CN106990523A - 高分辨率大视野数码显微装置及显微方法 - Google Patents
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Abstract
本技术提供一种用于对等间隔排列的物方进行观察的高分辨率大视野数码显微装置和显微方法，它分辨率高，视野大，同时可以高效率地利用宝贵的ＣＭＯＳ面积资源。该显微装置包括对等间隔排列的物方进行成像的包括物镜，管镜及阵列二次管镜组在内的显微系统，阵列二次管镜组是对物镜及管镜一次成像的像面的每一个物方的物像分别进行放大的多个二次管镜组合形成的。该显微方法，以包括物镜在内的显微系统对等间隔排列的物方进行成像，以阵列二次管镜组对每一个物方一次成像进行二次放大。本技术进过阵列二次管镜组二次成像后，舍弃无效部分，保留有效部分，高效率利用宝贵的CMOS像面资源，成本与传统的显微数码成像相比，相对低廉。
Description
技术领域
本技术涉及高分辨率大视野数码显微装置及显微方法。
背景技术
显微成像领域，高分辨率大视野一直是人们追求的。但是由于物镜的成像原理，高分辨率和大视野相矛盾的。分辨率高，视野就小。视野大，分辨率就低。
对于数码显微装置来说，物方经过显微系统所成的物像经基于CMOS数码相机后把光学影像信号转化为电信号输出，由于CMOS传感器的价格与面积是指数关系，所以对于过大的成像面积，CMOS价格是无法承受的。
发明内容
本技术的目的是提供一种用于对等间隔排列的物方进行观察的高分辨率大视野数码显微装置，它分辨率高，视野大，同时可以高效率地利用宝贵的ＣＭＯＳ面积资源，用相对低的成本实现高分辨率，大视野显微成像。
本技术所述的高分辨率大视野数码显微装置，包括对等间隔排列的物方目标进行成像的包括物镜，管镜及阵列二次管镜组在内的显微系统，所述阵列二次管镜组是对物镜及管镜一次成像的像面的每一个物方的物像分别进行放大的多个二次管镜组合形成的阵列二次管镜组。
上述的高分辨率大视野数码显微装置，经阵列二次管镜组放大的每一个物方的放大像相邻排列，剔除一次像面上目标物像之间的非有效部分，以达成在有限的二次像面面积上最大的成像传感器有效面积的利用效率，经阵列二次管镜组组放大的每一个物方一次像在二次像面上相邻排列，舍弃了一次物像单元之间的无效部分，充分利用了宝贵的CMOS像面资源。
上述的高分辨率大视野数码显微装置，显微系统还包括分色镜、激光照明装置，激光照明装置发出的激光经分色镜反射后进入物镜，再经物镜出射对物方进行均匀的平行光激光照明，物方经过激发后发出的荧光经过物镜、分色镜、管镜后成像在一次像面。物方经过激发后发出的微弱荧光经过物镜、分色镜、管镜后一次成像，然后经过二次管镜阵列二次成像到数码相机。
上述的高分辨率大视野数码显微装置，物方目标在横向和纵向均等间隔排列，经物镜及管镜一次成像的像面的每一个物方的物像在横向和纵向均等间隔排列，与每一个物方一次成像位置对应的二次管镜也在横向和纵向排列形成阵列二次管镜组。
本技术同时提供了一种用于对等间隔排列的物方进行观察的高分辨率大视野数码显微方法，它分辨率高，视野大，进过阵列二次管镜组二次成像后，舍弃无效部分，保留有效部分，高效率利用宝贵的CMOS像面资源，成本与传统的显微数码成像相比，相对低廉。
本技术所述的高分辨率大视野数码显微方法，以包括物镜在内的显微系统对等间隔排列的物方进行成像，然后以多个二次管镜组合形成的阵列二次管镜组对每一个物方一次成像进行二次放大。
上述的高分辨率大视野数码显微方法，阵列二次管镜组中的各二次管镜单元的放大倍数是物方之间的间隔尺寸/物方的最大尺寸。
本技术的有益效果：本装置对物方采用了两次放大，第一次先采用物镜对物方包括物方之间间隔等进行成像，获得有效的分辨率，第二次再用阵列二次管镜组对物方经物镜所成的一次像（不包括物方之间的间隔部分的像）放大形成二次成像，二次成像舍弃了一次像中的无效部分，仅仅针对有效部分独立放大，做到了对物方的高分辨率和在有限的CMOS像面上的大视野观察。经过阵列二次管镜组放大后形成放大像的整个像面仅仅保留了真正需要成像的有效部分，达到高效率利用ＣＭＯＳ宝贵的像面面积资源的目的。
附图说明
图1是高分辨率大视野数码显微装置的示意图。
图2是物面11的示意图。
图3是图2中的局部放大图。
图4是第一像面示意图。
图5是第二像面示意图。
图6是阵列二次管镜组示意图。
具体实施方式
参见图1所示的高分辨率大视野数码显微装置，包括显微系统、4倍率阵列二次管镜组5、ＣＭＯＳ（未示出）。显微系统包括物镜1、设置在物镜光轴上的分色镜2和管镜3、激光照明装置4。
物镜1为放大倍数为2.5、数值孔径为0.3、分辨率达到1微米的高分辨率物镜。
参见图2、3，被观察的对象是一个面积为10mm *10mm物面11，物面11上的直径为0.25mm的100个物方小岛6为需要显微放大观察的有效部分，在横向和纵向均等间距间隔排列，间距为1mm。
参见图6，4倍率阵列二次管镜组5由100个在横向和纵向相邻排列的二次管镜组成，相邻两个二次管镜的中心距为1mm。
激光照明装置发出的激光经分色镜反射后进入物镜，再经物镜出射对物方进行照明，物方经过激发后发出的荧光经过物镜、分色镜、管镜后成像，形成第一像面9，参见图4，第一像面中与每一个物方小岛对应的物像7直径为0.625mm，物像7之间的间距是2.5mm，第一像面的面积为25mm*25mm。
阵列二次管镜组中每一个二次管镜与每一个物像7一一对应，对每一个物方6的一次物像7分别进行放大，形成第二像面10。
参见图5，第二像面10中与每一个物方6对应的放大像8直径为2.5mm，放大像8之间的间距是2.5mm，相邻放大像8之间相接触。
第二像面10中舍弃了第一像面中小岛间的无效区域，只显示物方小岛一次像的放大像，所以第二像面10的面积只有25mm*25mm，与第一像面的面积相等。
Claims (6)
1.高分辨率大视野数码显微装置，其特征是：包括对等间隔排列的物方目标进行成像的包括物镜，管镜及阵列二次管镜组在内的显微系统，所述阵列二次管镜组是对物镜及管镜一次成像的像面的每一个物方的物像分别进行放大的多个二次管镜组合形成的阵列二次管镜组。
2.如权利要求1所述的高分辨率大视野数码显微装置，其特征是：经阵列二次管镜组放大的每一个物方的放大像相邻排列，剔除一次像面上目标物像之间的非有效部分，以达成在有限的二次像面面积上最大的成像传感器有效面积的利用效率。
3.如权利要求1所述的高分辨率大视野数码显微装置，其特征是：显微系统还包括分色镜、激光照明装置，激光照明装置发出的激光经分色镜反射后进入物镜，再经物镜出射对物方进行均匀的平行光激光照明，物方经过激发后发出的荧光经过物镜、分色镜、管镜后成像在一次像面。
4.如权利要求1所述的高分辨率大视野数码显微装置，其特征是：物方目标在横向和纵向均等间隔排列，经物镜及管镜一次成像的像面的每一个物方的物像在横向和纵向均等间隔排列，与每一个物方一次成像位置对应的二次管镜也在横向和纵向排列形成阵列二次管镜组。
5.高分辨率大视野数码显微方法，其特征是：以包括物镜在内的显微系统对等间隔排列的物方进行成像，然后以多个二次管镜组合形成的阵列二次管镜组对每一个物方一次成像进行二次放大。
6.如权利要求5所述的高分辨率大视野数码显微方法，其特征是：阵列二次管镜组中的各二次管镜单元的放大倍数是物方之间的间隔尺寸/物方的最大尺寸。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107254406A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-10-17 | 北京大学 | 生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置及筛选系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614847A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-13 | 浙江大学 | 一种宽视场高分辨率显微成像系统和方法 |
| CN104749745A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-01 | 张家港中贺自动化科技有限公司 | 一种大视场高分辨光学系统 |
| CN104849852A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-08-19 | 清华大学 | 基于相机阵列的光场显微成像系统及方法 |
| CN206074895U (zh) * | 2016-08-30 | 2017-04-05 | 北京大学 | 显微放大系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614847A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-13 | 浙江大学 | 一种宽视场高分辨率显微成像系统和方法 |
| CN104749745A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-01 | 张家港中贺自动化科技有限公司 | 一种大视场高分辨光学系统 |
| CN104849852A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-08-19 | 清华大学 | 基于相机阵列的光场显微成像系统及方法 |
| CN206074895U (zh) * | 2016-08-30 | 2017-04-05 | 北京大学 | 显微放大系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107254406A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-10-17 | 北京大学 | 生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置及筛选系统 |
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