CN219871935U - 一种多波段led荧光显微镜光源系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显微镜技术领域，本发明公开了一种多波段LED荧光显微镜光源系统。本发明将光源驱动板、至少两个不同波长的LED光源、至少两个第一聚光透镜、至少一个二向分光镜、及一个准直透镜、一个第二聚光透镜设置在同一机壳内，光源驱动板与LED光源电性连接，控制装置与机壳内的光源驱动板电性连接，控制装置通过光源驱动板控制不同LED光源的通断，从而使光源装置输出不同波段的光，也可同时输出多种波段光，实现了多波段切换的功能，可操作性强，解决了常用显微镜荧光光源亮度不可调节、波段不可控制得问题。

Description

一种多波段LED荧光显微镜光源系统

技术领域

本发明涉及显微镜技术领域，特别涉及一种多波段LED荧光显微镜光源系统。

背景技术

荧光显微镜使用的光源能够发出强烈的激发光，经过激发滤色镜，过滤掉一部分光源当中的非激发光；接着通过聚光镜将激发光聚焦于样品，诱发样品上的荧光物质发射荧光；最后经过物镜后的阻断滤色镜，阻止所有的激发光通过，只允许诱发的荧光通过，这便是荧光显微镜的成像原理。荧光成像技术的优势主要表现在荧光标记分子种类繁多，应用范围极广，信号强度高，可获得清晰的成像结果，实验成本低，可实现随时激发、发光、检测，且从活体到离体均可成像。实验中采用合适的光源是荧光实验成功与否的关键。但是，目前大多荧光显微镜采用的光源装置为汞灯氙灯或者金属卤素灯，以上光源在使用时散发出大量的热，因此必须有良好的散热条件，导致灯箱笨重；以汞灯为例，为延长汞灯寿命，打开汞灯后不可立即关闭，以免水银蒸发不完全而损坏电极，一般需要等15分钟后才能关闭；汞灯熄灭后须等待30分钟待完全冷却才能重新启动，否则可能导致汞灯爆炸；汞灯发出的光紫外含量大，对人眼有损害作用，故必须安装紫外防护罩。同时，传统的汞灯灯泡稳定工作寿命仅200-400小时，且价格昂贵。所以传统光源具有能效差、可操控性差，体积大笨重，维护成本高的问题。但是单颗LED灯珠光源的发光波段比较窄，不能满足荧光显微镜多波段荧光激发的需求。为解决以上产品问题，十分有必要开发出一种多波段LED荧光显微镜光源系统。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种LED多波段荧光显微镜光源系统，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种多波段LED荧光显微镜光源系统，包括光源装置及控制装置；所述光源装置包括机壳，所述机壳内设置有光源驱动板、至少两个不同波长的LED光源、至少两个第一聚光透镜、至少一个二向分光镜、及一准直透镜、一第二聚光透镜，所述LED光源与第一聚光透镜一一对应，所述LED光源与至少一个二向分光镜对应设置，所述准直透镜与至少一个二向分光镜对应设置，所述准直透镜与第二聚光透镜对应设置，所述机壳上设置有出光孔，所述出光孔与所述第二聚光透镜相对应，所述光源驱动板与所述LED光源电性连接；所述控制装置与所述光源驱动板电性连接。

优选的，所述二向分光镜的数量为一个，所述LED光源的数量为两个，两个LED光源的光轴垂直，每个LED光源的光轴与所述二向分光镜的中心在同一直线上，所述二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上。

优选的，所述二向分光镜的数量为两个，至少一个二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上，所述LED光源的数量为2～3个，两个二向分光镜的中心与一个LED光源的光轴在同一直线上。

优选的，所述二向分光镜的数量为三个，所述LED光源的数量为3～4个，三个二向分光镜分别位于对应LED光源的光路上，至少一个二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上。

优选的，所述LED光源安装于光源固定座上，所述第一聚光透镜安装于第一聚光透镜筒内，所述第一聚光透镜筒安装于所述光源固定座上，所述LED光源的光轴与所述第一聚光透镜的中心在同一直线上。

优选的，所述二向分光镜安装于分光镜固定座上，所述分光镜固定座安装于所述机壳的底板上。

优选的，所述准直透镜安装于准直透镜固定座内，所述第二聚光透镜安装于所述第二聚光透镜筒内，所述第二聚光透镜筒安装于所述机壳的底板上。

进一步优选的，所述机壳上设置有准直推杆，所述准直推杆的一端穿过所述机壳上的通孔后与所述准直透镜固定座固定连接，所述准直推杆的另一端露置于所述机壳外且设置有调焦旋钮。

优选的，所述光源驱动板安装于所述固定件上，所述固定件安装于所述机壳内。

优选的，所述机壳上设置有散热孔。

优选的，所述机壳在出光孔处设置有转接环。

优选的，所述机壳上设置有电源线接口及控制器接口，所述电源接口、控制器接口分别与所述光源驱动板电性连接。

优选的，所述机壳内设置有散热组件，所述散热组件包括散热风扇及风扇固定座，所述LED光源位于所述风扇固定座的一侧，所述散热风扇安装于所述风扇固定座的另一侧，所述风散固定座设置有散热通道。

所述机壳包括底板、顶板、两个侧盖板和两个连接板，两个侧盖板相对设置且通过两个连接板连接，两个侧盖板和两个连接板位于顶板和底板之间。

优选的，所述控制装置包括壳体，主控制板、按键固定电路板、按键开关、调光旋钮开关，所述按键开关与所述按键固定电路板电性连接，所述按键固定电路板、调光旋钮开关分别与所述主控制板电性连接。

进一步优选的，所述壳体上设置有USB串口，所述USB串口与所述主控制板电性连接。

进一步优选的，所述壳体上设置有光源总开关，所述光源总开关与所述主控制板电性连接。

进一步优选的，所述壳体上安装有显示屏，所述显示屏与所述主控制板电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明将光源驱动板、至少两个不同波长的LED光源、至少两个第一聚光透镜、至少一个二向分光镜、及一准直透镜、一第二聚光透镜设置在同一机壳内，光源驱动板与LED光源电性连接，控制装置与机壳内的光源驱动板电性连接，控制装置通过光源驱动板控制不同LED光源的通断，从而使光源装置输出不同波段的光，也可同时输出多种波段光，实现了多波段切换的功能，操作方便。解决了常用显微镜荧光光源亮度不可调节、波段不可控制的问题。

附图说明

图1为本发明提供的光源装置的立体图；

图2为本发明提供的光源装置的内部结构图；

图3为本发明提供的光源装置的剖视图；

图4为本发明提供的控制装置的立体图；

图5为本发明提供的控制装置的内部结构图。

图中，1-机壳，2-光源驱动板，3-光源固定座，4-第一聚光透镜筒，5-分光镜固定座，6-准直透镜固定座，7-第二聚光透镜筒，8-固定件，9-准直推杆，10-调焦旋钮，11-挡光片，12-散热孔，13-散热风扇，14-风扇固定座，15-转接环，16-控制器接口，17-电源线接口，18-底板，19-侧盖板，20-连接板，21-通孔，22-主控制板，23-按键固定电路板，24-调光旋钮开关，25-按键开关，26-USB串口，27-光源总开关，28-显示屏，29-电源开关，30-壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

如图1～4所示，本实施例提供的一种多波段LED荧光显微镜光源系统，包括光源装置及控制装置；光源装置包括机壳1，机壳1内设置有光源驱动板2、至少两个不同波长的LED光源、至少两个第一聚光透镜、至少一个二向分光镜、及一准直透镜、一第二聚光透镜，LED光源与第一聚光透镜一一对应，LED光源与至少一个二向分光镜对应设置，准直透镜与至少一个二向分光镜对应设置，准直透镜与第二聚光透镜对应设置，机壳1上设置有出光孔，出光孔与第二聚光透镜相对应，光源驱动板2与LED光源电性连接；控制装置与光源驱动板2电性连接。

具体的，二向分光镜的数量为一个，LED光源的数量为两个，两个LED光源的光轴垂直，每个LED光源的光轴与二向分光镜的中心在同一直线上，二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上。

具体的，二向分光镜的数量为两个，至少一个二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上，LED光源的数量为2～3个，两个二向分光镜的中心与一个LED光源的光轴在同一直线上。

具体的，二向分光镜的数量为三个，LED光源的数量为3～4个，三个二向分光镜分别位于对应LED光源的光轴上，至少一个二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上。

具体的，二向分光镜的数量不少于两个且倾斜方向相同。

在一具体应用场景中，二向分光镜的数量为三个，三个二向分光镜分别为低波段二向分光镜、中波段二向分光镜和高波段二向分光镜；低波段二向分光镜用于反射波长为300nm-420nm的光，透过波长为420nm-490nm的光；中波段二向分光镜用于反射波长为300nm-490nm的光，透过波长为500-800nm的光；高波段二向分光镜用于反射波长为500nm-590nm的光，透过波长为600nm-800nm的光；LED光源的数量为四个，四个LED光源分别为420nm-490nm波段LED灯珠、500nm-590nm波段LED灯珠、600-800nm波段LED灯珠、300-420nm波段LED灯珠，低波段二向分光镜和中波段二向分光镜位于420nm-490nm波段LED灯珠的光轴上，中波段二向分光镜的中心、高波段二向分光镜的中心位于600-800nm波段LED灯珠的光轴、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上，高波段二向分光镜还位于500nm-590nm波段LED灯珠的光轴上，低波段二向分光镜还位于300-420nm波段LED灯珠的光轴上。通过与光源驱动板2电性连接的控制装置，控制不同LED灯珠的通断，从而使光源装置输出不同波段的光，也可同时输出多种波段光，从而实现不同波段的切换，操作方便。

具体的，LED光源安装于光源固定座3上，第一聚光透镜安装于第一聚光透镜筒4内，第一聚光透镜筒4安装于光源固定座3上，LED光源的光轴与第一聚光透镜的中心在同一直线上。第一聚光透镜用于汇聚LED光源发出的光。

具体的，二向分光镜安装于分光镜固定座5上，分光镜固定座5安装于机壳1的底板18上。

具体的，准直透镜安装于准直透镜固定座6内，第二聚光透镜安装于第二聚光透镜筒7内，第二聚光透镜筒7安装于机壳1的底板18上。机壳1上设置有准直推杆9，准直推杆9的一端穿过机壳1上的通孔21后与准直透镜固定座6固定连接，准直推杆9与准直透镜固定连接，准直推杆9的另一端露置于机壳1外且设置有调焦旋钮10。机壳1内还设置有挡光片11，挡光片11固定在准直透镜固定座6上，挡光片11套设在准直推杆9上，挡光片11用于遮挡通孔21，可以避免外部光线通过通孔21进入机壳1内。以准直透镜、准直透镜固定座6、第二聚光透镜、第二聚光透镜筒7、准直推杆9及调焦旋钮10组成准直透镜组件，其作用是让LED光源适配各款荧光显微镜，达到光线准直的效果。

具体的，光源驱动板2安装于固定件8上，固定件8安装于机壳1内。

具体的，机壳1上设置有散热孔12，有利于散热，从而有利于延长光源装置的使用寿命。

具体的，机壳1在出光孔处设置有转接环15，光源装置通过转接环15固定在荧光显微镜上。

具体的，机壳1上设置有电源线接口17及控制器接口16，电源接口17、控制器接口16分别与光源驱动板2电性连接。

具体的，机壳1内设置有散热组件，散热组件包括散热风扇13及风扇固定座14，LED光源位于风扇固定座14的一侧，散热风扇13安装于风扇固定座14的另一侧，风散固定座设置有散热通道。散热组件的设置，有利于散热，从而有利于延长光源装置的使用寿命。

具体的，机壳1包括底板18、顶板、两个侧盖板19和两个连接板20，两个侧盖板19相对设置且通过两个连接板20连接，两个侧盖板19和两个连接板20位于顶板和底板18之间。

实施例2

本实施例的多波段LED荧光显微镜光源系统是在实施例1基础上的改进，实施例1中公开的技术内容在本实施例中不重复描述，实施例1公开的内容也属于本实施例公开的内容。

如图1～5所示，控制装置包括壳体30、主控制板22、按键固定电路板23、按键开关25、调光旋钮开关24，按键开关25与按键固定电路板23电性连接，按键固定电路板23、调光旋钮开关24分别与主控制板22电性连接。

壳体30上设置有USB串口26，USB串口26与主控制板22电性连接。

壳体30上设置有光源总开关27，光源总开关27与按键固定电路板23电性连接。

壳体30上设置有电源开关29，电源开关29为按键式电源开关，电源开关29与主控制板22电性连接。

壳体30上安装有显示屏28，显示屏28与主控制板22电性连接。

在本实施例中，主控制板22通过12芯航空插头输出信号来控制光源装置，根据按键开关25和调光旋钮开关24所传输的信号，控制光源装置中LED光源的通断及LED光源的波长，从而实现多波段切换的功能。

本实施例所述的主控制板22、光源总开关27、显示屏28、按键固定电路板23、按键开关25、调光旋钮开关24均为现有的设备，可在市场上购买得到。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，包括光源装置及控制装置；所述光源装置包括机壳，所述机壳内设置有光源驱动板、至少两个不同波长的LED光源、至少两个第一聚光透镜、至少一个二向分光镜、及一准直透镜、一第二聚光透镜，所述LED光源与第一聚光透镜一一对应，所述LED光源与至少一个二向分光镜对应设置，所述准直透镜与至少一个二向分光镜对应设置，所述准直透镜与第二聚光透镜对应设置，所述机壳上设置有出光孔，所述出光孔与所述第二聚光透镜相对应，所述光源驱动板与所述LED光源电性连接；所述控制装置与所述光源驱动板电性连接。

2.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述二向分光镜的数量为三个，所述LED光源的数量为3～4个，三个二向分光镜分别位于对应LED光源的光路上，至少一个二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上。

3.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述二向分光镜的数量为两个，至少一个二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上，所述LED光源的数量为2～3个，两个二向分光镜的中心与一个LED光源的光轴在同一直线上。

4.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述二向分光镜的数量为一个，所述LED光源的数量为两个，两个LED光源的光轴垂直，每个LED光源的光轴与所述二向分光镜的中心在同一直线上，所述二向分光镜的中心、准直透镜的中心及第二聚光透镜的中心在同一直线上。

5.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述LED光源安装于光源固定座上，所述第一聚光透镜安装于第一聚光透镜筒内，所述第一聚光透镜筒安装于所述光源固定座上，所述LED光源的光轴与所述第一聚光透镜的中心在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述准直透镜安装于准直透镜固定座内，所述机壳上设置有准直推杆，所述准直推杆的一端穿过所述机壳上的通孔后与所述准直透镜固定座固定连接，所述准直推杆的另一端露置于所述机壳外且设置有调焦旋钮。

7.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述机壳上设置有散热孔。

8.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述机壳在出光孔处设置有转接环。

9.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述机壳内设置有散热组件，所述散热组件包括散热风扇及风扇固定座，所述LED光源位于所述风扇固定座的一侧，所述散热风扇安装于所述风扇固定座的另一侧，所述风扇固定座设置有散热通道。

10.根据权利要求1所述的多波段LED荧光显微镜光源系统，其特征在于，所述控制装置包括壳体，主控制板、按键固定电路板、按键开关、调光旋钮开关，所述按键开关与所述按键固定电路板电性连接，所述按键固定电路板、调光旋钮开关分别与所述主控制板电性连接。