基于多谱段LED光源的荧光显微镜制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多谱段LED光源的荧光显微镜，包括荧光显微镜本体和光源，该光源包括多个LED芯片，该LED芯片所具有的波段中包含了多种不同中心波长的波段，其种类数量等于或低于该LED芯片的数量，该LED芯片还设置于线路层上，该线路层设置于基板上，该线路层还具有与LED芯片的数量对应的多个引脚，该LED芯片的一端电极串联和/或并联连接、相对的另一端电极由引脚引出。本发明专利技术与现有技术相比，其不仅降低了成本，更为重要的是，还实现了对一套光源上可根据需要调节出不同波长的光源的目的，从而扩展了荧光显微镜上光源在使用上的多变性，使得荧光显微镜可以具有多谱段的LED光源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种荧光显微镜，具体涉及一种基于多谱段LED光源的荧光显微镜。
技术介绍
荧光显微镜，主要以某种光源发出的窄带光或宽谱光，经过滤色系统产生一定波长的窄带光(如365nm紫外光或420nm紫蓝光)作为激发光，照射被荧光染料标记的样品，激发样品内的荧光物质发射出各种不同颜色的荧光，经过另一荧光滤色系统后，再通过物镜和目镜的放大进行观察。这样在强烈的对衬背景下，即使荧光很微弱也易辨认，灵敏度高，可用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等，是开展生物学、细胞学、肿瘤学、遗传学、免疫学等研究工作的理想仪器。荧光显微镜的基本构造是由普通光学显微镜加上一些附件(如荧光光源、激发滤片、双色束分离器和阻断滤片等)的基础上组成的。荧光光源一般采用超高压汞灯(50～200W)，它可发出各种波长的光，但每种荧光物质都有一个产生最强荧光的激发光波长，所以需加用滤光片(一般有紫外、紫色、蓝色和绿色激发滤片)，仅使一定波长的激发光透过照射到标本上，而将其他光都吸收掉。每种物质被激发光照射后，在极短时间内发射出较照射波长更长的可见荧光。荧光具有专一性，一般都比激发光弱，为能观察到专一的荧光，在物镜后面需加截止滤光片。它的作用有二：一是吸收和阻挡激发光进入目镜、以免干扰荧光和损伤眼睛，二是选择并让特异的荧光透过，表现出专一的荧光色彩。两种滤光片必须选择配合使用。目前全球领先的传统荧光显微镜厂家，包括奥林巴斯、尼康、蔡司、莱卡等，主要采用氙灯、汞灯、金卤灯等传统光源作为激发光源，通过配备不同的荧光激发模块的方式，实现对不同峰值激发波长的荧光染料的荧光激发，传统光源寿命较短，汞灯典型寿命200小时，金卤灯寿命2000小时，设备可维护性差。目前Olympus、Nikon公司最多做到八波段荧光激发，如Olympus IX83、BX63系列显微镜，尼康ECLIPSE Ti系列显微镜，主要结构是配备白光光源(如汞灯、金卤灯、LED等)，为了获得多种不同荧光样品，荧光显微镜一般需要多套滤色片系统，设置多个激发孔位，用于设置滤光片，通过滤光实现多种不同激发波长的光输出。该系列显微镜功能强大，具有自动对焦、多层扩展设计多端口支持，具备微分干涉(DIC)、相差、暗场成像功能等功能，正是由于集成了许多功能，因此价格昂贵(3-5万美元)，只有少数科研经费充足的高校和科研院所有能力购买。而且更为重要的是，氙灯、汞灯、金卤灯等传统光源作为激发光源，其波长在显微镜制造完成后就是固定的，在后续使用中是无法根据需要去控制和调节激发光源的波长。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低成本、且光源波长可调的基于多谱段LED光源的荧光显微镜。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：基于多谱段LED光源的荧光显微镜，包括荧光显微镜本体以及向荧光显微镜本体提供光的光源，该光源包括多个LED芯片和/或LED芯片组，该LED芯片和/或LED芯片组所具有的波段中包含了多种不同中心波长的波段，其种类数量等于或低于该LED芯片和/或LED芯片组的数量，该LED芯片和/或LED芯片组还设置于线路层上，该线路层设置于基板上，该线路层还具有与LED芯片和/或LED芯片组的数量对应的多个引脚，该LED芯片和/或LED芯片组的一端电极串联和/或并联连接、相对的另一端电极由引脚引出。本专利技术对荧光显微镜的激发光源作出了改进，首先以LED光源替代了现有技术中的氙灯、汞灯、金卤灯等激发光源，降低了光源使用上的成本；其次，多个LED芯片和/或LED芯片组中，其具有了多种不同中心波长的波段，每个具有不同中心波长的LED芯片或LED芯片组通过设于线路层上的与LED芯片或LED芯片组相对于的独立引脚引出，通过该引脚可以在某一时间接通一个或多个LED芯片或LED芯片组，未被接通的其余LED芯片或LED芯片组处于关闭状态，此时，整个LED光源输出的光由这些接通电源的LED芯片或LED芯片组发出的光进行合成，需要什么波长的光源只需要接通相应的具有具有不同中心波长的LED芯片或LED芯片组即可，从而实现了对光源的中心波长的调节控制。因此，本专利技术与现有技术相比，其不仅降低了成本，更为重要的是，还实现了对一套光源上可根据需要调节出不同波长的光源的目的，从而扩展了荧光显微镜上光源在使用上的多变性，使得荧光显微镜可以具有多谱段的LED光源。同时，本基于多谱段LED光源的荧光显微镜具有多个不同中心波长的LED芯片或LED芯片组，从而可以根据需要获得不同波长的光出射，因此，滤光片组件中的激发滤光片为可选组件，如果LED光带宽足够窄，可以不用激发滤光片而将激发光直接入射到显微镜系统中。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作如下改进：作为优选的方案，上述的LED芯片和/或LED芯片组以阵列形式排布。采用上述优选的方案，将LED芯片和/或LED芯片组以阵列形式排布，使得光源的出光可以更为均匀。作为优选的方案，上述的LED芯片和/或LED芯片组的一端电极为共阳极连接，多个引脚为共阴极连接；或者LED芯片和/或LED芯片组的一端电极为共阴极连接，多个引脚为共阳极连接。采用上述优选的方案，可以形成LED芯片和/或LED芯片组的两种可选的电连接方案。作为优选的方案，上述的LED芯片和/或LED芯片组中，具有相同中心波长的LED芯片和/或LED芯片组并联或串联连接，具有不同中心波长的LED芯片和/或LED芯片组仅并联连接。采用上述优选的方案，相同中心波长的LED芯片和/或LED芯片组的接通放在一起一次接通或者分次接通，不同中心波长的LED芯片和/或LED芯片组分次接通，从而可以便于将相同中心波长的LED芯片和/或LED芯片组、和不同中心波长的LED芯片和/或LED芯片组的接通区分开来。作为优选的方案，上述的光源还设置有控制电路，其一次控制一个LED芯片或LED芯片组的电路通断，或一次控制多个LED芯片和/或LED芯片组的电路通断。采用上述优选的方案，可以通过控制电路来自动控制LED芯片和/或LED芯片组的接通，该控制电路可以是独立的电路，也可以是由微电脑控制的集成电路，每个不同中心波长的LED芯片或LED芯片组通过设于线路层上的独立的引脚连接于控制电路不同的输出引脚上，以此来实本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多谱段LED光源的荧光显微镜，包括荧光显微镜本体以及向所述荧光显微镜本体提供光的光源，其特征在于，所述光源包括多个LED芯片和/或LED芯片组，所述LED芯片和/或LED芯片组所具有的波段中包含了多种不同中心波长的波段，其种类数量等于或低于所述LED芯片和/或LED芯片组的数量，所述LED芯片和/或LED芯片组还设置于线路层上，所述线路层设置于基板上，所述线路层还具有与所述LED芯片和/或LED芯片组的数量对应的多个引脚，所述LED芯片和/或LED芯片组的一端电极串联和/或并联连接、相对的另一端电极由所述引脚引出。

【技术特征摘要】
1.基于多谱段LED光源的荧光显微镜，包括荧光显微镜本体以及向
所述荧光显微镜本体提供光的光源，其特征在于，所述光源包括多个LED
芯片和/或LED芯片组，所述LED芯片和/或LED芯片组所具有的波段
中包含了多种不同中心波长的波段，其种类数量等于或低于所述LED芯
片和/或LED芯片组的数量，所述LED芯片和/或LED芯片组还设置于
线路层上，所述线路层设置于基板上，所述线路层还具有与所述LED芯
片和/或LED芯片组的数量对应的多个引脚，所述LED芯片和/或LED
芯片组的一端电极串联和/或并联连接、相对的另一端电极由所述引脚引
出。
2.根据权利要求1所述的基于多谱段LED光源的荧光显微镜，其特
征在于，所述LED芯片和/或LED芯片组以阵列形式排布。
3.根据权利要求1或2所述的基于多谱段LED光源的荧光显微镜，
其特征在于，所述LED芯片和/或LED芯片组的所述一端电极为共阳极
连接，所述多个引脚为共阴极连接；或者所述LED芯片和/或LED芯片
组的所述一端电极为共阴极连接，所述多个引脚为共阳极连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨西斌，熊大曦，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32