CN217561338U - 显微镜用多通道led光源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种显微镜用多通道LED光源装置，包括安装板，以及设置于安装板同一侧的第一LED光源单元和至少一个第二LED光源单元；第一LED光源单元包括LED发光组件和第一镜座，第一镜座上设有第一光学镜片；第二LED光源单元包括LED发光组件和第二镜座，第二镜座上设有第二光学镜片；第一光学镜片的反射光光路和各个第二光学镜镜片的反射光光路相同；LED发光组件包括灯座和单色LED灯，各个LED发光组件的单色LED灯发出的单色光的波长不同。本实用新型能够根据需求通过控制不同通道的LED光源单元工作，从而给显微镜或其他仪器提供不同波段组合的光源对待观察对象进行照明。

Description

显微镜用多通道LED光源装置

技术领域

本实用新型涉及光电仪器技术领域，尤其涉及一种显微镜用多通道LED光源装置。

背景技术

在生物学领域中，光学显微镜主要用来观察标本中细胞的活动，为了便于观察，通常通过多种不同颜色的荧光染色剂对标本进行染色，待观测的标本被特定波长的光线照射，标本中的荧光色素吸收光子后进入激发态，在荧光素分子或原子从激发态到基态的过程中发射长波长的激发光，从而在显微镜中得到与出射光波长相对应的颜色的成像。

目前，生物实验室多选用汞灯作为显微成像实验用照明光源。但是汞灯管含汞，有毒，处理不当会对土壤、地下水甚至人体健康产生危害。且汞灯本身需要预热、寿命短、发热量大等缺点，正在被多个国家淘汰。作为汞灯的替代光源，LED具备了天然的优势，不仅安全环保，而且使用寿命是汞灯的10倍以上。在使用方面，具有无需预热、驱动电压低、轻便等特点。

但是，目前国内市场上用于显微镜的LED光源模块只有一路LED，只能发出某一波长范围内的单色光，其可供选择的波段单一，适用范围小，操作人员在使用过程中无法进行不同波段的切换，对于多种荧光染色剂染色的标本，需要使用多个能够发出不同颜色的光的LED光源模块来分别对标本进行照射，各个LED光源模块均为独立控制，这样使得整个显微镜设备的LED光源体积庞大，且操作麻烦。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种显微镜用多通道LED光源装置，能够根据需求通过控制不同通道的LED光源单元工作，从而给显微镜提供不同波段组合的光束对待观察对象进行照明，便于操作人员在使用显微镜的过程中按需进行切换，有效扩大LED光源的适用范围。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下方案：

一种显微镜用多通道LED光源装置，包括安装板，以及设置于所述安装板同一侧的第一LED光源单元和至少一个第二LED光源单元；

所述第一LED光源单元包括LED发光组件和与该LED发光组件对应布置的第一镜座，所述第一镜座上设有第一光学镜片，所述第一光学镜片为反射镜或二向色镜；

所述第二LED光源单元包括LED发光组件和与该LED发光组件对应布置的第二镜座，所述第二镜座上设有第二光学镜片，所述第二光学镜片为二向色镜；

所述第一镜座和各个所述第二镜座沿所述安装板的长度方向依次安装在所述安装板上，所述第一光学镜片的反射光光路和各个所述第二光学镜镜片的反射光光路相同；

所述LED发光组件包括安装在所述安装板上的灯座和安装在所述灯座上的单色LED灯，各个LED发光组件的单色LED灯发出的单色光的波长不同。

优选地，所述第一光学镜片和各个所述第二光学镜片同轴布置。

优选地，所述第一光学镜片的镜面与所述第一LED光源单元的单色LED灯发出的单色光的夹角为45°，所述第二光学镜片的镜面与所述第二LED光源单元的对应的单色LED灯发出的单色光的夹角为45°。

优选地，所述第一光学镜片和与其相邻的第二光学镜片之间的夹角以及任意相邻的两个第二光学镜片之间的夹角均为90°。

优选地，所述显微镜用多通道LED光源装置还包括光波导透镜组，所述光波导透镜组设置于所述安装板长度方向上的远离所述第一光学镜片的一端，所述光波导透镜组用于将所述第一光学镜片和各个第二光学镜片的反射光进行聚焦并将其导入到连接所述光波导透镜组和显微镜的光波导中以对所述显微镜上的观察对象进行照射。

优选地，所述第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括快门组件；

所述快门组件包括快门安装座和电动快门，所述快门安装座安装于所述安装板上，所述电动快门安装在所述快门安装座上且位于所述LED发光组件和对应的第一镜座或第二镜座之间，当所述电动快门打开时，所述LED发光组件的单色LED灯发出的单色光能够通过所述电动快门照射至对应的第一光学镜片或第二光学镜片上。

优选地，所述第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括聚光透镜组，所述聚光透镜组设置于所述LED发光组件和对应的电动快门之间，所述聚光透镜组用于将所述LED发光组件发出的发散光聚集成平行光，以确保所述单色LED灯发出的单色光能够通过所述电动快门。

优选地，所述第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括滤光片，所述滤光片设置于所述聚光透镜组和对应的电动快门之间，所述滤光片用于选取对应的单色LED灯发出的单色光中所需的波长的光，且各个滤光片所选取的波长的光不同。

优选地，所述显微镜用多通道LED光源装置还包括箱体，所述安装板竖向设置于所述箱体内。

优选地，所述显微镜用多通道LED光源装置，还包括电控单元，所述电控单元包括设置于所述安装板的与所述第一LED光源单元/第二LED光源单元电路板相对的一侧的控制电路板，所述控制电路板上设有用于控制各个单色LED灯工作状态的LED控制模块、用于控制各个电动快门工作状态的快门控制模块、用于与外部设备进行通讯的通信模块和用于为所述控制电路板供电的电源模块。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过设置多个LED发光组件，且各个LED发光组件中的单色LED灯发出的单色光的波长不同，用户可按需开启对应波长的单色LED灯，各个单色LED灯发出所需波长的光束照射在对应的第一光学镜片或第二光学镜片上，然后导出使用，从而给显微镜提供不同波段组合的光束对待观察对象进行照明，整个过程操作简单便捷，使得该显微镜用多通道LED光源装置可供选择的波段多样化，便于操作人员在使用过程中进行按需切换，提高了实用性；另外，将多个LED发光组件同时安装在同一个安装板上，便于对发出不同波长的各个单色LED灯进行集中控制，使得整个LED光源装置集成度更高，从而有效减小了整个显微镜设备的LED光源的体积。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本实用新型一实施例中显微镜用多通道LED光源装置的内部结构的左视图；

图2是本实用新型一实施例中显微镜用多通道LED光源装置的某一视角的内部结构示意图；

图3是图2的主视图；

图4是本实用新型一实施例中显微镜用多通道LED光源装置的另一视角的内部结构示意图；

图5是图4的主视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行清楚、完整的描述。显然，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，除非另有说明，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-5所示，本实用新型实施例提供一种显微镜用多通道LED光源装置，包括安装板1，以及设置于安装板1同一侧的第一LED光源单元和至少一个第二LED光源单元；第一LED光源单元包括LED发光组件2和与该LED发光组件2对应布置的第一镜座3，第一镜座3上设有第一光学镜片4，第一光学镜片4为反射镜或二向色镜；第二LED光源单元包括LED发光组件2和与该LED发光组件2对应布置的第二镜座5，第二镜座5上设有第二光学镜片6，第二光学镜片6为二向色镜；第一镜座3和各个第二镜座5沿安装板1的长度方向依次安装在安装板1上，第一光学镜片4的反射光光路和各个第二光学镜镜片的反射光光路相同；LED发光组件2包括安装在安装板1上的灯座7和安装在灯座7上的单色LED灯，各个LED发光组件2的单色LED灯发出的单色光的波长不同。

具体地，本实施例中，第一光学镜片4采用反射镜，相对二向色镜成本更低。

具体地，如图1所示(各个竖向虚线箭头所示方向为各个LED发光组件2发出的光束的传输方向，图1中水平虚线箭头所示方向为反射光光路的光传输方向)，该LED光源装置为具有6路LED发光组件2的六通道LED光源装置，该装置包括1个第一LED光源单元和5个第二LED光源单元，对应具有1个第一光学镜片4和5个第二光学镜片6，第一光学镜片4位于反射光光路的最右侧，其仅用于将最左侧的LED发光组件2发出的单色光束反射至反射光光路中；第一光学镜片4左侧的5个为第二光学镜片6，其不仅用于将对应的LED发光组件2发出的单色光束反射至反射光光路中，还用于供位于其右侧所有的反射光光路发出的光束经对应的光学镜片反射至反射光光路中后能够透射穿过，从而使得通过控制系统的切换操作，在该反射光光路的末端得到所需要的不同波长组合的光束来照射显微镜上的待观测对象。

具体地，本实施例中，灯座7的位于单色LED灯出光的一侧还设置有聚光透镜对单色LED灯发出的发散光进行聚集。

具体地，如图1所示，各个LED发光组件2的灯座7可以分开设置，这样便于通过调节单个灯座7的角度来对灯座7上对应的单色LED灯的出光方向进行调节使单色LED灯发出的光束对正相应的光学镜片；如图2、图3所示，也可以将相邻的几个LED发光组件2的灯座7设置为一个一体式的灯座7，减少零件数量，从而降低生产安装时间和成本。

具体地，如图1-图3所示，为了便于对各个第一光学镜片4和第二光学镜片6的光轴进行对中，安装各个第一光学镜片4的第一镜座3和安装各个第二光学镜片6的第二镜座5可以设置为一个一体式的镜座，在对应位置开设与第一光学镜片4/第二光学镜片6相适配的插槽，通过插设安装的方式将各个第一光学镜片4和第二光学镜片6插入插槽中，这样也便于各个第一光学镜片4和第二光学镜片6的更换。

本实施例中，设置多个LED发光组件2，且各个LED发光组件2中的单色LED灯发出的单色光的波长不同，用户可按需开启对应波长的单色LED灯，各个单色LED灯发出所需波长的光束照射在对应的第一光学镜片4或第二光学镜片6上，然后导出使用，从而给显微镜提供不同波段组合的光束对待观察对象进行照明，整个过程操作简单便捷，使得该显微镜用多通道LED光源装置可供选择的波段多样化，便于操作人员在使用过程中进行按需切换，提高了实用性；另外，将多个LED发光组件2同时安装在同一个安装板1上，便于对发出不同波长的各个单色LED灯进行集中控制，使得整个LED光源装置集成度更高，从而有效减小了整个显微镜设备的LED光源的体积。

在上述实施例的基础上，为了使各个第一光学镜片4和第二光学镜片6反射后的光束能够更好地聚集，在一个实施例中，第一光学镜片4和各个第二光学镜片6同轴布置，使各个第一光学镜片4和第二光学镜片6的中心对正。

在上述实施例的基础上，如图1-3所示，为了使各个第一光学镜片4和第二光学镜片6反射后的光束能够更加方便地导出使用，在一个实施例中，第一光学镜片4的镜面与第一LED光源单元的单色LED灯发出的单色光的夹角为45°，第二光学镜片6的镜面与第二LED光源单元的对应的单色LED灯发出的单色光的夹角为45°，这样，反射后的光束与各个LED发光组件2发出的光相互垂直。

在上述实施例的基础上，如图1-3所示，为了使整个装置的结构更紧凑，在一个实施例中，第一光学镜片4和与其相邻的第二光学镜片6之间的夹角以及任意相邻的两个第二光学镜片6之间的夹角均为90°，这样，使得相邻的两个LED发光组件2可以交错设置于反射光光路的两侧，从而使得在光路的方向上可以将安装板1做的更短，一定程度上缩小整个装置体积。

进一步，在一个实施例中，显微镜用多通道LED光源装置还包括光波导透镜组8，光波导透镜组8设置于安装板1长度方向上的远离第一光学镜片4的一端，光波导透镜组8用于将第一光学镜片4反射的光和各个第二光学镜片6的反射和透射的光进行聚焦并将其导入到连接光波导透镜组8和显微镜的光波导中以对显微镜上的观察对象进行照射。

进一步，在一个实施例中，如图1-3所示，第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括快门组件；快门组件包括快门安装座9和电动快门10，快门安装座9通过螺栓安装于安装板1上，电动快门10卡设安装在快门安装座9的定位槽内，并通过螺栓进行固定，电动快门10位于LED发光组件2和对应的第一镜座3或第二镜座5之间用来打开或关闭LED发光组件2发出的光向第一镜座3或第二镜座5方向的传输路径。当电动快门10打开时，LED发光组件2的单色LED灯发出的单色光能够通过电动快门10照射至对应的第一光学镜片4或第二光学镜片6上；当电动快门10关闭时，LED发光组件2的单色LED灯发出的光的传输路径被电动快门10切断，LED发光组件2的单色LED灯发出的单色光无法通过电动快门10照射至对应的第一光学镜片4或第二光学镜片6上。

进一步，在一个实施例中，第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括聚光透镜组11，聚光透镜组11设置于LED发光组件2和对应的电动快门10之间，聚光透镜组11用于将LED发光组件2发出的发散光聚集成平行光，以确保单色LED灯发出的单色光能够通过电动快门10，并进入到对应的第一光学镜片4或第二光学镜片6中心位置。

进一步，在一个实施例中，第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括滤光片12，滤光片12设置于聚光透镜组11和对应的电动快门10之间，滤光片12用于选取对应的单色LED灯发出的单色光中所需的波长的光，且各个滤光片12所选取的波长的光不同。由于各个单色LED灯发出的单色光的波长范围较广，因此，需要使用较窄波段的滤光片12对单色LED灯发出的单色光进行过滤，过滤掉光波中不需要的波段，只允许需要的波长的光通过。

进一步，在一个实施例中，显微镜用多通道LED光源装置还包括箱体13，安装板1竖向设置于箱体13内。

在一个实施例中，如图4、图5所示，显微镜用多通道LED光源装置还包括电控单元，电控单元包括设置于安装板1的与第一LED光源单元/第二LED光源单元相对的一侧的控制电路板14，控制电路板14上设有用于控制各个单色LED灯工作状态的LED控制模块15、用于控制各个电动快门10工作状态的快门控制模块16、用于与外部设备进行通讯的通信模块17和用于为控制电路板14供电的电源模块18。各个LED发光组件2的单色LED灯分别与LED控制模块15电连接，各个电动快门10分别与快门控制模块16电连接，LED控制模块15和快门控制模块16分别与通信模块17电连接。这样，将光路部分和电控单元分开设置于安装板1两侧，光路部分和电控单元互不干涉，使得电控单元工作产生的热量的不容易对光路部分造成影响，同时避免了因电控单元产生的电磁场对LED光源的影响，从而有效保证光路部分工作的稳定性。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，包括安装板，以及设置于所述安装板同一侧的第一LED光源单元和至少一个第二LED光源单元；

所述第一LED光源单元包括LED发光组件和与该LED发光组件对应布置的第一镜座，所述第一镜座上设有第一光学镜片，所述第一光学镜片为反射镜或二向色镜；

所述第二LED光源单元包括LED发光组件和与该LED发光组件对应布置的第二镜座，所述第二镜座上设有第二光学镜片，所述第二光学镜片为二向色镜；

所述第一镜座和各个所述第二镜座沿所述安装板的长度方向依次安装在所述安装板上，所述第一光学镜片的反射光光路和各个所述第二光学镜镜片的反射光光路相同；

所述LED发光组件包括安装在所述安装板上的灯座和安装在所述灯座上的单色LED灯，各个LED发光组件的单色LED灯发出的单色光的波长不同。

2.根据权利要求1所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，所述第一光学镜片和各个所述第二光学镜片同轴布置。

3.根据权利要求2所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，所述第一光学镜片的镜面与所述第一LED光源单元的单色LED灯发出的单色光的夹角为45°，所述第二光学镜片的镜面与所述第二LED光源单元的对应的单色LED灯发出的单色光的夹角为45°。

4.根据权利要求3所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，所述第一光学镜片和与其相邻的第二光学镜片之间的夹角以及任意相邻的两个第二光学镜片之间的夹角均为90°。

5.根据权利要求1-4任一项所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，还包括光波导透镜组，所述光波导透镜组设置于所述安装板长度方向上的远离所述第一光学镜片的一端，所述光波导透镜组用于将所述第一光学镜片发射的光和各个第二光学镜片的反射和透射的光进行准直并将其导入到连接所述光波导透镜组和显微镜的光波导中以对所述显微镜上的观察对象进行照射。

6.根据权利要求5所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，所述第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括快门组件；

所述快门组件包括快门安装座和电动快门，所述快门安装座安装于所述安装板上，所述电动快门安装在所述快门安装座上且位于所述LED发光组件和对应的第一镜座或第二镜座之间，当所述电动快门打开时，所述LED发光组件的单色LED灯发出的单色光能够通过所述电动快门照射至对应的第一光学镜片或第二光学镜片上。

7.根据权利要求6所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，所述第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括聚光透镜组，所述聚光透镜组设置于所述LED发光组件和对应的电动快门之间，所述聚光透镜组用于将所述LED发光组件发出的发散光聚集成平行光，以确保所述单色LED灯发出的单色光能够通过所述电动快门。

8.根据权利要求7所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，所述第一LED光源单元和第二LED光源单元均还包括滤光片，所述滤光片设置于所述聚光透镜组和对应的电动快门之间，所述滤光片用于选取对应的单色LED灯发出的单色光中所需的波长的光，且各个滤光片所选取的波长的光不同。

9.根据权利要求6-8任一项所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，还包括箱体，所述安装板竖向设置于所述箱体内。

10.根据权利要求9所述的显微镜用多通道LED光源装置，其特征在于，还包括电控单元，所述电控单元包括设置于所述安装板的与所述第一LED光源单元/第二LED光源单元相对的一侧的控制电路板，所述控制电路板上设有用于控制各个单色LED灯工作状态的LED控制模块、用于控制各个电动快门工作状态的快门控制模块、用于与外部设备进行通讯的通信模块和用于为所述控制电路板供电的电源模块。

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