熒光模塊及熒光照明裝置的制造方法
【專利摘要】本技術提供一種定位精度高、熒光方向性好的熒光模塊，它包括支座、激發光產生部、主光路，激發光產生部包括光源、透鏡及激發光濾光片；主光路包括二向色鏡及熒光濾光片；支座包括主支座、副支座，副支座上具有V形槽，主支座具有與V形槽對應的V形突起，二向色鏡設置在V形槽或者V形突起的一個側面上；激發光產生部和熒光濾光片分別位于主支座和副支座上。本技術還提供一種能夠適用在不同的顯微鏡上，適應性強，使用方便的熒光照明裝置，它包括由底座和罩殼組成的殼體，固定在殼體內部的樞軸，以樞軸為軸線相對樞軸轉動的轉盤，位于轉盤上的上述熒光模塊，燕尾座，目鏡座，當轉動轉盤時，熒光模塊的主光路能夠處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置。
【專利說明】
熒光模塊及熒光照明裝置
技術領域
[0001]本技術涉及用于顯微鏡的熒光照明裝置及其中的熒光模塊。
【背景技術】
[0002]當前，顯微鏡為了實現熒光照明，都安裝有一個熒光模塊。該熒光模塊包括支座、激發光產生部、主光路。
[0003]所述激發光產生部，包括設置在支座上的光源、透鏡以及激發光濾光片;所述主光路，包括設置在支座上的二向色鏡以及熒光濾光片;二向色鏡，在與所述主光路光軸成45度的同時也與所述激發光產生部產生的激發光光軸成45度角，使得所述主光路光軸與所述激發光光軸成正交，該二向色鏡反射所述激發光且透射熒光。
[0004]激發光濾光片，為帶通濾光片，中心波長與帶寬和待觀察熒光目標的激發譜相匹配。透鏡，用以實現由所述光源發出的光束的準直。熒光濾光片，為帶通濾光片，中心波長、帶寬與待觀測熒光目標的熒光發射譜相匹配，且其通帶范圍與所述激發光濾光片的通帶范圍不交疊，以便濾除激發光波段的光線。二向色鏡的轉折波長介于所述激發光濾光片和所述熒光濾光片的通帶范圍的間隔內，以便反射所述激發光波段的光子且透射所述熒光波段的光子。
[0005]現有的熒光模塊的主要的問題是:1、二向色鏡難于在支座上準確定位。因為支座是一個整體，二向色鏡在支座的定位安裝結構復雜，一個細微之處超差，就不能對二向色鏡準確定位。而且一旦安裝好了，二向色鏡的位置基本確定，難于調整。這就要求對于二向色鏡的安裝結構精度要求很高，制造成本高，安裝難度大。但由于需要人為的安裝，即使各零部件精度高，也還是難于保證二向色鏡的位置準確性。2、由于二向色鏡定位精度低，無法保證二向色鏡在與主光路光軸成45度的同時也與激發光光軸成45度角，由此也帶來了主光路光軸與激發光光軸無法正交的問題，導致熒光的方向差，成像模糊。3、熒光模塊安裝在顯微鏡上之后，更換比較麻煩。若根據觀察對象的不同，需要不同波長不同顏色的熒光，則需要先把之前的熒光模塊取下，再安裝另外一個熒光模塊，過程繁瑣。而且需要這兩個熒光模塊的外形尺寸基本相同，否則無法更換。4、熒光模塊中的光源隨著科技的發展，采用led燈的居多。但led燈產生的熱量較大，溫升高，光衰嚴重，壽命短。
【發明內容】
[0006]
本技術的目的是提供一種安裝簡便、二向色鏡定位精度高、熒光方向性好的熒光模塊。
[0007]本技術所述的熒光模塊，包括支座、激發光產生部、主光路，其中:
激發光產生部，包括設置在支座上的光源、透鏡以及激發光濾光片；
主光路，包括設置在支座上的二向色鏡以及熒光濾光片；
二向色鏡，在與所述主光路光軸成45度的同時也與所述激發光產生部產生的激發光光軸成45度角，使得所述主光路光軸與所述激發光光軸成正交，該二向色鏡反射所述激發光且透射熒光；
所述支座包括主支座、副支座，副支座上具有V形槽，主支座具有與V形槽對應的V形突起，二向色鏡設置在V形槽或者V形突起的一個側面上;激發光產生部和熒光濾光片中一個位于主支座上，另一個位于副支座上。
[0008]本熒光模塊的有益效果:采用V形槽與V形突起配合的構造，裝配時定位可靠，降低了對操作人員的要求，裝配速度快。而且，二向色鏡設置在V形槽或者V形突起的一個側面上，以簡單的結構實現了對二向色鏡高精度定位，簡單可靠，位置精確，保障了激發光光軸與主光軸的正交。
[0009]上述的熒光模塊，所述光源為led燈，led設置在用于對led進行散熱的散熱片上，散熱片固定在支座上。通過散熱片對led燈進行散熱，同時，散熱片與支座固定，支座也作為了 led燈的散熱元件，極大地增大led燈的散熱面積，有效降低了 led燈的溫升，大幅度提高了 led的使用壽命。
[0010]上述的熒光模塊，在支座上設置有推動led燈相對于散熱片在激發光光軸的徑向方向移動的進行調節螺釘。這樣，能夠提供調節螺釘調節led在激發光光軸徑向方向的位置，使得led位于光軸上。
[0011]上述的熒光模塊，從光源到激發光出射熒光模塊的光程小于10厘米。
[0012]本技術還提供一種能夠適用在不同的顯微鏡上，互換性好，適應性強，使用方便的熒光照明裝置。
[0013 ]本技術所述的熒光照明裝置，包括:
殼體，由底座和罩殼組成；
樞軸，固定在殼體內部；
轉盤，以樞軸為軸線相對樞軸轉動地設置在樞軸上；
上述的熒光模塊，位于轉盤上；
燕尾座，安裝在底座上；
目鏡座，安裝在罩殼上；
當轉動轉盤時，熒光模塊的主光路能夠處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，從而使得熒光模塊透射的熒光能夠穿過燕尾座、目鏡座。
[0014]本熒光照明裝置的有益效果:通過轉動轉盤，即可使得熒光模塊的主光軸處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，使用快捷方便。由于具有燕尾槽和目鏡座，燕尾槽能夠伸入不同顯微鏡的不同尺寸的卡座內與卡座相連，不同顯微鏡的不同尺寸的燕尾槽也能夠伸入到目鏡座內與目鏡座相連，所以本照明裝置能夠實現與不同的顯微鏡的對接，適用于不同的顯微鏡，適應性強。
[0015]上述的熒光照明裝置，熒光模塊有多個，均布在轉盤的周向；各個熒光模塊的二向色鏡的轉折波長不同，以使得各熒光模塊透射的熒光波長不同；當轉動轉盤時，各熒光模塊的主光路能夠處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，從而使得各熒光模塊透射的熒光能夠穿過燕尾座、目鏡座。這就是一種多通道熒光照明裝置，它能夠提供不同波長不同顏色的多種熒光、而且切換不同熒光方便快捷。
[0016]上述的熒光照明裝置，熒光模塊的光源連接在受磁控開關控制的供電電路中；磁控開關設置在轉盤上，在底座上安裝有控制磁控開關的磁鐵；當轉盤轉動到熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，控制向熒光模塊中的光源供電的磁控開關與磁鐵在平行于轉盤的軸向方向上下相對，磁控開關在磁鐵的作用下使得所述供電電路接通，熒光模塊中的光源發光。這樣，通過磁鐵即可實現了對多個熒光模塊的光源發光與否的控制，進一步簡化結構和控制電路。同時，熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，通過磁鐵的作用使得該熒光模塊的光源發光，實現了到達既定位置即可自動發光。
[0017]上述的熒光照明裝置，在轉盤上固定一環線電路板，該環線電路板上具有各熒光模塊的光源供電的供電電路及磁控開關。它還包括一個旋轉電路接頭，旋轉電路接頭的旋轉部與環線電路板的供電電路電連接;旋轉電路接頭的固定部設置在樞軸上，并與外部電源電連接;外部電源通過旋轉電路接頭向供電電路供電。這樣，巧妙的解決了靜止的外部電源如何向轉動的供電電路供電的問題。
[0018]上述的熒光照明裝置，在底座上設置有用于對殼體內部進行強制冷卻的冷卻風扇。通過冷卻風扇對支座、散熱片等強制進行冷卻，進一步保障了 led燈的溫升較小，工作更加可靠。
[0019]上述的熒光照明裝置，在殼體上設置有對轉盤進行限位的轉盤位置維持裝置；當轉盤轉動到熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，轉盤位置維持裝置能夠使得轉盤保持在該位置。轉盤位置維持裝置能夠使得轉盤能夠在同軸位置可靠地停穩，或者需要用較大的力才能撥動轉盤離開同軸位置，保證了轉盤能夠準確轉動到需要的同軸位置。
【附圖說明】
[0020]圖1是多通道熒光照明裝置的總體示意圖。
[0021]圖2是底座、彈片、轉盤等立體圖；
圖3是熒光模塊、定位塊、轉盤等的立體圖。
[0022]圖4是轉盤、環線電路板、轉盤位置維持裝置等的立體圖。
[0023]圖5是底座、環線電路板、轉盤等的立體圖。
[0024]圖6是底座、環線電路板、隔圈等的立體圖。
[0025]圖7是熒光模塊示意圖；
圖8是樞軸、殼體、燕尾座、目鏡座等的剖視圖；
圖9是樞軸、旋轉電路接頭、插頭、環線電路板、外部電源線、導線等連接關系示意圖。
[0026]圖中，殼體1、底座11、罩殼12、頂面121，裙部122、隔圈13、平板14、冷卻風扇15、線槽16、樞軸2、壓板21、轉動部件3、轉盤31、凹陷部311、突起312、凹槽313、插頭孔314、通光孔315、軸承32、定位塊33、定位缺口 331、熒光模塊4、支座41、主支座411、副支座412、V形突起413、V形槽414、側面415、凹入部417、激發光產生部42、led燈421、非球面玻璃透鏡422、激發光濾光片423、主光路43、二向色鏡431、熒光濾光片432、散熱片424、調節螺釘426、燕尾座5、目鏡座6，環線電路板7、外部電源線71、導線72、插頭73、旋轉電路接頭8、旋轉部81、固定部82、磁鐵9、磁控開關91、轉盤位置維持裝置1、彈片11、滾輪102。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】對本技術作進一步說明。
[0028]參見圖1、6、8、9，多通道熒光照明裝置，主要包括殼體1、樞軸2、轉動部件3、6個熒光模塊4、燕尾座5、目鏡座6，環線電路板7、旋轉電路接頭8、磁鐵9、轉盤位置維持裝置10。為了圖示更加清楚，圖2、3、5、8等中只示出一個熒光模塊。
[0029]殼體I由底座11和罩殼12組成;罩殼主要包括頂面121和裙部122。底座11周邊支撐起裙部122。
[0030]參見圖3、6，轉動部件3包括轉盤31、通過兩個軸承32繞中空的樞軸2相對轉動的定位塊33;轉盤31通過螺栓與定位塊底部固定相連。兩個軸承之間有套裝在樞軸外周的隔圈13。中空的壓板21與樞軸通過螺紋連接，以壓緊上部的軸承32。
[0031]罩殼的裙部122環繞頂面周邊向下延伸超過轉盤31，或者說轉盤位于裙部內。轉盤31的外徑比裙部內徑略小。為了方便用手撥動轉盤的轉動，在轉盤外周具有上有增大摩擦的齒紋;而且，裙部某處具有與其相割的平板14，平板上開有能夠使得轉盤外周部能夠露出的窄槽。
[0032]參見圖7，熒光模塊4，主要包括支座41、激發光產生部42、主光路43。
[0033]支座41包括主支座411、副支座412，副支座上具有V形槽414，主支座具有與V形槽對應的V形突起413，在V形突起的一個側面415上具有一個用于放入二向色鏡的凹入部417。
[0034]激發光產生部42位于主支座上，主要包括設置在支座上的led燈(光源)421、非球面玻璃透鏡422以及激發光濾光片423、散熱片424。1^(1燈的燈座通過螺釘與散熱片相連，散熱片固定在主支座的端部。
[0035]在主支座的側部的設置有推動led燈的燈座相對于散熱片在激發光光軸的徑向方向移動的進行調節螺釘426。當松開燈座與散熱片相連的螺釘時，可以通過調節螺釘426調整燈座的位置，使得燈座上的led燈位于激發光光軸上。
[0036]參見圖8、9，樞軸2是一個空心軸，其下端與底座相連。在底座上開有線槽16，與外部電源相連的外部電源線71布置在線槽16內。在轉盤的下部設置有環線電路板7，該環線電路板上具有6條分別向6個熒光模塊的led燈供電的供電電路，每條供電電路中均有一個控制該條供電電路通斷的磁控開關91。位于樞軸中空部的旋轉電路接頭8的旋轉部81通過導線72與位于插頭孔314內的插頭73電連接，插頭與環形電路板電連接。導線72向上從樞軸中空部穿過，再通過壓板21的中空部后與插頭相連。旋轉電路接頭的固定部82設置在樞軸的中空部，并通過在線槽內的外部電源線71與外部電源電連接。外部電源通過外部電源線、旋轉電路接頭、導線、插頭向供電電路供電。
[0037]環線電路板上的6個磁控開關91在轉盤的周向均勻布置，在底座上安裝有控制磁控開關的磁鐵9。當轉盤轉動到任意一個熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，控制該熒光模塊中光源供電的磁控開關與磁鐵在平行于轉盤的軸向方向上下相對，磁控開關在磁鐵的作用下使得所述供電電路接通，該熒光模塊中的光源發光。
[0038]主光路43包括二向色鏡431以及設置在副支座上的熒光濾光片432。
[0039]二向色鏡，在與所述主光路光軸成45度的同時也與所述激發光產生部產生的激發光光軸成45度角，使得所述主光路光軸與所述激發光光軸成正交，該二向色鏡反射所述激發光且透射焚光。
[0040]6個熒光模塊通過定位塊33的定位，均布在轉盤的周向；各個熒光模塊的二向色鏡的轉折波長不同，以使得各熒光模塊透射的熒光波長不同。在定位塊的周向有6個直角形的用于對熒光模塊進行定位的定位缺口 331。圖中，為了表示清楚，只示出了一個熒光模塊。[0041 ]燕尾座5，固定安裝在底座上；目鏡座6，固定安裝在罩殼上。
[0042]參見圖7，各熒光模塊中從LED燈到激發光出射的光程不到10厘米，即沿著激發光光軸從LED燈的中心A到二向色鏡中心B的距離AB，再加上沿著主光軸從二向色鏡中心B到底座的底面的距離BC之和小于10厘米，也就是AB+BC<10cm。縮短光程可以實現更強的亮度，可以提高熒光基團的激發效率，更好的檢測弱熒光信號。
[0043]在底座上設置有冷卻風扇15，冷卻風扇15主要對轉盤、罩殼的頂面、罩殼的裙部、平板圍成的內部空間(在該內部空間內有產生較大熱量的led燈、散熱片、主支座等零部件)進行強制冷卻。
[0044]轉動轉盤過程中，當轉盤轉動到任一個熒光模塊主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置(簡稱同軸位置)時，為了能夠使得轉盤能夠在同軸位置可靠地停穩，或者需要用較大的力才能撥動轉盤離開同軸位置，還設置了轉盤位置維持裝置10。
[0045]參見圖2、4，轉盤位置維持裝置10主要包括固定在底座底部，并從底座底部延伸到底座外周、再向上彎折的彈片101，轉動設置在彈片上的滾輪102、設置在開在轉盤下表面上的凹槽313內的6個突起312、設置在突出上的凹陷部311。6個凹陷部均布在轉盤的周向。轉盤轉動一周過程中，滾輪位于凹槽內時，彈片基本處于不受力的常態。隨著轉盤的轉動，滾輪與任意一個突起接觸時，突起先推動滾輪102克服彈片的彈性而下移，然后滾輪又在彈片的作用上移，進入該突起上的凹陷部311內。當轉盤轉動到同軸位置時，滾輪在彈片的作用下，處于凹陷部內。轉盤需要從同軸位置離開時，需要用較大的力撥動轉盤，使得轉盤推動滾輪離開凹陷部。
[0046]任意一個焚光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，從而使得各焚光模塊透射的熒光能夠穿過燕尾座、目鏡座。
[0047]本實施例所述的多通道熒光照明裝置的有益效果:通過磁鐵即可實現了對多個熒光模塊的光源發光與否的控制，簡化了結構和控制電路。同時，熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，通過磁鐵的作用使得該熒光模塊的光源發光，實現了到達既定位置即可自動發光。由于多個熒光模塊設置一個轉盤上，而不同的熒光模塊能夠透射不同顏色不同波長的熒光。所以，通過轉動轉盤，即可使得需要的熒光模塊的主光軸處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，快捷方便。另外，各熒光模塊的結構相同，更換轉盤的熒光模塊也非常簡單。由于本多通道熒光照明裝置具有燕尾槽和目鏡座，燕尾槽能夠伸入不同顯微鏡的不同尺寸的卡座內與卡座相連，不同顯微鏡的不同尺寸的燕尾槽也能夠伸入到目鏡座內與目鏡座相連，所以本照明裝置能夠實現與不同的顯微鏡的對接，適用于不同的顯微鏡，適應性強。
【主權項】
1.熒光模塊，包括支座、激發光產生部、主光路，其中: 激發光產生部，包括設置在支座上的光源、透鏡以及激發光濾光片； 主光路，包括設置在支座上的二向色鏡以及熒光濾光片； 二向色鏡，在與所述主光路光軸成45度的同時也與所述激發光產生部產生的激發光光軸成45度角，使得所述主光路光軸與所述激發光光軸成正交，該二向色鏡反射所述激發光且透射熒光； 其特征是:所述支座包括主支座、副支座，副支座上具有V形槽，主支座具有與V形槽對應的V形突起，二向色鏡設置在V形槽或者V形突起的一個側面上;激發光產生部和熒光濾光片中一個位于主支座上，另一個位于副支座上。2.如權利要求1所述的熒光模塊，其特征是:所述光源為led燈，led設置在用于對led進行散熱的散熱片上，散熱片固定在支座上。3.如權利要求1所述的熒光模塊，其特征是:從光源到激發光出射熒光模塊的光程小于10厘米。4.熒光照明裝置，其特征是:包括: 殼體，由底座和罩殼組成； 樞軸，固定在殼體內部； 轉盤，以樞軸為軸線相對樞軸轉動地設置在樞軸上； 權利要求1、2或3所述的熒光模塊，位于轉盤上； 燕尾座，安裝在底座上； 目鏡座，安裝在罩殼上； 當轉動轉盤時，熒光模塊的主光路能夠處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，從而使得熒光模塊透射的熒光能夠穿過燕尾座、目鏡座。5.如權利要求4所述的熒光照明裝置，其特征是:熒光模塊有多個，均布在轉盤的周向；各個熒光模塊的二向色鏡的轉折波長不同，以使得各熒光模塊透射的熒光波長不同；當轉動轉盤時，各熒光模塊的主光路能夠處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置，從而使得各熒光模塊透射的熒光能夠穿過燕尾座、目鏡座。6.如權利要求4所述的熒光照明裝置，其特征是:熒光模塊的光源連接在受磁控開關控制的供電電路中；磁控開關設置在轉盤上，在底座上安裝有控制磁控開關的磁鐵；當轉盤轉動到熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，控制向熒光模塊中的光源供電的磁控開關與磁鐵在平行于轉盤的軸向方向上下相對，磁控開關在磁鐵的作用下使得所述供電電路接通，熒光模塊中的光源發光。7.如權利要求6所述的熒光照明裝置，其特征是:在轉盤上設置一環線電路板，該環線電路板上具有向熒光模塊的光源供電的供電電路及磁控開關。8.如權利要求7所述的熒光照明裝置，其特征是:它還包括一個旋轉電路接頭，位于樞軸內部的旋轉電路接頭的旋轉部通過穿過樞軸的導線與環線電路板的供電電路電連接;旋轉電路接頭的固定部設置在樞軸上，并與外部電源電連接;外部電源通過旋轉電路接頭、導線向供電電路供電。9.如權利要求4所述的熒光照明裝置，其特征是:在底座上設置有用于對殼體內部進行強制冷卻的冷卻風扇。10.如權利要求1所述的熒光照明裝置，其特征是:在殼體上設置有對轉盤進行限位的轉盤位置維持裝置;當轉盤轉動到熒光模塊的主光路處于與燕尾座、目鏡座同軸的位置時，轉盤位置維持裝置能夠使得轉盤保持在該位置。
【文檔編號】G02B21/06GK105954865SQ201610536830
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月8日
【發明人】曾繼敏, 夏曉軍
【申請人】江蘇斯托利儀器儀表有限公司