顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組、基架及該裝置制造方法
【專利摘要】一種顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組，該熒光輔具模組包括：一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的基座；一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋基座、并供與基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)提供低角度激發(fā)光的光源元件；其中，遮罩與基座之至少一者形成有至少一個(gè)供承載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引承載盤(pán)沿預(yù)定方向移動(dòng)；以及低角度激發(fā)的光源元件的發(fā)光方向是集中朝向基座的預(yù)定觀測(cè)位置。
【專利說(shuō)明】顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組、基架及該裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種熒光輔具模組，尤其是一種顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組、基架及該裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]熒光顯微技術(shù)除用于生物研究中的細(xì)胞分析與追蹤外，近年來(lái)更延伸至工業(yè)檢測(cè)、偽鈔辨識(shí)以及刑事鑒定等實(shí)質(zhì)應(yīng)用，使得熒光顯微影像擷取的重要性逐漸提升，常用的熒光顯微鏡，主要是將一個(gè)高頻的光照射在具有熒光特性的待觀測(cè)物上，例如鈔票的防偽線，或是刑案現(xiàn)場(chǎng)疑似血跡的位置，藉以激發(fā)出一個(gè)較低頻的熒光，再加上適當(dāng)?shù)臑V鏡組合，便可清晰的觀看或擷取上述鈔票或血跡的熒光影像；此外，在生物科學(xué)的領(lǐng)域，許多研究是針對(duì)基因轉(zhuǎn)植，為便于觀察，植入的基因常會(huì)制造出熒光蛋白，藉由待觀測(cè)物的熒光反應(yīng)有無(wú)，確認(rèn)基因植入的成敗，并且可以對(duì)轉(zhuǎn)植成功的生物進(jìn)一步深入研究。
[0003]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(yīng)的待測(cè)物；然而，強(qiáng)迫要求熒光反應(yīng)的觀察者必須拋棄研究室內(nèi)現(xiàn)有的顯微鏡，重新購(gòu)買(mǎi)售價(jià)高昂的熒光顯微鏡，并不符合一般期待，尤其顯微鏡價(jià)格與其性能相關(guān)度甚高，單純鏡片多寡、及制造過(guò)程的優(yōu)劣，就足以大幅影響其價(jià)格，若是已經(jīng)購(gòu)置有高性能的一般光學(xué)顯微鏡，更不可能輕易另購(gòu)一臺(tái)同樣高性能的熒光顯微鏡。因此，如何藉由外加輔具，讓一般光學(xué)顯微鏡也能輕易轉(zhuǎn)變成可鎖定熒光特性的熒光顯微鏡，就成為本發(fā)明研究的重點(diǎn)。
[0004]為便于分析與觀察，目前熒光相關(guān)的生物實(shí)驗(yàn)，常常采用的是由紫外光線或深藍(lán)光激發(fā)而釋放藍(lán)光或綠光的熒光蛋白。因此，一種現(xiàn)有的克難輔助裝置7如圖1所示，是直接以例如兩根蛇腹管71前端設(shè)置紫外光源72，并讓使用者自行彎轉(zhuǎn)蛇腹管71擷取適當(dāng)光照角度，照射至盛裝有熒光待觀察物的培養(yǎng)皿6，藉`以產(chǎn)生光致發(fā)光，但由于蛇腹管71的結(jié)構(gòu)，當(dāng)光學(xué)顯微鏡的物鏡92和目標(biāo)物距離僅兩三公分時(shí)，蛇腹管71將難以從這狹小空間中彎入，使得角度無(wú)法精密調(diào)整，光照角度時(shí)常不如預(yù)期，而且光照范圍內(nèi)的亮度也不易均勻，使得擷取的影像無(wú)法被精確定量分析。
[0005]尤其是，近年來(lái)有一種被大量研究的熒光基因斑馬魚(yú)，主要是因?yàn)榇祟惏唏R魚(yú)繁殖量大且繁殖周期短、能產(chǎn)生大量后代，并具有近似人類的器官系統(tǒng)等特性，甚至被推廣至疾病研究、藥物篩選、毒物測(cè)試等相關(guān)研究，然而斑馬魚(yú)在實(shí)驗(yàn)中仍舊是活體生物，所以在進(jìn)行上述熒光顯微實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)待觀測(cè)物是例如熒光斑馬魚(yú)或蛆，目標(biāo)物可能會(huì)不斷地移動(dòng)位置，何況在小水滴中活動(dòng)的斑馬魚(yú)還可能因水滴中溶氧不足而在實(shí)驗(yàn)中死亡，必須同時(shí)考量操作時(shí)間及實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)生物的影響，不均勻的小范圍光照更是令人感到厭煩，若操作不熟練或運(yùn)氣不佳，也就容易導(dǎo)向失敗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0006]因此，選用一種光照均勻、且操作方便迅速的熒光輔具模組，讓研究者在觀察記錄過(guò)程中，無(wú)須時(shí)時(shí)分心操作光源，并且適當(dāng)遮蔽外部干擾光，讓實(shí)驗(yàn)過(guò)程順利且易于觀察紀(jì)錄，更可以在承載盤(pán)上的活體有限壽命中，輕易完成實(shí)驗(yàn)研究，一方面提升實(shí)驗(yàn)速率，易于獲得較大量的數(shù)據(jù)資料，另方面也提升實(shí)驗(yàn)研究的品質(zhì)，讓成功率增高。[0007]綜上所述，本發(fā)明提供一種更為優(yōu)異的顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組、基架及該裝置，一方面輕易將一般顯微鏡或顯微攝影機(jī)提升至可以因應(yīng)熒光研究需求；另方面在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提升操作便利性的同時(shí)，也不會(huì)犧牲顯微觀察紀(jì)錄的品質(zhì)，并提出一個(gè)非常穩(wěn)定且簡(jiǎn)潔的操作平臺(tái)，滿足各式各樣的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用要求，同時(shí)具有價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，使其擁有無(wú)可比擬的性價(jià)比。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0008]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種具有高度相容性的熒光輔具模組，可輕易連結(jié)一般光學(xué)顯微鏡或顯微攝影機(jī)等顯微光學(xué)擷取裝置，使其符合熒光操作需求，增加顯微光學(xué)擷取裝置的應(yīng)用范圍。
[0009]本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種光照均勻的熒光輔具模組，讓活生生的待觀測(cè)物不致輕易脫離觀測(cè)范圍，提高研究實(shí)驗(yàn)的成功率。
[0010]本發(fā)明又一個(gè)目的在于提供一種光照恒定的熒光輔具模組，讓觀測(cè)紀(jì)錄定量化成為可能，藉以提升顯微觀察紀(jì)錄的品質(zhì)。
[0011]本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種模組化結(jié)構(gòu)的熒光輔具模組，使得研究觀察的操作簡(jiǎn)化，形成一個(gè)穩(wěn)定且友善的操作平臺(tái)，更進(jìn)一步提升研究實(shí)驗(yàn)的成功率。
[0012]本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種具有可調(diào)節(jié)發(fā)光方向的低角度激發(fā)的光源元件的熒光輔具模組，讓激發(fā)光束可因應(yīng)熒光待觀測(cè)物的位置而被調(diào)節(jié)，提升使用的便利性。
[0013]本發(fā)明的又再一個(gè)目的在于提供一種具有集光光學(xué)組件的熒光輔具模組，使光源正確收斂到預(yù)定觀測(cè)范圍，讓被觀測(cè)的范圍更明亮且光照均勻。
[0014]本發(fā)明的更一個(gè)目的在于提供一種具有遮罩的熒光輔具模組，可遮蔽外界強(qiáng)光與雜光的干擾，提升熒光顯微顯像的品質(zhì)。
[0015]本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種更具散熱效果的熒光輔具模組，使光源在能量轉(zhuǎn)換時(shí)散發(fā)出的熱能遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)體，降低器材對(duì)實(shí)驗(yàn)體的干擾，提升實(shí)驗(yàn)的效率與精準(zhǔn)度。
[0016]為達(dá)上述目的，本發(fā)明揭示一種顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組、基架及該裝置，是供前述顯微光學(xué)擷取裝置觀察承載于一承載盤(pán)上的熒光待觀測(cè)物，且該承載盤(pán)上形成有至少一個(gè)預(yù)定承載區(qū)，該熒光輔具模組包括:一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的基座；一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋基座、并供與基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)設(shè)置于遮罩與基座之一者的低角度激發(fā)的光源元件；其中，遮罩與基座之至少一者形成有至少一個(gè)供承 載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引承載盤(pán)沿預(yù)定方向移動(dòng)；以及上述光源元件的發(fā)光方向是集中朝向基座的預(yù)定觀測(cè)位置。
[0017]將上述熒光輔具模組裝設(shè)于顯微光學(xué)擷取裝置后，可以獲得本發(fā)明所揭示的顯微光學(xué)擷取裝置，包括:一個(gè)機(jī)身及裝設(shè)于該機(jī)身的物鏡；一設(shè)置于該機(jī)身的熒光輔具模組，該熒光輔具模組是供前述顯微鏡觀察承載于一承載盤(pán)上的熒光待觀測(cè)物，且該承載盤(pán)上形成有至少一個(gè)預(yù)定承載區(qū)，包括:一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的基座；一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋基座、并供與基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)設(shè)置于遮罩與基座之一者的低角度激發(fā)的光源元件；其中，遮罩與基座之至少一者形成有至少一個(gè)供承載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引承載盤(pán)沿預(yù)定方向移動(dòng)；以及上述光源元件的發(fā)光方向是集中朝向基座的預(yù)定觀測(cè)位置。
[0018]將上述熒光輔具模組功能與顯微光學(xué)擷取裝置用基架結(jié)合后，即為本發(fā)明所揭示的顯微光學(xué)擷取裝置用基架，包括:一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的架本體，該架本體更包括一個(gè)基座；一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋上述基座、并供與上述基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)提供低角度激發(fā)光的光源元件；其中，該遮罩與該基座之至少一者形成有至少一個(gè)供上述承載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，該導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引上述承載盤(pán)沿該預(yù)定方向移動(dòng)；以及前述光源元件的發(fā)光方向是集中朝向上述基座的上述預(yù)定觀測(cè)位置。
[0019]依據(jù)本發(fā)明揭示的顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組、基架及該裝置，本發(fā)明提供的熒光輔助模組具有簡(jiǎn)化操作的特性，且可輕易地銜接于公知光學(xué)顯微鏡或顯微攝影機(jī)等顯微光學(xué)擷取裝置，增加顯微光學(xué)擷取裝置的應(yīng)用范圍，符合消費(fèi)者的期待，且模組化的設(shè)計(jì)可讓激發(fā)光源提供使用者調(diào)整發(fā)光位置，同樣不會(huì)有犧牲熒光顯微的品質(zhì)及效率的問(wèn)題，而能獲得熒光待觀測(cè)物的高度顯微資訊，達(dá)成所有上述目的。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0020]圖1為公知的一種光學(xué)的輔助裝置側(cè)視圖。
[0021]圖2為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的熒光輔具模組剖面圖。
[0022]圖3為圖2熒光輔具模組應(yīng)用于顯微光學(xué)擷取裝置的立體圖。
[0023]圖4為圖2熒光輔具模組的部分結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖5為圖2熒光輔具模組應(yīng)用于實(shí)體顯微鏡的立體圖。
[0025]圖6為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例說(shuō)`明另一實(shí)施例缺口的熒光輔具模組側(cè)視圖。
[0026]圖7為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例說(shuō)明再一實(shí)施例缺口的熒光輔具模組側(cè)視圖。
[0027]圖8為圖7中說(shuō)明基座形式的結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖9為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的熒光輔具模組剖面圖。
[0029]圖10為本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的熒光輔具模組剖面圖。
[0030]圖11為本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的熒光輔具模組剖面圖。
[0031]圖12為本發(fā)明第七較佳實(shí)施例的顯微光學(xué)擷取裝置用基架剖面圖。
[0032]圖13為圖12顯微光學(xué)擷取裝置用基架部份結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0033]圖14為本發(fā)明第八較佳實(shí)施例顯微光學(xué)擷取裝置用基架部份結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖15為本發(fā)明第八較佳實(shí)施例的顯微光學(xué)擷取裝置用基架剖面圖。
[0035]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0036]熒光輔具模組1、I3架本體106、107
[0037]基座IuII1UI2UI5UI4UI6 遮罩 12,12^12^12^127
[0038]穿孔121、1216光源組件 13、132、135、136、137
[0039]光源元件131、1314、1315、1316、1317
[0040]調(diào)節(jié)件132、1324、1326光導(dǎo)元件 1335、1337
[0041]光遮蔽腔室14、145、146缺口 15、15丨、152、156
[0042]導(dǎo)引部16、166濾光片 17、173、176
[0043]集光光學(xué)組件18、186折迭件193[0044]培養(yǎng)皿6輔助裝置7
[0045]蛇腹管71紫外光源72
【【具體實(shí)施方式】】
[0046]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合說(shuō)明書(shū)附圖的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)；相同或相似的元件，將以相似的標(biāo)號(hào)標(biāo)示。
[0047]如圖2至4所示，本例中的熒光輔具模組I與釋例為光學(xué)顯微鏡9的顯微光學(xué)擷取裝置搭配使用，光學(xué)顯微鏡9包括機(jī)身91、物鏡92以及承載臺(tái)93，熒光輔具模組I是被安裝在光學(xué)顯微鏡9的物鏡92與承載臺(tái)93之間。熒光輔具模組I 一方面可以提供適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)光源，刺激承載盤(pán)94中具有熒光反應(yīng)的熒光待觀測(cè)物941發(fā)出熒光，另方面可以適當(dāng)?shù)卣诒瓮獠侩s光，提升熒光訊號(hào)相對(duì)于雜訊的比值，讓觀察結(jié)果更易判讀。當(dāng)然，也可如圖5所示，將熒光輔具模組I應(yīng)用于實(shí)體顯微鏡％中，不僅可用于觀測(cè)物體的二維放大影像，還能看到物體的深度。
[0048]本例中的承載盤(pán)94是以玻璃載具為例，且在玻璃載具中形成有三個(gè)凹穴，作為預(yù)定承載區(qū)942供如上述范例所述，讓具有熒光基因的斑馬魚(yú)被放置于盛有少量水液的凹穴中，成為本例中的熒光待觀測(cè)物941。當(dāng)然，若要觀測(cè)的熒光待觀測(cè)物是例如蛆等較大生物，亦可改采較大尺寸的承載盤(pán)，而僅留單一凹穴，供防止其在觀察過(guò)程中脫離預(yù)定的光照范圍。
[0049]本發(fā)明的熒光輔具模組I主要包括:基座11、遮罩12以及光源組件13。其中，基座11在本例中是置放在光學(xué)顯 微鏡9的承載臺(tái)93上，并且形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置，特別的是，基座11形成有提供承載盤(pán)94進(jìn)出的缺口 15以及導(dǎo)引部16 ;如圖4所示，基座11表面可藉由例如精密車(chē)床加工，在中央部分形成一道凹陷的槽道，使得基座11沿槽道的兩端形成有兩個(gè)彼此遠(yuǎn)離、凹陷的缺口 15，缺口 15連線方向的槽道寬度恰符合承載盤(pán)94的尺寸，使承載盤(pán)94可以置放于槽道中，并且沿著槽道方向滑移，讓研究者自行移動(dòng)承載盤(pán)94來(lái)導(dǎo)引至最佳觀測(cè)位置，當(dāng)然，導(dǎo)引承載盤(pán)94并不局限于采用本例的槽道，故在本發(fā)明中將此類結(jié)構(gòu)稱為導(dǎo)引部16。
[0050]遮罩12在本例中是一種半圓形的罩體，并且是以非透光材質(zhì)制成，藉以有效地將外界的環(huán)境光隔絕，避免環(huán)境中既有的背景光照射進(jìn)入物鏡92，造成無(wú)謂的雜訊干擾，以免讓所要擷取的影像資料更難以判讀。當(dāng)然，遮罩12的形式在實(shí)際實(shí)施時(shí)不以圖示為限，僅需將基座11的預(yù)定觀測(cè)位置包覆其中，并能夠與基座11共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室14即可；遮罩12的頂部則形成有一個(gè)提供物鏡92穿經(jīng)的穿孔121，藉以提供影像光束至顯微鏡，甚至此部分穿孔可以設(shè)計(jì)作為準(zhǔn)直之用，讓所有不是直接從預(yù)定觀測(cè)位置射入的光束無(wú)法通過(guò)。
[0051]光源組件13在本例中是在遮罩12內(nèi)壁面上設(shè)置有多個(gè)光源元件131，由于一般用以激發(fā)熒光的光束，真正被熒光物質(zhì)吸收的部分較少，直接被反射的比例較高，如果光源設(shè)置在接近穿孔121處，將使得大量的反射光進(jìn)入顯微鏡的物鏡，因而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察或紀(jì)錄。所以本發(fā)明在設(shè)置光源元件131時(shí)，選擇光源與預(yù)定觀測(cè)位置連線的方向，相對(duì)于基座11延伸方向之間的夾角小于45度，因此，特別將光源元件定義為低角度激發(fā)的光源元件131，尤其本例是采用壽命長(zhǎng)、發(fā)光穩(wěn)定的發(fā)光二極管(LED)作為光源元件131 ;并且，LED可因應(yīng)熒光輔具模組I的空間大小，能有不同形式或數(shù)量的配置方式，而不局限于本發(fā)明例釋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
[0052]由于本例中的熒光待觀測(cè)物是以斑馬魚(yú)為例，待觀測(cè)物隨時(shí)會(huì)脫離最佳光照范圍，一旦預(yù)定觀測(cè)位置的部分區(qū)域有光照不夠或是光照不均勻的情況，斑馬魚(yú)進(jìn)入該區(qū)域便會(huì)造成觀測(cè)的困難；為讓激發(fā)光源可有效且均勻地照射整個(gè)上述預(yù)定觀測(cè)位置，或者因應(yīng)熒光待觀測(cè)物尺寸大小，光源組件13可以更進(jìn)一步包括一組調(diào)節(jié)LED位置的調(diào)節(jié)件132，藉由調(diào)節(jié)件132微調(diào)LED的照射角度，供操作者如圖中的實(shí)線與虛線所示，自行控制各LED沿著一個(gè)軌道，在遮罩12表面移動(dòng)，藉以提供更佳的照明角度。
[0053]更進(jìn)一步，由于LED發(fā)光具有一定的發(fā)散角度，為讓激發(fā)光源所發(fā)光束能有效率地涵蓋上述預(yù)定觀測(cè)位置，熒光輔具模組I更包括一組集光光學(xué)組件18，在本例中是以成型在基座11的槽道兩側(cè)，讓各LED所發(fā)出略呈發(fā)散角度的激發(fā)光束朝向承載盤(pán)94收斂的凸透鏡為例，使得激發(fā)光源所發(fā)光束可以由發(fā)散角度收斂至平行，更精確地均勻散布至熒光待觀測(cè)物941所可能存在的區(qū)域，當(dāng)然，此結(jié)構(gòu)并不局限于凸透鏡，熟悉本技術(shù)者也可以進(jìn)一步將集光光學(xué)組件和導(dǎo)引部做一統(tǒng)合，將兩透鏡鑲嵌于平滑基座表面的一定距離處，恰巧形成承載盤(pán)的導(dǎo)滑軌道，使集光光學(xué)組件不單具備集光的功能，更同時(shí)具備導(dǎo)引的功效。
[0054]為能夠有效阻擋雜散光及背景光進(jìn)入物鏡92，熒光輔具模組I在本例中更包括一組設(shè)置于物鏡92前方、用以遮蔽物鏡92的濾光片17，大幅降低不符合此次實(shí)驗(yàn)特定熒光波長(zhǎng)成分的穿透率，允許特定熒光波長(zhǎng)成分大量穿透，藉以提升訊號(hào)雜訊比，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合檢測(cè)分析需求，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)激發(fā)光源為紫外光，而熒光待觀測(cè)物941所發(fā)出熒光為藍(lán)光時(shí)，濾光片17可過(guò)濾及吸收被直接反射返回物鏡92的紫外光，避免反射的強(qiáng)光蓋過(guò)所欲觀測(cè)的藍(lán)光影像，而只供熒光的特定波長(zhǎng)的光線進(jìn)入物鏡92 ;另外，濾光片依據(jù)檢測(cè)需求，可以是復(fù)數(shù)濾光片所組成的濾光鏡組。
[0055]進(jìn)一步地，本發(fā)明第二實(shí)施例如圖6所示，基座Il1的上表面是呈平面狀而無(wú)缺口及導(dǎo)滑軌道的構(gòu)造，本例中的缺口 K1則是形成于遮罩U1底部，因此當(dāng)遮罩U1接合于基座Il1時(shí)，即可形成如同前述實(shí)施例的導(dǎo)引部，以提供承載盤(pán)進(jìn)出時(shí)的導(dǎo)引功能。當(dāng)然，也可以如圖7第三實(shí)施例所示，經(jīng)由基座Il2和遮罩122各形成有一半的缺口，并且彼此結(jié)合為一個(gè)完整缺口 152的組合，藉此形成一個(gè)具有導(dǎo)引軌道的基座Il2，用于進(jìn)出體積更大的承載盤(pán)，增加熒光輔具模組的應(yīng)用彈性，特別的是，第三實(shí)施例僅形成單一個(gè)缺口，在圖式的相反側(cè)面則完全封閉而沒(méi)有任何缺口存在，藉由基座Il2上的導(dǎo)引軌道，同樣能達(dá)成導(dǎo)引承載盤(pán)的目的。
[0056]如圖8所示，本例中例釋為低角度LED的光源組件132是被設(shè)置于基座Il2中，并以六根可同步升降的支撐柱分別架設(shè)六組激光二極管為例，使得光源組件132可以相對(duì)于基座Il2上下移動(dòng)，藉由高度變化而改變光照的角度，當(dāng)然，為使激光二極管的發(fā)光可以被有效擴(kuò)散，在每一個(gè)激光二極管前方都設(shè)置有一組擴(kuò)散用的光學(xué)透鏡(圖未示)，并且藉由例如設(shè)置于承載盤(pán)上的集光光學(xué)組件將擴(kuò)散后的光束重新收斂至一個(gè)較小的發(fā)散角度。當(dāng)然在不影響LED設(shè)置角度的情況下，光源組件也可設(shè)置于遮罩之上，端看設(shè)置的便利與使用的需求來(lái)進(jìn)行改變。
[0057]此外，遮罩和基座為一體成型的結(jié)構(gòu)亦為可行的方案，本發(fā)明第四實(shí)施例如圖9所示，是以例如鋁擠成型一段長(zhǎng)形空腔，同時(shí)作為基座與遮罩，除上方形成有一個(gè)進(jìn)出口夕卜，朝向圖外的兩側(cè)面則可以遮板完全遮蔽，此熒光輔具模組I3更包括一個(gè)樞轉(zhuǎn)結(jié)合在上述進(jìn)出口位置的折迭件193，讓折迭件193開(kāi)啟時(shí)作為承載盤(pán)943的進(jìn)出位置，而遮蔽在進(jìn)出口上時(shí)，除協(xié)助遮光外，還可以供作為濾光片173的架設(shè)之用。同樣地，如圖10所示，低角度激發(fā)的光源元件1314可藉由本例中的調(diào)節(jié)件1324樞轉(zhuǎn)，將LED的發(fā)光角度以例如45度的發(fā)光角度，調(diào)轉(zhuǎn)和基座Il4相互平行的水平角度，藉以提供更佳的照明角度。
[0058]另外，若碰上實(shí)驗(yàn)的生物對(duì)溫度敏感或需要長(zhǎng)時(shí)段的觀察等情況，而光遮蔽腔室的包覆設(shè)計(jì)又不利發(fā)光源的熱能發(fā)散，散熱的問(wèn)題便會(huì)造成實(shí)驗(yàn)的阻礙。因此，本發(fā)明第六實(shí)施例如圖11所示，在光源組件135的部份做進(jìn)一步改良，將其中的光源元件1315移出光遮蔽腔室145,設(shè)置于遠(yuǎn)離基座Il5處，再由一例釋為光纖的光導(dǎo)兀件1335將光源兀件1315激發(fā)的光束引導(dǎo)至基座Il5上的預(yù)定觀測(cè)位置。改良后的設(shè)于外部的光源元件1315散熱較佳，又能遠(yuǎn)離基座115進(jìn)而減少對(duì)熒光待觀測(cè)物的影響。當(dāng)然，熟悉本技術(shù)者可以輕易推知，以其他光導(dǎo)結(jié)構(gòu)或以多片鏡片反射組合，均可達(dá)成類似效果而應(yīng)一并包含于本發(fā)明揭示范圍。
[0059]本發(fā)明第七實(shí)施例進(jìn)一步改良顯微光學(xué)擷取裝置的基架，基架除具有支撐安裝顯微光學(xué)擷取裝置本體的功能外，還具有熒光輔具模組的功能，如圖12所示，本例中的基架，除具有用以支撐、安裝的架本體IO6以外，另于架本體IO6上設(shè)置有基座Il6以及包覆基座Il6的遮罩126，兩者夾接后形成一個(gè)光遮蔽腔室146的空間，藉以阻絕外來(lái)光的干擾。遮罩126頂部還形成有一個(gè)提供顯微光學(xué)擷取裝置本體的物鏡藉以獲取光學(xué)影像的穿孔1216，并搭配有濾光片176，用以篩除由光源反射或漫反射而來(lái)的波長(zhǎng)成分，并允許實(shí)驗(yàn)要求的特定熒光波長(zhǎng)成分大量穿透，以提升訊號(hào)雜訊比，使實(shí)驗(yàn)者更容易獲取所需資訊。
[0060]本例中的光源組件136,包括設(shè)置于遮罩126上用以激發(fā)突光的光源兀件1316,如LED等；以及一個(gè)調(diào)整光源元件1316位置，以便利使用者調(diào)節(jié)最適角度、集光位置的調(diào)節(jié)件1326。當(dāng)然，上述的光源組件也可視情形設(shè)置于基座或分別設(shè)于基座與遮罩上。
[0061]基架的基座如圖13所示，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)缺口 156之間，具有一槽道通路的導(dǎo)引部166，目的是導(dǎo)引裝有觀測(cè)物的承載盤(pán)順利嵌入。導(dǎo)引部166是從缺口 156的一端口延伸至另一端口，導(dǎo)引部166則設(shè)于基座Il6的平面上。本例中集光光學(xué)組件IS6的兩透鏡保持一定距離，設(shè)置于基座Il6表面，在提供集光功能的同時(shí)也形成導(dǎo)引部166的導(dǎo)滑軌道。集光光學(xué)組件186的其中一個(gè)目的為收斂LED所發(fā)出略呈發(fā)散角度的激發(fā)光束，使激發(fā)光源所發(fā)光束由發(fā)散角度收斂至平行，精確地均勻散布于觀測(cè)的區(qū)域。當(dāng)然因應(yīng)使用的需求，并不局限集光光學(xué)組件和導(dǎo)引部的統(tǒng)合設(shè)計(jì)，熟悉本技術(shù)者也可以將導(dǎo)引部直接形成于基座的底部，集光光學(xué)組件則成型在基座的導(dǎo)滑軌道兩側(cè)。而缺口也可彈性設(shè)計(jì)于遮蓋、基座之一；遮蓋、基座各半，組合始為一；又或者形成于基座的底部。
[0062]另方面，由于濾光片不僅可以濾除來(lái)自光源元件的波長(zhǎng)成分，對(duì)于原本微弱的熒光資訊也會(huì)大幅減弱，因此如本發(fā)明發(fā)明人在第201210483558.0號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)案中所述，亦可改用光輪組件作為時(shí)差式過(guò)濾裝置，本發(fā)明第八實(shí)施例如圖14、15所示，為一具有光輪組件的基架，其中的光輪組件87具有一個(gè)形成有復(fù)數(shù)透光孔隙8IO7的光輪本體817，并由皮帶837的一端所環(huán)繞，皮帶的另一端則環(huán)繞一個(gè)馬達(dá)827，當(dāng)馬達(dá)827運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)驅(qū)動(dòng)皮帶837，因而帶動(dòng)光輪本體817旋轉(zhuǎn)達(dá)到每秒1000轉(zhuǎn)。[0063]此設(shè)計(jì)的目的是排除反射光的干擾，讓儀器順利捕捉實(shí)驗(yàn)所需的熒光。由于熒光為光致發(fā)光，可以在吸收入射光之后釋放出光能，使得熒光在入射光消失后仍可以延續(xù)發(fā)光約10_5秒，即約10ns。因此可藉由上述的光輪組件87，以相異的孔隙分別搭配儀器鏡頭與光源元件，光源元件到達(dá)透光孔隙SlO7與透光孔隙SlO7之間時(shí)，儀器鏡頭便會(huì)面對(duì)另一個(gè)透光孔隙SlO7 ;相反地，光源元件面對(duì)透光孔隙SlO7時(shí)，儀器鏡頭便處于透光孔隙SlO7與透光孔隙SlO7之間。如此，在儀器鏡頭捕捉熒光資訊時(shí)，光輪本體Sl7便會(huì)阻斷入射光，并讓熒光透出，容許物鏡獲得此熒光；而入射光入射時(shí)，則遮蔽物鏡取像，以免入射光過(guò)亮而達(dá)飽和。
[0064]其中，為增強(qiáng)散熱，也可將基架的光源組件137分別設(shè)置于架本體IO7與遮罩127上，為避免光源元件1317在能量轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生熱量影響實(shí)驗(yàn)，本例中的光源元件1317改設(shè)于架本體IO7之上，并由一光導(dǎo)兀件1337如光纖,將光源兀件1317所激發(fā)的發(fā)光束導(dǎo)入遮罩127之中。此設(shè)計(jì)在提供所需光線的同時(shí)，去除光源熱能的干擾，提升實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。
[0065]綜上所述，一方面藉由調(diào)節(jié)件調(diào)整低角度激發(fā)的光源元件的發(fā)光角度，再經(jīng)由集光光學(xué)組件使上述激發(fā)光束集中在適當(dāng)?shù)奈恢?，并藉由濾光片限定特定波長(zhǎng)的光線，避免其遮蓋欲觀測(cè)的熒光資訊，從而獲得適當(dāng)?shù)臒晒庥跋?；?dāng)然，顯微光學(xué)擷取裝置并不只局限于顯微鏡，甚至可以應(yīng)用如照相機(jī)、攝影機(jī)等光學(xué)器材中，譬如在刑事鑒定中，相關(guān)人員可直接于相機(jī)的鏡頭處加裝本發(fā)明的熒光輔具模組，拍攝具有熒光蛋白質(zhì)的體液痕跡畫(huà)面；因此，本發(fā)明提供的熒光輔助模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，不會(huì)有犧牲熒光顯微的品質(zhì)及效率的問(wèn)題，得以獲取熒光待觀測(cè)物的高度顯微資訊。
[0066]惟以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種顯微光學(xué)擷取裝置用熒光輔具模組，是供前述顯微光學(xué)擷取裝置觀察承載于一承載盤(pán)上的熒光待觀測(cè)物，且該承載盤(pán)上形成有至少一個(gè)預(yù)定承載區(qū)，該熒光輔具模組包括: 一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的基座； 一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋上述基座、并供與上述基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及 一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)提供低角度激發(fā)光的光源元件； 其中，該遮罩與該基座之至少一者形成有至少一個(gè)供上述承載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，該導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引上述承載盤(pán)沿該預(yù)定方向移動(dòng)；以及前述光源元件的發(fā)光方向是集中朝向上述基座的上述預(yù)定觀測(cè)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光輔具模組，其中上述缺口是兩個(gè)彼此遠(yuǎn)離的缺口。
3.如權(quán)利要求2所述的熒光輔具模組，其中上述導(dǎo)引部是一組沿著上述缺口的連線方向延伸成型于該基座上、供該承載盤(pán)滑移的導(dǎo)滑軌道。
4.如權(quán)利要求1或2所述的熒光輔具模組，更包括一組供上述光源元件的激發(fā)光束朝向該基座收斂的集光光學(xué)組件。
5.如權(quán)利要求1或2所述的熒光輔具模組，其中前述顯微光學(xué)擷取裝置更包括一組用以接收來(lái)自上述熒光待觀測(cè)物所發(fā)熒光的物鏡，且該遮罩形成有一個(gè)供前述物鏡穿經(jīng)的穿孔，該熒光輔具模組更包括一組供遮蔽上述物鏡的濾光片。
6.如權(quán)利要求1或2所述的熒光輔具模組，其中上述光源元件是復(fù)數(shù)出光角度可調(diào)整的發(fā)光二極管。
7.如權(quán)利要求6所述的熒 光輔具模組，其中上述發(fā)光二極管是設(shè)置于該遮罩。
8.如權(quán)利要求6所述的熒光輔具模組，其中上述發(fā)光二極管是設(shè)置于該基座。
9.如權(quán)利要求6所述的熒光輔具模組，其中該光源組件更包括一組供調(diào)節(jié)上述發(fā)光二極管位置的調(diào)節(jié)件。
10.如權(quán)利要求9所述的熒光輔具模組，其中該光源組件更包括一組供調(diào)節(jié)設(shè)置于該遮罩的上述發(fā)光二極管位移，而使上述發(fā)光二極管改變發(fā)光角度的調(diào)節(jié)件。
11.如權(quán)利要求9所述的熒光輔具模組，其中該光源組件更包括一組供調(diào)節(jié)設(shè)置于該基座的上述發(fā)光二極管，使上述發(fā)光二極管相對(duì)該基座位移的調(diào)節(jié)件。
12.如權(quán)利要求1或2所述的熒光輔具模組，其中上述光源元件是被設(shè)置在遠(yuǎn)離上述基座的位置，以及上述光源組件更包括將上述光源元件所發(fā)光束導(dǎo)引至照射上述預(yù)定觀測(cè)位置的光導(dǎo)元件。
13.—種顯微光學(xué)擷取裝置用基架，供承載一個(gè)顯微光學(xué)擷取裝置本體，觀察承載于一承載盤(pán)上的熒光待觀測(cè)物，且該承載盤(pán)上形成有至少一個(gè)預(yù)定承載區(qū)；該基架包括: 一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的架本體，該架本體更包括一個(gè)基座； 一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋上述基座、并供與上述基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及 一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)提供低角度激發(fā)光的光源元件； 其中，該遮罩與該基座之至少一者形成有至少一個(gè)供上述承載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，該導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引上述承載盤(pán)沿該預(yù)定方向移動(dòng)；以及前述光源元件的發(fā)光方向是集中朝向上述基座的上述預(yù)定觀測(cè)位置。
14.如權(quán)利要求13所述的基架，其中上述導(dǎo)引部是一組沿著上述缺口的連線方向延伸成型于該基座上、供該承載盤(pán)滑移的導(dǎo)滑軌道。
15.如權(quán)利要求13所述的基架，更包括一組供上述光源元件的激發(fā)光束朝向該基座收斂的集光光學(xué)組件；以及，其中前述顯微光學(xué)擷取裝置更包括一組用以接收來(lái)自上述熒光待觀測(cè)物所發(fā)熒光的物鏡，且該遮罩形成有一個(gè)供前述物鏡穿經(jīng)的穿孔，該熒光輔具模組更包括一組供遮蔽上述物鏡的濾光片。
16.如權(quán)利要求13所述的基架，其中上述光源元件是復(fù)數(shù)出光角度可調(diào)整的發(fā)光二極管。
17.如權(quán)利要求16所述的基架，其中該光源組件更包括一組供調(diào)節(jié)上述發(fā)光二極管位置的調(diào)節(jié)件。
18.如權(quán)利要求13所述的基架，其中上述光源元件是被設(shè)置在遠(yuǎn)離上述基座的位置，以及上述光源組件更包括將上述光源元件所發(fā)光束導(dǎo)引至照射上述預(yù)定觀測(cè)位置的光導(dǎo)元件。
19.一種顯微光學(xué)擷取裝置，包括: 一個(gè)機(jī)身及裝設(shè)于該機(jī)身的物鏡；及 一設(shè)置于該機(jī)身的熒光輔具模組，該熒光輔具模組是供前述顯微光學(xué)擷取裝置觀察承載于一承載盤(pán)上的熒光待觀測(cè)物，且該承載盤(pán)上形成有至少一個(gè)預(yù)定承載區(qū)，包括: 一個(gè)形成有一個(gè)預(yù)定觀測(cè)位置的基座；` 一個(gè)對(duì)應(yīng)連結(jié)且覆蓋上述基座、并供與上述基座共同圍繞出一個(gè)光遮蔽腔室的遮罩；及 一個(gè)光源組件，包括復(fù)數(shù)設(shè)置于該遮罩與該基座之一者的低角度激發(fā)的光源元件；其中，該遮罩與該基座之至少一者形成有至少一個(gè)供上述承載盤(pán)進(jìn)出的缺口及一個(gè)導(dǎo)引部，該導(dǎo)引部是沿一個(gè)預(yù)定方向延伸、供導(dǎo)引上述承載盤(pán)沿該預(yù)定方向移動(dòng)；以及前述光源元件的發(fā)光方向是集中朝向上述基座的上述預(yù)定觀測(cè)位置。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK103777336SQ201310047142
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
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