[实用新型]一种斜照射式暗场显微镜照明装置

说明书

本实用新型公开了一种斜照射式暗场显微镜照明装置，包括：壳体(1)，倾斜安装在壳体上的N个渐变折射率透镜(2)和竖直安装在壳体上的显微物镜(3)；以及，光源(4)，滤光片(5)和聚光透镜(6)，所述光源(4)依次经过滤光片(5)和聚光透镜(6)后，经N根光纤(7)分别传输至各渐变折射率透镜(2)，N为大于1的整数，经渐变折射率透镜后准直出射于显微物镜(3)的正下方。本实用新型以斜入射的方式照射样品，实现暗场成像；且结构紧凑，与各种类型的显微镜兼容性好，适用范围广，通用性好。

技术领域

本实用新型一种显微镜照明装置，尤其涉及一种斜照射式暗场显微镜照明装置，属于光学技术领域。

背景技术

显微镜可以在微观层面对样品进行观察，因此成为了现代科学研究与工业生产的重要仪器。然而，在微观层面上，有部分样品是相对透明而较难被观察到的。暗场显微镜的诞生，一定程度克服了这个问题。在暗场显微镜中，通过使用斜照明的方式，没有样品的区域呈现的是暗背景，而在有样品的区域，由于样品散射的存在，将呈现出光强信号。通过暗场显微镜，可以在浓度较小的情况下，观察到相对透明的微小样品。在当前的传统暗场显微镜中，通常通过改变聚光镜的通光光阑来实现暗场照明。当前，手持式/小型显微镜的研发受到越来越多人的重视。在手持式/小型显微镜上，由于结构尺寸受限，较难实现暗场显微成像。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种斜照射式暗场显微镜照明装置，通过将暗场照明装置与物镜紧密结合，挺高系统的紧凑型和通用性。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种斜照射式暗场显微镜照明装置，包括：

壳体(1)，倾斜安装在壳体上的N个渐变折射率透镜(2)和竖直安装在壳体上的显微物镜(3)；以及，光源(4)，滤光片(5)和聚光透镜(6)，所述光源(4)依次经过滤光片(5)和聚光透镜(6)后，经N根光纤(7)分别传输至各渐变折射率透镜(2)，N为大于1的整数，经渐变折射率透镜后准直出射于显微物镜(3)的正下方。

本实用新型中，光源通过滤光片以及聚光透镜后，经光纤的入射端进入光纤，光纤将光源的光传输到光纤出射端，再经过倾斜设置的渐变折射率透镜后准直出射，聚集于显微物镜正下方的样品上；部分光经过样品后透射，部分光经过样品后反射，还有一部分光与样品相互作用后产生散射，在倾斜照明模式下，透射与反射光在物镜的工作孔径之外，只有与样品相互作用后产生的散射光会被物镜收集并实现暗场成像。

进一步地，所述壳体(1)，是一种经过发黑处理的光学机械件，壳体顶板上开设有一个中心圆孔；显微物镜(3)的齐焦距离为d毫米，d是大于0的有理数，壳体的上边缘与成像平面的距离也是d毫米，壳体的外径是k毫米，在壳体的两个侧上方，开设了两个斜孔，使渐变折射率透镜(2)倾斜地安装在该斜孔内，渐变折射率透镜(2)的光线出射方向与显微物镜(3)的光轴的夹角为θ度，k、d、θ之间满足关系式tan(θ)＝k/(2d)。

进一步的，在所述滤光片(5)与聚光透镜(6)之间设置有分光棱镜(8)和反射镜(9)，所述光源(4)经过滤光片(5)后经由分光棱镜(8)将光束一分为二，分出后的每一束光束中，一部分透射，一部分反射，透射光分别经过反射镜(9)后，各自进入聚光透镜(6)后聚焦到光纤的入射端，再经光纤将光源的光传输到光纤的出射端，然后分别经过渐变折射率透镜(2)后准直出射。

进一步地，所述渐变折射率透镜(2)，是一种通过渐变折射率分布材料实现的光学透镜。

其尺寸小巧，适用于安装在光纤出射端的前方，渐变折射率透镜的等效焦点与光纤出射端面重合，实现出射光纤的准直出射，准直出射的光以θ度照射样品，部分光将以θ度反射，部分光以θ’度透射，n_index×sin(θ’)＝sin(θ)，n_index是样品的折射率，部分光与样品相互作用后产生散射，散射光在立体空间4π角内均存在，在物镜通光孔径内的散射光会被物镜收集并实现暗场成像。