CN210924094U - 高速数字切片扫描仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速数字切片扫描仪，包括水平输送装置、扫描组件、扫描驱动装置和光源。水平输送装置，适于水平运输所述切片；扫描组件，设置在所述水平输送装置上方并能在水平面内运动；扫描驱动装置，用于驱动所述扫描组件在水平面内运动；光源，设置在所述水平输送装置下方与物镜对应的位置并向上方照射。降低切片传输的精度要求，并通过传送带与上下游设备对接以实现流水线式作业。通过移动扫描组件对切片进行扫描取代原有的切片移动平台，同时将移动平台以水平输送装置取代移动平台，缩减了XY轴的行程，使得制造成本大大降低。

Description

高速数字切片扫描仪

技术领域

本实用新型涉及扫描机技术领域，特别是涉及一种高速数字切片扫描仪。

背景技术

数字切片扫描仪将整个载玻片全部信息快速扫描，使传统物质化的载玻片变成新一代数字化病理切片，是对病理诊断技术实现划时代的变革。现有数字切片扫描仪工作方式为相机及光路固定，物镜固定在物镜驱动平台上，在z轴方向上下移动完成对焦，切片放在片夹上随XY平台在XY方向水平移动完成切片扫描，并通过软件将多张图片自动拼接成整张数字切片。现有的扫描机结构主要有以下问题：

为提高扫描速度和减少图片拼接数量，现主流扫描仪均使用线阵相机扫描，这对XY平台的运动速度和平台重复定位精度要求较高，对平台部件加工精度要求较高，且需要使用直线电机配合昂贵的光栅尺做定位移动，平台制造成本较高；

对于大通量的扫描仪由于其不能实时人为上片夹，且单片扫描速度较慢等缺陷，不满足冰冻切片等需要快速扫描要求；

该结构主要适用于单机，平台结构不能很好的与制片机、染色机等前后端设备对接，不适合用于流水线型设备生产制作，整体效率低，不适宜医院对快速诊断的需求；

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高速数字切片扫描仪，能够降低切片传输的精度要求，并通过传送带与上下游设备对接以实现流水线式作业。原有的扫描装置为了保证多片都能够全片扫描，需要一个平面的移动范围， XY轴行程都很长，通过移动扫描组件对切片进行扫描取代原有的切片移动平台，同时将移动平台以水平输送装置取代移动平台，不需要 X轴高精度定位，并缩减了Y轴的行程，使得制造成本大大降低。

根据本实用新型的第一方面实施例的高速数字切片扫描仪，包括水平输送装置、扫描组件、扫描驱动装置和光源。水平输送装置，适于水平运输所述切片；扫描组件，设置在所述水平输送装置上方并能在水平面内运动；扫描驱动装置，用于驱动所述扫描组件在水平面内运动；光源，设置在所述水平输送装置下方与物镜对应的位置并向上方照射。

根据本实用新型实施例的高速数字切片扫描仪，至少具有如下有益效果：将水平方向的调节运动整合到扫描组件的扫描驱动装置中，使得底部传送带只需要具备输送功能，既降低了传送带的制造成本，同时也使得传送带能够延伸对接上下游的其他设备，从而实现流水线式的扫描。整合的扫描驱动装置相比现有技术中分离的驱动组件更方便进行密封，从而防止灰尘进入扫描组件内。整机结构优化后扫描速度得到提高，同时降低了精度要求，提高了扫描效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述扫描组件上设置有预览相机，所述预览相机设置在扫描相机同一水平高度的侧面。能够给扫描仪提供一个初步的预览图像，丰富扫描仪的功能。

根据本实用新型的一些实施例，所述扫描驱动装置包括Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述Z轴运动机构设置在Y轴运动机构上并与扫描组件连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述Y轴运动机构包括第一滑轨和第一滑块，所述第一滑块能够在所述第一滑轨上滑动，所述Z 轴运动机构设置在第一滑块上。

根据本实用新型的一些实施例，所述Z轴运动机构包括第二滑轨和第二滑块，所述第二滑块能够在所述第二滑轨上滑动，所述扫描组件设置在所述第二滑块上。

根据本使用新型的一些实施例，所述光源连接设置有驱动其移动的光源运动装置。

根据本实用新型的一些实施例，所述光源运动装置包括固定板、旋转丝杆和电机，所述旋转丝杆沿水平输送装置输送方向设置，所述固定板竖直安装在旋转丝杆上，所述电机带动旋转丝杆转动以驱动固定板沿旋转丝杆滑动，所述光源固定在固定板上。

根据本实用新型的一些实施例，所述扫描组件包括自上而下依次设置的扫描相机，光学组件和物镜。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的侧视图；

图3为本实用新型实施例的主视图；

图4为本实用新型实施例的扫描驱动装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的光源运动装置的结构示意图。

水平输送装置-100

扫描组件-200 预览相机-210 扫描相机-201 光学组件-202 物镜 -203

扫描驱动装置-300 Y轴运动机构-310 第一滑轨-311 第一滑块 -312 Z轴运动机构-320 第二滑轨-321 第二滑块-322

光源-400 光源运动装置-410 固定板-411 旋转丝杆-412 光源电机-413

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1至图5，本实用新型的一种实施例为高速数字切片扫描仪。

如图1所示，本实用新型实施例的高速数字切片扫描仪，包括水平输送装置100、扫描组件200、扫描驱动装置300和光源400。水平输送装置100，适于水平运输切片；扫描组件200，设置在水平输送装置100上方并能沿垂直水平输送装置100输送方向的方向运动；扫描驱动装置300，用于驱动扫描组件200在竖直面内运动；光源400，设置在水平输送装置100下方与物镜对应的位置并向上方照射。

例如，如图1所示，水平运输装置通常采用传送带来实现，传送带上设置有多个适于安装切片的切片槽，便于安装。扫描组件200设置在水平运输装置上方，扫描组件200下方正对水平运输装置上输送的切片。扫描驱动装置300带动扫描组件200在水平运输装置上方水平面内运动。可以理解的是，本装置外侧还设置有机壳，封装上述的各个部件，水平输送装置100固定安装在机壳内，机壳上可以设置入口和出口以方便切片通过传送带送入。扫描驱动装置300固定设置在机壳上并能驱动扫描组件200在机壳内的运动。光源400用于切片扫描区域的照明，可以为LED光纤光源400或带聚光的卤素灯。

扫描组件200上设置有预览相机210，预览相机210设置在扫描相机同一水平高度的侧面。例如，如图1所示，扫描组件200上端固定安装有一个预览相机210，具体的，预览相机210固定安装在扫描组件200的侧面，扫描组件200和预览相机210通过扫描驱动装置 300的运动实现切换。由于预览相机210与扫描组件200是固定连接的，因此扫描驱动装置300带动扫描组件200运动时也会同步带动预览相机210运动，通过将预览相机210移动到切片上方即可实现切换到预览相机210的过程。预览相机210能够提供一个快速扫描的预览视图，方便后期的筛选使用。

扫描驱动装置300包括Y轴运动机构310和Z轴运动机构320， Z轴运动机构320设置在Y轴运动机构310上并与扫描组件200连接。例如，如图5所示，扫描驱动装置300能够提供Y轴方向的运动和Z 轴方向的运动，Y轴运动机构310和Z轴运动机构320是通过串联的方式连接的，即Z轴运动机构320设置在Y轴运动机构310上，扫描组件200设置在Z轴运动机构320上，在进行Y轴方向的运动时， Y轴运动机构310会带动Z轴运动机构320和扫描组件200一起运动。采用串联连接两个运动机构便于机器进行维护和运动路径控制的设计。可以理解的是，采用并联式的运动机构连接方式也可以满足扫描仪的需要，并联连接能够提升控制精度但是会增加维护成本，相比串联式设计也更难控制。

具体的，Y轴运动机构310包括第一滑轨311和第一滑块312，第一滑块312能够在第一滑轨311上滑动，Z轴运动机构320设置在第一滑块312上。例如，如图4所示，第一滑块312滑动安装在第一滑轨311上，可以理解的是，第一滑块312连接有驱动其运动的驱动装置以实现自动移动，驱动装置可以采用直线电机驱动，也可以设置为旋转电机带动的穿装在第一滑块312螺纹孔内的丝杆实现第一滑块312的驱动。丝杆转动能够带动第一滑块312沿第一滑轨311滑动，丝杆不转动时还能使第一滑块312固定在当前位置实现自锁，从而保证装置的稳定性。在其他实施例中，也可以采用齿轮齿条机构实现类似的功能。

具体的，Z轴运动机构320包括第二滑轨321和第二滑块322，第二滑块322能够在第二滑轨321上滑动，扫描组件200设置在第二滑块322上。例如，如图4所示，Z轴运动机构320与Y轴运动机构 310类似，Z轴运动机构320安装在第一滑块312上，具体的，第二滑轨321固定在第一滑块上，第二滑块322安装在第二滑轨321上，扫描组件200设置在第二滑块322上，以与Y轴运动机构310组成一套能在YZ平面内移动的扫描驱动装置300。

需要说明的是，Y轴方向的运动主要是负责移动在切片的长度方向上移动扫描组件200，而Z轴方向的运动主要是负责将扫描组件200 上下移动进行对焦，获得更好的扫描效果。

光源400连接设置有驱动其移动的光源运动装置410。例如，如图5所示，光源运动装置410包括固定板411、旋转丝杆412和光源电机413，旋转丝杆412沿水平输送装置100输送方向设置，固定板 411竖直安装在旋转丝杆上，光源电机413带动旋转丝杆412转动以驱动固定板411沿旋转丝杆412滑动，光源400固定在固定板411上。可以理解的是，光源运动装置410还可以采用齿轮齿条机构实现。光源运动装置410用于带动光源400配合扫描组件200运动，从而配合扫描组件200的运动，使得光源400始终能处在正对扫描组件200的位置，从而提供更有效的照明，防止切片扫描光线不均匀。

扫描组件200包括自上而下依次设置的扫描相机201，光学组件 202和物镜203，例如，如图1所示，扫描相机201、光学组件202 和物镜203的光路应当是连贯的，光线从光源400发出经过切片后进入物镜203，经过光学组件202的反射或折射后进入扫描相机201内形成扫面图片。

本实用新型的工作原理为：切片由水平输送装置100送入，运送到扫描组件200下方，扫描组件200在扫面驱动装置300的带动下对切片进行对焦扫描，同时光源400在光源运动装置410的带动下与扫面组件配合运动。扫描完成后，切片由水平输送装置100带动运出，水平输送装置100同时送入下一个切片进行扫描。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种高速数字切片扫描仪，用于切片扫描，其特征在于，包括：水平输送装置(100)，适于水平运输所述切片；

扫描组件(200)，设置在所述水平输送装置(100)上方并能在沿垂直于水平输送装置(100)输送方向的运动；

扫描驱动装置(300)，用于驱动所述扫描组件(200)在竖直面内运动；

光源(400)，位于所述水平输送装置(100)下方并朝置于水平输送装置上的切片进行照射。

2.根据权利要求1所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述扫描组件(200)上端设置有预览相机(210)。

3.根据权利要求1所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述扫描驱动装置(300)包括Y轴运动机构(310)和Z轴运动机构(320)，所述Z轴运动机构(320)设置在Y轴运动机构(310)上并与扫描组件(200)连接。

4.根据权利要求3所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述Y轴运动机构(310)包括第一滑轨(311)和第一滑块(312)，所述第一滑块(312)能够在所述第一滑轨(311)上滑动，所述Z轴运动机构(320)设置在第一滑块(312)上。

5.根据权利要求4所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述Z轴运动机构(320)包括第二滑轨(321)和第二滑块(322)，所述第二滑块(322)能够在所述第二滑轨(321)上滑动，所述扫描组件(200)设置在所述第二滑块(322)上。

6.根据权利要求1所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述光源(400)连接设置有驱动其移动的光源运动装置(410)。

7.根据权利要求6所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述光源运动装置(410)包括固定板(411)、旋转丝杆(412)和光源电机(413)，所述旋转丝杆(412)沿水平输送装置(100)输送方向设置，所述固定板(411)竖直安装在旋转丝杆(412)上，所述光源电机(413)带动旋转丝杆(412)转动以驱动固定板(411)沿旋转丝杆(412)滑动，所述光源(400)固定在固定板(411)上。

8.根据权利要求1所述的高速数字切片扫描仪，其特征在于：所述扫描组件(200)包括自上而下依次设置的扫描相机(201)，光学组件(202)和物镜(203)。

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