显微照明系统是保证显微镜系统性能、目视观察及图像拍照效果的重要环节,主要包括集光镜、聚光镜、视场光阑、孔径光阑等。其评价指标为:照明效率、均匀性、分辨率以及图像衬度。为保证显微照明的均匀性、照明效率及分辨率,同时更好的增强图像衬度,已有给予暗场技术、斜照明技术、相衬技术等显微镜照明方法投入使用和研发。但以上衬度技术,都需要在孔径光阑面增加相衬推拉板、暗场推拉板等结构,切换过程复杂,操作灵活性低。本文提出了基于斜照明的衬度增强技术。在兼顾显微镜照明均匀性和效率的基础上分析柯拉照明的相关理论,并通过研究目前的衬度增强技术,提出均匀性和照明效率的评价方法;结合暗场照明和莱茵伯格照明,设计相关试验方案,进行比较研究,并对试验结果进行理论分析;提出了利用LED阵列进行照明的简易柯拉照明系统,并以此实现暗场照明和莱茵伯格照明,用以进一步增强图像衬度;对于当前聚光镜照明孔径角的不足进行了优化设计,避免了试验过程中可能造成的误差和错误。针对照明过程对照明均匀性、照明效率以及照明孔径角的要求,本设计利用ZEMAX对聚光镜的结构进行合理的设计与优化;通过lighttools软件搭建了基于LED阵列的简易柯勒照明系统,并与MOTIC的3W LED照明系统进行仿真对比;同时通过公司试制得到新照明系统,与原照明系统进行实验测试和对比分析。结果表明:在明场照明方面,新照明系统在均匀性上获得了提升,照明效率有一定程度降低,但仍可以完全满足显微镜的观察需求;在暗场照明方面,经过多次试验测试并改善照明结构后发现,新系统可直接通过对LED阵列的控制实现明场、暗场照明的快速切换,实现图像衬度增强。同时,新照明系统作为莱茵伯格照明更有效的实现方式之一,为提高不同衬度技术间切换的灵活性提供了一条新思路。