CN112987273B - 一种荧光激发块光源和荧光显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种荧光激发块光源和荧光显微镜，光源包括光源识别驱动模块和至少一个荧光激发模块；荧光激发模块包括发光元件和聚光透镜，发光元件用于出射激发光束；聚光透镜用于聚集激发光束形成聚光光束，聚光光束用于激发待测样品产生荧光；荧光激发模块还包括壳体，发光元件设置于第一透光口，聚光透镜设置于壳体内；激发光束经第一透光口入射至壳体内，荧光聚光光束经第二透光口入射至待测样品，携带待测样品特性的荧光光束依次经过第二透光口和第三透光口出射；光源识别驱动模块与发光元件电连接，用于控制发光元件出射激发光束。解决了现有技术中荧光光源体积大、成本高、光损耗大、光功率不方便调节的问题。

Description

一种荧光激发块光源和荧光显微镜

技术领域

本发明实施例涉及荧光成像技术领域，尤其涉及一种荧光激发块光源和荧光显微镜。

背景技术

传统荧光显微镜激发光源部件主要安装在显微镜后端的灯罩中。激发光源部件主要有汞灯、氙灯、卤素灯及LED光源等四种，不论是汞灯、氙灯、卤素灯等宽光谱光源，还是多个单色LED集成多波长光源，都是安装在显微镜后端，由于这四类光源都不是点光源，很难将光源发出的光准直集中；且光源距离样品较远，光传播过程中损失很大，因此，这四类光源发出的光无法高效的用于荧光样品激发。并且汞灯、氙灯、卤素灯、多波长集成LED等四种光源实际利用的光功率低，对于上转换纳米颗粒等需要高功率激发的发光材料无法适用。

激光器光源由于光功率高、准直性好、单色性强，既能够满足常规荧光成像染料激发，又能够满足需要高功率激发的发光材料激发，因此经常被应用在显微镜荧光成像中，但激光器价格较高，使用时还需要额外配置激光控制器，增加了荧光显微镜使用成本，降低了使用便捷性。

把LED直接安装到激发块盒中，虽然大大缩短了发光元件到样品之间的距离，但由于LED为面光源，很难使用常规透镜或非球透镜组合进行较好效果的聚光准直，且为了平衡收光效率和聚光效果，透镜(组)系统往往比较厚，把LED和透镜(组)集成在荧光激发块中较为困难。激光二极管使用透镜(组)在荧光激发块中能够实现聚光准直，但激光二极管发热量较大，不解决好散热问题，易引起激光二极管发射激光的中心波长不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种荧光激发块光源和荧光显微镜，以解决现有技术中荧光激发块体积大、成本高、光损耗大以及光功率不方便调节的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种荧光激发块光源，包括：光源识别驱动模块和至少一个荧光激发模块；

所述荧光激发模块包括发光元件和聚光透镜，所述发光元件用于出射激发光束；所述聚光透镜位于所述激发光束传播路径上，用于聚集所述激发光束形成聚光光束，所述聚光光束用于激发待测样品产生荧光；

所述荧光激发模块还包括壳体，所述壳体包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一侧面和所述第二侧面邻接设置，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置；所述第一侧面包括第一透光口，所述第二侧面包括第二透光口，所述第三侧面包括第三透光口；

所述发光元件设置于所述第一透光口，所述聚光透镜设置于所述壳体内；所述激发光束经所述第一透光口入射至所述壳体内，所述聚光光束经所述第二透光口入射至所述待测样品，携带所述待测样品特性的荧光依次经过所述第二透光口和所述第三透光口出射；

所述光源识别驱动模块与所述发光元件电连接，用于控制所述发光元件出射所述激发光束。

可选的，所述荧光激发模块还包括电源连接板和第一电阻，所述第一电阻设置于所述电源连接板上，且所述第一电阻与所述激发光束的波长对应设置；

所述光源识别驱动模块包括微控制器、第二电阻和供电连接头；所述第二电阻阻值固定；

所述供电连接头分别与所述微控制器、所述第二电阻、所述电源连接板和电源电连接；

所述第一电阻和所述第二电阻串联设置，所述微控制器用于根据所述第二电阻的分压情况识别所述发光元件的波长范围。

可选的，所述微控制器包括模数转换单元，所述模数转换单元接口与所述供电连接头电连接。

可选的，所述光源识别驱动模块还包括可调电流芯片；

所述可调电流芯片分别与所述微控制器和所述供电连接头电连接，所述微控制器用于通过所述可调电流芯片调节所述荧光激发模块的供电电流。

可选的，所述荧光激发模块还包括：敷导线散热板、距离调节环、第一弹簧导电顶针和第二弹簧导电顶针；

所述发光元件固定设置于所述敷导线散热板的一侧；

所述距离调节环位于所述聚光透镜与所述发光元件之间，且与所述聚光透镜机械连接，用于调节所述聚光透镜与所述发光元件之间的距离；

所述第一弹簧导电顶针分别连接所述敷导线散热板和所述电源连接板；

所述第二弹簧导电顶针分别连接所述供电连接头和所述电源连接板。

可选的，所述荧光激发模块还包括二向色镜和成像滤波片，所述二向色镜位于所述壳体内，且位于所述聚光光束和所述荧光光束的传播路径上，用于调整所述聚光光束和所述荧光光束的传播方向；

所述成像滤波片固定设置于所述第三透光口，用于对所述荧光光束滤波。

可选的，所述壳体还包括相对设置的第四侧面和第五侧面，所述第四侧面和所述第五侧面均与所述第一侧面邻接；

所述第四侧面和/或所述第五侧面中为鳍片结构。

可选的，所述发光元件包括单色LED光源或激光二极管。

可选的，所述聚光透镜包括菲涅尔透镜。

第二方面，本发明实施例提供了一种荧光显微镜，包括荧光激发块盒、荧光激发块盒槽体和第一方面提供的荧光激发块光源；

所述荧光激发块盒安装在所述荧光激发块盒槽体内；所述荧光激发块盒用于承载至少一个所述荧光激发模块。

本发明实施例提供的一种荧光激发块光源，包括：光源识别驱动模块和至少一个荧光激发模块；荧光激发模块包括发光元件和聚光透镜，设置光源识别驱动模块与发光元件电连接，用于控制发光元件出射激发光束，设置聚光透镜位于激发光束传播路径上，用于聚集激发光束形成聚光光束，聚光光束用于激发待测样品产生荧光光束；荧光激发模块还包括壳体，壳体包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，第一侧面和第二侧面邻接设置，第二侧面和第三侧面相对设置；第一侧面包括第一透光口，第二侧面包括第二透光口，第三侧面包括第三透光口；通过将发光元件设置于第一透光口，聚光透镜设置于壳体内，有效减少荧光激发模块体积和光损耗；使得激发光束形经第一透光口入射至壳体内，聚光光束经第二透光口入射至待测样品，携带待测样品特性的荧光光束依次经第二透光口和第三透光口出射，实现待测样品荧光激发，进一步，可以改变发光元件类型，增加激发光束波长范围，适应多种荧光激发应用。采用本实施例提供的荧光激发块光源，解决了现有技术中荧光激发块光源体积大、成本高、光损耗大、光功率不方便调整的技术问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的一种荧光激发模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光源识别驱动模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

实施例

本发明实施例提供了一种荧光激发块光源，图1为本发明实施例提供的荧光激发模块的结构示意图；图2为本发明实施例提供的光源识别驱动模块的结构示意图。如图1和图2所示，荧光激发块光源包括光源识别驱动模块1和至少一个荧光激发模块2；荧光激发模块2包括发光元件21和聚光透镜22，发光元件21用于出射激发光束A；聚光透镜22位于激发光束A传播路径上，用于聚集激发光束A形成聚光光束A’，聚光光束A’用于激发待测样品产生荧光光束(图中未示出)；荧光激发模块2还包括壳体23，壳体23包括第一侧面231、第二侧面232和第三侧面233，第一侧面231和第二侧面232邻接设置，第二侧面232和第三侧面233相对设置；第一侧面231包括第一透光口2311，第二侧面232包括第二透光口2321，第三侧面233包括第三透光口2331；发光元件21设置于第一透光口2311，聚光透镜22设置于壳体23内；激发光束A经第一透光口2311入射至壳体23内，聚光光束A’经第二透光口2321入射至待测样品(图中未示出)，携带待测样品特性的荧光依次经过第二透光口2321和第三透光口2331出射；光源识别驱动模块1与发光元件21电连接，用于控制发光元件21出射激发光束A。

示例性的，如图1所示，本发明实施例提供的荧光激发块光源包括光源识别驱动模块1和至少一个荧光激发模块2，示例性的，可以设置一个光源识别驱动模块1驱动8个荧光激发模块2的模式，具体数量可以根据实际荧光激发波长需要确定。合理设置荧光激发模块2的结构，使得荧光激发模块2内产生激发光束A。具体的，荧光激发模块2包括发光元件21和聚光透镜22，设置光源识别驱动模块1与发光元件21电连接，例如，光源识别驱动模块1可以根据不同的发光元件21类型输出对应的电流大小，从而控制发光元件21出射激发光束A。通常发光元件21发出的激发光束A发散角较大，传输过程中光损耗大，设置聚光透镜22位于激发光束A传播路径上，可以聚集激发光束A形成聚光光束A’，起到减少光损耗的作用；进一步，经聚光后的聚光光束A’激发待测样品产生荧光(图中未示出)；通常产生激发光束A的发光元件21根据荧光染料激发需求来选择，例如，当选择DAPI荧光染料，发光元件21可以选择中心激发波长为365nm的LED。当荧光激发的荧光染料确定，激发光束A的波长范围确定，发光元件21的选型确定。

进一步，合理设置荧光激发模块2的结构，使得发光元件21和聚光透镜22位于一个尺寸较小的壳体内，可以有效减少荧光激发块光源的体积。具体的，继续参照图1，设置荧光激发模块2还包括壳体23，壳体23包括第一侧面231、第二侧面232和第三侧面233，第一侧面231和第二侧面232邻接设置，第二侧面232和第三侧面233相对设置，第一侧面231包括第一透光口2311，第二侧面232包括第二透光口2321，第三侧面233包括第三透光口2331。将发光元件21设置于第一透光口2311，使发光元件21产生的激发光束A经第一透光口2311入射至壳体23内，可有效减少光损耗；进一步，设置聚光透镜22位于壳体23内，起到聚集激发光束A形成聚光光束A’的作用，经聚光的聚光光束A’经第二透光口2321入射至待测样品(图中未示出)，满足待测样品荧光激发的条件，待测样品被荧光激发后产生荧光光束，携带待测样品特性的荧光依次经过第二透光口2321和第三透光口2331出射。采用该结构设计，可以有效平衡收光效率和聚光效果，提高激发光束A对待测样品的荧光激发效率。

综上，本发明实施例提供的一种荧光激发块光源，包括：光源识别驱动模块和至少一个荧光激发模块；荧光激发模块包括发光元件和聚光透镜，设置光源识别驱动模块与发光元件电连接，用于控制发光元件出射激发光束，设置聚光透镜位于激发光束传播路径上，用于聚集激发光束形成聚光光束，聚光光束用于激发样品产生荧光；荧光激发模块还包括壳体，壳体包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，第一侧面和第二侧面邻接设置，第二侧面和第三侧面相对设置；第一侧面包括第一透光口，第二侧面包括第二透光口，第三侧面包括第三透光口；通过将发光元件设置于第一透光口，聚光透镜设置于壳体内，有效减少荧光激发模块体积和光损耗；使得激发光束经第一透光口入射至壳体内，聚光后的聚光光束经第二透光口入射至待测样品，携带待测样品特性的荧光光束依次经第二透光口和第三透光口出射，实现待测样品荧光激发。进一步的，可以改变发光元件类型，增加激发光束范围，适应多种荧光激发应用。采用本实施例提供的荧光激发块光源，解决了现有技术中荧光激发块光源体积大、成本高、光损耗大、光功率不方便调节的技术问题。

作为一种可行的实施方式，结合图1和图2所示，可选的，荧光激发模块2还包括电源连接板24和第一电阻25，第一电阻25设置于电源连接板24上，且第一电阻25与激发光束A的波长对应设置；

光源识别驱动模块1包括微控制器11、第二电阻12和供电连接头13；第二电阻12阻值固定；

供电连接头13分别与微控制器11、第二电阻12、电源连接板24和电源VCC电连接；

第一电阻25和第二电阻12串联设置，微控制器11用于根据第二电阻12的分压情况识别发光元件的波长范围。

示例性的，结合图1和图2所示，当荧光激发模块2工作时，光源识别驱动模块1首先识别当前荧光激发模块2发光元件21产生的激发光束A的激发光束波长是否是待测样品荧光染料对应的荧光激发波长。

具体的，在荧光激发模块2制备时，设置荧光激发模块2还包括电源连接板24和第一电阻25，第一电阻25设置于电源连接板24上，且第一电阻25的阻值与激发光束A的波长对应，根据不同的发光元件21发射的激发光束A，设置第一电阻25的阻值。示例性的，当发光元件21为中心波长为467nm的LED光源时，设置第一电阻25的阻值为2MΩ；当发光元件21为中心波长为520nm的LED光源时，设置第一电阻25的阻值为3MΩ，通过合理设置第一电阻25的阻值，精确区分不同的发光元件21发射的激发光束A。

进一步的，当光源识别驱动模块1和荧光激发模块2工作时，可以采用串联电路分压的方法确定当前荧光激发模块2发射的激发光束A的荧光激发波长。具体的，设置光源识别驱动模块1与荧光激发模块2的电路连接，如图2所示，设置光源识别驱动模块1包括微控制器11、第二电阻12和供电连接头13，微控制器11具有识别和控制荧光激发模块2发光的作用。其中，设置第二电阻12作为参考电阻，阻值固定，例如，设置第二电阻12为5MΩ。

继续结合图1和图2所示，设置供电连接头13分别与微控制器11、第二电阻12、电源连接板24和电源VCC电连接。其中，设置第一电阻25和第二电阻12串联，电源VCC在第一电阻25和第二电阻12两端接入固定电压，采用串联电路分压的方式，微控制器11根据第二电阻12的分压情况识别发光元件21的发光波长范围。

示例性的，电源VCC接入固定电压为+3.3V，设置第二电阻12的固定阻值为5MΩ，当微控制器11检测到第二电阻12两端的电压为+2.75V，根据串联电路分压比，计算出第一电阻25两端的阻值为1MΩ，则与1MΩ阻值对应的发光元件21为365nm的LED光源；当微控制器11检测到第二电阻12两端的电压为+2.36V，根据串联电路分压比，计算出第一电阻25两端的阻值为2MΩ，则与2MΩ阻值对应的发光元件21为467nm的LED光源；当微控制器11检测到第二电阻12两端的电压为+2.06V，根据串联电路分压比，计算出第一电阻25两端的阻值为3MΩ，则与3MΩ阻值对应的发光元件21为520nm的LED光源。更多的第一电阻25的阻值与发光元件21的对应关系，这里不再做一一列举，即不同光源对应第一电阻25的阻值不同，以此实现光源识别驱动模块1通过固定阻值电阻两端电压识别当前光源类型。

进一步的，通过此设计，实现光源识别驱动模块1分别与多个荧光激发模块2电连接，在荧光激发应用中，当荧光激发模块2自由切换时，光源识别驱动模块1可以精准识别当前荧光激发模块2对安装的发光元件21的类型，从而向发光元件21供应匹配的工作电流。

在上述实施例的基础上，结合图1和图2所示，可选的，微控制器11包括模数转换单元111，模数转换单元111接口与供电连接头13电连接。

示例性的，结合图1和图2所示，微控制器11包括模数转换单元111，设置模数转换单元111接口与供电连接头13电连接。其中，当光源识别驱动模块1工作时，微控制器11通过模数转换单元111测量得到第二电阻12两端的电压。

在上述实施例的基础上，结合图1和图2所示，可选的，光源识别驱动模块1还包括可调电流芯片14；

可调电流芯片14分别与微控制器11和供电连接头13电连接，微控制器11通过可调电流芯片14调节荧光激发模块2的供电电流I。

示例性的，结合图1和图2所示，当光源识别驱动模块1识别当前的荧光激发模块2的光源类型后，光源识别驱动模块1控制当前的荧光激发模块2发射激发光束。光源识别驱动模块1还包括可调电流芯片14，设置可调电流芯片14分别与微控制器11和供电连接头13电连接，微控制器11可以采用脉宽调制信号(Pulse Width Modulation，PWM)调节可调电流芯片14输出范围为0到2000mA的供电电流。

具体的，微控制器11和第二电阻12组成荧光激发识别电路，其中，第二电阻12与电源连接板24上第一电阻25串联。微控制器11根据第一电阻25两端的电压识别到当前荧光激发模块2的光源类型，进一步控制可调电流芯片14输出与当前荧光激发模块2匹配的工作电流I，从而起到控制荧光激发模块2发射激发光束A的目的；更进一步的，通过调节工作电流I的大小调节发光元件21的光功率。采用该种供电电流的控制模式，可以方便调节发光元件的光功率，精准提高光源激发模块的激发效率，提高荧光激发块光源的实用性。

可选的，继续参照图1和图2，荧光激发模块2还包括：敷导线散热板26、距离调节环27、第一弹簧导电顶针28和第二弹簧导电顶针29；

示例性的，结合图1和图2所示，为了便于荧光激发模块2各个器件的连接和光路的调节，荧光激发模块2还包括：敷导线散热板26、距离调节环27、第一弹簧导电顶针28和第二弹簧导电顶针29，设置发光元件21固定设置于敷导线散热板26的一侧。具体的，可以将发光元件21焊接到敷导线散热板26的一侧表面。

由于每个发光元件21的出射光张角不同，设置距离调节环27位于聚光透镜22与发光元件21之间，且与聚光透镜22机械连接，通过距离调节环27带动聚光透镜22，进而调节聚光透镜22与发光元件21之间的距离，使得聚光透镜22在荧光激发模块2中具有最佳聚光效果，提高激发光束对待测样品的荧光激发效率。

进一步，在各个器件连接节点上，设置第一弹簧导电顶针28分别连接敷导线散热板26和电源连接板24，第二弹簧导电顶针29分别连接供电连接头13和电源连接板24。采用该种器件连接方式，降低了各个器件连接的难度，提高了荧光激发模块2内的器件之间以及荧光激发模块2和荧光识别驱动模块1的连接性，有利于多个荧光激发模块2的自由切换。

在上述实施例的基础上，结合图1所示，可选的，荧光激发模块2还包括二向色镜30和成像滤波片(图中未示出)，二向色镜30位于壳体23内，且位于聚光光束A’和荧光光束的传播路径上，用于调整聚光光束A’的传播方向；成像滤波片固定设置于第三透光口2331，用于对荧光光束滤波。

示例性的，根据实际测试需要，以图1中激发光束A沿壳体23的第一侧面231的第一透光口2311入射为例。荧光激发模块2还包括二向色镜30和成像滤波片(图中未示出)，设置二向色镜位于壳体23内，且位于聚光光束A’和荧光光束(图中未示出)的传播路径上。根据每个发光元件的光源类型，选择满足当前发光元件21光源类型的二向色镜，并且设置二向色镜的平面与聚光光束A’的光轴方向的夹角满足45°。当聚光光束A’入射到二向色镜表面后，聚光光束A’的出射传播方向与入射传播方向垂直，进而从壳体23的第二透光口2321出射到达待测样品的表面，被荧光染料标记的待测样品被聚光光束A’激发产生荧光，荧光光束经第二透光口2321入射后依次透过二向色镜30和成像滤波片到达成像设备。其中，将成像滤波片固定设置于第三透光口2331，成像滤波片起到荧光光束滤波的作用，仅仅保留与待测样品荧光染料匹配波长的荧光；成像设备可以为CCD相机等。

在上述实施例的基础上，发光元件包括单色LED光源或激光二极管。

示例性的，继续参照图1，采用单色LED光源或激光二极管，具有体积小，价格低，光源单色性好，易集成焊接在敷导线散热板26的一侧，满足荧光激发块光源的发光需求。

可选的，聚光透镜包括菲涅尔透镜。示例性的，现有技术中，通常透镜(组)系统往往比较厚，把LED和透镜(组)集成在荧光激发模块中较为困难。示例性的，选择的菲涅耳透镜厚度为1.86mm，直径为20mm，焦距13mm。本发明实施例采用尺寸较小的菲涅尔透镜，不仅可以提高激发光束的聚光效率，减少光损耗，而且可以将聚光透镜和发光元件集成在尺寸较小的荧光激发模块中，使得荧光激发模块易安装集成。

可选的，继续参照图1，壳体23还包括相对设置的第四侧面和第五侧面，第四侧面和第五侧面均与第一侧面邻接；第四侧面和/或第五侧面为鳍片结构。

示例性的，如图1所示，壳体23还包括相对设置的第四侧面234和第五侧面(图中未示出)，第四侧面234和第五侧面均与第一侧面231邻接，为了达到更好的散热效果，可以通过增加散热面积的方式，将壳体的第四侧面234和/或第五侧面(图中未示出)加工成鳍片结构，有利于提高发光元件产生的热量的散热效率，降低高温对发光元件的热影响。

进一步的，可选的，将敷导线散热板26的另一侧加工成鳍片结构，从而提高散热效率，最终有利于提高发光元件21的发光稳定性。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种荧光显微镜，包括荧光激发块盒、荧光激发块盒槽体和上述实施例提供的荧光激发块光源；

荧光激发块盒安装在荧光激发块盒槽体内；荧光激发块盒用于承载至少一个荧光激发模块。

示例性的，本发明实施例还提供了一种荧光显微镜，用于研究和观察含有荧光标记的待测样品，本发明实施例提供的荧光显微镜包括荧光激发块盒、荧光激发块盒槽体和上述实施例提供的荧光激发块光源。其中，荧光激发块盒安装在荧光激发块盒槽体内，荧光激发块盒用于承载至少一个荧光激发模块，各个荧光激发模块的发光元件可以不同，通过荧光激发块盒切换荧光激发模块，从而起到改变激发光束的荧光激发波长的作用，本发明实施例提供的荧光显微镜满足待测样品的荧光激发条件。

下面列举一个具体的实施例，说明本发明实施例提供的荧光激发块光源设置在荧光显微镜中，进行荧光激发实验。

结合图1和图2所示，本发明实施例提供的一种荧光激发块光源包括荧光激发模块1、荧光激发模块2、荧光激发模块3和光源识别驱动器。荧光激发模块1、荧光激发模块2和荧光激发模块3放置在荧光激发块盒内，荧光激发块盒放置在荧光显微镜的荧光激发块盒槽体内。

荧光激发模块1的发光元件21为荧光激发中心波长为365nm的LED光源，光谱半宽度为9nm，当可调电流芯片14输出1000mA的恒定供电电流时，LED光源的光功率约为1.4W，出射光张角约120°；选择截止波长为415nm的高通二向色镜，成像滤光片选435nm-485nm的带通滤光片，调整距离调节环27使得此时敷导线散热板26与发光元件21焊接面到菲涅尔透镜22入射面的距离为12mm。

荧光激发模块2的发光元件21为荧光激发中心波长为467nm的LED光源，光谱半宽度为10nm，当可调电流芯片14输出350mA的恒定供电电流时，LED光源的光功率约为400mW，出射光张角约125°；选择截止波长为505nm的高通二向色镜，成像滤光片选510nm-550nm的带通滤光片。调整距离调节环27使得此时敷导线散热板26与发光元件21焊接面到菲涅尔透镜22入射面的距离为12.2mm。

荧光激发模块3的发光元件的中心波长为520nm的LED，光谱半宽度约为30nm，当可调电流芯片14输出350mA的恒定供电电流时，LED光源的光功率约为420mW，出射光张角约145°；选择截止波长为565nm的高通二向色镜，成像滤光片选578nm-633nm的带通滤光片。调整距离调节环27使得此时敷导线散热板26与发光元件21焊接面到菲涅尔透镜22入射面的距离为12.5mm。

光源识别驱动器识别和驱动荧光激发模块的步骤和方法如下：

步骤一，转动荧光激发块盒，切换荧光激发模块1、荧光激发模块2、荧光激发模块3中任一个到达荧光显微镜的荧光激发模块工作位置，光源识别驱动器与荧光激发模块工作位置处的荧光激发模块电连接；

步骤二，启动光源识别驱动器，微控制器默认设置可调电流芯片的初始供电电流为0A；微控制器检测当前荧光激发模块中第二电阻的两端电压值，若电压值为0V，则可调电流芯片电流输出保持为0A；

若第二电阻的两端电压值不为0V，则根据测量的第二电阻两端的电压值计算出电源连接板上的第一电阻的阻值，从而识别当前荧光激发模块的发光元件类型；

步骤三，微控制器根据发光元件类型控制可调电流芯片输出满足发光元件出射激发光束的工作电流，荧光激发模块开始工作，发射激发光束进行成像样品荧光激发；

或者，切换当前荧光激发模块，断开荧光激发模块的电源连接板与光源识别驱动器的供电连接头之间的电连接；当微控制器检测当前荧光激发模块识别电路中第二电阻两端的电压值为0V，设置可调电流芯片的供电电流为0A；

切换另一个荧光激发模块到工作位置，使荧光激发模块的电源连接板与光源识别驱动器的供电连接头电连接；

微控制器检测当前荧光激发模块识别电路中第二电阻的两端电压值，若电压值为0V，则可调电流芯片电流输出保持为0A；

若第二电阻的两端电压值不为0V，则根据测量的电压值计算出电源连接板上的第一电阻的阻值，从而识别当前荧光激发模块的发光元件类型；

微控制器根据发光元件类型控制可调电流芯片输出满足发光元件出射激发光束的工作电流；

当再次切换荧光激发模块，重复上述微控制器识别和控制荧光激发模块的步骤；

步骤四，当荧光激发实验结束，设置可调电流芯片的供电电流为0A，关闭光源识别驱动器。

综上，采用本发明实施例提供的荧光激发块光源应用在荧光显示镜的荧光激发实验中，荧光激发块光源具有体积小、成本低、激发光聚光效率高、光源类型多易切换以及光功率调节方便的优势。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，本发明的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种荧光激发块光源，其特征在于，包括：光源识别驱动模块和至少一个荧光激发模块；

所述荧光激发模块包括发光元件和聚光透镜，所述发光元件用于出射激发光束；所述聚光透镜位于所述激发光束传播路径上，用于聚集所述激发光束形成聚光光束，所述聚光光束用于激发待测样品产生荧光；所述聚光透镜包括菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜厚度为1.86mm，直径为20mm，焦距为13mm；

所述荧光激发模块还包括电源连接板和第一电阻，所述第一电阻设置于所述电源连接板上，且所述第一电阻与所述激发光束的波长对应设置；所述光源识别驱动模块包括微控制器、第二电阻、供电连接头和可调电流芯片；所述第二电阻阻值固定；所述供电连接头分别与所述微控制器、所述第二电阻、所述电源连接板和电源电连接；所述第一电阻和所述第二电阻串联设置，所述微控制器用于根据所述第二电阻的分压情况识别所述发光元件的波长范围；所述可调电流芯片分别与所述微控制器和所述供电连接头电连接，所述微控制器用于通过所述可调电流芯片调节所述荧光激发模块的供电电流；

所述荧光激发模块还包括：敷导线散热板、距离调节环、第一弹簧导电顶针和第二弹簧导电顶针；所述发光元件固定设置于所述敷导线散热板的一侧；所述距离调节环位于所述聚光透镜与所述发光元件之间，且与所述聚光透镜机械连接，用于调节所述聚光透镜与所述发光元件之间的距离；所述第一弹簧导电顶针分别连接所述敷导线散热板和所述电源连接板；所述第二弹簧导电顶针分别连接所述供电连接头和所述电源连接板；

所述荧光激发模块还包括壳体，所述壳体包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一侧面和所述第二侧面邻接设置，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置；所述第一侧面包括第一透光口，所述第二侧面包括第二透光口，所述第三侧面包括第三透光口；

所述发光元件设置于所述第一透光口，所述聚光透镜设置于所述壳体内；所述激发光束经所述第一透光口入射至所述壳体内，所述聚光光束经所述第二透光口入射至所述待测样品，携带所述待测样品特性的荧光依次经过所述第二透光口和所述第三透光口出射；

所述光源识别驱动模块与所述发光元件电连接，用于控制所述发光元件出射所述激发光束。

2.根据权利要求1所述的荧光激发块光源，其特征在于，所述微控制器包括模数转换单元，所述模数转换单元的接口与所述供电连接头电连接。

3.根据权利要求1所述的荧光激发块光源，其特征在于，所述荧光激发模块还包括二向色镜和成像滤波片，所述二向色镜位于所述壳体内，且位于所述聚光光束和荧光光束的传播路径上，用于调整所述聚光光束的传播方向；

所述成像滤波片固定设置于所述第三透光口，用于对所述荧光光束滤波。

4.根据权利要求1所述的荧光激发块光源，其特征在于，所述壳体还包括相对设置的第四侧面和第五侧面，所述第四侧面和所述第五侧面均与所述第一侧面邻接；

所述第四侧面和/或所述第五侧面为鳍片结构。

5.根据权利要求1所述的荧光激发块光源，其特征在于，所述发光元件包括单色LED光源或激光二极管。

6.一种荧光显微镜，其特征在于，包括荧光激发块盒、荧光激发块盒槽体和权利要求1-5任一项所述的荧光激发块光源；

所述荧光激发块盒安装在所述荧光激发块盒槽体内；所述荧光激发块盒用于承载至少一个所述荧光激发模块。