JP2016085456A - 顕微鏡モジュール及び顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯し易く、光源不足を改善すると同時に、光線がサンプルに照射されたときに影が生じる問題や、局部的に光線が不足するなどの問題を克服することで、画質を向上させることができる顕微鏡モジュール及び顕微鏡装置を提供することである。【解決手段】本発明が提供する顕微鏡モジュールは、光源アセンブリ、サンプリングアセンブリ及び光拡散素子を備える。光源アセンブリは、光源と導光素子を有し、光源は導光素子の入光端に隣接して設けられる。サンプリングアセンブリは蓋体及び基体を有し、蓋体と基体は結合してサンプル収容空間を形成し、サンプル収容空間は導光素子の出光端に位置する。光拡散素子は光源とサンプル収容空間との間に設置される。光源より放出された光線は、光拡散素子を透過した後、サンプル収容空間に入射する。また、本発明は顕微鏡装置を更に提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡モジュール及び顕微鏡装置に関するものである。

従来より顕微鏡は、スライドガラス(slide glass)、または細胞計数器(cell counter)と合わせて使用し、細胞、試料を観察、または測定するために用いられており、特に、基礎生物学、生物医学研究、材料科学などの技術分野で利用される。しかしながら、ほとんどの顕微鏡の主な構造は、鏡脚上に鏡柱を設置し、鏡柱の上端に、接眼レンズと対物レンズを有する鏡筒を設置し、鏡筒の下端に複数の対物レンズを有するレボルバーを配置し、且つレボルバーの下方に対物レンズに対向する試料台を設置するものであり、レボルバーを回転させることで、複数の対物レンズのうちの１つを試料台にアラインすると同時に、接眼レンズからサンプルの微細構造を観察するようになっている。このような顕微鏡は、画像を拡大する機能及び焦点距離を調整する機能を兼ね備えるが、その構造は比較的に複雑であり、且つ持ち運びが困難である。また、使用者は操作方法を学ぶために専門的な訓練をする必要があり、且つその操作は多くの場合、実験室内で行わなければならないため、非専門家が操作するのに適していない。

この問題を解決するために、携帯式顕微鏡モジュールが開発され、この携帯式顕微鏡モジュールは、携帯電話、タブレット、カメラ、またはノートパソコンなどの携帯式電子装置が有する画像キャプチャモジュールと組み合わせて使用することができるようになっている。即ち、携帯式顕微鏡モジュールを携帯式電子装置のレンズの外部に取り付けることができるようになっており、顕微鏡モジュールはレンズアセンブリを有し、携帯式電子装置と組み合わせたとき、このレンズアセンブリは携帯式電子装置の一側に近接して配置され、観察すべきサンプルはレンズアセンブリの反対側に配置される。光線がサンプルに入射した時、使用者は携帯式電子装置の画像キャプチャモジュールを通して、細胞、または試料などのサンプルを観察することができる。

しかしながら、このような顕微鏡モジュールは、他に光源を用意しなければならず、外部の光源からの光がサンプルに入射した時には影を生じるという問題がある。仮に、光源を顕微鏡モジュール内に設置した場合でも、光源は点光源、または線光源であるため、光輝度の分布が均等でなくなり、サンプルの中心部分が比較的に明るく、周囲部分が比較的に暗いといった欠点が依然として存在する。

上記の課題に鑑みて、本発明の目的は、携帯し易く、光源不足の問題を改善すると同時に、光線がサンプルに照射されたときに影が生じる問題や、局部的に光線が不足する問題などを克服することで、画質を向上させることができる顕微鏡モジュール及び顕微鏡装置を提供することを課題とする。

上記の目的を達するために、本発明が提供する顕微鏡モジュールは、光源アセンブリとサンプリングアセンブリ、及び光拡散素子を備える。光源アセンブリは、光源と導光素子を有し、光源は導光素子の入光端に隣接して設けられる。サンプリングアセンブリは蓋体及び基体を有し、蓋体と基体は結合してサンプル収容空間を形成し、サンプル収容空間は導光素子の出光端に位置する。光拡散素子は光源とサンプル収容空間との間に設置される。光源より放出された光線は、光拡散素子を透過した後、サンプル収容空間に入射する。

上記目的を達成するために、本発明は、もう１つの顕微鏡装置を提供する。この顕微鏡装置は、顕微鏡モジュールと画像キャプチャモジュールを備える。顕微鏡モジュールは、光源アセンブリと、サンプリングアセンブリと、光拡散素子と、レンズアセンブリを備える。光源アセンブリは光源と導光素子を有し、光源は導光素子の入光端に隣接して設けられる。サンプリングアセンブリは蓋体及び基体を有し、蓋体と基体は結合してサンプル収容空間を形成し、サンプル収容空間は導光素子の出光端に位置する。光拡散素子は光源とサンプル収容空間との間に設置される。光源より放出された光線は、光拡散素子を透過した後、サンプル収容空間に入射する。レンズアセンブリは少なくとも１つのレンズと１つのハウジングを有し、ハウジングはサンプル収容空間に対応する開口を有し、レンズは開口に設置される。画像キャプチャモジュールはレンズユニット及び処理ユニットを備える。レンズユニットはレンズにアラインすると同時に、レンズと共にサンプル画像を取得する。処理ユニットはレンズユニットに接続し、且つサンプル画像を受信することで、画像処理プログラムを実行する。

一実施例において、導光素子は第１キャビティを有し、光拡散素子は導光素子の第１キャビティ内に設置される。

一実施例において、導光素子は固体ロッドであり、光拡散素子は導光素子の入光端、または出光端に設置される。

一実施例において、光拡散素子は光学レンズであり、且つ光拡散素子は光源に接続される。

一実施例において、顕微鏡モジュールは更にレンズアセンブリを備え、このレンズアセンブリは少なくとも１つのレンズと１つのハウジングを有し、ハウジングはサンプル収容空間に対応する開口を有し、レンズは開口に設置される。

一実施例において、ハウジングは光源アセンブリと結合することで、第２キャビティを形成し、サンプリングアセンブリと光拡散素子は第２キャビティに設置される。

一実施例において、サンプリングアセンブリの蓋体はカップ状であり、且つ収容空間を有し、基体の少なくとも一部は収容空間に収容される。

一実施例において、蓋体と基体は同じ中心軸を有することで、互いに嵌合する。

一実施例において、基体はカップ状であり、且つ蓋体の収容空間内に係合することで、サンプル収容空間を形成する。

一実施例において、サンプリングアセンブリは微細構造を更に有し、微細構造は、蓋体と基体との間に位置する。

上記より、本発明に基づいた顕微鏡モジュールと顕微鏡装置は、サンプリングアセンブリを設けたことによって、サンプルを簡便な方法によって基体上に直接セットすることができ、且つサンプルを、蓋体と基体によって形成したサンプル収容空間内に収容することができる。光源は、導光素子の入光端に隣接させて設けることによって、従来技術において、外部光源によりもたらされる光源不足の問題を改善することができる。また、光拡散素子は、光源とサンプル収容空間との間に設置するように設計されており、光源より放出された光線は、光拡散素子を透過し、均一な光源を形成してからサンプル収容空間に入射することで、光輝度分布が不均一な状況を改善すると同時に、光線がサンプルに照射した後に影が生じる問題や、局部的に光線が不足する問題を克服することができる。また、顕微鏡モジュールと携帯式電子装置の画像キャプチャモジュールとを合わせて使用することによって、画質を更に向上させることができる。

本発明の一実施例に係る顕微鏡モジュールの断面図である。 図１に示される顕微鏡モジュールの分解図である。 図１に示される基体がサンプリングに用いられる場合の操作説明図である。 図１に示されるサンプリングアセンブリと光源アセンブリの立体断面図である。 本発明のもう１つの実施態様に係る光拡散素子を示す図である。 本発明のもう１つの実施態様に係る導光素子を示す図である。 本発明のさらなる実施態様に係る導光素子を示す図である。 図１に示される顕微鏡モジュールと画像キャプチャモジュールとを合わせて使用する場合の概略図である。

関連する図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例に係る顕微鏡モジュールと顕微鏡装置を以下の通りに説明し、このうち同じ部材は同じ符号を付して説明する。

図１は本発明の一実施例に係る顕微鏡モジュールの断面図であり、図２は図１に示される顕微鏡モジュールの分解図である。図１と図２を同時に参照されたい。本実施例の顕微鏡モジュールＭＳは光源アセンブリ１と、サンプリングアセンブリ２と、光拡散素子３とを備える。

光源アセンブリ１は光源１１と導光素子１２を有し、光源１１は導光素子１２の入光端１２１に隣接し、光源１１より生成された光線は導光素子１２を透過して導光素子１２の出光端１２２へ誘導されるようになっている。光源１１は発光ダイオード、レーザーダイオード、または蛍光灯などの光源であり、その発射する波長は可視光及び／または不可視光のものであり、例えば、赤外線、または蛍光である。

サンプリングアセンブリ２は、光透過性材料から成るものであり、蓋体２１と基体２２を有し、蓋体２１と基体２２は互いに結合してサンプル収容空間Ｓ１を形成することでサンプルを収容し、且つサンプル収容空間Ｓ１は導光素子１２の出光端１２２に臨む位置に設けられる。

光拡散素子３を光源１１とサンプル収容空間Ｓ１との間に設置することで、光源１１より放出された光線は、光拡散素子３を透過した後、サンプル収容空間Ｓ１に入射する。また、光源１１より放出された光線は、光拡散素子３を通過することにより、光線をより均等に分布させることができ、この光線をより均等にサンプル収容空間Ｓ１に照射することで、サンプル収容空間Ｓ１に収容したサンプルを均等な光線によって照射することができる。以下、本実施例の顕微鏡モジュールＭＳの各部材の特徴及び操作方法を詳細に説明する。

まず、サンプリングアセンブリ２はサンプルをセットするために用いられ、このサンプルは、例えば、自然界物質、試料化された動物細胞（animal cells）、植物細胞（plant cells）などがある。本実施例のサンプリングアセンブリ２は、互いに嵌め合わせることのできる構造、形状を有する蓋体２１と基体２２とを組み合わせて構成される。例えば、蓋体２１と基体２２は同一の中心軸Ｘ（図１参照）を有することで、蓋体２１と基体２２を互い嵌合することができる。ここにおいて、蓋体２１と基体２２は類似の形状を有するものを例とし、この形状は、例えば、カップ状である。蓋体２１を基体２２に被せた時、蓋体２１と基体２２は同軸上にアラインされる。詳しく述べると、本実施例の蓋体２１は第１頂部２１１と第１側壁部２１２を有し、第１側壁部２１２は第１頂部２１１の周縁から延伸して構成したものである。即ち、第１側壁部２１２が第１頂部２１１を取り巻くことで、カップ状の構造を形成し、蓋体２１内に収容空間Ｓ２を形成させる。また、基体２２は第２頂部２２１と第２側壁部２２２を有し、第２側壁部２２２は第２頂部２２１の周縁から延伸し、且つ同様にカップ状の構造を形成する。第１頂部２１１と第２頂部２２１を円形、または多辺形の平坦部とすることで、さまざまに異なる形状のカップ状の構造を形成することが可能であるが、本実施例では円形のカップ状の構造を例として説明する。蓋体２１と基体２２の出光端の断面積はいずれも入光端の断面積より小さいため、二者を嵌合させた時、基体２２の第２頂部２２１は蓋体２１の収容空間Ｓ２内に係合され、サンプル収容空間Ｓ１が形成される。また、第１頂部２１１の周長を第２頂部２２１の周長より大きくすることで、基体２２の第２頂部２２１は蓋体２１の収容空間Ｓ２を介して蓋体２１と嵌合することができ、この時、基体２２の少なくとも一部を蓋体２１の収容空間Ｓ２内に収容することで、サンプル収容空間Ｓ１を形成させることができる。

本実施例において、蓋体２１と基体２２が互いに嵌合する時、基体２２を蓋体２１の収容空間Ｓ２内に嵌入させることができる。本実施例の蓋体２１と基体２２はいずれもカップ状の構造であるため、第２側壁部２２２に隣接するカップ状の開口端部の外径を、第１側壁部２１２に隣接するカップ状の開口端部の内径と等しくなるように設計（図１参照）することで、蓋体２１と基体２２が互いに嵌合する時、基体２２は蓋体２１の収容空間Ｓ２内にちょうど合致するように嵌入することができる。その他の実施例において、第１側壁部２１２と第２側壁部２２２に隣接するカップ状の開口端部に、互いに合致可能な構造、例えば、互いに合致可能な凹部と凸部を形成し、且つこのような互いに合わせることのできる構造によって係合の効果を達成することも可能である。ただし、本発明はこれに限定されない。より好ましくは、本実施例の第１頂部２１１と第２頂部２２１との間隔は０．１μｍ〜５００μｍの範囲に設定し、第１頂部２１１の厚さは１００μｍ〜１０００μｍの範囲に設定することができる。

また、本実施例のサンプリングアセンブリ２は微細構造２３を更に有し、例えば凸状の微細構造２３は、蓋体２１と基体２２との間に位置するとともに、蓋体２１または基体２２の表面に設けることができるが、本発明はこれに限定されない。即ち、本実施例における微細構造２３は、図示したように基体２２の第２頂部２２１の上面に設置してサンプル収容空間Ｓ１を囲うように位置させたり、または蓋体２１の第１頂部２１１の下面に設置してサンプル収容空間Ｓ１を囲うように位置させることができる。本実施例の微細構造２３はフランジ部であり、このフランジ部はサンプル収容空間Ｓ１を包囲するように第２頂部２２１の周縁に沿って設置される。つまり、本実施例の微細構造２３は第２頂部２２１の周縁を取り巻いて設置されるため、蓋体２１と基体２２が互いに嵌合した後、微細構造２３はサンプル収容空間Ｓ１を形成する役割を果たすようになっている。

図３を参照されたい。図３は図１に示される基体がサンプリングに用いられる時の操作説明図である。サンプリングの操作において、基体２２の第２頂部２２１をサンプルと直接に接触させることができ、更には第２頂部２２１を液体のサンプル中に浸漬することができる。この時、サンプルの表面張力によって、サンプルは直接、第２頂部２２１の外側表面に吸着することができる。また、前記微細構造２３を第２頂部２２１の周縁に設置することで、サンプルが外部に露出するのを避け、サンプルを更に保護することができる。これと同時に、微細構造２３の構造、形状と設置位置に応じて、採取されるサンプルの体積量を決定することができる。より好ましくは、微細構造２３の厚さｄを０．１μｍ〜５００μｍの範囲に設定する。微細構造２３が第２頂部２２１上において形成する包囲面積はサンプル収容空間Ｓ１の断面積にほぼ等しく、５０ｍｍ^２〜４００ｍｍ^２の範囲に設定することができる。もちろん、その他の実施例において、微細構造２３を、蓋体２１、または基体２２上に不連続的に設置される複数の凸部とすることもできる。そのような構造も、同様に、サンプル収容空間Ｓ１を形成する効果を達することができるが、本発明はこれに限定されない。

図４は図１に示されるサンプリングアセンブリと光源アセンブリの立体断面図である。図１と図４を同時に参照されたい。基体２２がサンプリングを完成した後、蓋体２１と基体２２を嵌合してサンプリングアセンブリ２を形成することで、サンプルを第１頂部２１１と、第２頂部２２１及び微細構造２３から形成されるサンプル収容空間Ｓ１内（サンプル収容空間Ｓ１については図１を参照されたい）に密封し、これにより、サンプリングアセンブリ２のサンプルが汚染されたり、または外漏れが生じる状況を回避することができる。次に、サンプリングアセンブリ２の基体２２を光源アセンブリ１の導光素子１２に嵌合させることにより、基体２２の内側には導光素子１２が嵌合し、基体２２の外側には蓋体２１が嵌合される。もちろん、操作時には、基体２２の内側に導光素子１２を嵌合させた後に、光源アセンブリ１の底部を手に持って、この基体２２でサンプリングをすることができる。注意すべきことは、本実施例の光源アセンブリ１はベース１３を更に有し、ベース１３の内部を利用して光源１１を発光させるための電源供給器を収容できるほか、ベース１３の部分をユーザーに持たせることによって、サンプリングを更に実行しやすくすることができる。サンプリングが完了した後、蓋体２１を基体２２の外側に嵌合させる。この時、光源１１と第２頂部２２１との間の距離は例えば０．１ｃｍ〜１０ｃｍの範囲に設定する。この時、光源アセンブリ１の光源１１から発する光線は、導光素子１２を介してサンプル収容空間Ｓ１に入射し、サンプルを照射する。

図１と図４を同時に参照されたい。本実施例の導光素子１２は第１キャビティ１２３を有する。構造的には、本実施例の導光素子１２は中空柱であり、この場合、光拡散素子３は第１キャビティ１２３内に設置される。光源１１は第１キャビティ１２３に設置され、且つ入光端１２１に隣接し、導光素子１２の入光端１２１はベース１３に接続し、出光端１２２は１つの開口であり、且つこの開口をサンプル収容空間Ｓ１に向けることで、光源１１から発する光線の一部を導光素子１２を通じてサンプル収容空間Ｓ１に入射させる。詳しく説明すると、光線の一部は、入光端１２１から導光素子１２を通じてサンプル収容空間Ｓ１に入射すると同時に、光線の他の一部は、光拡散素子３を透過した後に、出光端１２２の開口を通じてサンプル収容空間Ｓ１に入射する。また、本実施例の光拡散素子３は光拡散フィルム（diffuser film）や光拡散板（diffuser plate）であるが、本発明はこれに制限されず、それら以外の手段を用いることが可能であり、それらの光拡散素子３を光源１１とサンプル収容空間Ｓ１との間に設置すれば良い。本実施例において、導光素子１２の内側壁は、光拡散素子３を配置するための凹溝構造を形成することで、光拡散素子３を第１キャビティ１２３内に設置することができる。また、本実施例の光拡散素子３と導光素子１２の中心軸Ｘとの間に形成される角度は実質上、直角である。もちろん、この場合において、本発明は、光拡散素子３と導光素子１２の中心軸Ｘとの間、或いは導光素子１２の内側壁との間に形成される角度を制限しない。この光拡散素子３を導光素子１２の第１キャビティ１２３内に設置し、且つ光源１１から発する光線が、光拡散素子３を透過した後にサンプル収容空間Ｓ１に入射するようにすれば良い。光拡散素子３は光源１１から発する光線を拡散させることで、線光源または点光源を均一な面光源として分布させることができる。本実施例の光源１１は点光源の発光ダイオード（ＬＥＤ）を例とする。よって、光源１１から発する光線は、光拡散素子３を透過した後に、均一な光源を形成してからサンプル収容空間Ｓ１に入射することで、光輝度の分布が不均一といった状況を回避することができる。

図５は本発明のもう１つの実施態様に係る光拡散素子を示す図である。説明すべきことは、本実施例に示したものは光拡散素子３ａの変化態様であるため、光源アセンブリ１とサンプリングアセンブリ２の符号はこれまでの実施例のものを引き続き使用する。図５を参照されたい。本実施例において、光拡散素子３ａは光学レンズ（lens）であり、且つ光拡散素子３ａは光源１１と連結されている。具体的に説明すると、光拡散素子３ａは光源１１を取り囲んで設置され、即ち、光拡散素子３ａは光源１１を覆いつつ保護するとともに、光源１１から発する光線を、光学レンズ（光拡散素子３ａ）へ入射させて、且つ光学レンズ（光拡散素子３ａ）の内部で複数回の内部反射を行わせることで、光線を均一化することができる。即ち、光線を光学レンズ（光拡散素子３ａ）から均一に射出させてから、サンプル収容空間Ｓ１内へ入射させる。よって、本実施例は、前記と同様に、光輝度の不均一な分布を回避する効果を有する。

また、本発明は導光素子の構造を制限しない。図６は本発明のもう１つの実施態様に係る導光素子を示す図である。説明すべきことは、本実施例に示したものは光源アセンブリ及び光拡散素子の変化態様であるため、サンプリングアセンブリ２の符号は上記の実施例のものを引き続き使用する。図６を参照されたい。本実施例において、光源アセンブリ１ｂの導光素子１２ｂは固体ロッドであり、光源１１ｂの位置に対応して凹部１２４ｂを形成することで、光源１１ｂを収容させる。光拡散素子３ｂは導光素子１２ｂの入光端１２１ｂ、または出光端１２２ｂに設置される。本実施例では、導光素子１２ｂの出光端１２２ｂに設置された場合を例として説明する。これにより、光源１１ｂから発する光線は、導光素子１２ｂの入光端１２１ｂから出光端１２２ｂに入射し、且つ出光端１２２ｂにおいて、光拡散素子３ｂを介して均一な光源を形成してからサンプル収容空間Ｓ１に入射することができる。その他の実施例において、光拡散素子３ｂを導光素子１２ｂの内部に嵌め込むか、またはＵ字状の光拡散素子（その構造については、図７の光拡散素子３ｃを先に参照されたい）を形成して、この光拡散素子を凹部１２４ｂ内に設置することによって、光拡散素子３ｂを入光端１２１ｂに設置することができる。このように、光拡散素子３ｂを導光素子１２ｂの出光端１２２ｂに設置した場合も、または入光端１２１ｂに設置した場合も、光輝度の不均一な分布を回避する効果を有する。

図７は本発明の他の実施態様に係る導光素子を示す図である。図７に示すように、本実施例の導光素子１２ｃは中空ロッドの構造であり、光拡散素子３ｃは導光素子１２ｃの入光端１２１ｃ、または出光端１２２ｃに設置される。本実施例では、光拡散素子３ｃが導光素子１２ｃの入光端１２１ｃに設置された場合を例として説明する。本実施例の光拡散素子３ｃはＵ字状であり、且つ光源１１ｃの周囲に設置するように成したことで、光源１１ｃから発する光線は入光端１２１ｃにおいて、光拡散素子３ｃを介して直接に均一な光源を形成させることができる。均一な光源からの光は、出光端１２２ｃを通った後、直接サンプル収容空間Ｓ１に入射する。その他の実施例において、光拡散素子３ｃは中空ロッドの導光素子１２ｃの内部に嵌め込まれるか、または導光素子１２ｃの出光端１２２ｃに直接設置することができるが、本発明はこれに制限されない。

また、上記の蓋体２１と、基体２２、及び導光素子１２（１２ｂ、１２ｃ）はいずれもプラスチック射出成形によって作られ、且つその材料はガラス、ＰＳプラスチック、アクリル（ＰＭＭＡ）、ＰＣプラスチック、またはＣＯＣ（cyclo olefin copolymer）プラスチックである。よって、サンプリングアセンブリ２及び導光素子１２（１２ｂ、１２ｃ）の製造コストを非常に低くすることができる。

図１を再度参照されたい。本実施例において、顕微鏡モジュールＭＳはレンズアセンブリ４を更に備え、レンズアセンブリ４と光源アセンブリ１及びサンプリングアセンブリ２を組み合わせた後、レンズアセンブリ４はサンプリングアセンブリ２の外側に設置される。レンズアセンブリ４は少なくとも１つのレンズ４１とハウジング４２を有する。ハウジング４２はサンプル収容空間Ｓ１に対応する開口４２１を有し、レンズ４１は開口４２１に設置される。具体的には、本実施例のハウジング４２は、中空の円筒状構造であり、且つサンプリングアセンブリ２の外側に嵌合させることで、レンズ４１をサンプリングアセンブリ２の外側に位置させると同時に、サンプル収容空間Ｓ１に対向するように成している。ハウジング４２の開口４２１とは反対側の端部には、第１ロック構造４２２が設けられ、光源アセンブリ１のベース１３には、これに対応する第２ロック構造１３１が設けられる。即ち、第１ロック構造４２２と第２ロック構造１３１は互いに合わせることのできる構造であり、例えば、互いに合わせることのできる凹部および凸部や、ネジや、フックおよびスロットなどである。本実施例は、ここにおいて、相互に合わせることのできる雄ネジおよび雌ネジを使用する場合を例とし、レンズアセンブリ４のハウジング４２を螺合方式によって光源アセンブリ１に固定させるようになっている。ハウジング４２と光源アセンブリ１とが結合することにより、第２キャビティ４３が形成され、サンプリングアセンブリ２と光拡散素子３はこの第２キャビティ４３内に設置されるとともに、レンズ４１を収容する開口４２１の位置はサンプル収容空間Ｓ１に対応している。これにより、光源１１から発する光線は光拡散素子３及びサンプル収容空間Ｓ１を介して、レンズ４１に入射する。本実施例の顕微鏡モジュールＭＳは画像キャプチャモジュールと組み合わせて使用することにより、画像キャプチャモジュール側に画像を形成させることができる。

図８は図１に示される顕微鏡モジュールと画像キャプチャモジュールとを組み合わせて使用する場合の概略図である。図８を参照されたい。本実施例の顕微鏡モジュールＭＳは画像キャプチャモジュール５と組み合わせて使用し、画像キャプチャモジュール５は携帯型電子装置に取り付けられたものであり、例えば、カメラ機能を有する携帯電話、タブレット、カメラ、またはノートパソコンに取り付けられているものである。即ち、本実施例の顕微鏡モジュールＭＳは、直接、携帯型電子装置が有する画像キャプチャモジュールと組み合わせて使用することができる。顕微鏡モジュールＭＳは、顕微鏡モジュールＭＳと画像キャプチャモジュール５との間に設置される固定手段（例えば、係合構造を有するハウジング）によって、画像キャプチャモジュール５に固定される。或いはまた、画像キャプチャモジュール５と携帯型電子装置とを分離し、画像キャプチャモジュール５に顕微鏡モジュールＭＳのみを取り付けることができる。顕微鏡モジュールＭＳは、拡大したサンプル画像の取得に応用され、且つこのサンプル画像を画像キャプチャモジュール５に提供する。

具体的には、画像キャプチャモジュール５は、レンズユニット５１と処理ユニット５２、及び表示ユニット５３を備え、処理ユニット５２はレンズユニット５１及び表示ユニット５３に接続される。顕微鏡モジュールＭＳと画像キャプチャモジュール５を組み合わせた時、レンズ４１とレンズユニット５１は、同軸にアラインされる。より好ましくは、顕微鏡モジュールＭＳの拡大率は０．１〜２倍の範囲に設定すると同時に、その視界(field of view，ＦＯＶと略称する)は０．１ｍｍ^２〜１００ｍｍ^２の範囲に設定する。注意すべきことは、ここの拡大率(magnification ratio)は上記の特定値に限定されない。一実施例において、レンズ４１とレンズユニット５１は、共通に操作されることで、サンプリングアセンブリ２内に位置する拡大後のサンプル画像に対して焦点を合わせたり、もしくは画像を拡大させることができる。この拡大後のサンプル画像は本実施例では、サンプル画像と呼ばれる。レンズユニット５１がサンプル画像を取得した後、処理ユニット５２を介して画像処理プログラムを実行し、更に、表示ユニット５３によってサンプル画像を表示する。即ち、顕微鏡モジュールＭＳによって拡大されたサンプル画像は、ユーザによって画像キャプチャモジュール５を介して、直接に観察することができる。その他の実施例において、表示ユニット５３は画像キャプチャモジュール５に必須の部材ではなく、画像キャプチャモジュール５は更に送信ユニットによって、処理ユニット５２で処理した画像データを送信することもできるが、本発明はこれに制限されない。

本発明は、顕微鏡装置を更に提供する。即ち、本発明に係る顕微鏡装置は、例えば上記図８に示す如く、顕微鏡モジュールと画像キャプチャモジュールを備えるものである。そのうちの顕微鏡モジュールの各部材とその結合関係の技術的特徴に関しては、上記各実施例の顕微鏡モジュールＭＳを参照でき、画像キャプチャモジュールに関しては、上記顕微鏡モジュールＭＳと画像キャプチャモジュール５を組み合わせて使用する図８の実施例の内容を参照できるため、ここでは繰り返して述べない。

上記をまとめると、本発明に基づいた顕微鏡モジュールと顕微鏡装置は、サンプリングアセンブリを設けたことによって、サンプルを簡便な方法によって基体上に直接セットすることができ、且つサンプルを、蓋体と基体によって形成したサンプル収容空間内に収容することができる。光源は、導光素子の入光端に隣接させて設けることによって、従来技術において、外部光源によりもたらされる光源不足の問題を改善することができる。また、光拡散素子は、光源とサンプル収容空間との間に設置するように設計されており、光源より放出された光線は、光拡散素子を透過し、均一な光源を形成した後にサンプル収容空間に入射することで、光輝度分布が不均一な状況を改善すると同時に、光線がサンプルに照射した後に影が生じる問題や、局部的に光線が不足する問題を克服することができる。また、顕微鏡モジュールと携帯式電子装置の画像キャプチャモジュールとを合わせて使用することによって、画質を更に向上させることができる。

上記実施例は例示的なものであって、限定するためのものではない。本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の特許請求の範囲に含まれる。

本発明は以上の如く構成したため、携帯し易く、光源不足を改善すると同時に、光線がサンプルに照射した後に影が生じる問題や、局部的に光線が不足するなどの問題を克服することで、画質を向上させることができる顕微鏡モジュール及び顕微鏡装置を提供し得るものである。

１、１ｂ、１ｃ 光源アセンブリ
１１、１１ｂ、１１ｃ 光源
１２、１２ｂ、１２ｃ 導光素子
１２１、１２１ｂ、１２１ｃ 入光端
１２２、１２２ｂ、１２２ｃ 出光端
１２３ 第１キャビティ
１２４ｂ 凹部
１３ ベース
１３１ 第２ロック構造
２ サンプリングアセンブリ
２１ 蓋体
２１１ 第１頂部
２１２ 第１側壁部
２２ 基体
２２１ 第２頂部
２２２ 第２側壁部
２３ 微細構造
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 光拡散素子
４ レンズアセンブリ
４１ レンズ
４２ ハウジング
４２１ 開口
４２２ 第１ロック構造
４３ 第２キャビティ
５ 画像キャプチャモジュール
５１ レンズユニット
５２ 処理ユニット
５３ 表示ユニット
ｄ 厚さ
ＭＳ 顕微鏡モジュール
Ｓ１ サンプル収容空間
Ｓ２ 収容空間
Ｘ 中心軸

Claims (12)

1. 光源と導光素子を有し、前記光源は前記導光素子の入光端に隣接して設けられる光源アセンブリと、
   蓋体及び基体を有し、前記蓋体と前記基体を結合してサンプル収容空間を形成し、前記サンプル収容空間は前記導光素子の出光端に位置するサンプリングアセンブリと、
   前記光源と前記サンプル収容空間との間に設置される光拡散素子と、を備え、
   前記光源より放出された光線は、前記光拡散素子を透過した後、前記サンプル収容空間に入射することを特徴とする顕微鏡モジュール。
2. 前記導光素子は第１キャビティを有し、前記光拡散素子は前記導光素子の前記第１キャビティ内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡モジュール。
3. 前記導光素子は固体ロッドであり、前記光拡散素子は前記導光素子の前記入光端、または前記出光端に設置されることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡モジュール。
4. 前記光拡散素子は光学レンズであり、且つ前記光拡散素子は前記光源に接続されることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡モジュール。
5. 少なくとも１つのレンズと１つのハウジングを有し、前記ハウジングは前記サンプル収容空間に対応する開口を有し、前記レンズは前記開口に設置されるレンズアセンブリを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡モジュール。
6. 前記サンプリングアセンブリの前記蓋体はカップ状であり、且つ収容空間を有し、前記基体の少なくとも一部は前記収容空間に収容されることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡モジュール。
7. 前記蓋体と前記基体は同じ中心軸を有することで、互いに嵌合することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡モジュール。
8. 前記基体はカップ状であり、前記基体は、前記蓋体の前記収容空間内に係合されることで、前記サンプル収容空間を形成することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡モジュール。
9. 顕微鏡モジュールと画像キャプチャモジュールとを備え、
   前記顕微鏡モジュールは、
   光源と導光素子を有し、前記光源は前記導光素子の入光端に隣接して設けられる光源アセンブリと、
   蓋体及び基体を有し、前記蓋体と前記基体を結合してサンプル収容空間を形成し、前記サンプル収容空間は前記導光素子の出光端に位置するサンプリングアセンブリと、
   前記光源と前記サンプル収容空間との間に設置される光拡散素子と、
   少なくとも１つのレンズと１つのハウジングを有し、前記ハウジングは前記サンプル収容空間に対応する開口を有し、前記レンズは前記開口に設置されるレンズアセンブリと、を備え、
   前記画像キャプチャモジュールは、
   前記レンズにアラインし、且つ前記レンズと共にサンプル画像を取得するレンズユニットと、
   前記レンズユニットに接続し、且つ前記サンプル画像を受信することで、画像処理プログラムを実行する処理ユニットと、を備え、
   前記光源より放出された光線は、前記光拡散素子を透過した後、前記サンプル収容空間に入射することを特徴とする顕微鏡装置。
10. 前記導光素子は第１キャビティを有し、前記光拡散素子は前記導光素子の前記第１キャビティ内に設置されることを特徴とする請求項９に記載の顕微鏡装置。
11. 前記導光素子は固体ロッドであり、前記光拡散素子は前記導光素子の前記入光端、または前記出光端に設置されることを特徴とする請求項９に記載の顕微鏡装置。
12. 前記光拡散素子は光学レンズであり、且つ前記光拡散素子は前記光源に接続されることを特徴とする請求項９に記載の顕微鏡装置。

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