一种荧光显微镜的光路切换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及荧光显微镜技术领域，特别涉及一种荧光显微镜的光路切换装置。
【背景技术】
[0002]目前，通常所使用的荧光显微镜的光路切换装置如图1中所示，包括激发光源10、激发滤光片11、照明光源12、物面13、物镜镜头14、二向分色镜15、发射滤光片16、管镜17以及相机18。
[0003]当使用荧光成像模式时，激发光源10发出的光被激发滤光片11过滤后，剩下特定波长的激发光。激发光被二像分色镜15反射到物镜镜头14，再聚焦到物面13上，激发物面13上的样品发出比激发光波长长的荧光。荧光通过物镜镜头14后，穿透二向分色镜15，并被管镜17成像于相机18的成像面上。通常，激发滤光片11、发射滤光片16以及二向分色镜15均安装在一起，组成一个滤光立方块。焚光显微镜里一般有多个不同的滤光立方块，对应不同的激发光波长和发射光(即荧光)波长。当需要用不同波长的激发光和发射光波长时，需要通过机械运动切换不同的滤光立方块来实现。
[0004]当使用明场成像模式时，即可把照明光源12打开，通过机械运动把滤光立方块移开，即可实现明场照明成像。
[0005]这种荧光显微镜的光路切换装置，当需要进行光路切换，如不同波长的激发光和发射光的切换或荧光模式与明场照明模式间的切换时，需要通过机械动作滤光立方体，对于一些要求实时切换的场合，速度不够快。
【发明内容】
[0006]本发明旨在克服现有荧光显微镜的光路切换装置需要通过机械动作进行光路切换，导致对于一些要求实时切换的场合速度不够快的技术缺陷，提供一种新型荧光显微镜的光路切换装置，提高光路切换速度。
[0007]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]本发明提供一种荧光显微镜的光路切换装置，包括:激发光源，用于发射激发光以激发样品；第一可调谐滤波器，用于对激发光进行过滤；偏振片，用于对激发光进行偏振；照明光源，用于发射白光以照明样品；物面，用于放置样品；物镜镜头，用于样品被激发后发出的荧光通过；消色差偏振旋转器，用于改变偏振光；管镜，用于将反射后的偏振荧光聚焦到相机的成像面；反射光学器件，设于所述消色差偏振旋转器与所述管镜之间，用于反射偏振荧光；第二可调谐滤波器，设于所述消色差偏振旋转器与所述管镜之间，用于对偏振荧光进行过滤。
[0009]优选的，所述可调谐滤波器为液晶可调谐滤波器或声光可调谐滤波器。
[0010]优选的，所述偏振片包括设置于所述物镜镜头与所述消色差偏振旋转器之间的第二偏振片、设置于所述第一可调谐滤波器与所述第二偏振片之间的第一偏振片、设置于所述照明光源与所述物面之间的第三偏振片、设置于所述消色差偏振旋转器与所述管镜之间的第四偏振片和第五偏振片。
[0011]优选的，所述第一偏振片为S光透过P光反射的偏振片；所述第二偏振片、第三偏振片、第四偏振片以及第五偏振片均为P光透过S光反射的偏振片。
[0012]优选的，所述反射光学器件包括六个反射镜，所述第四偏振片与所述第五偏振片之间设有四个反射镜，所述第四偏振片与所述第二可调谐滤波器之间设有一个反射镜，所述第二可调谐滤波器与所述第五偏振片之间设有一个反射镜。
[0013]本发明的有益效果在于:提供一种新型荧光显微镜的光路切换装置，不仅能够高速切换不同激发光和发射光波长，还能够在荧光模式与明场模式间实现高速切换，切换速度快，而且没有机械运动。
【附图说明】
[0014]图1为现有焚光显微镜的光路切换装置的结构不意图；
[0015]图2为根据本发明一个实施例的荧光显微镜的光路切换装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
[0017]如图2所示，在该实施方式中，荧光显微镜的光路切换装置包括激发光源20、第一可调谐滤波器21、第一偏振片22、照明光源23、第三偏振片24、物面25、物镜镜头26、第二偏振片27、消色差偏振旋转器28、第四偏振片29、第五偏振片30、反光镜31、反光镜32、反光镜33、反光镜34、反光镜35、反光镜36、第二可调谐滤波器37、管镜38以及相机39。其中，第一偏振片22为S光透过P光反射的偏振片；第二偏振片27、第三偏振片24、第四偏振片29以及第五偏振片30均为P光透过S光反射的偏振片。第一可调谐滤波器21和第二可调谐滤波器37均可选自液晶可调谐滤波器(LCTF)或声光可调谐滤波器(AOTF)中的一种。
[0018]当在荧光成像模式时，激发光源20发出的光经过第一可调谐滤波器21被LCTF或AOTF过滤后，得到适合波长的激发光。激发光经过透射S光的第一偏振片22后，得到S偏振的激发光。S偏振的激发光被透射P偏振光，反射S偏振光的第三偏振片27反射到物镜镜头26，并经物镜镜头26聚焦到物面25上，激发样品发出非偏振的荧光。样品发出的非偏振焚光经过物镜镜头26并被透射P偏振光反射S偏振光的第二偏振片27过滤后，得到P偏振荧光。P偏振荧光被消色差液晶偏振旋转器28旋转90度后，转变成S偏振荧光。S偏振焚光被下一个透射P偏振光反射S偏振光的第四偏振片28反射到图2中左侧的光路，经反射镜35后经过第二可调谐滤波器37被LCTF或AOTF过滤后获得所需波长的S偏振成像焚光。该S偏振成像焚光经反射镜36以及一个透射P偏振光反射S偏振光的第五偏振片29反射后，被管镜38聚焦到相机39的成像面，实现荧光成像。
[0019]当需要切换不同的激发光波长和发射光波长时，只需要控制LCTF或AOTF通过的波段，就可以实现不同波长荧光成像模式间的快速切换，简单快捷，且整个过程没有机械运动。
[0020]当使用照明光源23的明场照明成像模式时，照明光源23发出的照明光通过透射P偏振光的第三偏振片24过滤后，得到P偏振的照明白光。P偏振的照明白光照明物面25上的样品并经过成像镜头后，经过透射P偏振光反射S偏振光的第二偏振片27，再透过消色差液晶偏振旋转器28。控制此时的消色差液晶偏振旋转器28为对入射光的偏振状态不作旋转，则透过光仍然保持P偏振态。P偏振态的光此时可以透过透射P偏振光反射S偏振光的偏振片28。并经过反射镜31、32、33、34四者的反射后，透过最后一片透射P偏振光反射S偏振光的第五偏振片，并被管镜38聚焦成像到相机39的成像面，实现明场照明成像。
[0021]荧光成像模式及明场照明成像模式间的切换，只需要控制激发光源21及照明光源23的开光及消色差液晶偏振旋转器28对偏振光的旋转角即可。荧光成像模式时消色差液晶偏振旋转器28对偏振光旋转90度，明场照明成像模式时，消色差液晶偏振旋转器28对偏振光旋转O度。
[0022]本实施方式的荧光显微镜的光路切换装置中，通过电控实现对消色差液晶偏振旋转器28的控制，无需通过机械运动，即可快速实现不同激发光和发射光波长的切换，还能够快速实现荧光模式与明场模式之间的切换。
[0023]以上所述本发明的【具体实施方式】，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种荧光显微镜的光路切换装置，其特征在于，包括: 激发光源，用于发射激发光以激发样品； 第一可调谐滤波器，用于对激发光进行过滤； 偏振片，用于对激发光进行偏振； 照明光源，用于发射白光以照明样品； 物面，用于放置样品； 物镜镜头，用于样品被激发后发出的荧光通过； 消色差偏振旋转器，用于改变偏振光； 管镜，用于将反射后的偏振荧光聚焦到相机的成像面； 反射光学器件，设于所述消色差偏振旋转器与所述管镜之间，用于反射偏振荧光； 第二可调谐滤波器，设于所述消色差偏振旋转器与所述管镜之间，用于对偏振荧光进行过滤。2.如权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于，所述可调谐滤波器为液晶可调谐滤波器或声光可调谐滤波器。3.如权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于，所述偏振片包括设置于所述物镜镜头与所述消色差偏振旋转器之间的第二偏振片、设置于所述第一可调谐滤波器与所述第二偏振片之间的第一偏振片、设置于所述照明光源与所述物面之间的第三偏振片、设置于所述消色差偏振旋转器与所述管镜之间的第四偏振片和第五偏振片。4.如权利要求3所述的光路切换装置，其特征在于，所述第一偏振片为S光透过P光反射的偏振片；所述第二偏振片、第三偏振片、第四偏振片以及第五偏振片均为P光透过S光反射的偏振片。5.如权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于，所述反射光学器件包括六个反射镜，所述第四偏振片与所述第五偏振片之间设有四个反射镜，所述第四偏振片与所述第二可调谐滤波器之间设有一个反射镜，所述第二可调谐滤波器与所述第五偏振片之间设有一个反射镜。
【专利摘要】本发明涉及荧光显微镜技术领域，具体公开一种荧光显微镜的光路切换装置。本发明的荧光显微镜的光路切换装置包括激发光源，用于发射激发光以激发样品；第一可调谐滤波器，偏振片，照明光源，物面，物镜镜头，消色差偏振旋转器，管镜，反射光学器件，以及第二可调谐滤波器。本发明公开的光路切换装置能够高速切换不同激发光和发射光波长，还能够在荧光模式与明场模式间实现高速切换，切换速度快，而且无需通过机械运动实现。
【IPC分类】G02B21/18, G02B21/06
【公开号】CN104991337
【申请号】CN201510416247
【发明人】骆健忠, 张骁, 裴端卿, 秦季生, 董建华, 卢俊, 宋研, 郝晨光, 樊科, 麦仕文, 刘念, 张凤香
【申请人】中国科学院广州生物医药与健康研究院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月15日