[发明专利]窗口选择型显微镜

说明书

本发明涉及一系列光学显微镜的总体设计方法，它是本发明人的申请号为93117458.9的发明构思在光学显微镜领域中的具体应用。

本发明与现有的所有显微仪器的不同之处在于：

1.本发明不但能够将在显微镜视场中的被显微体放大显示，而且能够在这个视场中选择被显微体的任意一个细节部分进行同时放大显示。就是说，本发明具有一个多窗口显示系统，除一个主窗口显示显微镜视场中的被显微体的整体像外，其余的子窗口将同时显示这个整体像中的被选择的各个细节部分的像，并且能够在主窗口中标出子窗口的显示位置。

2.本发明改变了被显微体的照明方式和物镜的采光模式，使得在对显微镜的初级放大倍数进行调整时，照明光不会产生镜外损失，由此，显示的光强也不会发生变化。

本发明主要应用于生物学、医学和化学等领域中的各种科研和教学活动中，用来多个人同时观察、分析和讨论同一样片上被显微体的整体和感兴趣的细节部分、或相关的各个细节部分。本发明与现有的用于多人观察的显微镜相比，本发明没有人数限制和物位定标等麻烦，并可以直接用于课堂教学演示。

本发明的任务是：

1.给被显微体提供一个合适的照明系统，不仅能够保证被显微体在视场区被均匀照亮，而且对不同的初级放大倍数能够提供不同的光强。

2.以适当的方式将经过被显微体的光按要同时显微的细节部分的数量N的要求，分成N+1束分光束，按每束光要实现的不同放大倍数分配以不同的光强，并保证每束光产生的图象不产生像变。

3.对分出的每束光提供一个相应的显微放大成像系统，以保证每束光能在其被要求的范围内完成其显微放大任务。

4.提供一个对整幅图象的细节部分进行显示的取样装置，能够在分光束产生的整幅图象上的各个部分进行取样。

5.提供一个在对整幅图象取样的同时，能够在整幅图象上指出取样位置的显示系统，能够随时显示出被放大的细节部分在整幅图象上的位置。

按照显示的方式，本发明可分为多屏幕共同显示型和单屏幕分屏显示型两种。图1、图2和图3给出了多屏幕共同显示型中具有一个主窗口和一个选择性窗口的单窗口选择型显微镜的光路示意图;图4给出了多屏幕共同显示型中具有一个主窗口和两个选择性窗口的双窗口选择型显微镜的光路示意图;图5给出了单屏幕分屏显示型中具有一个主窗口和一个选择性窗口的单窗口选择型显微镜的光路示意图。

本发明中的多屏幕共同显示型显微镜是按如下方式完成其任务的（见图1、图2、图3和图4）：

1.照明系统

照明系统由光源S、第一聚光透镜L_F1、第一光阑A₁、第一投射透镜L_P1、冷光反射镜M、第二聚光透镜L_F2、第二光阑A₂和第二投射透镜L_P2等组成。样品台O安置在第二聚光透镜和第二光阑之间。

照明系统的工作方式是：由光源S发出的光经第一聚光透镜L_F1汇聚成一点，在汇聚点上由第一光阑A₁屏蔽掉非旁轴光，然后由焦点调整在第一光阑A₁的光阑孔中心的第一投射透镜L_P1扩展成平行光;该平行光投射到冷光反射镜M，冷光反射镜M具有透射红外光、反射非致热性可见光的功能，冷光反射镜M将入射平行光中的非致热性可见光反射向第二聚光透镜L_F2;第二聚光透镜L_F2将此平行光汇聚经过样品O;第二光阑A₂放置在第二聚光透镜L_F2和第二投射透镜L_P2的共同的焦点上，经过样品O散射的汇聚光，携带着样品的透射信息，经过第二光阑A₂屏蔽掉非旁轴散射光之后，再经过第二投射透镜L_P2扩展成平行光。

第二聚光透镜L_F2、第二光阑A₂和第二投射透镜L_P2事实上构成了一个扩束镜，而样品O与第二光阑A₂之间的距离，在扩束条件不变的情况下，决定了对样品O的初级放大倍数。当样品O靠近第二光阑A₂时，经第二投射透镜L_P2得到的初级放大倍数将增大：当样品O远离第二光阑A₂时，经第二投射透镜L_P2得到的初级放大倍数将减小。但是无论初级放大倍数如何改变，由于照明光的汇聚性，都不会造成照明光的镜外损失。