新型外置荧光模块的显微镜制造技术

本发明专利技术提供一种新型外置荧光模块的显微镜，其照明装置，包括一个外置光源和一个滤光片组构成的荧光模块。所述荧光模块置于物镜与样品之间，位于物镜的正下方。显微镜的光源路径依次为外置光源，荧光模块，样品，荧光模块，物镜，目镜。本发明专利技术的新型外置荧光模块的显微镜与传统的显微镜相比，光损耗非常小，能得到光斑大、光强大、均匀明亮的样本照明。尤其适用于需要面积大，荧光信号弱的生物信号检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显微镜，特别涉及一种新型外置荧光模块的显微镜。
技术介绍
目前的荧光显微镜的荧光模块都是在物镜与目镜之间，采用汞灯、氙灯或是卤素灯作为光源，激发光通过柯拉照明系统到达滤色块组(滤色块组由激发滤光片、二向分色片、发射滤光片组成)，光源经激发滤光片得到所需激发光谱，经二向分色片反射经过物镜射至样品上，被荧光染料染色的样品受到激发后，发射波长大于激发光的光谱。发射光经过物镜、二向分色片、发射滤光片(发射光以外波段的光谱被截止)到达目镜或成像装置。目前，公开号为CN104035195A的专利公开了一种荧光显微镜，包括架体、载物台和底座，所述架体、载物台和底座从上到下依次设置，所述架体周侧设有一个以上的调节旋钮，所述架体下部设有物镜，所述载物台位于物镜的正下方位置，所述载物台底部位置依次设置有聚光器、光阑和固定支架，所述底座上的中部位置安装有LED荧光激发光源，所述LED荧光激发光源正对载物台的中部位置，所述LED荧光激发光源周围设有一个以上的反光镜旋转架，所述LED荧光激发光源包括有灯罩，所述灯罩上设有屏蔽罩，所述屏蔽罩与LED荧光激发光源活动连接，所述各个反光镜旋转架上皆安装有反光镜；该荧光显微镜通过设置有多个聚光设备来加强焚光效果。公开号为CN202735583A的专利公开了一种焚光显微镜，包括物镜，物镜安装在物镜转化器上，物镜转化器与目镜筒连接，目镜筒安装在镜臂上，镜臂安装在固定台上，载物台与固定台连接，载物台上方安装有标本推进尺，标本推进尺与标本推进尺螺旋连接，载物台下方安装有聚光器，聚光器与光阑连接，固定台上安装有粗调螺旋和细调螺旋，固定台安装在镜座上，所述的镜座上安装有LED荧光激发光源，其照明方式为落射式，即光源要通过物镜投射于样品上，但这样会导致光损耗加大。传统显微镜的荧光模块位于显微镜物镜与成像透镜之间，因光阑、各种透镜以及物镜的影响，所得到的光斑光损耗很大，有时达到90 %，导致光强不够或光源视场小。但对于某些生物实验而言，需要大面积、光场均匀的样品照明。如数字PCR，其样品为包含有几万甚至上百万份反应单元，要对这些反应单元同时进行观测分析，样品照明须同时满足以下三个条件:(I)大视场光源，(2)光强大，(3)光强均匀。同时满足这三个条件才可以对这些大数量的反应单元的样品进行同时观测分析，尤其面积大，光强大是首要考虑的因素。而传统的照明装置视场很小，无法满足这一需求；虽然传统的显微镜可以通过采用低倍率的物镜来增大样品视场，但这样得到的样品照明的强度以视场的增大倍数的二次幂减小，同样无法满足数字PCR分析的需要。因而促使我们开发一种新型外置荧光模块的显微镜照明装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决传统显微镜光损耗大、光源视场小、光强不足等问题，提供一种光源视场大、光强大、光强均匀的照明装置，其技术方案如下:新型外置荧光模块的显微镜，其照明装置包括一个外置光源和滤光片组构成的荧光模块。所述荧光模块置于物镜与样品之间，位于物镜的正下方。外置光源选自汞灯、卤素灯、氙灯或LED灯中的一种。外置光源为LED灯时，所述新型外置荧光模块的显微镜还包括集光装置。所述的滤光片组由激发滤光片、二向分色片、发射滤光片组成。激发滤光片与发射滤光片成90度垂直，二向分色片平分激发滤光片与发射滤光片所成的直角，二向分色片与显微镜的光轴成45度角。激发滤光片的作用是将激发光滤波，得到窄带激发波段，避免光源中的长波段光进入滤光片组。二向分色片的作用是将短波长光反射，长波长光透射。发射滤光片是将荧光发射的长波长光透射，滤掉短波长的光。所述滤光片组针对不同荧光基团采用不同光谱特性的滤光片。外置光源为LED灯时，此时不同光谱特性的滤光片对应不同波段的LED灯。本专利技术的新型外置荧光模块的显微镜的光源路径依次为外置光源，荧光模块，样品，荧光模块，物镜，目镜。相比传统的显微镜，本专利技术的新型外置荧光模块的显微镜光损耗非常小，得到的光斑面积及光强度大。本专利技术尤其适用于需要样品视场大，荧光信号弱的生物信号检测。本专利技术提供的外置荧光模块的照明装置有如下优点:1、光斑面积大，传统的显微镜，光斑面积不超过0.5cm2，而本专利技术的显微镜能产生至少2cm2的光斑，还可定制荧光模块，产生9cm2以上的光斑。2、光损耗小，光强大，本专利技术的显微镜将荧光模块置于物镜与样品之间，其光损耗仅为30%，相比传统显微镜高达90%的光损耗，本专利技术的显微镜可有效提高光源的强度。3、如采用LED灯作为外置光源还有功率低、价格低、寿命长、开机无需预热、关机无需冷却等优势。【附图说明】图1为本专利技术新型外置荧光模块的显微镜的结构图。图2为本专利技术新型外置荧光模块的显微镜的光路流程图。图3为传统显微镜的结构图。图4为传统显微镜的光路流程图。【具体实施方式】现结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1参照图1和图2所示，荧光模块I包括激发滤光片11、二向分色片12、发射滤光片13组成。荧光模块置于物镜3与样品2之间，位于物镜3的正下方，激发滤光片11与发射滤光片13成90度垂直，二向分色片12平分激发滤光片11与发射滤光片13所成的直角，二向分色片12与显微镜的光轴成45度角。首先，外置光源5发出的光进入荧光模块I，经激发滤光片11滤波，得到特定波段短波长的光，该特定波段短波长的光射到与显微镜光轴成45度角放置的二向分色片12上，此时二向分色片12表现出反射特性，将该短波长的光反射到样品2上，在样品2上受到激发后，发射波长大于激发光的光谱，然后再透过二向分色片12，经发射滤光片13，被物镜3接收，再进入目镜4或探测装置。本专利技术的外置荧光模块的显微镜光源路径依次为外置光源，荧光模块，样品，荧光模块，物镜，目镜。采用本实施例的方法，由于将荧光模块置于物镜3与样品2之间，使得光源到达样品的光路变短，避免了光源经过光阑、各种透镜以及物镜的汇聚作用而导致的光损耗，因此，可以把光损耗降到最低。当激发滤光片11、二向分色片12、发射滤光片13的尺寸为3cmX 3cm时，可得到的光斑面积为9cm2，采用3W的蓝光LED，此时光强达到20mW/cm2以上。实施例2参照图3和图4所示，首先，外置光源5发出的光透过光阑6和透镜7，进入荧光模块1，经激发滤光片11滤波，得到短波长的光，短波长的光射到二向分色片12上，此时二向分色片表现出反射特性，将短波长的光反射到物镜3上，经物镜3照射到样品2上，在样品2上激发出长波长的光再透过物镜3进入荧光模块I，经发射滤光片13，然后进入目镜4或探测装置。传统显微镜的光源路径依次为外置光源，荧光模块，物镜，样品，物镜，荧光模块，目镜。传统显微镜的光斑的面积一般不足1cm2，其光路图需要透过多个光阑和透镜，加之物镜的影响，所得到的光斑光损耗很大，有时达到90%，采用3W的蓝光LED，光强仅为lmff/cm2。以上对本专利技术实施例所提供的新型外置荧光模块的显微镜，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型外置荧光模块的显微镜，所述显微镜的照明装置包括一个外置光源和滤光片组组成的荧光模块，其特征在于：所述荧光模块置于物镜与样品之间，位于物镜的正下方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，俞育德，刘文文，刘元杰，李钊，蒋莉娟，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11