專利名稱：多光路光學顯微鏡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明描述一種多光路光學顯微鏡。
背景技術：
自從17世紀光學顯微鏡問世以來，各種光學顯微鏡的設計基本上是建立在對單一物品進行觀察的基礎之上。這種單光路的光學顯微鏡難于滿足同時對多個對象，特別是處于不同環(huán)境條件下的多個對象進行對比觀察的需要。而科學研究往往需要同時對比觀察多個對象特別是處于不同環(huán)境條件下的多個對象以得到所需的資料進行分析判斷和推理結論。
傳統(tǒng)單光路光學顯微鏡的形成和延續(xù)主要是受各種客觀的物質條件和技術水平的影響和限制。其中最主要的控制因素是長期以來觀察者必須依靠目鏡才能進行光學顯微圖像的實時觀察。由于每一觀察者的眼睛每一時刻只能注目于一個目鏡所呈現的顯微圖像，因此也不需要制造多光路的光學顯微鏡。此外，顯微鏡的聚焦過去也是依靠觀察者手工調節(jié)實現，而要用手工同時進行多個光路的快速聚焦幾乎是不可能的。
然而，近代科學技術的發(fā)展，特別是近20年計算機軟硬件的日新月異和以固態(tài)檢測器為基礎的光學圖像感受裝置的出現和改進，為克服上述困難并突破傳統(tǒng)單光路光學顯微鏡的束縛創(chuàng)造了必要的物質條件和技術條件。首先，目鏡已不再是觀察者能實時觀察顯微圖像的唯一窗口。觀察者完全可以通過圖像顯示器實時觀察顯微圖像。這種顯微圖像觀察方式使觀察者完全可以同時觀察幾個不同來源的圖像。其次，機械化的自動聚焦裝置已經出現，而且完全可以利用計算機程序控制這些裝置進行自動聚焦。因此，實現多個光路的同時快速聚焦已不再是不可想象的。與此同時，現代生命科學特別是后基因組時代的生命科學研究比以往更迫切地需要能同時對多個對象進行觀察的光學顯微鏡。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種多光路的光學顯微鏡，以滿足用同一臺光學顯微鏡同時對多個樣本進行觀察的需要。
本發(fā)明的目的通過采取如下措施達到(a)以一個照明光線傳輸系統(tǒng)和一個物鏡系統(tǒng)構成一個成像用的光路單位，(b)將多個上述成像光路單位以分別對應不同的觀察樣本為基礎進行組合排列，
(c)用一共同的單個光源或各自獨立的多個光源為上述多個照明光線傳輸系統(tǒng)提供照明，(d)用一共同的單個光學圖像感受器或各自獨立的多個光學圖像感受器記錄上述多個光路單位所成圖像，(e)用一共同的信息處理裝置如計算機收集處理和貯存來自上述多個光路單位的圖像信息，(f)用一個或多個圖像顯示裝置如計算機顯示器展現上述多個光路單位的圖像。
與現有單光路顯微鏡相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(a)能在一臺顯微鏡中同時觀察多個樣本對象。
(b)允許不同樣本對象處于不同的環(huán)境條件。
(c)極大地提高了實驗觀察的效率和節(jié)省總的實驗時間。
(d)使實驗觀察的結果更具可比性。
(e)減低實驗者的勞動量。
(f)提高觀察結果的客觀性。


圖1多光路光學顯微鏡的基本部件和工作原理。
圖2光路間距可調的多光路光學顯微鏡的基本部件和工作原理。
圖3模塊化的多光路光學顯微鏡的基本部件和工作原理。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1以可能采用方式中的一種來象征性地顯示多光路光學顯微鏡的基本部件和工作原理。
從光源1發(fā)出的光線2經棱鏡3反射進入由視場光闌4和孔徑光闌5所構成的柯拉照明體系?？吕彰黧w系的光束經聚焦鏡6聚焦后穿過載物臺7上位于光路中的開孔8到達位于載物片9上的樣本10。由樣本折射發(fā)出的光線經過物鏡11成像于光學圖像感受器12上。此光學圖像由感受器進行信號轉變，轉變后的信息經一信號收集與輸出裝置13輸入計算機14。計算機處理信息后將顯微圖像顯示在顯示器15上。觀察者可通過輸入裝置16如鍵盤等與計算機對話并對操作過程進行控制。還可用附加的控制器17直接手動控制某些操作過程如移動載物臺。
圖2以可能采用方式中的另一種來顯示光路間距可調的多光路光學顯微鏡的基本部件和工作原理。
用可調間距的連接體17將相鄰但屬于不同光路中的各個對等器件相連。用一與此連接體相垂直的機構18將位于兩個光路之間的多個連接體串聯組合成一組連接體。不同組的連接體通過此垂直串聯機構與一水平機構19相連。如此形成的連接系統(tǒng)可保證在通過控制器20調整各光路的間距時各光路系統(tǒng)的器件保持其光路的校準，同時保證不同光路間距調整的協(xié)調一致。光路間距可調的多光路光學顯微鏡將更有利于觀察處于不同規(guī)格容器內的多個樣本。
圖3以可能采用方式中的再一種來顯示模塊化的多光路光學顯微鏡的基本部件和工作原理。
在此多光路光學顯微鏡中，不同部位和功能的顯微鏡器件組成不同的模塊。如包括光源1在內的光源模塊A、包括棱鏡3、視場光闌4、孔徑光闌5、聚焦鏡6在內的照明光路模塊B、包括載物臺7在內的載物模塊C、包括物鏡11、光學圖像感受器12、信號收集與輸出裝置13在內的成像模塊D、包括計算機14、輸入裝置16在內的信息處理模塊E、包括顯示器15在內的圖像顯示模塊F、包括載物臺移動控制器17在內的附加控制器模塊G。這種模塊式組建的多光路光學顯微鏡的最大優(yōu)點在于用戶可根據其需要而靈活快速的更換各種模塊。用戶甚至可以根據不同的使用目的、經濟狀況、個人愛好來定購其所需的多光路光學顯微鏡。此外，制造單位也有充分的靈活性安排不同型號和規(guī)格的多光路光學顯微鏡的生產。模塊式的多光路光學顯微鏡更便于維護和維修并節(jié)省開支。
應當指出的是，適合本發(fā)明的多光路光學顯微鏡的實施方式不限于上述舉例說明的幾種形式。因此，本發(fā)明的范圍不應以所舉例子而應以附加的權力要求和其法律上的解釋而定。
權利要求
1.一種多光路光學顯微鏡，包括(a)多個成像光路單位，(b)一個光源系統(tǒng)，(c)一個圖像感受系統(tǒng)，(d)一個圖像處理系統(tǒng)，(e)一個圖像顯示系統(tǒng)。
2.權力要求1所指成像光路單位由一個照明光線傳輸系統(tǒng)和一個物鏡系統(tǒng)構成。
3.權力要求1所指多個成像光路單位可以下列組合方式之一排列，其中包括固定間距排列和可調間距排列。
4.權力要求1所指光源系統(tǒng)可以下列形式之一出現，其中包括用同一光源為多個照明光線傳輸系統(tǒng)提供照明和用不同光源分別為每個照明光線傳輸系統(tǒng)提供照明。
5.權力要求1所指圖像感受系統(tǒng)可以下列形式之一出現，其中包括用同一圖像感受系統(tǒng)接受多個成像光路單位和用不同圖像感受系統(tǒng)分別接受各個成像光路單位。
6.權力要求1所指圖像處理系統(tǒng)可以下列形式之一出現，其中包括用同一圖像處理系統(tǒng)處理多個圖像感受系統(tǒng)的圖像和用不同圖像處理系統(tǒng)分別處理各個圖像感受系統(tǒng)的圖像。
7.權力要求1所指圖像顯示系統(tǒng)可以下列形式之一出現，其中包括用同一圖像顯示系統(tǒng)顯示多個圖像感受系統(tǒng)的圖像和用不同圖像顯示系統(tǒng)分別顯示各個圖像感受系統(tǒng)的圖像。
8.權力要求1所指圖像感受系統(tǒng)可由下列器件構成，其中包括電荷耦合裝置和互補金屬氧化物半導體。
9.權力要求2所指成像光路單位中的照明光線傳輸系統(tǒng)可由不同方式組成，其中包括柯拉照明。
10.權力要求3所指多個成像光路單位間的可調間距可由下列方式之一實現，其中包括由間距可調的連接體連接相鄰光路單位的各個對等器件，將相鄰光路單位的各個連接體形成垂直串聯，并將各個垂直串聯水平相連而組成一個能共同調節(jié)的光路間距調節(jié)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明闡述一種多光路光學顯微鏡，其特征是顯微鏡含有多個成像光路單位。多個成像光路單位可以固定間距或可調式間距排列。用此顯微鏡可實現同時對多個樣本的觀察。
文檔編號G06F15/00GK1621885SQ200310116698
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月27日 優(yōu)先權日2003年11月27日
發(fā)明者劉實 申請人:劉勝, 劉實