CN221465307U - 一种光学检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学检测装置，包括载物台，还包括光源模块和成像模块，成像模块包括物镜，载物台位于光源模块与物镜之间，光源模块包括光源和第一反光镜，光源位于第一反光镜一侧，光源与第一反光镜所在平面与第一反光镜与载物台所在平面之间形成夹角。本申请光源位于第一反光镜一侧，光源与第一反光镜所在平面与第一反光镜与载物台所在平面之间形成夹角，实现光路的斜入射和偏转，增加图像的对比度和立体感。

Description

一种光学检测装置

技术领域

本实用新型涉及胚胎玻璃化检测技术领域，尤其是涉及一种光学检测装置。

背景技术

目前冷冻胚胎技术主要有程序化冷冻和玻璃化冷冻两种，其中玻璃化冷冻则是用玻璃化的冷冻液，使胚胎内的细胞液转换成了一种黏稠的玻璃化状态。在快速降温过程中，这种极度黏稠的玻璃化细胞液几乎不会形成任何结晶，从而更好地保护了细胞的功能。由于玻璃化冷冻对细胞损伤小、操作便捷、快速而高效，目前大多数生殖中心采用的是玻璃化冷冻的方法。

在胚胎玻璃化冷冻时需要对胚胎状态进行观测，传统方式是用显微镜进行人工操作，效率低且容易污染胚胎，如要进行自动化观测，需要至少一套成像设备和移动平台。

在通常的自动化观测设备中，常见的成像设备光源光线中心与成像光路重合，观察到的图像缺少空间立体感。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够提高成像的立体感以及镜片安装精度的全自动用于胚胎玻璃化的光学检测装置。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种光学检测装置，包括载物台，还包括光源模块和成像模块，载物台位于所述光源模块与所述成像模块之间，所述光源模块包括光源和第一反光镜，所述光源位于所述第一反光镜一侧，所述光源与所述第一反光镜所在平面与所述第一反光镜与所述载物台所在平面之间形成夹角。

进一步地，所述光源与所述第一反光镜之间形成光源光路，所述成像模块包括物镜、第二反光镜以及相机，所述第二反光镜位于所述物镜与所述相机之间，所述物镜、所述第二反光镜以及所述相机之间形成成像光路，所述光源电路与所述载物台所在直线与所述成像光路与所述载物台所在直线不重合。

进一步地，所述光源与所述第一反光镜所在平面与所述第一反光镜与所述载物台所在平面之间形成的夹角为90度。

进一步地，所述光源模块还包括光源镜筒、匀光片、套筒、聚光镜以及镜压片，所述镜压片通过外螺纹与所述光源镜筒配合，将所述匀光片、所述套筒以及所述聚光镜固定在所述光源镜筒上。

进一步地，所述成像模块还包括偏转件、连接件和相机镜筒，所述偏转件包括物镜光路偏转件和相机光路偏转件，所述连接件包括相机连接件和物镜连接件，所述物镜光路偏转件与所述相机镜筒之间通过所述物镜连接件连接，所述相机光路偏转件与所述相机镜筒之间通过所述相机连接件连接。

进一步地，所述偏转件设有凹槽，所述凹槽位于所述偏转件的斜面上，所述第二反光镜固定在所述凹槽内，所述凹槽截面尺寸大于所述第二反光镜截面尺寸。

进一步地，所述物镜光路偏转件包括第二输入端和第二输出端，所述第二输入端所在平面和所述第二输出端所在平面相互垂直，所述第二输入端与所述物镜连接，所述第二输出端与所述物镜连接件连接。

进一步地，所述相机光路偏转件包括第三输入端和第三输出端，所述第三输入端所在平面和所述第三输出端所在平面相互垂直，所述第三输入端与所述相机连接件连接，所述第三输出端与所述相机连接。

进一步地，光学检测装置还包括移动模块，所述移动模块包括水平驱动件、水平移动安装板、导轨丝杆连接板、光源安装支架以及光源安装板，所述水平驱动件固定在所述水平移动安装板一侧，所述导轨丝杆连接板安装在所述水平移动安装板上，所述光源安装支架固定在所述导轨丝杆连接板上，所述光源安装板固定在所述光源安装支架上端。

进一步地，光学检测装置还包括升降模块，所述升降模块安装在所述移动模块上，所述升降模块包括调焦组件，所述调焦组件包括电机固定板，升降传动安装板、调焦电机驱动块、调焦安装板以及竖直驱动件，所述竖直驱动件通过所述电机固定板与所述升降传动安装板固定连接，所述升降传动安装板固定在所述导轨丝杆连接板上，所述升降传动安装板与所述调焦安装板滑动连接，所述竖直驱动件输出端固定在所述调焦电机驱动块上，所述调焦安装板与所述调焦电机驱动块固定连接，所述竖直驱动件驱动所述调焦安装板上下运动。

相比现有技术，本实用新型光学检测装置具有以下优势：

(1)本申请光学检测装置，光源位于第一反光镜一侧，光源与第一反光镜所在平面与第一反光镜与载物台所在平面之间形成夹角，实现光路的斜入射和偏转，从而增加图像的对比度和立体感；

(2)本申请光学检测装置，凹槽截面尺寸大于第二反光镜截面尺寸，在偏转件与第二反光镜之间设置间隙，避免了常规安装方式直接接触偏转件时，第二反光镜可能出现的受力破损，保证了光线经多次折射后的精度；

(3)本申请光学检测装置，通过使用消隙螺母固定水平驱动件以及在成像模块与升降模块之间设置消隙弹簧，进一步保障了安装精度。

附图说明

图1为本实用新型光学检测装置的光路原理图；

图2为本实用新型光学检测装置的结构示意图；

图3为图2光学检测装置的光源模块结构爆炸图；

图4为图2光学检测装置的成像模块结构示意图；

图5为图4成像模块结构爆炸图；

图6为图4成像模块另一视角结构分解图；

图7为图6成像模块部分结构局部放大图；

图8为图4成像模块部分结构剖面图；

图9为图2光学检测装置的移动模块结构示意图；

图10为图9移动模块部分结构局部放大图；

图11为图2光学检测装置的升降模块结构示意图；

图12为升降模块中消隙弹簧的结构示意图；

图13为图11升降模块结构分解图；

图14为图11升降模块另一视角结构分解图。

图中：10、光源模块；11、光源；12、光源固定板；13、光源镜筒；131、第一输入端；132、第一输出端；133、斜部；14、第一反光镜；15、反光镜板；16、匀光片；17、套筒；18、聚光镜；19、镜压片；20、成像模块；21、物镜；22、物镜光路偏转件；221、第二输入端；222、第二输出端；223、第一凹槽；23、物镜连接件；24、相机镜筒；241、筒镜；242、镜筒透镜压圈；243、O型垫圈；25、相机连接件；26、相机光路偏转件；261、第三输入端；262、第三输出端；263、第二凹槽；27、第二反光镜；28、反光镜盖；29、相机；30、移动模块；31、水平移动安装板；32、水平驱动件；33、导轨丝杆连接板；34、光源安装支架；35、光源安装板；36、第一光耦；37、第一挡片；40、升降模块；41、竖直驱动件；42、电机固定板；43、调焦电机驱动块；44、升降传动安装板；441、滑轨；45、调焦安装板；451、滑块；46、第二光耦；47、第二挡片；48、消隙弹簧；50、机架；60、载物台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1-图14为本实用新型光学检测装置，如图2所示，光学检测装置包括光源模块10、成像模块20、移动模块30、升降模块40、机架50以及载物台60，光源模块10、成像模块20以及升降模块40安装在移动模块30上，移动模块30固定在机架50上，载物台60位于光源模块10与成像模块20之间。

如图3所示，光源模块10包括光源11、光源固定板12、光源镜筒13、第一反光镜14、反光镜板15、匀光片16、套筒17、聚光镜18以及镜压片19，光源11安装在光源固定板12上，光源11位于第一反光镜14一侧，第一反光镜14通过反光镜板15上的定位特征粘到反光镜板15上，镜压片19通过外螺纹与光源镜筒13配合，将匀光片16、套筒17和聚光镜18固定在光源镜筒13上。

具体的，光源固定板12内设有凹槽，用于安装光源11；光源固定板12外壁设有阶梯面，用于与光源安装板35卡接，便于安装定位。

具体的，光源11与第一反光镜14所在平面与第一反光镜14与载物台60所在平面之间形成夹角。

优选的，光源11与第一反光镜14所在平面与第一反光镜14与载物台60所在平面之间形成的夹角为90度。在一优选实施例中，光源镜筒13包括第一输入端131、第一输出端132以及斜部133，第一输入端131与光源固定板12连接，第一输出端132与镜压片19连接，第一反光镜14位于斜部133上。

匀光片16能够将不均匀的光线均匀分布，使得光线在整个表面上具有均匀的亮度。

聚光镜18将来自光源11的散射光线聚焦到一个特定的点上，从而增加光线的亮度和集中度，将光线聚焦到载物台60上，从而增加载物台60所在区域的照明强度。

具体的，第一输入端131所在平面和第一输出端132所在平面相互垂直。

如图4～图8所示，成像模块20包括物镜21、物镜光路偏转件22、物镜连接件23、相机镜筒24、相机连接件25、相机光路偏转件26、第二反光镜27、反光镜盖28以及相机29，物镜光路偏转件22一端与物镜21连接，另一端与物镜连接件23连接，相机光路偏转件26一端与相机29连接，另一端与相机连接件25连接，物镜连接件23与相机连接件25之间通过相机镜筒24连接。

具体的，光源11与第一反光镜14之间形成光源光路，物镜21、第二反光镜27以及相机29之间形成成像光路，光源光路与载物台60所在直线与成像光路与载物台60所在直线不重合，之间的距离可根据实际成像效果微调

物镜光路偏转件22与物镜连接件23之间，相机光路偏转件26与相机连接件25之间通过紧定螺钉之间连接，便于调整相机29和物镜21的角度。

具体的，第二反光镜27粘到反光镜盖28上，物镜光路偏转件22以及相机光路偏转件26上分别设有卡槽，卡槽位于物镜光路偏转件22以及相机光路偏转件26斜面上，第二反光镜27分别固定在物镜光路偏转件22以及相机光路偏转件26的卡槽内。

具体的，卡槽的截面尺寸大于第二反光镜27的截面尺寸，即第二反光镜27与物镜光路偏转件22以及相机光路偏转件26之间留有微间隙，避免了常规安装方式第二反光镜27直接接触物镜光路偏转件22以及相机光路偏转件26时第二反光镜27可能出现的受力破损，保证了光线经过多次折射后的精度。

相机镜筒24内设有筒镜241和镜筒透镜压圈242，筒镜241和镜筒透镜压圈242之间设有O型垫圈243，O型垫圈243能够起到缓冲作用，避免在安装过程中，筒镜241和镜筒透镜压圈242直接接触发生破坏。

具体的，相机29位于第二反光镜27右方或者下方。在其他一些实施例中，当相机29位于第二反光镜27下方时，不需要使用偏转件，为避免在竖向的长度过长，不利于与其他装置的配合使用，设置两个偏转件有利于实现结构紧凑。

具体的，物镜光路偏转件22包括第二输入端221、第二输出端222以及第一凹槽223，第二输入端221所在平面和第二输出端222所在平面相互垂直，第二输入端221与物镜21连接，第二输出端222与物镜连接件23连接，相机光路偏转件26包括第三输入端261、第三输出端262以及第二凹槽263，第三输入端261所在平面和第三输出端262所在平面相互垂直，第三输入端261与相机连接件25连接，第三输出端262与相机29连接。

具体的，第一凹槽223截面尺寸大于第二反光镜27截面尺寸；第二凹槽263截面尺寸大于第二反光镜27截面尺寸。

如图9、图10所示，移动模块30包括水平移动安装板31、水平驱动件32、导轨丝杆连接板33、光源安装支架34以及光源安装板35，水平驱动件32固定在水平移动安装板31一侧，导轨丝杆连接板33安装在水平移动安装板31上，光源安装支架34固定在导轨丝杆连接板33上，光源安装板35固定在光源安装支架34上端，光源固定板12一侧设有阶梯面，阶梯面与光源安装板35一侧契合，实现光源固定板12与光源安装板35的固定。

移动模块30还包括第一光耦36与第一挡片37，第一光耦36固定在水平移动安装板31上，第一挡片37固定在导轨丝杆连接板33上。

具体的，第一挡片37所在平面与水平移动安装板31所在平面平行。

具体的，移动模块30沿水平方向移动。

如图11～图14所示，升降模块40包括调焦组件，调焦组件包括竖直驱动件41、电机固定板42、调焦电机驱动块43、升降传动安装板44以及调焦安装板45，竖直驱动件41通过电机固定板42与升降传动安装板44固定连接，升降传动安装板44固定在导轨丝杆连接板33上，升降传动安装板44与调焦安装板45滑动连接，竖直驱动件41输出端固定在调焦电机驱动块43上，调焦安装板45与调焦电机驱动块43固定连接，竖直驱动件41驱动调焦安装板45上下运动。

具体的，升降模块40用于调节物镜21与载物台60之间的距离。

升降传动安装板44上固定连接有滑轨441，调焦安装板45上固定连接有滑块451，滑轨441与滑块451配合，实现升降传动安装板44与调焦安装板45滑动连接，滑轨441与滑块451的数量为两组。

升降模块40还包括第二光耦46和第二挡片47，第二光耦46固定在升降传动安装板44上，第二挡片47固定在调焦安装板45上。

具体的，第二挡片47所在平面与水平移动安装板31所在平面垂直。

载物台60所在平面与第一输出端132所在平面以及物镜21所在平面平行。

本申请在使用时，首先将胚胎样本放置在载物台60上，开启光源11，光线经第一反光镜14反射后，再经匀光片16和聚光镜18作用，由第一输出端132射出，照射在胚胎样本上，但光斑中心与胚胎样本之间留有约7.5mm的距离，该距离根据实际成像效果微调，物镜21到载物台60之间的距离通过升降模块40中的调焦组件进行调整；观察不同的胚胎时载物台60和胚胎样本保持静止，成像模块20整体通过移动模块30移动。为了使结构紧凑，光路通过物镜光路偏转件22以及相机光路偏转件26在相机29和胚胎样本之间偏转两次。本申请光学检测装置，光源11位于第一反光镜14一侧，光源11与第一反光镜14所在平面与第一反光镜14与载物台60所在平面之间形成夹角，实现光路的斜入射和偏转，从而增加图像的对比度和立体感；凹槽截面尺寸大于第二反光镜27截面尺寸，偏转件与第二反光镜27之间设置间隙，避免了常规安装方式直接接触偏转件时，第二反光镜27可能出现的受力破损，保证了光线经多次折射后的精度；通过使用消隙螺母固定水平驱动件32以及在成像模块20与升降模块40之间设置消隙弹簧48，进一步保障了安装精度。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本实用新型实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学检测装置，包括载物台，其特征在于：还包括光源模块和成像模块，所述成像模块包括物镜，所述载物台位于所述光源模块与所述物镜之间，所述光源模块包括光源和第一反光镜，所述光源位于所述第一反光镜一侧，所述光源与所述第一反光镜所在平面与所述第一反光镜与所述载物台所在平面之间形成夹角。

2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述光源与所述第一反光镜之间形成光源光路，所述成像模块还包括第二反光镜和相机，所述第二反光镜位于所述物镜与所述相机之间，所述物镜、所述第二反光镜以及所述相机之间形成成像光路，所述光源光路与所述载物台所在直线与所述成像光路与所述载物台所在直线不重合。

3.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述光源与所述第一反光镜所在平面与所述第一反光镜与所述载物台所在平面之间形成的夹角为90度。

4.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述光源模块还包括光源镜筒、匀光片、套筒、聚光镜以及镜压片，所述镜压片通过外螺纹与所述光源镜筒配合，将所述匀光片、所述套筒以及所述聚光镜固定在所述光源镜筒上。

5.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于：所述成像模块还包括偏转件、连接件和相机镜筒，所述偏转件包括物镜光路偏转件和相机光路偏转件，所述连接件包括相机连接件和物镜连接件，所述物镜光路偏转件与所述相机镜筒之间通过所述物镜连接件连接，所述相机光路偏转件与所述相机镜筒之间通过所述相机连接件连接。

6.根据权利要求5所述的光学检测装置，其特征在于：所述偏转件设有凹槽，所述凹槽位于所述偏转件的斜面上，所述第二反光镜固定在所述凹槽内，所述凹槽截面尺寸大于所述第二反光镜截面尺寸。

7.根据权利要求5所述的光学检测装置，其特征在于：所述物镜光路偏转件包括第二输入端和第二输出端，所述第二输入端所在平面和所述第二输出端所在平面相互垂直，所述第二输入端与所述物镜连接，所述第二输出端与所述物镜连接件连接。

8.根据权利要求5所述的光学检测装置，其特征在于：所述相机光路偏转件包括第三输入端和第三输出端，所述第三输入端所在平面和所述第三输出端所在平面相互垂直，所述第三输入端与所述相机连接件连接，所述第三输出端与所述相机连接。

9.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：光学检测装置还包括移动模块，所述移动模块包括水平驱动件、水平移动安装板、导轨丝杆连接板、光源安装支架以及光源安装板，所述水平驱动件固定在所述水平移动安装板一侧，所述导轨丝杆连接板安装在所述水平移动安装板上，所述光源安装支架固定在所述导轨丝杆连接板上，所述光源安装板固定在所述光源安装支架上端。

10.根据权利要求9所述的光学检测装置，其特征在于：光学检测装置还包括升降模块，所述升降模块安装在所述移动模块上，所述升降模块包括调焦组件，所述调焦组件包括电机固定板，升降传动安装板、调焦电机驱动块、调焦安装板以及竖直驱动件，所述竖直驱动件通过所述电机固定板与所述升降传动安装板固定连接，所述升降传动安装板固定在所述导轨丝杆连接板上，所述升降传动安装板与所述调焦安装板滑动连接，所述竖直驱动件输出端固定在所述调焦电机驱动块上，所述调焦安装板与所述调焦电机驱动块固定连接，所述竖直驱动件驱动所述调焦安装板上下运动。