CN107505697A - 显微镜照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显微镜照明系统，包括：光源(1)，所述光源(1)为平面光源；控制单元(2)，所述光源(1)与所述控制单元(2)相互连接；显示单元(3)，与所述控制单元(2)相互连接的。通过显示单元可以清楚、准确地显示出当前时刻光源的色温信息和亮度信息。通过控制单元的作用可以准确快速的调节光源的色温和亮度，同时结合显示单元显示的光源的色温和亮度信息能够进一步地准确调节光源所需输出的色温和亮度。通过上述设置，不仅调节光源的效率得到有效提高，而且保证了光源输出的光线的色温和亮度准确，有利于显微镜成像清晰，以及观察分析结果准确，效率高。

Description

显微镜照明系统

技术领域

本发明涉及显微镜技术领域，尤其涉及一种显微镜照明系统。

背景技术

随着科技的发展，通过显微镜观察研究越来越深入越来越丰富。对显微镜照明的光源也提出了系列多种要求。如可靠稳定长寿命、线性调节色温/亮度并能记忆，特别是图像处理分析对光的稳定、发光面亮度均匀等提出了更高的要求。

现有显微镜照明系统的色温改变依靠更换光源实现(LED灯与卤素灯的互换)。通过更换光源的方法影响观察效率，而且不能连续调节色温，导致无法有合适的色温来保证观察研究测量。由于普通光源可靠性差，发出的光也不稳定、均匀度不佳，容易导致图像分析判断失误。同时，由于无法准确感知的光源色温和亮度，导致调节光源色温和亮度费时费力，影响观察效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显微镜照明系统，解决现有照明系统照明效果差，难以准确调节的问题。

为实现上述发明目的，根据本发明提供一种显微镜照明系统，包括：

光源，所述光源为平面光源；

控制单元，所述光源与所述控制单元相互连接；

显示单元，与所述控制单元相互连接的。

根据本发明的一个方面，所述光源的色温在3000K-6500K范围内以步距100K连续调节。

根据本发明的一个方面，所述光源包括至少两种色温的发光二极管，以及扩散板和导光板。

根据本发明的一个方面，所述光源为一个；或者所述光源为两个，两个所述光源上下相对设置；或者所述光源为三个，两个所述光源上下相对设置，以及第三个所述光源在侧面设置。

根据本发明的一个方面，所述控制单元包括：

色温调节器，用于调节所述光源的色温；

光源调节器，用于调节所述光源的亮度；

控制主板，用于接收并处理所述色温调节器、所述光源调节器的信息，并对所述光源进行控制。

根据本发明的一个方面，所述控制主板采用嵌入式控制电路。

根据本发明的一个方面，所述控制主板设有光源驱动模块；

所述控制主板处理所述色温调节器和光源调节器的信号，并通过所述光源驱动模块对所述光源的色温和亮度进行控制。

根据本发明的一个方面，所述控制主板还设有用于接收所述光源的色温和亮度信息并对所述光源进行控制的积分放大电路。

根据本发明的一个方面，所述控制单元还包括用于检测物镜倍率的物镜传感器；

所述物镜传感器与所述控制主板相互连接。

根据本发明的一个方面，所述控制主板与显示单元相互连接；

所述显示单元接收并显示所述控制主板输出的所述光源的色温、亮度信息，以及物镜倍率信息。

根据本发明的一个方面，所述控制主板还设有存储所述光源的色温、亮度信息，以及物镜倍率信息的记忆模块。

根据本发明的一个方面，所述显示单元为液晶显示器。

根据本发明，通过显示单元可以清楚、准确地显示出当前时刻光源的色温信息和亮度信息。通过控制单元的作用可以准确快速的调节光源的色温和亮度，同时结合显示单元显示的光源的色温和亮度信息能够进一步地准确调节光源所需输出的色温和亮度。通过上述设置，不仅调节光源的效率得到有效提高，而且保证了光源输出的光线的色温和亮度准确，有利于显微镜成像清晰，以及观察分析结果准确，效率高。通过上述设置，直观并且准确的体现了本发明的照明系统的详细信息，有效提高了显微镜的工作效率、自动化测量计算等。

根据本发明，光源采用平面光源，其灰度值稳定，发光均匀，从而保证了显微镜成像清晰度，进一步保证了图像处理分析结果的准确性和效率。

根据本发明，光源色温在3000K-6500K的范围内以步距100K连续地递增或递减。通过固定步距对光源的色温进行调节，保证了色温调节过程中光源发光的稳定，减小了色温调节的误差。同时，以固定步距对光源进行调节，保证了调节的快速准确，提高了调节效率。色温可调范围大，使得本光源能够充分替代传统的LED灯与卤素灯。通过上述设置，避免了本发明的照明系统对光源的频繁更换，使得本发明的照明系统的可靠性有效提高，光源调节效率进一步提高。光源色温在上述范围内连续可调，保证了能够有合适的色温用于显微镜的观察研究和测量。同时，光源不需要更换还保证了光源色温的统一，避免产生色温偏差对观察分析的影响。

根据本发明，控制主板通过积分放大电路采集光源的色温信息和亮度信息。通过对光源的电流进行采样，以及结合控制算法，对光源信息中电流微小(微弱)的变化通过积分放大电路对光源进行闭环控制。从而达到对光源色温和亮度的稳定控制，进一步保证了显微镜的成像质量，提高了图像分析的准确性和分析效率。

根据本发明，控制主板采用嵌入式控制电路。有效解决后期本发明的光照的升级扩展性。同时，使得本发明的照明系统能够与外部上位机或自动控制系统的联机，从而进一步实现本发明的照明系统的自动化控制。

根据本发明，通过物镜传感器能够准确的检测出物镜的放大倍率，避免了物镜倍率无法感知的弊端，有效提高了显微镜的工作效率、自动化测量计算等。

根据本发明，通过设置记忆模块，不同物镜倍率下，控制主板自动记忆光源的色温、亮度，避免每次开机或变化物镜倍率需要重新调整光源的色温和亮度，更加有效地提高了显微镜的观察分析效率和准确性。

根据本发明，通过设置两个或三个光源，并且能够分别单独调节亮度，实现了灵活调节显微镜上不同位置的光照亮度，进一步保证了成像的清晰。通过采用本发明的照明系统的显微镜的光源调节效率高，成像质量清晰，观察分析结果好。

附图说明

图1是表示根据本发明一种实施方式的显微镜照明系统的电路示意图；

图2是表示根据本发明一种实施方式的显微镜照明系统的结构示意图；

图3是表示根据本发明另一种实施方式的显微镜照明系统的结构示意图；

图4是表示具有图2中显微镜照明系统的显微镜结构示意图；

图5是表示具有图3中显微镜照明系统的显微镜结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的显微镜照明系统包括光源1、控制单元2和显示单元3。在本实施方式中，光源1和显示单元3分别与控制单元2相互连接。通过控制单元2可以控制光源1的色温和亮度，并且控制单元2还可以将光源1的色温和亮度信息传输到显示单元3。通过显示单元3可以清楚、准确地显示出当前时刻光源1的色温信息和亮度信息。通过控制单元2的作用可以准确快速的调节光源1的色温和亮度，同时结合显示单元3显示的光源1的色温和亮度信息能够进一步地准确控制光源1的色温和亮度。通过上述设置，不仅调节光源1的效率得到有效提高，而且保证光源1发出的光线的色温和亮度准确，有利于显微镜成像清晰，以及观察分析结果准确，效率高。在本实施方式中，显示单元3为液晶显示器。

根据本发明的一种实施方式，光源1为平面光源。在本实施方式中，光源1包括至少两种色温的发光二极管，以及扩散板和导光板。在本实施方式中，采用两种色温的发光二极管能够保证整个光源1能够提供足够宽的色温范围。尤其采用两种以上色温的发光二极管对于在大范围内连续调节光源1的色温起到了有益效果。当然根据色温的选择范围，还可以采用三种、四中或者更多色温范围的发光二极管。光源1通过扩散板和导光板，使得光源1的整个发光面均匀。光源1采用平面光源，其灰度值稳定，发光均匀，从而保证了显微镜成像清晰度，进一步保证了图像处理分析结果的准确性和效率。

根据本发明的一种实施方式，光源1的色温为3000K-6500K。在本实施方式中，光源1色温在3000K-6500K的范围内以步距100K连续递增或递减调节。通过固定步距对光源1的色温进行调节，保证了色温调节过程中光源1发光的稳定，减小了色温调节的误差。同时，以固定步距对光源进行调节，保证了调节的快速准确，提高了调节效率。光源1的色温的可调范围大，使得本光源1能够充分替代传统的LED灯与卤素灯。通过上述设置，避免了本发明的照明系统对光源1的频繁更换，使得本发明的照明系统的可靠性有效提高，光源调节效率进一步提高。光源1色温在上述范围内连续可调，保证了能够有合适的色温用于显微镜的观察研究和测量。同时，光源1不需要更换还保证了光源色温的统一，避免产生色温偏差对观察分析的影响。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，控制单元2包括色温调节器21、光源调节器22和控制主板23。在本实施方式中，色温调节器21、光源调节器22分别与控制主板23相互连接。通过色温调节器21可以连续调节光源1的色温。通过光源调节器22可以连续调节光源1的亮度。在本实施方式中，色温调节器21、光源调节器22均可采用编码器。分别调节色温调节器21和光源调节器22，控制主板23接收色温调节器21和光源调节器22的信号并进行处理。控制主板23根据色温调节器21和光源调节器22的信号对光源1进行控制，使光源1达到与色温调节器21和光源调节器22的信号相对应的色温和亮度。在本实施方式中，控制主板23设有光源驱动模块。控制主板23接收色温调节器21和光源调节器22的信号，将接收到的信号转换成光源1的色温信息和亮度信息。光源1的色温信息和亮度信息传输到光源驱动模块，并通过光源驱动模块控制光源1的色温和亮度进行改变。在本实施方式中，控制主板23还设有积分放大电路。控制主板23通过积分放大电路采集光源1的色温信息和亮度信息。通过对光源1的电流进行采样，以及结合控制算法，对光源信息中电流微小(微弱)的变化通过积分放大电路对光源进行闭环控制。通过上述设置，有效解决光源的不稳定现象，从而达到对光源1色温和亮度的稳定控制，进一步保证了显微镜的成像质量，提高了图像分析的准确性和分析效率。

根据本发明的一种实施方式，控制主板23采用嵌入式控制电路。有效解决后期本发明的光照的升级扩展性。同时，使得本发明的照明系统能够与外部上位机或自动控制系统的联机，从而进一步实现本发明的照明系统的自动化控制。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，控制单元2还包括物镜传感器24。在本实施方式中，物镜传感器24与控制主板23相互电连接，控制主板23能够接收并处理物镜传感器24发送的信息。物镜传感器24位于显微镜的物镜的位置。通过物镜传感器24的作用，能够检测当前物镜的倍率并且将物镜的倍率信息传输到控住主板23。通过物镜传感器24能够准确的检测出物镜的放大倍率，避免了物镜倍率无法感知的弊端，有效提高了显微镜的工作效率、自动化测量计算等。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，控制主板23与显示单元3相互电连接。在本实施方式中，控制主板23将光源1的色温信息、亮度信息，以及物镜倍率信息传输到显示单元3上。显示单元3对接收的信息进行处理并显示。通过显示单元3可以清楚、准确地显示出当前时刻光源1的色温信息、亮度信息和物镜倍率信息，从而避免了无法准确得知光源色温、亮度，以及物镜倍率的弊端。通过上述设置，直观并且准确的体现了本发明的照明系统的详细信息，有效提高了显微镜的工作效率、自动化测量计算等。

根据本发明的一种实施方式，控制主板23还设有记忆模块。在本实施方式中，记忆模块能够存储当前光源1的色温、亮度信息，以及物镜倍率信息。改变物镜倍率，物镜传感器24将检测到的物镜倍率信息发送到控制主板23。控制主板23通过记忆模块将前一次相同物镜倍率时的光源的色温信息、亮度信息提取并控制光源1的色温和亮度进行改变。通过上述设置，不同物镜倍率下，控制主板23自动记忆光源的色温、亮度，免去每次开机或变化物镜倍率需要重新调整光源的色温和亮度，更加有效地提高了显微镜的观察分析效率和准确性。

结合图1、图2和图4所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的照明系统的光源1为一个。结合图2和图4所示，在显微镜A上，物镜传感器24与显微镜A的物镜相邻设置。光源1位于显微镜A的载物台下方的底座上，显示单元3位于显微镜A的底座的一侧。色温调节器21、光源调节器22和控制主板23同样设置于显微镜A上。光源调节装置22同样为一个。通过采用本发明的照明系统的显微镜A的光源调节效率高，成像质量清晰，观察分析结果好。

结合图1、图3和图5所示，根据本发明的另一种实施方式，本发明的照明系统的光源1为两个。结合图3和图5所示，在显微镜B上，两个光源1相对设置，并且分别位于显微镜的载物台的上下两侧。通过采用两个光源1可以从不同位置对观察物进行照明，从而使图像更加清晰。显示单元3位于显微镜B的底座上。色温调节器21、光源调节器22和控制主板23同样设置于显微镜B的底座上。光源调节装置22为两个，分别与两个光源1相对应设置。通过设置两个光源调节器22能够分别单独调节两个光源1的亮度，实现了灵活调节显微镜B上下两侧的光照亮度，进一步保证了成像的清晰。色温调节器21为一个保证了两个光源1的色温保持一致，避免了两个光源1的色温不一致使显微镜成像产生误差。通过采用本发明的照明系统的显微镜B的光源调节效率高，成像质量清晰，观察分析结果好。

根据本发明的另一种实施方式，本发明的照明系统的光源1为三个。在本实施方式中，在显微镜上，其中两个光源1相对设置，并且分别位于显微镜的载物台的上下两侧。第三个光源1则位于显微镜的载物台的侧上方，即第三个光源1与显微镜的载物台具有一定夹角的设置在显微镜上。通过采用三个光源1可以进一步立体地从不同位置对观察物进行照明，从而减少了观察过程中的阴影，从而使图像更加清晰。显示单元3、色温调节器21、光源调节器22和控制主板23均固定支承在显微镜上。光源调节装置22为三个，分别与三个光源1相对应设置。通过设置三个光源调节器22能够分别单独调节三个光源1的亮度，实现了灵活调节显微镜对观察物不同方向的光照亮度，进一步保证了成像的清晰。色温调节器21为一个保证了三个光源1的色温保持一致，避免了三个光源1的色温不一致使显微镜成像产生误差。通过采用本发明的照明系统的显微镜的光源调节效率高，成像质量清晰，观察分析结果更好。

上述内容仅为本发明的具体方案的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种显微镜照明系统，其特征在于，包括：

光源(1)，所述光源(1)为平面光源；

控制单元(2)，所述光源(1)与所述控制单元(2)相互连接；

显示单元(3)，与所述控制单元(2)相互连接的。

2.根据权利要求1所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述光源(1)的色温在3000K-6500K范围内以步距100K连续调节。

3.根据权利要求1或2所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述光源(1)包括至少两种色温的发光二极管，以及扩散板和导光板。

4.根据权利要求3所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述光源(1)为一个；或者所述光源(1)为两个，两个所述光源(1)上下相对设置；或者所述光源(1)为三个，两个所述光源(1)上下相对设置，以及第三个所述光源(1)在侧面设置。

5.根据权利要求1所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述控制单元(2)包括：

色温调节器(21)，用于调节所述光源(1)的色温；

光源调节器(22)，用于调节所述光源(1)的亮度；

控制主板(23)，用于接收并处理所述色温调节器(21)、所述光源调节器(22)的信息，并对所述光源(1)进行控制。

6.根据权利要求5所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述控制主板(23)采用嵌入式控制电路。

7.根据权利要求6所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述控制主板(23)设有光源驱动模块；

所述控制主板(23)处理所述色温调节器(21)和光源调节器(22)的信号，并通过所述光源驱动模块对所述光源(1)的色温和亮度进行控制。

8.根据权利要求7所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述控制主板(23)还设有用于接收所述光源(1)的色温和亮度信息并对所述光源(1)进行控制的积分放大电路。

9.根据权利要求8所述的显微镜照明系统，其特征在于,所述控制单元(2)还包括用于检测物镜倍率的物镜传感器(24)；

所述物镜传感器(24)与所述控制主板(23)相互连接。

10.根据权利要求9所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述控制主板(23)与显示单元(3)相互连接；

所述显示单元(3)接收并显示所述控制主板(23)输出的所述光源(1)的色温、亮度信息，以及物镜倍率信息。

11.根据权利要求10所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述控制主板(23)还设有存储所述光源(1)的色温、亮度信息，以及物镜倍率信息的记忆模块。

12.根据权利要求1所述的显微镜照明系统，其特征在于，所述显示单元(3)为液晶显示器。