新型外置熒光模塊的顯微鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯微鏡，特別涉及一種新型外置熒光模塊的顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的熒光顯微鏡的熒光模塊都是在物鏡與目鏡之間，采用汞燈、氙燈或是鹵素?zé)糇鳛楣庠?，激發(fā)光通過柯拉照明系統(tǒng)到達(dá)濾色塊組(濾色塊組由激發(fā)濾光片、二向分色片、發(fā)射濾光片組成)，光源經(jīng)激發(fā)濾光片得到所需激發(fā)光譜，經(jīng)二向分色片反射經(jīng)過物鏡射至樣品上，被熒光染料染色的樣品受到激發(fā)后，發(fā)射波長大于激發(fā)光的光譜。發(fā)射光經(jīng)過物鏡、二向分色片、發(fā)射濾光片(發(fā)射光以外波段的光譜被截止)到達(dá)目鏡或成像裝置。
[0003]目前，公開號為CN104035195A的專利公開了一種熒光顯微鏡，包括架體、載物臺和底座，所述架體、載物臺和底座從上到下依次設(shè)置，所述架體周側(cè)設(shè)有一個以上的調(diào)節(jié)旋鈕，所述架體下部設(shè)有物鏡，所述載物臺位于物鏡的正下方位置，所述載物臺底部位置依次設(shè)置有聚光器、光闌和固定支架，所述底座上的中部位置安裝有LED熒光激發(fā)光源，所述LED熒光激發(fā)光源正對載物臺的中部位置，所述LED熒光激發(fā)光源周圍設(shè)有一個以上的反光鏡旋轉(zhuǎn)架，所述LED熒光激發(fā)光源包括有燈罩，所述燈罩上設(shè)有屏蔽罩，所述屏蔽罩與LED熒光激發(fā)光源活動連接，所述各個反光鏡旋轉(zhuǎn)架上皆安裝有反光鏡；該熒光顯微鏡通過設(shè)置有多個聚光設(shè)備來加強(qiáng)焚光效果。公開號為CN202735583A的專利公開了一種焚光顯微鏡，包括物鏡，物鏡安裝在物鏡轉(zhuǎn)化器上，物鏡轉(zhuǎn)化器與目鏡筒連接，目鏡筒安裝在鏡臂上，鏡臂安裝在固定臺上，載物臺與固定臺連接，載物臺上方安裝有標(biāo)本推進(jìn)尺，標(biāo)本推進(jìn)尺與標(biāo)本推進(jìn)尺螺旋連接，載物臺下方安裝有聚光器，聚光器與光闌連接，固定臺上安裝有粗調(diào)螺旋和細(xì)調(diào)螺旋，固定臺安裝在鏡座上，所述的鏡座上安裝有LED熒光激發(fā)光源，其照明方式為落射式，即光源要通過物鏡投射于樣品上，但這樣會導(dǎo)致光損耗加大。
[0004]傳統(tǒng)顯微鏡的熒光模塊位于顯微鏡物鏡與成像透鏡之間，因光闌、各種透鏡以及物鏡的影響，所得到的光斑光損耗很大，有時達(dá)到90 %，導(dǎo)致光強(qiáng)不夠或光源視場小。
[0005]但對于某些生物實驗而言，需要大面積、光場均勻的樣品照明。如數(shù)字PCR，其樣品為包含有幾萬甚至上百萬份反應(yīng)單元，要對這些反應(yīng)單元同時進(jìn)行觀測分析，樣品照明須同時滿足以下三個條件:(I)大視場光源，(2)光強(qiáng)大，(3)光強(qiáng)均勻。同時滿足這三個條件才可以對這些大數(shù)量的反應(yīng)單元的樣品進(jìn)行同時觀測分析，尤其面積大，光強(qiáng)大是首要考慮的因素。而傳統(tǒng)的照明裝置視場很小，無法滿足這一需求；雖然傳統(tǒng)的顯微鏡可以通過采用低倍率的物鏡來增大樣品視場，但這樣得到的樣品照明的強(qiáng)度以視場的增大倍數(shù)的二次冪減小，同樣無法滿足數(shù)字PCR分析的需要。因而促使我們開發(fā)一種新型外置熒光模塊的顯微鏡照明裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為解決傳統(tǒng)顯微鏡光損耗大、光源視場小、光強(qiáng)不足等問題，提供一種光源視場大、光強(qiáng)大、光強(qiáng)均勻的照明裝置，其技術(shù)方案如下:
[0007]新型外置熒光模塊的顯微鏡，其照明裝置包括一個外置光源和濾光片組構(gòu)成的熒光模塊。
[0008]所述熒光模塊置于物鏡與樣品之間，位于物鏡的正下方。
[0009]外置光源選自汞燈、鹵素?zé)?、氙燈或LED燈中的一種。
[0010]外置光源為LED燈時，所述新型外置熒光模塊的顯微鏡還包括集光裝置。
[0011]所述的濾光片組由激發(fā)濾光片、二向分色片、發(fā)射濾光片組成。激發(fā)濾光片與發(fā)射濾光片成90度垂直，二向分色片平分激發(fā)濾光片與發(fā)射濾光片所成的直角，二向分色片與顯微鏡的光軸成45度角。
[0012]激發(fā)濾光片的作用是將激發(fā)光濾波，得到窄帶激發(fā)波段，避免光源中的長波段光進(jìn)入濾光片組。二向分色片的作用是將短波長光反射，長波長光透射。發(fā)射濾光片是將熒光發(fā)射的長波長光透射，濾掉短波長的光。
[0013]所述濾光片組針對不同熒光基團(tuán)采用不同光譜特性的濾光片。外置光源為LED燈時，此時不同光譜特性的濾光片對應(yīng)不同波段的LED燈。
[0014]本發(fā)明的新型外置熒光模塊的顯微鏡的光源路徑依次為外置光源，熒光模塊，樣品，熒光模塊，物鏡，目鏡。相比傳統(tǒng)的顯微鏡，本發(fā)明的新型外置熒光模塊的顯微鏡光損耗非常小，得到的光斑面積及光強(qiáng)度大。
[0015]本發(fā)明尤其適用于需要樣品視場大，熒光信號弱的生物信號檢測。
[0016]本發(fā)明提供的外置熒光模塊的照明裝置有如下優(yōu)點:
[0017]1、光斑面積大，傳統(tǒng)的顯微鏡，光斑面積不超過0.5cm2，而本發(fā)明的顯微鏡能產(chǎn)生至少2cm2的光斑，還可定制熒光模塊，產(chǎn)生9cm2以上的光斑。
[0018]2、光損耗小，光強(qiáng)大，本發(fā)明的顯微鏡將熒光模塊置于物鏡與樣品之間，其光損耗僅為30%，相比傳統(tǒng)顯微鏡高達(dá)90%的光損耗，本發(fā)明的顯微鏡可有效提高光源的強(qiáng)度。
[0019]3、如采用LED燈作為外置光源還有功率低、價格低、壽命長、開機(jī)無需預(yù)熱、關(guān)機(jī)無需冷卻等優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明新型外置熒光模塊的顯微鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2為本發(fā)明新型外置熒光模塊的顯微鏡的光路流程圖。
[0022]圖3為傳統(tǒng)顯微鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖4為傳統(tǒng)顯微鏡的光路流程圖。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]實施例1
[0026]參照圖1和圖2所示，熒光模塊I包括激發(fā)濾光片11、二向分色片12、發(fā)射濾光片13組成。熒光模塊置于物鏡3與樣品2之間，位于物鏡3的正下方，激發(fā)濾光片11與發(fā)射濾光片13成90度垂直，二向分色片12平分激發(fā)濾光片11與發(fā)射濾光片13所成的直角，二向分色片12與顯微鏡的光軸成45度角。
[0027]首先，外置光源5發(fā)出的光進(jìn)入熒光模塊I，經(jīng)激發(fā)濾光片11濾波，得到特定波段短波長的光，該特定波段短波長的光射到與顯微鏡光軸成45度角放置的二向分色片12上，此時二向分色片12表現(xiàn)出反射特性，將該短波長的光反射到樣品2上，在樣品2上受到激發(fā)后，發(fā)射波長大于激發(fā)光的光譜，然后再透過二向分色片12，經(jīng)發(fā)射濾光片13，被物鏡3接收，再進(jìn)入目鏡4或探測裝置。
[0028]本發(fā)明的外置熒光模塊的顯微鏡光源路徑依次為外置光源，熒光模塊，樣品，熒光模塊，物鏡，目鏡。
[0029]采用本實施例的方法，由于將熒光模塊置于物鏡3與樣品2之間，使得光源到達(dá)樣品的光路變短，避免了光源經(jīng)過光闌、各種透鏡以及物鏡的匯聚作用而導(dǎo)致的光損耗，因此，可以把光損耗降到最低。當(dāng)激發(fā)濾光片11、二向分色片12、發(fā)射濾光片13的尺寸為3cmX 3cm時，可得到的光斑面積為9cm2，采用3W的藍(lán)光LED，此時光強(qiáng)達(dá)到20mW/cm2以上。
[0030]實施例2
[0031]參照圖3和圖4所示，首先，外置光源5發(fā)出的光透過光闌6和透鏡7，進(jìn)入熒光模塊1，經(jīng)激發(fā)濾光片11濾波，得到短波長的光，短波長的光射到二向分色片12上，此時二向分色片表現(xiàn)出反射特性，將短波長的光反射到物鏡3上，經(jīng)物鏡3照射到樣品2上，在樣品2上激發(fā)出長波長的光再透過物鏡3進(jìn)入熒光模塊I，經(jīng)發(fā)射濾光片13，然后進(jìn)入目鏡4或探測裝置。
[0032]傳統(tǒng)顯微鏡的光源路徑依次為外置光源，熒光模塊，物鏡，樣品，物鏡，熒光模塊，目鏡。
[0033]傳統(tǒng)顯微鏡的光斑的面積一般不足1cm2，其光路圖需要透過多個光闌和透鏡，加之物鏡的影響，所得到的光斑光損耗很大，有時達(dá)到90%，采用3W的藍(lán)光LED，光強(qiáng)僅為lmff/cm2。
[0034]以上對本發(fā)明實施例所提供的新型外置熒光模塊的顯微鏡，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種新型外置熒光模塊的顯微鏡，所述顯微鏡的照明裝置包括一個外置光源和濾光片組組成的熒光模塊，其特征在于:所述熒光模塊置于物鏡與樣品之間，位于物鏡的正下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，其特征在于:所述顯微鏡的光源路徑依次為外置光源，熒光模塊，樣品，熒光模塊，物鏡，目鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，其特征在于:所述濾光片組由激發(fā)濾光片、二向分色片和發(fā)射濾光片組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，所述激發(fā)濾光片與發(fā)射濾光片成90度垂直，二向分色片平分激發(fā)濾光片與發(fā)射濾光片所成的直角，二向分色片與顯微鏡的光軸成45度角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，其特征在于:所述顯微鏡還包括集光裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，其特征在于:所述濾光片組針對不同熒光基團(tuán)采用不同光譜特性的濾光片，不同光譜特性的濾光片對應(yīng)不同波段的LED燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，其特征在于:所述顯微鏡適用于需要樣品視場大，熒光信號弱的生物信號檢測。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種新型外置熒光模塊的顯微鏡，其照明裝置，包括一個外置光源和一個濾光片組構(gòu)成的熒光模塊。所述熒光模塊置于物鏡與樣品之間，位于物鏡的正下方。顯微鏡的光源路徑依次為外置光源，熒光模塊，樣品，熒光模塊，物鏡，目鏡。本發(fā)明的新型外置熒光模塊的顯微鏡與傳統(tǒng)的顯微鏡相比，光損耗非常小，能得到光斑大、光強(qiáng)大、均勻明亮的樣本照明。尤其適用于需要面積大，熒光信號弱的生物信號檢測。
【IPC分類】G02B21-06
【公開號】CN104865688
【申請?zhí)枴緾N201510338469
【發(fā)明人】劉勇, 俞育德, 劉文文, 劉元杰, 李釗, 蔣莉娟
【申請人】中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月17日