[发明专利]偏振光调制相衬显微镜

说明书

技术领域：

本发明涉及显微镜技术领域，具体涉及偏振光调制相衬显微观察技术，即在显微照明与成像系统中，增加调制相衬观察装置，使观察到的显微图像具有明显的衬度对比，呈现立体感较强的图像，以提高显微观察的分辨力，特别适合于未经染色的透明介质表面形态观察。

背景技术：

众所周知，光束调制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相及强度调制等。现有的相衬显微镜技术主要包括相位相衬显微术、微分干涉相衬显微术、霍夫曼调制相衬显微术等。其中相位相衬显微术是指由于折射率的实际变化而影响探测光束相位变化，再将光束的相位变化转变成振幅变化，以表现为图像衬度不同，相衬显微术的主要优势在于活细胞观察时，不需要进行死亡、固封与染色等过程，可以在自然状态下进行显微观察。微分干涉相衬显微技术是利用偏振光在单轴晶体传播过程中的分束与复合，从而产生微小程差，并在物镜后焦平面上发生干涉，通过检偏后可进行显微观察，观察到的图像呈现立体浮雕感，微分干涉相衬显微术可分为透射式与落射式两种。霍夫曼调制相衬显微术是将光的相位梯度转换为光强度变化，这样可以对通常看不见的相位物体形成一个高衬度、高分辨率的像，并以三维立体状态显示出来。前两种相衬显微术已得到广泛应用，而霍夫曼调制相衬显微术是由罗伯特霍夫曼博士在1975年发明这项技术，主要应用在其创办的调制光学公司的产品中，日本OLYMPUS，NIKON两公司在其制造的倒置显微镜中也引入了相关显微成像技术。目前在国内光学显微镜及研究院所未有相关产品技术报告。

目前国外霍夫曼调制相衬显微观察装置主要是在传统产品基础上进行技术改造，由于受原有设计的限制，物镜的后焦面往往是不一致的，从而使物镜调制器（也称振幅滤波器）的安装位置、调制区域的通光口径不能完全统一，同时需要专门的带偏振狭缝孔径光阑聚光镜与物镜一一匹配，因而进口的霍夫曼调制相衬显微观察装置的价格非常昂贵，需专业制造。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种偏振光调制相衬显微镜，其基于霍夫曼调制相衬原理，引入偏振光光强度调制技术，通过具有一致后焦平面的调制相衬物镜、设于调制相衬物镜后焦平面的物镜调制器和带偏振器的狭缝孔径光阑聚光镜组的设置，实现了通过具有梯度变化的相位样品后的光束表现为光亮度的变化，同时也克服了因调制器处于物镜透镜组中间而出现复像的问题，进一步提高显微成像的衬度。

为了解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种偏振光调制相衬显微镜，包括照明器、载物台和目镜，其特征于还包括：物镜组和聚光镜组，所述物镜组位于载物台下方，包括若干个具有一致性后焦平面的调制相衬物镜，调制相衬物镜包括物镜调制器，所述物镜调制器设置于所述各个调制相衬物镜的一致性后焦平面上；所述聚光镜组位于照明器与载物台之间，包括自上而下顺序设置的起偏器、偏振狭缝转换器、聚光镜孔径光阑和聚光镜，所述偏振狭缝转换器上设有若干个与各调制相衬物镜对应的偏振狭缝孔径光阑。进一步地，所述偏振狭缝转换器是拉板式转换座，所述偏振狭缝转换器上还设有用于明视场观察的透射通孔。

进一步地，所述偏振狭缝转换器是拉板式转换器或转盘式转换器，所述偏振狭缝转换器上还设有用于明视场观察的透射通孔。

进一步地，所述聚光镜组还包括设置于起偏器上方的滤色片座。

进一步地，所述物镜组还包括明视场观察物镜。

作为一种实施方式，若干个调制相衬物镜分别是10X、20X、40X调制相衬物镜，偏振狭缝转换器上若干个偏振狭缝孔径光阑分别是10X、20X、40X偏振狭缝孔径光阑。

进一步地，所述若干个偏振狭缝孔径光阑位于所述聚光镜的前焦平面，偏振狭缝孔径光阑内分为两个区，分别是完全透射区与偏光亮度调制区。

进一步地，所述目镜是双目观察镜，为铰链式结构。

进一步地，所述偏振光调制相衬显微镜还包括用于调节物镜组相对于载物台升降的粗微动调焦机构。

进一步地，所述粗微动调焦机构包括粗动松紧调节装置和限位装置。

再进一步，所述偏振光调制相衬显微镜还包括用于显微镜图像采集时光学输出的摄影摄像输出端口。

与现有技术相比，本发明的偏振光调制相衬显微镜具有以下有益效果：