專利名稱：多色led用作顯微鏡光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種顯微鏡光源裝置，尤指一種可將多色LED用作顯微鏡光源的裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)顯微鏡使用的燈源主要有白熾燈、鹵素?zé)簟晒鉄?、汞燈等等，都存在壽命短、體積大和散熱不好的問題，而LED為顯微鏡的照明光源，由于其具備壽命長、照明效率高、高亮度、冷光源的特征，可以獲得有足夠亮度的、接近于日光色溫的均勻照明狀況。
而提供單一的顏色和色溫的單一LED，只有通過用多種顏色濾色片才能使照明光呈綠色、紅色、黃色或藍(lán)色，滿足所有的顯微鏡應(yīng)用要求，這樣就存在著局限性。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種用于實(shí)現(xiàn)對照明光源顏色和色溫等參數(shù)的控制多色LED用作顯微鏡光源裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了以下解決方案多色LED用作顯微鏡光源裝置，由照明光源、光源調(diào)節(jié)裝置及光束收集、聚光系統(tǒng)組成，其中所述顯微鏡照明光源采用至少3色的LED，每色LED采用獨(dú)立的電源調(diào)節(jié)裝置。
所述多色LED位于集光和聚光系統(tǒng)的一端，各個(gè)發(fā)光單元自身的發(fā)光軸線平行于光學(xué)系統(tǒng)的光軸；可與光學(xué)系統(tǒng)光軸相交。
所述的顯微鏡照明光源可采用封裝好的多色LED燈。
所述的顯微鏡照明光源可采用未經(jīng)封裝的多色LED芯片組合在同一個(gè)托座上。
所述3色LED可采用紅、綠、藍(lán)三基色組合。
采用上述方案后，多色LED用作顯微鏡光源裝置，為配合顯微鏡而實(shí)施，采用可發(fā)出三色(紅、綠、藍(lán))或三色以上光不同種類的LED，用LED控制系統(tǒng)對各種不同的LED有不同的電源獨(dú)立控制，通過設(shè)立的照明附屬系統(tǒng)以產(chǎn)生不同光強(qiáng)度的光譜，并組合而成為顯微鏡用的照明光源。
上述光源裝置用發(fā)光顏色不同的LED相距很近，組合形成含有紅、綠、藍(lán)色基色的LED束，通過聚光系統(tǒng)可以成為單一發(fā)光源。
上述LED控制系統(tǒng)，可以單獨(dú)控制每一個(gè)(每一色)LED的強(qiáng)度，達(dá)到不同亮度不同顏色不同色調(diào)的色光輸出，以便隨意地調(diào)控光。
上述照明附屬系統(tǒng)，多色LED通過集光鏡，把不同發(fā)散角的光束收集、調(diào)整、合并成為混色的光束，孔徑光闌控制通光孔徑，也就控制了照明的總亮度，然后混色光經(jīng)由聚光鏡成為適合顯微鏡的數(shù)值孔徑(NA)的照明光束投射到被觀察物體上面，視場光闌控制被照明區(qū)域的范圍。
上述直流電源輸出的直流電進(jìn)入LED的電壓調(diào)整器，以產(chǎn)生對LED供電的穩(wěn)衡電流，同時(shí)調(diào)整器受到亮度調(diào)整控制，因此加在單個(gè)LED上的電壓改變，其亮度也隨之發(fā)生變化，多個(gè)彩色LED由于得到不同的亮度控制信號，便產(chǎn)生不同的色彩亮度，其合成的結(jié)果成為不同亮度、不同色彩和不同色溫的可控光源。
上述多色發(fā)光二極管(LED)位于集光和聚光系統(tǒng)的一端，而且發(fā)光體組基本對稱于光學(xué)系統(tǒng)的軸線，各個(gè)發(fā)光組單元自身的發(fā)光軸線可以平行于光學(xué)系統(tǒng)的光軸，也可以與光學(xué)系統(tǒng)光軸相交，以獲得更好的色光重疊和融合。
因此采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，改變了習(xí)用產(chǎn)品單一LED通過多種顏色濾色片才能獲得多種顏色的局限性，利用獨(dú)立電源調(diào)節(jié)裝置控制多色的LED，滿足所有的顯微鏡應(yīng)用要求。


圖1為多色LED用作顯微鏡光源的原理示意圖；圖2A為多色LED排列方式的第一實(shí)例示意圖；圖2B為多色LDE排列方式的第二實(shí)例示意圖；圖3為多色LED控制電路原理示意圖；圖4為多色LED照明系統(tǒng)光學(xué)原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型一種多色LED用作顯微鏡光源的裝置，由照明光源1、光束收集、聚光系統(tǒng)2及光源調(diào)節(jié)裝置3組成，所述照明光源1由3色或3色以上的多色LED燈11組成，其最好采用紅、綠、藍(lán)三基色的LED燈，多色LED燈11的發(fā)光強(qiáng)度被光源調(diào)節(jié)裝置3所控制，通過光源調(diào)節(jié)裝置3的電控部分可以單獨(dú)改變每一個(gè)彩色LED燈11的光強(qiáng)度，因此通過改變每個(gè)彩色LED燈11的光強(qiáng)度可以適當(dāng)?shù)慕M合成不同的顏色和色溫的出射光，通過光束收集、聚光系統(tǒng)2可以成為顯微鏡的照明光。
如圖3所示，光源調(diào)節(jié)裝置是將直流電源輸出的直流電進(jìn)入LED的電壓調(diào)整器，以產(chǎn)生對LED供電的穩(wěn)衡電流，同時(shí)調(diào)整器受到亮度調(diào)整控制，因此加在單個(gè)LED上的電壓改變，其亮度也隨之發(fā)生變化，多個(gè)多色LED燈由于得到不同的亮度控制信號，便產(chǎn)生不同的色彩亮度，其合成的結(jié)果成為不同亮度、不同色彩和不同色溫的可控光源。
如圖4所示，光束收集、聚光系統(tǒng)2可將多色LED燈11發(fā)出的光通過集光鏡22，把不同發(fā)散角的光束收集、調(diào)整、合并成為混色的光束，孔徑光闌23控制通光孔徑，也就控制了照明的總亮度，然后混色光經(jīng)由聚光鏡24成為適合顯微鏡的數(shù)值孔徑(NA)的照明光束投射到被觀察物體26上面，視場光闌25控制被照明區(qū)域的范圍。
如圖2A、2B所示，為多色LED布局的兩個(gè)實(shí)例。
1)、可以采用現(xiàn)成的經(jīng)過環(huán)氧樹脂封裝好的多色LED燈11組成彩色LED束，它們相距比較靠近，通過設(shè)計(jì)特殊的LED照明光學(xué)系統(tǒng)，可以使單獨(dú)的各色LED成為獨(dú)立的照明光源，也可以使多色LED燈11合成形成組合的照明光源1，便于實(shí)現(xiàn)全彩色的照明。
2)、也可以采用未經(jīng)封裝的多色LED芯片12組合在同一個(gè)托座(或電路板)上，這樣的好處是各種顏色的發(fā)光源更容易布置，距離更緊密，比較容易形成效果好的全彩色的混合效果。
光源調(diào)節(jié)裝置3由單獨(dú)控制各路LED的電路組成，它們可以單獨(dú)地改變所控制的LED的電學(xué)參數(shù)，以形成LED不同的發(fā)光特性，并且可以通過適當(dāng)?shù)慕M合形成不同的顏色和色溫的出射光。
光束收集、聚光系統(tǒng)2則是針對多色LED燈11各種顏色光源的分布特性，它的主要特征是設(shè)計(jì)特別的光學(xué)系統(tǒng)，以便讓一個(gè)或任意多個(gè)LED都可以形成好的光源，滿足顯微鏡照明所需要的均勻、亮度、適當(dāng)?shù)恼彰鲾?shù)值孔徑(NA)的要求。
配合圖4所示，上述多色LED位于集光和聚光系統(tǒng)2的一端，而且發(fā)光單元即LDE燈11基本對稱于光學(xué)系統(tǒng)的軸線，各個(gè)發(fā)光單元自身的發(fā)光軸線可以平行于光學(xué)系統(tǒng)的光軸，也可以與光學(xué)系統(tǒng)光軸相交，以獲得更好的色光重疊和融合。
權(quán)利要求1.一種多色LED用作顯微鏡光源裝置，由照明光源、光源調(diào)節(jié)裝置及光束收集、聚光系統(tǒng)組成，其特征在于所述顯微鏡照明光源采用至少3色的LED，每色LED采用獨(dú)立的電源調(diào)節(jié)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的多色LED用作顯微鏡光源裝置，其特征在于多色LED位于集光和聚光系統(tǒng)的一端，各個(gè)發(fā)光單元自身的發(fā)光軸線平行于光學(xué)系統(tǒng)的光軸。
3.如權(quán)利要求1所述的多色LED用作顯微鏡光源裝置，其特征在于多色LED位于集光和聚光系統(tǒng)的一端，各個(gè)發(fā)光單元自身的發(fā)光軸線也可與光學(xué)系統(tǒng)光軸相交。
4.如權(quán)利要求1所述的多色LED用作顯微鏡光源裝置，其特征在于所述的顯微鏡照明光源可采用環(huán)氧樹脂封裝好的多色LED燈。
5.如權(quán)利要求1所述的多色LED用作顯微鏡光源裝置，其特征在于所述的顯微鏡照明光源可采用未經(jīng)封裝的多色LED燈組合在同一個(gè)托座上。
6.如權(quán)利要求1所述的多色LED用作顯微鏡光源裝置，其特征在于所述3色LED可采用紅、綠、藍(lán)三基色組合。
專利摘要本實(shí)用新型一種多色LED用作顯微鏡光源裝置，由照明光源、光源調(diào)節(jié)裝置及光束收集、聚光系統(tǒng)組成，其中所述顯微鏡照明光源采用至少3色的LED，每色LED采用獨(dú)立的電源調(diào)節(jié)裝置。光源調(diào)節(jié)裝置由單獨(dú)控制各路LED的電路組成，它們可以單獨(dú)地改變所控制的LED的電學(xué)參數(shù)，以形成LED不同的發(fā)光特性，并且可以通過適當(dāng)?shù)慕M合形成不同的顏色和色溫的出射光，光束收集、聚光系統(tǒng)可將多色LED燈發(fā)出的光通過集光鏡，把不同發(fā)散角的光束收集、調(diào)整、合并成為混色的光束，孔徑光闌控制通光孔徑，也就控制了照明的總亮度，然后混色光經(jīng)由聚光鏡成為適合顯微鏡的數(shù)值孔徑(NA)的照明光束投射到被觀察物體上面，視場光闌控制被照明區(qū)域的范圍。
文檔編號G02B21/06GK2630877SQ03247880
公開日2004年8月4日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者楊澤聲 申請人:麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司