一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，以及具有該近接光源的影像擷取組件。

背景技術(shù)：

熒光技術(shù)除用于工業(yè)檢測、偽鈔辨識以及刑事鑒定外，近年來更延伸至生物研究中的遺傳工程及基因轉(zhuǎn)植等實驗分析與追蹤，使熒光影像鑒別與分析的重要性逐漸提升。

此處所謂熒光，主要是將一個高頻的光照射在具有熒光特性的待觀測物上，例如鈔票的防偽線，或是刑案現(xiàn)場疑似指紋印的位置，藉以激發(fā)出一個較低頻的熒光，再加上適當?shù)臑V鏡組合，便可清晰的觀看或擷取上述鈔票或指紋印的熒光影像；至于生物科學領域的許多研究是針對基因轉(zhuǎn)植，為便于觀察，植入的基因常會制造出熒光蛋白，藉由待觀測物的熒光反應有無，確認基因植入的成敗，并且可以對轉(zhuǎn)植成功的生物進一步深入研究。

熒光技術(shù)的應用，以刑事鑒定為例，一般于命案現(xiàn)場采集指紋印過程中，為使指紋印的紋路清晰呈現(xiàn)，會于指紋印周圍包含指紋印撣上顯影的熒光粉末，因人類的指紋上布滿汗腺，汗腺會分泌出許多物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、油脂等，其中上述所撣的熒光粉末附著于分泌出的油脂上，指紋印隨著熒光粉末附著的高低位置差形成清晰的紋路，并再藉由一高頻的入射光照射，使熒光粉末吸收高頻光后釋放出波長較長的受激發(fā)光，供相機拍照取證。不幸地，入射的高頻光中，相當大的比例并沒有被熒光粉末吸收，而是照射在待測物表面而直接反射或漫反射，使得這部分的直接反射光的能量動輒高于受激發(fā)光百倍甚至千倍，即使是漫反射光，強度往往還高于要記錄的受激發(fā)光十倍以上。

因此，在打光照射的結(jié)構(gòu)中，往往必須設法去除直接反射光和漫反射光，例如采用低角度設置入射光源，讓直接反射光無法射入相機鏡頭，并且讓遮罩內(nèi)側(cè)霧化，既可減少直接反射光和漫反射光在遮罩內(nèi)反復反射，也可盡量隔絕外部雜光。然而，此種減少反射、增加吸收率的結(jié)構(gòu)也會將吸收的光轉(zhuǎn)換為熱能，將熱能儲存在遮罩中制造問題。并且在依照波長而處理光訊號的過濾等過程中，受激發(fā)光的強度也會多少受到濾光片(filter)影響而減弱，一旦要提升入射光的強度，熱能的產(chǎn)生也隨之增加，長時間的高溫操作環(huán)境容易造成光源和遮罩等結(jié)構(gòu)的老化和劣化，尤其當操作過程中溫度逐步上升，造成光源發(fā)光的中心波長漂移、以及發(fā)光強度逐步降低，將進一步導致后續(xù)采證的結(jié)果不精確等問題，無論是對于刑事鑒定或工業(yè)鑒定，都會導致鑒定結(jié)果的可信度遭質(zhì)疑。另方面，以采取指紋為例，在撣完熒光粉末后，直到拍攝前，因缺乏遮罩遮蔽指紋印，即使是人員近距離觀察時，呼吸的微風都可能對所撣的指紋粉造成干擾。

另方面，近年來生物研究領域有一種被大量采用的斑馬魚(Danio rerio)，因為繁殖量大且繁殖周期短、能產(chǎn)生大量后代，并為脊索動物門(Chordata)而具有近似人類的基因和系統(tǒng)特性，且胚胎透明易于觀察，因此被推廣至疾病研究、藥物篩選、毒物測試等相關(guān)研究。尤其當轉(zhuǎn)殖熒光基因后，更可用激發(fā)光直接觀察蛋白質(zhì)存在與否，確認基因轉(zhuǎn)殖是否成功。若實驗動物是此類體積僅如芝麻大小的斑馬魚胚胎或幼魚，需藉助熒光顯微鏡觀察紀錄。目前常用的熒光顯微鏡，雖然熒光顯微鏡具有使用上的便利性，可以有效協(xié)助例如研究人員觀察具有熒光反應的待測物，然而，因現(xiàn)有的熒光顯微鏡主要是以同軸光源照射，直接反射光也會循著同一路徑反射進入物鏡，并且嚴重干擾觀察。因此，熒光顯微鏡往往被設計成光源亮度大幅提高，并且在光學途徑中采用大量濾鏡的結(jié)構(gòu)，藉以解決直接反射光強度遠高于熒光訊號的問題。但此種設計也導致部分微小如斑馬魚的待測物在長時間觀察過程中，因受熱過度而造成蛋白質(zhì)變性。

再另一方面，除動物體的基因轉(zhuǎn)殖研究外，植物的基因轉(zhuǎn)殖以及病理學檢測與分析，同樣可經(jīng)由熒光檢測技術(shù)作分析，葉綠體中的色素分子吸收入射光后進行能階躍遷，并在返回低能階狀態(tài)時發(fā)出熒光，由于植物中的熒光強度較弱而不易觀測，需調(diào)整光圈和快門進行長時間曝光，而在這段曝光期間內(nèi)，該植物必須固定于同一位置，否則稍有被風吹動或外力晃動，拍攝的結(jié)果與實際的狀況將造成分析誤差甚至無法分析。

除上述熒光應用外，如美容醫(yī)學所用的植發(fā)、除斑，都需要詳細觀察記錄事先的情況、和診療后的效果，此部分也因為受治療者的安全和舒適，不能讓近接的光源太過熾熱。綜上所述，無論是熒光檢測或非熒光檢測，如何讓光源保持在較低溫的操作環(huán)境，提供適當?shù)挠^察記錄視窗，且不能粗略地散熱而擾亂或傷害被觀測或記錄標的，就成為本領域中必須持續(xù)發(fā)展研究的題目。故本實用新型揭示一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，以及搭配使用上述近接光源的影像擷取組件，解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的，在于提供一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，藉由內(nèi)建有導熱鰭片的氣道而增加散熱面積，并以強制氣流進行熱交換而提升散熱效率。

本實用新型的另一目的，在于提供一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，藉由絕熱外殼的低導熱率，保障操作使用人員的安全和舒適；并且由近接光源上的透孔和通孔，讓觀察記錄更為方便。

本實用新型的再一目的，在于提供一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，藉由具有高導熱率的導熱內(nèi)殼將熱導離受觀察區(qū)及發(fā)光元件，提升發(fā)光效率且減少高功率發(fā)光元件對受觀察物造成的破壞。

本實用新型的又一目的在于提供一種影像擷取組件，利用近接光源的高散熱效率，提供高發(fā)光效率的操作環(huán)境，并且讓擷取影像而進行觀察記錄更為便捷。

本案揭示一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，是供照射一個受觀察區(qū)，該具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源包括：一鄰近上述受觀察區(qū)的導熱內(nèi)殼，該導熱內(nèi)殼包括面向前述受觀察區(qū)的一基礎層，以及復數(shù)延伸自該基礎層并朝向遠離上述受觀察區(qū)延伸的導熱鰭片，該基礎層相反于前述導熱鰭片側(cè)面設置有至少一組發(fā)光元件，以及前述基礎層形成有一供觀察/記錄上述受觀察區(qū)的透孔；一覆蓋上述導熱內(nèi)殼的絕熱外殼，并與上述導熱內(nèi)殼共同界定出一具有至少兩個氣孔的氣道，前述氣道除前述氣孔以外的部分為氣密，該絕熱外殼具有低于上述導熱內(nèi)殼的導熱率，以及上述絕熱外殼形成一對應上述導熱內(nèi)殼的上述透孔的通孔；至少一個對應上述氣孔、并組設于上述絕熱外殼和/或上述導熱內(nèi)殼的鼓風裝置，供驅(qū)動空氣進/出上述氣道且流經(jīng)上述導熱鰭片；及至少一個供驅(qū)動上述發(fā)光元件與上述鼓風裝置的供電回路。

又將上述具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源對應設置于一影像擷取裝置即成為本案的具有近接光源的影像擷取組件，包括；一影像擷取裝置，該影像擷取裝置具有一本體，及一設置于前述本體的鏡頭，且該鏡頭遠離上述本體處形成有一收光口；一種具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，是供照射一個受觀察區(qū)，包括：一鄰近上述受觀察區(qū)的導熱內(nèi)殼，該導熱內(nèi)殼包括面向前述受觀察區(qū)的一基礎層，以及復數(shù)延伸自該基礎層并朝向遠離上述受觀察區(qū)延伸的導熱鰭片，該基礎層相反于前述導熱鰭片側(cè)面設置有至少一組發(fā)光元件，以及前述基礎層形成有一供上述鏡頭收光的透孔；一覆蓋上述導熱內(nèi)殼的絕熱外殼，并與上述導熱內(nèi)殼共同界定出一具有至少兩個氣孔的氣道，前述氣道除前述氣孔以外的部分為氣密，該絕熱外殼具有低于上述導熱內(nèi)殼的導熱率，及上述絕熱外殼形成一對應上述導熱內(nèi)殼的上述透孔的通孔；至少一個對應上述氣孔、并組設于上述絕熱外殼和/或上述導熱內(nèi)殼的鼓風裝置，供驅(qū)動空氣進/出上述氣道且流經(jīng)上述導熱鰭片；及至少一個供驅(qū)動上述發(fā)光元件與上述鼓風裝置的供電回路。

由于本實用新型的具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源具有高效能的散熱機制，將發(fā)光元件產(chǎn)生的熱能及時導傳至氣道內(nèi)，一方面保存檢體的完整性，并于導熱內(nèi)殼外側(cè)設置有一絕熱外殼，防止操作過程中人員不慎觸摸燙傷，且利用絕熱外殼與導熱內(nèi)殼形成的密閉氣道，并藉由鼓風裝置強制對流，加速帶走導熱鰭片上的熱能，以利提供較佳的操作環(huán)境，提升發(fā)光亮度。

附圖說明

圖1為本實用新型第一較佳實施例的剖面?zhèn)纫晥D，用于說明具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源固定于相機后的相對作用關(guān)系。

圖2為本實用新型第一較佳實施例的剖面俯視圖，用以輔助說明氣道內(nèi)空氣的流動方向。

圖3為本實用新型第二較佳實施例的部分透視圖，用于說明具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源固定于顯微鏡后的相對作用關(guān)系。

符號說明

1、1’…具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源

11…絕熱外殼 112…濾鏡

113…通孔 115…氣孔

117…氣道 119…密封件

13、13’…供電回路 15…導熱內(nèi)殼

151…基礎層 153…發(fā)光元件

155…光吸收層 157…透孔

159…導熱鰭片 17…鼓風裝置

171…進氣風扇 173…出氣風扇

19…轉(zhuǎn)接頭 191…磁化區(qū)域

3、3’…影像擷取裝置 31…鏡頭

33…收光口 35…本體

9、9’…檢體

具體實施方式

有關(guān)本實用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現(xiàn)；此外，在各實施例中，相同的元件將以相似的標號表示。

經(jīng)由將本實用新型第一較佳實施例具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源，搭配于一例釋為相機的影像擷取裝置即成為本實用新型的第一較佳實施例的影像擷取組件，并以拍攝例如采用撣粉后的指紋印熒光影像為例。

如圖1所示，具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源1包括有絕熱外殼11、供電回路13、導熱內(nèi)殼15、及鼓風裝置17，在本例中，更包括有轉(zhuǎn)接頭19，并且藉由轉(zhuǎn)接頭19結(jié)合至影像擷取裝置3上，其中，轉(zhuǎn)接頭19是以螺絲鎖固于絕熱外殼11上，而轉(zhuǎn)接頭19的另一端則是形成有復數(shù)個小的磁化區(qū)域191，藉以磁吸至相機鏡頭31上的鐵磁性金屬環(huán)。當然，熟悉本技術(shù)領域人士可以輕易推知，此處所列的螺鎖或磁吸，均可改用例如螺旋結(jié)合或其他類似方式進行，而無礙于本案實施。

為便于說明，導熱內(nèi)殼15在此被區(qū)分為內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面，內(nèi)側(cè)面設置有例如復數(shù)組中心波長彼此相異的發(fā)光二極管作為發(fā)光元件153，在導熱內(nèi)殼15的外側(cè)結(jié)合有絕熱外殼11，兩者共同組合出一個氣道117，氣道117除本例中所述的兩個氣孔115外，其余部分都是呈氣密狀態(tài)。

于本例中，轉(zhuǎn)接頭19中設置有一組供電回路13，當然，依照不同需求，供電回路也可以設置于絕熱外殼等結(jié)構(gòu)上，且本例中供電回路13更直接包括有例如型號為18650的鋰離子充電電池，以提供電力驅(qū)動設置于絕熱外殼11氣孔115處的鼓風裝置17、以及導熱內(nèi)殼15上的發(fā)光元件153，使得發(fā)光元件153可以照射至相機的鏡頭31所要照射的區(qū)域，在此稱為受觀察區(qū)。為便于說明起見，導熱內(nèi)殼15被大致區(qū)分為設置發(fā)光二極管的基礎層151、以及延伸自基礎層151的導熱鰭片159，基礎層151面向受觀察區(qū)的一側(cè)除安裝有上述發(fā)光二極管外，還額外涂布有一層光吸收層155。導熱內(nèi)殼15和絕熱外殼11在對應相機鏡頭處，分別形成有一個透孔157和通孔113，讓受觀察區(qū)的光學影像可以被相機的鏡頭31由收光口33與本體35拍照記錄。

由于熒光影像資料強度非常微弱，所以是將近接光源1直接完整遮蔽于指紋印上，藉以遮蔽外部雜光進入干擾，且藉由本實用新型的前述光吸收層155，大量吸收由檢體9表面或發(fā)光二極管照射至桌面、墻面等反射的直接反射光和漫反射光，避免該等反射光持續(xù)在導熱內(nèi)殼15之中來回反射，影響熒光影像記錄。為更進一步減弱漫射光或直反射光的強度，本例中在透孔及通孔上，更放置有一片針對原先發(fā)光二極管所發(fā)光的中心波長的濾鏡112，藉該濾鏡112，讓熒光進入收光口的減弱比例遠小于前述中心波長，當然，考慮其他需求時，此濾鏡亦可采用偏光鏡等。

這些光能被光吸收層155所吸收后，大部分都會轉(zhuǎn)為熱能，再加上高功率發(fā)光二極管本身所制造的熱能，將使導熱內(nèi)殼15的溫度大幅上升，由于本例中的基礎層151和導熱鰭片159都是例釋為鋁材質(zhì)且一體成型，導熱率約為237Wm^-1K^-1，基礎層151可以順利將熱能傳導至多片彼此例釋為平行的導熱鰭片159上。

如前所述，絕熱外殼11包覆導熱內(nèi)殼15形成有一個氣密的氣道117，因此氣道117內(nèi)的空氣將可與導熱鰭片159進行熱交換。再進一步，因為例釋為塑膠材質(zhì)的絕熱外殼11的導熱率遠低于導熱內(nèi)殼15，導熱率通常低于1Wm^-1K^-1，不僅可以保護操作人員不會受到高溫燙傷，也相對阻斷熱能由絕熱外殼11處大量逸散。因此請一并參考圖2所示，藉由分別組設遮蔽于兩個氣孔115上的鼓風裝置17，在本例中是以兩組鼓風裝置為例，且分別是一部進氣風扇171與一部出氣風扇173，經(jīng)供電回路13提供電力后，強制氣道117內(nèi)的空氣如圖2中箭頭所指方向進行強制流動，一方面增大流經(jīng)導熱鰭片159處的空氣流量，另方面讓攜帶熱能離開的熱空氣被有效排除至氣道117外。

尤其，若操作者是針對指紋、血跡等位在一個平坦表面的跡證，本例中的轉(zhuǎn)接頭19亦可提供一個固定的間隔距離，讓跡證恰好位于相機的焦距位置，一旦瞄準例釋為指紋印的檢體9，即可迅速拍照供清晰成像，隨即針對下一個跡證拍照。加以，為能作為法庭證據(jù)，一般在拍攝熒光影像后，還需要在相同位置拍攝白光影像，由于本例中的發(fā)光二極管可以同時有例如可發(fā)紫外光的晶粒，也有負責發(fā)出白光的晶粒，可以隨時切換操作，并且由上述結(jié)構(gòu)而固定拍照距離，使得此類搜證更為方便。因此藉由本實用新型所揭示的近接光源，不僅可以有效降低外部雜光以及直接或漫反射光的干擾，提升熒光影像的清晰度和解析度，也可以避免亮度提升后的高溫干擾，一舉解決上述問題。

雖然在本例中，是將絕熱外殼11和導熱內(nèi)殼15接觸部分用例釋為密封膠條的密封件119密封，嚴密阻斷漏氣的情況，更避免氣道內(nèi)空氣泄漏進入受觀察區(qū)內(nèi)擾動檢體9。但是，依照不同需求，此處的密封件未必局限于本實施例，也可以采取例如卡榫或卡制緣等較不嚴密的結(jié)構(gòu)進行卡合，只要能有效降低氣道內(nèi)的氣體大量泄漏而影響檢體即可。

前述具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源除可用于刑事鑒定外，亦可用于對于遺傳工程或基因轉(zhuǎn)植等實驗的監(jiān)測和驗證，如圖3本實用新型的第二較佳實施例所示，則是以具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源1’，搭配一具有例釋為顯微鏡的影像擷取裝置3’使用，與前一實施例相同處在此不再贅述，其特征差異在于本例中的供電回路13’是外接至顯微鏡的供電座，由顯微鏡提供電力驅(qū)動該具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源1’。此外，由于本實施例中的檢體9’是以熒光斑馬魚為例，為避免光照太強而傷害該活體，因此發(fā)光二極管的發(fā)光量不得過高，也因此，本例中的鼓風裝置17僅有單一組，且不需設置高氣密度的密封膠條。

除上述將近接光源搭配影像擷取裝置如相機或顯微鏡等使用外，具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源也可單獨使用，例如前述美容領域的觀察記錄工具，均無須擔心光源會在長時間使用后，產(chǎn)生色溫變化或亮度減弱的問題；或以具有密閉氣道及絕熱外殼的近接光源作為眼底鏡的照明工具，讓醫(yī)生可以順利照亮所需要的待觀測區(qū)，并以肉眼進行簡易的觀測。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，不能以此限定本實用新型實施的范圍，凡是依本實用新型權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型涵蓋的范圍內(nèi)。