照明光源系统、光学显微镜及其操作方法与流程

专利2026-02-01  4


本发明涉及光学成像照明系统领域,尤其涉及一种照明光源系统、光学显微镜及其操作方法。


背景技术:

1、光学显微镜是生命科学、医学领中不可替代的工具之一。早期对显微成像技术的研究,主要关注成像透镜的成像质量和光路的设计。随着光电器件的发展,光学显微术实现了与计算成像技术的结合,突破了传统光学的许多限制,实现了数字重聚焦、差分相衬成像、综合孔径显微成像等多种新的显微模式。

2、在现有技术方案中,新的显微模式采用多颗led灯珠排列组成的led光源,并通过孔径光阑限制光束,控制光束的通过。然而由多颗led灯珠发射的光束通过孔径光阑后,出现了中间强四周弱,照明效果不一,照明亮度不均匀的问题,并且孔径光阑限制了光束的通过后,光束的亮度出现了明显的减弱,上述情况均严重影响了光学显微镜的显微成像过程。


技术实现思路

1、本申请实施例提供的一种照明光源系统、光学显微镜及其操作方法,可以实现提供均匀、高亮的显微照明。

2、第一方面,本申请的实施例提供了一种照明光源系统,包括:

3、led光源,所述led光源由多颗led灯珠均匀排列,绕一个预设的中心区域围成多个环形,每颗所述led灯珠用于受控独立开关;

4、液体光纤,包括多条光纤导管,所述光纤导管中填充有导光填充液,所述光纤导管包括入射端和出射端,所述led灯珠与所述光纤导管一一对应;

5、孔径光阑,包括通光孔,所述入射端对接所述led灯珠,所述出射端对接所述通光孔;

6、成像透镜,所述成像透镜的前焦面对接所述通光孔,所述成像透镜的后焦面对接成像位置。

7、第二方面,本申请的实施例提供了另一种照明光源系统,包括:

8、led光源,所述led光源由多颗led灯珠均匀排列,绕一个预设的中心区域围成多个环形,每颗所述led灯珠用于受控独立开关;

9、液体光纤,包括多条光纤导管,所述光纤导管中填充有导光填充液,所述光纤导管包括入射端和出射端,所述led灯珠与所述光纤导管一一对应;

10、孔径光阑,包括通光孔,所述通光孔对接显微镜的物镜的前焦面,显微镜的物镜的后焦面与样品位置对应;

11、分光棱镜,设置于所述孔径光阑和显微镜的物镜之间,所述分光棱镜包括反光面,所述反光面对接显微镜的管镜。

12、在一些实施例中,所述照明系统还包括led基板,所述led光源固定在所述led基板的平面上,所述led基板的平面平行于所述孔径光阑的平面。

13、在一些实施例中,所述出射端汇聚到所述通光孔并形成平整的端面,以使每条光纤导管从入射端到出射端之间的距离相同。

14、在一些实施例中,所述led灯珠包括嵌入部,所述嵌入部嵌入所对应光纤导管的入射端。

15、在一些实施例中,所述孔径光阑包括调节手柄,或者,所述孔径光阑包括调节机构,用于根据接收到的指令调节所述通光孔的大小。

16、在一些实施例中,所述出射端在所述孔径光阑的位置与所述led灯珠排列的位置对应。

17、第三方面,本申请的实施例提供了一种光学显微镜,包括第一方面的照明光源系统,还包括:

18、显微物镜,所述显微物镜的物平面与样品重合,所述显微物镜的光轴穿过所述led光源中心的led灯珠所对应液体光纤的出射端中心;

19、管镜,所述管镜的光轴与所述显微物镜的光轴重合;

20、相机,包括光敏面,所述光敏面平行于所述管镜,以使所述样品成像于所述光敏面上。

21、第四方面,本申请的实施例提供了另一种光学显微镜,包括第二方面的照明光源系统,还包括:

22、显微物镜,所述显微物镜的物平面与样品重合,所述显微物镜的光轴穿过所述led光源中心的led灯珠所对应液体光纤的出射端中心;

23、管镜,所述管镜的光轴与所述分光棱镜的反光面折射的中心光轴重合;

24、相机,包括光敏面,所述光敏面平行于所述管镜,以使所述样品成像于所述光敏面上。

25、第五方面,本申请的实施例提供了一种操作方法,应用于第三方面或第四方面的光学显微镜,包括以下步骤:

26、根据控制指令启动所述led光源,所述控制指令用于控制至少一个环形上的led灯珠发光;

27、调节所述孔径光阑的通光孔大小以配合所述出射端的出射光。

28、本申请实施例提供的一种照明光源系统、光学显微镜及其操作方法,至少具有以下有益效果:本申请中提供了一种照明光源系统,通过由多颗led灯珠均匀排列并绕一个预设的中心区域围成多个环形所形成的led光源,每颗led灯珠用于受控独立开关,采用液体光纤耦合传递光束,液体光纤包括多条光纤导管,光纤导管中填充有导光填充液,光纤导管包括入射端和出射端,led灯珠与光纤导管一一对应,通过孔径光阑限制光束并吸收杂光,入射端对接led灯珠,所述出射端对接通光孔,最后采用成像透镜聚焦照明光束,照射到样品上,或是采用分光棱镜,将显微物镜反射样品的光束折射到显微管镜;本申请根据照明需求,控制一个或多个环形上的led灯珠发光,减少杂光的产生,采用液体光纤耦合导光,降低了亮度损失,通过一一对应的光纤导管将光束传递到对接的通光孔,实现了光束照明区域内的照明效果一致和亮度均匀,达到了提供均匀、高亮显微照明的技术效果。

29、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。



技术特征:

1.一种照明光源系统,其特征在于,包括:

2.一种照明光源系统,其特征在于,包括:

3.根据权利要求1或2所述照明光源系统,其特征在于,所述照明系统还包括led基板,所述led光源固定在所述led基板的平面上,所述led基板的平面平行于所述孔径光阑的平面。

4.根据权利要求3所述照明光源系统,其特征在于,所述出射端汇聚到所述通光孔并形成平整的端面,以使每条光纤导管从入射端到出射端之间的距离相同。

5.根据权利要求1或2所述照明光源系统,其特征在于,所述led灯珠包括嵌入部,所述嵌入部嵌入所对应光纤导管的入射端。

6.根据权利要求1或2所述照明光源系统,其特征在于,所述孔径光阑包括调节手柄,或者,所述孔径光阑包括调节机构,用于根据接收到的指令调节所述通光孔的大小。

7.根据权利要求1或2所述照明光源系统,其特征在于,所述出射端在所述孔径光阑的位置与所述led灯珠排列的位置对应。

8.一种光学显微镜,其特征在于,包括如权利要求1、3至7任一所述的照明光源系统,所述光学显微镜还包括:

9.一种光学显微镜,其特征在于,包括如权利要求2至7任一所述的照明光源系统,所述光学显微镜还包括:

10.一种操作方法,其特征在于,应用于如权利要求8或9所述的光学显微镜,所述操作方法包括以下步骤:


技术总结
本申请公开了一种照明光源系统、光学显微镜及其操作方法,包括LED光源,LED光源由多颗LED灯珠均匀排列,绕一个预设的中心区域围成多个环形,每颗LED灯珠用于受控独立开关;液体光纤,包括多条光纤导管,光纤导管中填充有导光填充液,光纤导管包括入射端和出射端,LED灯珠与光纤导管一一对应;孔径光阑,包括通光孔,入射端对接LED灯珠,出射端对接通光孔;成像透镜,成像透镜的前焦面对接通光孔,成像透镜的后焦面对接成像位置。本申请通过液体光纤传递一个或多个环形LED阵列所发出光束,利用孔径光阑限制光束通过,最后通过成像透镜聚焦照明光束或是通过分光棱镜折射显微物镜聚焦的照明光束,达到了均匀、高亮显微照明的技术效果。

技术研发人员:马骁,杨延竹,于波,张华
受保护的技术使用者:深圳市格灵精睿视觉有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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