多波段LED荧光显微镜制造技术

本发明专利技术公开了一种多波段LED荧光显微镜，包括显微镜主体和多波段LED光源系统，所述多波段LED光源系统通过连接套与所述显微镜主体的荧光光源接口连接，多波段LED光源系统包括LED底盘，N个LED芯片和/或LED芯片组；在所述LED底盘上设置第一圆周，所述N个LED芯片和/或LED芯片组间隔布设在所述第一圆周上；其中，所述N个LED芯片和/或LED芯片组包括n个不同中心波长的波段，N≥n≥2，还包括光路子系统和控制子系统，控制子系统用于控制所选定波长的LED芯片和/或LED芯片组正对光路子系统的第一入射区。本发明专利技术提供的多波段LED荧光显微镜光源系统，针对选定波段的LED芯片，可以实现自动替换，使用方便。

Multi band LED fluorescence microscope

The invention discloses a multi-band LED fluorescent microscope, which comprises a main body of the microscope and a multi-band LED light source system. The multi-band LED light source system is connected with the fluorescent light source interface of the main body of the microscope through a connecting sleeve. The multi-band LED light source system includes an LED chassis, N LED chips and/or a LED chipset. The first circumference is arranged on the first circumference, and the N LED chips and/or LED chipsets are spaced on the first circumference. The N LED chips and/or LED chipsets include n bands of different central wavelengths, N (> n (> 2), optical path subsystem and control subsystem, and the control subsystem is used to control the selected wavelength of the LED chips. And / or the LED chipset is the first incident region of the optical path subsystem. The multi-band LED fluorescence microscope light source system provided by the invention can realize automatic replacement and convenient use for the selected band LED chip.

【技术实现步骤摘要】
多波段LED荧光显微镜
本专利技术涉及显微镜设备领域，尤其用于可提供多种需要波长的多波段LED荧光显微镜。
技术介绍
物质在特定波长的光照射下，几乎同时发射出比照射光波长更长的光，且当入射光停止后物质发出的光立即熄灭，这种光称为荧光。荧光显微镜就是利用物质荧光特性进行观察的光学显微镜。荧光显微镜保留不同显微镜的功能的同时，还能进行荧光观察，具有检出能力高、能进行多重着色观察的特点，广泛地应用于生物医学领域。落射荧光显微镜由基础显微镜加上落射荧光照明系统(包括荧光光源、激发滤片、二向分光片、阻挡滤片和透镜等部件)组成。荧光照明光源是荧光显微镜的关键部件，传统的荧光显微镜光源主要采用高压汞灯，存在使用寿命短(200小时左右)、发热严重、操作复杂、价格昂贵等问题。LED光源是21世纪出现在市场上的新型光源，以其体积小巧、能耗低、响应快、寿命长等优点，在显微镜领域受到了密切关注，在单波段激发荧光显微镜中得到了广泛的应用。但LED光源是单一窄带光源，如果需要使用多个波段的激发光源，就必须更换光源，耗时长，使用十分不便。
技术实现思路
针对现有技术的荧光显微镜需要使用多个波段的LED激发光源时，需要更换光源，耗时长，使用不方便的问题，本专利技术实施例提供一种多波段LED荧光显微镜，针对选定波段的LED芯片，可以实现自动替换，使用方便。本专利技术实施例提供的多波段LED荧光显微镜包括显微镜主体和多波段LED光源系统，多波段LED光源系统通过连接套与显微镜主体的荧光光源接口连接；多波段LED光源系统，包括LED底盘，N个LED芯片和/或LED芯片组；在LED底盘上设置第一圆周，N个LED芯片和/或LED芯片组间隔布设在第一圆周上；其中，N个LED芯片和/或LED芯片组包括n个不同中心波长的波段，N≥n≥2；多波段LED光源系统还包括光路子系统，光路子系统包括第一棱镜和镜筒，第一棱镜包括平行的第一入射面和第一出射面、平行的第一反射面和第二反射面，第一反射面和第二反射面上设有反射膜，第一入射面与第一反射面成45度角设置，第一出射面与第二反射面成45度角设置；第一入射面包括第一入射区，第一入射区设置为第一反射面在第一入射面的投影区域；第一出射面包括第一出射区，第一出射区设置为第二反射面在第一出射面的投影区域，第一出射区设置在镜筒一端的中心区域；多波段LED光源系统还包括控制子系统，控制子系统用于控制所选定波长的LED芯片和/或LED芯片组正对第一入射区。本专利技术实施例提供的多波段LED荧光显微镜，通过对多波段LED光源系统进行改进，设置LED底盘，在LED底盘上绕第一圆周环形设置所需要的LED芯片或者LED芯片组，可以实现将显微镜所需要中心波长波段的LED均设置在LED底盘上。当需要使用某个中心波长波段的LED芯片或者LED芯片组时，通过控制子系统实现LED芯片或者LED芯片组正对第一入射区。此时接通LED芯片或者LED芯片组的电源，LED芯片或者芯片组将产生所需要中心波长波段的光线。此时的光线大部分正对第一入射区，即大部分光线将垂直第一入射面的第一入射区进入第一棱镜。由于第一反射面上镀有反射膜，同时第一反射面与第一入射区成45度角设置，入射光线在直射到第一反射面时，将被第一反射面改变传送方向，入射光线将与第一入射面平行的方向传送到第二反射面，并由第二反射面再次改变光线的传送方向，经改变后的光线垂直于第一出射面从第一出射区进入到镜筒中，由于第一出射区设置在镜筒的中心区域，进入镜筒的光线将沿镜筒中心区域沿镜筒传送，并最终将LED芯片或者LED芯片组发射的激发光发射到需要照射的物体上。LED底盘上设置多个不同中心波长波段的LED芯片或者芯片组，也可以包括LED芯片和由LED芯片构成的LED芯片组，需要哪个波段时，将该LED芯片或者芯片组与第一入射区匹配好就可以，而不需要拆下不需要的LED芯片再重新组装需要的LED芯片，实现了自动替换，使用和携带都非常方便。同时，第一棱镜在实现了将激发光改变传送方向，达到需要的光线入射方向之外，激发光在第一棱镜内部经过多次反射，每次反射都会形成虚拟光源像，多次反射形成二维的虚拟光源矩阵，从而使输出光更加均匀，达到匀光的效果。优选地，光路子系统还包括透镜组，透镜组设置在镜筒内，透镜组至少包括第一凸透镜和第二凸透镜，第一凸透镜设置在镜筒靠近第一棱镜端，且设置为第一出射区位于第一凸透镜的焦距内；第二凸透镜设置为在镜筒远离第一棱镜端。其中，第二凸透镜包括凸凹镜片和平凸镜片，凸凹镜片设置在平凸镜片和第一凸透镜之间。由于第一出射区位于第一凸透镜的焦距内，从第一出射区发射的光线将在第一凸透镜的作用下，实现对输出光的发散作用，再通过第二凸透镜将经发散的光线再次转变为准直的平行光线，可以增大输出光的照射范围。可以在第一凸透镜和第二凸透镜上分别设置透镜调整装置，透镜调整装置可以实现第一凸透镜和第二凸透镜沿镜筒纵向前后移动，实现第一凸透镜和第一出射区之间距离的调整以及第二凸透镜与第一凸透镜之间距离的调整。也可以只在第二凸透镜上设置透镜调整装置，而第一凸透镜与第一出射区之间的距离根据显微镜的性能预先设置一个最优的固定值。优选地，在LED底盘上设置与第一圆周同心的第二圆周，LED芯片和/或LED芯片组间隔布设在第一圆周和第二圆周上；光路子系统包括第二棱镜，第二棱镜包括平行的第二入射面和第二出射面、平行的第三反射面和第四反射面，第三反射面和第四反射面上设有反射膜，第二入射面与第三反射面成45度角设置，第二出射面与第四反射面成45度角设置；第二入射面包括第二入射区，第二入射区设置为第三反射面在第二入射面的投影区域；第二出射面包括第二出射区，第二出射区设置为第四反射面在第二出射面的投影区域，第二出射区设置在镜筒一端的中心区域；控制子系统用于控制位于第一圆周上所设定波长的LED芯片和/或LED芯片组正对第一入射区，或控制位于第二圆周上所设定波长的LED芯片和/或LED芯片组正对第二入射区。优选地，LED芯片和/或LED芯片组中的每一个LED芯片或LED芯片组的中心波长的波段均不同，LED芯片和/或LED芯片组等角间距设置在第一圆周上，第一圆周的圆心设置在LED底盘的中心处。第二棱镜与第一棱镜可以成直线设置，即以镜筒的圆心为参考点，第一棱镜和第二棱镜分别沿一条镜筒的直径设置，第二棱镜和第一棱镜也可以成角度设置，即第一棱镜和第二棱镜分别沿镜筒的一条半径设置，第一棱镜和第二棱镜可以设置在一个平面上，也可以分别设置在与镜筒的横截面平行的两个平面上。只需要第一棱镜和第二棱镜的投影没有重叠都可以实现本专利技术实施例技术方案的效果。优选地，第一棱镜和第二棱镜设置在与镜筒横截面平行的同一个平面上，这样可以方便第一凸透镜对第一棱镜和第二棱镜同时设置合适的距离，实现同时对第一出射区和第二出射区发出的光进行调整。优选地，第一棱镜和第二棱镜均为斜方棱镜。其中，本专利技术实施例对控制子系统提供了两种具体的实现方式来实现LED芯片或者LED芯片组与第一入射区或者第二入射区的匹配。第一种方式中，光路子系统还包括棱镜固定板，第一棱镜和第二棱镜固定在棱镜固定板上，棱镜固定板与镜筒连接，控制子系统包括第一电机，第一主动轮、设为中空的第一被动轮、第一旋转编码器和控制电路，第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多波段LED荧光显微镜，其特征在于，包括显微镜主体和多波段LED光源系统，所述多波段LED光源系统通过连接套与所述显微镜本体的荧光光源接口连接；所述多波段LED光源系统包括LED底盘，N个LED芯片和/或LED芯片组；在所述LED底盘上设置第一圆周，所述N个LED芯片和/或LED芯片组间隔布设在所述第一圆周上；其中，所述N个LED芯片和/或LED芯片组包括n个不同中心波长的波段，N≥n≥2；所述多波段LED光源系统还包括光路子系统，所述光路子系统包括第一棱镜和镜筒，所述第一棱镜包括平行的第一入射面和第一出射面、平行的第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和第二反射面上设有反射膜，所述第一入射面与第一反射面成45度角设置，所述第一出射面与第二反射面成45度角设置；所述第一入射面包括第一入射区，所述第一入射区设置为所述第一反射面在所述第一入射面的投影区域；所述第一出射面包括第一出射区，所述第一出射区设置为所述第二反射面在所述第一出射面的投影区域，所述第一出射区设置在所述镜筒一端的中心区域；所述多波段LED光源系统还包括控制子系统，所述控制子系统用于控制所选定波长的LED芯片和/或LED芯片组正对所述第一入射区。...

【技术特征摘要】
1.多波段LED荧光显微镜，其特征在于，包括显微镜主体和多波段LED光源系统，所述多波段LED光源系统通过连接套与所述显微镜本体的荧光光源接口连接；所述多波段LED光源系统包括LED底盘，N个LED芯片和/或LED芯片组；在所述LED底盘上设置第一圆周，所述N个LED芯片和/或LED芯片组间隔布设在所述第一圆周上；其中，所述N个LED芯片和/或LED芯片组包括n个不同中心波长的波段，N≥n≥2；所述多波段LED光源系统还包括光路子系统，所述光路子系统包括第一棱镜和镜筒，所述第一棱镜包括平行的第一入射面和第一出射面、平行的第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和第二反射面上设有反射膜，所述第一入射面与第一反射面成45度角设置，所述第一出射面与第二反射面成45度角设置；所述第一入射面包括第一入射区，所述第一入射区设置为所述第一反射面在所述第一入射面的投影区域；所述第一出射面包括第一出射区，所述第一出射区设置为所述第二反射面在所述第一出射面的投影区域，所述第一出射区设置在所述镜筒一端的中心区域；所述多波段LED光源系统还包括控制子系统，所述控制子系统用于控制所选定波长的LED芯片和/或LED芯片组正对所述第一入射区。2.如权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜，其特征在于，所述光路子系统还包括透镜组，所述透镜组设置在所述镜筒内，所述透镜组至少包括第一凸透镜和第二凸透镜，所述第一凸透镜设置在所述镜筒靠近所述第一棱镜端，且设置为所述第一出射区位于所述第一凸透镜的焦距内；所述第二凸透镜设置为在所述镜筒远离所述第一棱镜端，所述第二凸透镜设置在透镜调整装置上，所述透镜调整装置可调整第二凸透镜沿所述镜筒前后移动。3.如权利要求2所述的多波段LED荧光显微镜，其特征在于，在所述LED底盘上设置与第一圆周同心的第二圆周，所述LED芯片和/或LED芯片组间隔布设在所述第一圆周和第二圆周上；所述光路子系统包括第二棱镜，所述第二棱镜包括平行的第二入射面和第二出射面、平行的第三反射面和第四反射面，所述第三反射面和第四反射面上设有反射膜，所述第二入射面与第三反射面成45度角设置，所述第二出射面与第四反射面成45度角设置；所述第二入射面包括第二入射区，所述第二入射区设置为所述第三反射面在所述第二入射面的投影区域；所述第二出射面包括第二出射区，所述第二出射区设置为所述第四反射面在所述第二出射面的投影区域，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春旺，杨必文，
申请(专利权)人：广州市明美光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44