本發(fā)明涉及一種顯微物鏡，尤其涉及一種采用線性偏振光在不同偏振態(tài)下表現(xiàn)出光強變化，從而調(diào)制顯微物鏡中心光束透射率的變化，以形成具有不同色散染色效果的可調(diào)制色散染色顯微物鏡。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的色散染色物鏡是在顯微物鏡的后焦平面上加載一個環(huán)形或圓形不透光擋板，如為環(huán)狀，則中心光束透射；如為中心圓形擋板，則光束只能由周圍透過，當粒子與浸液的折射系數(shù)不同時出現(xiàn)色散，使樣品成像表現(xiàn)出不同的顏色，即色散染色顯微觀察法。傳統(tǒng)色散染色的局限性在于：1.不同倍率的顯微物鏡必須匹配不同幾何規(guī)格的光束擋板；2.遮擋光束是完全不能透射，色散染色的能力是由樣品介質(zhì)的折射率差異決定的，因而難以區(qū)分類似特性物質(zhì)；3.無法定性顯微觀察物體的微特性差異特質(zhì)，如微石棉顯微觀察。

針對傳統(tǒng)色散染色顯微物鏡的特點與局限性，一些機構(gòu)也進行了深入研究，例如，公開號為CN101872064A的中國專利申請公開了“一種線型多波長共焦顯微鏡模塊以及其共焦顯微方法與系統(tǒng)”，其采用多個色差透鏡的組合一方面可以將線光場色散，另一方面又可以使得反射回來的線光場聚焦在同一平面上以解決場曲像差的問題，以簡化常用線色散系統(tǒng)復雜度的問題，可有效改善繞射元件的NA值過低而無法直接使用于物鏡的缺點，并于設(shè)計色散物鏡時校正場曲像差，使本系統(tǒng)達到最佳化及小型化，并可精確且快速地完成剖面輪廓量測，使量測速率大幅增加。但是該顯微鏡模塊只能快速地完成剖面輪廓量測，并無法定性顯微觀察物體的微特性差異特質(zhì)，色散染色無法調(diào)制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對傳統(tǒng)色散染色顯微物鏡的特點與局限性，本發(fā)明提供了一種可調(diào)制色散染色顯微物鏡，引入偏振光調(diào)制技術(shù)，通過線性偏振光在不同偏振態(tài)下的光強變化，調(diào)制中心光束的透射率，從而實現(xiàn)色散染色強度的變化，進而可以實現(xiàn)定性顯微觀察物體的微特性差異特質(zhì)。

為實現(xiàn)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種可調(diào)制色散染色顯微物鏡包括：鏡殼，安裝在鏡殼內(nèi)部頂端的色散染色調(diào)制器組，安裝在鏡殼內(nèi)部底端的光學透鏡組，所述色散染色調(diào)制器組包括色散染色起偏器、色散染色檢偏器和調(diào)節(jié)器，所述色散染色檢偏器和色散染色起偏器上下并排安裝在調(diào)節(jié)器內(nèi)，所述色散染色檢偏器安裝在色散染色起偏器的正上方；所述色散染色起偏器包括第一光學平板鏡、第一環(huán)形線性偏振膜、第一中心圓形線性偏振膜、第二光學平板鏡和第一鏡座，所述第一環(huán)形線性偏振膜膠合在第一光學平板鏡上表面，第一中心圓形線性偏振膜膠合在第一光學平板鏡下表面，所述第一環(huán)形線性偏振膜與第一中心圓形線性偏振膜的偏振態(tài)相對同一水平基準正交設(shè)置，第二光學平板鏡膠合在第一中心圓形線性偏振膜的下表面，所述從上至下依次膠合后的第一環(huán)形線性偏振膜、第一光學平板鏡、第一中心圓形線性偏振膜和第二光學平板鏡組件固定安裝在第一鏡座內(nèi)；所述色散染色檢偏器包括第三光學平板鏡、第二環(huán)形線性偏振膜、第二中心圓形線性偏振膜、第二鏡座和第四光學平板鏡，所述第二環(huán)形線性偏振膜膠合在第三光學平板鏡的上表面，所述第二中心圓形線性偏振膜膠合在第三光學平板鏡的下表面，第四光學平板鏡膠合在第二中心圓形線性偏振膜的下表面，所述第二環(huán)形線性偏振膜與第二中心圓形線性偏振膜的偏振態(tài)相對同一水平基準正交設(shè)置，所述從上至下依次膠合后的第二環(huán)形線性偏振膜、第三光學平板鏡、第二中心圓形線性偏振膜和第四光學平板鏡組件固定安裝在第二鏡座內(nèi)，所述第二環(huán)形線性偏振膜與第二中心圓形線性偏振膜形成的偏振態(tài)與第一環(huán)形線性偏振膜與第一中心圓形線性偏振膜形成的偏振態(tài)反轉(zhuǎn)90度；所述調(diào)節(jié)器包括拔桿和調(diào)節(jié)環(huán)，所述拔桿的一端安裝在調(diào)節(jié)環(huán)導槽內(nèi)，拔桿的另一端固定在第一鏡座的側(cè)面。

在上述技術(shù)方案中，由于色散染色顯微觀察一般僅作定性分析，即通過觀察樣品色彩的變化來區(qū)別其類型，因此一般放大倍率較低，在本發(fā)明中，采用的是后焦平面離物鏡安裝端面均為4.5mm的10倍物鏡。本發(fā)明的色散染色調(diào)制器包括兩個部分，第一部分為色散染色起偏器，即在第一光學平板鏡上膠合第一環(huán)形線性偏振膜，內(nèi)環(huán)膠合第一中心圓形線性偏振膜，兩膠合區(qū)域內(nèi)的偏振膜的偏振態(tài)是正交的(相對同一水平基準時)，再在兩個偏振膜上膠合第二光學平板鏡，最后將上述組合光學膠合件固定安裝在第一鏡座內(nèi)，形成色散染色起偏器。第二部分為色散染色檢偏器，即在物鏡鏡殼內(nèi)安裝一個可繞物鏡中心軸0～90度旋轉(zhuǎn)的光學組件，該光學組件與色散染色起偏器的膠合組件組成原理、幾何尺寸相同，只是將環(huán)形區(qū)域與中心圓形區(qū)域內(nèi)線性偏振膜的偏振態(tài)反轉(zhuǎn)90度，使其繞中心軸旋轉(zhuǎn)時，顯微物鏡內(nèi)部環(huán)形區(qū)域與中心圓形區(qū)域的偏振態(tài)變化，從而形成偏振區(qū)域內(nèi)透射光強的變化，形成色散染色檢偏器。通過調(diào)整色散染色檢偏器與色散染色起偏器之間的線性偏振光，使得線性偏振光在不同偏振態(tài)下的光強發(fā)生變化，使得中心光束的透射率可調(diào)，從而實現(xiàn)色散染色強度發(fā)生變化，進而通過本顯微物鏡可以實現(xiàn)定性顯微觀察物體的微特性差異特質(zhì)。

優(yōu)選的，所述第一環(huán)形線性偏振膜的外環(huán)直徑Do為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的1.1-1.3倍，所述第一環(huán)形線性偏振膜內(nèi)環(huán)直徑Di為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的0.5-0.8倍。經(jīng)過實驗證明，當?shù)谝画h(huán)形線性偏振膜的外環(huán)直徑Do為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的1.1-1.3倍，內(nèi)環(huán)直徑Di為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的0.5-0.8倍時，使得觀察樣品時，樣品的色彩變化區(qū)別明顯，利于樣品的定性分析。

優(yōu)選的，所述第一環(huán)形線性偏振膜的外環(huán)直徑Do為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的1.1倍，所述第一環(huán)形線性偏振膜內(nèi)環(huán)直徑Di為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的0.6倍。實踐中發(fā)現(xiàn)，當?shù)谝画h(huán)形線性偏振膜的外環(huán)直徑Do為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的1.1倍，內(nèi)環(huán)直徑Di為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的0.6倍時，使用本顯微物鏡觀察樣品時，樣品的色彩變化區(qū)別最為明顯，定性分析的效果最佳。

優(yōu)選的，所述第二環(huán)形線性偏振膜的外徑大于第一環(huán)形線性偏振膜，以防止出現(xiàn)“漏光”現(xiàn)象。

優(yōu)選的，所述從上至下依次排布的第一環(huán)形線性偏振膜、第一光學平板鏡、第一中心圓形線性偏振膜和第二光學平板鏡之間均通過無應(yīng)力光學膠粘結(jié)。通過無應(yīng)力光學膠粘結(jié)既可以保證各個部件之間的粘結(jié)強度，又不會影響中心光束的透射率。

優(yōu)選的，所述從上至下依次排布的第二環(huán)形線性偏振膜、第三光學平板鏡、第二中心圓形線性偏振膜和第四光學平板鏡之間均通過無應(yīng)力光學膠粘結(jié)。

優(yōu)選的，所述第一鏡座和第二鏡座均可獨立繞物鏡中心軸0～90度旋轉(zhuǎn)，從而方便色散染色檢偏器和色散染色起偏器的獨立調(diào)節(jié)，以便最大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)中心光束的透射率，進而增強色散染色強度變化范圍，增強樣品定性分析的效果。

優(yōu)選的，所述第一光學平板鏡、第二光學平板鏡、第三光學平板鏡和第四光學平板鏡均采用表面鍍有成像光束波長在400nm～800nm范圍內(nèi)、反射率小于0.05的多層寬帶增透膜的光學平板鏡。通過此參數(shù)下的增透膜可以有效增強中心光束的透射率，使得樣品顯示更加清晰。

優(yōu)選的，所述從上至下依次膠合的第一環(huán)形線性偏振膜、第一光學平板鏡、第一中心圓形線性偏振膜和第二光學平板鏡形成的組件采用無應(yīng)力膠固化安裝在第一鏡座內(nèi)，可以確保第一鏡座與各個光學組件之間的無應(yīng)力連接。

優(yōu)選的，所述從上至下依次膠合后的第二環(huán)形線性偏振膜、第三光學平板鏡、第二中心圓形線性偏振膜和第四光學平板鏡形成的組件采用無應(yīng)力膠固化安裝在第二鏡座內(nèi)。

本發(fā)明提供的一種可調(diào)制色散染色顯微物鏡的有益效果在于：

1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本可調(diào)制色散染色顯微物鏡是在傳統(tǒng)色散染色技術(shù)原理的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計，引入了偏振光調(diào)制光強技術(shù)，進一步將環(huán)形色散染色與中心擋板色散染色兩種染色模式進行復合，并實現(xiàn)光強度調(diào)制變化，可以滿足差異性相近物質(zhì)的定性鑒別；

2)本可調(diào)制色散染色顯微物鏡通過調(diào)整色散染色檢偏器與色散染色起偏器之間的線性偏振光，使得線性偏振光在不同偏振態(tài)下的光強發(fā)生變化，使得中心光束的透射率可調(diào)，從而實現(xiàn)色散染色強度發(fā)生變化，進而通過本顯微物鏡可以實現(xiàn)定性顯微觀察物體的微特性差異特質(zhì)；

3)本可調(diào)制色散染色顯微物鏡中的色散染色檢偏器與色散染色起偏器獨立可調(diào)，從而可以最大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)中心光束的透射率，進而增強色散染色強度變化范圍，增強樣品定性分析的效果；

4)本可調(diào)制色散染色顯微物鏡中的第一光學平板鏡、第二光學平板鏡、第三光學平板鏡和第四光學平板鏡均采用表面鍍有成像光束波長在400nm～800nm范圍內(nèi)、反射率小于0.05的多層寬帶增透膜的光學平板鏡，可以有效增強中心光束的透射率，使得樣品顯示更加清晰。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總裝配圖。

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3為本發(fā)明中色散染色起偏器的側(cè)面剖視圖。

圖4為本發(fā)明中色散染色起偏器的俯視圖。

圖5為本發(fā)明中色散染色檢偏器的側(cè)面剖視圖。

圖6為本發(fā)明中色散染色檢偏器的俯視圖。

圖7為本發(fā)明中調(diào)節(jié)器的剖視圖。

圖中：1、色散染色調(diào)制器組；2、鏡殼；3、光學透鏡組；10、色散染色起偏器；20、色散染色檢偏器；30、調(diào)節(jié)器；11、第一光學平板鏡；12、第一環(huán)形線性偏振膜；13、第一中心圓形線性偏振膜；14、第二光學平板鏡；15、第一鏡座；21、第三光學平板鏡；22、第二環(huán)形線性偏振膜；23、第二中心圓形線性偏振膜；24、第二鏡座；25、第四光學平板鏡；31、拔桿；32、調(diào)節(jié)環(huán)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例：一種可調(diào)制色散染色顯微物鏡。

參照圖1和圖2所示，一種可調(diào)制色散染色顯微物鏡，金屬鏡殼2，安裝在鏡殼2內(nèi)部頂端的色散染色調(diào)制器組1，安裝在鏡殼2內(nèi)部底端的光學透鏡組3，所述色散染色調(diào)制器組1包括色散染色起偏器10、色散染色檢偏器20和調(diào)節(jié)器30，所述色散染色檢偏器20和色散染色起偏器10上下并排安裝在調(diào)節(jié)器30內(nèi)，所述色散染色檢偏器20安裝在色散染色起偏器10的正上方。本可調(diào)制色散染色顯微物鏡采用10倍顯微物鏡，其主要技術(shù)參數(shù)為：數(shù)值孔徑0.25，物鏡后焦平面距離物鏡安裝端面為4.5mm。

參照圖3和圖4所示，所述色散染色起偏器10包括第一光學平板鏡11、第一環(huán)形線性偏振膜12、第一中心圓形線性偏振膜13、第二光學平板鏡14和第一鏡座15，所述第一環(huán)形線性偏振膜12通過無應(yīng)力光學膠膠合在第一光學平板鏡11上表面，第一中心圓形線性偏振膜13通過無應(yīng)力光學膠膠合在第一光學平板鏡11下表面，所述第一環(huán)形線性偏振膜12與第一中心圓形線性偏振膜13的偏振態(tài)相對同一水平基準正交設(shè)置，第二光學平板鏡14通過無應(yīng)力光學膠膠合在第一中心圓形線性偏振膜13的下表面，所述從上至下依次膠合后的第一環(huán)形線性偏振膜12、第一光學平板鏡11、第一中心圓形線性偏振膜13和第二光學平板鏡14組件采用無應(yīng)力膠固化固定安裝在第一鏡座15內(nèi)。第一光學平板鏡11和第二光學平板鏡14均采用表面鍍有成像光束波長在400nm～800nm范圍內(nèi)、反射率小于0.05的多層寬帶增透膜的光學平板鏡，可以有效增強中心光束的透射率，使得樣品顯示更加清晰。第一環(huán)形線性偏振膜12的外環(huán)直徑Do為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的1.1倍，所述第一環(huán)形線性偏振膜12內(nèi)環(huán)直徑Di為相應(yīng)倍率顯微物鏡孔徑尺寸d的0.6倍，從而使得使用本顯微物鏡觀察樣品時，樣品的色彩變化區(qū)別最為明顯，定性分析的效果最佳。

參照圖5和圖6所示，色散染色檢偏器20包括第三光學平板鏡21、第二環(huán)形線性偏振膜22、第二中心圓形線性偏振膜23、第二鏡座24和第四光學平板鏡25，所述第二環(huán)形線性偏振膜22通過無應(yīng)力光學膠膠合在第三光學平板鏡21的上表面，所述第二中心圓形線性偏振膜23通過無應(yīng)力光學膠膠合在第三光學平板鏡21的下表面，第四光學平板鏡25通過無應(yīng)力光學膠膠合在第二中心圓形線性偏振膜23的下表面，所述第二環(huán)形線性偏振膜22與第二中心圓形線性偏振膜23的偏振態(tài)相對同一水平基準正交設(shè)置，所述從上至下依次膠合后的第二環(huán)形線性偏振膜22、第三光學平板鏡21、第二中心圓形線性偏振膜23和第四光學平板鏡25組件采用無應(yīng)力膠固化固定安裝在第二鏡座24內(nèi)，所述第二環(huán)形線性偏振膜22與第二中心圓形線性偏振膜23形成的偏振態(tài)與第一環(huán)形線性偏振膜12與第一中心圓形線性偏振膜13形成的偏振態(tài)反轉(zhuǎn)90度，當色散染色檢偏器20繞中心軸旋轉(zhuǎn)時，顯微物鏡內(nèi)部由色散染色檢偏器20和色散染色起偏器10形成的環(huán)形區(qū)域與中心圓形區(qū)域的偏振態(tài)發(fā)生變化，從而形成偏振區(qū)域內(nèi)透射光強的變化，使得中心光束的透射率可調(diào)，從而實現(xiàn)色散染色強度發(fā)生變化，進而通過本顯微物鏡可以實現(xiàn)定性顯微觀察物體的微特性差異特質(zhì)。第二環(huán)形線性偏振膜22的外徑大于第一環(huán)形線性偏振膜12，以防止出現(xiàn)“漏光”現(xiàn)象。

參照圖7所示，調(diào)節(jié)器30包括拔桿31和調(diào)節(jié)環(huán)32，所述拔桿31的一端安裝在調(diào)節(jié)環(huán)32導槽內(nèi)，拔桿31的另一端固定在第一鏡座15的側(cè)面。在調(diào)節(jié)環(huán)32實現(xiàn)0～90度繞物鏡旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過程中，驅(qū)動第一鏡座15旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)色散染色檢偏器20相對色散染色起偏器10的偏振角度變化，從而產(chǎn)生對應(yīng)區(qū)域內(nèi)光束透射光強度變化，實現(xiàn)色散染色強度調(diào)制功能。

本實施例中，所述的色散染色起偏器10、色散染色檢偏器20組成的色散染色調(diào)制器安裝在顯微物鏡的后焦平面附近，其中色散染色起偏器10在鏡頭裝配時已校準至同一方向(相對裝調(diào)校工具，目的是消除色散染色起偏器前端光學組件的偏振效應(yīng)，即前端消偏光處理)；色散染色檢偏器20是安裝可旋轉(zhuǎn)的第一鏡座15內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)拔桿31與物鏡殼上的調(diào)節(jié)器30進行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)可調(diào)制功能。本發(fā)明利用線性偏振光偏振態(tài)的變化調(diào)制顯微物鏡的色散染色強度，實現(xiàn)可調(diào)制色散染色顯微觀察功能。本發(fā)明未述之處適用于傳統(tǒng)色散染色顯微觀察功能。

以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。