CN201754202U

CN201754202U - 一种荧光显微镜

Info

Publication number: CN201754202U
Application number: CN 201020277174
Authority: CN
Inventors: 王矛宏; 郑安民; 夏忠平; 张丽; 刘长安; 王策
Original assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2020-07-30

Abstract

本实用新型公开了一种荧光显微镜，包括一采用了无限远多重色差校正光学系统的显微镜主机，所述显微镜主机上设置有一采用了高分辨率平场无限远大数值孔径的荧光物镜、一配置有单反数码相机的三目镜观察系统、一具有等高锐化特性，透过率为90％-95％的荧光滤色片组，以及一用于将激发光发射到标本上的荧光光源，所述荧光光源采用的是LED荧光激发光源。本实用新型的荧光显微镜的LED荧光激发光源在工作时，无噪声，无振动，可有效消除强光意外泄漏，使用安全；可有效防止电源电压的突然变化，满足电磁兼容(EMI)要求：防止射频的干扰，满足电磁辐射防护标准。

Description

一种荧光显微镜

技术领域

本实用新型涉及一种光学显微镜，具体涉及一种用于观察标本所发荧光的荧光显微镜。

背景技术

荧光显微镜是以紫外线为光源，用以照射被检物体，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射亦可发荧光，荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。

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行成的图像的荧光观测部分。来自落射光照部分的激发光通过滤光器照射在标本上。所述荧光观测部分包括目镜观测系统和/或诸如CCD之类的成像部分。

荧光显微镜依照其独特的性能，应用广泛，是细菌学、病毒学、细胞学、肿瘤学、遗传学、免疫学、免疫病例学、寄生虫学等研究工作的理想仪器，可供科研、高效、医疗、防疫等部门使用，与社会发展息息相关。

参见图1所示，一般的荧光显微镜的荧光激发原理如下：

激发光源部分：提供激发荧光所需足够强的激发光(较短波长光线)。荧光滤色片组包括一激发滤光片和一遏止滤光片，其中所述激发滤光片：只通过相应标本需要的激发光，而不要的光线都被截止掉；所述遏止滤光片：遏止掉多余的激发光线，使通过标本中激发出来的荧光便于观察。荧光标本：被荧光色素染色过的标本。

其中，荧光光源是荧光显微镜的关键零部件。它需要提供特定激发光波长范围及足够光效能量，以保证检测样品得到足够的激发而发出强的荧光。

现有技术中，多采用200W的超高压汞灯作光源，它是用石英玻璃制作，中间呈球形，内充一定数量的汞，工作时由两个电极间放电，引起水银蒸发，球内气压迅速升高，当水银完全蒸发时，可达50～70个标准大气压力，这一过程一般约需5～15min。超高压汞灯的发光是电极间放电使水银分子不断解离和还原过程中发射光量子的结果。它发射很强的紫外和蓝紫光，足以激发各类荧光物质，因此，为荧光显微镜普遍采用。

但是，超高压汞灯也散发大量热能。因此，灯室必须有良好的散热条件，工作环境温度不宜太高。

新型超高压汞灯在使用初期不需高电压即可引燃，使用一些时间后，则需要高压启动(约为15000V)，启动后，维持工作电压一般为50～60V，工作电流约4A左右。200W超高压汞灯的平均寿命，在每次使用2h的情况下约为200h，开动一次工作时间愈短，则寿命愈短，如开一次只工作20min，则寿命降低50。灯泡在使用过程中，其光效是逐渐降低的。灯熄灭后要等待冷却才能重新启动。点燃灯泡后不可立即关闭，以免水银蒸发不完全而损坏电极，一般需要等15min。由于超高压汞灯压力很高，紫外线强烈，因此灯泡必须置灯室中方可点燃，以免伤害眼睛和发生爆炸时造成操作。

超高压汞灯(100W或200W)光源的电路和包括变压、镇流、启动几个部分。在灯室上有调节灯泡发光中心的系统，灯泡球部后面安装有镀铝的凹面反射镜，前面安装有集光透镜。

传统荧光光源也有使用卤素灯、氙灯等用来照明，但它们都有明显的缺点：寿命短，需经常更换灯泡；每次使用都需要等待预热一段时间；能耗大；含有铅、汞灯污染环境并对使用人员有害的物质。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种荧光显微镜，该荧光显微镜可以有效避免现有技术中的缺点。

为了解决上述技术问题，实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种荧光显微镜，包括一采用了无限远多重色差校正光学系统的显微镜主机，所述显微镜主机上设置有一采用了高分辨率平场无限远大数值孔径的荧光物镜、一配置有单反数码相机的三目镜观察系统、一具有等高锐化特性，透过率为90％-95％的荧光滤色片组，以及一用于将激发光发射到标本上的荧光光源，所述荧光光源采用的是LED荧光激发光源。

优选的，所述显微镜主机上还设置有一作为所述标本背景光来源的LED白光光源。

优选的，所述LED荧光激发光源设置在所述标本的上方，激发光通过所述荧光物镜照射到所述标本上。

进一步的，所述LED荧光激发光源与一LED光源控制模块连接，所述LED光源控制模块包括，一为LED荧光光源提供可靠、恒定驱动电流的LED驱动电路模块、一用于LED荧光光源工作时直接装换和指示蓝绿通道的LED切换指示电路模块、一用于调节LED荧光光源输出不同光通量的LED亮度调节电路模块、一用于LED荧光光源信号取样的取样电路模块，一用于显示LED荧光光源工作状态的数码管显示电路模块，一连接所述取样电路模块和所述数码管显示电路模块的单片机电路模块以及一为所述LED驱动电路模块、数码管显示电路模块和单片机电路模块提供稳定可靠电压电流的电源电路模块。

与现有技术相比本实用新型具有以下优点：

1.LED照明有着白炽灯、弧光灯等没有的多种优势，低电压下供电仍能有效照明，节能省电。

2.LED还能提供多种多样的光谱线，允许选择LED光源提供从超紫外、可见和近红外的最合适的激发波长。

3.LED光源在使用上更加方便，即开即亮，无须预热等待，使用寿命是传统光源的10倍以上，基本不需要考虑更换灯泡而影响使用。

4.LED光源技术不含有水银等有害物质，不含紫外线，作为环保型光源，成为替代传统光源的最佳选择。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为荧光显微镜的荧光激发原理图。

图2为本实用新型的荧光显微镜的结构示意图。

图3为本实用新型的LED光源控制模块的框架示意图。

图中标号说明：1、显微镜主机，2、荧光物镜，3、三目镜观察系统，4、荧光滤色片组，5、LED荧光激发光源，6、LED光源控制模块，7、LED白光光源，601、LED驱动电路模块，602、LED切换指示电路模块，603、LED亮度调节电路模块，604、取样电路模块，605、数码管显示电路模块，606、单片机电路模块，607、电源电路模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术实施过程做进一步说明。

参见图1所示，一种荧光显微镜，包括一采用了无限远多重色差校正光学系统的显微镜主机1，所述显微镜主机1上设置有一采用了高分辨率平场无限远大数值孔径的荧光物镜2、一配置有单反数码相机的三目镜观察系统3、一具有等高锐化特性，透过率为90％-95％的荧光滤色片组4，以及一用于将激发光发射到标本上的荧光光源，所述荧光光源采用的是LED荧光激发光源5。

优选的，所述显微镜主机1上还设置有一作为所述标本背景光来源的LED白光光源7。

优选的，所述LED荧光激发光源5设置在所述标本的上方，激发光通过所述荧光物镜2照射到所述标本上。

参见图3所示，所述LED荧光激发光源5与一LED光源控制模块6连接，所述LED光源控制模块6包括，一为LED荧光光源提供可靠、恒定驱动电流的LED驱动电路模块601、一用于LED荧光光源工作时直接装换和指示蓝绿通道的LED切换指示电路模块602、一用于调节LED荧光光源输出不同光通量的LED亮度调节电路模块603、一用于LED荧光光源信号取样的取样电路模块604，一用于显示LED荧光光源工作状态的数码管显示电路模块605，一连接所述取样电路模块604和所述数码管显示电路模块605的单片机电路模块606以及一为所述LED驱动电路模块601、数码管显示电路模块605和单片机电路模块606提供稳定可靠电压电流的电源电路模块607。

本实用新型的荧光显微镜的整个LED荧光激发光源的工作过程如下：

当电源电路模块607通电时，LED驱动电路模块601，单片机电路模块606获得电压，LED驱动电路模块601处于等待状态，此时，如数码管显示电路模块605显示数据为0，LED荧光激发光源5无输出，调节LED亮度调节电路模块603，当LED驱动电路模块601达到一定电压启动数值后，LED荧光激发光源5输出，同时取样电路模块604从LED驱动电路模块601上获得数据给单片机电路模块606进行处理，同时将经过处理后的数据传送给数码管显示电路模块605，数码管显示电路模块605进行有效的，实时的显示。

当需要另外一种荧光光源时，可通过LED切换指示电路模块602进行控制，如当系统需要绿光时，可将LED切换指示电路模块602切换到绿光工作状态，此时相应的LED荧光激发光源5转换为绿色，相应的LED绿指示灯亮；同理，如当系统需要蓝光时，可将LED切换指示电路模块602切换到蓝光工作状态，此时相应的LED光源转换为蓝色，此时相应的LED蓝指示灯亮。在切换过程中，由于LED的响应及LED的驱动响应时间都是ns级，因此，这种延迟可以满足荧光光源的使用要求。

LED荧光激发光源在工作时，无噪声，无振动，可有效消除强光意外泄漏，使用安全；可有效防止电源电压的突然变化，满足电磁兼容(EMI)要求：防止射频的干扰，满足电磁辐射防护标准。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种荧光显微镜，包括一采用了无限远多重色差校正光学系统的显微镜主机(1)，所述显微镜主机(1)上设置有一采用了高分辨率平场无限远大数值孔径的荧光物镜(2)、一配置有单反数码相机的三目镜观察系统(3)、一具有等高锐化特性，透过率为90％-95％的荧光滤色片组(4)，以及一用于将激发光发射到标本上的荧光光源，其特征在于：所述荧光光源采用的是LED荧光激发光源(5)。

2.根据权利要求1所述的荧光显微镜，其特征在于：所述显微镜主机(1)上还设置有一作为所述标本背景光来源的LED白光光源。

3.根据权利要求1所述的荧光显微镜，其特征在于：所述LED荧光激发光源(5)设置在所述标本的上方，激发光通过所述荧光物镜(2)照射到所述标本上。

4.根据权利要求1或2或3所述的荧光显微镜，其特征在于：所述LED荧光激发光源(5)与一LED光源控制模块(6)连接，所述LED光源控制模块(6)包括，一为LED荧光光源提供可靠、恒定驱动电流的LED驱动电路模块(601)、一用于LED荧光光源工作时直接装换和指示蓝绿通道的LED切换指示电路模块(602)、一用于调节LED荧光光源输出不同光通量的LED亮度调节电路模块(603)、一用于LED荧光光源信号取样的取样电路模块(604)，一用于显示LED荧光光源工作状态的数码管显示电路模块(605)，一连接所述取样电路模块(604)和所述数码管显示电路模块(605)的单片机电路模块(606)以及一为所述LED驱动电路模块(601)、数码管显示电路模块(605)和单片机电路模块(606)提供稳定可靠电压电流的电源电路模块(607)。