基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，包括顯微鏡，顯微鏡上安裝有調(diào)焦旋鈕和電動(dòng)載物平臺(tái)，電動(dòng)載物平臺(tái)上安裝有X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)；自動(dòng)聚焦裝置，包括Z軸電機(jī)和電磁連接器，電磁連接器包括電磁感應(yīng)相連的安裝于調(diào)焦旋鈕上的第一電磁扣和安裝于Z軸電機(jī)上的第二電磁扣，且Z軸電機(jī)與調(diào)焦旋鈕相連；X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均連接三軸運(yùn)動(dòng)控制器，三軸運(yùn)動(dòng)控制器連接計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型采用高精度的電動(dòng)載物平臺(tái)，可由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，控制該電動(dòng)載物平臺(tái)進(jìn)行X軸、Y軸和Z軸方向上進(jìn)行移動(dòng)；由于具有電磁連接器，使電動(dòng)載物平臺(tái)在沿Z軸方向移動(dòng)過(guò)程中，不會(huì)移動(dòng)出行程邊界，在精確移動(dòng)的情況下有效保護(hù)顯微鏡。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及整個(gè)病理玻片的數(shù)字化掃描，尤其涉及一種基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字切片全景成像屬于顯微成像應(yīng)用范疇，數(shù)字切片全景成像涉及在高倍物鏡下對(duì)病理玻片全部待測(cè)區(qū)域的數(shù)字化成像，同時(shí)根據(jù)玻片表面平整度實(shí)現(xiàn)聚焦以保證成像清晰度，即數(shù)字切片全景成像裝置需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)XYZ方向的精密控制。為了使數(shù)字切片質(zhì)量得到可靠保證，數(shù)字切片掃描系統(tǒng)須配合高精密自動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及其控制系統(tǒng)。此外，還需要考慮自動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)超出行程，損壞顯微鏡物鏡等的情況，以確保數(shù)字切片掃描系統(tǒng)安全運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)、精準(zhǔn)、可靠的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置。
[0004]本實(shí)用新型提供的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，包括:
[0005]顯微鏡，該顯微鏡上安裝有調(diào)焦旋鈕；
[0006]電動(dòng)載物平臺(tái)，可拆卸地安裝于顯微鏡上，用于沿X軸、Y軸和Z軸方向移動(dòng)，該電動(dòng)載物平臺(tái)上安裝有X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)；
[0007]自動(dòng)聚焦裝置，包括Z軸電機(jī)和電磁連接器，該電磁連接器包括第一電磁扣和第二電磁扣，第一電磁扣和第二電磁扣通過(guò)電磁感應(yīng)相連，其中第一電磁扣安裝于調(diào)焦旋鈕上，第二電磁扣安裝于Z軸電機(jī)上，且Z軸電機(jī)與調(diào)焦旋鈕相連；
[0008]三軸運(yùn)動(dòng)控制器，與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均相連，用于控制X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)的運(yùn)行；
[0009]計(jì)算機(jī)，與三軸運(yùn)動(dòng)控制器相連。
[0010]本技術(shù)方案中電動(dòng)載物平臺(tái)的控制元件一三軸運(yùn)動(dòng)控制器與計(jì)算機(jī)相連，可由計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)的程序控制電動(dòng)載物平臺(tái)運(yùn)作，電動(dòng)載物平臺(tái)在X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)的控制下，進(jìn)行X軸、Y軸和Z軸方向的移動(dòng)；z軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)后由第一電磁扣和第二電磁扣之間的電磁感應(yīng)，帶動(dòng)調(diào)焦旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)調(diào)焦功能，促使電動(dòng)載物平臺(tái)進(jìn)行Z軸方向的移動(dòng)。
[0011]本技術(shù)方案中采用電磁連接器，使顯微鏡物鏡在調(diào)劑旋鈕的帶動(dòng)下移動(dòng)到行程邊界時(shí)，阻力大大增加，使電磁連接器出現(xiàn)空轉(zhuǎn)，進(jìn)而促使調(diào)焦旋鈕停止旋轉(zhuǎn)或進(jìn)行反方向旋轉(zhuǎn)，防止顯微鏡物鏡移動(dòng)位置超出行程，損壞顯微鏡。
[0012]進(jìn)一步的，所述電動(dòng)載物平臺(tái)通過(guò)卡槽連接可拆卸地安裝于顯微鏡上。
[0013]本技術(shù)方案中具體描述了電動(dòng)載物平臺(tái)與三目顯微鏡的連接方式。
[0014]進(jìn)一步的，所述電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸、Y軸方向重復(fù)定位精度均小于I μ m，沿Z軸方向重復(fù)定位精度小于0.1 μ m。
[0015]本技術(shù)方案中具體描述了電動(dòng)載物平臺(tái)可在電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸和Z軸方向的自由移動(dòng)，且X軸和Y軸移動(dòng)精度小于I μ m，Z軸移動(dòng)精度小于0.1 μ m，使顯微鏡的聚焦更為精確，更利于全面、精確地觀測(cè)視野內(nèi)的圖像。
[0016]進(jìn)一步的，所述三軸運(yùn)動(dòng)控制器與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均通過(guò)RS232連接線(xiàn)相連。
[0017]本技術(shù)方案中具體描述了三軸運(yùn)動(dòng)控制器與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)之間的連接方式。
[0018]進(jìn)一步的，所述電動(dòng)載物平臺(tái)上固連有聚焦套筒，所述調(diào)焦旋鈕與Z軸電機(jī)通過(guò)聚焦套筒連接。
[0019]本技術(shù)方案中具體描述了調(diào)焦旋鈕與Z軸電機(jī)的連接方式，Z軸電機(jī)通過(guò)聚焦套筒控制調(diào)焦旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)目鏡對(duì)載物臺(tái)上玻片樣本區(qū)域的自動(dòng)聚焦，保證目鏡采集的畫(huà)面清晰。
[0020]進(jìn)一步的，所述X軸電機(jī)用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸方向移動(dòng)，所述Y軸電機(jī)用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)沿Y軸方向移動(dòng)，所述Z軸電機(jī)用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)沿Z軸方向移動(dòng)。
[0021]本技術(shù)方案中具體描述了電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸、Y軸和Z軸方向的移動(dòng)分別是由X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)控制。
[0022]進(jìn)一步的，所述電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸方向移動(dòng)范圍在114_以?xún)?nèi)，所述電動(dòng)載物平臺(tái)沿Y軸方向移動(dòng)范圍在76mm以?xún)?nèi)。
[0023]本技術(shù)方案中具體描述了電動(dòng)載物平臺(tái)的沿X軸和Y軸方向的移動(dòng)范圍。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:三軸運(yùn)動(dòng)控制器通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)連接，獲取并接收計(jì)算機(jī)的運(yùn)動(dòng)指令；該三軸運(yùn)動(dòng)控制器連接有三個(gè)電機(jī)，通過(guò)接收到的運(yùn)動(dòng)指令分別傳遞給三個(gè)電機(jī)，以分別控制每個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；該三個(gè)電機(jī)的狀態(tài)也可以通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)返回給三軸運(yùn)動(dòng)控制器并通知計(jì)算機(jī)作出相應(yīng)的處理。
[0025]本實(shí)用新型提供的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置采用高精度的電動(dòng)載物平臺(tái)，可由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，控制該電動(dòng)載物平臺(tái)進(jìn)行X軸、Y軸和Z軸方向上進(jìn)行移動(dòng)；由于具有電磁連接器，使電動(dòng)載物平臺(tái)在沿Z軸方向移動(dòng)過(guò)程中，不會(huì)移動(dòng)出行程邊界，在精確移動(dòng)的情況下有效保護(hù)顯微鏡。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1所示，本實(shí)施例提供的是基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，包括顯微鏡I和自動(dòng)聚焦裝置，該顯微鏡I上安裝有電動(dòng)載物平臺(tái)2和調(diào)焦旋鈕3，其中電動(dòng)載物平臺(tái)2通過(guò)卡槽連接可拆卸地安裝于顯微鏡I上，用于沿X軸、Y軸和Z軸方向移動(dòng)，且固連有聚焦套筒11，該電動(dòng)載物平臺(tái)2沿X軸、Y軸方向重復(fù)定位精度均為0.7 μ m，沿Z軸方向重復(fù)定位精度為0.07 μ m ;該電動(dòng)載物平臺(tái)2上安裝有X軸電機(jī)4和Y軸電機(jī)5 ;該自動(dòng)聚焦裝置包括Z軸電機(jī)6和電磁連接器，該電磁連接器包括第一電磁扣7和第二電磁扣8,第一電磁扣7和第二電磁扣8通過(guò)電磁感應(yīng)相連,其中第一電磁扣7安裝于調(diào)焦旋鈕3上，第二電磁扣8安裝于Z軸電機(jī)6上，且Z軸電機(jī)6通過(guò)聚焦套筒11與調(diào)焦旋鈕3相連；該X軸電機(jī)4用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)2沿X軸方向移動(dòng)，移動(dòng)范圍為110mm，Y軸電機(jī)5用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)2沿Y軸方向移動(dòng)，移動(dòng)范圍為75mm，Z軸電機(jī)6用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)2沿Z軸方向移動(dòng)；該X軸電機(jī)4、Y軸電機(jī)5和Z軸電機(jī)6均通過(guò)RS232連接線(xiàn)與三軸運(yùn)動(dòng)控制器9相連，用于控制X軸電機(jī)4、Y軸電機(jī)5和Z軸電機(jī)6的運(yùn)行；該三軸運(yùn)動(dòng)控制器9與計(jì)算機(jī)10相連。
[0030]本實(shí)施例提供的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置采用高精度的電動(dòng)載物平臺(tái)，可由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，控制該電動(dòng)載物平臺(tái)進(jìn)行X軸、Y軸和Z軸方向上進(jìn)行移動(dòng)；由于具有電磁連接器，使電動(dòng)載物平臺(tái)在沿Z軸方向移動(dòng)過(guò)程中，不會(huì)移動(dòng)出行程邊界，在精確移動(dòng)的情況下有效保護(hù)顯微鏡。
【權(quán)利要求】
1.基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，包括: 顯微鏡，該顯微鏡上安裝有調(diào)焦旋鈕； 電動(dòng)載物平臺(tái)，可拆卸地安裝于顯微鏡上，用于沿X軸、Y軸和Z軸方向移動(dòng)，該電動(dòng)載物平臺(tái)上安裝有X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)； 自動(dòng)聚焦裝置，包括Z軸電機(jī)和電磁連接器，該電磁連接器包括第一電磁扣和第二電磁扣，第一電磁扣和第二電磁扣通過(guò)電磁感應(yīng)相連，其中第一電磁扣安裝于調(diào)焦旋鈕上，第二電磁扣安裝于Z軸電機(jī)上，且Z軸電機(jī)與調(diào)焦旋鈕相連； 三軸運(yùn)動(dòng)控制器，與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均相連,用于控制X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)的運(yùn)行； 計(jì)算機(jī)，與三軸運(yùn)動(dòng)控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:所述電動(dòng)載物平臺(tái)通過(guò)卡槽連接可拆卸地安裝于顯微鏡上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:所述電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸、Y軸方向重復(fù)定位精度均小于I μ m，沿Z軸方向重復(fù)定位精度小于0.1 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:所述三軸運(yùn)動(dòng)控制器與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均通過(guò)RS232連接線(xiàn)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:所述電動(dòng)載物平臺(tái)上固連有聚焦套筒，所述調(diào)焦旋鈕與Z軸電機(jī)通過(guò)聚焦套筒連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:所述X軸電機(jī)用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸方向移動(dòng)，所述Y軸電機(jī)用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)沿Y軸方向移動(dòng)，所述Z軸電機(jī)用于控制電動(dòng)載物平臺(tái)沿Z軸方向移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)掃描三維運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:所述電動(dòng)載物平臺(tái)沿X軸方向移動(dòng)范圍在114_以?xún)?nèi)，所述電動(dòng)載物平臺(tái)沿Y軸方向移動(dòng)范圍在76mm以?xún)?nèi)。
【文檔編號(hào)】G02B21/00GK204065544SQ201420420044
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】葉志前, 姜磊, 王鑫鑫 申請(qǐng)人:杭州卓騰信息技術(shù)有限公司