新型外置熒光模塊的顯微鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種顯微鏡，特別涉及一種新型外置熒光模塊的顯微鏡。
【背景技術】
[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、氙燈或是鹵素燈作為光源，激發光通過柯拉照明系統到達濾色塊組(濾色塊組由激發濾光片、二向分色片、發射濾光片組成)，光源經激發濾光片得到所需激發光譜，經二向分色片反射經過物鏡射至樣品上，被熒光染料染色的樣品受到激發后，發射波長大于激發光的光譜。發射光經過物鏡、二向分色片、發射濾光片(發射光以外波段的光譜被截止)到達目鏡或成像裝置。
[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置，所述架體周側設有一個以上的調節旋鈕，所述架體下部設有物鏡，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熒光激發光源，所述LED熒光激發光源正對載物臺的中部位置，所述LED熒光激發光源周圍設有一個以上的反光鏡旋轉架，所述LED熒光激發光源包括有燈罩，所述燈罩上設有屏蔽罩，所述屏蔽罩與LED熒光激發光源活動連接，所述各個反光鏡旋轉架上皆安裝有反光鏡；該熒光顯微鏡通過設置有多個聚光設備來加強焚光效果。公開號為CN202735583A的專利公開了一種焚光顯微鏡，包括物鏡，物鏡安裝在物鏡轉化器上，物鏡轉化器與目鏡筒連接，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本推進尺，標本推進尺與標本推進尺螺旋連接，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螺旋和細調螺旋，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，但這樣會導致光損耗加大。
[0004]傳統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，有時達到90 %，導致光強不夠或光源視場小。
[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。如數字PCR，其樣品為包含有幾萬甚至上百萬份反應單元，要對這些反應單元同時進行觀測分析，樣品照明須同時滿足以下三個條件:(I)大視場光源，(2)光強大，(3)光強均勻。同時滿足這三個條件才可以對這些大數量的反應單元的樣品進行同時觀測分析，尤其面積大，光強大是首要考慮的因素。而傳統的照明裝置視場很小，無法滿足這一需求；雖然傳統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度以視場的增大倍數的二次冪減小，同樣無法滿足數字PCR分析的需要。因而促使我們開發一種新型外置熒光模塊的顯微鏡照明裝置。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為解決傳統顯微鏡光損耗大、光源視場小、光強不足等問題，提供一種光源視場大、光強大、光強均勻的照明裝置，其技術方案如下:
[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、鹵素燈、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濾光片、二向分色片、發射濾光片組成。激發濾光片與發射濾光片成90度垂直，二向分色片平分激發濾光片與發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]激發濾光片的作用是將激發光濾波，得到窄帶激發波段，避免光源中的長波段光進入濾光片組。二向分色片的作用是將短波長光反射，長波長光透射。發射濾光片是將熒光發射的長波長光透射，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不同波段的LED燈。
[0014]本發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。相比傳統的顯微鏡，本發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度大。
[0015]本發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]本發明提供的外置熒光模塊的照明裝置有如下優點:
[0017]1、光斑面積大，傳統的顯微鏡，光斑面積不超過0.5cm2，而本發明的顯微鏡能產生至少2cm2的光斑，還可定制熒光模塊，產生9cm2以上的光斑。
[0018]2、光損耗小，光強大，本發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%，相比傳統顯微鏡高達90%的光損耗，本發明的顯微鏡可有效提高光源的強度。
[0019]3、如采用LED燈作為外置光源還有功率低、價格低、壽命長、開機無需預熱、關機無需冷卻等優勢。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明新型外置熒光模塊的顯微鏡的結構圖。
[0021]圖2為本發明新型外置熒光模塊的顯微鏡的光路流程圖。
[0022]圖3為傳統顯微鏡的結構圖。
[0023]圖4為傳統顯微鏡的光路流程圖。
【具體實施方式】
[0024]現結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0025]實施例1
[0026]參照圖1和圖2所示，熒光模塊I包括激發濾光片11、二向分色片12、發射濾光片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，激發濾光片11與發射濾光片13成90度垂直，二向分色片12平分激發濾光片11與發射濾光片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發出的光進入熒光模塊I，經激發濾光片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上受到激發后，發射波長大于激發光的光譜，然后再透過二向分色片12，經發射濾光片13，被物鏡3接收，再進入目鏡4或探測裝置。
[0028]本發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，使得光源到達樣品的光路變短，避免了光源經過光闌、各種透鏡以及物鏡的匯聚作用而導致的光損耗，因此，可以把光損耗降到最低。當激發濾光片11、二向分色片12、發射濾光片13的尺寸為3cmX 3cm時，可得到的光斑面積為9cm2，采用3W的藍光LED，此時光強達到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發出的光透過光闌6和透鏡7，進入熒光模塊1，經激發濾光片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出反射特性，將短波長的光反射到物鏡3上，經物鏡3照射到樣品2上，在樣品2上激發出長波長的光再透過物鏡3進入熒光模塊I，經發射濾光片13，然后進入目鏡4或探測裝置。
[0032]傳統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，有時達到90%，采用3W的藍光LED，光強僅為lmff/cm2。
[0034]以上對本發明實施例所提供的新型外置熒光模塊的顯微鏡，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【主權項】
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.根據權利要求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.根據權利要求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濾光片、二向分色片和發射濾光片組成。
4.根據權利要求1所述的新型外置熒光模塊的顯微鏡，所述激發濾光片與發射濾光片成90度垂直，二向分色片平分激發濾光片與發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.根據權利要求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.根據權利要求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采用不同光譜特性的濾光片，不同光譜特性的濾光片對應不同波段的LED燈。
7.根據權利要求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。本發明的新型外置熒光模塊的顯微鏡與傳統的顯微鏡相比，光損耗非常小，能得到光斑大、光強大、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
【申請號】CN201510338469
【發明人】劉勇, 俞育德, 劉文文, 劉元杰, 李釗, 蔣莉娟
【申請人】中國科學院半導體研究所
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月17日