一種多波段led熒光顯微鏡的照明系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，包括主照明系統，還包括波長不同的N個輔照明系統，N為大于等于1的整數，輔照明系統的波長與主照明系統的波長不同，輔照明系統包括第一LED光源、第二LED光源、第一分色鏡和第二分色鏡，第一LED光源的波長和第二LED光源的波長不同；第二分色鏡設置在主照明系統的光路上，第二分色鏡和主照明系統的光路之間的夾角為45度，第一LED光源的光束先通過第一分色鏡反射后再通過第二分色鏡反射出去，第二LED光源的光束先通過第一分色鏡透射后再通過第二分色鏡反射出去，主照明系統的光束通過第二分色鏡透射出去；優點是效率較高，操作簡單，結構簡單，成本較低。
【專利說明】
一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種熒光顯微鏡的照明系統，尤其是涉及一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統。
【背景技術】
[0002]傳統的熒光顯微鏡，大部分都采用汞燈作為其照明系統的光源，但是汞燈的能耗較大，目前正逐漸被能耗低且體積小的LED光源所取代。LED光源作為照明系統，目前已在在單波段的熒光顯微鏡中得到了廣泛應用。但是，在多波段的熒光顯微鏡中，由于需要2個及以上的波長段，而LED光源的波長單一，由此LED光源在多波段的熒光顯微鏡的應用上遇到了不少困難。我們將采用LED光源作為照明系統光源的多波段熒光顯微鏡稱為多波段LED熒光顯微鏡。現有的多波段LED熒光顯微鏡為了獲取多波段的激發光，或者采用人工方式對LED光源進行替換，或者采用機械切換裝置對LED光源進行切換。但是，采用人工方式對LED光源進行替換效率較低，且操作繁雜，采用機械切換裝置對LED光源進行切換雖然效率較高，但是機械切換裝置的增加使得多波段LED熒光顯微鏡結構復雜，成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種效率較高，結構簡單，且成本較低的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統。
[0004]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，包括主照明系統，還包括波長不同的N個輔照明系統，N為大于等于I的整數，所述的輔照明系統的波長與所述的主照明系統的波長不同，所述的輔照明系統包括第一 LED光源、第二 LED光源、第一分色鏡和第二分色鏡，所述的第一 LED光源I的波長和所述的第二 LED光源的波長不同；所述的第二分色鏡設置在所述的主照明系統的光路上，所述的第二分色鏡和所述的主照明系統的光路之間的夾角為45度，所述的第一 LED光源的光束先通過所述的第一分色鏡反射后再通過所述的第二分色鏡反射出去，所述的第二 LED光源的光束先通過所述的第一分色鏡透射后再通過所述的第二分色鏡反射出去，所述的主照明系統的光束通過所述的第二分色鏡透射出去。
[0005 ]所述的第一LED光源的光束、所述的第二 LED光源的光束和所述的主照明系統的光束通過所述的第二分色鏡后重合。
[0006]所述的主照明系統包括第三LED光源、第四LED光源和第三分色鏡，所述的第三LED光源和所述的第四LED光源的波長不同，所述的第三分色鏡設置在所述的第四LED光源的光路上，所述的第三分色鏡和所述的第四LED光源的夾角為45度，所述的第三LED光源的光束通過所述的第三分色鏡反射出去，所述的第四LED光源的光束通過所述的第三分色鏡透射出去。
[0007]所述的第三LED光源的光束和所述的第四LED光源的光束通過所述的第二分色鏡后重合。
[0008]所述的輔照明系統的數量為一個，所述的第一LED光源的波長為400nm-410nm，所述的第二 LED光源的波長為465nm-488nm，所述的第三LED光源的波長為625nm-647nm，所述的第四LED光源的波長為515nm-545nm0
[0009]所述的第一分色鏡的上表面和下表面均設置有第一分光膜，所述的第二分色鏡的上表面和下表面均設置有第二分光膜，所述的第三分色鏡的上表面和下表面均設置有第三分光膜。
[0010]所述的第一分光膜由至少十八個第一單元膜層疊形成，所述的第一單元膜由第一上膜層和第一下膜層層疊而成，所述的第一下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，所述的第一上膜層的材料為Si02，所述的第一下膜層的厚度為92.2nm?151.8nm，所述的第一上膜層的厚度為38.16nm?155.2nm;所述的第二分光膜由至少十八個第二單元膜層疊形成，所述的第二單元膜由第二上膜層和第二下膜層層疊而成，所述的第二下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，所述的第二上膜層的材料為Si02，所述的第二下膜層的厚度為103nm?172.5nm，所述的第二上膜層的厚度為40.56nm?105.4nm;所述的第三分光膜由至少十八個第三單元膜層疊形成，所述的第三單元膜由第三上膜層和第三下膜層層疊而成，所述的第三下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，所述的第三上膜層的材料為Si02，所述的第三下膜層的厚度為130.1nm?214.3nm，所述的第三上膜層的厚度為20.3nm?209.9nm。
[0011]與現有技術相比，本發明的優點在于通過在照明系統設置波長不同的N個輔照明系統，N為大于等于I的整數，輔照明系統的波長與主照明系統的波長不同，輔照明系統包括第一 LED光源、第二 LED光源、第一分色鏡和第二分色鏡，第一 LED光源I的波長和第二 LED光源的波長不同，第二分色鏡設置在主照明系統的光路上，第二分色鏡和主照明系統的光路之間的夾角為45度，第一 LED光源的光束先通過第一分色鏡反射后再通過第二分色鏡反射出去，第二 LED光源的光束先通過第一分色鏡透射后再通過第二分色鏡反射出去，主照明系統的光束通過第二分色鏡透射出去，由此使用者不需要采用人工方式對LED光源進行替換，僅需開啟或者關閉各個輔照明系統和主照明系統即可實現LED光源的切換，效率較高，操作簡單，同時，也不需要額外設置機械切換裝置對LED光源進行切換，結構簡單，成本較低；
[0012]當第一LED光源的光束、第二 LED光源的光束和主照明系統的光束通過第二分色鏡后重合時，在同時使用第一LED光源和第二LED光源時，可以提高第一LED光源光束和第二LED光源的光束的聚合性；
[0013]當主照明系統包括第三LED光源、第四LED光源和第三分色鏡，第三LED光源和第四LED光源的波長不同，第三分色鏡設置在第四LED光源的光路上，第三分色鏡和第四LED光源的夾角為45度，第三LED光源的光束通過第三分色鏡反射出去，第四LED光源的光束通過第三分色鏡透射出去時，通過開啟或者關閉第三LED光源和第四LED光源，可以得到三種不同波段的光束，進一步拓展了照明系統的波段；
[0014]當第三LED光源的光束和第四LED光源的光束通過第二分色鏡后重合時，在同時使用第三LED光源和第四LED光源時，可以提高第三LED光源光束和第四LED光源的光束的聚合性；
[0015]當輔照明系統的數量為一個，第一LED光源的波長為400nm-410nm，第二 LED光源的波長為465nm-488nm，第三LED光源的波長為625nm-647nm，第四LED光源的波長為515nm-545nm時，可以保證第一LED光源的光束、第二LED光源的光束、第三LED光源的光束和第時LED光源的光束在分色鏡處的透射率或者折射率較大；
[0016]當第一分色鏡的上表面和下表面均設置有第一分光膜，第二分色鏡的上表面和下表面均設置有第二分光膜，第三分色鏡的上表面和下表面均設置有第三分光膜時，進一步增加第一 LED光源的光束、第二 LED光源的光束、第三LED光源的光束和第時LED光源的光束在分色鏡處的透射率或者折射率；
[0017]當第一分光膜由至少十八個單元膜層疊形成，單元膜由上膜層和下膜層層疊而成，下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，上膜層的材料為Si02，下膜層的厚度為92.2nm?151.8nm，上膜層的厚度為38.16nm?155.2nm，第二分光膜由至少十八個第二單元膜層疊形成，第二單元膜由第二上膜層和第二下膜層層疊而成，第二下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，第二上膜層的材料為Si02，第二下膜層的厚度為103nm?172.5nm，第二上膜層的厚度為40.56nm?105.4nm;第三分光膜由至少十八個第三單元膜層疊形成，第三單元膜由第三上膜層和第三下膜層層疊而成，第三下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，第三上膜層的材料為Si02，第三下膜層的厚度為130.1nm?214.3nm，第三上膜層的厚度為20.3nm?209.9nm時，可以使第一LED光源的光束在第一分色鏡處的反射率達到99%以上，第二LED光源的光束在第一分色鏡處的透射率達到98%以上，第三LED光源的光束在第三分色鏡處的反射率達到99%以上，第四LED光源的光束在第三分色鏡處的反透射率達到97%以上，第一LED光源的光束和第二LED光源的光束在第三分色鏡處的反射率達到98%以上，第二LED光源的光束和第四LED光源的光束在第三分色鏡處的透射率達到99 %以上，照明系統的光損耗較小。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的結構圖；
[0019]圖2為本發明的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的第一分色鏡的光譜圖；
[0020]圖3為本發明的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的第二分色鏡的光譜圖；
[0021]圖4為本發明的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的第三分色鏡的光譜圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0023]實施例一:如圖1所示，一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，包括主照明系統，還包括波長不同的N個輔照明系統，N為大于等于I的整數，輔照明系統的波長與主照明系統的波長不同，輔照明系統包括第一LED光源1、第二LED光源2、第一分色鏡3和第二分色鏡4，第一 LED光源I的波長和第二 LED光源2的波長不同；第二分色鏡4設置在主照明系統的光路上，第二分色鏡4和主照明系統的光路之間的夾角為45度，第一 LED光源I的光束先通過第一分色鏡3反射后再通過第二分色鏡4反射出去，第二LED光源2的光束先通過第一分色鏡3透射后再通過第二分色鏡4反射出去，主照明系統的光束通過第二分色鏡4透射出去。
[0024]本實施例中，第一LED光源I的光束、第二LED光源2的光束和主照明系統的光束通過第二分色鏡4后重合。
[0025]本實施例中，主照明系統包括第三LED光源5、第四LED光源6和第三分色鏡7，第三LED光源5和第四LED光源6的波長不同，第三分色鏡7設置在第四LED光源6的光路上，第三分色鏡7和第四LED光源6的夾角為45度，第三LED光源5的光束通過第三分色鏡7反射出去，第四LED光源6的光束通過第三分色鏡7透射出去。
[0026]本實施例中，第三LED光源5的光束和第四LED光源6的光束通過第二分色鏡4后重入口 ο
[0027]本實施例中，第一LED光源I的波長為400nm-410nm，第二LED光源2的波長為465nm-488nm，第三LED光源5的波長為625nm_647nm，第四LED光源6的波長為515nm_545nm。
[0028]本實施例中，第一分色鏡3的上表面和下表面均設置有第一分光膜，第二分色鏡4的上表面和下表面均設置有第二分光膜，第三分色鏡7的上表面和下表面均設置有第三分光膜。
[0029]實施例二:如圖1所示，一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，包括主照明系統，還包括一個輔照明系統，輔照明系統的波長與主照明系統的波長不同，輔照明系統包括第一LED光源1、第二LED光源2、第一分色鏡3和第二分色鏡4，第一LED光源I的波長和第二LED光源2的波長不同；第二分色鏡4設置在主照明系統的光路上，第二分色鏡4和主照明系統的光路之間的夾角為45度，第一 LED光源I的光束先通過第一分色鏡3反射后再通過第二分色鏡4反射出去，第二LED光源2的光束先通過第一分色鏡3透射后再通過第二分色鏡4反射出去，主照明系統的光束通過第二分色鏡4透射出去。
[0030]本實施例中，第一LED光源I的光束、第二LED光源2的光束和主照明系統的光束通過第二分色鏡4后重合。
[0031]本實施例中，主照明系統包括第三LED光源5、第四LED光源6和第三分色鏡7，第三LED光源5和第四LED光源6的波長不同，第三分色鏡7設置在第四LED光源6的光路上，第三分色鏡7和第四LED光源6的夾角為45度，第三LED光源5的光束通過第三分色鏡7反射出去，第四LED光源6的光束通過第三分色鏡7透射出去。
[0032]本實施例中，第三LED光源5的光束和第四LED光源6的光束通過第二分色鏡4后重入口 ο
[0033]本實施例中，第一LED光源I的波長為400nm-410nm，第二LED光源2的波長為465nm-488nm，第三LED光源5的波長為625nm_647nm，第四LED光源6的波長為515nm_545nm。
[0034]本實施例中，第一分色鏡3的上表面和下表面均設置有第一分光膜，第二分色鏡4的上表面和下表面均設置有第二分光膜，第三分色鏡7的上表面和下表面均設置有第三分光膜。
[0035]本實施例中，第一分光膜由二十五個單元膜層疊形成，單元膜由上膜層和下膜層層疊而成，下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，上膜層的材料為Si02，下膜層的厚度為92.2nm，上膜層的厚度為38.16nm，第二分光膜由二十五個第二單元膜層疊形成，第二單元膜由第二上膜層和第二下膜層層疊而成，第二下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，第二上膜層的材料為Si02，第二下膜層的厚度為103nm，第二上膜層的厚度為40.56nm;第三分光膜由二十五個第三單元膜層疊形成，第三單元膜由第三上膜層和第三下膜層層疊而成，第三下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，第三上膜層的材料為Si02，第三下膜層的厚度為130.1歷，第三上膜層的厚度為20.3111110
[0036]實施例三:如圖1所示，一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，包括主照明系統，還包括一個輔照明系統，輔照明系統的波長與主照明系統的波長不同，輔照明系統包括第一LED光源1、第二LED光源2、第一分色鏡3和第二分色鏡4，第一LED光源I的波長和第二LED光源2的波長不同；第二分色鏡4設置在主照明系統的光路上，第二分色鏡4和主照明系統的光路之間的夾角為45度，第一 LED光源I的光束先通過第一分色鏡3反射后再通過第二分色鏡4反射出去，第二LED光源2的光束先通過第一分色鏡3透射后再通過第二分色鏡4反射出去，主照明系統的光束通過第二分色鏡4透射出去。
[0037]本實施例中，第一LED光源I的光束、第二LED光源2的光束和主照明系統的光束通過第二分色鏡4后重合。
[0038]本實施例中，主照明系統包括第三LED光源5、第四LED光源6和第三分色鏡7，第三LED光源5和第四LED光源6的波長不同，第三分色鏡7設置在第四LED光源6的光路上，第三分色鏡7和第四LED光源6的夾角為45度，第三LED光源5的光束通過第三分色鏡7反射出去，第四LED光源6的光束通過第三分色鏡7透射出去。
[0039]本實施例中，第三LED光源5的光束和第四LED光源6的光束通過第二分色鏡4后重入口 ο
[0040]本實施例中，第一LED光源I的波長為400nm-410nm，第二LED光源2的波長為465nm-488nm，第三LED光源5的波長為625nm_647nm，第四LED光源6的波長為515nm_545nm。
[0041 ]本實施例中，第一分色鏡3的上表面和下表面均設置有第一分光膜，第二分色鏡4的上表面和下表面均設置有第二分光膜，第三分色鏡7的上表面和下表面均設置有第三分光膜。
[0042]本實施例中，第一分光膜由二十五個單元膜層疊形成，單元膜由上膜層和下膜層層疊而成，下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，上膜層的材料為Si02，下膜層的厚度為151.8nm，上膜層的厚度為155.2nm，第二分光膜由二十五個第二單元膜層疊形成，第二單元膜由第二上膜層和第二下膜層層疊而成，第二下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，第二上膜層的材料為Si02，第二下膜層的厚度為172.5nm，第二上膜層的厚度為105.4nm;第三分光膜由二十五個第三單元膜層疊形成，第三單元膜由第三上膜層和第三下膜層層疊而成，第三下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，第三上膜層的材料為Si02，第三下膜層的厚度為214.3nm，第三上膜層的厚度為209.9nmo
[0043]本實施例中，將第一 LED光源1、第二 LED光源2、第三LED光源5和第四LED光源6同時開啟，第一LED光源I的光束、第二LED光源2的光束、第三LED光源5的光束和第四LED光源6的光束通過第二分色鏡4后形成多波段混合光源。本實施例的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的第一分色鏡的光譜圖如圖2所示;本實施例的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的第二分色鏡的光譜圖如圖3所示;本實施例的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統的第三分色鏡的光譜圖如圖4所示。
[0044]分析圖2可知，第一LED光源I的光束在第一分色鏡3處的反射率大約為99.7%，第二LED光源2的光束在第一分色鏡3處的透射率大約為98.6%。第一分色鏡3的反射率在99%以上，透射率在98.5%以上，保障光束最大限度的反射或者透射，大大的降低了光損耗。分析圖3可知，第一LED光源I和第二LED光源2的混合光束在第二分色鏡4處的反射率大約為99.9%，第三LED光源5和第四LED光源6的混合光束在第二分色鏡4處的透射率大約為98.9%。第二分色鏡4的反射率在99%以上，透射率在98.5%以上，保障光束最大限度的反射或者透射，大大的降低了光損耗。分析圖4可知，第三LED光源5的光束在第三分色鏡7處的反射率大約為98.9%，第是LED光源6的光束在第三分色鏡7處的透射率大約為99.9%。第三分色鏡7的反射率在98.5 %以上，透射率在99%以上，保障光束最大限度的反射或者透射，大大的降低了光損耗。
[0045]本發明的多波段LED熒光顯微鏡的照明系統可以通過開啟或者關閉其內設置的各個LED光源來實現LED光源的切換，操作方便，效率較高，結構簡單，成本較低;并且，通過設置的第一分光膜、第二分光膜和第三分光膜大大提高了分色鏡的透射率和反射率，大大的降低了光損耗。
【主權項】
1.一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，包括主照明系統，其特征在于還包括波長不同的N個輔照明系統，N為大于等于I的整數，所述的輔照明系統的波長與所述的主照明系統的波長不同，所述的輔照明系統包括第一 LED光源、第二 LED光源、第一分色鏡和第二分色鏡，所述的第一 LED光源的波長和所述的第二 LED光源的波長不同；所述的第二分色鏡設置在所述的主照明系統的光路上，所述的第二分色鏡和所述的主照明系統的光路之間的夾角為45度，所述的第一 LED光源的光束先通過所述的第一分色鏡反射后再通過所述的第二分色鏡反射出去，所述的第二 LED光源的光束先通過所述的第一分色鏡透射后再通過所述的第二分色鏡反射出去，所述的主照明系統的光束通過所述的第二分色鏡透射出去。2.根據權利要求1所述的一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，其特征在于所述的第一LED光源的光束、所述的第二 LED光源的光束和所述的主照明系統的光束通過所述的第二分色鏡后重合。3.根據權利要求2所述的一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，其特征在于所述的主照明系統包括第三LED光源、第四LED光源和第三分色鏡，所述的第三LED光源和所述的第四LED光源的波長不同，所述的第三分色鏡設置在所述的第四LED光源的光路上，所述的第三分色鏡和所述的第四LED光源的夾角為45度，所述的第三LED光源的光束通過所述的第三分色鏡反射出去，所述的第四LED光源的光束通過所述的第三分色鏡透射出去。4.根據權利要求3所述的一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，其特征在于所述的第三LED光源的光束和所述的第四LED光源的光束通過所述的第二分色鏡后重合。5.根據權利要求3或4所述的一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，其特征在于所述的輔照明系統的數量為一個，所述的第一 LED光源的波長為400nm-41 Onm，所述的第二 LED光源的波長為465nm-488nm，所述的第三LED光源的波長為625nm-647nm，所述的第四LED光源的波長為515nm-545nm。6.根據權利要求5所述的一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，其特征在于所述的第一分色鏡的上表面和下表面均設置有第一分光膜，所述的第二分色鏡的上表面和下表面均設置有第二分光膜，所述的第三分色鏡的上表面和下表面均設置有第三分光膜。7.根據權利要求6所述的一種多波段LED熒光顯微鏡的照明系統，其特征在于所述的第一分光膜由至少十八個第一單元膜層疊形成，所述的第一單元膜由第一上膜層和第一下膜層層疊而成，所述的第一下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，所述的第一上膜層的材料為Si02，所述的第一下膜層的厚度為92.2nm?151.8nm，所述的第一上膜層的厚度為.38.16nm?155.2nm;所述的第二分光膜由至少十八個第二單元膜層疊形成，所述的第二單元膜由第二上膜層和第二下膜層層疊而成，所述的第二下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，所述的第二上膜層的材料為Si02，所述的第二下膜層的厚度為103nm?172.5nm，所述的第二上膜層的厚度為40.56nm?105.4nm;所述的第三分光膜由至少十八個第三單元膜層疊形成，所述的第三單元膜由第三上膜層和第三下膜層層疊而成，所述的第三下膜層的材料為Nb205、Ti02或者Ta205，所述的第三上膜層的材料為Si02，所述的第三下膜層的厚度為130.1nm?214.3nm，所述的第三上膜層的厚度為20.3nm?209.9nm。
【文檔編號】G02B21/06GK106054365SQ201610585172
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月21日 公開號201610585172.9, CN 106054365 A, CN 106054365A, CN 201610585172, CN-A-106054365, CN106054365 A, CN106054365A, CN201610585172, CN201610585172.9
【發明人】張克奇, 邱慧, 姚晨
【申請人】寧波永新光學股份有限公司