[实用新型]一种用于显微成像的照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及显微成像领域，特别是涉及应用平面流式成像技术的有形成分分析仪中的照明系统。

背景技术

平面流式成像技术是一种分析液体中微小粒子（如细胞）的技术，其组成形式为液流系统、照明系统、成像系统、控制系统。液流系统由样本池及管路部分组成；照明系统采用由光源和柯勒式照明镜组共同组成；成像系统由显微成像镜组和相机组成；控制系统协调管理照明系统、液流系统、成像系统相互配合。

使用平面流式成像技术的有形成分分析仪器，其液流系统可以使含有待分析细胞的液体以很高的速度在显微成像系统的前焦面处流动，照明系统为含有待分析细胞的液体提供照明，成像系统快速抓拍待分析细胞的图像。液体中的细胞近似于半透明，为了提高成像质量、提高对比度，应采用短曝光时间，高亮度照明的方式拍摄；且由于液体流速高，为避免拍出的图像出现拖尾现象，同样要求相机的曝光时间短，因此相机接收到的能量也低，所以为了配合短时间曝光的相机，用于照明的光源需在相机曝光时间内点亮，在相机曝光结束后立即关闭，并且要有足够的强度。目前的解决办法是使用氙气闪光灯。

氙气闪光灯是高压电弧放电形成的照明光源，有很多优点，瞬间照明强度高，响应快速，照明亮度可以通过电压调节。但是采用氙气闪光灯照明的技术方案也有一些缺点：第一，氙气闪光灯是高电压电弧放电形成的光源，这就导致了强烈的电磁辐射，尤其对医疗设备的电磁兼容性能，影响非常大；第二，每次放电形成的电弧均不一样，使得照明的稳定性不好；第三，氙气闪光灯的制作成本和专用的高压电源控制器成本都很高。第四、氙灯为全波段光源，有利于拍摄彩色图像，但对于拍摄黑白图像，为降低其他波段干扰，还需在光源前采用滤光片，将不需要波段的光滤除，造成极大的浪费。

使用LED光源替代氙气灯光源，是容易想到的替代方案，但是如果直接替换，无法达到良好的照明效果。首先，LED光源与氙气灯光源发光的时间特性不同；其次，LED光源与氙气灯光源的光谱特性不同。因此，需要一种适用于LED光源的照明方法及相应照明系统。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于平面流式成像技术的显微成像照明系统的照明方法，旨在实现高速显微成像的情况下，克服现有技术中氙气闪光灯的一些缺点，应用LED照明技术。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种显微成像的照明系统，包括LED光源、曝光驱动控制器、柯勒式照明镜组、显微成像镜组、相机；所述LED光源安置于所述柯勒式照明镜组前焦点位置，所述相机安置于所述显微成像镜组的像面位置，所述柯勒式照明镜组与所述显微成像镜组光轴相重合，所述曝光驱动控制器与所述LED光源电气连接，所述曝光驱动控制器与所述相机电气连接，所述曝光驱动控制器周期性的激发所述LED光源，且周期性的控制所述相机曝光，所述的曝光驱动控制器激发LED光源和控制相机曝光的周期为1/20秒到1/200秒，对应频率为20Hz-200Hz。

优选的是，所述LED光源激发的周期与所述相机曝光的周期相同；在一个周期内，所述LED光源激发的时间点早于所述相机曝光的时间点。

优选的是，在一个周期内，所述相机曝光的时间长度为1μs到12μs。

优选的是，所述曝光驱动控制器在相机曝光的时间结束后，停止激发所述LED光源。

优选的是，所述柯勒式照明镜组中设置滤光装置，该滤光装置设置于前镜组和后镜组之间，包括光强过滤和波长过滤。

优选的是，所述柯勒式照明镜组中设置匀光装置，该匀光装置设置于前镜组和前光阑之间。

优选的是，所述的LED光源为蓝色单色光源，中心波长为470nm±20nm，所述相机输出黑白信号。

优选的是，所述的LED光源为绿色单色光源，中心波长为525nm±20nm，所述相机输出黑白信号。

优选的是，所述的LED光源为红色单色光源，中心波长为610nm±20nm，所述相机输出黑白信号。

优选的是，所述的LED光源为白色光源，其光谱曲线在450±10nm范围内存在一个波峰，在470nm±10nm范围内存在一个波谷，在610nm±20nm范围内存在一个波峰，所述相机为彩色相机，输出彩色信号。

本发明的有益效果：降低照明系统的辐射，提高照明系统的照明稳定性，降低系统成本。

附图说明

图1为显微成像系统的结构示意图；

图2为用于显微成像的照明系统的曝光驱动控制器输出的控制信号的电压-时间曲线；