CN104391371A - 数字化显微镜及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了数字化显微镜，包括显微镜主体，在显微镜主体上连接有控制主机，显微镜主体通过数据线与控制主机相连接，在数据线上设置有运动控制卡，在显微镜主体上还设置有数字化载物台、设置有焦距调节杆的焦距调节装置、图像采集头、设置有偏光镜调节杆的偏光镜调节装置与设置有转轴的物镜转换器，该数字化载物台上设置有载物平台与物镜台尺，载物平台上还设置有矢量电机。本发明提供数字化显微镜及其使用方法，能够通过控制主机对显微镜进行调整，其调整的准确度、精度与效率较高，使用方便简洁，降低了操作人员的精力消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字化载物台及其使用方法，具体涉及一种在显微镜上使用的数字化显微镜及其使用方法。
背景技术
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，大大提高了人类对细微物体的观测效果。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。首先将受观测物体，如包裹体薄片放置在载物台平台上，用样品夹将其固定，通过旋转两个螺杆就可移动薄片在载物台位置，达到改变薄片的观测区域的效果，手动旋转焦距调节滚轮，可以调整观测体在镜下的清晰程度，旋转物镜转换器，实现用不同倍数的物镜进行观察，地质学显微镜还配有偏光镜，当***偏光镜则只有部分正交光可进入目镜。本次制作的主要目的是改进该载物台***。通过计算机来控制载物台上薄片的相对移动、焦距调节、物镜选择、偏光镜的***或拔出，相比于传统载物台来说具有直观方便的优点。
发明内容
本发明的目的在于提供数字化显微镜及其使用方法，能够通过控制主机对显微镜进行调整，其调整的准确度、精度与效率较高，使用方便简洁，降低了操作人员的精力消耗。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
数字化显微镜，包括显微镜主体，在显微镜主体上连接有控制主机，显微镜主体通过数据线与控制主机相连接，在数据线上设置有运动控制卡，在显微镜主体上还设置有数字化载物台、设置有焦距调节杆的焦距调节装置、图像采集头、设置有偏光镜调节杆的偏光镜调节装置与设置有转轴的物镜转换器，该数字化载物台上设置有载物平台与物镜台尺，载物平台上还设置有矢量电机。
作为优选，所述载物平台上设置的矢量电机的数量为两台，两台矢量电机分别控制载物平台在X轴与Y轴方向的移动。
进一步的，上述焦距调节装置上设置有矢量电机，该矢量电机连接在焦距调节装置的焦距调节杆上，并通过该矢量电机的正反转带动焦距调节杆转动。
再进一步的，上述偏光镜调节装置上设置有矢量电机，该矢量电机连接在偏光镜调节装置的偏光镜调节杆上，并通过该矢量电机的正反转控制偏光镜的***与拔出。
更进一步的，上述物镜转换器上设置有矢量电机，该矢量电机连接在物镜转换器上的转轴上，并通过该矢量电机的正反转控制物镜转换器的正反向转动。
数字化显微镜的使用方法，包括以下步骤：
数字化显微镜的使用前置准备步骤：
A、将标本固定在载物平台上；
B、启动控制主机并打开相应的控制软件；
C、图像采集头将目镜中显示图像实时传输至控制主机；
D、控制主机根据用户的选择驱动相应的矢量电机，带动物镜转换器旋转得到相应倍数的物镜；
E、控制主机通过接收的图像信息判断并驱动矢控制焦距调节装置上的矢量电机进行焦距调节；
F、控制主机对载物平台进行坐标分区；
G、控制主机控制载物平台回到初始坐标点；
使用数字化显微镜进行全区域检测的方法：
H1、用户在控制主机上选择全区域检测，控制主机将第一个观测区域设定为选择区域；
I1、控制主机根据选择的区域通过运动控制卡向载物平台上的矢量电机发送信号驱动矢量电机运行；
J1、载物平台上的矢量电机根据运动控制卡发送的信号驱动载物平台横向或纵向移动；
K1、运动控制卡将载物平台上矢量电机的运行信号反馈至控制主机上，控制主机根据反馈信号判断载物平台所处观测区域的坐标，并判断载物平台是否达到选择的观测区域，若载物平台未到达选择的观测区域则继续重复步骤I1-K1，若载物平台到达了选择的观测区域则进行步骤L1；
L1、控制主机根据反馈信号记录下观测区域的坐标位置并控制图像采集头进行图像信息采集；
M1、控制主机判断是否采用偏光镜，若需要采用偏光镜则进行步骤N1，若不需要采用偏光镜则直接进行步骤P1；
N1、控制主机正向驱动偏光镜调节装置的矢量电机，***偏光镜；
O1、控制主机再次控制图像采集头进行图像信息采集，完毕后反向驱动偏光镜调节装置的矢量电机运行，拔出偏光镜；
P1、控制主机对图像信息与坐标位置进行配对，并在相应的分区坐标中对图像进行存储与显示；
Q1、控制主机判断是否处于最后一个观测区域，若是处于最后一个观测区域则控制载物平台返回初始坐标点，并发出警报，若不是最后一个观测区域则选择下一个观测区域并返回步骤I1开始对下一观测区域的观测；
R1、用户根据情况对相应坐标中的图像信息添加相关的备注信息；
使用数字化显微镜进行全区域检测的方法：
H2、用户在控制主机上选择需要检测的区域；
I2、控制主机根据选择的区域通过运动控制卡向载物平台上的矢量电机发送信号驱动矢量电机运行；
J2、载物平台上的矢量电机根据运动控制卡发送的信号驱动载物平台横向或纵向移动；
K2、运动控制卡将载物平台上矢量电机的运行信号反馈至控制主机上，控制主机根据反馈信号判断载物平台所处观测区域的坐标，并判断载物平台是否达到选择的观测区域，若载物平台未到达选择的观测区域则继续重复步骤I2-K2，若载物平台到达了选择的观测区域则进行步骤L2；
L2、控制主机根据反馈信号记录下观测区域的坐标位置并控制图像采集头进行图像信息采集；
M2、控制主机判断是否采用偏光镜，若需要采用偏光镜则进行步骤N2，若不需要采用偏光镜则直接进行步骤P2；
N2、控制主机正向驱动偏光镜调节装置的矢量电机，***偏光镜；
O2、控制主机再次控制图像采集头进行图像信息采集，完毕后反向驱动偏光镜调节装置的矢量电机运行，拔出偏光镜；
P2、控制主机对图像信息与坐标位置进行配对，并在相应的分区坐标中对图像进行存储与显示；
Q2、控制主机控制载物平台回归初始坐标点，并发出警报；
R2、用户根据情况对相应坐标中的图像信息添加相关的备注信息。
作为优选，步骤F中对载物平台的坐标分区中，其横向的第一行观测区域坐标为A1、B1……N1，第二行观测区域坐标为A2、B2……N2，观测区域依照以上规律依次排列直至最后一行为An、Bn……Nn；且步骤G中所述的初始坐标点为A1坐标位置。
作为优选，步骤K1与K2中运动控制卡根据矢量电机的正反转情况以及旋转圈数反馈相应信号给控制主机，控制主机根据接收到运动控制卡的反馈信号判断载物平台当前所处的位置坐标。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明的数字化显微镜通过其使用方法仅需手动在控制主机上对需要观测的区域进行选择，便能通过控制主机自动将载物平台调整至观测区域进行观测，大大提高了调整的准确度、精度以及调整的效率，其使用方便简洁，降低了相关操作人员的工作强度，进而节省了其精力的耗费，进一步提高了相关操作人员工作的效率与准确度；
（2）本发明的载物平台通过与运动控制卡相连的矢量电机控制，运动控制卡能够对矢量电机的运行数据进行收集与反馈使控制主机能够更好的对载物平台所处的位置进行判断，其原理与结构简单，准确度高，能够大规模的进行使用，能够很好的促进产品的推广与使用；
（3）本发明对载物平台进行了坐标划分，大大方便了操作人员的操作与记录，进一步提高了研究的效率，节省了大量的时间；
（4）本发明设置有图像采集头，还能过对显微镜的观测区域进行拍摄，进一步提升了显微镜的适用范围；
（5）本发明的整体结构与原理简单，能够很好的进行大规模的生产与使用，能够大大提高使用者的工作效率，很好的促进了领域的发展与相关人员的交流；
（6）本发明通过控制主机对焦距调节装置、偏光镜调节装置以及物镜转换器进行控制，简化了操作人员的操作难度，进一步简化了操作过程，进而提高了产品的使用效率。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
图2为本发明的使用方法流程图。
图3为本发明实施例2中坐标分布图。
附图标记说明：1、控制主机；2、数据线；3、数字化载物台；4、焦距调节装置；5、图像采集头；6、偏光镜调节装置；7、物镜转换器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1所示，数字化显微镜，包括显微镜主体，在显微镜主体上连接有控制主机1，显微镜主体通过数据线2与控制主机1相连接，在数据线2上设置有运动控制卡，在显微镜主体上还设置有数字化载物台3、设置有焦距调节杆的焦距调节装置4、图像采集头5、设置有偏光镜调节杆的偏光镜调节装置6与设置有转轴的物镜转换器7，该数字化载物台上设置有载物平台与物镜台尺，载物平台上还设置有矢量电机。
所述载物平台上设置的矢量电机的数量为两台，两台矢量电机分别控制载物平台在X轴与Y轴方向的移动。
上述焦距调节装置4上设置有矢量电机，该矢量电机连接在焦距调节装置4的焦距调节杆上，并通过该矢量电机的正反转带动焦距调节杆转动。
上述偏光镜调节装置6上设置有矢量电机，该矢量电机连接在偏光镜调节装置6的偏光镜调节杆上，并通过该矢量电机的正反转控制偏光镜的***与拔出。
上述物镜转换器7上设置有矢量电机，该矢量电机连接在物镜转换器7上的转轴上，并通过该矢量电机的正反转控制物镜转换器7的正反向转动。
在数字化载物台上还设置有加热装置，能够对载物台上的观测物品进行加热。并可以通过控制主机的对不同温度下的观测物品的状态进行记录与存储，将温度、图像以及坐标匹配存储，进一步提升了显微镜的功能与适用范围，提高了显微镜的竞争力与市场价值。
实施例2
如图2、3所示，数字化显微镜的使用方法，包括以下步骤：
数字化显微镜的使用前置准备步骤：
A、将标本固定在载物平台上；
B、启动控制主机；
C、图像采集头将目镜中显示图像实时传输至控制主机；
D、控制主机根据用户选择控制物镜转换器上的矢量电机调节物镜转换器到相应倍数的物镜；用户先在控制主机上选择相应倍数的目镜，接着控制主机通过控制物镜转换器上的电机转动而得到相应倍数的物镜；
E、控制主机通过接收的图像信息判断并控制焦距调节装置上的矢量电机来调节焦距；用户还可以根据控制主机上显示的图像来操作控制主机，控制主机通过控制焦距调节装置上电机的转动方向与速度来对焦距进行调节；
F、控制主机对载物平台进行坐标分区；其横向的第一行观测区域坐标为A1、B1……N1，第二行观测区域坐标为A2、B2……N2，观测区域依照以上规律依次排列直至最后一行为An、Bn……Nn；如图3所示，其中N1为G1，其中An为A10；
G、控制主机控制载物平台回到初始坐标点；所述的初始坐标点为A1坐标位置；
使用数字化显微镜进行全区域检测的方法：
H1、用户在控制主机上选择全区域检测，控制主机将第一个观测区域设定为选择区域；
I1、控制主机根据选择的区域通过运动控制卡向载物平台上的矢量电机发送信号驱动矢量电机运行；
J1、载物平台上的矢量电机根据运动控制卡发送的信号驱动载物平台横向或纵向移动；
K1、运动控制卡将载物平台上矢量电机的运行信号反馈至控制主机上，控制主机根据反馈信号判断载物平台所处观测区域的坐标，并判断载物平台是否达到选择的观测区域，若载物平台未到达选择的观测区域则继续重复步骤I1-K1，若载物平台到达了选择的观测区域则进行步骤L1；
L1、控制主机根据反馈信号记录下观测区域的坐标位置并控制图像采集头进行图像信息采集；
M1、控制主机判断是否采用偏光镜，若需要采用偏光镜则进行步骤N1，若不需要采用偏光镜则直接进行步骤P1；
N1、控制主机正向驱动偏光镜调节装置的矢量电机，***偏光镜；
O1、控制主机再次控制图像采集头进行图像信息采集，完毕后反向驱动偏光镜调节装置的矢量电机运行，拔出偏光镜；
P1、控制主机对图像信息与坐标位置进行配对，并在相应的分区坐标中对图像进行存储与显示；
Q1、控制主机判断是否处于最后一个观测区域，若是处于最后一个观测区域则控制载物平台返回初始坐标点，并发出警报，若不是最后一个观测区域则选择下一个观测区域并返回步骤I1开始对下一观测区域的观测；
R1、用户根据情况对相应坐标中的图像信息添加相关的备注信息；
使用数字化显微镜进行全区域检测的方法：
H2、用户在控制主机上选择需要检测的区域；
I2、控制主机根据选择的区域通过运动控制卡向载物平台上的矢量电机发送信号驱动矢量电机运行；
J2、载物平台上的矢量电机根据运动控制卡发送的信号驱动载物平台横向或纵向移动；
K2、运动控制卡将载物平台上矢量电机的运行信号反馈至控制主机上，控制主机根据反馈信号判断载物平台所处观测区域的坐标，并判断载物平台是否达到选择的观测区域，若载物平台未到达选择的观测区域则继续重复步骤I2-K2，若载物平台到达了选择的观测区域则进行步骤L2；
L2、控制主机根据反馈信号记录下观测区域的坐标位置并控制图像采集头进行图像信息采集；
M2、控制主机判断是否采用偏光镜，若需要采用偏光镜则进行步骤N2，若不需要采用偏光镜则直接进行步骤P2；
N2、控制主机正向驱动偏光镜调节装置的矢量电机，***偏光镜；
O2、控制主机再次控制图像采集头进行图像信息采集，完毕后反向驱动偏光镜调节装置的矢量电机运行，拔出偏光镜；
P2、控制主机对图像信息与坐标位置进行配对，并在相应的分区坐标中对图像进行存储与显示；
Q2、控制主机控制载物平台回归初始坐标点，并发出警报；
R2、用户根据情况对相应坐标中的图像信息添加相关的备注信息。
在记录完坐标与相应图像信息后，控制主机将根据坐标位置将各个图像信息进行拼接处理，通过拼接将整个标本进行全面显示，在需要放大时仅需选择相应的位置即可放大显示。后期使用时，根据控制主机上软件选择备注过的相应区域既可以驱动载物平台到达相应的观测区域进行观测。在控制主机上还设置有坐标复位按钮，电机该按钮后载物平台将会被驱动回归到初始坐标点。在控制主机上可以对本发明中的任意一个矢量电机进行运行速度的调控。
当需要结合温度进行观测时，还可在数字化载物台上加装加热装置，通过控制主机控制加热装置对观测物品进行加热，并通过矢量电机调整载物台的观测位置，同时通过图像采集头将图像信息进行采集，并将温度、图像以及坐标进行匹配存储。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.数字化显微镜，包括显微镜主体，其特征在于，在显微镜主体上连接有控制主机（1），显微镜主体通过数据线（2）与控制主机（1）相连接，在数据线（2）上设置有运动控制卡，在显微镜主体上还设置有数字化载物台（3）、设置有焦距调节杆的焦距调节装置（4）、图像采集头（5）、设置有偏光镜调节杆的偏光镜调节装置（6）与设置有转轴的物镜转换器（7），该数字化载物台上（3）设置有载物平台与物镜台尺，载物平台上还设置有矢量电机。
2.根据权利要求1所述的数字化显微镜，其特征在于，所述载物平台上设置的矢量电机的数量为两台，两台矢量电机分别控制载物平台在X轴与Y轴方向的移动。
3.根据权利要求2所述的数字化显微镜，其特征在于，所述焦距调节装置（4）上设置有矢量电机，该矢量电机连接在焦距调节装置（4）的焦距调节杆上，并通过该矢量电机的正反转带动焦距调节杆转动。
4.根据权利要求3所述的数字化显微镜，其特征在于，所述偏光镜调节装置（6）上设置有矢量电机，该矢量电机连接在偏光镜调节装置（6）的偏光镜调节杆上，并通过该矢量电机的正反转控制偏光镜的***与拔出。
5.根据权利要求4所述的数字化显微镜，其特征在于，所述物镜转换器（7）上设置有矢量电机，该矢量电机连接在物镜转换器（7）上的转轴上，并通过该矢量电机的正反转控制物镜转换器（7）的正反向转动。
6.使用权利要求1-5任意一项所述的数字化显微镜的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
数字化显微镜的使用前置准备步骤：
A、将标本固定在载物平台上；
B、启动控制主机；
C、图像采集头将目镜中显示的图像实时传输至控制主机；
D、控制主机驱动物镜转换器上的矢量电机，带动物镜转换器旋转得到相应倍数的物镜；
E、控制主机通过接收的图像信息判断并驱动焦距调节装置上的矢量电机进行焦距调节；
F、控制主机对载物平台进行坐标分区；
G、控制主机控制载物平台回到初始坐标点；
使用数字化显微镜进行全区域检测的方法：
H1、用户在控制主机上选择全区域检测，控制主机将第一个观测区域设定为选择区域；
I1、控制主机根据选择的区域通过运动控制卡向载物平台上的矢量电机发送信号驱动矢量电机运行；
J1、载物平台上的矢量电机根据运动控制卡发送的信号驱动载物平台横向或纵向移动；
K1、运动控制卡将载物平台上矢量电机的运行信号反馈至控制主机上，控制主机根据反馈信号判断载物平台所处观测区域的坐标，并判断载物平台是否达到选择的观测区域，若载物平台未到达选择的观测区域则继续重复步骤I1-K1，若载物平台到达了选择的观测区域则进行步骤L1；
L1、控制主机根据反馈信号记录下观测区域的坐标位置并控制图像采集头进行图像信息采集；
M1、控制主机判断是否采用偏光镜，若需要采用偏光镜则进行步骤N1，若不需要采用偏光镜则直接进行步骤P1；
N1、控制主机正向驱动偏光镜调节装置的矢量电机，***偏光镜；
O1、控制主机再次控制图像采集头进行图像信息采集，完毕后反向驱动偏光镜调节装置的矢量电机运行，拔出偏光镜；
P1、控制主机对图像信息与坐标位置进行配对，并在相应的分区坐标中对图像进行存储与显示；
Q1、控制主机判断是否处于最后一个观测区域，若是处于最后一个观测区域则控制载物平台返回初始坐标点，并发出警报，若不是最后一个观测区域则选择下一个观测区域并返回步骤I1开始对下一观测区域的观测；
R1、用户根据情况对相应坐标中的图像信息添加相关的备注信息；
使用数字化显微镜进行全区域检测的方法：
H2、用户在控制主机上选择需要检测的区域；
I2、控制主机根据选择的区域通过运动控制卡向载物平台上的矢量电机发送信号驱动矢量电机运行；
J2、载物平台上的矢量电机根据运动控制卡发送的信号驱动载物平台横向或纵向移动；
K2、运动控制卡将载物平台上矢量电机的运行信号反馈至控制主机上，控制主机根据反馈信号判断载物平台所处观测区域的坐标，并判断载物平台是否达到选择的观测区域，若载物平台未到达选择的观测区域则继续重复步骤I2-K2，若载物平台到达了选择的观测区域则进行步骤L2；
L2、控制主机根据反馈信号记录下观测区域的坐标位置并控制图像采集头进行图像信息采集；
M2、控制主机判断是否采用偏光镜，若需要采用偏光镜则进行步骤N2，若不需要采用偏光镜则直接进行步骤P2；
N2、控制主机正向驱动偏光镜调节装置的矢量电机，***偏光镜；
O2、控制主机再次控制图像采集头进行图像信息采集，完毕后反向驱动偏光镜调节装置的矢量电机运行，拔出偏光镜；
P2、控制主机对图像信息与坐标位置进行配对，并在相应的分区坐标中对图像进行存储与显示；
Q2、控制主机控制载物平台回归初始坐标点，并发出警报；
R2、用户根据情况对相应坐标中的图像信息添加相关的备注信息。
7.根据权利要求6所述的数字化显微镜的使用方法，其特征在于，步骤F中对载物平台的坐标分区，其横向的第一行观测区域坐标为A1、B1……N1，第二行观测区域坐标为A2、B2……N2，观测区域依照以上规律依次排列直至最后一行为An、Bn……Nn；步骤G中所述的初始坐标点为A1坐标位置。
8.根据权利要求6所述的数字化显微镜的使用方法，其特征在于，步骤K1与K2中运动控制卡根据矢量电机的正反转情况以及旋转圈数反馈相应信号给控制主机，控制主机根据接收到运动控制卡的反馈信号判断载物平台当前所处的位置坐标。
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