[发明专利]一种智能型多波长LED荧光显微镜光源

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别涉及一种利用LED发光芯片发出不同波长光源的器械。

背景技术

荧光显微镜是利用特定波长的光照射被检物体产生荧光进行镜检的显微光学观测技术。近年来随着荧光显微技术的不断发展，渐渐涌现出了如全内反射、激光共聚焦及超分辨等新一代荧光显微镜，其在生命科学、环境科学、化学等研究中发挥着不可替代的作用。荧光激发光源作为荧光显微镜的最重要的组成部分，常见有高压汞灯、氙灯、LED灯及激光。然而，高压汞灯光源波长主要集中在紫外部分，可见光部分光源强度低，耗能高，体积笨重，发热严重且使用寿命短。氙灯光源波长分布比较接近日光灯，寿命比汞灯更长，但是启动慢，体积大且发热严重，造价高昂。LED灯能耗更低，响应快，波长均匀，使用寿命成倍提高。然而这三种灯作为激发光源都需要滤光片，大大提高了显微镜的制作成本。激光作为新型的激发光源，强度高，纯度好，光均匀性较强。但是一个显微镜往往需要配备多个波长的激光器，造价太高。

发明内容

本发明目的在于，针对现有技术中使用中的不足的情况，本发明提供一种智能型多波长LED荧光显微镜光源，该光源由开关、电动马达、LED发光芯片、电位计、移动电阻、单片机、电源线插口、USB输出端口、扩散透镜、聚焦透镜、光纤接口、控制面板、壳体和阵列固定器组成，该光源纯度高、均匀性较好且输出强度高，可以电脑控制。相比较同类产品：具备了能耗低、寿命长、多波长、光强度高且纯度好、体积小等优点，同时它相比激光器来说，成本低廉，不需要滤光片。且可以计算机控制，智能化程度高。由于其不需要滤光片就可以输出多种单色波长光，制作简单，易操作，造价低，更易于批量生产，具有较好的市场前景。

本发明所述的一种智能型多波长LED荧光显微镜光源，该显微镜光源由开关、电动马达、LED发光芯片、电位计、移动电阻、单片机、电源线插口、USB输出端口、扩散透镜、聚焦透镜、光纤接口、控制面板、壳体和阵列固定器组成，沿阵列固定器(14)的侧面分别固定不同波长的LED发光芯片(3)，将阵列固定器(14)固定在电动马达(2)上，并与电位计(4)连接，在壳体(13)内分别固定有单片机(6)、阵列固定器(14)、扩散透镜(9)和聚焦透镜(10)，单片机(6)分别与电动马达(2)、电位计(4)、移动电阻(5)和控制面板(12)串接，单片机(6)通过USB输出端口(8)与计算机连接，在壳体(13)的一端分别设有光纤接口(11)和开关(1)，控制面板(12)上的按钮和旋钮分别控制输出光源的波长和光强度，壳体(13)内一侧设有扩散透镜(9)，使LED发光芯片(3)发出来的光更加均匀，在扩散透镜(9)的一侧固定聚集透镜(10)，将光源最大限度地通过光纤接口(11)导入到光纤里面，减少光的损失。

所述的不同波长的LED发光芯片(3)是由多个具有特定波长的LED焊接到印刷电路板PCB上制成的，然后将若干个电路板固定到具有N个侧面的阵列固定器(14)上。

所述的电位计(4)作为角位置编码器，与电动马达(2)控制阵列固定器(14)的转动，实现对不同波长LED发光芯片(3)光源的选择。

单片机(6)存储的脉冲调制通过电压的控制用来调制LED发光芯片(3)光源的强度，一个N通道的金属氧化物场效应晶体管用作每个LED发光芯片(3)的开关。

输出光源的波长及强度通过计算机控制运行；或通过控制面板(12)进行手动控制。

本发明所述的一种智能型多波长LED荧光显微镜光源，该光源采用单个波长220V交流电源供电光源，六个不同波长的LED发光芯片(3)构成常用的光源需求。壳体(13)内设置的单片机(6)通过USB输出端口(8)，与计算机进行连接，存储并运行来自计算机上的程序指令，并通过计算机进行控制；单片机(6)PIC18F4550存储的脉冲调制(PWM)通过电压的控制可以用来调制LED发光芯片(3)光源的强度，一个N通道的金属氧化物场效应晶体管用作每个LED发光芯片(3)的开关；电位计(4)和电动马达(2)控制六棱柱阵列固定器(14)的转动，壳体(13)外部设置有一移动的控制面板(12)，通过控制面板(12)上的按键可以用来切换不同波长的阵列光源，控制面板(12)上的旋钮可以调节光源的亮度。壳体(13)一侧设有扩散透镜(9)，使LED发光芯片(3)发出来的光更加均匀，扩散透镜(9)一侧固定聚集透镜(10)，将光源最大限度地通过光纤接口(11)导入到光纤里面，减少光的损失。

本发明所述的一种智能型多波长LED荧光显微镜光源，其优势：