CN216083259U-一种显微观测装置.docx

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1、CN 216083259 U权利要求书1/1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 CN 216083259 U(45)授权公告日2022.03.182G02B 21/02(2006 .01)G02B 26/()0(2006 .01)G02B 21/36 (2006 .01)G02B 7/182(2021 .01)G02B 21/24 (2006 .01)(21)申请号 202122833423 .X(22)申请日 2021 .11 .18(73)专利权人北京航空航天大学合肥创新研究院(北京航空航天大学合肥研究生院)地址230000安徽省合肥市新站高新区文

2、忠路999号(72)发明人张冀聪李翔王海波王华曹朝辉(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人马笑雨(51)Int.Cl.G02B 21/26 (2006 .01)G02B 21/06 (2006 .01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)实用新型名称一种显微观测装置(57)摘要本实用新型涉及显微观测技术领域，公开了一种显微观测装置。显微观测装置包括：样本载台，用于放置待观测样本；光源，置于样本载台的一侧；镜头组件，置于样本载台的另一侧，镜头组件包括固态变焦透镜、供电组件和调制器，固态变焦透镜包括压电元件和柔性透光膜，压电元件与供电组件电连接，供电组件向压电元件供电时，

3、压电元件能够变形并带动柔性透光膜发生形变，以改变固态变焦透镜的焦距；相机组件，包括相机，光源发出的光的光路依次经过待观测样本、固态变焦透镜、调制器并到达相机。本实用新型采用固态结构的变形实现改变物镜的焦距，结构稳定，避免机械传动以及导电溶液蒸发泄露对于物镜功能的影响，提高耐用性，保证观测结果的准确性。1 .一种显微观测装置，其特征在于，包括：样本载台(1),用于放置待观测样本(10)；光源(2),置于所述样本载台的一侧；镜头组件(3),置于所述样本载台的另一侧，所述镜头组件包括固态变焦透镜(31)、供电组件(32)和调制器(33),所述固态变焦透镜(31)包括压电元件(311)和柔性透光膜(3

4、12),所述压电元件(311)与所述供电组件(32)电连接，所述供电组件(32)向所述压电元件(311)供电时，所述压电元件(311)能够变形并能够带动所述柔性透光膜(312)发生形变，以改变所述固态变焦透镜(31)的焦距；相机组件(4),包括相机(41),所述光源发出的光的光路依次经过所述待观测样本(10)、所述固态变焦透镜(31)、所述调制器(33)并到达所述相机(41)。2 .根据权利要求1所述的显微观测装置，其特征在于，所述固态变焦透镜(31)还包括弹性透明支撑体(315),所述弹性透明支撑体(315)位于所述柔性透光膜(312)朝向所述调制器(33)的一侧，且所述弹性透明支撑体(31

5、5)能够支撑所述柔性透光膜(312)。3 .根据权利要求2所述的显微观测装置，其特征在于，所述固态变焦透镜(31)还包括镜筒(313)和透明支撑板(314),所述柔性透光膜(312)和所述弹性透明支撑体(315)均置于所述镜筒(313)内，所述柔性透光膜(312)的边缘沿周向连接于所述镜筒(313)的内壁，所述透明支撑板(314)封堵所述镜筒(313)远离所述样本载台的一端，所述弹性透明支撑体(315)的两端抵接于所述柔性透光膜(312)和所述透明支撑板(314),所述调制器(33)置于所述镜筒(313)远离所述样本载台的一侧。4 .根据权利要求3所述的显微观测装置，其特征在于，所述压电元件(

6、311)固定于所述镜筒(313)内壁并与所述柔性透光膜(312)的边缘接触。5 .根据权利要求4所述的显微观测装置，其特征在于，所述压电元件(311)呈环形，所述压电元件(311)的外侧壁沿周向连接于所述镜筒(313)的内壁。6 .根据权利要求1所述的显微观测装置，其特征在于，所述柔性透光膜(312)的两侧均设置有所述压电元件(311)。7 .根据权利要求1所述的显微观测装置，其特征在于，所述显微观测装置还包括聚光镜(6),所述聚光镜(6)置于所述光源与所述固态变焦透镜(31)之间的光路上。8 .根据权利要求7所述的显微观测装置，其特征在于，所述显微观测装置还包括第一反射镜(8),所述第一反射

7、镜(8)设置在所述固态变焦透镜(31)与所述聚光镜(6)之间的光路上，且所述第一反射镜(8)的入射光线与出射光线相互垂直。9 .根据权利要求1所述的显微观测装置，其特征在于，所述相机组件还包括第二反射镜(42),所述第二反射镜(42)设置在所述固态变焦透镜)与所述相机(41)之间的光路上，且所述第二反射镜(42)的入射光线与出射光线相互垂直。1().根据权利要求1所述的显微观测装置，其特征在于，所述显微观测装置还包括移动组件，所述移动组件包括移动架(5),所述移动架连接于所述光源(2)、所述镜头组件和所述相机组件(4),所述移动架(5)能够沿平行于所述样本载台的方向移动。CN 21608325

8、9 U说明书1/7页一种显微观测装置技术领域0001本实用新型涉及显微观测技术领域，尤其涉及一种显微观测装置。背景技术0002现代人们生活压力的增加以及环境污染的加剧，女性的不孕不育发生率也在不断升高。为此，以体外受精-胚胎移植技术(IVF)衍生的辅助生殖技术成为该领域的研究热点。目前常规的辅助生殖技术中一般采用的是将受精卵置于培养箱中进行生长发育，然后每隔一段时间将胚胎细胞从培养箱中拿出来在显微镜下进行拍摄，进而根据其发育形态进行打分与分级，为临床医生进行筛选提供判断依据。然而，在这过程中由于需要人为的将培养皿反复移出培养仓，会造成胚胎细胞外部的环境(如温度、湿度、PH等)发生变化，对于胚胎

9、细胞的生长发育带来不利因素。00()31显微时差拍摄系统是一种新型的无创胚胎质量评估系统，它是将光学系统与培养箱融为一体，不仅能够为胚胎提供一个适宜的外部生长环境，还能在不干扰胚胎发育的条件下周期性地获得胚胎细胞的形态图片，进而方便临床医生对进行胚胎打分与筛选。在显微时差拍摄过程中，目前使用胚胎视察培养装置观察胚胎细胞的体外培养过程，通过物镜焦平面的改变，获得胚胎样本的多层平面图像。显微时差培养箱产品通过两种方式改变物镜的焦平面位置，一是通过步进电机带动显微物镜的上下移动，从而改变物镜的焦平面。然而，电机内部零件的老化以及齿轮磨损等会给焦平面的定位带来机械误差，影响观测结果的准确性，而且每次取

10、像耗时较长，观测效率较低。二是采用液态透镜作为物镜，当向液态透镜接入不同的电压时，液态透镜的焦距改变，从而实现物镜的焦平面变化。但液态透镜中的导电溶液易蒸发泄露，影响物镜的功能以及观测结果的准确性，而且耐用性较差。()。41基于此，亟需一种显微观测装置用来解决如上提到的问题。实用新型内容0005 本实用新型的目的在于提供一种显微观测装置，采用固态结构的变形实现改变焦距，结构稳定，避免了机械传动以及导电溶液蒸发泄露对于物镜功能的影响，提高了耐用性，保证了观测结果的准确性。100061为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：100071种显微观测装置，包括：0008 样本载台，用于放置待观测样本；

11、100091 光源，置于所述样本载台的一侧；。 镜头组件，置于所述样本载台的另一侧，所述镜头组件包括固态变焦透镜、供电组件和调制器，所述固态变焦透镜包括压电元件和柔性透光膜，所述压电元件与所述供电组件电连接，所述供电组件向所述压电元件供电时，所述压电元件能够变形并能够带动所述柔性透光膜发生形变，以改变所述固态变焦透镜的焦距；loom 相机组件，包括相机，所述光源发出的光的光路依次经过所述待观测样本、所述固态变焦透镜、所述调制器并到达所述相机。（）（）12作为显微观测装置的可选技术方案，所述固态变焦透镜还包括弹性透明支撑体，所述弹性透明支撑体位于所述柔性透光膜朝向所述调制器的一侧，且所述弹性透明

12、支撑体能够支撑所述柔性透光膜。100131作为显微观测装置的可选技术方案，所述固态变焦透镜还包括镜筒和透明支撑板，所述柔性透光膜和所述弹性透明支撑体均置于所述镜筒内，所述柔性透光膜的边缘沿周向连接于所述镜筒的内壁，所述透明支撑板封堵所述镜筒远离所述样本载台的一端，所述弹性透明支撑体的两端抵接于所述柔性透光膜和所述透明支撑板，所述调制器置于所述镜筒远离所述样本载台的一侧。MOW作为显微观测装置的可选技术方案，所述压电元件固定于所述镜筒内壁并与所述柔性透光膜的边缘接触。0015作为显微观测装置的可选技术方案，所述压电元件呈环形，所述压电元件的外侧壁沿周向连接于所述镜筒的内壁。0016作为显微观测装

13、置的可选技术方案，所述柔性透光膜的两侧均设置有所述压电元件。作为显微观测装置的可选技术方案，所述显微观测装置还包括聚光镜，所述聚光镜置于所述光源与所述固态变焦透镜之间的光路上。（）（）网作为显微观测装置的可选技术方案，所述显微观测装置还包括第一反射镜，所述第一反射镜设置在所述固态变焦透镜与所述聚光镜之间的光路上，且所述第一反射镜的入射光线与出射光线相互垂直。0019 作为显微观测装置的可选技术方案，所述相机组件还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述固态变焦透镜与所述相机之间的光路上，且所述第二反射镜的入射光线与出射光线相互垂直。0020 作为显微观测装置的可选技术方案，所述显微观测装置还包

14、括移动组件，所述移动组件包括移动架，所述移动架连接于所述光源、所述镜头组件和所述相机组件，所述移动架能够沿平行于所述样本载台的方向移动。100211 本实用新型的有益效果：本实用新型提供的显微观测装置包括样本载台、光源、镜头组件和相机组件。镜头组件内的固态变焦透镜作为物镜，其包括压电元件和柔性透光膜，当供电组件向压电元件供电时，压电元件能够变形并带动柔性透光膜产生形变，即柔性透光膜的曲率半径发生变化，使得柔性透光膜的焦距变化，改变固态变焦透镜的焦平面，从而实现变焦。本实用新型提供的显微观测装置，采用固态结构实现改变物镜的焦距，结构稳定，取代了机械传动的方式改变物镜的焦平面，提高了观测效率，并减

15、小了机械误差对于观测结果的影响，而且避免了导电溶液蒸发泄露对于物镜功能的影响，提高了耐用性，保证了观测结果的准确性。附图说明0022图1是本实用新型实施例提供的显微观测装置的结构示意图；0023图2是本实用新型实施例提供的固态变焦透镜在自然状态下的结构示意图；。24图3是本实用新型实施例提供的压电元件通电后的固态变焦透镜的结构示意图。0025 图中：1002610、待观测样本；00271、样本载台；11、培养舱；12、培养皿；13、立杆；00282、光源；()0293、镜头组件；31、固态变焦透镜；311、压电元件；312、柔性透光膜；313、镜筒；314、透明支撑板；315、弹性透明支撑体；32、供电组件；33、调制器；331、第一区域；332、第二区域；333、第三区域；334、调制筒；00304、相机组件；41、相机；42、第二反射镜；43、放