[发明专利]大视场高分辨荧光显微镜的环形落射照明装置

说明书

本发明公开了一种大视场高分辨荧光显微镜的环形落射照明装置，包括大功率激光光源、锥透镜、环形聚透镜、反射环、样本，所述大功率激光光源发出的准直单色光经过锥透镜转变为环形光束，环形光束通过环形聚透镜聚焦，聚焦后通过反射环反射至样本表面。本装置相比大视场高分辨显微镜传统的落射照明装置，其照明光不经过物镜镜片而是从物镜镜筒外侧以较大半径的环形光直接斜入射至被测样本面，有效提高轴外照明光束的利用率；无需45度放置的二向色镜进行照明光路和成像光路的分离，简化整体系统，减少系统的色差等像差；环形落射照明提供能量更为均匀的成像，尤其适用于匹配荧光显微技术。

技术领域

本发明主要涉及显微镜的照明领域，尤其涉及一种大视场高分辨荧光显微镜的环形落射照明装置。

背景技术

在经历漫长发展后，显微镜具有了较为完整的照明系统，包括光源、集光镜、视场光阑、聚光镜、孔径光阑及辅助透镜等。显微镜照明方式主要有两种，透射式照明和落射式(反射式)照明。这两种照明方式是根据不同的观察对象进行选取：透射式照明主要用于透明标本，如透明生物细胞切片；落射式照明主要用于非透明标本，如金属表面，依靠照明光束在物体表面的反射光通过物镜成像。显微镜照明方式又可分为中心照明和斜照明，中心照明的照明光源的中轴与显微镜的光轴在一条直线上，斜照明的照明光源的中轴与显微镜光轴不在一条直线上，而是与光轴形成某种角度并斜向照射到被检物体上。

照明设计的照度值、照明均匀性、物镜入瞳与照明系统出瞳的光瞳匹配、CCD和显微物镜的匹配等参数，将严重影响显微镜系统的成像质量和图像衬度。为满足物镜分辨率和孔径角要求，显微照明系统需要提供足够的照明NA；为满足目镜视场和物镜视场的要求，要求照明系统入射标本面的光束足够大，使得照明光束可以充满整个视场；为提高标本观察效果，照明系统需为成像系统提供足够均匀的标本照明；为满足显微镜添加其他配件时不至于亮度过低，照明系统需提供足够高的光能量。

在照明装置能够满足成像分辨率、光斑大小、照明均匀性、照度等需求的情况下，显微镜工作者们开始研究影响观察效果的另一个重要因素——图像衬度。所谓衬度，就是像面上相邻两部分间的黑白对比度或颜色差。现代光学显微镜的光学系统能够在大倍数下产生高分辨率图像，但如果图像没有衬度，标本将变得不可见或不清晰。因此，随着科技的发展进步，各大显微镜公司又发明了相衬显微镜、斜照明显微镜、暗场显微镜、微分干涉相衬显微镜、荧光显微镜等新的显微镜照明方式，以提高显微镜成像衬度。但以上衬度技术，都需要在孔径光阑面增加相衬推拉板、暗场推拉板等结构，切换过程复杂，操作灵活性低。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种大视场高分辨荧光显微镜的环形落射照明装置。

本发明所采用的技术方案如下：大视场高分辨荧光显微镜的环形落射照明装置，包括大功率激光光源、锥透镜、环形聚透镜、反射环、样本，所述大功率激光光源发出的准直单色光经过锥透镜转变为环形光束，环形光束通过环形聚透镜聚焦，聚焦后通过反射环反射至样本表面。

作为优选，所述大功率激光光源1的功率至少为200mW。

作为优选，所述准直单色光选择样本对应的荧光激发光。

作为优选，所述锥透镜是一种带一个圆锥面和一个平面的透镜，其平的一面对着大功率激光光源，将准直单色光转变为环形光束。

作为优选，所述锥透镜的材质为紫外熔融石英。

作为优选，所述反射环的内径半径大于25毫米。

本发明的有益效果如下：本装置相比大视场高分辨显微镜传统的落射照明装置，其照明光不经过物镜镜片而是从物镜镜筒外侧以较大半径的环形光直接斜入射至被测样本面，有效提高轴外照明光束的利用率；无需45度放置的二向色镜进行照明光路和成像光路的分离，简化整体系统，减少系统的色差等像差；环形落射照明提供能量更为均匀的成像，尤其适用于匹配荧光显微技术。

附图说明