TWI627444B - 可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡 - Google Patents

Abstract

一種可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其包括電動移動平 台、操作裝置、電腦、主機及螢幕。電動移動平台提供基座以放置樣品，並具複數個馬達，操作裝置控制複數個馬達以移動及旋轉樣品且其具有記憶按鈕以記憶樣品的位置、旋轉角度及影像。主機包括發光單元及二數位鏡頭，發光單元發出複數道光線到樣品，樣品反射複數道光線，複數道反射光線聚集成影像，二數位鏡頭擷取影像並將其傳送到電腦，電腦把影像輸出至螢幕。當使用者看到感興趣的區域影像時，按下記憶按鈕記憶樣品的位置及旋轉角度，使其為參考點，以便之後可以回復到參考點。

Description

可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡

本發明關於一種立體數位雙鏡頭顯微鏡，特別是，關於一種透過記憶按鈕記憶樣品的位置及參考角度之立體顯微鏡。

顯微鏡為觀看微小事物時所使用的工具，藉由顯微鏡的放大作用，能觀察許多微小尺寸的事物。顯微鏡大致上分為光學顯微鏡和電子顯微鏡，傳統光學顯微鏡利用光源照射到樣品，樣品的反射光線聚集成影像，影像由感測元件接收而再將2D影像傳送到螢幕輸出，或使用目鏡直接觀測影像。電子顯微鏡跟光學顯微鏡的原理類似，不同點在於利用電子束打到樣品，樣品的反射電子束聚集成影像，感測元件接收影像而至螢幕輸出影像。通常電子束的能量較強，不能用於細胞方面的觀看，傳統光學顯微鏡則由於必須使用目鏡觀測影像，容易造成長時間使用的姿勢疲勞，縱使接上螢幕也僅有2D畫面。。

光學顯微鏡觀察細胞時，需要觀看細胞的不同位置，比較哪一個位置是感興趣的區域，往往在觀察其他位置後，找尋不到之前觀看到最佳影像的位置，必須重新找尋最佳影像位置，造成了時間上的浪費。

有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，用以解決習知技術中所面臨之問題。

基於上述目的，本發明提供一種可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其包括電動移動平台、操作裝置、電腦、主機及螢幕。電動移動平台提供基座以放置樣品，且具有複數個馬達，複數個馬達設置於基座以移動基座的位置及旋轉基座的角度。操作裝置連接電動移動平台以控制基座的位移及旋轉角度，並且具有記憶按鈕以記憶樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊。電腦連接操作裝置以接收樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊。主機連接電腦並包括發光單元及二數位鏡頭。發光單元設置於主機的內側，並且發出複數道光線到基座中的樣品。二數位鏡頭設置於主機的內側，並且擷取基座中的樣品之複數道反射光線並轉換成影像，影像傳達給電腦。螢幕連接電腦以輸出影像，螢幕的表面設置偏光膜，偏光膜搭配使用者配戴的偏光眼鏡，使用者的左眼接受到左邊數位鏡頭的影像畫面，而使用者的右眼則是接受到右邊數位鏡頭的影像畫面，使用者的大腦感受到左眼影像畫面與右眼影像畫面的不同而產生立體影像。其中，使用者觀看到清楚且感興趣的立體影像時，使用記憶按鈕記憶樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊，而其成為參考點，觀看樣品的其他位置及旋轉角度之資訊時，根據參考點和樣品的其他位置及旋轉角度之相對座標，仍能回到參考點。

較佳地，二數位鏡頭外部分別設置傳動機構，電腦下達命令給傳動機構，傳動機構移動及旋轉二數位鏡頭到我們所要觀測的區域完成對焦，而觀看到清楚的立體影像。

較佳地，二數位雙鏡頭各包括光感測器及透鏡組，透鏡組使影像聚焦於光感測器，光感測器把影像轉換為電訊號而傳達電訊號給電腦。

較佳地，操作裝置具有複數個控制搖桿，複數個控制搖桿控制基座沿x軸移動、沿y軸移動、沿z軸移動、以x軸為基準旋轉及以y軸為基準旋轉。

較佳地，操作裝置具有調速按鈕，調整基座的移動速度及旋轉角度的速度。

較佳地，基座之底面設置透明玻璃片，透明玻璃片下方設置光源，光源發射光線，光源的光線穿透透明玻璃片到基座，其持續行進而遇到樣品，樣品將光線反射到二數位鏡頭。

較佳地，電腦具有資料庫，資料庫儲存樣品的位置資訊、旋轉角度及影像。

承上所述，本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，使用記憶按鈕記憶樣品的位置及旋轉角度之資訊，而其成為參考點，方便與樣品的其他位置比較，而得到最佳的樣品立體影像位置。

(2)本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，搭配偏光眼鏡的使用以觀看樣品的立體影像，使用者能明確地知道樣品的外型，而更了解樣品的整體結構。

(3)本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，具有資料庫，以方便與前次觀看的樣品立體影像比對。

10‧‧‧電動移動平台

11‧‧‧基座

12‧‧‧馬達

20‧‧‧操作裝置

21‧‧‧控制搖桿

22‧‧‧記憶按鈕

23‧‧‧調速按鈕

30‧‧‧電腦

31‧‧‧資料庫

40‧‧‧主機

41‧‧‧發光單元

42‧‧‧數位鏡頭

50‧‧‧螢幕

51‧‧‧偏光膜

52‧‧‧偏光眼鏡

101‧‧‧凹槽

111‧‧‧透明玻璃片

112‧‧‧光源

421‧‧‧傳動機構

422‧‧‧透鏡組

423‧‧‧光感測器

P‧‧‧原點

P1‧‧‧移動的座標點

第1圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的結構示意圖。

第2圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的使用者配戴偏光眼鏡的示意圖。

第3圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的座標定義圖。

第4圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的數位鏡頭的內部結構圖。

第5圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第二實施例的透明玻璃片與發光單元搭配的示意圖。

第6圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第三實施例的凹槽圖。

第7圖為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第三實施例的資料庫的方塊圖。

本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

如第1圖、第2圖所示，其分別為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的結構示意圖及本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的使用者配戴偏光眼鏡的示意圖。在此實施例中，可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡包括電動移動平台10、操作裝置20、電腦30、主機40及螢幕50。電動移動平台10提供基座11以放置樣品，且具有複數個馬達12，複數個馬達12設置於基座11以移動基座11的位置及旋轉基座11的角度。操作裝置20連接電動移動平台10以控制基座11的位移及旋轉角度，並且具有記憶按鈕22以記憶樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊。電腦30連接操作裝置20以接收樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊。主機40連接電腦30並包括發光單元41及二數位鏡頭42。發光單元41設置於主機40的內側，並且發出複數道光線到基座11中的樣品。二數位鏡頭42設置於主機40的內側，並且擷取基座11中的樣品之複數道反射光線並轉換成影像，接者影像傳達給電腦30。螢幕50連接電腦30以輸出影像，螢幕50的表面設置偏光膜51，偏光膜51搭配使用者配戴的偏光眼鏡52，使用者的左眼接受左邊數位鏡頭42的左眼影像畫面，而使用者的右眼接受右邊數位鏡頭42的右眼影像畫面，使用者的大腦感受到左眼影像畫面與右眼影像畫面的不同而產生立體影像。其中，使用者觀看到清楚的立體影像時，使用記憶按鈕22記憶樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊，而其成為參考點，觀看樣品的其他位置及旋轉角度之資訊時，根據參考點和樣品的其他位置及旋轉角度之相對座標，仍能回到參考點。藉由記憶按鈕22的操作，與樣品的其他位置的立體影像比較，得到較佳的樣品立體影像。

再者，操作裝置20具有複數個控制搖桿21，複數個控制搖桿21控制基座11沿x軸移動、沿y軸移動、沿z軸移動、以x軸為基準旋轉及以y軸為基準旋轉。藉由操作裝置20移動基座11，樣品的位置也隨之移動，方便觀察樣品的其他位置，而不用手動移動基座11。操作裝置20具有調速按鈕23，在觀看時，二數位鏡頭42的放大倍率較小時，操控調速按鈕23以加快移動速度及旋轉速度，以方便找尋想看的樣品位置；二數位鏡頭42的放大倍率較大時，操控調速按鈕23以放慢移動速度及旋轉速度，因為此時假如移動速度及旋轉角度太快時，想觀看的位置容易跑掉，並且不容易對到二數位鏡頭42的焦點，因此，放慢移動速度及旋轉速度，以方便對到二數位鏡頭42的焦點及找尋其他樣品位置，並可以穩定控制移動而不用手動移動基座11。

如第3圖所示，其為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的座標定義圖。電動移動平台10為長方形結構，x軸、y軸及z軸的原點P為長方形結構的頂面之幾何中心，x軸為平行長方形結構的頂面之短邊，y軸為平行長方形結構的頂面之長邊，z軸為垂直於長方形結構的頂面，α角為x軸和z軸之間的夾角，β角為y軸和z軸之間的夾角。當基座11在原點P時，使用記憶按鈕22記憶原點P，當基座11移動到P1時，根據與原點P的相對座標，按下記憶按鈕22回到原點P。

如第4圖所示，為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第一實施例的數位鏡頭的內部結構圖。二數位雙鏡頭42各包括光感測423器及透鏡組422，透鏡組422使影像聚焦於光感測器423，光感測器423把影像轉換為電訊號而傳達電訊號給該電腦30，電腦30輸出電訊號到螢幕50，觀看是否為二數位鏡頭42的焦點，當偏離二數位鏡頭42的焦點時，經由操作電腦 30，電腦30會自動判斷對焦點控制二數位鏡頭42的傳動機構421移動及旋轉到最佳的立體影像角度，電腦30也會同時輸出電訊號到具有3D顯示功能的螢幕50，使用者可看到清楚的立體影像；當到達二數位鏡頭42的焦點時，不需經由操作電腦30及移動傳動機構421，直接觀看即可。

請參閱第5圖，其為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第二實施例的透明玻璃片與發光單元搭配的示意圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。

如第5圖所示，基座11之底面設置透明玻璃片111，透明玻璃片111下方設置光源112，光源112發射光線，光源112的光線穿透透明玻璃片111到基座11，其持續行進而遇到樣品，樣品將光線反射到二數位鏡頭42。可藉由透明玻璃片111及光源112觀看樣品，而不需啟動發光單元41發射光線，經由發光單元41發射光線到數位鏡頭42及光源112發射光線到數位鏡頭42，重複確定到達二數位鏡頭42的焦點，而能精準地到達二數位鏡頭42的焦點。

請參閱第6圖及第7圖，其為本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第三實施例的凹槽圖及本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡的第三實施例的資料庫的方塊圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。

如第6圖、第7圖所示，電動移動平台10設置凹槽101，凹槽101跟基座11契合，基座11放置於凹槽101以做為固定點使用，未設置固定點時，第一次量測跟第二次量測時的擺放位置並不相同，導致無法在相等測量的條件下比較。使用凹槽101以固定擺放位置，可以在相等測量的條件下，比較第一次與其他次量測的樣品立體影像，得到清楚且想知道的樣品立體影像，按下記 憶按鈕22將其儲存，立體影像資訊在傳到電腦30，電腦30具備資料庫31，資料庫31儲存多次量測的樣品立體影像、位置及旋轉角度，輸出立體影像至螢幕50，比較在相同位置及旋轉角度下的立體影像差異。

綜上所述，本發明之可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，藉由螢幕50的偏光膜51和偏光眼鏡52的搭配，觀看樣品的立體像，經由記憶按鈕22和控制搖桿21的操控，紀錄多次量測的樣品立體影像、位置及旋轉角度，經由資料庫31儲存量測的樣品立體影像，輸出立體影像至螢幕50，比較在相同位置及旋轉角度下的立體影像差異，讓使用者得到想觀看的立體影像結果。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (6)

1. 一種可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其包括：一電動移動平台，提供一基座以放置一樣品，且具有複數個馬達，該複數個馬達設置於該基座以移動該基座的位置及旋轉該基座的角度；一操作裝置，連接該電動移動平台以控制該基座的位移及旋轉角度，並且具有一記憶按鈕以記憶該樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊；一電腦，連接該操作裝置以接收該樣品的位置、旋轉角度及影像之資訊；一主機，連接該電腦且其包括：一發光單元，設置於該主機的內側且發出複數道光線到該基座中的樣品；二數位鏡頭，設置於該主機的內側，並且擷取該基座中的該樣品之複數道反射光線並轉換成一影像，該影像傳達給該電腦；以及一傳動機構，設置於該二數位鏡頭上；以及一螢幕，連接該電腦以輸出該影像，該螢幕的表面設置一偏光膜，該偏光膜搭配使用者配戴的偏光眼鏡，使用者的左眼接受左邊的該數位鏡頭的一左眼影像畫面，而使用者的右眼接受右邊的該數位鏡頭的一右眼影像畫面，使用者的大腦感受到該左眼影像畫面與該右眼影像畫面的不同而產生一立體影像；其中，透過該電腦下達命令至該傳動機構，該傳動機構移動及 旋轉該二數位鏡頭到使用者所要觀測之該樣品的位置並完成對焦，而觀看到清楚的該立體影像，當使用者觀看到清楚且感興趣的該立體影像時，按下該記憶按鈕以記憶該樣品的位置及旋轉角度，使其為一參考點，以便之後觀看該樣品的其他位置及旋轉角度之資訊時，根據該參考點和該樣品的其他位置及旋轉角度之相對座標，回復到該參考點之狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其中該二數位雙鏡頭各包括一光感測器及一透鏡組，該透鏡組使該影像聚焦於該光感測器，該光感測器把該影像轉換為一電訊號而傳達該電訊號給該電腦。
3. 如申請專利範圍第1項所述的可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其中該操作裝置具有複數個控制搖桿，該複數個控制搖桿控制該基座沿x軸移動、沿y軸移動、沿z軸移動、以x軸為基準旋轉及以y軸為基準旋轉。
4. 如申請專利範圍第1項所述的可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其中該操作裝置具有一調速按鈕，調整該基座的移動速度及旋轉角度的速度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其中該基座之底面設置一透明玻璃片，該透明玻璃片下方設置一光源，該光源發射光線，該光源的光線穿透該透明玻璃片到該基座，其持續行進而遇到該樣品，該樣品將光線反射到該二數位鏡頭。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可記憶電動平台之數位雙鏡頭立體顯微鏡，其中該電腦具有一資料庫，該資料庫儲存該樣品的 位置資訊、旋轉角度及影像。