用于荧光成像的照明装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921574634.2 (22)申请日 2019.09.21 (73)专利权人 杭州科洛码光电科技有限公司 地址 310012 浙江省杭州市西湖区文一西 路767号西溪国际商务中心5幢518室 (72)发明人 赵磊 (74)专利代理机构 浙江永鼎律师事务所 33233 代理人 郭小丽 (51)Int.Cl. G02B 21/00(2006.01) G02B 21/06(2006.01) G01N 21/64(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于荧光成像的照明装置。

2、 (57)摘要 本实用新型公开了一种用于荧光成像的照 明装置， 包括： 壳体， 安装在壳体上的LED模组和 匀光模块， 所述LED模组上设置有K个具有不同中 心发射波长的LED芯片， K是大于1的整数； 以及， 活动安装在壳体上的滤光片模组， 所述滤光片模 组包括模组外壳和安装在模组外壳上的M个二向 色镜滤光片盒， M为大于1的整数， 所述的每一个 二向色镜滤光片盒均包括二向色镜、 激发光滤光 片、 荧光滤光片， 其中,二向色镜所在的平面与激 发光滤光片所在的平面、 荧光滤光片所在的分别 平面呈45度角,且激发光滤光片、 荧光滤光片设 置在二向色镜滤光片盒的相邻的两个侧面； 滤光 片模组套设在。

3、壳体内并可在壳体内滑动。 本实用 新型可实现多个荧光成像工作模式。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 211123464 U 2020.07.28 CN 211123464 U 1.一种用于荧光成像的照明装置， 包括： 壳体(100)， 安装在壳体(100)上的LED模组 (200)和匀光模块(300)， 所述LED模组上设置有K个具有不同中心发射波长的LED芯片 (201)， K是大于1的整数； 以及， 活动安装在壳体(100)上的滤光片模组(400)， 所述滤光片模 组(400)包括模组外壳(401)和安装在模组外壳上的M个二向色镜滤光片盒(402)， M为大于1 的整数， 所述。

4、的每一个二向色镜滤光片盒(402)均包括二向色镜(402a)、 激发光滤光片 (402b)、 荧光滤光片(402c)， 其中,二向色镜所在的平面与激发光滤光片所在的平面、 荧光 滤光片所在的分别平面呈45度角,且激发光滤光片、 荧光滤光片设置在二向色镜滤光片盒 的相邻的两个侧面； 滤光片模组(400)套设在壳体(100)内并可在壳体内滑动， 在滤光片模 组(400)与壳体之间设置有定位结构。 2.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述定位结构为： 设 置与模组外壳(401)上对应于每一个二向色镜滤光片盒的定位凹槽(403)， 以及， 设置在壳 体上的弹片卡环(101)。

5、。 3.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述LED模组(200)是 在一个铝基板上， 安装K个LED芯片(201)， K是大于1的整， 所述K个LED芯片分别具有 1 K的 中心发射波长。 4.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述匀光模块(300) 由一个胶合透镜(301)与匀光片(302)组成， 胶合透镜(301)放置在LED芯片前， 胶合透镜 (301)的后焦点与LED芯片(201)位置相重合。 5.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 在所述滤光片模组 (400)的模组外壳(401)上设置有导轨或滑块， 该导轨。

6、或滑块与壳体(100)上的滑块或导轨 相配合。 6.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述壳体(100)的一 端设有一个通孔(102)， 该通孔的位置即通光孔径位置； 在壳体上、 通孔的两个开口附近分 别设置有燕尾座。 7.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述二向色镜滤光片 盒(402)， 整体上为一个中空的方形盒体， 所述二向色镜所在的平面与盒体45度角的斜面平 行。 8.根据权利要求2所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述弹片卡环(101) 为一个薄型金属片， 该金属片的中部形成一个半圆柱形的凸起。 9.根据权利要求1所述的。

7、用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述二向色镜 (402a)， 是一种光学镀膜元件， 所述二向色镜的镜面法线方向与入射光法线方向的夹角为 45度。 10.根据权利要求1所述的用于荧光成像的照明装置， 其特征在于： 所述激发光滤光片 (402b)， 是一种带通式的光学镀膜元件， 可实现激发光波长的高效透射以及非激发光波长 的高效反射； 所述荧光滤光片(402c)， 是一种带通式的光学镀膜元件， 可实现荧光波长的高 效透射以及非荧光波长的高效反射。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211123464 U 2 一种用于荧光成像的照明装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种照明装置， 尤其。

8、涉及一种用于荧光成像的照明装置， 属于光 学技术领域。 背景技术 0002 荧光显微镜是生物医学专业开展研究工作的必备实验设备。 在荧光显微镜中， 荧 光的激发以及荧光信号的提取是荧光成像实验中两个重要的步骤。 传统的荧光显微镜通常 使用汞灯作为光源， 使用传能光纤将激发光源传输到显微镜的二向色镜模块中， 经过二向 色镜模块后， 实现荧光的激发。 激发出来的荧光信号以透射的方式经过二向色镜模块后， 被 传感器采集。 0003 上述传统的荧光显微镜中， 需要使用分立式的光源与二向色镜模块， 这一方面提 高了系统的安装与维护的复杂性。 另一方面， 汞灯光源的使用寿命很短、 能量利用率不高、 易发热。

9、等缺点， 也给生物医学实验造成了极大的不便。 发明内容 0004 本实用新型针对现有技术中的不足， 提供一种用于荧光成像的照明装置， 实现高 性能、 多波长的荧光信号激发与检测。 0005 为此， 本实用新型采用如下技术方案： 0006 一种用于荧光成像的照明装置， 包括： 壳体(100)， 安装在壳体(100) 上的LED模组 (200)和匀光模块(300)， 所述LED模组上设置有K个具有不同中心发射波长的LED芯片 (201)， K是大于1的整数； 以及， 活动安装在壳体(100)上的滤光片模组(400)， 所述滤光片模 组(400)包括模组外壳(401) 和安装在模组外壳上的M个二向色。

10、镜滤光片盒(402)， M为大于 1的整数， 所述的每一个二向色镜滤光片盒(402)均包括二向色镜(402a)、 激发光滤光片 (402b)、 荧光滤光片(402c)， 其中,二向色镜所在的平面与激发光滤光片所在的平面、 荧光 滤光片所在的分别平面呈45度角,且激发光滤光片、 荧光滤光片设置在二向色镜滤光片盒 的相邻的两个侧面； 滤光片模组(400)套设在壳体 (100)内并可在壳体内滑动， 在滤光片模 组(400)与壳体之间设置有定位结构。 0007 本实用新型中， 滤光片模组可在外力(如： 手工推拉)作用下， 在壳体内滑动， 当需 要使用的二向色镜滤光片盒到达壳体的通光孔径位置时， 模组外。

11、壳被定位结构定位， 该二 向色镜滤光片盒被定位， 实现不同激发波长的选择； LED 模组可发出不同波长的LED光信 号， 通过匀光模块后， 入射到被定位的二向色镜滤光片盒， 激发光经过二向色镜滤光片盒中 的激发光滤光片以及二向色镜后， 以反射的方式从壳体的通光孔径出射， 进而通过显微镜 物镜照射荧光样品， 荧光样品发射的荧光信号反向传输， 经过二向色镜后透射， 进而通过荧 光滤光片， 滤除少数后向反射的激发光波长， 进而到达显微镜的成像模块中实现光电转换； 滤光片模组可通过手工推拉的方法从壳体中拆卸与安装， 可通过配备P个滤光片模组的方 式， P是大于等于1的整数， 增加更多的荧光成像通道。 。

12、说明书 1/4 页 3 CN 211123464 U 3 0008 作为一种具体的实施方式， 所述定位结构为： 设置与模组外壳(401)上对应于每一 个二向色镜滤光片盒的定位凹槽(403)， 以及， 设置在壳体上的弹片卡环(101)。 当滤光片模 组(400)在壳体内移动时， 弹片卡环(101)嵌入到相应的二向色镜滤光片盒的定位凹槽 (403)内， 该二向色镜滤光片盒被定位； 当需要更换二向色镜滤光片盒时， 只需要加大拉/推 的力度， 弹片卡环(101) 被挤压从凹槽中退出， 直到进入下一个凹槽， 此时， 下一个二向色 镜滤光片盒被定位。 当然， 上述结构反过来也是可以实现相同的技术效果的， 。

13、即： 凹槽可以 设置在壳体上， 而弹片卡环设置在模组外壳上。 0009 作为一种具体的实施方式， 所述LED模组(200)是在一个铝基板上， 安装 K个LED芯 片(201)， K是大于1的整， 所述K个LED芯片分别具有 1 K的中心发射波长。 从而实现多波长 照明。 0010 作为一种具体的实施方式， 所述匀光模块(300)由一个胶合透镜(301) 与匀光片 (302)组成， 胶合透镜(301)放置在LED芯片前， 胶合透镜(301) 的后焦点与LED芯片(201)位 置相重合。 从而LED发出的光线经过胶合透镜后准直出射， 通过匀光片后实现光束均匀。 0011 作为一种具体的实施方式， 。

14、在所述滤光片模组(400)的模组外壳(401) 上设置有 导轨或滑块， 该导轨或滑块与壳体(100)上的滑块或导轨相配合。 使滤光片模组在壳体上的 移动更加顺畅， 同时具有导向作用， 防止滤光片模组在移动的过程中发生偏移。 0012 进一步地， 所述壳体(100)的一端设有一个通孔(102)， 该通孔的位置即通光孔径 位置； 在壳体上、 通孔的两个开口附近分别设置有燕尾座。 上端面的燕尾座用于与显微镜的 成像模组连接， 下端面的燕尾座用于用于与显微镜的物镜模块相连接， 方便与现有从显微 镜连接。 0013 进一步地， 所述二向色镜滤光片盒(402)， 整体上为一个中空的方形盒体， 所述二 向色。

15、镜所在的平面与盒体45度角的斜面平行。 这样， LED模组上的LED 芯片发射出的激发 光， 经过激发光滤光片后， 再经二向色镜反射后， 经过装置壳体下侧面通孔出射， 到达物镜 的入射端通孔， 照射样品， 样品进而发射荧光， 逆向通过显微镜物镜后， 透射通过二向色镜， 再通过荧光滤光片后， 将纯化的荧光信号传输到显微镜的成像模组中。 0014 作为一种具体的实施方式， 所述弹片卡环(101)为一个薄型金属片， 该金属片的中 部形成一个半圆柱形的凸起。 结构简单， 取材方便。 0015 进一步地， 所述二向色镜(402a)， 是一种光学镀膜元件， 所述二向色镜的镜面法线 方向与入射光法线方向的夹。

16、角为45度。 可实现短波长光信号的反射以及长波长光信号的透 射。 0016 进一步地， 所述激发光滤光片(402b)， 是一种带通式的光学镀膜元件， 可实现激发 光波长的高效透射以及非激发光波长的高效反射。 0017 进一步地， 所述荧光滤光片(402c)， 是一种带通式的光学镀膜元件， 可实现荧光波 长的高效透射以及非荧光波长的高效反射。 0018 本实用新型的有益效果： 0019 本实用新型通过具有不同中心发射波长的LED芯片的LED模组， 实现多波长照明； 同时， 配置一个或数个滤光片模组， 通过推拉的方法切换波长通道， 实现更多波长通道的工 作模式。 此外， 该装置具有使用寿命长、 能。

17、量利用率高、 发热量小、 系统紧凑等优点， 对荧光 显微镜的安装、 使用以及维护都具有积极的作用。 说明书 2/4 页 4 CN 211123464 U 4 附图说明 0020 图1为本实用新型的结构示意图； 0021 图2a， 图2b为本实用新型中LED模组的示意图； 0022 图3为本实用新型中匀光模块示意图； 0023 图4为本实用新型中滤光片模组与壳体的安装关系示意图； 0024 图5为壳体与滤光片模组的示意图， 其中， 图5a为上侧面方向的视图， 图5b为下侧 面方向的视图； 0025 图6为本实用新型中二向色镜滤光片盒的示意图； 0026 图7为本实用新型中弹片卡环的示意图。 00。

18、27 图中， 100为壳体， 101为弹片卡环， 102为通孔； 200为LED模组， 201 为LED芯片； 300 为匀光模块， 301为胶合透镜， 302为匀光片， 303为， 400 为滤光片模组， 401为模组外壳， 402 为二向色镜滤光片盒， 402a为二向色镜， 402b为激发光滤光片， 402c为荧光滤光片， 403为 定位凹槽。 具体实施方式 0028 为了使公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果， 申请人将在 下面以实施例的方式作详细说明， 但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制， 任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应。

19、视为本实 用新型的技术方案范畴。 0029 下面结合附图1-7和实施例对本实用新型作进一步说明。 0030 如图1-7所示， 本实用新型的用于荧光成像的照明装置， 包括： 壳体100， 安装在壳 体100上的LED模组200和匀光模块300， 所述LED模组上设置有K个具有不同中心发射波长的 LED芯片201， K是大于1的整数； 以及， 活动安装在壳体100上的滤光片模组400。 0031 所述滤光片模组400包括模组外壳401和安装在模组外壳上的M个二向色镜滤光片 盒402， M为大于1的整数。 其中， 每一个二向色镜滤光片盒402均包括二向色镜402a、 激发光 滤光片402b、 荧光滤。

20、光片402c， 其中,二向色镜所在的平面与激发光滤光片所在的平面、 荧 光滤光片所在的分别平面呈45度角,且激发光滤光片、 荧光滤光片设置在二向色镜滤光片 盒的相邻的两个侧面； 滤光片模组400套设在壳体100内并可在壳体内滑动， 在滤光片模组 400与壳体之间设置有定位结构。 M个二向色镜滤光片盒402呈单排直列式排列。 0032 定位结构可以具有多种实现方式， 在本实施例中， 如图7所示， 所述定位结构为： 设 置与模组外壳401上对应于每一个二向色镜滤光片盒的定位凹槽 403， 以及， 设置在壳体上 的弹片卡环101。 0033 如图2所示， 所述LED模组200为在一个铝基板上， 安装。

21、K个LED芯片201， 在本实施例 中， K为4， 4个LED芯片分别具有 1 4的中心发射波长。 0034 如图3所示， 匀光模块300由一个胶合透镜301与匀光片302组成， 胶合透镜301放置 在LED芯片前， 胶合透镜301的后焦点与LED芯片201位置相重合。 0035 如图4所示， 为了使滤光片模组400在壳体内的移动更加顺畅， 在所述滤光片模组 400的模组外壳401上设置有导轨或滑块， 该导轨或滑块与壳体100 上的滑块或导轨相配 合。 滤光片组模组400可以设置多个， 从而增加更多的荧光成像通道。 图4中示出了两个滤光 说明书 3/4 页 5 CN 211123464 U 5。

22、 片组模组400。 0036 壳体100的一端设有一个通孔102， 该通孔的位置即通光孔径位置； 在壳体上、 通孔 的两个开口附近分别设置有燕尾座。 0037 如图6所示， 二向色镜滤光片盒402， 整体上为一个中空的方形盒体， 所述二向色镜 所在的平面与盒体45度角的斜面平行。 这样， LED模组上的LED芯片发射出的激发光， 经过激 发光滤光片后， 再经二向色镜反射后， 经过装置壳体下侧面通孔出射， 到达物镜的入射端通 孔， 照射样品， 样品进而发射荧光， 逆向通过显微镜物镜后， 透射通过二向色镜， 再通过荧光 滤光片后， 将纯化的荧光信号传输到显微镜的成像模组中。 图6中示出了 激发光光。

23、线的路径，示出了荧光光线的路径。 0038 如图7所示， 所述弹片卡环101为一个薄型金属片， 该金属片的中部形成一个半圆 柱形的凸起。 0039 所述二向色镜402a是一种光学镀膜元件， 所述二向色镜的镜面法线方向与入射光 法线方向的夹角为45度。 0040 激发光滤光片402b， 是一种带通式的光学镀膜元件， 可实现激发光波长的高效透 射以及非激发光波长的高效反射。 0041 荧光滤光片402c， 是一种带通式的光学镀膜元件， 可实现荧光波长的高效透射以 及非荧光波长的高效反射。 0042 本实用新型的工作过程如下： 0043 LED模组1可发出不同波长的LED光信号， 通过匀光模块2后，。

24、 入射到滤光片组模组 3， 通过手工推拉， 使得需要的滤光片组到达装置壳体4的通光孔径位置， 通过弹片卡环咬 合， 实现不同激发波长的选择， 激发光经过滤光片模组3中的激发光滤光片以及二向色镜 后， 以反射的方式从装置壳体4的通光孔径出射， 进而通过显微镜物镜照射荧光样品， 荧光 样品发射的荧光信号反向传输， 经过二向色镜后透射， 进而通过荧光滤光片， 滤除少数后向 反射的激发光波长， 进而到达显微镜的成像模块中实现光电转换， 滤光片组模组3可通过手 工推拉的方法从装置中拆卸与安装， 并通过配备P个滤光片组模组的方式， P是大于等于1 的整数， 增加更多的荧光成像通道。 说明书 4/4 页 6 CN 211123464 U 6 图1 图2a 图2b 说明书附图 1/4 页 7 CN 211123464 U 7 图3 图4 说明书附图 2/4 页 8 CN 211123464 U 8 图5a 图5b 说明书附图 3/4 页 9 CN 211123464 U 9 图6 图7 说明书附图 4/4 页 10 CN 211123464 U 10 。