專利名稱：全自動(dòng)尿有形分析儀用30倍物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用30倍顯微物鏡，特別是可應(yīng)用于全自動(dòng)尿有形分析儀或其它流式細(xì)胞分析儀器。
背景技術(shù)：
尿液分析是臨床檢驗(yàn)上的一種常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目，通過尿液分析為診斷提供依據(jù)。目前全自動(dòng)尿有形分析儀采用20倍物鏡，其檢測(cè)原理與人工顯微鏡檢查原理基本相似，都是放大直觀地觀察有形成分的形態(tài)。物鏡的倍率和分辨率是制約其對(duì)細(xì)節(jié)分辨能力的關(guān)鍵
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種全自動(dòng)尿有形分析儀用30倍物鏡，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是它由透鏡組、機(jī)械結(jié)構(gòu)組件組成，透鏡組構(gòu)成顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，所述顯微物鏡是平場(chǎng)消色差光學(xué)系統(tǒng)，它由5組透鏡組構(gòu)成，包括負(fù)膠合透鏡組一、膠合透鏡組二、膠合透鏡組三、彎月透鏡和厚透鏡，共8片透鏡；其特征在于
平行光經(jīng)過本顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)后，聚焦在被測(cè)標(biāo)本上，其最大視場(chǎng)是0 26_ ； 所述顯微物鏡在最大視場(chǎng)下，有效工作距離d的范圍是0-8_ ；
數(shù)值孔徑至少為0. 55。本發(fā)明所述顯微物鏡可應(yīng)用于全自動(dòng)尿沉渣分析儀以及其它流式細(xì)胞分析儀器的光學(xué)成像系統(tǒng)中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是30倍的光學(xué)放大倍率和0. 55的數(shù)值孔徑，提高了系統(tǒng)的分辨率，可以得到更多的尿液樣本有形成分信息，易于算法識(shí)別及計(jì)數(shù)，由于臨床樣本的多樣性，技術(shù)的分類絕不僅僅是臨床需要分別的12種類，比如理論上白細(xì)胞的面積要大于紅細(xì)胞的面積，但部分樣本特殊性致使這一規(guī)律被打破，造成待識(shí)別的問題空間巨大，實(shí)際上的識(shí)別空間遠(yuǎn)不止12種類通過收集臨床樣本中各種有形成分的各種形態(tài)圖像，可以獲得更多的有形成分關(guān)鍵特征，建立起來非常有代表性的尿液有形成分分析圖像庫(kù)，對(duì)尿液中的18種有形成份紅細(xì)胞、白細(xì)胞、白細(xì)胞團(tuán)、鱗狀上皮細(xì)胞、非鱗狀上皮細(xì)胞、透明管型、病理管型、結(jié)晶、酵母、細(xì)菌、精子、粘液等進(jìn)行有效地自動(dòng)分類和計(jì)數(shù)。這些圖像經(jīng)圖像處理器計(jì)算處理后在屏幕上顯示出來，同時(shí)根據(jù)粒子大小進(jìn)行分類和計(jì)數(shù)，處理后的圖像由計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)圖像中粒子的寬度和長(zhǎng)度進(jìn)行分割和特征提取，分為不同等級(jí)并計(jì)數(shù)，得到不同級(jí)別下粒子的計(jì)數(shù)值，利用樣本庫(kù)中豐富的資源作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本，有效地解決臨床中檢測(cè)樣本多樣化的問題。大視場(chǎng)觀察縮短了樣本的拍攝時(shí)間，提高了運(yùn)算速度，已有儀器的測(cè)試速度為60樣本/小時(shí)，對(duì)于大型醫(yī)院的檢驗(yàn)工作量來講，檢測(cè)速度不能滿足應(yīng)用要求，需要進(jìn)一步提高檢驗(yàn)速度，應(yīng)用于本系統(tǒng)的尿液分析儀檢驗(yàn)速度為200樣本/小時(shí)，同時(shí)具有更長(zhǎng)的工作距離和對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，易于加工。


圖I是本發(fā)明物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中標(biāo)記6為載玻片；
圖2是本發(fā)明物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光焦度分配示意 圖3是本發(fā)明物鏡色差示意 圖4是本發(fā)明物鏡的場(chǎng)曲和畸變示意 圖5是本發(fā)明物鏡的光線像差示意圖。
具體實(shí)施例方式它由透鏡組、機(jī)械結(jié)構(gòu)組件組成，透鏡組構(gòu)成顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，所述顯微物鏡是平場(chǎng)消色差光學(xué)系統(tǒng)，它由5組透鏡組構(gòu)成，包括負(fù)膠合透鏡組一 I、膠合透鏡組二 2、膠合透鏡組三3、彎月透鏡4和厚透鏡5，共8片透鏡； 平行光經(jīng)過本顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)后，聚焦在被測(cè)標(biāo)本上，其最大視場(chǎng)是0 26_ ； 所述顯微物鏡在最大視場(chǎng)下，有效工作距離d的范圍是0-8_ ；
數(shù)值孔徑至少為0. 55。本發(fā)明所述顯微物鏡可應(yīng)用于全自動(dòng)尿沉渣分析儀以及其它流式細(xì)胞分析儀器的光學(xué)成像系統(tǒng)中。本實(shí)施例中的30倍物鏡應(yīng)用于全自動(dòng)尿有形分析儀，該分析儀包括一個(gè)自動(dòng)進(jìn)樣裝置提供樣本，樣本由注射泵經(jīng)探針抽到液路系統(tǒng)中，夾在鞘液中間形成層流，被加樣注射器推入到柱型流動(dòng)室中，在鞘液帶動(dòng)下恒速傳送至流動(dòng)池?？讖焦怅@在負(fù)膠合透鏡組一 I上面，由頻閃光源發(fā)出的平行光從孔徑光闌處入射，經(jīng)過負(fù)膠合透鏡組一 I、膠合透鏡組二
2、膠合透鏡組三3、彎月透鏡4和厚透鏡5，在透過流動(dòng)池壁后，聚焦在待測(cè)樣本上。通過光學(xué)系統(tǒng)后，接收裝置得到圖像信息，在計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示出來，同時(shí)根據(jù)粒子大小進(jìn)行分類和計(jì)數(shù)，處理后的圖像由計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)圖像中粒子的寬度和長(zhǎng)度進(jìn)行分割和特征提取，分為不同等級(jí)并計(jì)數(shù)，得到不同級(jí)別粒子的計(jì)數(shù)值。物鏡的光焦度分配為O，負(fù)膠合透鏡組一 I的光焦度為-0. 05，膠合透鏡組二 2的光焦度為0. 027、膠合透鏡組三3的光焦度為0. 015、彎月透鏡4的光焦度為0. 035、厚透鏡5的光焦度為0. 048，此種分配可以避免了產(chǎn)生過大的高級(jí)像差。根據(jù)高斯公式，計(jì)算出系統(tǒng)的初級(jí)像差。利用公式
,(L-_U I =--
* R ,:IxN
,%-m f
■ / f % f I
I細(xì)！ I補(bǔ)I
W _ W I k
其中U為物方孔徑角，『為像方孔徑角，L為物距，I為入射角，I為出射角，R為曲率半
徑，N為空氣折射率，『為介質(zhì)折射率。由拉氏不變量J= nuy = 0. 22 E SI= E h (h<t ) 2 P+ SIE SII= E h2 (h<t ) 3 P+ J E (h<t ) 2 W + SIE S III = E h2 (h ) 3 P+ 2J E (h ) 2 W h2 + J2 E 小+SII其中n為折射率，u為孔徑角，y為入射高度，E為求和，SI、SII、S III分別為初級(jí)球差、彗差、像散的塞得和系數(shù)，P/W為PW法的系數(shù)、h ct為單元系統(tǒng)的光焦度。得到系統(tǒng)的像差
球差 Sl=O. 0002015彗差 S2=-0. 0039594像散 S3=0. 0000515場(chǎng)曲S4=0
軸向色差 Cl=-O. 0019516
垂軸色差C2=0. 0027562 根據(jù)上述初級(jí)像差值，計(jì)算得到初始解數(shù)據(jù)為
焦距 f=6. 67，數(shù)值孔徑 NA=O. 55，^ =30
rl= -7. 152dl=4nd=l. 76vd=27. 5
r2= -8. 7723d2=13. 226
r3= 45.3328d3=3nd=l. 66vd=54. 7
r4= -13.015d4=2nd=l. 85vd=23.8
r5= -48. 772d5=l
r6= 11. 213d6=3nd=l. 76vd=27. 5
rl= -431. 34d7=0. 3324
r8= 10.691d8=7nd=l. 57vd=56
r9= 9. 461
其中，rl r9為透鏡的曲率半徑，dl、d3、d4、d6、d8為透鏡的厚度，d2、d5、d7為空氣間隔，nd為光學(xué)玻璃在d光下的折射率，vd為色散系數(shù)。以上為PW法得出鏡頭的初始解，將以上數(shù)據(jù)輸入ZEMAX軟件后優(yōu)化得到最終數(shù)據(jù)如下
焦距 f=6. 67，數(shù)值孔徑 NA=O. 55，^ =30rl= -9. 24 -9. 25 dl=4. 4 4. 5 nd=l. 62vd=60. 3
r2= 9. 24 9. 25 d2=4. 4 4. 6 nd=l. 67vd=32. 2
r3= -39. 8 -40. I
r4= -283. 4 -283. 5 d3=5. 5 5. 6 nd=l. 76vd=27. 5
r5= 16. 4 16. 5 d4=4. 9 5. I nd=l. 66vd=54. 7
r6= -23. 2 -23. 4
rl= 23. 2" 23.4 d5=5nd=l. 66vd=54. 7
r8= -16. 4 -16. 5 d6=5. 55nd=l. 76vd=27. 5
r9= 283. 5 283. 6
rlO= 8. T 8. 9d7=3. 2 3. 4 nd=l. 5vd=81. 6
rll= 22. 5 22. 7 rl2= 7. T I. 8d8=3. 4 3. 6 nd=l. 66vd=54. 7rl3= 7. 7 7. 8
如上所述，按照本發(fā)明，在保證功能完善的同時(shí)，可以提供更快的拍攝速度，比現(xiàn)有20倍物鏡更多的樣本細(xì)胞細(xì)節(jié)，從而提高信息量，并且具有良好的工藝性能。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)尿有形分析儀用30倍物鏡，它由透鏡組、機(jī)械結(jié)構(gòu)組件組成，透鏡組構(gòu)成顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，所述顯微物鏡是平場(chǎng)消色差光學(xué)系統(tǒng)，它由5組透鏡組構(gòu)成，包括負(fù)膠合透鏡組一、膠合透鏡組二、膠合透鏡組三、彎月透鏡和厚透鏡，共8片透鏡；其特征在于平行光經(jīng)過本顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)后，聚焦在被測(cè)標(biāo)本上，其最大視場(chǎng)是0 26_。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)尿有形分析儀用30倍物鏡，其特征在于所述顯微物鏡在最大視場(chǎng)下，有效工作距離d的范圍是0-8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的全自動(dòng)尿有形分析儀用30倍物鏡，其特征在于數(shù)值孔徑至少為0. 55。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)尿有形分析儀用30倍物鏡，屬于醫(yī)用30倍顯微物鏡。它由透鏡組、機(jī)械結(jié)構(gòu)組件組成，透鏡組構(gòu)成顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，包括負(fù)膠合透鏡組一、膠合透鏡組二、膠合透鏡組三、彎月透鏡和厚透鏡，共8片透鏡；平行光經(jīng)過本顯微物鏡的光學(xué)系統(tǒng)后，聚焦在被測(cè)標(biāo)本上，其最大視場(chǎng)是φ26mm。在保證功能完善的同時(shí)，可以提供更快的拍攝速度，比現(xiàn)有20倍物鏡更多的樣本細(xì)胞細(xì)節(jié)，從而提高信息量，并且具有良好的工藝性能。
文檔編號(hào)G02B21/02GK102707421SQ20121020505
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者宋潔, 支開睿, 楊洪武, 石欣, 趙學(xué)魁 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司