显微扫描系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开一种显微扫描系统及其方法，该显微扫描系统包含有一显微镜装置、一继光镜装置、一步进马达以及一超光谱仪装置。显微镜装置，用来撷取并放大一待测物的一影像以形成一放大影像，放大影像延一第一方向及一第二方向呈二维分布。继光镜装置，设置于显微镜装置之后，用来接收并传递显微镜装置所输出的放大影像。步进马达，电连接于继光镜装置，用来渐次地沿第二方向直线地于第一方向上往复移动继光镜装置。超光谱仪装置设置于继光镜装置之后，用来接收继光镜装置沿第二方向依序传递待测物于第一方向的部分放大影像，并将其转换成一相对应的光谱资讯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学影像撷取装置及操作方法，尤其是涉及一种撷取二维影像的显微扫描系统及其操作方法。
技术介绍
传统的显微镜光谱量测系统通过点量测方式以取得待测物影像的光谱资讯，详细而言，当要取得待测物的光谱影像时，显微镜光谱量测系统的扫描的方式是以“移动物体” 或者“移动装置”的方式进行影像扫描及撷取。举例而言，当要取得的待测物为生物活体的光谱影像时，为了取得微小生物活体的影像与光谱资讯，现有量测系统包含有一传统的显微镜，以及一传统的线性扫描型式超光谱仪。使用者需先将生物活体放置于传统显微镜的一步进机构平台上，通过一精密的步进马达于二维方向(X方向与Y方向)控制步进机构平台的位移量，即可取得生物活体的二维影像与相对应光谱资讯。然而，为精确掌握微小待测物的生化特性，纳米级光电检测技术因此已逐渐成为主要的发展趋势，在生物活体一般观察尺寸属纳米等级前提下，步进机构平台于二维方向位移量的精密度因此需被高度要求。值得留意，现有采压电致动器(Piezoelectric actuator)去步进机构平台，具有不易校正及精确度不足的缺点，以致于制作具备更高精密位移量的机构平台成本过高且技术瓶颈日益提高。又，当使用者依据待测物的尺寸而更换具有相对应放大倍率的物镜后，也需配合物镜的放大倍率更换具有相对应精密度的移动机构平台。如此一来，当使用者需量测不同尺寸的待测物时，即需更换相对应倍率的物镜以及相对应精密度的步进机构平台，即整套量测系统的光路需重新校正，徒然增添操作的不便性。另一方面，在某些特殊情况下待测物不适合被移动或无法与传统线扫描型式的超光谱仪进行相对移动，此时使用者需购置或架设另一套量测系统以克服此类特殊情况，大幅增加设备成本且降低量测效率。因此，现有撷取影像分辨率品质决定在步进机构平台的精密度，为克服上述缺点， 如何制作不同于现有主要依据机构平台移动精密度来决定影像分辨率的量测系统，并符合快速客制化需求，是业界亟力发展的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以一维扫描方式取得二维影像的显微扫描系统及其操作方法，以解决上述的问题。为达上述目的，本专利技术揭露一种显微扫描系统，其包含有一显微镜装置，用来撷取并放大一待测物的一影像以形成一放大影像，放大影像延一第一方向及相异于第一方向的一第二方向呈二维分布；一继光镜装置，设置于显微镜装置之后，用来接收并传递显微镜装置所输出的放大影像；一步进马达，电连接于继光镜装置，用来渐次地沿第二方向直线地于第一方向上往复移动继光镜装置；以及一超光谱仪装置，设置于继光镜装置之后，用来接收继光镜装置沿第二方向依序传递待测物于第一方向的部分放大影像，并将其转换成一相对应的光谱资讯。因此本专利技术的显微扫描系统可以一维扫描方式移动继光镜装置，用于于超光谱仪装置取得待测物的二维成像。此外，本专利技术另揭露一种以一维扫描方式取得二维影像的显微扫描方法，其包含有撷取并放大一待测物的一影像以形成一放大影像，放大影像延一第一方向及相异于第一方向的一第二方向呈二维分布；接收放大影像；渐次地沿第二方向直线地于第一方向上往复移动放大影像；接收沿第二方向依序传递待测物于第一方向的部分放大影像；以及转换放大影像为一相对应的光谱资讯。本专利技术通过前述的显微扫描系统获得更高的影像分辨率以及更短的扫描运作时间。另外，本专利技术的显微扫描系统不但容易依使用需求进行客制化，还可有效地降低制造与组装的设备成本，使产品更加符合市场的需求，由此，本专利技术便能有效地解决
技术介绍
的问题。附图说明图1为本专利技术较佳实施例显微扫描系统的架构图；图2为本专利技术较佳实施例超光谱仪装置的架构图；以及图3为本专利技术较佳实施例显微扫描方法的流程图。主要元件符号说明10 显微扫描系统12 显微镜装置13:机构平台14:待测物16 超光谱仪装置161 狭缝单元163:棱镜组165:分光栅167:物镜18:继光镜装置19a:第一影像平面19b:第二影像平面20 卡合结构22 电荷耦合元件感测器24:步进马达步骤101、102、103、104、105、10具体实施例方式由于本专利技术的特征着重在显微扫描系统的设计技术，因此以下所说明者仅以显微扫描系统的元件为主，为使图面简洁且易于阅读，其余与显微扫描系统无直接关联的元件兹不赘述。需说明者，本专利技术的实施例并非用以限制本专利技术需在如实施例所述的任何特定环境、应用或特殊方式方能实施。此外，多个附图均为简化或稍夸大比例的示意图，所显示的元件并非实施时的数目、形状及尺寸比例，而仅为一种选择性设计，故实际元件布局形态可能更为复杂，在此合先叙明。请参阅图1，图1为本专利技术较佳实施例以一维扫描方式取得二维影像的一显微扫描系统10的架构图。显微扫描系统10包含有一显微镜装置12、一超光谱仪装置16、一继光镜装置18以及一步进马达24。详细而言，显微镜装置12可为任一的直立式显微镜、倒立式显微镜、穿透式显微镜、反射式显微镜、荧光式显微镜等传统显微镜，其功能用来撷取并放大待测物14的影像，并将放大处理该影像以形成一放大影像(图未示)。显微镜装置 12的光源可为一发光二极管光源、一激光光源、一卤素灯源、一冷光光源、一荧光环型光源、 一白光环型光源其中之一。需说明的是，此放大影像为二维影像，该二维影像延一第一方向 Dl及相异于第一方向Dl的一第二方向D2呈二维分布，以利后续的光学元件对此放大影像进行放大扫描等光学处理。继光镜装置18设置于显微镜装置12与超光谱仪装置16之间，用来接收并传递显微镜装置12所输出的放大影像。超光谱仪装置16用来接收继光镜装置18沿第二方向 D2依序传递待测物14于第一方向Dl的部分放大影像，并将其转换成一相对应的光谱资讯 (超光谱仪装置16的影像扫描方式详述如后)。继光镜装置18可由至少一凸透镜以及至少一凹透镜所组成，在此较佳实施例中，继光镜装置18包含有两个双凸透镜，其用来传递放大影像，但不以此为限。详言之，当使用者将待测物14放置于显微镜装置12的一机构平台13上，显微镜装置12首先撷取待测物14影像以将放大影像传递至继光镜装置18，接着继光镜装置18将放大影像传递至超光谱仪装置16，使超光谱仪装置16接收待测物14于第一方向Dl的部分放大影像，且将其转换成相对应的光谱资讯。在本实施例中，继光镜装置18较佳包含至少一有限共轭继光镜(finite conjugate relay lens)，用于将第一影像平面19a以1 1 比例转换至第二影像平面1%，使放大影像得呈现于超光谱仪装置16前端，便利超光谱仪装置16精确接收待测物14的放大影像。此外，显微扫描系统10另可包含有一卡合结构20，设置于显微镜装置12与继光镜装置18之间。继光镜装置18通过卡合结构20紧密嵌合于显微镜装置12上。举例来说， 卡合结构20可为一 C型转接环(C Mount)或一 F型转接环(F Mount)，以作为影像传送窗口，但并未加以局限。显微扫描系统10另可包含一电荷耦合元件感测器22，其电连接于超光谱仪装置 16。电荷耦合元件感测器22撷取并记录超光谱仪装置16以一维扫描方式所取得的放大影像的光谱资讯，例如是影像的波长及位置，以形成一放大二维影像。请参阅图2，图2为本专利技术较佳实施例超光谱仪装置16的架构图。超光谱仪装置 16包含一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱俊诚，蔡铭修，欧阳盟，吴顺德，谢耀方，黄庭纬，林永峻，
申请(专利权)人：中国医药大学，
类型：发明
国别省市：