CN110286481A - 用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，激发光源发出的激发光经过匀光装置输出准直激光，垂直入射到第一滤波片，经过第一滤波片滤波后再经过二向色镜反射，反射出的平行光打在样品上；样品激发的荧光经过二向色镜透射，透射光经过第二滤波片滤波后进入显微成像系统，显微成像系统为大视场荧光精缩物镜，对样本进行一次性成像。本发明系统能以6.6°小视场角完成φ35mm大成像范围，且放大倍率为‑0.65倍。系统数值孔径为0.106，可分辨直径为10微米的微反应通道。本发明针对485nm～656nm波长范围的荧光能清晰优异成像，像质清晰明亮，并且结构紧凑，成像效果好，孔径大，分辨率高。

Description

用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统

技术领域

本发明涉及一种显微成像技术，特别涉及一种用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统。

背景技术

数字PCR(聚合酶链反应)技术是一种新型的高灵敏核酸绝对定量检测技术,在生物医疗领域具有非常重要的应用价值，尤其对于基因分析及疾病的精准诊断是一种重要的工具。

由于dPCR技术是一种终端分析法，如果目标DNA分子没有被极限稀释，将会大大降低检测的准确度，dPCR的灵敏度以及准确度随着反应通道数量增多而变大。通过液滴微流控技术目前2万甚至2万以上的反应通道数量已广泛用于dPCR检测以及应用，但是反应单元的增加也增加了检测的难度，导致传统的荧光检测方法效率不足以应对如此高通量的检测。

目前，多采用拼接成像的方法对高通量基因芯片成像。但是由于现有显微物镜的放大倍率较大以及视场较小等因素，往往需要拼接10次以上，效率依旧不高且容易发生拼接误差。

28mm*18mm高通量荧光基因芯片在荧光显微镜设计领域中，同时实现大视场和高分辨率的DNA检测是一个巨大的困难。

目前没有可满足28mm*18mm大视场、高分辨率荧光成像的荧光检测系统。

目前荧光显微系统多将二色镜以滤光片放置中间平行光位置，但这不利于大视场荧光检测。由于激发光线通过大视场显微物镜，照明均匀性不足以满足大视场照明。

发明内容

本发明是针对现在高通量dPCR基因芯片成像采用拼接成像，导致检测效率低且容易引入拼接误差的问题，提出了一种用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，同时实现大视场和高分辨率。

本发明的技术方案为：一种用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，包括接收图像的接收装置、对样品芯片进行成像的显微成像系统、用于分开激发光和荧光的滤波装置、样品以及用于激发荧光的照明装置；

滤波装置包括第一滤波片、第二滤波片以及二向色镜，照明装置包括激发光源和匀光装置；激发光源发出的激发光经过匀光装置输出准直激光，准直激光垂直入射到第一滤波片，经过第一滤波片滤波后再经过二向色镜反射，反射出的平行光打在样品上；样品激发的荧光经过二向色镜透射，透射光经过第二滤波片滤波后进入显微成像系统，显微成像系统为大视场荧光精缩物镜，对样本进行一次性成像，显微成像系统将图像信息送入接收装置。

所述第一滤光片与第二滤光片均为窄带通滤光片；第一滤光片的窄带中心波长对应激发样品荧光的激发光中心波长；第二滤光片的窄带中心波长对应样品发出的荧光中心波长。

所示第一滤光片正对照明装置，第二滤光片正对显微成像系统中精缩物镜，二色镜置于第一滤光片和第二滤光片之间，并与两者均成45°放置；二色镜的厚度要求范围根据样品激发的非平行荧光经过二色镜透射而引起的像差进行设计。

所述精缩物镜的镜头沿光轴，并以光轴为中心轴，从左到右依次包括第一透镜群、第二透镜群和像面M1；第一透镜群为荧光显微物镜，第二透镜群为成像透镜，所述第一透镜群和第二透镜群的光焦度均为负。

所述荧光显微物镜和成像透镜均由多个单透镜和胶合透镜组成，此组成方式矫正球差、色差、像差。

所述第一透镜群从物侧至像侧方向依次设置有第一至第六透镜L1～L6；第一透镜L1为球面玻璃镜片，具有负焦距的负弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑方向，第一透镜L1的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数vd满足40<vd<45；第二透镜L2为球面玻璃镜片，具有负焦距的正弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑方向，第二透镜L2的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数vd满足47<vd<51；第三透镜L3和第四透镜L4均为球面玻璃镜片，第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合后构成第一胶合透镜，第一胶合透镜为具有正焦距的双凸透镜，第三透镜L3和第四透镜L4的两个表面均为玻璃球面，其中第三透镜L3阿贝系数满足42<vd<45，第四透镜L4阿贝系数满足88<vd<92；

第五透镜L5，具有负焦距的负弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑，第五透镜L5的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足40<vd<43；

第六透镜L6，具有正焦距的正弯月形透镜，第六透镜L6的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足30<vd<33。

所述第二透镜群从物侧至像侧方向依次设置有第七至第十三透镜L7～L13；第七透镜L7和第八透镜L8均为球面玻璃镜片，第七透镜L7和第八透镜L8互相胶合后构成第二胶合透镜，第二胶合透镜为具有正焦距的平凸透镜，其凸面朝向孔径光阑，第七透镜L7和第八透镜L8的两个表面均为玻璃球面，其中第七球面玻璃片阿贝系数满足30<vd<34，第八球面玻璃片阿贝系数满足65<vd<70；

第九透镜L9、第十透镜L10和第十一透镜L11均为球面玻璃镜片，三者依次互相胶合后构成第三胶合透镜，第三胶合透镜为具有负焦距的双凹透镜，透镜L9、透镜L10和透镜L11的两个表面均为玻璃球面，其中第九透镜L9阿贝系数满足65<vd<69，第十透镜L10阿贝系数满足42<vd<45，第十一透镜L11阿贝系数满足47<vd<51；

第十二透镜L12为球面玻璃镜片，具有正焦距的双凸透镜，第十二透镜L12的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足23<vd<27；

第十三透镜L13为球面玻璃镜片，具有负焦距的负弯月型透镜，凹面对物侧，第十三透镜L13的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足16<vd<20。

本发明的有益效果在于：本发明用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，与现有技术相比，本发明能以6.6°小视场角完成φ35mm大成像范围，且放大倍率为-0.65倍。于此同时，本发明数值孔径为0.106，可分辨直径为10微米的微反应通道。本发明针对485nm～656nm波长范围的荧光能清晰优异成像，像质清晰明亮，并且结构紧凑，成像效果好，孔径大，分辨率高，解决了在DNA检测中同时实现大视场和高分辨率的巨大困难。

附图说明

图1为本发明的实施例一dPCR荧光基因芯片检测的成像系统的结构示意图；

图2为本发明的实施例一中显微成像系统中精缩物镜的结构示意图；

图3为本发明实施例中的精缩显微镜在436nm至656nm可见光波段下的光线像差图；

图4为本发明实施例中的精缩显微镜在436nm至656nm可见光波段下的点列图；

图5为本发明实施例中的精缩显微镜在436nm至656nm可见光波段下的MTF曲线图；

图6为本发明实施例中的精缩显微镜在436nm至656nm可见光波段下的场曲/畸变曲线图；

图7为本发明实施例中的精缩显微镜在436nm至656nm可见光波段下的垂轴相差曲线图；

图8为本发明实施例中的精缩显微镜在436nm至656nm可见光波段下的色焦移；

图9为常规荧光显微系统的光路图；

图10为二向色镜加入常规无限远显微物镜设计的光路中的MTF曲线图。

图11为本发明成像系统实际对高通量dPCR基因芯片的成像图片；

图12为本发明成像系统实际对高通量dPCR基因芯片的成像图片的局部放大图。

具体实施方式

在本实施例一中，本实施例提供的荧光检测成像系统可以对28mm×18mm的基因芯片进行大视场、高分辨率一次性成像。

如图1所示dPCR荧光基因芯片检测的成像系统的结构示意图。目前高通量dPCR基因芯片，每个反应腔室为直径100μm的圆，共2万个反应腔室分布在尺寸为28mm×18mm的基因芯片阵列区内。每个反应腔室的间距分别为60μm和120μm。根据实际应用需求，dPCR基因芯片往往有着不止一种荧光素。目前用于dPCR检测的几乎所有的荧光素的激发波长以及荧光波长都在可见光谱内。

如图1所示，系统包括接收图像的接收装置1、对样品芯片进行成像的显微成像系统2、用于分开激发光和荧光的滤波装置3、样品4、以及用于激发荧光的照明装置5。

滤波装置包括第一滤波片31、第二滤波片32以及二向色镜33，照明装置包括激发光源51和匀光装置52；激发光源51发出的激发光经过匀光装置52输出均匀准直激发光，准直激光垂直入射到第一滤波片，经过第一滤波片31滤波后再经过二向色镜33反射，反射出的平行光打在样品4上；样品4激发的荧光经过二向色镜33透射后，经过第二滤波片32滤波后进入显微成像系统2，显微成像系统2为大视场荧光精缩物镜，用于对样本4进行一次性成像，显微成像系统2将图像信息送入接收装置1。

接收装置1为摄影相机CMOS，也可以是任意能满足成像质量的任何相机，例如CCD。接收装置，如CMOS、CCD的成像靶面(感光元件有效尺寸)需要大于24mm*12mm,每个像素的尺寸为4.25μm。显微成像系统2到相机的工作距离需要大于14.6mm。

滤波装置3，用于对光源进行滤波，为样品芯片提供激发光，且将激发光与荧光区分开。由于干涉滤光片的角度依赖性，也就是当入射角度增大时，能透过滤波片的中心波长的位置发生移动，这样边缘视场亮度降低，成像质量下降。这样，由于在荧光检测系统中需要加入滤光片以及二色镜，这需要显微物镜以及成像透镜的视场角越小越好，为此，本发明的成像范围达到φ35mm的同时，半视场角控制在6°。

滤光片31、滤光片32的口径为φ45mm，二色镜33的口径为45mm*60mm，第一滤光片31正对照明装置，第二滤光片32正对显微成像系统中精缩物镜，二色镜置于第一滤光片和第二滤光片之间，并与两者均成45°放置。需要注意的是在滤波装置3中的荧光为非平行光，为了避免非平行光经过45°放置的二色镜而引起较大像差，需要对二色镜的厚度进行控制，所以二色镜的厚度需要控制在0.1mm至0.2mm。

第一滤光片31与第二滤光片32均为窄带通滤光片。第一滤光片31的窄带中心波长对应激发样品4荧光的激发光中心波长，即为激发光源51发出光的中心波长，第二滤光片32的窄带中心波长对应样品4发出的荧光中心波长。

激发光源51可选用汞灯光源、LED光源、金属卤素灯中的一种。匀光装置52，为准直透镜组。

如图2所示显微成像系统中精缩物镜的结构示意图，为了弥补市场上现有显微物镜视场较小的缺点，本发明通过设计一种能够产生相同成像质量但简单、实用、成本效益高和质朴的荧光显微检测系统实现功能。为此，我们设计了一套应用于dPCR基因芯片检测系统的精缩物镜，其视场大，分辨率高，且系统可以实现对具有三个激发波长的多通道微弱荧光信号进行快速识别和精确检测的功能。该精缩物镜镜头可对28mm×18mm荧光基因芯片的进行一次性成像，成像范围达到φ35mm，且理论光学分辨率达到6微米，彻底消除拼接误差并且极大地提高检测效率，更快速高效。

精缩物镜结构为沿光轴，并以光轴为中心轴，从左到右依次包括第一透镜群(荧光显微物镜)、孔径光阑STO、第二透镜群(成像透镜)，像面M1。所述第一透镜群和第二透镜群的光焦度均为负。(孔径光阑)

第一透镜群从物侧至像侧方向依次设置有第一至第六透镜L1～L6。

第二透镜群从物侧至像侧方向依次设置有第七至第十三透镜L7～L13。

所述第三透镜L3与第四透镜L4互相胶合构成第一胶合透镜，第一胶合透镜为双凸透镜。

所述第七透镜L7与第八透镜L8互相胶合构成第二胶合透镜，第二胶合透镜为平凸透镜，凸面朝向物面。

所述第九透镜L9，第十透镜L10和第十一透镜L11互相胶合构成第三胶合透镜。第三胶合透镜为平凹透镜，凹面朝向物面。

第一透镜L1为球面玻璃镜片，具体为：具有负焦距的负弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑方向，第一透镜L1的两个表面均为玻璃球面。其阿贝系数vd满足40<vd<45。

第二透镜L2为球面玻璃镜片，具体为：具有负焦距的正弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑方向，第二透镜L2的两个表面均为玻璃球面。其阿贝系数vd满足47<vd<51。

透镜L3和L4均为球面玻璃镜片，胶合后的第一胶合透镜为具有正焦距的双凸透镜，透镜L3和L4的两个表面均为玻璃球面。其中第三透镜L3阿贝系数满足42<vd<45，第四透镜L4阿贝系数满足88<vd<92。

第五透镜L5，具体为：具有负焦距的负弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑，第五透镜L5的两个表面均为玻璃球面。其阿贝系数满足40<vd<43。

第六透镜L6，具体为：具有正焦距的正弯月形透镜，所述第六透镜L6的两个表面均为玻璃球面。其阿贝系数满足30<vd<33。

透镜L7和L8均为球面玻璃镜片，胶合后的第二胶合透镜为具有正焦距的平凸透镜，其凸面朝向孔径光阑，透镜L7和L8的两个表面均为玻璃球面。其中第七球面玻璃片阿贝系数满足30<vd<34，第八球面玻璃片阿贝系数满足65<vd<70

透镜L9、L10和L11均为球面玻璃镜片，胶合后的第三胶合透镜为具有负焦距的双凹透镜，透镜L9、L10和L11的两个表面均为玻璃球面。其中第九球面玻璃片阿贝系数满足65<vd<69，第十球面玻璃片阿贝系数满足42<vd<45，第十一球面玻璃片阿贝系数满足47<vd<51。

透镜L12为球面玻璃镜片，具体为：具有正焦距的双凸透镜，透镜L12的两个表面均为玻璃球面。其阿贝系数满足23<vd<27。

透镜L13为球面玻璃镜片，具体为：具有负焦距的负弯月型透镜，凹面对物侧，透镜L13的两个表面均为玻璃球面。其阿贝系数满足16<vd<20。

可选的，所述第一透镜L1的有效焦距大于-80.32mm，小于-71.35mm。

可选的，所述第二透镜L2的有效焦距大于-315.36mm，小于-306.45mm。

可选的，所述第三、四透镜组成的第一胶合透镜的有效焦距大于163.35mm，小于169.28mm。

可选的，所述第五透镜L5的有效焦距大于-91.36mm，小于-85.43m。

可选的，所述第六透镜L6的有效焦距大于53.36mm，小于61.35mm。

可选的，所述第七、八透镜所组成的第二胶合透镜的有效焦距大于45.36mm，小于52.16mm。

可选的，所述第九、十、十一透镜所组成的第三胶合透镜的有效焦距大于-135.26mm，小于126.32mm。

可选的，所述第十二透镜L12的有效焦距大于185.45mm，小于196.32mm。

可选的，所述第十三透镜L13的有效焦距大于-35.64mm，小于-30.256mm。

经测量，该具体实施例中的精缩物镜镜头在光谱F，d，C光(486nm，588nm，656nm)均有优良的透过性，且进行了像差、色差校正。有效焦距(即EFL)＝51.397mm，光学总长(TTL)＝218.8mm。

如本领域技术人员已知的，数值孔径(NA)描述了透镜收光锥角的大小，孔径角越大，进入透镜的光通量就越大。由于激发的荧光光强比较微弱，容易在经过光路中的各光学器件中减弱其光强，所以在镜头选取时需要保证一个较高的数值孔径。根据荧光显微镜的成像效果，所选用的显微物镜NA值至少需要达到0.1以上。

在示例性实施方式中，根据需要，光学镜头还可包括设置在第一透镜前与物面之间的滤波片，以对具有不同波长的光线进行过滤；以及还可包括设置在滤光片与第一透镜之间的二向色镜，以对不同波长的光波进行透射和反射。由于dPCR基因芯片不透光，且检测系统中需要添置滤光片以及二色镜，需要留出足够的工作距离放置滤光片以及二色镜，从基因芯片样品到精缩物镜之间的物方工作距离需要大于80mm，本发明的物方工作距离达到112mm。

在荧光显微物镜和成像CMOS间是成像透镜。荧光精缩物镜系统的放大倍数β由荧光显微物镜和成像透镜的焦距之比值确定，可以表示为：

其中f₁为显微物镜的焦距，f₂为成像透镜的焦距。因此要实现最终-0.65倍的放大倍率，成像透镜的焦距数值设置为需要荧光显微物镜焦距的0.65倍。

图4为本发明具体实施例中的显微成像系统中精缩显微镜头在436nm至656nm可见光波段下的点列图。如图3所示，其中波长取F光(486nm)，d光(588nm)及C光(656nm)三个波长，权重比为1:1:1。由图4可知，各个视场下的像点弥散斑比较集中，分布也较均匀。RMS半径在物面0.0mm、8.7mm、12.3mm、17.4mm分别为1.0μm、2.4μm、3.4μm、7.8μm。同时，没有出现某个视场下的弥散斑随波长而上下分离得很开的现象，说明F,C光色差校正较好。

图5为本发明具体实施例中的精缩显微镜头在436nm至656nm可见光波段下的MTF曲线图。MTF曲线图代表了一个光学系统的综合解像水平，由图5可知，镜头在70lp/mm时，MTF曲线达到了0.66以上。

图6为本发明具体实施例中的精缩显微镜头在436nm至656nm可见光波段下的场曲/畸变曲线图。由此可见本申请畸变小，仅为0.6％，平场特性高。

图8为本发明具体申请中的精缩显微镜头在436nm至656nm可见光波段下的色焦移曲线图，可以看出本发明色差控制优秀，足以应对一次性成像的要求。

图11为成像系统实际对高通量dPCR基因芯片的成像图片，可以看出该发明的荧光成像系统可以一次性对28mm*18mm的基因芯片一次成像。

图12为成像系统实际对高通量dPCR基因芯片的成像图片的局部放大图，可以看出该发明的荧光成像系统对芯片成像清晰。

结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以实施例一所搭建的光学系统，工作方式如下：

激发光源装置发射出激发光源，激发光源被匀光装置准直匀光经过激发滤光片，滤掉不需要的荧光波段，并且经过二色镜再一次滤光并且反射照射到高通量dPCR基因芯片。

基因芯片上发射出荧光，荧光通过二色镜以及发射滤光片，滤掉激发光。荧光被荧光精缩物镜收集，并成像在成像装置上。

通过切换对应不同荧光素的多组滤光片、二色镜来达到切换检测荧光通道的目的。

根据实施例一的显微系统，其成像透镜、荧光显微物镜以及滤波装置之间依次紧密层叠并固定，保证结构的稳定，从而保护成像效果。

实施例中，照明设备为样品提供激发光源，光源为汞灯光源，通过复眼照明系统产生照度均匀的激发光，从而观测样本的荧光图像。

实施例中，成像透镜和荧光显微物镜均由多个单透镜和胶合透镜组成，此组成方式很好的矫正了球差、场曲、色差等像差(像差分单色像差和色差，单色像差分球差，慧差，像散，场曲和畸变，色差是不同波长之间的像差)，有效的提高了整个系统的MTF曲线。

实施例中，CMOS为图像接收设备，电路简单，读出速率高，成像面积，很好的将整个样品芯片进行一次性成像。

常规荧光显微系统都将滤光系统放置在显微物镜以及成像透镜中间(平行光路中)，这也是无限远方法设计显微物镜的好处，如图9所示。此时，滤光片以及倾斜45°放置的二色镜对整体光路以及对无限远设计的荧光显微物镜无任何影响。但是，在本发明中，滤光系统并没有放置在常规的中间位置(平行光路中)而是放置到了显微物镜以及样品中间(非平行光路中)，会引入较严重的像差。如图10所示，按常规无限远设计的显微物镜，在数值孔径0.1的情况下，MTF曲线图将下降非常明显，直接导致无法对样品呈清晰像。但是本发明设计的显微物镜MTF曲线图，如图5所示，保持优秀的趋势。

常规显微物镜在参数为：数值孔径0.1、视场角6.6°的情况下，无法对φ35mm范围成像。本发明通过每片镜片的组合以及优化，可以在数值孔径0.1、视场角6.6°的情况下对φ35mm的物体成像，一般的荧光显微镜最大范围只能对直径4.6mm物体成像，要拼接30次左右。

Claims (7)

1.一种用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，包括接收图像的接收装置、对样品芯片进行成像的显微成像系统、用于分开激发光和荧光的滤波装置、样品以及用于激发荧光的照明装置；

滤波装置包括第一滤波片、第二滤波片以及二向色镜，照明装置包括激发光源和匀光装置；激发光源发出的激发光经过匀光装置输出准直激光，准直激光垂直入射到第一滤波片，经过第一滤波片滤波后再经过二向色镜反射，反射出的平行光打在样品上；样品激发的荧光经过二向色镜透射，透射光经过第二滤波片滤波后进入显微成像系统，显微成像系统为大视场荧光精缩物镜，对样本进行一次性成像，显微成像系统将图像信息送入接收装置。

2.根据权利要求1所述用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，所述第一滤光片与第二滤光片均为窄带通滤光片；第一滤光片的窄带中心波长对应激发样品荧光的激发光中心波长；第二滤光片的窄带中心波长对应样品发出的荧光中心波长。

3.根据权利要求1或2所述用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，所示第一滤光片正对照明装置，第二滤光片正对显微成像系统中精缩物镜，二色镜置于第一滤光片和第二滤光片之间，并与两者均成45°放置；二色镜的厚度要求范围根据样品激发的非平行荧光经过二色镜透射而引起的像差进行设计。

4.根据权利要求1所述用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，所述精缩物镜的镜头沿光轴，并以光轴为中心轴，从左到右依次包括第一透镜群、孔径光阑STO、第二透镜群和像面M1；第一透镜群为荧光显微物镜，第二透镜群为成像透镜，所述第一透镜群和第二透镜群的光焦度均为负。

5.根据权利要求4所述用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，所述荧光显微物镜和成像透镜均由多个单透镜和胶合透镜组成，此组成方式矫正球差、场曲、色差。

6.根据权利要求5所述用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，所述第一透镜群从物侧至像侧方向依次设置有第一至第六透镜L1～L6；

第一透镜L1为球面玻璃镜片，具有负焦距的负弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑方向，第一透镜L1的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数vd满足40<vd<45；

第二透镜L2为球面玻璃镜片，具有负焦距的正弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑方向，第二透镜L2的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数vd满足47<vd<51；

第三透镜L3和第四透镜L4均为球面玻璃镜片，第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合后构成第一胶合透镜，第一胶合透镜为具有正焦距的双凸透镜，第三透镜L3和第四透镜L4的两个表面均为玻璃球面，其中第三透镜L3阿贝系数满足42<vd<45，第四透镜L4阿贝系数满足88<vd<92；

第五透镜L5，具有负焦距的负弯月形透镜，其凸面朝向孔径光阑，第五透镜L5的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足40<vd<43；

第六透镜L6，具有正焦距的正弯月形透镜，第六透镜L6的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足30<vd<33。

7.根据权利要求5所述用于高通量dPCR基因芯片一次性成像的荧光成像系统，其特征在于，所述第二透镜群从物侧至像侧方向依次设置有第七至第十三透镜L7～L13；

第七透镜L7和第八透镜L8均为球面玻璃镜片，第七透镜L7和第八透镜L8互相胶合后构成第二胶合透镜，第二胶合透镜为具有正焦距的平凸透镜，其凸面朝向孔径光阑，第七透镜L7和第八透镜L8的两个表面均为玻璃球面，其中第七球面玻璃片阿贝系数满足30<vd<34，第八球面玻璃片阿贝系数满足65<vd<70；

第九透镜L9、第十透镜L10和第十一透镜L11均为球面玻璃镜片，三者依次互相胶合后构成第三胶合透镜，第三胶合透镜为具有负焦距的双凹透镜，透镜L9、透镜L10和透镜L11的两个表面均为玻璃球面，其中第九透镜L9阿贝系数满足65<vd<69，第十透镜L10阿贝系数满足42<vd<45，第十一透镜L11阿贝系数满足47<vd<51；

第十二透镜L12为球面玻璃镜片，具有正焦距的双凸透镜，第十二透镜L12的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足23<vd<27；

第十三透镜L13为球面玻璃镜片，具有负焦距的负弯月型透镜，凹面对物侧，第十三透镜L13的两个表面均为玻璃球面，其阿贝系数满足16<vd<20。