CN101285932A - 荧光显微镜 - Google Patents

Abstract

一种倒置式荧光显微镜包括有落射光照系统、具有成像单元的成像系统和位于主单元壳体的前部的标本挡盖。当从上方观看时，落射光照系统的一个轴与从成像单元延伸的成像系统的一个轴是呈V形偏移放置的。所述标本挡盖可沿着实质构成所述主单元壳体一部分的下部挡盖向下移动，由此插入/取出所述标本。通过将所述标本挡盖置于关闭状态来进行荧光观测。

Description

荧光显微镜

本申请要求基于2004年12月3日提交的日本专利申请No.2004-351358的优先权，其内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种荧光显微镜。

背景技术

观测其上的标本所发荧光的荧光显微镜被公知为显微镜的一种类型。荧光显微镜包括物镜放置在载物台上方的正置式荧光显微镜和物镜放置在载物台下方的倒置式荧光显微镜。荧光显微镜的基本结构包括把激发光照射到标本上的落射光照部分和观测由所述标本所发荧光形成的图像的荧光观测部分。所述荧光观测部分包括供人眼观测的目镜光学系统和/或诸如CCD摄像机之类的成像部分。来自落射光照部分的激发光通过滤光器照射在标本上。

通常，荧光显微镜被放置在暗房中，在所述暗房中进行荧光观测。近年来，越来越多的是把与荧光显微镜连接的成像部分生成的图像显示在例如CRT和LCD的图像显示部分上以用于观测或是用于在个人计算机上处理图像数据。

在这种使用环境中，暗房中的个人计算机的操作很不方便，并且CRT发出的光会入射到荧光显微镜载物台的周围，因此使荧光图像的质量变劣。为了解决这些问题，日本专利公开JP-A-2002-207177建议设置把光与放置标本的载物台及物镜屏蔽开来的壁。这种方案具有的优点是荧光观测无需在暗房中操作。

不用暗房就能使用荧光显微镜来荧光观测的假设，自然带来了在执行常规作业的实验室中的专用工作台上使用荧光显微镜的需求。这就有了对于一种更为紧凑结构的荧光显微镜的需要。因此要求荧光显微镜的外形设计更为流畅。

日本专利公开JP-A-2002-207177建议设置把光与用于放置标本的载物台及物镜遮蔽开来的壁或设置标本挡盖(cover)，所述日本专利公开JP-A-2002-207177公开了图1所示的用于封闭载物台的标本挡盖的一组双门，并且建议了图4所示的枢接门。在提供如此形式的标本门的情况下，在打开标本挡盖时，所述标本挡盖会在荧光显微镜一侧显著凸起，这就大大增加了所述荧光显微镜的实际涉用区域。

日本专利公开JP-A-2002-207177的图6中公开了通过围绕载物台悬放由帘轨支撑的挡帘的防光方法。根据这种挡帘方法，打开所述挡帘来暴露载物台将不增加所述荧光显微镜的实际涉用区域。但是，悬置的挡帘具有挡光和耐用性以及外观不佳的问题，并且会降低荧光显微镜的商业性。

发明内容

本发明的一个主要目标是提供一种荧光显微镜，尽可能地避免在围绕载物台的防光部件被打开以暴露所述载物台时由于所述防光部件引起的荧光显微镜的实际涉用区域的增加。

本发明的进一步的目的是提供一种在外观以及上述主要用途方面更好的荧光显微镜。

可以通过本发明的如下技术方案来实现本发明的技术要求：

一种荧光显微镜，包括：

载物台，用于放置作为观测对象的标本；

放置在所述载物台下方的滤光器盒，所述滤光器盒包括激发滤光器、分色镜和吸收滤光器；

放置在所述载物台和所述滤光器盒之间的物镜；

标本挡盖，用于至少围绕所述载物台将其与外界遮光，所述标本挡盖能被向上、向下或向后移位，以暴露所述载物台；

放置在所述载物台下方并在水平方向中延伸的落射光照系统，所述落射光照系统具有用于落射光照的光源，从所述光源发射的光经由所述滤光器盒的激发滤光器和分色镜而指向所述载物台；以及

放置在所述落射光照系统下方并在水平方向延伸的成像系统，所述成像系统具有一个成像单元；

其中，当从上方观看时，所述在水平方向从光源延伸的落射光照系统的一个轴与所述在水平方向从成像单元延伸的成像系统的一个轴是呈V形偏移放置的。

根据本发明的倒置式荧光显微镜，还包括：

所述成像系统的一个电动变焦机构。

所述倒置式荧光显微镜，还包括放置在所述载物台上方的用于透射光照的光源，所述光源在水平方向上发光；以及放置在所述载物台上方的倾斜镜，通过垂直地向下反光，所述倾斜镜把从所述光源发出的光导向所述载物台。

根据本发明的倒置式荧光显微镜，还包括：

包括所述倾斜镜的透射光照光学单元，

其中所述透射光照光学单元能够在通过使用用于透射光照的光源以执行观测的正常位置和所述透射光照光学单元从所述正常位置回缩到达的一个位置之间移动。

根据本发明的倒置式荧光显微镜，还包括：

放置在所述滤光器盒和所述成像系统之间的成像反射镜。

所述倒置式荧光显微镜，还包括位于所述标本挡盖之下的下部挡盖。根据本发明，在所述载物台被暴露时，所述标本挡盖被假定是在从所述载物台被向前且向下移动的位置。这将使所述荧光显微镜的涉用区域的增加最小化。标本挡盖通常可由模制的金属或塑料板件制造，使得所述标本挡盖具有优良的耐久性。而且，易于得到为所述标本挡盖提供良好外观的外形设计。

当由主单元壳体封闭荧光显微镜时，易于实施所述主单元壳体的外观设计，因而有可能设计得到所述荧光显微镜整体形状的一个良好外观设计。根据本发明的荧光显微镜可以是倒置式的，或象JP-A-2002-207177中公开的那样，是将物镜放置在载物台上方的正置式的荧光显微镜。

在本发明的实施例中，还包括用于获得所述荧光图像的成像系统。所述主单元壳体还包括位于所述标本挡盖下面的下部挡盖，所述下部挡盖具有与所述标本挡盖横截面实质相同的梯形横截面。所述标本挡盖被向前且向下地移动，以使标本挡盖相邻所述下部挡盖，使得所述标本挡盖重叠所述下部挡盖。所述标本挡盖的横截面可以是具有侧面和正面的字母“C”的形状，即可以是朝前凸起的弧形。标本挡盖能够沿着所述下部挡盖的外表面下移，由此暴露所述载物台。

附图说明

图1是根据一个实施例的标本挡盖在关闭状态的倒置式荧光显微镜的外观示意图；

图2示出根据所述实施例的荧光显微镜的使用方式；

图3是一透视图，说明所述实施例的倒置式荧光显微镜所包括的每一个光照系统和成像系统的布置；

图4是一平面图，说明所述实施例的倒置荧光显微镜所包括的旋转滤光器盒改变机构；

图5示出由所述实施例的倒置荧光显微镜使用的落射光照系统和成像系统按V形布置的操作效果；

图6是构成所述实施例的荧光显微镜的框架结构的两段框架的分解透视图；

图7示出安装在框架上的透射光照系统、落射光照系统、成像系统和各种供电单元的布置；

图8示出安装在框架上的供电单元的具体方案；

图9是图4中示出的旋转滤光器盒改变机构的具体构造的透视图；

图10是表示把旋转滤光器盒改变机构结合到框架中的状态的透视图；

图11是表示透射光照单元的透视图，其中包括在所述透射光照系统中的隔热箱的上翻机构和光学单元装配在一起，所述光学单元处在正常位置；

图12是图11所示的透射光照单元的平面图；

图13是对应于图11的透视图，示出其中所述光学单元上翻的状态；

图14是对应于图1的根据所述实施例的荧光显微镜的外观立体图，其中示出所述光学单元上翻的状态；

图15示出图11中公开的上翻透射光照光学单元的一个变型；

图16示出图11中公开的上翻透射光照光学单元的另一个变型；

图17示出装配到一个上部框架中的各种供电单元的具体布置；

图18示出装配到所述上部框架中的各种供电单元和各种插板的具体布置；

图19示出控制器装配到框架中的状态；

图20示出用于强制空气冷却所述落射光照系统所包括的光源和相邻吸热滤光器的一个结构；

图21示出装配到所述框架的后端面的电风扇和相关的减振部件；

图22是表示强制空气冷却所述上部框架的顶部的平面图；

图23是表示强制空气冷却所述上部框架的底部的平面图；

图24示出所述实施例的所述荧光显微镜所包括的标本挡盖；

图25是对应于图24的根据所述实施例的荧光显微镜的侧视图；

图26示出所述实施例的荧光显微镜的标本挡盖向下移动以便暴露载物台的状态；

图27示出用于向下移动所述标本挡盖的机构；

图28示出通过把电机结合到图27所示的用于向下移动所述标本挡盖的机构而实现所述标本挡盖的自动操作的开启/关闭的情况；

图29示出用于向下移动所述标本挡盖的一个方法的变型；

图30示出其中利用可回缩盖代替标本挡盖而覆盖所述载物台的上部区域的一个实例；

图31示出其中以所述标本挡盖的前移而暴露所述载物台的一个实例；

图32示出其中分成两个挡盖部分的所述标本挡盖被一次横向移位并随之向后移位，以便暴露所述载物台的一个实例；

图33是表示一个实例的透视图，在该实例中，一个能被在前-后方向插入/抽出的托盘以其放置在所述载物台之下的方式来防止所述载物台下面区域的污染；和

图34是表示与图33联系的一个实例的透视图，其中在所述实例中一个能被在前-后方向插入/拉出的托盘以其在所述载物台之下放置的方式来防止所述载物台下面区域的污染，该图34显示的是托盘被从载物台抽出的状态。

具体实施方式

图1是一个倒置荧光显微镜的外观立体图。图1中，一个倒置荧光显微镜包括在主单元壳体2的前面的标本挡盖3。所述标本挡盖3可以沿着实际构成所述主单元壳体2的下部的下部挡盖4向下移动，从而插入/取出标本。通过使所述标本挡盖3处在图1的状态，即封闭状态，即可执行荧光观测。主单元壳体2、标本挡盖3和下部挡盖4是由模制的金属或塑料板件制成。

所述倒置式荧光显微镜1包括在所述主单元壳体2中的明视野透射光照系统、落射光照系统、成像系统以及供电单元、电源插板和控制器。在经过个人计算机(PC)连接到监视器6时，所述倒置式荧光显微镜1允许用户使用鼠标和键盘进行各种操作和设置。

图3示出所述明视野透射光照系统、落射光照系统和成像系统的一个整个结构。图3中，标号10表示明视野透射光照系统，11表示落射光照系统而12表示成像系统。所述明视野透射光照系统10设置在载物台13的高度位置的上方，而所述落射光照系统11和所述成像系统12设置在载物台13的高度位置的下方。

在观测中以透射光使用的明视野透射光照系统10通常包括由卤素灯组成的透射光照灯15。本领域技术人员会立即注意到，卤素灯是正对水平方向放置的。从卤素灯15发出的光16由倾斜镜17向下导向为垂直方向，穿过聚光镜(没示出)，并且照射在所述载物台13上的标本S。

在荧光观测中使用的落射光照系统11通常包括由汞灯组成的落射光照灯20。汞灯20以水平方向放置。从汞灯20发出的光经过吸热滤光器21和集光镜，然后经过激发滤光器而被转变成具有特定短波长带的激发光。由倾斜分色镜把激发光向上垂直导向到标本S，并且经过物镜28从下方照射所述标本。

所述激发滤光器和所述分色镜结合成滤光器盒22。图3的实例中，具有彼此不同特性的四种类型的滤光器盒22在水平方向上彼此直线相邻排列。即所述滤光器盒22的选择是直线的。为了从多个滤光器盒22中选择任意滤光器盒22，用户将旋转操作控制器23，以使所述滤光器盒22通过齿条和小齿轮24沿导轨25直线移动。可以使用电机实现这一操作。

图1所示的荧光显微镜1采用图4所示的旋转系统而不是上述直线移动系统。所述旋转滤光器盒系统具有水平盘26，可拆卸地安装四个不同特性的滤光器盒22。在水平盘26上彼此等距地(以90度间隔)放置这些滤光器盒22。水平盘26由相关电机驱动并且围绕垂直轴27转动。通过旋转所述水平盘26，就可能选择具有期望特征的滤光器盒22。作为一种变型，所述水平盘26可象参考图4描述的操作控制器23那样手动地旋转。

再来参考图3，靠近物镜28的上方放置的载物台13分别沿与光轴垂直的X轴和Y轴方向移动。通过以载物台13在垂直方向静止而以Z轴方向上下地移动物镜28，将有可能调整载物台13和物镜28的相对位置。或者，使载物台13可在Z轴方向以及X和Y轴方向移动，以便调整对于物镜28的相对距离。虽然载物台13和物镜28的相对位置可被手动完成，但所述相对位置是使用下面描述的实施例中的电机完成的。

成像系统12包括直接放置在滤光器盒22下面的成像反射镜30、朝着成像反射镜30的方向水平延伸的成像筒31和连接到所述成像筒31末端的成像单元32(例如CCD摄像机)。

当从上方观看以水平方向延伸的落射光照系统11和成像系统12时，在载物台13下面的区域中，落射光照系统11的水平轴L1和成像系统12的水平轴L2以θ₀度的钳角呈V形布置。如从图4中理解的那样，汞灯20和CCD摄像机32在从上方看时是相互偏移地并排放置。

以此方式，通过将沿水平方向延伸的落射光照系统11和成像系统12以V形布置，汞灯20和CCD摄像机32被彼此偏移地并排放置。在不考虑在都有很大体积的汞灯20和CCD摄像机32之间存在的干涉的条件下，有可能通过使落射光照系统11和位于在其下面的成像系统12之间的垂直间距最小化，来降低所述荧光显微镜1的高度尺寸。换句话说，在所述汞灯20和CCD摄像机32上下地放置在同一个垂直面中的情况下，落射光照系统11和成像系统12的间距由在所述汞灯20和所述CCD摄像机32之间的干涉情况所限制。

如在本实施例中所示，当都在水平方向延伸的落射光照系统11和成像系统12以V形放置，以便将落射光照系统11和位于所述落射光照系统11下面的成像系统12之间的垂直间距设置为最小时，也降低了滤光器盒22和成像反射镜30之间的距离。这可降低成像筒的长度尺寸。

将参考图5详细描述这一方案。图5中的标号A表示物镜28和成像反射镜30之间的距离，标号B表示成像反射镜30和CCD摄像机32的CCD光接收表面之间的距离。从物镜28到成像反射镜30的光被散射，从成像反射镜30到CCD摄像机32的光被会聚。散射系统中的散射角θ₁等于会聚角θ₂。因此，距离A越短，距离B就越短。因此有可能降低成像筒31的长度尺寸。

有选择地使用所述透射光照系统10和落射光照系统11。当选择所述透射光照系统10时，卤素灯15发出的透射照明光16在倾斜镜17上反射，以便从上方照射标本S。通过透射照明光16获得的标本S的图像经过物镜28、滤光器盒22中的分色镜、吸收滤光器、成像反射镜30，并且由水平方向放置的CCD摄像机32捕获。

当选择落射光照系统11时，由汞灯20发出的光经过吸热滤光器、集光镜、以及所述滤光器盒22中的激发滤光器和分色镜，然后所得的激发光从下方照射标本S。在预处理中被包括在标本S中的荧光物质接收激发光后发射荧光。荧光图像经过物镜28、分色镜和吸收滤光器，并且由CCD摄像机32捕获。

图1所示的荧光显微镜1具有图6示出的作为框架结构的框架35。框架35具有一个两段结构，上部框架36和下部框架37。上部框架36和下部框架37都是铝合金冲模铸件，或者是重量轻并且具有很低热膨胀系数的铸件。参考图7，透射光照系统10放置在上部框架36的上方。落射光照系统11和成像系统12放置在下部框架37上。框架35的内部放置有各种插板，例如控制器板和配电板，以及透射光照系统10的一端和放置在透射光照系统10和落射光照系统11之间的各种供电单元。在框架35的后表面上，垂直对齐地连接有多个(在本实施例中是三个)电扇单元38。框架35内部产生的热，例如从卤素灯15、汞灯、各种供电单元和电机产生的热被强制从框架35的背后排出到外部。

如图6所示，在框架35的侧壁，框架35形成有许多孔隙35a。这些孔隙35a用于减轻重量并且安装部件，并且如随后描述的那样引进外部的空气。

图8示出组合到框架35中的一些部件。图8中，标号40表示用于把电力馈送到落射光照系统11的汞灯20的供电单元，标号41表示用于把电力馈送到控制系统的供电单元，例如馈送到结合在所述荧光显微镜1中的电机系统，标号42表示用于把电力馈送到透射光照系统10的卤素灯15的供电单元，以及标号43表示用于驱动结合在所述荧光显微镜1中的各种电机的电机驱动电路板。例如，所述电机驱动电路板43控制用于在X轴和Y轴方向驱动载物台13的电机45、用于驱动所述成像系统12的电动变焦机构的电机(没示出)、以及用于驱动汞灯20的光阑的电机(没示出)。虽然用于在Z轴方向定位所述载物台13的电机被安装在一个共同电机平台46上，但由于挡板47与所述电机相连，使得在图8中看不到所述电机。

如从图8看到的那样，载物台13、用于驱动载物台13的电机45、物镜28形成为一个单元，并被装配到下部框架37中。

图9示出了上述旋转滤光器盒系统。水平盘26的中心垂直轴27被装配到底板50上。水平盘26的周边上附有一个圆形环齿轮51。与圆形环齿轮51啮合的传动齿轮52由固定在底板50上的电机53驱动。图8中所示的电机驱动电路板43旋转控制所述电机53，使得一个期望的滤光器盒22处在适当的位置。如前面提到的那样，从汞灯20发出的光通过滤光器盒22中的激发滤光器55和分色镜56，并且作为激发光照射标本S。如从图10理解到的那样，用于驱动图8示出的载物台13的系统以及图9所示的旋转滤光器盒系统被装配到所述下部框架37的前部。

在上部框架36的顶端的横向中心安装透射光照系统10的单元60。图11是所述透射光照单元60的立体图。图12是所述透射光照单元60的平面图。透射光照单元60包括水平延伸的透射光照箱61。透射光照箱61容纳卤素灯15和与所述卤素灯15相邻放置的吸热滤光器(没示出)。所述透射光照箱61的前端的顶部具有沿横断所述透射光照箱61方向延伸的枢轴62。所述枢轴62与透射光照光学单元64相连。所述透射光照光学单元64能够围绕所述枢轴62向上旋转。所述透射光照光学单元64包含倾斜镜17和聚光镜66。所述透射光照光学单元64还具有可横向滑动的板67。用户可以用手操作所述板67来选择用于相位观测的单元和用于明视野观测的单元。

枢轴62的一末端通过杆件68连接减振器69。减振器69基座末端可旋转地连接到透射光照箱61的后端。当用户用力来提升透射光照光学单元64时，透射光照光学单元64通过所述减振器69向上轻缓旋转，并且取以近似45度倾斜的上翻位置(图13、14)。当用户在图13、14示出的上翻位置中加力来下压所述透射光照光学单元64时，所述透射光照光学单元64通过减振器69向下轻缓旋转，并且返回图11和对应图11的图1中所示的正常位置。

以此方式，通过在侧向放置透射光照系统10的光源，极大地减小了荧光显微镜1的高度尺寸。而且，还可以透射光照光学单元的上翻操作的方式进行回缩操作。通过上翻所述透射光照光学单元64以便从正常位置向上回缩所述透射光照光学单元64，有可能使所述透射光照光学单元64远离载物台13或物镜28而不损害小尺寸荧光显微镜1的紧凑性又保持良好外观。

再次参看图11、13，水平延伸的透射光照箱61的前端固定有面对杆件68的无触点开关70。所述无触点开关70作为传感器进行工作，用于检测所述透射光照光学单元64的上翻位置和正常位置。在检测所述透射光照光学单元64的上翻(图13)时，来自无触点开关70的输出信号强行断开卤素灯15或将其光量减至最小。

在所述透射光照光学单元64处于从正常位置向上大约45度的上翻位置(图14)时，透射光照光学单元64远离载物台13或物镜28。用户在所述上翻位置移动所述透射光照光学单元64以及向下移动随后将详述的标本挡盖41以便暴露所述载物台13，从而有助于标本S的插入/撤出，或更具体地说，有助于培养皿或带有标本S的制备物的插入/撤出。环状板13a(例如，参考图10)具有其下方正对着物镜28的光孔，所述环状板13a可从载物台13拆卸下来。在所述环状板13a与培养皿一起放置在载物台13上以便将容纳有标本S的培养皿定位的情况下，透射光照光学单元64被方便地置于上翻位置。

通过把透射光照光学单元64移动到上翻位置而使所述物镜28远离该上翻位置，使得可以容易地替换所述物镜28或清洁所述载物台13。当透射光照光学单元64从正常位置移动到所述上翻位置时，相应地强制断开透射照明光信号源(卤素灯)15或将其光量减至最小。这将防止用户被直接来自卤素灯15的光弄得头晕目眩。

在所述透射光照光学单元64向上旋转的同时，透射光照光学单元64可通过沿主单元壳体2的前表面的滑动而从所述正常位置回缩。图15示出以直线方式从正常位置向上地回缩所述透射光照光学单元64的一个实例。图16示出以直线方式从正常位置横向地回缩所述透射光照光学单元64的一个实例。

根据图17和18理解的，在容纳所述卤素灯15和相关吸热滤光器的所述透射光照箱61的一侧，即在上部框架36一侧，放置了用于卤素灯42和系统电源装置41的供电单元。上部框架36上放置有在透射光照箱61之下的电源插板71、用于载物台13的Z轴驱动电机的驱动电路72和汞灯供电单元40。另一方面，如从图19所理解的那样，在下部框架37一侧放置有主控板(控制器)73。所述主控板73直伸到上部框架36。

图20是所述落射光照系统11的空气冷却结构的示意图。可以理解的是，所述空气冷却结构与透射光照系统10中的空气冷却结构实际相同。

作为所述落射光照系统11的光源的汞灯20和多个吸热滤光器75被配置在由作为隔热材料的塑料材料制成的落射光照箱76中。所述落射光照箱76具有从所述吸热滤光器75向后延伸的空气冷却通道77。所述空气冷却通道77的后端是朝着在最低位置的电风扇单元38的开口。

围绕汞灯20最好设置具有矩形横截面的分区挡壁78。所述分区挡壁78围绕所述汞灯20形成第二空气冷却通道79。所述落射光照箱76在所述吸热滤光器75下面的区域中包括有空气入口80。通过所述空气入口80把空气引进所述落射光照箱76。流入所述落射光照箱76的空气冷却所述吸热滤光器75，穿过主空气冷却通道77并且由电扇单元38排到外部。被引入所述落射光照箱76的空气也通过第二空气冷却通道79，冷却汞灯20，经过所述主空气冷却通道77，然后由电扇单元38排到外部。

由于热饱和而吸热能力下降的吸热滤光器75和变得很热的汞灯20由隔热箱76封闭，以防止所述吸热滤光器75和汞灯20的热量流入所述框架35。在防止热量进入框架35的同时，通过电扇单元38，所述隔热箱76中的热量连同引进所述隔热箱中的空气一起被强制排到外部。这将防止汞灯20的热量经过所述热饱和的吸热滤光器75而和所述汞灯20发的光一起被传到标本S，以及防止来自汞灯20的热流入所述框架35。

关于透射光照系统10的冷却、落射光照系统11的冷却或吸热滤光器的冷却，可以使用散热器。例如，可将散热器加到所述透射光照系统10或落射光照系统11的吸热滤光器上以防止所述吸热滤光器75的热饱和。

本实施例的荧光显微镜1具有汞灯20和各种供电单元作为由主单元壳体2封闭的热源。例如由来自内部零件的热导致的框架35的热膨胀会轻微改变所述聚焦，或者引起标本S的活有机体丧失或死亡。为了应对这种情况，如从图1理解的那样，本实施例的荧光显微镜1在框架35的后端设有电扇单元38并且在主单元壳体2的侧面设有排气口81。因此将在主单元壳体2内部的热空气与来自排气口81的外部气流交换。汞灯20、卤素灯15和相关的吸热滤光器75由隔热箱76、61封闭，以便防止来自汞灯等的热流进框架35，并且通过使用电扇单元38清除所述热量。这就提供了所述汞灯20和卤素灯15的空气冷却。

对于象汞灯20这类变得很热的光源来说，利用环绕的分区挡壁70而形成围绕所述汞灯20的其横截面相对较小的第二空气冷却通道79。这让空气以相当高的速度围绕所述汞灯20通过，把所述汞灯20发出的巨大热量排到外界。

与所述汞灯20相关的吸热滤光器75被空气以类似方式冷却。这将防止所述吸热滤光器75的吸热能力由于过热而消失或降低，也防止由所述吸热滤光器75的热饱和产生的热量与所述汞灯20发出的光一起被传给标本S。

虽然在本实施例中把三个电扇单元38连接到所述主单元壳体2的后端面，但这三个电扇单元38是通过多个凝胶或橡胶减振部件85安装在所述主单元壳体2上的。在相关技术中，通常的实践是，对于要求极度避免振动的设备，一般不安设为振动源的电风扇。通过插入所述减振部件85，有可能防止由电扇单元38引起的振动被传播到框架35。所述电扇单元38最好是一个相对低的转数(转/分)的电扇单元，例如3000转/分的电扇单元。

关于减振部件85，为了吸收电扇单元38的每一个零件在垂直、水平和前后方向中的振动，最好在电扇单元38的顶面和底面设置第一减振部件85a(图17)、在所述电扇单元38的侧面设置第二减振部件85b(图17)、在所述电扇单元38的前面和/或背面设置第三减振部件85c(图21)。即，在电扇单元38和相关的风扇盖38a之间以及在电扇单元38和所述框架37之间设置所述减振部件85。

三个电扇垂直对齐安装在本实施例的荧光显微镜1的后表面上，称之为顶部风扇38T、中间风扇38M和底部风扇38B。如从图22中的箭头指示的气流理解到的那样，顶部风扇38T，将上部框架36的顶部空气冷却，例如对用于透射光照的卤素灯15和其相关的吸热滤光器以及所述卤素灯供电单元42进行空气冷却。

图23是从下往上看的上部框架36的底视图。如该图23中的箭头指示的气流所理解到的那样，所述中间风扇38M对其中放置了汞灯电源单元40和系统电源单元41的所述上部框架36的底部进行空气冷却。

如从图20中的箭头指示的气流理解到的那样，顶部风扇38T对在下部框架37上放置的汞灯20和其相关的吸热滤光器75进行空气冷却。

作为一个变型，可以把顶部风扇38T和中间风扇38M构造成一个共用风扇，并且使用该共用风扇执行上部框架36的上、下部分的强制空气冷却。

主控板(控制器)73由框架35封闭，以确保对噪声的阻挡。

上述的标本挡盖3可沿着下部挡盖的外表面下移。标本挡盖3可以具有稍大于下部挡盖4的宽度W2的宽度W1(图24)。所述标本挡盖可以具有包住所述载物台13的侧面和正面的字母″C″形的横截面。所述标本挡盖可以具有类似于下部挡盖4的形状，并且可以具有稍大于所述下部挡盖4的横截面。作为一个变型，只要下部挡盖4具有面对前方凸起的弧状横截面，所述标本挡盖3就可以具有类似且稍大于所述下部挡盖4的横截面。

所述标本挡盖3可以沿着下部挡盖4的前面和侧面移动(图26)。随着所述标本挡盖3的向下移动，则暴露所述载物台13的前面和侧面。这就允许标本S被放置到所述载物台13上或将放置在所述载物台13上的标本S拿掉。在实践中，透射光照光学单元64可按需要被转动到图14示出的上翻位置。

所述标本挡盖3和所述下部挡盖4的每一个都最好具有梯形横截面，如从图24中理解的那样，自上方看到的前部宽度小于后部宽度。在示出的实例中，标本挡盖3和下部挡盖4的每一个都具有梯形横截面，如从上往下看，前部宽度约为220mm而后部宽度约为280mm。即，所述标本挡盖3和所述下部挡盖4的每一个都包括朝着前部的方向渐窄的锥形的侧边。因此，通过一次地向前且向下移动所述标本挡盖3，并通过下面描述的平行杆件结构沿着所述下部挡盖4的外表面下移到所述下部挡盖4的前面，就可能沿着下部挡盖4的前表面落下所述标本挡盖3而不使所述标本挡盖3妨碍所述下部挡盖4。标本挡盖3具有与下部挡盖4相同的外形，这就改进了这些挡盖的外观。

如图27所示，所述标本挡盖3通过彼此平行的上部和下部杆件92、93链接到主单元壳体2，上部和下部杆件92、93设置在第一支架90和第二支架91之间，所述第一支架90位于所述标本挡盖3两侧面的后端，所述第二支架91位于主单元壳体2的前端。通过使用所述平行杆件92、93，所述标本挡盖3能够在被平移的同时沿着所述下部挡盖4的前表面和两侧上下移动。

参见图27和28，所述第一支架90包括沿着后端边缘延伸的金属件95。所述第二支架91带有永磁铁96，在所述标本挡盖3关闭时，所述永磁铁96处于面对所述金属件95的位置。因此，当所述标本挡盖3上移并且遮蔽所述载物台13时，所述金属件95由永磁铁96吸附，并通过所述永磁铁96的磁力维持所述标本挡盖3的关闭位置。

如图28所示，虽然上文参考图27描述的所述标本挡盖3是以手动开/闭，但如图28所示，该标本挡盖3也可通过电机驱动机构打开/关闭，所述电机驱动机构的电机98设置在主单元壳体2上的第二支架91处，使用齿轮99将电机98与例如所述上部杆件92连接，并且正向或反向转动所述电机。

在所述标本挡盖3处在上部位置时，所述标本挡盖3的上部区域由盖板100所覆盖，这样就将所述载物台13以及载物台所处环境置于暗房状态中。虽然在本实施例中的沿水平延伸的盖板100被固定在所述透射光照光学单元64的底端，但在本实施例的变型中，可以把它可拆卸地安装在所述主单元壳体2上。

对于根据标本S的类型不需要严格防光的环境的情况，可拆卸地安装所述盖板100是有利的，在这些情况中不使用盖板100，所述标本挡盖3独自处在上部位置或者处在关闭状态，以便在半暗房状态中捕获标本S的图像。

如上所述，标本挡盖3沿着所述下部挡盖4的表面垂直移动。因此，即使当所述标本挡盖3打开并且载物台13暴露时，所述标本挡盖3也与所述下部挡盖4在前后方向上重叠，使得所述打开的标本挡盖3不缩窄所述用户的工作区。

作为图26所示实施例的一个变型，所述标本挡盖3可以向上移动以暴露所述载物台13。如图29所示，可以通过使得所述标本挡盖3执行向下的弧形操作来暴露所述载物台13。

如图30所示，一种可能的结构是提供盖102来覆盖所述下部挡盖4的整个顶部区域，并且将所述盖102的顶部102a的后端缘绞接到所述主单元壳体2，以便开/关所述盖102。

如图31所示，所述标本挡盖3与盖102集成一体，可在载物台13的正面插入/移出。即，所述标本挡盖3的一种可能的结构是标本挡盖3具有顶部102，该标本挡盖3可拆卸地安装在主单元壳体2的正面，并且在标本S被抽出/插入时所述标本挡盖3从所述主单元壳体2拔出，从而暴露所述载物台13。

如图32所示，所述标本挡盖3的一种可能的结构是分成一个左开挡盖3L和一个右开挡盖3R，并且在所述载物台13暴露时，所述左开挡盖3L被一次左移而所述右开挡盖3R被一次右移，然后这两个挡盖沿着所述主单元壳体2的侧面向后位移。

如图33、34所示，一种可能选择的结构是，在载物台13的下面并靠近载物台13地设置一个大于所述载物台13的矩形水平托盘105，并且所述水平托盘105的两侧边缘可滑动地与在前后方向延伸的水平导轨106啮合，以使水平托盘105向前移出。如从图33、34理解的那样，所述水平托盘105在与物镜28可能发生抵触的那一侧具有在前后方向延伸的隙缝105a(具有与物镜26实质相同的宽度)，以避免与物镜28的干扰。这将使得水平托盘105能被放置在比物镜28更靠内的位置。

通过在载物台13之下设置可拆卸的水平托盘，有可能防止例如标本培养液或标本S经由载物台13的光孔直接落到载物台13的下面而污染位于载物台13下面区域中的部件，例如污染物镜28。通过提供水平托盘105，所述水平托盘将接住任何落下的培养液。因此有可能通过简单地抽出所述水平托盘105而移走标本S。这将防止物镜28的污染，从而改进荧光显微镜1的维护。

如从上面的描述理解的那样，本实施例的荧光显微镜1在侧边放置所述透射光照系统10的光源15，并且所述透射光照系统10具有倾斜镜17来折射所述透射照明光，因此显著地减小所述荧光显微镜1的高度尺寸。在所述主单元壳体2之内密集安装了成像系统12、透射和落射光照系统10、11以及全部相关的供电单元40、41、42、电源插板71和控制器板73。这样的一种荧光显微镜的设计尚未出现过。所述实施例的荧光显微镜1的特征是，所述落射光照系统11和成像系统12呈V形布置、供电单元40至42放置在透射光照系统10和落射光照系统11之间的间隙，而透射光照系统10和落射光照系统11的电源15、20放置在侧面。这种创新的设计促成总尺寸的降低，尤其是高度尺寸的降低。

例如，在供电单元40至42放置在成像系统12之下的情况下，荧光显微镜1的高度尺寸增加，并且出现供电单元40至42热量上升的问题。在供电单元40至42放置在所述透射光照系统10和落射光照系统11的侧面的情况下，所述荧光显微镜的宽度增加。

根据本发明的荧光显微镜1把供电单元40至42放置在所述透射光照系统10和落射光照系统11之间的间隙中，所述宽度和高度能够如上所述地降低。来自供电单元40至42的热量上升。这将使供电单元40至42的热对位于所述供电单元之下的最需要抗热对策的落射光照系统造成的影响降至最小。

所述框架35是分开为上部和下部。供电单元40至42安装在所述上部框架36上，而由带有空气冷却措施的隔热箱76封闭的落射光照系统11安装在所述下部框架37上。这将使所述下部框架37的热膨胀最小化。此外，包括物镜28和载物台13的单元被装配到所述下部框架37。这将防止物镜28在长时间的荧光观测中焦点不准。

如上所述，根据本实施例的荧光显微镜1采用了配有侧向安置的光源15的透射光照系统10和以从上方看呈V形布置的落射光照系统11和成像系统12。如本领域技术人员将容易理解的那样，具有为了封闭这三个基本组成部分所需的最小体积的所述主单元壳体2获得了空前紧凑的特性。而且，本领域技术人员将对把成像系统12、透射和落射光照系统10、11以及作为热源的供电单元40至42和电源插板71都放置在所述主单元壳体2内部的这种高度很小的结构感到惊奇。除非采取复杂的抗热对策，这将是实际上不可能的。关于热对策，虽然本发明有意地使用电扇38来执行强制通风，但相关技术的荧光显微镜已经避免使用电扇。通过隔热箱61、76封闭产生巨量热的卤素灯15和汞灯20以便限制灯15、20发出的热量，并且通过使用电扇38把在所述隔箱61、76中的所述巨量热排放到外部。类似地，与灯15、20相关的吸热滤光器75由所述隔热箱61、76封闭，以便利用与所述隔热箱61、76相关的电扇38产生的空气流对所述滤光器进行空气冷却，从而避免所述吸热滤光器75的热饱和。

以三个直立层设计所述主单元壳体2的内部。底部电扇38B用于在位于所述底层中的所述落射光照系统11和成像系统12。中间电扇38M用于位于中间层中的供电单元40至42。顶部电扇39T用于位于所述顶层中的透射光照系统10。在每层中都执行强制通风而使得层间的影响最小化。

Claims (10)

1.一种倒置式荧光显微镜，包括：

载物台，用于放置作为观测对象的标本；

放置在所述载物台下方的滤光器盒，所述滤光器盒包括激发滤光器、分色镜和吸收滤光器；

放置在所述载物台和所述滤光器盒之间的物镜；

标本挡盖，用于至少围绕所述载物台将其与外界遮光，所述标本挡盖能被向上、向下或向后移位，以暴露所述载物台；

放置在所述载物台下方并在水平方向中延伸的落射光照系统，所述落射光照系统具有用于落射光照的光源，从所述光源发射的光经由所述滤光器盒的激发滤光器和分色镜而指向所述载物台；以及

放置在所述落射光照系统下方并在水平方向延伸的成像系统，所述成像系统具有一个成像单元；

其中，当从上方观看时，所述在水平方向从光源延伸的落射光照系统的一个轴与所述在水平方向从成像单元延伸的成像系统的一个轴是呈V形偏移放置的。

2.根据权利要求1的倒置式荧光显微镜，还包括：

所述成像系统的一个电动变焦机构。

3.根据权利要求1的倒置式荧光显微镜，还包括：

放置在所述载物台上方的用于透射光照的光源，所述光源在水平方向上发光；和

放置在所述载物台上方的倾斜镜，通过垂直地向下反光，所述倾斜镜把从所述光源发出的光导向所述载物台。

4.根据权利要求3的倒置式荧光显微镜，还包括：

包括所述倾斜镜的透射光照光学单元，

其中所述透射光照光学单元能够在通过使用用于透射光照的光源以执行观测的正常位置和所述透射光照光学单元从所述正常位置回缩到达的一个位置之间移动。

5.根据权利要求1的倒置式荧光显微镜，还包括：

放置在所述滤光器盒和所述成像系统之间的成像反射镜。

6.根据权利要求1的倒置式荧光显微镜，还包括：

位于所述标本挡盖之下的下部挡盖，所述下部挡盖具有与所述标本挡盖的横截面实质相同截面，并且所述标本挡盖被向前且向下地移动，以使所述标本挡盖靠近所述下部挡盖，使得所述标本挡盖与所述下部挡盖重叠，由此暴露所述载物台。

7.根据权利要求6的倒置式荧光显微镜，其中：

所述标本挡盖具有能够封闭所述载物台的正面和侧面的字母“C”形的横截面。

8.根据权利要求6的倒置式荧光显微镜，其中：

所述标本挡盖具有能够封闭所述载物台的正面和侧面的梯形的横截面。

9.根据权利要求6的倒置式荧光显微镜，其中：

所述标本挡盖能够沿着所述下部挡盖的外表面下移，由此暴露所述载物台。

10.根据权利要求7或8的倒置式荧光显微镜，其中：

所述标本挡盖能够沿着所述下部挡盖的外表面下移，由此暴露所述载物台。

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