[發明專利]用于顯微鏡的照明系統，用于顯微鏡的系統、方法和計算機程序以及顯微鏡系統

在審

• 申請號: 202110259546.9
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113376822A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 邁克爾·古恩特爾特;烏爾里希·維格
• 申請（專利權）人: 徠卡儀器（新加坡）有限公司
• 主分類號: G02B21/06
• 分類號: G02B21/06;G02B21/08;G02B21/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

示例涉及用于顯微鏡的基于發光二極管的照明系統、用于顯微鏡的系統、方法和計算機程序以及顯微鏡系統。照明系統(110)包括一個或多個第一基于LED的光源(112)。該一個或多個第一基于LED的光源被配置成發射跨越白光色譜的光。照明系統包括至少一個濾光器(114)。該至少一個濾光器被布置成過濾由一個或多個第一基于LED的光源發射的光。照明系統包括一個或多個第二基于LED的光源(116)。該一個或多個第二基于LED的光源被配置成提供在被調諧到至少一種熒光材料的激發波長的波長處具有至少一個峰值的光。

技術領域

示例涉及用于顯微鏡的基于發光二極管的照明系統，用于顯微鏡的系統、方法和計算機程序以及顯微鏡系統。

背景技術

在許多顯微鏡系統中，使用基于氙的照明。為了獲得不同波段中的光，基于氙的光源的光穿過濾光器，例如濾光輪。這可能導致具有高散熱的龐大、低效的系統，其通常依賴于從支架到載物臺的光纖束來提供在載物臺處的照明。而且，氙氣燈泡通常具有有限的壽命，因此它們可能需要頻繁地更換，從而需要備用光源以避免光源在緊急情況下(例如在手術期間)失效的情況。而且，這種設置是不靈活的，因為氙光源既用于白光反射照明又用于熒光激發，盡管使用不同的濾光輪。

發明內容

可能期望一種克服上述缺點的用于顯微鏡的改進的照明系統。

這種期望通過一種用于顯微鏡的基于發光二極管(LED)的照明系統、一種用于顯微鏡的系統、一種用于顯微鏡的方法、一種計算機程序以及一種顯微鏡來實現。

本公開的實施例基于以下發現：可能期望彼此獨立地控制用于白光和熒光激發的光譜。這種控制可以通過使用基于發光二極管(LED)的光源來實現，該光源可以被調諧或配置到特定波段，同時使用比基于氙的照明系統更少的能量，并因此產生更少的熱量。為了支持白光光譜和熒光激發光譜中的照明，可以包括兩組光源，一組用于提供白光，一組用于提供在被調諧到至少一種熒光材料的激發波長的波長處具有峰值的光。

本公開的實施例提供了一種用于顯微鏡的基于LED的照明系統。該照明系統包括一個或多個第一基于LED的光源。一個或多個第一基于LED的光源被配置成發射跨越白光色譜的光。該照明系統包括至少一個濾光器。該至少一個濾光器被布置成過濾由一個或多個第一基于LED的光源發射的光。該照明系統包括一個或多個第二基于LED的光源。一個或多個第二基于LED的光源被配置成提供在被調諧到至少一種熒光材料的激發波長的波長處具有至少一個峰值的光。通過使用基于LED的光源，可以減少能量消耗，并因此減少熱耗散。此外，因為基于LED的光源是緊湊的，所以它們可以被包括在顯微鏡的物鏡附近，而不是使用光纖通道來將光傳輸到載物臺。兩組光源可用于獨立控制白光和熒光激發的照明。濾光器可以用于阻擋或衰減在與熒光材料的發射光譜一致的波長處的光，因此當白光LED源是激活的時，可以在圖像數據內區分熒光材料的發射。

例如，一個或多個第二基于LED的光源可以被配置成發射在390nm與420nm之間，460nm與500nm之間，以及780nm與810nm之間的一個或多個處的具有峰值的光。這些波長是常見熒光材料的激發波長。

至少一個濾光器可以被配置成衰減或阻擋具有與至少一種熒光材料的至少一個熒光發射波長一致的波長的光。這能夠在白光LED源是激活的時區分熒光材料的發射。

例如，至少一個濾光器可以被配置成衰減或阻擋在490nm與560nm之間的波段內的光。附加地或可選地，至少一個濾光器可以被配置成衰減或阻擋在610nm和660nm之間的波段內的光。這些波段是常見熒光材料的發射波長。

在一些實施例中，照明系統包括一個或多個第三基于LED的光源。該一個或多個第三基于LED的光源可以被配置成發射跨越白光色譜的光。這些附加光源可用于提供未被至少一個濾光器過濾的白光。

照明系統可以包括例如兩個或更多個第一基于LED的光源和兩個或更多個第二基于LED的光源。各自具有兩個或更多個光源既可以提供一定程度的冗余，又可以將光源定位在顯微鏡的物鏡的任一側。