[发明专利]一种两色LED阵列照明显微镜

说明书

本发明公开了一种两色LED阵列照明显微镜，包括置于镜座的LED阵列照明装置及固定于载物台底部用于选取LED阵列光源照明区域的光圈，其特点是LED阵列照明装置包括LED阵列面光源、LED亮度调节旋钮、可调支撑、电源插孔、水平仪V、水平仪H、光圈；LED阵列照明装置由筛选所得LED按设计方案排列而成，并通过LED亮度调节旋钮调节亮度；可调支撑由三个相同圆柱形高度可调支撑组成，用于设定高度与方向；水平仪V、水平仪H相互垂直且固定于面光源，用以辅助光源平面水平调节的需要；光圈，固定于载物台底部，与载物台通光孔轴线平行。其优点在于投射到观察区亮度均匀、亮度高、突出颜色效果，理论分析均匀性在90％以上，体积小、使用寿命长、安装方便。

技术领域

本发明涉及一种两色LED阵列照明显微镜，特别是涉及一种两色LED阵列的背向照明显微镜。

背景技术

16世纪末荷兰制造出了最早的显微镜，经过几百年的发展，显微镜技术得到了长足发展，并在医学、生物学等领域得到了广泛而普遍的应用。

按显微镜照明方式分，分为透射式照明和反射式照明两类，其中透射式适用于透明或半透明的观测样品的观察，反射式则适用于非透明观测样品的观察。按照射方法分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向照明是被测物放在光源和观察点之间，优点是能获得高对比度的图像。照明时，为了突出体现某种颜色的信息，通常适当选择颜色搭配组合，相同色调的光可以使被照部分变亮(浅)，使用补色调使被照部分颜色变暗(深)，从而达到增强对比度的效果。

LED是一种固态半导体光源，主要由PN结芯片、电极及光学系统组成，是一种四代照明光源，自20世纪60年代LED问世以来，以其电光转换效率高、使用寿命长、发光波长单一、单色性好、光色纯正、衰减少、波段丰富、发热量小、体积小、重量轻的独特优势，以及与传统光源相比，具有显著的光、电特性及光谱分布优势，备受人们关注并得到广泛的应用。随着科学技术及制造工艺的飞速发展，LED的发光亮度平均每年提高20倍，价格降为最初的1/100，LED已经广泛而普遍应用于日常照明及众多相关学科领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分布均匀、体积小、电光转换效率高、亮度高的LED阵列照明显微镜及该照明系统的设计方法。

本发明采用的技术方案如下：一种两色LED阵列照明显微镜，包括LED 阵列照明装置和光圈，LED阵列光源光轴、显微镜主光轴、载物台通光孔轴线三线平行，LED阵列光源放置于镜座上，通过可调支撑调节LED阵列光源的高度及方向，光圈固定于载物台底部并且光圈轴线与载物台通光孔轴线两线平行，若两主轴重合效果更佳，光圈用于筛选照明区域和遮挡边缘非均匀区域及多余区域，LED阵列光源投射出的光，经过空间叠加和光圈的筛选，以及可调支撑的调节，照射到载物台观察面得到光照强度分布均匀区域。照明时，为了突出体现某种颜色的信息，通常适当选择颜色搭配组合，相同色调的光可以使被照部分变亮(浅)，使用补色调使被照部分颜色变暗(深)，从而达到增强对比度的效果。

上述的LED阵列光源设计方法，具体步骤如下：

LED光源选择，本发明采用的LED光源为两种类型的LED组成一小组。首先是LED颜色类型的选择，如图4或图5所示，若记黑实圈表示A类，记黑空圈表示B类，其中若A类选取红色LED、或蓝色LED、或黄色LED，则 B类选取除A类以外颜色类型的LED；其次是所选用LED的A、B两类具有相同的视角θ，以确保计算光照强度时m取值相同，以及设计LED阵列时两类LED具有相同的最佳间距；所有LED小组A、B保持平行。

以LED阵列光源所在平面中心为原点0建立直角坐标系平面X0Y，过原点0作平面X0Y垂线为Z轴，平面X0Y与Z轴交点为0，自镜座向载物台取作Z轴正方向。在平面X0Y内，以间隔d作平行于X轴的一组平行线，以间隔d作平行于Y轴的一组平行线，交点即为LED小组A、B的布置点，得到一个N×NLED阵列。