本發(fā)明關(guān)于一種顯微鏡單元及顯微鏡裝置，尤其關(guān)于一種能夠加熱樣本的顯微鏡單元及顯微鏡裝置。

背景技術(shù)：

人工授精(artificial insenmination，AI)技術(shù)可有效利用優(yōu)良遺傳基因、使配種作業(yè)簡(jiǎn)化、減少疾病傳播以及降低公豬飼養(yǎng)飼養(yǎng)管理的成本，這些優(yōu)點(diǎn)使得此項(xiàng)技術(shù)在養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)具有無(wú)可取代的重要性。一頭優(yōu)良種公豬的精液，可對(duì)眾多母豬進(jìn)行授精，其效益將比自然配種高出數(shù)倍，故會(huì)將采集到的精液進(jìn)行稀釋。一般而言，國(guó)內(nèi)人工授精站稀釋精液生產(chǎn)流程是每隔3至5天采集公豬原精一次，只采取第二段所謂精子濃厚的部份，所采得的量約為120至130毫升之間，總精子數(shù)在150億至1,000億之間，收集后通常會(huì)立即以等溫等量的稀釋液與之混合，以讓精子提早“適應(yīng)”稀釋液環(huán)境，同時(shí)減少精液中可引發(fā)精子產(chǎn)生不穩(wěn)定變化的成份。經(jīng)預(yù)混的精子在等待其降至室溫過(guò)程中即可進(jìn)行精液品質(zhì)的基本檢測(cè)，檢測(cè)的內(nèi)容主要為精子濃度與精子活力二者。精子的活力則可借由相位差顯微鏡(phase-contrast microscope)來(lái)觀察，通常會(huì)以百分率表示精液樣本內(nèi)整體精子的泳動(dòng)能力，新鮮采集的原精必須在80-85％或更高，通過(guò)檢測(cè)的預(yù)混原精即可以稀釋液稀釋至最終倍數(shù)，原則上是80毫升內(nèi)含15億總精子(國(guó)際建議標(biāo)準(zhǔn)為12億-13億)。

為了延長(zhǎng)稀釋精液的保存時(shí)間，稀釋精液需特別儲(chǔ)存在16℃(15-18℃)的環(huán)境下，然而由于公豬精子對(duì)周圍環(huán)境溫度甚為敏感，經(jīng)過(guò)冷藏的稀釋精液會(huì)嚴(yán)重影響樣本中的精子活力，亦或在稀釋精液采集站當(dāng)場(chǎng)就進(jìn)行檢測(cè)，稀釋精液樣本也會(huì)受到天氣與檢測(cè)儀器自身的溫度所造成的影響。

因此有需要提供一種具有加熱功能的檢測(cè)儀器，使得檢測(cè)時(shí)，樣品所處的環(huán)境溫度可與適合樣品保存、或是適合受精時(shí)的環(huán)境溫度接近，這樣能更準(zhǔn)確地預(yù)估樣品的品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種具有加熱功能的檢測(cè)儀器，使得檢測(cè)時(shí)，樣品所處的環(huán)境溫度可與適合樣品保存、或是適合受精時(shí)的環(huán)境溫度接近，這樣能更準(zhǔn)確地預(yù)估樣本的品質(zhì)。

為達(dá)上述目的本發(fā)明提供一種顯微鏡單元，其可與影像擷取模組搭配使用，顯微鏡單元包含本體、光學(xué)組件以及加熱元件。本體具有貫穿該本體的通腔以及樣品觀察面，樣品觀察面位于通腔內(nèi)。光學(xué)組件具有凸透鏡，光學(xué)組件設(shè)置在通腔的一端處，樣品觀察面至凸透鏡的最短距離在0.1mm至3.0mm之間。加熱元件與樣品觀察面對(duì)應(yīng)設(shè)置。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種顯微鏡裝置，包含影像擷取模組以及顯微鏡單元。顯微鏡單元系搭配影像擷取模組使用。顯微鏡單元包含本體、光學(xué)組件以及加熱元件。本體具有貫穿該本體的通腔以及樣品觀察面，樣品觀察面位于通腔內(nèi)。光學(xué)組件具有凸透鏡，光學(xué)組件設(shè)置在通腔的一端處，樣品觀察面至凸透鏡的最短距離在0.1mm至3.0mm之間。加熱元件與樣品觀察面對(duì)應(yīng)設(shè)置。

在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件設(shè)置在光學(xué)組件處。

在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件設(shè)置在本體的腔壁上，或該通腔中。

在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件通過(guò)固定件設(shè)置在本體的腔壁上或該光學(xué)組件上。

在一個(gè)實(shí)施例中，顯微鏡單元具有內(nèi)建電源或外接至電源。

在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件為電熱片、電熱環(huán)、電熱線圈或電熱膜。

在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件為電熱片，電熱片為金屬片或具有金屬及/或金屬氧化物涂層的玻璃片。

在一個(gè)實(shí)施例中，影像擷取模組為行動(dòng)電子裝置的影像擷取模組。

在一個(gè)實(shí)施例中，顯微鏡裝置，更包含溫度感測(cè)器，設(shè)置在本體的腔壁上。

在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件為具有金屬及/或金屬氧化物涂層的玻璃片，且顯微鏡裝置，更包含溫度感測(cè)器，設(shè)置在具有金屬及/或金屬氧化物涂層的玻璃片上。

在一個(gè)實(shí)施例中，顯微鏡單元電性連接于電源，顯微鏡裝置更包含控制單元與溫度感測(cè)器，溫度感測(cè)器設(shè)置在本體的腔壁上，控制單元耦接于溫度感測(cè)器與電源，并且根據(jù)該溫度感測(cè)器所量測(cè)到的溫度來(lái)調(diào)整電源的電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，影像擷取模組為行動(dòng)電子裝置的影像擷取模組。

如上所述，依據(jù)本發(fā)明的顯微鏡單元及顯微鏡裝置，其借由加熱元件來(lái)對(duì)樣品提供熱能，使得樣品在所處的環(huán)境溫度可與適合樣品保存、或是適合樣品活動(dòng)的環(huán)境溫度、或是使樣品反應(yīng)的環(huán)境溫度與使用者自行定義的溫度接近。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明顯微鏡單元的一個(gè)實(shí)施例的外觀立體圖。

圖2為圖1的分解圖。

圖3為沿圖1的A-A切線的剖面圖。

圖4為本發(fā)明顯微鏡單元另一個(gè)實(shí)施例沿圖1的A-A切線的立體剖面圖。

圖5為本發(fā)明顯微鏡單元又一個(gè)實(shí)施例沿圖1之A-A切線的立體剖面圖。

圖6為本發(fā)明顯微鏡單元又一個(gè)實(shí)施例沿圖1之A-A切線的立體剖面圖。

圖7為本發(fā)明顯微鏡單元又一個(gè)實(shí)施例沿圖1之A-A切線的立體剖面圖。

圖8為本發(fā)明顯微鏡單元外接電源的一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖。

圖9為本發(fā)明顯微鏡裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照相關(guān)附圖，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種顯微鏡單元及顯微鏡裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1至圖3，圖1為本發(fā)明顯微鏡單元的一個(gè)實(shí)施例的外觀立體圖，圖2為圖1的分解圖，圖3為圖1沿A-A切線的剖面圖，且已將取樣組件及光源單元與顯微鏡單元組設(shè)在一起。顯微鏡單元10搭配影像擷取模組使用，影像擷取模組可以是行動(dòng)電子裝置的影像擷取模組，行動(dòng)電子裝置可以是手機(jī)、平板電腦、照相機(jī)、網(wǎng)路攝相機(jī)、行車記錄器等，影像擷取模組的圖示則可參考圖9所示。另外，顯微鏡單元10與影像擷取模組20搭配使用可用以觀察樣品，尤其是生物樣品，例如為組織切片、血液、精液、細(xì)胞培養(yǎng)液或組織液等等。

顯微鏡單元10包含本體11、光學(xué)組件12、加熱元件13。本體11具有貫穿該本體的通腔(tunnel)以及樣品觀察面L，其中，本體11的材質(zhì)可為金屬、合金或塑膠。樣品觀察面L實(shí)質(zhì)上為光學(xué)組件12的準(zhǔn)焦區(qū)，也就是樣品設(shè)置的位置。放置在樣品觀察面L上的樣品，才容易被對(duì)焦，以讓使用者能清楚地看到放大后的樣品影像。

光學(xué)組件12設(shè)置在通腔的一端處，光學(xué)組件12包含凸透鏡121以及殼體(barrel)122，殼體122的外壁具有溝槽部S，內(nèi)部具有容置腔，凸透鏡121設(shè)置在殼體122的容置腔中。殼體122的上方設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，以使顯微鏡單元10與影像擷取模組20螺接、鎖合。

樣品觀察面L位于通腔內(nèi)，由于凸透鏡121的焦距很短，所以樣品觀察面L距離凸透鏡121外表面的最短距離d在0.1mm至3.0mm之間。本體11在相對(duì)設(shè)有光學(xué)組件12的另一端設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，用來(lái)與光源單元30進(jìn)行螺接，光源單元所射出的光線可照射至樣品觀察面，以協(xié)助提供樣品背光源，后續(xù)將有進(jìn)一步的說(shuō)明。

光源單元30具有本體34、光源31、電池33、導(dǎo)光元件32、以及底座35。底座35具有凸緣，其上設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，以使顯微鏡單元10與光源單元30螺接、鎖合。電池33設(shè)置在光源單元30的本體34中，且光源31透過(guò)開關(guān)35電性連接于電池33。導(dǎo)光元件32成杯狀結(jié)構(gòu)，反扣罩設(shè)于光源31上。

取樣組件40包含樣品沾取件41與樣品定量件42。樣品沾取件41成杯狀結(jié)構(gòu)，反扣罩設(shè)于導(dǎo)光元件32上。樣品定量件42也成杯狀結(jié)構(gòu)，在樣品沾取件41沾取樣品I后，反扣罩設(shè)在樣品沾取件41上，使得樣品I容置在由樣品沾取件41與樣品定量件42共同形成的定量容置空間中。

光源31用來(lái)對(duì)樣品提供背光源，其所發(fā)出的光線通過(guò)導(dǎo)光元件32收斂照射在樣品上，且在漫射、透射樣品后繼續(xù)射入凸透鏡121進(jìn)行成像，最后再由影像擷取模組20將凸透鏡121所成的像擷取成數(shù)位圖片。

請(qǐng)注意，加熱元件13可以是電熱片、電熱環(huán)、電熱線圈或電熱膜。加熱元件13的材料可以為陶瓷、或鎢、鋁、銅以任意比例組合而成合金、或透明導(dǎo)電材料，例如氧化銦錫(ITO)。加熱元件13與樣品觀察面L對(duì)應(yīng)設(shè)置。

為了方便說(shuō)明起見，在本實(shí)施例中，加熱元件13以電熱線圈為代表。請(qǐng)參考圖3，為了使加熱元件13接近待觀察的樣品，加熱元件13纏繞設(shè)置在溝槽部S中，如此便能對(duì)待觀察的樣品進(jìn)行加溫。然而，上述設(shè)置方式僅作為范例說(shuō)明使用，并非作為本發(fā)明的限制條件，加熱元件13也可以黏合或磁吸的方式直接固設(shè)在溝槽部S中。在另一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件13更可以通過(guò)固定件來(lái)間接固設(shè)在溝槽部中，舉例來(lái)說(shuō)，固定件可以是黏膠、膠帶、系帶、凸緣、卡扣件或是磁鐵。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖4，圖4為本發(fā)明顯微鏡單元10a另一個(gè)實(shí)施例的沿圖1的A-A切線的立體剖面圖。顯微鏡單元10a的結(jié)構(gòu)大致與前述實(shí)施例中的顯微鏡單元10相似，唯一不同之處在于在本實(shí)施例中，加熱元件13a為電熱片，其設(shè)置在光學(xué)組件12的外殼122的正下方，如此加熱元件13a便可靠近樣品，對(duì)樣品提供較佳的加熱效果。在本實(shí)施例中，電熱片由金屬或可導(dǎo)電的透明金屬氧化物，例如氧化銦錫(ITO)，涂怖在玻璃片上構(gòu)成電熱膜。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，電熱片也可為金屬片，其材質(zhì)可包含鎢、鋁或銅。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖5，圖5為本發(fā)明顯微鏡單元又一個(gè)實(shí)施例沿圖1的A-A切線的立體剖面圖。顯微鏡單元10b的結(jié)構(gòu)大致與顯微鏡單元10相似，唯一不同之處在于在本實(shí)施例中，加熱元件13b，如圖5所示，對(duì)應(yīng)樣品觀察面L，在本體11的腔壁上，靠近樣品觀察面L的地方設(shè)置。為了方便說(shuō)明起見，在本實(shí)施例中，加熱元件13c以電熱環(huán)為代表，加熱元件13c直接嵌入本體11的腔壁，然而，上述設(shè)置方式僅作為范例說(shuō)明使用，并非作為本發(fā)明的限制條件，加熱元件13c也可以黏附或磁吸的方式直接固設(shè)在本體11的腔壁。在另一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件13c也可以另通過(guò)固定件來(lái)間接固設(shè)在本體11的腔壁處，舉例來(lái)說(shuō)，固定件可以是黏膠、膠帶、系帶、凸緣、卡扣件或是磁鐵。

請(qǐng)參考圖6，圖6為本發(fā)明顯微鏡單元又一個(gè)實(shí)施例沿圖1的A-A切線的立體剖面圖。顯微鏡單元10c的結(jié)構(gòu)大致與顯微鏡單元10相似，唯一不同之處在于，在本實(shí)施例中，加熱元件13c為光學(xué)組件12的殼體122，即殼體122的材料為陶瓷、或鎢、鋁、銅以任意比例組合而成合金，且殼體122可通過(guò)通電來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行加熱。

請(qǐng)注意，本發(fā)明的精神在于為待觀測(cè)的樣品提供一個(gè)溫控的機(jī)制，使得樣品于觀察時(shí)的環(huán)境溫度可與受精時(shí)的環(huán)境溫度接近，進(jìn)而能更準(zhǔn)確地預(yù)估精液樣本受精能力，因此本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者在不偏離本發(fā)明的精神下對(duì)加熱元件的固定方式所做出的變化，皆應(yīng)屬本發(fā)明的范疇。

請(qǐng)同時(shí)參考圖7至圖8，圖7為本發(fā)明顯微鏡單元又一個(gè)實(shí)施例沿圖1的A-A切線的立體剖面圖。圖8為本發(fā)明顯微鏡單元外接電源的一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖。為了方便說(shuō)明，以下將以圖6的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示，顯微鏡單元10d的結(jié)構(gòu)與圖6中的顯微鏡單元10c大致相似，唯一不同之處在于，顯微鏡單元10d更包含溫度感測(cè)器14以及控制電路15。溫度感測(cè)器14電性連接于控制電路15，控制電路15則電性連接于電流源P，電流源P通過(guò)電壓器A與USB接頭C電性連接于加熱元件13c。電流源P提供電流給加熱元件13c，以使得加熱元件13c可以產(chǎn)生熱能。溫度感測(cè)器14用來(lái)量測(cè)本體11腔體中的溫度，并且將本體11腔體中的溫度傳送至控制電路15。控制電路15便可根據(jù)溫度感測(cè)器14所量測(cè)到的溫度調(diào)整電流源P所提供的電流大小，進(jìn)而能達(dá)到溫控的功能。請(qǐng)注意，在本實(shí)施例中，電流源P為通過(guò)USB介面?zhèn)魅胫溜@微鏡單元10d的外部電源，然而本發(fā)明不以此為限，光源單元30的電池33也可以對(duì)加熱元件13c提供電流。

此外，在本實(shí)施例中，溫度感測(cè)器14與控制電路15設(shè)置在本體11的腔壁上，然而在另一個(gè)實(shí)施例中，控制單元15也可獨(dú)立設(shè)置在本體11外，例如整合在變壓器A、USB接頭C、或是在USB接頭C與對(duì)顯微鏡單元10之間的連接器中(未繪示)。在又一個(gè)實(shí)施例中，本體11可為中空殼體，控制電路15可由此設(shè)置于其中。本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者在不偏離本發(fā)明的精神下所做出的變化，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范疇。

此外，溫度感測(cè)器14與控制電路15也可整合在顯微鏡單元10、10a、10b、10c中。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)者在閱讀上述段落后，可因此對(duì)顯微鏡單元10、10a、10b、10c等方式做出變化，使其與溫度感測(cè)器14與控制電路15搭配使用，舉例來(lái)說(shuō)，溫度感測(cè)器14即可設(shè)置在顯微鏡單元10a中加熱元件13a的ITO玻璃上，為求簡(jiǎn)潔，將溫度感測(cè)器14與控制電路15整合在顯微鏡單元10、10a、10b、10c的變化方式在此不再贅述。

請(qǐng)參考圖9，圖9為本發(fā)明顯微鏡裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。在圖9中，顯微鏡裝置1包含顯微鏡單元10與影像擷取模組20。顯微鏡單元10可以是顯微鏡單元10a、10b、10c或10d中的任一方式，其詳細(xì)的工作原理與連接結(jié)構(gòu)可參照前述，為求簡(jiǎn)潔，在此不另行贅述。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)者在閱讀上述段落后，可以顯微鏡單元10a、10b、10c、10d等方式對(duì)顯微鏡裝置1做出變化。影像擷取模組20為行動(dòng)電子裝置的影像擷取模組，在本實(shí)施例中，行動(dòng)電子裝置為手機(jī)，然而本發(fā)明并不以此為限，行動(dòng)電子裝置也可是平板電腦、照相機(jī)、網(wǎng)路攝相機(jī)或行車記錄器等。

此外，為了使加熱元件13所產(chǎn)生的熱量能夠均勻地傳遞至本體11的通腔中，本發(fā)明顯微鏡單元10可更包含加熱輔助件，加熱輔助件可以是由易導(dǎo)熱的材料(例如銀、銅或其合金)所構(gòu)成。舉例來(lái)說(shuō)，加熱輔助件可以是金屬套管設(shè)置在本體11的通腔中，加熱元件13則纏繞或包覆在加熱輔助件的外壁，換言之，加熱元件13位于通腔中，更明確地說(shuō)位于加熱輔助件的外壁與本體11的通腔的內(nèi)壁之間。加熱輔助件耦接于加熱元件13，接收由加熱元件13所產(chǎn)生的熱量，再將所接收的熱量均勻傳導(dǎo)至整個(gè)通腔。請(qǐng)注意，加熱輔助件也可應(yīng)用于顯微鏡單元10a、10b、10c、10d中，本發(fā)明不以此為限。在另一個(gè)實(shí)施例中，本體11可為中空殼體，控制電路15可由此設(shè)置于其中。

以上所述僅為舉例性，而非限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含在后附的申請(qǐng)專利范圍中。