CN109142273A - 一种折射率显微测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光学领域，提供了一种折射率显微测量系统，包括探测光产生装置、扫描探测装置和信号采集与处理装置，其中，扫描探测装置用于将探测光产生装置提供的探测光聚焦在样品片上，并对样品片进行扫描以产生实验光信号，该实验光信号中包含有样品片的折射率信息，信号采集与处理装置用于采集实验光信号，并对采集到的实验光信号进行包括光电转换、去噪和信息提取处理后，得到样品片的折射率信息。本发明提供的折射率显微测量系统在进行测量时，折射率的测量精度高。

Description

一种折射率显微测量系统

技术领域

本发明涉及光学领域、尤其涉及一种折射率显微测量系统。

背景技术

生物细胞是生命体的结构单元，也是生命活动的基本单位，细胞形态和折射率的分布与生物细胞的功能密切相关。光学显微成像技术的发展极大地促进了人们对微观生命现象及本质的探索，从早期只能观察细胞的静态图像到如今可以研究活细胞内的动态变化，科学家们为此付出了不懈的努力，多种多样的精密光学显微镜的普及使得亚细胞尺度的细胞探索变得普遍。其中，专注于细胞及亚细胞结构的折射率成像的研究具有无标记、无损于细胞等优点，受到了研究人员们的广泛关注。

测量细胞的折射率不仅能够获取细胞的生化组成、活性和功能等重要信息，而且能够为医疗诊断以及药物研究提供参考数据。但是，在现有的细胞显微测量技术中，细胞折射率测量的精度不高。

发明内容

本发明提供了一种折射率显微测量系统，可用于解决现有技术在进行细胞检测时，细胞折射率的测量精度不高的问题。

本发明提供的折射率显微测量系统包括：探测光产生装置、扫描探测装置和信号采集与处理装置；

所述探测光产生装置用于提供具有紧聚焦特性的探测光；

所述扫描探测装置用于将所述探测光聚焦在样品片上，并对所述样品片进行扫描以产生实验光信号，所述实验光信号中包含有所述样品片的折射率信息；

所述信号采集与处理装置，用于采集所述实验光信号，并对采集到的所述实验光信号进行包括光电转换、去噪和信息提取的处理后，得到所述样品片的折射率信息。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：在本发明中，由于探测光具有紧聚焦特性，探测光聚焦后用于扫描样品片时，在样品片的表面形成紧聚焦光斑，由于缩小了光斑尺寸，从而提高了分辨率。并且，信号采集与处理装置可采集扫描过程中产生的微弱的实验光信号，并通过光电转换将实验光信号中的折射率信息用电信号的方式记录下来，然后滤除该电信号中的噪声以提高信噪比，从而放大了与折射率相关的被测信号，提高了折射率的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例提供的的技术方案，下面将对本发明中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的折射率显微测量系统的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的折射率显微测量系统中的信号采集与处理装置的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的折射率显微测量系统的详细结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，为本发明第一实施例提供的折射率显微测量系统的示意图。

本发明实施例提供的折射率显微测量系统包括：探测光产生装置100、扫描探测装置200和信号采集与处理装置300。

探测光产生装置100用于提供具有紧聚焦特性的探测光。

扫描探测装置200用于将探测光聚焦在样品片上，并对样品片进行扫描以产生实验光信号，该实验光信号中包含有样品片的折射率信息。

信号采集与处理装置，用于采集实验光信号，并对采集到的实验光信号进行包括光电转换、去噪和信息提取的处理后，得到样品片的折射率信息。

在本发明实施例中，由于探测光具有紧聚焦特性，探测光在聚焦透镜的聚焦作用下形成点光源，点光源具有方向性强、发散小和亮度高等优点，因此，该点光源投射在样品片上，形成了轮廓尺寸很小的激发光斑，该激发光斑的直径与样品单元的尺寸相当或更小，用于对样品片进行扫描。

需要说明的是，在一定范围内，激发光斑越小，显微测量系统的空间分辨率越好。分辨率是显微测量系统的重要性能指标，分辨率的大小是用分辨距离的数值来表示的，该分辨距离即为能够分辨开的两个物点之间的最小距离。分辨距离越小，表示分辨率越高，测量越精确。

示例性的，该探测光可以为圆偏振光、椭圆偏振光、角向偏振光或径向偏振光等。

以细胞样品片为例，探测光扫描细胞样品片，并在该细胞样品片的表面发生反射，且反射光中携带有待测细胞的相关信息，该反射光即为扫描探测过程中形成的实验光信号。如结肠表皮细胞样品片中，由于癌变细胞与正常细胞在形态、大小和性质等方面都不同，导致癌变细胞的细胞膜的折射率与正常细胞的细胞膜的折射率存在差异，因此，探测光扫描结肠表皮细胞样品片所形成的实验光信号中，不同扫描点处的光功率存在差异，使得实验光信号携带有结肠表皮细胞样品片的折射率信息。

在本发明实施例中，信号采集与处理装置300可用于采集探测光扫描过程中产生的微弱的实验光信号，由于该实验光信号中包含有样品片的折射率信息，因此，通过对该实验光信号进行光电转换后得到的电信号中，也包含有样品片的折射率信息。信号采集与处理装置300还用于滤除该电信号中的与样品片的折射率信息无关的噪声信号，从而放大了该电信号中的被测信号，最后通过对去噪后的电信号进行处理，从该被测信号中提取折射率信息，得到样品片的折射率分布状况。在上述过程中，由于消除了噪声信号的干扰，提高了信噪比，从而提高了折射率的测量精度，因而本实施例中提取到的折射率信息的灵敏度高。

在本发明实施例中，由于探测光具有紧聚焦特性，探测光聚焦后用于扫描样品片时，在样品片的表面形成紧聚焦光斑，由于缩小了光斑尺寸，从而提高了分辨率。并且，信号采集与处理装置可采集扫描过程中产生的微弱的实验光信号，并通过光电转换将实验光信号中的折射率信息用电信号的方式记录下来，然后滤除该电信号中的噪声以提高信噪比，提高了折射率的测量精度。

请参阅图2，为本发明第二实施例提供的折射率显微测量系统中的信号采集与处理装置的结构示意图。

信号采集与处理装置300包括光电探测器301、锁相放大器302和计算机控制系统303。其中，锁相放大器302的输入端与光电探测器301的输出端连接，锁相放大器302的输出端与计算机控制系统303连接。

光电探测器301，用于采集实验光信号，并将采集到的实验光信号转换为相应的电信号后输出给锁相放大器302。

锁相放大器302，用于接收电信号，并对接收到的电信号进行去噪处理后输出给计算机控制系统303。

计算机控制系统303，用于接收去噪后的电信号，并从去噪后的电信号中提取样品片的折射率信息。

在本发明实施例中，光电探测器301可以为光电二极管、雪崩光电管或光电倍增管等。光电探测器301的输入端可用于采集光探测过程中产生的微弱的实验光信号，由于该实验光信号中包含有样品片的折射率信息，因此，在光电探测器301对该实验光信号进行光电转换后得到的电信号中，也包含有样品片的折射率信息，光电探测器301通过其输出端将该电信号传输至锁相放大器302。

锁相放大器302的输入端用于接收该电信号，该电信号中包括噪声信号和与样品片的折射率信息相关的被测信号，在锁相放大器302的工作频率内，通过相应的运算滤除该电信号中的与样品片的折射率信息无关的噪声信号，消除了噪声信号的干扰，从而放大该电信号中的被测信号，提高信噪比，提高折射率的测量精度。锁相放大器302通过其输入端将去噪后的电信号传输至计算机控制系统303。

计算机控制系统303用于对去噪后的电信号进行模拟数字化处理，从该被测信号中提取折射率信息，获得样品片的折射率分布状况，以便对样品片的折射率进行定量或定性分析。

请参阅图3，为本发明第二实施例提供的折射率显微测量系统的详细结构示意图。

探测光产生装置100包括光路上依次设置的：激光器101、斩波器102、空间光调制器103、起偏器104、凹透镜组105、二分之一波片106、涡旋波片107和螺旋相位板108。

其中，激光器101，用于提供预设波长的连续激光。

斩波器102，用于将该预设波长的连续激光调制成具有固定频率的激光信号。

空间光调制器103，用于将该具有固定频率的激光信号调制成环形光束。

起偏器104，用于将环形光束调制成线偏振光。

凹透镜组105，用于对该线偏振光进行扩束。

二分之一波片106，用于改变扩束后的线偏振光的偏振方向。

涡旋波片107，用于对改变偏振方向后的线偏振光进行相位调控，形成角向偏振光。

螺旋相位板108，用于增加角向偏振光的拓扑荷，得到拓扑荷值为+1的角向偏振光，以该拓扑荷值为+1的角向偏振光作为探测光。

在本发明实施例中，激光器101射出的预设波长的连续激光在经过斩波器102的调制后，输出为具有固定频率的光脉冲信号，同时输出调制频率。本实施例中的空间光调制器103为反射式纯相位型空间光调制器，环形光束是指具有连续螺旋状相位波前和确定轨道角动量的涡旋光束，且该涡旋光束的螺旋相位中心处的光强为零。

凹透镜组105包括第一凹透镜和第二凹透镜，线偏振光依次经过第一凹透镜和第二凹透镜的扩束作用后，进入二分之一波片106中，由该二分之一波片106改变入射的线偏振光的偏振方向，使其与原方向垂直，然后经过涡旋玻片带上涡旋相位，并具有轨道角动量，形成角向偏振光，再通过螺旋相位板108将该角向偏振光的拓扑荷值调制为+1，最终得到的光束即为探测光，本实施例中的探测光具有紧聚焦特性。

具体地，由于角向偏振光沿方位角方向振动，其偏振方向关于光轴呈中心对称，且没有纵向电场分量，因此角向偏振光聚焦后的投影是中心处光强为零的空心光斑，角向偏振光在螺旋相位板108中进行0～2π相位调制后形成的光束，可聚焦成轮廓为圆形的实心光斑。在同等条件下，角向偏振光能获得比线偏振光、径向偏振光或圆偏振光面积更小的聚焦光斑。

进一步地，扫描探测装置200包括高数值孔径物镜201。

高数值孔径物镜201的数值孔径不小于1.49。

高数值孔径物镜201用于接收探测光，并将接收到的探测光聚焦成点光源后扫描样品片202。高数值孔径物镜201还用于收集扫描过程中，点光源照射在样品片上产生的实验光信号。

需要说明的是，显微测量系统的分辨率是由物镜的分辨率来决定的，而高物镜的分辨率又是由其数值孔径和入射光的特性决定的。

物镜的数值孔径用于衡量其收光能力，高数值孔径物镜201能够收集到的探测光的角度范围更大，收光能力更强。在本发明实施例中，由于探测光具有紧聚焦特性，探测光在高数值孔径物镜201的聚焦作用下可形成点光源，该点光源具有方向性强、发散小和亮度高等优点，点光源照射在样品片202上，成像为对称性好、轮廓尺寸很小的激发光斑，由于减小了照射在样品片202上的有效光斑的面积，从而缩短了样品片202的空间分辨距离，提高成像分辨率。在一定范围内，激发光斑越小，照明点扩散函数越小，使得本实施例中的高数值孔径物镜201的分辨率越高，测量越精确。

探测光通过高数值孔径物镜201聚焦后形成的点光源可用于扫描样品片202，探测光投射在样品片202的表面并发生反射，反射光中携带有样品片202的各个被照射点的相关信息，该反射光即为扫描过程中产生的实验光信号，通过高数值孔径物镜201收集该实验光信号后，可以进行后续的相应检测和分析。由于高数值孔径物镜201中同时传播有入射的探测光信号和出射的实验光信号，高数值孔径物镜201采用共轴反射模式，降低了吸收光和外部干扰的影响。

进一步地，扫描探测装置200还包括载物台(图中未示出)。样品片202放置于该载物台上。

计算机控制系统303还用于控制载物台的移动，以实现点光源对样品片202逐点扫描。

如图3所示，样品片202通过白光光源203照明，探测光在聚焦扫描样品片202时，所形成的激发光斑成像于同一焦平面上，通过在计算机控制系统303中设定扫描参数，用于控制载物台沿特定的轨迹自动移动，使得探测光能够对样品片202的焦平面内的每一点进行扫描，从而获取扫描过程中产生的实验光信号。

进一步地，样品片202包括石墨烯基底和附着在石墨烯基底上的待测样品。

探测光在石墨烯基底和待测样品的表面发生反射，产生实验光信号，且基于石墨烯的偏振吸收特性，待测样品的折射率不同导致实验光信号中的S偏振光的强度发生改变。

进一步地，计算机控制系统303的数据采集卡用于采集和储存实验光信号中的S偏振光的光强信息。

计算机控制系统303中保存有S偏振光的光强信息与待测样品的折射率信息的对应关系。

具体地、由于本实施例中的探测光是角向偏振光，其偏振状态可以表示为S偏振分量和P偏振分量的矢量和，其中，S偏振分量的方向垂直于光学元件的光入射面，P偏振分量的方向与该光入射面重合。在本发明实施例中，石墨烯基底制备于透明的载玻片上，石墨烯是一种由单层碳原子组成的碳纳米材料，具有优异的机械、电子和光学性能。在可见光波段，石墨烯对周围的任何尺度的折射率波动都具有很高的灵敏度，表现出强烈的偏振依赖吸收特性，即对入射光中的S偏振光的吸收强度远大于对P偏振光的吸收强度，因此，入射光中的S偏振光会在石墨烯的表面发生全反射。

以细胞样品片为例，如结肠表皮细胞样品片等，由于细胞样品片中的癌变细胞与正常细胞在形态、大小和性质等方面都不同，导致癌变细胞与正常细胞在细胞膜的折射率方面存在较大差异。因此，将待检测的细胞层附着于石墨烯基底上，制备成样品片202，该样品片202在探测光的扫描下，基于石墨烯的这种折射率敏感特性，石墨烯对探测光中的S偏振光和P偏振光的吸收强度随不同照射点处的细胞折射率的变化表现出不同的非线性变化，可用于检测细胞样品片中是否存在癌细胞。

在本发明实施例中，当探测光通过高数值孔径物镜201紧聚焦后扫描附着有待测细胞的石墨烯基底，若扫描点处的细胞层存在折射率的变化，探测光中的S偏振光会在石墨烯基底的表面发生全反射，因此在扫描点处形成的实验光信号中，S偏振光的强度增加，P偏振光的强度减弱，以使得实验光信号中携带有扫描点处的细胞折射率信息。后续通过光电探测器301收集该实验光信号，并进行光电转换后得到相应的电信号，将实验光信号中的S偏振光的光强信息以电信号的形式记录下来，然后通过锁相放大器302滤除该电信号中的噪声，提高信噪比后输出到计算机控制系统303中，计算机系统利用MATLAB程序对电信号中的S偏振光的光强信息进行模拟数字化处理，且基于预先保存的S偏振光的光强信息与待测样品的折射率信息的对应关系，即可获取相应的折射率信息，且获取到的折射率灵敏度很高，还可以对折射率进行定量和定性分析。

进一步地，探测光产生装置100还包括第一反射镜110和第二反射镜111。如图3所示，第一反射镜110设置于空间光调制器103和起偏器104之间，第二反射镜111设置于螺旋相位板108和高数值孔径物镜201之间。

第一反射镜110，用于对从空间光调制器中射出的环形光束进行反射，以使环形光束按照预置角度入射至所述起偏器104。

第二反射镜111，用于对从螺旋相位板108中射出的探测光进行反射，以使探测光按照预置角度入射至高数值孔径物镜201。

在本发明实施例中，探测光产生装置100中采用的是单光路的光学系统调制产生探测光，通过在装置中的某些光学器件之间设置光束方向调整装置，适当改变该单光路上的光束传播方向以提高装置的灵活性，使各光学器件并不局限于直线光路上，该光束方向调整装置可不限于反射镜。可以理解的是，在实际应用中，光束方向调整装置中的反射镜的数量和位置也不限于本实施例所提供的分布方案，还可以在探测光产生装置100中的其他光学器件，如起偏器104与凹透镜之间的光路上设置反射镜，用于改变线偏振光的传播方向。

进一步地，折射率显微测量系统还包括光路调整装置和传感成像装置。

光路调整装置包括第一分束镜401和第二分束镜402。在实际应用中，探测光产生装置100与扫描探测装置200之间设置有第一分束镜401，扫描探测装置200与信号采集与处理装置300之间设置有第二分束镜402。

其中，第一分束镜401，用于接收探测光，且探测光穿过第一分束镜401后进入高数值孔径物镜201中。第一分束镜401还用于将从高数值孔径物镜201中射出的实验光信号反射至第二分束镜402。

第二分束镜402，用于将接收到的实验光信号分束为透射光信号和反射光信号。并且，透射光信号进入信号采集与处理装置300，反射光信号进入传感成像装置。或者，透射光信号进入传感成像装置，反射光信号进入信号采集与处理装置300。

传感成像装置，用于根据接收到的透射光信号或反射光信号进行成像。

在实际应用中，将光学玻璃的表面镀上一层或多层薄膜，当光束投射到镀膜玻璃上后，被分为两束或更多束光，这种镀膜玻璃就叫做分束镜。在本实施例中，反射镜和分束镜的搭配使用，可以实现光束路径的垂直转变。分束镜具有透射作用和反射作用，可将入射光束分成具有一定光强比的两束光。

其中，第一分束镜401安装在第一反射镜110与高数值孔径物镜201之间，探测光在第一分束镜401中被分为两束，一束进入高数值孔径物镜201中，用于通过高数值孔径物镜201聚焦后扫描样品片202，另一束穿过第二分束镜402、并通过第一凸透镜403聚焦后进入信号采集与处理装置300中，可作为参考光信号。并且，探测光扫描样品片202时产生的实验光信号被高数值孔径物镜201收集后沿光路送入第一分束镜401，并在第一分束镜401的反射作用下进入第二分束镜402，再由第二分束镜402进行分束。

进一步地，传感成像装置包括滤光片501、第二凸透镜502和电荷藕合器件CCD图像传感器503。

透射光信号或反射光信号依次经过滤光片501对特定波长的光的滤除作用、第二凸透镜502的扩散作用后，投射在CCD图像传感器503上，该CCD图像传感器503用于呈现待测样品的明场图像。

在本实施例中，滤光片501为长通滤光片，用于滤除实验光信号中的特定波长的激光信号，穿过该滤光片501的光信号的波长均大于激光器101提供的激光信号的波长。该光信号经过第二凸透镜502聚焦后投射到CCD图像传感器503的相应检测通道上，获取待测样品的明场图像。CCD图像传感器503采用时间延迟积分的方式进行光信号采集，且在合适的光阑调节下，样品的明场像清晰，成像衬度好，保证了CCD图像传感器503采集到的图像的质量，用于定位待检测的样本。若以细胞作为观测样本，可同时获取细胞的显微图像以及每个像素的光谱信号，经光谱分析可得细胞的相位及幅度信息，从而提取出细胞的有效的纳米结构特性，实现高精度成像。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明实施例提供的一种折射率显微测量系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种折射率显微测量系统，其特征在于，包括：

探测光产生装置、扫描探测装置和信号采集与处理装置；

所述探测光产生装置，用于提供具有紧聚焦特性的探测光；

所述扫描探测装置，用于将所述探测光聚焦在样品片上，并对所述样品片进行扫描以产生实验光信号，所述实验光信号中包含有所述样品片的折射率信息；

所述信号采集与处理装置，用于采集所述实验光信号，并对所述实验光信号进行包括光电转换、去噪和信息提取的处理后，得到所述样品片的折射率信息。

2.根据权利要求1所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述信号采集与处理装置包括光电探测器、锁相放大器和计算机控制系统；

所述光电探测器，用于采集所述实验光信号，并将所述实验光信号转换为相应的电信号后输出给所述锁相放大器；

所述锁相放大器，用于接收所述电信号，并对接收到的所述电信号进行去噪处理后输出给所述计算机控制系统；

所述计算机控制系统，用于接收去噪后的电信号，并从所述去噪后的电信号中提取所述样品片的折射率信息。

3.根据权利要求1所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述探测光产生装置包括光路上依次设置的激光器、斩波器、空间光调制器、起偏器、凹透镜组、二分之一波片、涡旋波片和螺旋相位板；

所述激光器，用于提供预设波长的连续激光；

所述斩波器，用于将所述预设波长的连续激光调制成具有固定频率的激光信号；

所述空间光调制器，用于将所述具有固定频率的激光信号调制成环形光束；

所述起偏器，用于将所述环形光束调制成线偏振光；

所述凹透镜组，用于对所述线偏振光进行扩束；

所述二分之一波片，用于改变扩束后的线偏振光的偏振方向；

所述涡旋波片，用于对改变偏振方向后的线偏振光进行相位调控，得到角向偏振光；

所述螺旋相位板，用于增加所述角向偏振光的拓扑荷，得到拓扑荷值为+1的角向偏振光，所述拓扑荷值为+1的角向偏振光为探测光。

4.根据权利要求3所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述扫描探测装置包括高数值孔径物镜；

所述高数值孔径物镜的数值孔径不小于1.49；

所述高数值孔径物镜，用于接收所述探测光，并将接收到的所述探测光聚焦成点光源后扫描所述样品片；还用于收集扫描过程中，所述点光源照射在所述样品片上产生的实验光信号。

5.根据权利要求4所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述扫描探测装置还包括载物台；

所述样品片放置于所述载物台上；

所述计算机控制系统，还用于控制所述载物台的移动，以实现所述点光源对所述样品片逐点扫描。

6.根据权利要求2所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述样品片包括石墨烯基底和附着在所述石墨烯基底上的待测样品；

所述探测光在所述石墨烯基底和待测样品的表面发生反射，产生实验光信号，且基于石墨烯的偏振吸收特性，所述待测样品的折射率不同导致所述实验光信号中的S偏振光的强度发生改变。

7.根据权利要求6所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述计算机控制系统的数据采集卡用于采集和储存所述实验光信号中的S偏振光的光强信息；

所述计算机控制系统中保存有S偏振光的光强信息与待测样品的折射率信息的对应关系。

8.根据权利要求4所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述探测光产生装置还包括第一反射镜和第二反射镜；

所述第一反射镜，用于对从所述空间光调制器中射出的环形光束进行反射，以使所述环形光束按照预置角度入射至所述起偏器；

所述第二反射镜，用于对从所述螺旋相位板中射出的探测光进行反射，以使所述探测光按照预置角度入射至所述高数值孔径物镜。

9.根据权利要求4所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述折射率显微测量系统还包括光路调整装置和传感成像装置；

所述光路调整装置包括第一分束镜和第二分束镜；

所述探测光穿过所述第一分束镜后进入所述高数值孔径物镜；

所述第一分束镜，还用于将从所述高数值孔径物镜中射出的实验光信号反射入所述第二分束镜；

所述第二分束镜，用于将接收到的所述实验光信号分为透射光信号和反射光信号；

所述透射光信号进入所述信号采集与处理装置中，所述反射光信号进入所述传感成像装置；

或者，所述透射光信号进入所述传感成像装置中，所述反射光信号进入所述信号采集与处理装置；

所述传感成像装置，用于根据所述透射光信号或反射光信号进行成像。

10.根据权利要求9所述的折射率显微测量系统，其特征在于，所述传感成像装置包括滤光片、凸透镜和电荷藕合器件CCD图像传感器；

所述透射光信号或反射光信号依次经过所述滤光片对特定波长的光的滤除作用、所述凸透镜的聚焦作用后，投射在所述CCD图像传感器上，所述CCD图像传感器用于呈现所述待测样品的明场图像。