光学观测装置的制作方法

本发明涉及一种光学观测装置，特别涉及一种可携式光学观测装置

背景技术：

人工授精(artificialinsemination,ai)技术可有效利用优良遗传基因、使配种操作简化、减少疾病传播以及降低公猪饲养管理的成本，这些优点使得此项技术在养豬产业具有无可取代的重要性。种猪精子的活力通常是借助相位差显微镜(phase-contrastmicroscope)来观察，以百分率表示精液样本内整体精子的泳动能力，新鲜采集的原精必须在80-85％或更高，通过检测的预混原精即可用稀释液稀释至最终倍数。

然而，由于传统的检测仪器，例如显微镜以及细胞计数盘等的单价较高，对猪农来说负担颇大，为了检测而购入一台并不符合经济效益，且传统检测仪器的机台的体积与重量都不方便随处携带至各猪舍进行检测，因此也不适合猪农们合资购入后共享，另外，传统检测仪器需要经过专业训练的人员方能操作进行检测，因此受检的样本通常会通过低温的保存，统一运送至检验站集中进行检测，如此一来，不仅会使得猪农需要等待数日才能知道检测的结果，为猪农带来不便，此外运送的时程以及运送过程中温度的变化更是会受影响样本的活力与新鲜程度。

由于科技的进步，现在的行动通信设备，例如手机、平板计算机等，不仅携带方便，人手一台，更是都具有一定程度的运算能力，可以用来处理一些过去只能在实验室的计算机上进行的简单的运算，因此，相比传统的做法，有需要提出一种低单价、方便携带并且可以搭配手机或平板计算机使用的检测仪器，可以让猪农们都能够购入而不会造成经济上的负担，并且可以方便携带至采样现场，直接由猪农们来操作进行检测，如此一来，不仅能简化检测的流程，使猪农不用再等待数日才能得到检测的结果，同时又可以确保观测到的是最新鲜的样本。

技术实现要素：

有鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种便于携带的、可搭配手机或平板计算机使用的光学观测装置，其操作是借助简易地组合两件式机构来使样本容置于其中，来进行观测，并将所观测到的显微影像传送手机或平板计算机来进行运算，如此一来，可以大幅降低进行生物样本检测的门槛，使得非受过专业训练的用户也能随处快速地进行简易的生物样本检测。

为达上述目的，本发明提供一种光学观测装置，其可与外部显像装置搭配使用。光学观测装置包含第一组合体以及第二组合体。第一组合体包含第一本体以及光源。第二组合体包含第二本体、凸透镜、影像提取模块以及通信模块。影像提取模块将凸透镜所成的像提取成数字影像，通信模块再将数字影像信号传送至外部的电子装置或云端伺服器来进行后续处理、分析、储存或显像。

本发明提供一种光学观测装置，第一本体具有第一结合部与出光孔，且第一结合部设置于出光孔的至少一侧。光源设置于第一本体的内部。第二本体具有第二结合部，其与第一结合部对应设置。凸透镜设置于第二本体的内部。影像提取模块设置于第二本体内部，且由出光孔射出的光线在穿透凸透镜后射入影像提取模块。第一结合部与第二结合部匹配结合使得第一本体与第二本体相对固定接合，以构成腔室。

本发明提供另一种光学观测装置，第一本体具有第一结合件与出光孔，且第一结合件设置于出光孔的至少一侧。光源设置于第一本体的内部。第二本体具有第二结合件，其与第一结合件对应设置。凸透镜设置于第二本体的内部。影像提取模块设置于第二本体内部，且由出光孔射出的光线在穿透凸透镜后射入影像提取模块。第一结合件与第二结合件匹配结合使得第一本体与第二本体相对固定接合，以构成腔室。

在一个实施例中，第一结合部/件沿着出光孔周围设置。

在一个实施例中，第二本体具有入光孔，第二结合部/件沿着入光孔周围设置，且光源射出光线依序穿过出光孔、腔室与入光孔。

在一个实施例中，第一结合部与第二结合部螺纹连接或榫接，互相接合。

在一个实施例中，第一结合件与第二结合件卡扣或磁吸，互相接合。

在一个实施例中，腔室具有开口，且开口与载件匹配。

在一个实施例中，腔室具有开口，位于第一本体或第二本体上，且开口与载件匹配。

在一个实施例中，第一本体具有第一缺口，第二本体具有第二缺口，第一缺口与第二缺口匹配结合，以构成腔室的开口，且开口与载件匹配。

在一个实施例中，第一组合体进一步包含导光组件，设置于出光孔处，光源发出的光线依序穿过出光孔、导光组件、腔室与入光孔。

在一个实施例中，第一组合体进一步包含导光组件与取样组件，取样组件套设于导光组件上。导光组件设置于出光孔处，光源发出的光线依序穿过出光孔、导光组件、腔室与入光孔。

在一个实施例中，第一组合体进一步包含导光组件与取样组件，取样组件套设于导光组件上。导光组件设置于出光孔处，光源发出的光线依序穿过出光孔、导光组件、腔室与入光孔。取样组件包含第一杯件与第二杯件。第一杯件套叠于导光组件上，且第二杯件套叠于第一杯件外侧。其中第一杯件与第二杯件凹凸配合结合，以构成样本容置空间。

在一个实施例中，第一组合体进一步包含导光组件与取样组件，取样组件套设于导光组件上。导光组件设置于出光孔处，光源发出的光线依序穿过出光孔、导光组件、腔室与入光孔。取样组件包含第一杯件、第二杯件与至少一个定位部。第一杯件套叠于导光组件上，且第二杯件套叠于第一杯件外侧。第一杯件与第二杯件共同构成样本容置空间。至少一个定位部设置于样本容置空间中。

在一个实施例中，第一组合体进一步包含导光组件与取样组件，取样组件套设于导光组件上。导光组件设置于出光孔处，光源发出的光线依序穿过出光孔、导光组件、腔室与入光孔。取样组件包含第一杯件、第二杯件与至少一个定位部。第一杯件套叠于导光组件上，且第二杯件套叠于第一杯件外侧。第一杯件与第二杯件共同构成样本容置空间。至少一个定位部设置于样本容置空间中，且接合于第一杯件与第二杯件中的其一。

承上所述，依据本发明的光学观测装置，其可搭配手机或平板计算机使用，借助简易地组合两件式的机构来使样本容置于其中，来进行观测，并将所观测到的显微影像传送手机或平板计算机来进行运算，如此一来，可以大幅降低进行生物样本检测的门槛，使得非受过专业训练的用户也能随处快速地进行简易的生物样本检测。

附图说明

图1a为本发明光学观测装置的一个实施例结合时的外观图。

图1b为图1a所示的光学观测装置的分解透视图。

图2a为图1a所示的光学观测装置沿a-a切线的剖面图。

图2b～2e为图2a所示的光学观测装置的不同实施例的方式。

图3为本发明光学观测装置的第一组合体的另一个实施例的外观图。

图4为本发明光学观测装置的第一组合体的又一个实施例的外观图。

图5为本发明光学观测装置的另一个实施例结合时的外观图。

图6为图5所示的光学观测装置的分解图。

图7a～7b为图5所示的光学观测装置沿a-a切线的剖面图。

图8为本发明光学观测装置又一个实施例的外观图。

图9为图8的光学观测装置的分解图。

图10为图8的光学观测装置另一个实施例的分解图。

图11为图8的光学观测装置另一个实施例的分解图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明优选实施例的一种光学观测装置，其中相同的组件将以相同的附图标记加以说明。

请参考图1a～2e，图1a为本发明光学观测装置的一个实施例结合时的外观图，图1b为图1a所示的光学观测装置的透视分解图，图2a为图1a所示的光学观测装置沿a-a切线的剖面图，图2b为图2a所示的光学观测装置的另一个实施例的剖面图，图2c为图2a所示的光学观测装置的另一个实施例的剖面图，图2d为图2a所示的光学观测装置的另一个实施例的剖面图，图2e为图2a所示的光学观测装置的另一个实施例的剖面图。光学观测装置1可与外部电子装置或云端伺服器搭配使用，外部电子装置可以是手机、笔记本电脑、平板计算机、电视、桌面计算机；云端伺服器是指可以提供云端运算或储存服务的伺服器。请同时参考图1～图3，光学观测装置1包括第一组合体11与第二组合体12。事先声明，组合体是指由多个单元、模块或组件所共同形成具有部分功能的单位体。

第一组合体11包含第一本体111、光源112、电池116以及开关117。光源112设置于第一本体111的内部，包括至少一个可见光光源或至少一个非可见光光源。开关117设置于第一本体111的一侧，电性连接于光源112与电池116之间，用来在开启状态与关闭状态之间切换光源112。电池116设置于本体111的内部。第一本体111具有第一结合部111a与出光孔h1，且第一结合部111a设置于出光孔h1的至少一侧，如图2a至图2c所示，在本实施例中，第一结合部111a沿着出光孔h1周围设置。

第二组合体12包含第二本体121、凸透镜122、影像提取模块123以及通信模块124。第二本体121具有第二结合部121a，第二结合部121a与第一结合部111a对应设置，在本实施例中，第一结合部111a与第二结合部121a为一组彼此匹配的螺纹结构，彼此螺纹连接，互相接合，使得第一本体111与第二本体121相对固定接合，以形成腔室c。样本s可以是组织切片、血液、精液、细胞培养液或组织液等等，设置于腔室c中。凸透镜122设置于第二本体121的内部。影像提取模块123设置于第二本体121内部。第二本体具有入光孔h2，第二结合部121a沿着入光孔h2周围设置。光源112用来对样本s提供背光源，其所发出的光线依序穿过出光孔h1、腔室c后射到样品上产生漫射、透射后，继续依序射入入光孔h2、凸透镜122进行成像，最后再由影像提取模块123将凸透镜122所成的像提取成数字图片。通信模块124可以是无线通信模块(例如，wifi或蓝牙)或有线通信模块(例如，传输线)，耦接于影像提取模块123，用来将来自影像提取模块123的影像信号传送至外部的电子装置或云端伺服器来进行后续处理、分析、储存或显像。

然而，此上所述范例仅作为说明之用，并非作为本发明的限制条件，只要第一结合部111a与第二结合部121a可以使得第一本体111与第二本体121相对固定接合，以形成腔室c来容置样本s，第一结合部111a与第二结合部121a也可以用其他技术手段来进行接合。举例来说，请参考图2b～2c。如图2b所示，第一结合部111a与第二结合部121a是一组彼此匹配的卡榫结构，彼此榫接，互相接合；在又一个实施例中，如图2c所示，第一结合部111a与第二结合部121a是一组彼此匹配凹凸结构，可以彼此榫接，互相接合。

在又一个实施例中，第一本体111具有第一结合件111b，第二本体121具有第二结合件121b，第一结合件111b与第二结合件121b为一组互相匹配的结合件，举例来说，请参考继续图2d～图2e，如图2d所示，第一结合件111b与第二结合件121b是一组匹配的卡扣件，彼此卡扣，互相接合；在图2e中，第一结合件111b与第二结合件121b是一组磁铁，彼此磁吸，互相接合。

请注意，在上述的各实施例中，出光孔h1为第一本体111上的孔洞，光源112半开放埋设于第一本体111的内部，然而本发明不局限于此。举例来说，光源112也可开放设置于第一本体111的内部，出光孔h1即为第一本体111上的开口(如图3所示)。在又一个实施例中，为了使光源112所发出的光线，均匀地由出光孔h1射出，第一本体111进一步可包含有扩散片115(如图4所示)，设置于出光孔h1上。然而上述仅作为范例说明之用，并非作为本发明的限制条件，只要能使光源所发出的光线由出光孔h1射出，穿透腔室c后射入入光孔h2，在不违背本发明的精神下，本领域具有通常知识者对于出光孔的大小、形状均应属于本发明的范畴。

以固体样本s为例，简述光学观测装置1的操作如下：首先，用户将样本s置入第二组合体12中；将第一组合体11与第二组合体12接合；以第二组合体12在下的方式垂直放置光学观测装置1，使得样本s落于腔室c的底部，亦即，凸透镜122的焦准面l上。请注意，由于外部电子装置的数字/光学变焦功能，焦准面l可以是区域，而非固定的平面，如此一来，便能确保样本s准确地成像。

请参考图5～图7b，图5为本发明光学观测装置的另一个实施例结合时的外观图，图6为图5所示的光学观测装置的分解图，图7a～7b为图5所示的光学观测装置沿a-a切线的剖面分解图。光学观测装置2的组成与光学观测装置1大致相似，不同之处在于光学观测装置2的第一组合体21进一步包含有导光组件113以及取样组件114。导光组件113设置于出光孔h1处，至少部分涵盖住出光孔h1，以接收由出光孔h1射出的光线，且将光线收敛照射于样品s上，其中导光组件113可为中空的壳体或是实心的透光材料。取样组件114包含第一杯件114a、第二杯件114b以及至少一个定位部p。第一杯件114a具有环设于第一杯件114a杯壁的外侧的第一固定结构r1，在本实施例中，第一固定结构r1为凸环，第一杯件114a套叠于导光组件113上。第二杯件114b具有第二固定结构r2与第一固定结构r1对应设置。第二杯件114b套叠于第一杯件114a的外侧，以共同构成样本容置空间a。在本实施例中，定位部p为微方块结构，设置于样本容置空间a中，接合于第一杯件114a或第二杯件114b，如此可以确保第二杯件114b套叠于第一杯件114a时，不会杯底紧连以至于无法形成样本容置空间a，此外，设置定位部p于样本容置空间a中也可定量样本容置空间a，使得样本容置空间a中的样本s具有固定的观测厚度，以确保光线能够顺利穿越样本，且样本能准确地位于焦准面l上。第一固定结构r1与第二固定结构r2互相卡合，使得第一杯件114a与第二杯件114b不会相对移动。

请注意，上述定位部p的结构形状以及第一杯件114a与第二杯件114b之间的固定方式仅作为范例说明之用，并非作为本发明的限制条件，本领域具有通常知识者在阅读上述段落后对定位部p的结构形状以及第一杯件114a与第二杯件114b之间的固定方式所做出变化，均应属于本发明的范畴。

以流体样本sa为例，请参考图7b。光学观测装置2的操作简述如下：首先，用户以第一杯件114a套叠于导光组件113上；然后，以第一杯件114a的外表面沾取流体样本sa；将第二杯件114b套叠于第一杯件114a外，轻压直到卡合；将第一组合体11与第二组合体12接合。请注意，第一杯件114a与第二杯件114b之间有预留间隙，为了容许流体样本sa溢出，如此一来，流体样本sa通过取样组件114定位而且定量地设置于凸透镜122的焦准面l上，如此便能确保流体样本sa准确地成像。

请参考图8～图11，图8为本发明光学观测装置又一个实施例的外观图，图9为图8的光学观测装置的分解图，图10为图8的光学观测装置另一个实施例的分解图，图11为图8的光学观测装置另一个实施例的分解图。光学观测装置3的组成与光学观测装置1大致相似，不同之处在于光学观测装置3的腔室c具有开口o(如图9所示)，载有样本s的载件m的形状大小与开口o匹配，使得载件m可以通过开口o进入腔室c(未绘示)进行观察。载件m可以是滴管、玻片等。请注意，开口o设置的位置应与凸透镜122的焦准面l(未绘示)对应，使得样本s通过载件m进入腔室c时仍可位于凸透镜122的焦准面l上。此外，在本实施例中，开口o可设置于第一结合部111a上(如图10所示)，然而本发明不局限于此。在另一个实施例中，开口o可设置于第二结合部121a上，在又一个实施例中，开口o可部分设置于第一结合部111a上且部分设置于第二结合部121a上(如图11所示)，换言之，第一结合部111a具有第一缺口d1，第二结合部121a具有第二缺口d2，第一缺口d1与第二缺口d2是匹配，且第一缺口d1与第二缺口d2结合后形成开口o。

综上所述，本发明光学观测装置可以大幅降低样本检测时的技术门槛，使得非经过专业训练的用户也能轻易地进行样本的检测，如此便能使非专业人员在采样现场即可执行光学观测装置的操作，不但能简化检测的流程，降低检测站的负荷，同时还可确保观测到最新鲜的样本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求范围中。