一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统及方法与流程

本发明涉及显微实时观测，更具体的说是涉及一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统及方法。

背景技术：

1、目前，针对细胞的动态观测主要通过载物台细胞培养器实现，将培养器放置到显微镜载物台上，利用显微镜观察细胞状态，通过与显微镜连接的相机，对细胞样品进行定时拍照，从而实现对细胞样品的连续动态观测。为了使获得的样品照片更加清晰或者获得荧光照片，在拍照时需要开启显微镜照明光源或开启荧光激发光源，而细胞动态观测往往需要连续十几个小时甚至连续若干天，相机无法实现与照明光源或荧光光源的互锁联动，实现拍照时打开光源，拍照结束自动关闭光源，样品在动态观测过程中始终受光源照射，这就会导致以下问题：(1)细胞样品长时间受光源照射，会对细胞生长产生影响，影响最终的实验结果；(2)如果观测的是孔板等小尺寸培养容器中细胞样品，光源长时间照射散热会加快培养基蒸发速度，使显微镜失焦，影响最终观察效果；(3)采用荧光标记物标记细胞时，荧光激发光长时间照射会损伤细胞或出现荧光淬灭，使观察目标不清晰甚至消失。因此，如何提供一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统及方法，解决生物显微实时观测与成像领域中，对细胞等样品长时间动态观测时，避免明场光源和荧光光源对细胞样品长时间照射的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，包括遮光板控制器、执行机构和执行机构外壳，遮光板控制器内设置步进电机驱动板控制执行机构内的步进电机运动，执行机构通过执行机构外壳挂载在显微镜上，执行机构控制遮光板运动。

4、可选的，遮光板控制器还包括触摸屏、stm32单片机、相机和电源模块，触摸屏、相机、步进电机驱动板均与stm32单片机连接，电源模块为系统供电。

5、可选的，执行机构还包括弧形齿条、弹性卡扣和主动齿轮，弹性卡扣设置在弧形齿条上，主动齿轮安装在步进电机上，主动齿轮能够与弧形齿条啮合，弹性卡扣能够扣住显微镜上的遮光板拨动钮，遮光板拨动钮安装在显微镜的遮光板转盘上。

6、可选的，弹性卡扣上设置有第一弹性倒刺结和第二弹性倒刺结，弹性卡扣按压到遮光板拨动钮上，第一弹性倒刺结和第二弹性倒刺结能够锁住遮光板拨钮。

7、可选的，执行机构外壳还包括u形虎口装置，u形虎口装置设置有外伸肋板，u形虎口装置包括上半部分和下半部分，外伸肋板分为上肋板和下肋板，上肋板设置在上半部分，下肋板设置在下半部分，外伸肋板可将装置装夹到显微镜转盘横梁上。

8、可选的，上肋板设置有t形槽，t形槽与固定在显微镜转盘横梁上的t形定位销机械配合，t形定位销与显微镜的镜体底座之间相对静止，t形定位销和t形槽上均设置有三个圆槽用于安装扁圆型磁铁。

9、可选的，u形虎口装置的上半部分还包括横板和弧形板，u形虎口装置的下半部分还包括第一侧板、第二侧板、第三侧板、侧边加强筋和步进电机桶槽，主动齿轮从弧形板向外突出后与弧形齿条啮合，第一侧板、第二侧板、第三侧板均与下肋板垂直设置，侧边加强筋设置在第一侧板、第二侧板、第三侧板与下肋板的连接处，步进电机设置在步进电机桶槽内。

10、可选的，横板下表面设置有横板卡扣，第一侧板和第二侧板上均设置有卡扣孔，横板下表面的横板卡扣与卡扣孔配合。

11、可选的，第二侧板上留有导线引出孔。

12、一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭方法，应用上述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，包括以下步骤：

13、s1、将执行机构和执行机构外壳装配到显微镜上；

14、s2、通过遮光板控制器设定运行参数或者根据系统之前的记忆参数值传递运行参数，包括显微镜遮光板的转动角度、开闭次数和间隔时间；

15、s3、保存运行参数后，启动系统开始自动运行，系统每运行一个周期，已开闭次数会累加显示；

16、s4、系统运行过程中，可以直接修改运行参数，再次点击启动，系统会在下一周期开始后以新参数作为控制参数运行系统，点击暂停系统或点击停止终止系统；

17、s5、系统运行达到设定的开闭次数后，停止运行。

18、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统及方法，具有以下有益效果：本发明通过自动开闭遮光板实现在连续动态观测时，仅在拍照时打开遮光板，为细胞样品提供照明，而在每个拍照周期结束后关闭遮光板，从而缩短光源照射样品的时间，解决了细胞等样品长时间动态观测时，明场光源和荧光光源对细胞样品长时间照射的问题，避免对细胞生长造成影响。

技术特征：

1.一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，包括遮光板控制器、执行机构和执行机构外壳，遮光板控制器内设置步进电机驱动板控制执行机构内的步进电机(7)运动，执行机构通过执行机构外壳挂载在显微镜上，执行机构控制遮光板运动。

2.根据权利要求1所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，遮光板控制器还包括触摸屏、stm32单片机、相机和电源模块，触摸屏、相机、步进电机驱动板均与stm32单片机连接，电源模块为系统供电。

3.根据权利要求1所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，执行机构还包括弧形齿条(3)、弹性卡扣(4)和主动齿轮(6)，弹性卡扣(4)设置在弧形齿条(3)上，主动齿轮(6)安装在步进电机(7)上，主动齿轮(6)能够与弧形齿条(3)啮合，弹性卡扣(4)能够扣住显微镜上的遮光板拨动钮(2)，遮光板拨动钮(2)安装在显微镜的遮光板转盘(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，弹性卡扣(4)上设置有第一弹性倒刺结(41)和第二弹性倒刺结(42)，弹性卡扣(4)按压到遮光板拨动钮(2)上，第一弹性倒刺结(41)和第二弹性倒刺结(42)能够锁住遮光板拨钮。

5.根据权利要求3所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，执行机构外壳还包括u形虎口装置(5)，u形虎口装置(5)设置有外伸肋板，u形虎口装置(5)包括上半部分和下半部分，外伸肋板分为上肋板(51)和下肋板(52)，上肋板(51)设置在上半部分，下肋板(52)设置在下半部分，外伸肋板可将装置装夹到显微镜转盘横梁上。

6.根据权利要求5所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，上肋板(51)设置有t形槽(511)，t形槽(511)与固定在显微镜转盘横梁上的t形定位销(611)机械配合，t形定位销(611)与显微镜的镜体底座之间相对静止，t形定位销(611)和t形槽(511)上均设置有三个圆槽用于安装扁圆型磁铁。

7.根据权利要求5所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，u形虎口装置(5)的上半部分还包括横板(61)和弧形板(71)，u形虎口装置(5)的下半部分还包括第一侧板(62)、第二侧板(72)、第三侧板(82)、侧边加强筋(55)和步进电机桶槽(8)，主动齿轮(6)从弧形板(71)向外突出后与弧形齿条(3)啮合，第一侧板(62)、第二侧板(72)、第三侧板(82)均与下肋板(52)垂直设置，侧边加强筋(55)设置在第一侧板(62)、第二侧板(72)、第三侧板(82)与下肋板(52)的连接处，步进电机(7)设置在步进电机桶槽(8)内。

8.根据权利要求7所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，横板(61)下表面设置有横板卡扣(53)，第一侧板(62)和第二侧板(72)上均设置有卡扣孔(54)，横板(61)下表面的横板卡扣(53)与卡扣孔(54)配合。

9.根据权利要求7所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，其特征在于，第二侧板(72)上留有导线引出孔(56)。

10.一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭方法，其特征在于，应用权利要求1-9任一项所述的一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种无人值守式光学显微镜遮光板自动开闭系统及方法，应用于显微实时观测技术领域。系统包括遮光板控制器、执行机构和执行机构外壳，遮光板控制器内设置步进电机驱动板控制执行机构内的驱动电机运动，执行机构外壳通过挂载装置将执行机构挂载到显微镜上；其中，执行机构还包括弧形齿条、弹性卡扣和主动齿轮，弹性卡扣设置在弧形齿条上，主动齿轮安装在步进电机上，主动齿轮能够与弧形齿条啮合，弹性卡扣能够扣住显微镜上的遮光板波动钮，遮光板波动钮安装在遮光板转盘上。本发明能够仅在拍照时自动打开遮光板，为细胞样品提供照明，而在每个拍照周期结束后自动关闭遮光板，从而缩短光源照射样品的时间。技术研发人员：朱晓璐,赵宏伟,朱春波受保护的技术使用者：佰奥仪器科技（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5