專利名稱：一種多光譜顯微鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及多光譜顯微鏡的技術領域，特指一種采用多個光譜不同的LED作為光源的多光譜顯微鏡。
背景技術：
多光譜顯微鏡比普通顯微鏡多獲得了一維信息，即光譜信息，能提供更準確的定量分析，因而在臨床醫學、病理學、組織學、免疫組織化學、制藥工程、材料學等領域具有重要的應用價值。目前的多光譜顯微鏡一般采用光柵、電調諧濾光器件(LCTF或A0TF)、濾色片等分光器件獲得光譜信息，如中國專利200410017031. 4采用光柵獲得光譜信息，中國專利 200310111610. 0采用電調諧濾光器件獲得光譜信息，雖然這兩種方法都可以獲得連續的高光譜分辨率的顯微圖像，但是成本較高，且在具體應用時，一般只需其中幾個波段的光譜數據艮口可，如《A Novel Optical Imaging Method for the Early Detection, Quantitative Grading, and Mapping of Cancerous and Precancerous Lesions of Cervix))Kffi 525nm 禾口640]1111兩^^波·( 白勺光"111 據，〈〈Single sensor that outputs narrowband multispectral image))只用了 540nm、577nm、650nm和970nm四個波段光譜數據。專利W02008074019A2則公開了一種采用濾色片陣列的方法，可以獲得有限的幾個波段的多光譜數據，成本較低，但是會降低空間分辨率，波段越多，空間分辨率降低越多， 且濾色片陣列確定后，其光譜波段也就確定了，不能隨意更換，只能專用，拓展性不強。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種性價比更高的多光譜顯微鏡。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下—種多光譜顯微鏡，由LED控制器、若干個具有不同光譜的LED、一根多分支光纖、 一個聚光系統、一個載物臺、一個物鏡、一個成像系統、一個黑白數碼攝像頭和一臺計算機組成；其中多分支光纖具有若干個光纖入口、若干個光纖分段、一個光纖合成段和一個光纖出口，每個光纖分段的一端是一個光纖入口，所有光纖分段的另一端合成光纖合成段，光纖合成段的另一端作為光纖出口 ；LED控制器與所有LED連接；各LED —一對應地安裝在多分支光纖的各光纖入口前方；多分支光纖的光纖出口正對聚光系統，載物臺、物鏡、成像系統和黑白數碼攝像頭依次安裝在聚光系統的前方，黑白數碼攝像頭通過信號線與計算機連接，計算機通過控制線與LED控制器連接而控制若干個LED分時點亮，同時控制黑白數碼攝像頭采集在每個點亮的LED照射下的圖像數據，從而獲得多個波段的光譜數據。所有光纖分段的光纖絲在光纖合成段處呈均勻分布，即所有光纖入口在光纖出口處呈均勻分布。所述多分支光纖至少有2個光纖分段。所述若干個LED至少包含2種不同光譜。[0011]所述若干個LED是可更換地在與LED控制器連接。所述LED控制器，是一個與計算機聯機使用的多路LED控制器，其每個LED的開關由計算機控制。所述黑白數碼攝像頭是CXD或者CMOS攝像頭。所述各LED和各光纖入口之間安裝可選的窄帶濾色片和可選的集光鏡。采用上述方案后，本實用新型通過多分支光纖將安裝在每個光纖入口前的LED發出的光耦合到聚光系統，并照射到載物臺上的樣品上，由計算機通過LED控制器分時點亮不同光譜的LED，相當于用不同的光譜分時照射在樣品上，同時控制黑白數碼攝像頭采集在每個LED照射下的樣品圖像數據，即可獲得多個波段的光譜圖像數據。本實用新型性價比更高，與現有技術的熒光照明裝置相比，具有以下優點一、易于實現；二、成本更低；三、可以拓展，光譜可更換。
圖1是四進一出的多分支光纖的結構示意圖；圖2是可提供四個波段的本實用新型多光譜顯微鏡原理圖。標號說明LED 控制器 1LED 21、22、23、24窄帶濾色片31、32、33、34集光鏡41、42、43、44多分支光纖5多分支光纖出口 50多分支光纖的4個分段55、56、57、58多分支光纖的4個入口 51、52、53、54多分支光纖的合成段59顯微鏡6聚光系統6I載物臺62樣品63物鏡64成像系統65黑白數碼攝像頭7信號線8計算機9控制線10。
具體實施方式
[0042]
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖2所示，為本實用新型的一種實施例，本實用新型揭示的一種多光譜顯微鏡， 由LED控制器1、若干個具有不同光譜的LED、一根多分支光纖5、一個聚光系統61、一個載物臺62、一個物鏡64、一個成像系統65、一個黑白數碼攝像頭7和一臺計算機9組成。其中，LED的個數依設計而定，此實施例有四個LED 21、22、23、24。LED 21、22、23、 M的發射光譜均不一樣，根據用戶的需要選定。LED控制器1與所有LED 21、22、23、對連接，LED 21、22、23、M是可更換的，更換成其他發射光譜。多分支光纖5具有若干個光纖入口、若干個光纖分段、一個光纖合成段和一個光纖出口。此多分支光纖5，可以找光纖公司定制，比如南京春輝科技實業有限公司，北京北玻科技產業中心等。此實施例采用一個四進一出的多分支光纖5，如圖1所示，含有4個光纖入口 51、52、53、54，4個光纖分段55、56、57、58，一個光纖合成段59和一個光纖出口 50， 每個光纖分段55、56、57、58的一端是一個光纖入口 51、52、53、54，所有光纖分段55、56、57、 58的另一端合成光纖合成段59，光纖合成段59的另一端作為光纖出口 50。所有光纖分段 55、56、57、58的光纖絲在光纖合成段59處是均勻分布的，即所有光纖入口 51、52、53、討在光纖出口 50處是均勻分布的。各光纖入口 51、52、53、M的前方——對應地安裝LED 21、 22、23、24ο聚光系統61正對光纖出口 59。載物臺62、物鏡64、成像系統65和黑白數碼攝像頭7依次安裝在聚光系統61的前方。聚光系統61、載物臺62、物鏡64和成像系統65構成顯微主體6。黑白數碼攝像頭7可以是CXD或者CMOS攝像頭，如選用麥克奧迪實業集團有限公司的高端CCD攝像頭Motic Pro 285C。計算機9通過信號線8與黑白數碼攝像頭7連接。信號線8由黑白數碼攝像頭7 的通訊接口決定，如IEEE 1394火線、USB線等，本實例選用的黑白數碼攝像頭Motic Pro
為USB線。計算機9還通過控制線10與LED控制器1連接而控制若干個LED 21、22、 23J4分時點亮。控制線10可以是USB線，RS232等，取決于LED控制器1的接口。LED控制器1是一個受控的多路LED控制器，可以與計算機9聯機，其每個LED的開關由計算機9 控制，該技術為公知技術，不展開介紹。為了獲得更窄的光譜，各LED 21、22、23、M和各光纖入口 51、52、53、討之間還安裝窄帶濾色片(可以是干涉濾色片)31、32、33、34和集光鏡(光纖耦合器)41、42、43、44。窄帶濾色片31、32、33、34，其中心波長和對應LED 21,22,23,24的中心波長一致，帶寬較窄， 可以使對應的LED 21,22,23,24的發射光譜更窄，可根據需要進行挑選。本實用新型中，LED 21、22、23、M發出的光線分別經過可選的窄帶濾色片31、32、 33,34進一步濾光后，再分別經過集光鏡41、42、43、44會聚后，進入多分支光纖5的4個光纖入口 51、52、53、54，從光纖出口 50射出，然后進入顯微主體6的聚光系統61會聚后，照射在放置于載物臺62上的樣品63上，再由物鏡64、成像系統65后成像在黑白數碼攝像頭 7上，黑白數碼攝像頭7通過信號線8連接到計算機9上，同時所有的LED 21,22,23,24連接到LED控制器1上，再通過控制線10連接到計算機9上。工作時，由計算機9控制每個LED 21、22、23、M和黑白數碼攝像頭7同步工作，通過LED控制器1分時點亮LED 21,22,23,24并照射在樣品63上，同時控制黑白數碼攝像頭 7依次采集在LED 21,22,23,24照射下的樣品圖像數據，即可獲得多個波段的光譜圖像數據。具體為計算機9通過LED控制器1點亮其中一個LED，同時啟動黑白數碼攝像頭9并開始曝光，曝光結束后，并通過LED控制器1關閉當前LED，采集該圖像數據作為其中一個波段的光譜數據。這是獲得其中一個波段的光譜數據的一個步驟，按類似的方法控制其他 LED和黑白數碼攝像頭，即可獲得其他波長的光譜數據。 上述僅為本實用新型的一個具體實施例，但本實用新型的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。
權利要求1.一種多光譜顯微鏡，其特征在于由LED控制器、若干個具有不同光譜的LED、一根多分支光纖、一個聚光系統、一個載物臺、一個物鏡、一個成像系統、一個黑白數碼攝像頭和一臺計算機組成；其中多分支光纖具有若干個光纖入口、若干個光纖分段、一個光纖合成段和一個光纖出口，每個光纖分段的一端是一個光纖入口，所有光纖分段的另一端合成光纖合成段，光纖合成段的另一端作為光纖出口 ；LED控制器與所有LED連接；各LED —一對應地安裝在多分支光纖的各光纖入口前方；多分支光纖的光纖出口正對聚光系統，載物臺、物鏡、成像系統和黑白數碼攝像頭依次安裝在聚光系統的前方，黑白數碼攝像頭通過信號線與計算機連接，計算機通過控制線與LED控制器連接而控制若干個LED分時點亮，同時控制黑白數碼攝像頭采集在每個點亮的LED照射下的圖像數據。
2.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所有光纖分段的光纖絲在光纖合成段處呈均勻分布，即所有光纖入口在光纖出口處呈均勻分布。
3.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所述多分支光纖至少有2個光纖分段。
4.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所述若干個LED至少包含2種不同光譜。
5.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所述若干個LED是可更換地在與LED控制器連接。
6.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所述LED控制器，是一個與計算機聯機使用的多路LED控制器，其每個LED的開關由計算機控制。
7.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所述黑白數碼攝像頭是CXD 或者CMOS攝像頭。
8.如權利要求1所述的一種多光譜顯微鏡，其特征在于所述各LED和各光纖入口之間安裝可選的窄帶濾色片和集光鏡。
專利摘要本實用新型公開一種多光譜顯微鏡，由LED控制器、若干個具有不同光譜的LED、一根多分支光纖、一個聚光系統、一個載物臺、一個物鏡、一個成像系統、一個黑白數碼攝像頭和一臺計算機組成；LED控制器與所有LED連接；各LED一一對應地安裝在多分支光纖的各光纖入口前方；多分支光纖的光纖出口正對聚光系統，載物臺、物鏡、成像系統和黑白數碼攝像頭依次安裝在聚光系統的前方，黑白數碼攝像頭通過信號線與計算機連接，計算機通過控制線與LED控制器連接而控制若干個LED分時點亮，同時控制黑白數碼攝像頭采集在每個點亮的LED照射下的圖像數據。本實用新型性價比更高，易于實現，成本更低。
文檔編號G01N21/25GK202221407SQ20112031559
公開日2012年5月16日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者陳木旺 申請人:麥克奧迪實業集團有限公司