CN205027669U - 荧光显微设备和荧光显微分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种荧光显微设备和荧光显微分析系统，荧光显微设备包括物镜和目镜，还包括荧光装置，设置在物镜与目镜之间的光学路径上，以受控地开启从而产生经由物镜照射到观测样品的荧光激发光线，且选择性地透过从物镜传回的来自观测样品的受激自发射荧光；和光电放大器，包括分光镜和放大图像生成装置，分光镜设置在荧光装置与目镜之间的光学路径上，以将受激自发射荧光分成两路出射光线，第一路出射光线传向目镜，第二路出射光线传向放大图像生成装置，以将第二路出射光线的光学图像放大并生成电学图像信号。荧光显微分析系统包括荧光显微设备和监控设备。本实用新型的荧光显微设备能调整至较小倍数以扩大观测视野，且能观测染色样品。

Description

荧光显微设备和荧光显微分析系统

技术领域

本实用新型涉及生物、微生物分析检测领域，特别是涉及一种荧光显微设备和荧光显微分析系统。

背景技术

现代医学的发展很大程度上依赖于实验手段和仪器设备。为了扩大微观世界的观测范围，科技工作者研究出超高倍显微分析装置，有效提高了放大倍数，且便于对生物细胞和微生物进行直观地观察而无需染色，使细胞和微生物细节清晰。还可通过计算机屏幕显示生物细胞和微生物图像，从而便于应用细胞、微生物信息学及形态学对受检生物状况进行评估检测。

通常的超高倍显微装置如图1所示，超高倍显微装置10包括安装在三目镜14之上的光电放大部件12。光电放大部件12为实现变倍一般采用两个物镜组合，一个物镜为远心定倍物镜，另一物镜为远心变倍物镜。光学放大倍数是远心变倍物镜和远心定倍物镜的焦距之比，最小放大倍数和最大倍数受到两物镜焦距的限制。因此，光电放大的总倍数最低只能在40～120倍左右，无法实现小倍数观察大视野的功能。而且由于使用两个物镜，分辨率将降低，使观测结果不清晰，而且不能对染色样品和细胞凋亡进行观测。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种荧光显微设备，以扩展放大倍数的范围，从而实现能以高倍检测样品的超微细结构，以低倍检测大的视野，且能够对染色样品和细胞凋亡进行检测。

本实用新型的另一个目的是要提供一种荧光显微分析系统。

一方面，本实用新型提供了一种荧光显微设备，包括物镜和目镜，还包括：荧光装置，设置在物镜与目镜之间的光学路径上，以受控地开启从而产生经由物镜照射到观测样品的荧光激发光线，且选择性地透过从物镜传回的来自观测样品的受激自发射荧光；和光电放大器，光电放大器包括分光镜和放大图像生成装置，其中分光镜设置在荧光装置与目镜之间的光学路径上，以将透过荧光装置传播的受激自发射荧光分成两路出射光线，第一路出射光线传向目镜，第二路出射光线传向放大图像生成装置，且放大图像生成装置设置在第二路出射光线的光学路径上，以将第二路出射光线的光学图像放大并生成相应的电学图像信号。

可选地，荧光装置包括：用于产生紫外光的荧光光源；用于对紫外光进行聚焦的荧光聚光镜；和荧光激发块，设置在物镜与目镜之间的光学路径上，配置成接收经荧光聚光镜聚焦的紫外光，以产生荧光激发光线，并将荧光激发光线反射至染色样品，以使染色样品产生受激自发射荧光，并允许自发射荧光从荧光激发块中透过。

可选地，放大图像生成装置包括：光学变倍镜头，设置在第二路出射光线的光学路径上，以将第二路出射光线的光学图像放大；成像装置，配置成接收经光学变倍镜头放大的光学图像；变倍驱动电机，配置成驱动光学变倍镜头运动，以调节光学变倍镜头的图像放大倍数；和控制装置，包括用于控制变倍驱动电机的倍数驱动模块，用于将成像装置接收的光学图像转化为电学图像信号的图像处理模块，以及用于实现密钥管理功能的密钥管理模块。

可选地，光学变倍镜头为远心长焦变倍镜头。

另一方面，本实用新型还提供了一种荧光显微分析系统，其包括：以上任一项的荧光显微设备；以及监控设备，监控设备包括：数字信息处理装置，与放大图像生成装置电连接，以接收、处理放大图像生成装置生成的电学图像信号，并向放大图像生成装置发送倍率控制信号，以调节放大图像生成装置的图像放大倍数；控制信息输入装置，与数字信息处理装置电连接，用于向数字信息处理装置输入控制信息；和图像输出装置，与数字信息处理装置电连接，用于将经数字信息处理装置处理后的电学图像信号输出为视觉图像。

可选地，图像输出装置包括显示器和/或打印机。

本实用新型的荧光显微设备和荧光显微分析系统，通过设置光电放大器，不仅实现无级放大功能，扩展了放大倍数的范围，而且保持有较高的分辨率。因此，在进行超精细结构检测时可使用超高的放大倍数，在检测大的视野时可使用较低的放大倍数，使观测图像更加全面。并且，通过设置荧光装置，可使用荧光光源，便于对染色样品和细胞凋亡进行检测。

进一步地，本实用新型的荧光显微分析系统，通过设置监控设备，便于用户对荧光显微设备的放大倍数进行调节，且能够对图像进行处理和分析，极大地提高了可用性。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是现有的超高倍显微装置的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的荧光显微设备的示意图；

图3是荧光显微设备的示意性方框图；

图4是根据本实用新型一个实施例的荧光显微分析系统的示意性方框图。

具体实施方式

图2是根据本实用新型一个实施例的荧光显微设备的示意图，图3是荧光显微设备的示意性方框图。如图2和图3所示，荧光显微设备20包括物镜23、目镜22、显微镜基座21、载物台24、相衬装置25、聚光镜26、载物台移动手轮27、调焦手轮28和卤素灯源29。目镜22可为双目镜，以便于用户观察样品。为了实现观察染色样品的功能，并增大荧光显微设备20的放大倍数，荧光显微设备20还包括荧光装置50以及光电放大器30。

其中，荧光装置50设置在物镜23与目镜22的之间的光学路径上，以受控地开启从而产生经由物镜23照射到观测样品的荧光激发光线，且选择性地透过从物镜23传回的来自观测样品的受激自发射荧光。

具体地，荧光装置50可包括荧光光源52、荧光聚光镜54和荧光激发块56(参考图3)。荧光光源52用于产生紫外光，荧光聚光镜54用于接收并聚焦由荧光光源52发出的紫外光。荧光激发块56设置在物镜23与目镜22之间的光学路径上，配置成接收经荧光聚光镜54聚焦的紫外光，以产生荧光激发光线，并将荧光激发光线反射至染色样品，使染色样品产生受激自发射荧光，并允许受激自发射荧光从荧光激发块56透过至光电放大器30。

用户在观测普通样品时，可使用卤素灯源29，而在观测染色样品和凋亡细胞时，可使用荧光光源52。

光电放大器30包括分光镜32和放大图像生成装置34，其中分光镜32设置在荧光装置50与目镜22之间的光学路径上，以将透过荧光装置50传播的受激自发射荧光分成两路出射光线，第一路出射光线传向目镜22，用户可直接通过目镜22观测样品。第二路出射光线传向放大图像生成装置34。可使分光镜32与物镜23相隔预定角度(如45°)设置，以使从物镜23传至荧光装置50并照射在分光镜32的光线，一部分从分光镜32透射至目镜22，另一部分被分光镜32反射至放大图像生成装置34。放大图像生成装置34设置在第二路出射光线的光学路径上，以将第二路出射光线的光学图像放大并生成相应的电学图像信号，便于显示或存储。

具体地，放大图像生成装置34可包括光学变倍镜头342、成像装置346、变倍驱动电机344和控制装置348(参考图3)。光学变倍镜头342设置在第二路出射光线的光学路径上，以将第二路出射光线的光学图像放大。光学变倍镜头342可为远心长焦变倍镜头。成像装置346配置成接收经光学变倍镜头342放大的光学图像，可为摄像头。变倍驱动电机344连接于光学变倍镜头342，用于驱动光学变倍镜头342运动，以调节光学变倍镜头342的放大倍数。控制装置348包括用于控制变倍驱动电机344的倍数驱动模块348b、用于将成像装置346接收的光学图像转化为电学图像信号的图像处理模块348a以及用于实现密钥管理功能的密钥管理模块348c。控制装置348通过设置多个功能模块，可实现图像处理、倍率控制以及密钥管理功能。为节约空间，可将其多个模块集成设置。

图4是根据本实用新型一个实施例的荧光显微分析系统的示意性方框图。如图4所示，荧光显微分析系统100包括荧光显微设备20和监控设备40。监控设备40包括数字信息处理装置42、控制信息输入装置44和图像输出装置46。

其中，数字信息处理装置42与放大图像生成装置34电连接，其内安装有相关程序，以接收、处理放大图像生成装置34生成的电学图像信号。数字信息处理装置42还可向放大图像生成装置34的发送倍率控制信号，以调节放大图像生成装置34的图像放大倍数，可使图像放大倍数在4倍～4万倍之间连续调节。控制信息输入装置44与数字信息处理装置42电连接，用于向数字信息处理装置42输入控制信息。图像输出装置46与数字信息处理装置42电连接，用于将经数字信息处理装置42处理后的电学图像信号输出为视觉图像，以便用户观测，视觉图像为可通过电子屏幕显示的图像或者是通过打印设备打印的图像。

具体地，放大图像生成装置34中的控制装置348可通过数据线与数字信息处理装置42的USB接口连接，数字信息处理装置42内置密钥，以与密钥管理模块348c匹配，以实现密钥管理功能。

数字信息处理装置42可为个人计算机，而控制信息输入装置44可包括键盘、鼠标或触控输入设备。图像输出装置46可包括显示器和/或打印机，便于用户观察和打印样品图像。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (6)

1.一种荧光显微设备，包括物镜和目镜，其特征在于还包括：

荧光装置，设置在所述物镜与所述目镜之间的光学路径上，以受控地开启从而产生经由所述物镜照射到观测样品的荧光激发光线，且选择性地透过从所述物镜传回的来自观测样品的受激自发射荧光；和

光电放大器，所述光电放大器包括分光镜和放大图像生成装置，其中

所述分光镜设置在所述荧光装置与所述目镜之间的光学路径上，以将透过所述荧光装置传播的所述受激自发射荧光分成两路出射光线，第一路出射光线传向所述目镜，第二路出射光线传向所述放大图像生成装置，且

所述放大图像生成装置设置在所述第二路出射光线的光学路径上，以将所述第二路出射光线的光学图像放大并生成相应的电学图像信号。

2.根据权利要求1所述的荧光显微设备，其特征在于，所述荧光装置包括：

用于产生紫外光的荧光光源；

用于对紫外光进行聚焦的荧光聚光镜；和

荧光激发块，设置在所述物镜与所述目镜之间的光学路径上，配置成接收经所述荧光聚光镜聚焦的紫外光，以产生所述荧光激发光线，并将所述荧光激发光线反射至染色样品，以使染色样品产生所述受激自发射荧光，并允许所述自发射荧光从所述荧光激发块中透过。

3.根据权利要求1所述的荧光显微设备，其特征在于，所述放大图像生成装置包括：

光学变倍镜头，设置在所述第二路出射光线的光学路径上，以将所述第二路出射光线的光学图像放大；

成像装置，配置成接收经所述光学变倍镜头放大的光学图像；

变倍驱动电机，配置成驱动所述光学变倍镜头运动，以调节所述光学变倍镜头的图像放大倍数；和

控制装置，包括用于控制所述变倍驱动电机的倍数驱动模块，用于将所述成像装置接收的光学图像转化为电学图像信号的图像处理模块，以及用于实现密钥管理功能的密钥管理模块。

4.根据权利要求3所述的荧光显微设备，其特征在于，

所述光学变倍镜头为远心长焦变倍镜头。

5.一种荧光显微分析系统，其特征在于包括：

根据权利要求1-4中任一项所述的荧光显微设备；以及

监控设备，所述监控设备包括：

数字信息处理装置，与所述放大图像生成装置电连接，以接收、处理所述放大图像生成装置生成的电学图像信号，并向所述放大图像生成装置发送倍率控制信号，以调节所述放大图像生成装置的图像放大倍数；

控制信息输入装置，与所述数字信息处理装置电连接，用于向所述数字信息处理装置输入控制信息；和

图像输出装置，与所述数字信息处理装置电连接，用于将经所述数字信息处理装置处理后的电学图像信号输出为视觉图像。

6.根据权利要求5所述的荧光显微分析系统，其特征在于，

所述图像输出装置包括显示器和/或打印机。