[0011] 图1是传统同轴光显微镜的部分光路图。
[0012] 图2是本发明光路示意图。
[0013] 图3是实施例中光源的示意图。
[0014] 图4是导光光纤的一种排布方式。
[0015] 图5是导光光纤的另一种排布方式。
[0016] 图6是使用tracepro软件模拟显微镜部分光路图。
[0017] 图7是模拟光路在被测平台上照射范围及光照度等高线图。
[0018] 1.目镜,2.散热器,3.扩散膜,4.半透半反透镜,5.吸收板,6.物镜及被观察物体,7.光源,8.镜筒上端,9.镜筒内壁,10.导光光纤,11.光线,12.导光光纤入光口,13.镜筒外壁,14.物镜,15.光线在被测平台上形成的照明范围。
具体实施方案
[0019] 下面将结合附图对本发明实施例做进一步的详细说明。
[0020] 图1是目前市面上主流的一种采用同轴光照明的显微镜光路示意图,由图示光路可知:该方案光学设计目的明确,底部的圆圈面积为物镜及被观察物体;光源发出的光到达半反半透镜,经过半反半透镜和目镜多次作用,光源发出的光被利用的部分不足1/4;而且半反半透镜在制作过程中次品率较高,成本高;在安装过程中存在操作难度大的缺点;这种显微镜会存在光利用率低,能耗高,结构复杂,成本高,散热难等缺陷。
[0021] 图2是本发明光路示意图,图中虚线围成的圆形面积即为照明范围。导光光纤的入光口与光源机械相接,因导光光纤对光的传播具有指引性作用,故光源发出的光线经导光光纤入光口传至导光光纤的下端;导光光纤下端发出的光线透过物镜照射到物体上,通过调节进入导光光纤入光口的光照强度,可改变被照明物体表面的光照度,不会让观察者有刺眼眩晕等任何不适的感觉。图2中虚线围成的圆即为光线在被测平台上形成的照明范围。
[0022] 导光光纤,实际上是光导纤维,是一种利用光在石英或塑料制成的纤维中全反射原理而制成的光传导工具。通过导光光纤把光传送到人们需要光的地方进行照明,导光光纤的特点是光纤径细,重量轻,易于铺设,装饰性强;导光光纤的原材料资源丰富,成本低;性能稳定,耐温高,保真度高,寿命长;而且光线在导光光纤内的传播过程中,损耗的光能少。
[0023] 实施例中镜筒的上方放置LED光源,LED和荧光灯相比的优点是显而易见的,LED具有节能效果明显,散热性强,无污染环保,光效高、体积小、使用方便等优点。
[0024] 图3是配合图4镜筒中导光光纤放置而设计的一种光源,含有LED、覆铜铝基板、环形灯管;LED焊接于覆铜铝基板上,覆铜铝基板的背面均匀涂抹一层导热硅脂便于散热;LED与覆铜铝基板放置于环形灯管内;环形灯管是由前后两部分组成,靠近LED正面的一半是由PBT和玻璃制成的半圆形曲面灯罩,背离LED发光面的环形灯管由金属制成;环形灯管可以让光线在灯罩内完成多次反射,尽可能的使LED发出的光线通过环形灯管均匀射出。
[0025] 环形灯管固定在镜筒的上方,光进入导光光纤的入光口,导光光纤另一端与镜筒下端口齐平;导光光纤对光的传播具有指引性作用,光线从导光光纤射出穿过透镜照射在被观察物体上。该结构简单,成本低,保证了散热性和光源的使用寿命。
[0026] 导光光纤在目镜镜筒内壁的组装结构也有多种方式:
[0027] 图4是导光光纤的一种排布方式:导光光纤沿着镜筒母线方向排布,均匀地在镜筒内壁表面粘贴一层导光光纤,导光光纤的这种放置方式适用于环形灯管的光源,尤其是图3的环形灯管,导光光纤的入光口与光源机械连接,另一端与镜筒下端口齐平;从导光光纤出来的光线透过透镜照射在被观察物体上。本实施例所使用的导光光纤是由石英制成的光纤纤维,其直径为2.0mm,太细的光纤在用光学胶粘到镜筒内壁时会增加难度,太粗的光纤对出光均匀性有一定的影响。
[0028] 图5是导光光纤的另一种排布方式:用导光光纤粘贴在镜筒内壁,导光光纤沿内壁围成圈盘旋下来直至镜筒下端端口,导光光纤的入光口和光源机械连接,将盘旋下来导光光纤的最后一圈面向物镜部分的外皮去除,光线可以均匀的射出。在镜筒下端放置物镜,这样光线透过物镜就可以照射到被观察物体上。
[0029] 上述两个导光光纤的排布方式中:光源发出的光由导光光纤实现引导光线传播的效果。导光光纤下端射出的光线通过透镜照射到被观察物体上。
[0030] 图6是在tracepro中模拟的显微镜部分光路图,模拟的光源使用的是图3中的环形灯管,导光光纤使用的是图4的放置方式;光源放置于镜筒的上端端口,镜筒的长度是160mm,在镜筒下端放置物镜(透镜和镜筒下端端口间距离可微调),物镜的半孔径为5mm;在距离物镜5mm处放置一光屏代替载物台;使得光源发出的光由导光光纤传至镜筒下端,光线再穿过透镜照射到被观察物体上。由图7可以看出,光线照射在光屏(载物台)上的光照度和照射面积。照射在光屏(载物台)的中心亮度约为500W/M2,在半径为8mm圆周上时,亮度降为
200 W/M2,在半径为15mm的圆周上,亮度约为50 W/M2;由模拟出的效果可以看出,该方案对光利用充分,照射范围大。
[0031] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理和功效,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的创新构思的前提下,还可以作出的若干的变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。