CN1621885A

CN1621885A - 多光路光学显微镜

Info

Publication number: CN1621885A
Application number: CN 200310116698
Authority: CN
Inventors: 刘实
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-01

Abstract

本发明阐述一种多光路光学显微镜，其特征是显微镜含有多个成像光路单位。多个成像光路单位可以固定间距或可调式间距排列。用此显微镜可实现同时对多个样本的观察。

Description

多光路光学显微镜

技术领域

本发明描述一种多光路光学显微镜。

背景技术

自从17世纪光学显微镜问世以来，各种光学显微镜的设计基本上是建立在对单一物品进行观察的基础之上。这种单光路的光学显微镜难于满足同时对多个对象，特别是处于不同环境条件下的多个对象进行对比观察的需要。而科学研究往往需要同时对比观察多个对象特别是处于不同环境条件下的多个对象以得到所需的资料进行分析判断和推理结论。

传统单光路光学显微镜的形成和延续主要是受各种客观的物质条件和技术水平的影响和限制。其中最主要的控制因素是长期以来观察者必须依靠目镜才能进行光学显微图像的实时观察。由于每一观察者的眼睛每一时刻只能注目于一个目镜所呈现的显微图像，因此也不需要制造多光路的光学显微镜。此外，显微镜的聚焦过去也是依靠观察者手工调节实现，而要用手工同时进行多个光路的快速聚焦几乎是不可能的。

然而，近代科学技术的发展，特别是近20年计算机软硬件的日新月异和以固态检测器为基础的光学图像感受装置的出现和改进，为克服上述困难并突破传统单光路光学显微镜的束缚创造了必要的物质条件和技术条件。首先，目镜已不再是观察者能实时观察显微图像的唯一窗口。观察者完全可以通过图像显示器实时观察显微图像。这种显微图像观察方式使观察者完全可以同时观察几个不同来源的图像。其次，机械化的自动聚焦装置已经出现，而且完全可以利用计算机程序控制这些装置进行自动聚焦。因此，实现多个光路的同时快速聚焦已不再是不可想象的。与此同时，现代生命科学特别是后基因组时代的生命科学研究比以往更迫切地需要能同时对多个对象进行观察的光学显微镜。

发明内容

本发明的目的是提供一种多光路的光学显微镜，以满足用同一台光学显微镜同时对多个样本进行观察的需要。

本发明的目的通过采取如下措施达到：

(a)以一个照明光线传输系统和一个物镜系统构成一个成像用的光路单位，

(b)将多个上述成像光路单位以分别对应不同的观察样本为基础进行组合排列，

(c)用一共同的单个光源或各自独立的多个光源为上述多个照明光线传输系统提供照明，

(d)用一共同的单个光学图像感受器或各自独立的多个光学图像感受器记录上述多个光路单位所成图像，

(e)用一共同的信息处理装置如计算机收集处理和贮存来自上述多个光路单位的图像信息，

(f)用一个或多个图像显示装置如计算机显示器展现上述多个光路单位的图像。

与现有单光路显微镜相比，本发明具有以下优点：

(a)能在一台显微镜中同时观察多个样本对象。

(b)允许不同样本对象处于不同的环境条件。

(c)极大地提高了实验观察的效率和节省总的实验时间。

(d)使实验观察的结果更具可比性。

(e)减低实验者的劳动量。

(f)提高观察结果的客观性。

附图说明

图1：多光路光学显微镜的基本部件和工作原理。

图2：光路间距可调的多光路光学显微镜的基本部件和工作原理。

图3：模块化的多光路光学显微镜的基本部件和工作原理。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1以可能采用方式中的一种来象征性地显示多光路光学显微镜的基本部件和工作原理。

从光源1发出的光线2经棱镜3反射进入由视场光阑4和孔径光阑5所构成的柯拉照明体系。柯拉照明体系的光束经聚焦镜6聚焦后穿过载物台7上位于光路中的开孔8到达位于载物片9上的样本10。由样本折射发出的光线经过物镜11成像于光学图像感受器12上。此光学图像由感受器进行信号转变，转变后的信息经一信号收集与输出装置13输入计算机14。计算机处理信息后将显微图像显示在显示器15上。观察者可通过输入装置16如键盘等与计算机对话并对操作过程进行控制。还可用附加的控制器17直接手动控制某些操作过程如移动载物台。

图2以可能采用方式中的另一种来显示光路间距可调的多光路光学显微镜的基本部件和工作原理。

用可调间距的连接体17将相邻但属于不同光路中的各个对等器件相连。用一与此连接体相垂直的机构18将位于两个光路之间的多个连接体串联组合成一组连接体。不同组的连接体通过此垂直串联机构与一水平机构19相连。如此形成的连接系统可保证在通过控制器20调整各光路的间距时各光路系统的器件保持其光路的校准，同时保证不同光路间距调整的协调一致。光路间距可调的多光路光学显微镜将更有利于观察处于不同规格容器内的多个样本。

图3以可能采用方式中的再一种来显示模块化的多光路光学显微镜的基本部件和工作原理。

在此多光路光学显微镜中，不同部位和功能的显微镜器件组成不同的模块。如包括光源1在内的光源模块A、包括棱镜3、视场光阑4、孔径光阑5、聚焦镜6在内的照明光路模块B、包括载物台7在内的载物模块C、包括物镜11、光学图像感受器12、信号收集与输出装置13在内的成像模块D、包括计算机14、输入装置16在内的信息处理模块E、包括显示器15在内的图像显示模块F、包括载物台移动控制器17在内的附加控制器模块G。这种模块式组建的多光路光学显微镜的最大优点在于用户可根据其需要而灵活快速的更换各种模块。用户甚至可以根据不同的使用目的、经济状况、个人爱好来定购其所需的多光路光学显微镜。此外，制造单位也有充分的灵活性安排不同型号和规格的多光路光学显微镜的生产。模块式的多光路光学显微镜更便于维护和维修并节省开支。

应当指出的是，适合本发明的多光路光学显微镜的实施方式不限于上述举例说明的几种形式。因此，本发明的范围不应以所举例子而应以附加的权力要求和其法律上的解释而定。

Claims

1.一种多光路光学显微镜，包括：

(a)多个成像光路单位，

(b)一个光源系统，

(c)一个图像感受系统，

(d)一个图像处理系统，

(e)一个图像显示系统。

2.权力要求1所指成像光路单位由一个照明光线传输系统和一个物镜系统构成。

3.权力要求1所指多个成像光路单位可以下列组合方式之一排列，其中包括固定间距排列和可调间距排列。

4.权力要求1所指光源系统可以下列形式之一出现，其中包括用同一光源为多个照明光线传输系统提供照明和用不同光源分别为每个照明光线传输系统提供照明。

5.权力要求1所指图像感受系统可以下列形式之一出现，其中包括用同一图像感受系统接受多个成像光路单位和用不同图像感受系统分别接受各个成像光路单位。

6.权力要求1所指图像处理系统可以下列形式之一出现，其中包括用同一图像处理系统处理多个图像感受系统的图像和用不同图像处理系统分别处理各个图像感受系统的图像。

7.权力要求1所指图像显示系统可以下列形式之一出现，其中包括用同一图像显示系统显示多个图像感受系统的图像和用不同图像显示系统分别显示各个图像感受系统的图像。

8.权力要求1所指图像感受系统可由下列器件构成，其中包括电荷耦合装置和互补金属氧化物半导体。

9.权力要求2所指成像光路单位中的照明光线传输系统可由不同方式组成，其中包括柯拉照明。

10.权力要求3所指多个成像光路单位间的可调间距可由下列方式之一实现，其中包括由间距可调的连接体连接相邻光路单位的各个对等器件，将相邻光路单位的各个连接体形成垂直串联，并将各个垂直串联水平相连而组成一个能共同调节的光路间距调节系统。