专利名称：一种多光谱显微镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及多光谱显微镜的技术领域，特指一种采用多个光谱不同的LED作为光源的多光谱显微镜。
背景技术：
多光谱显微镜比普通显微镜多获得了一维信息，即光谱信息，能提供更准确的定量分析，因而在临床医学、病理学、组织学、免疫组织化学、制药工程、材料学等领域具有重要的应用价值。目前的多光谱显微镜一般采用光栅、电调谐滤光器件(LCTF或A0TF)、滤色片等分光器件获得光谱信息，如中国专利200410017031. 4采用光栅获得光谱信息，中国专利 200310111610. 0采用电调谐滤光器件获得光谱信息，虽然这两种方法都可以获得连续的高光谱分辨率的显微图像，但是成本较高，且在具体应用时，一般只需其中几个波段的光谱数据艮口可，如《A Novel Optical Imaging Method for the Early Detection, Quantitative Grading, and Mapping of Cancerous and Precancerous Lesions of Cervix))Kffi 525nm 禾口640]1111两^^波·( 白勺光"111 据，〈〈Single sensor that outputs narrowband multispectral image))只用了 540nm、577nm、650nm和970nm四个波段光谱数据。专利W02008074019A2则公开了一种采用滤色片阵列的方法，可以获得有限的几个波段的多光谱数据，成本较低，但是会降低空间分辨率，波段越多，空间分辨率降低越多， 且滤色片阵列确定后，其光谱波段也就确定了，不能随意更换，只能专用，拓展性不强。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种性价比更高的多光谱显微镜。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下—种多光谱显微镜，由LED控制器、若干个具有不同光谱的LED、一根多分支光纤、 一个聚光系统、一个载物台、一个物镜、一个成像系统、一个黑白数码摄像头和一台计算机组成；其中多分支光纤具有若干个光纤入口、若干个光纤分段、一个光纤合成段和一个光纤出口，每个光纤分段的一端是一个光纤入口，所有光纤分段的另一端合成光纤合成段，光纤合成段的另一端作为光纤出口 ；LED控制器与所有LED连接；各LED —一对应地安装在多分支光纤的各光纤入口前方；多分支光纤的光纤出口正对聚光系统，载物台、物镜、成像系统和黑白数码摄像头依次安装在聚光系统的前方，黑白数码摄像头通过信号线与计算机连接，计算机通过控制线与LED控制器连接而控制若干个LED分时点亮，同时控制黑白数码摄像头采集在每个点亮的LED照射下的图像数据，从而获得多个波段的光谱数据。所有光纤分段的光纤丝在光纤合成段处呈均勻分布，即所有光纤入口在光纤出口处呈均勻分布。所述多分支光纤至少有2个光纤分段。所述若干个LED至少包含2种不同光谱。[0011]所述若干个LED是可更换地在与LED控制器连接。所述LED控制器，是一个与计算机联机使用的多路LED控制器，其每个LED的开关由计算机控制。所述黑白数码摄像头是CXD或者CMOS摄像头。所述各LED和各光纤入口之间安装可选的窄带滤色片和可选的集光镜。采用上述方案后，本实用新型通过多分支光纤将安装在每个光纤入口前的LED发出的光耦合到聚光系统，并照射到载物台上的样品上，由计算机通过LED控制器分时点亮不同光谱的LED，相当于用不同的光谱分时照射在样品上，同时控制黑白数码摄像头采集在每个LED照射下的样品图像数据，即可获得多个波段的光谱图像数据。本实用新型性价比更高，与现有技术的荧光照明装置相比，具有以下优点一、易于实现；二、成本更低；三、可以拓展，光谱可更换。
图1是四进一出的多分支光纤的结构示意图；图2是可提供四个波段的本实用新型多光谱显微镜原理图。标号说明LED 控制器 1LED 21、22、23、24窄带滤色片31、32、33、34集光镜41、42、43、44多分支光纤5多分支光纤出口 50多分支光纤的4个分段55、56、57、58多分支光纤的4个入口 51、52、53、54多分支光纤的合成段59显微镜6聚光系统6I载物台62样品63物镜64成像系统65黑白数码摄像头7信号线8计算机9控制线10。
具体实施方式
[0042]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。如图2所示，为本实用新型的一种实施例，本实用新型揭示的一种多光谱显微镜， 由LED控制器1、若干个具有不同光谱的LED、一根多分支光纤5、一个聚光系统61、一个载物台62、一个物镜64、一个成像系统65、一个黑白数码摄像头7和一台计算机9组成。其中，LED的个数依设计而定，此实施例有四个LED 21、22、23、24。LED 21、22、23、 M的发射光谱均不一样，根据用户的需要选定。LED控制器1与所有LED 21、22、23、对连接，LED 21、22、23、M是可更换的，更换成其他发射光谱。多分支光纤5具有若干个光纤入口、若干个光纤分段、一个光纤合成段和一个光纤出口。此多分支光纤5，可以找光纤公司定制，比如南京春辉科技实业有限公司，北京北�？萍疾抵行牡�。此实施例采用一个四进一出的多分支光纤5，如图1所示，含有4个光纤入口 51、52、53、54，4个光纤分段55、56、57、58，一个光纤合成段59和一个光纤出口 50， 每个光纤分段55、56、57、58的一端是一个光纤入口 51、52、53、54，所有光纤分段55、56、57、 58的另一端合成光纤合成段59，光纤合成段59的另一端作为光纤出口 50。所有光纤分段 55、56、57、58的光纤丝在光纤合成段59处是均勻分布的，即所有光纤入口 51、52、53、讨在光纤出口 50处是均勻分布的。各光纤入口 51、52、53、M的前方——对应地安装LED 21、 22、23、24ο聚光系统61正对光纤出口 59。载物台62、物镜64、成像系统65和黑白数码摄像头7依次安装在聚光系统61的前方。聚光系统61、载物台62、物镜64和成像系统65构成显微主体6。黑白数码摄像头7可以是CXD或者CMOS摄像头，如选用麦克奥迪实业集团有限公司的高端CCD摄像头Motic Pro 285C。计算机9通过信号线8与黑白数码摄像头7连接。信号线8由黑白数码摄像头7 的通讯接口决定，如IEEE 1394火线、USB线等，本实例选用的黑白数码摄像头Motic Pro
为USB线。计算机9还通过控制线10与LED控制器1连接而控制若干个LED 21、22、 23J4分时点亮。控制线10可以是USB线，RS232等，取决于LED控制器1的接口。LED控制器1是一个受控的多路LED控制器，可以与计算机9联机，其每个LED的开关由计算机9 控制，该技术为公知技术，不展开介绍。为了获得更窄的光谱，各LED 21、22、23、M和各光纤入口 51、52、53、讨之间还安装窄带滤色片(可以是干涉滤色片)31、32、33、34和集光镜(光纤耦合器)41、42、43、44。窄带滤色片31、32、33、34，其中心波长和对应LED 21,22,23,24的中心波长一致，带宽较窄， 可以使对应的LED 21,22,23,24的发射光谱更窄，可根据需要进行挑选。本实用新型中，LED 21、22、23、M发出的光线分别经过可选的窄带滤色片31、32、 33,34进一步滤光后，再分别经过集光镜41、42、43、44会聚后，进入多分支光纤5的4个光纤入口 51、52、53、54，从光纤出口 50射出，然后进入显微主体6的聚光系统61会聚后，照射在放置于载物台62上的样品63上，再由物镜64、成像系统65后成像在黑白数码摄像头 7上，黑白数码摄像头7通过信号线8连接到计算机9上，同时所有的LED 21,22,23,24连接到LED控制器1上，再通过控制线10连接到计算机9上。工作时，由计算机9控制每个LED 21、22、23、M和黑白数码摄像头7同步工作，通过LED控制器1分时点亮LED 21,22,23,24并照射在样品63上，同时控制黑白数码摄像头 7依次采集在LED 21,22,23,24照射下的样品图像数据，即可获得多个波段的光谱图像数据。具体为计算机9通过LED控制器1点亮其中一个LED，同时启动黑白数码摄像头9并开始曝光，曝光结束后，并通过LED控制器1关闭当前LED，采集该图像数据作为其中一个波段的光谱数据。这是获得其中一个波段的光谱数据的一个步骤，按类似的方法控制其他 LED和黑白数码摄像头，即可获得其他波长的光谱数据。 上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
权利要求1.一种多光谱显微镜，其特征在于由LED控制器、若干个具有不同光谱的LED、一根多分支光纤、一个聚光系统、一个载物台、一个物镜、一个成像系统、一个黑白数码摄像头和一台计算机组成；其中多分支光纤具有若干个光纤入口、若干个光纤分段、一个光纤合成段和一个光纤出口，每个光纤分段的一端是一个光纤入口，所有光纤分段的另一端合成光纤合成段，光纤合成段的另一端作为光纤出口 ；LED控制器与所有LED连接；各LED —一对应地安装在多分支光纤的各光纤入口前方；多分支光纤的光纤出口正对聚光系统，载物台、物镜、成像系统和黑白数码摄像头依次安装在聚光系统的前方，黑白数码摄像头通过信号线与计算机连接，计算机通过控制线与LED控制器连接而控制若干个LED分时点亮，同时控制黑白数码摄像头采集在每个点亮的LED照射下的图像数据。
2.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所有光纤分段的光纤丝在光纤合成段处呈均勻分布，即所有光纤入口在光纤出口处呈均勻分布。
3.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所述多分支光纤至少有2个光纤分段。
4.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所述若干个LED至少包含2种不同光谱。
5.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所述若干个LED是可更换地在与LED控制器连接。
6.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所述LED控制器，是一个与计算机联机使用的多路LED控制器，其每个LED的开关由计算机控制。
7.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所述黑白数码摄像头是CXD 或者CMOS摄像头。
8.如权利要求1所述的一种多光谱显微镜，其特征在于所述各LED和各光纤入口之间安装可选的窄带滤色片和集光镜。
专利摘要本实用新型公开一种多光谱显微镜，由LED控制器、若干个具有不同光谱的LED、一根多分支光纤、一个聚光系统、一个载物台、一个物镜、一个成像系统、一个黑白数码摄像头和一台计算机组成；LED控制器与所有LED连接；各LED一一对应地安装在多分支光纤的各光纤入口前方；多分支光纤的光纤出口正对聚光系统，载物台、物镜、成像系统和黑白数码摄像头依次安装在聚光系统的前方，黑白数码摄像头通过信号线与计算机连接，计算机通过控制线与LED控制器连接而控制若干个LED分时点亮，同时控制黑白数码摄像头采集在每个点亮的LED照射下的图像数据。本实用新型性价比更高，易于实现，成本更低。
文档编号G01N21/25GK202221407SQ20112031559
公开日2012年5月16日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者陈木旺 申请人:麦克奥迪实业集团有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
