CN1025246C - 色衬显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明是一种采用了假彩色编码技术和空间滤波技术的色衬显微镜，它采用了在照明光路内聚光镜的前焦面进行编码的方法，解决了成像光路编码像质差及不能在中、高倍物镜中进行编码的困难。在编码面上对低频及部分中高频色区分别加上不同偏振方向的光偏振片，结合成像光路内的检偏片，可以使假彩色图像产生浮雕感及增加图像衬度，并使之得到调节和控制。本发明可广泛用于农业、医学、况相、生物、食品、机械等领域。

Description

本发明涉及的是光学仪器，特别是一种采用了假彩色编码技术和空间滤波技术的使图像具有彩色、浮雕感和高衬度的显微镜。

为了使显微镜图像具有彩色，浮雕感及高衬度的特征，多年来，人们做了大量的工作，最著名的是微分干涉显微镜和共焦扫描显微镜。微分干涉显微镜是利用光的波动性，使成像光束分成相距很近的两束光，使其发生干涉而得到彩色、浮雕及高衬度的显微图像。但这种显微镜的制造成本高，加工难度大。共焦扫描显微镜是把图像分成像素，经计算机接收后进行图像处理而得到彩色、三维及高衬度的图像。这种显微镜的价格更加昂贵，操作也很困难，普通用户难以问津。

鉴于上述情况，人们开始探索一种显微方法，使它具有彩色、浮雕及高衬度特征，且成本又低，能为普通用户所接受。这方面最典型的文献有霍夫曼（HOffman）的调制衬度显微镜和阿舍（Arther）的可变非对称显微术。前者虽有浮雕及高衬度图像，但无彩色。而后者仅对各向色性介质能产生色彩，申请号为87106138，名称为“显微镜色偏振干涉差照明装置”的专利申请就是用可变对称显微术而制成的。

由于假彩色编码能使普通透明标本具有颜色，很早以前就有人想把此方法应用于显微镜。德国人雷因伯格（Reinberg）曾用图2的光路进行假彩色编码。后来，许多人用这种方法在显微镜的成像光路中的谱面上作了许多工作，但这种方法只能在低倍物镜上实现色衬，而对中、高倍显微镜，因物质谱在物镜谱面上分布很集中，因而在成像光路采用编码技术，不能实现色衬的效果。

本发明的目的在于提供一种用了编码技术和空间滤波技术制成的，成本低，能在中、高倍物镜上获得彩色、浮雕感及高衬度的显微镜。

为实现上述目的，本发明在显微镜的照明光路中采用了编码技术，在成像光路中采用了空间滤波技术，其中显微镜的照明光路包括电光源，集光镜和聚光镜，在成像光路中包括物镜和目镜，其特征在于在照明光路中的聚光镜的前焦面上设置了一编码板;同时在成像光路中的目镜前设置了检偏片。

本发明的上述结构的光学原理图参见图1，图中的照明光路部分按照顺序由光源（1），集光镜（2），编码板（3），聚光镜（4）构成;标本（5）以后的成像光路包括物镜（6），检偏片（7）和目镜（8）。其中编码板（3）位于聚光镜（4）的前焦面上。当照明光路中有由若干个聚光镜构成的镜组时，编码板（3）可位于任意一个聚光镜的前焦面上。

图2所示的光学原理图是雷因伯格（Reinberg）1986年提出的，其照明光路部分由光源（1），集光镜（2）、聚光镜（4）构成;标本以后的成像光路包括物镜（6），编码板（3）和目镜（8）。由图1、图2的对比不难看出，本发明将编码板移至照明光路的聚光镜的前焦面上，而在成像光路中设置检偏片。检偏片为光偏振片，当来自照明光路的彩色光照在标本上时，通过调节检偏片，可以控制标本的颜色、浮雕及衬度。

图3为编码板（3）的示意图。编码板由中间圆形的低频色区（9）及覆盖在其上的偏振片（10），紧靠低颜色区的环状中频色区（11）及紧靠中频色区的环状高频色区（12），中高频色区上部分覆盖的中高频偏振片（13）组成;它们粘接组合后，由普通玻璃夹持而构成一个整体。由于编码器的低、中、高频区分别具有三种不同的基本颜 色，同时低频区和中、高频区的部分覆盖有光偏振方向不同的偏振片，因而在照明光路通过标本时，即使其图像具有彩色，浮雕和好的衬度特征。为了使色衬显微镜的颜色更好，对不同数值孔径的物镜，配用不同尺寸大小的编码板，数值孔径大的物镜配用尺寸较大的编码板，反之则配用较小的编码板。

本发明有以下的优点：

1.由于编码板设置在照明光路中，故对编码板的材料的光学特征要求低，因而降低了成本。

2.在照明光路中编码，可不受中、高倍物镜谱面的频谱集中而造成编码像质差的限制，很容易获得具有彩色、浮雕及高衬度特征的中、高倍显微镜。

3.由于在成像光路中设置了检偏片，使获得的彩色、浮雕及衬度图像的质量更高，更容易调节和控制。

本发明可广泛地应用于农业、医学、卫生、矿相、生物、食品、机械等领域的显微观察。

Claims (3)

1、一种色衬显微镜，包括由光源(1)，集光镜(2)，聚光镜(4)构成的照明光路部分和由物镜(6)，目镜(8)构成的成像光路部分，所述光学系统中还包括编码板(3)；其特征在于编码板(3)设置在照明光路的聚光镜(4)的前焦面上，同时，在成像光路中的目镜前设置有检偏片(7)。

2、根据权利要求1所述的色衬显微镜，其特征在于编码板具有三种不同的基本颜色的色区，其中间为圆形低频色区（9），其上覆盖偏振片（10），紧靠低频色区的为环状中频色区（11），紧靠中频色区的为高频色区，中高频色区上部分覆盖中高频偏振片（13），它们粘接组合后由普通玻璃夹持而构成一个整体。

3、根据权利要求2所述的色衬显微镜，其特征在于覆盖在编码板低频色区及中高频色区上的偏振片（10）和（13）的光偏振方向不同。

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