CN208366846U - 一种落射式宽光谱荧光显微成像系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，包括基座(13)，所述基座(13)的侧面固定设有连接座(14)，所述基座(13)的顶端固定设有连接台(15)；所述连接座(14)的顶端固定设有载物台(8)；所述入射透镜组件(12)的顶端设有CCD相机(3)和DMD(2)；所述CCD相机(3)的底端设有反射镜(4)；所述入射透镜组件(12)的外侧连接设有入射光源(1)；所述DMD(2)分别接入探测器一(9)和探测器二(10)；所述CCD相机(3)、探测器一(9)和探测器二(10)分别接入工控机(11)。本实用新型可达到较理想的激发光光谱长度和有效荧光光谱范围；即使非常微弱的荧光也可以有效收集到探测器中，确保能够采集到有效图像；借助光路耦合系统将光路聚焦成小平面，实现探测器的高峰值测量。
Description
技术领域
本实用新型属于显微成像技术领域，特别涉及一种落射式宽光谱荧光显微成像系统。
背景技术
科学仪器是人们认识世界、对物理化学反应过程、以及生物医药方面的信息进行测量和控制的基础手段。荧光显微镜作为一种有效的科研设备，已经广泛应用于工业生产、生物、医疗食品安全等领域。随着生物和医药等领域的快速发展，对更高精度、更广应用范围的荧光显微镜的需求与日俱增，这方面的市场有很大的应用前景。
传统的荧光显微镜已经广泛应用于医疗、生物、化学等行业，它的工作原理是：在高强度短波长光线照射下，使某些物质激发出波长稍长的发射光，即荧光。荧光和激发光沿着物镜光路返回，经过二向色镜滤光后，进入目镜最终抵达人眼。
目前荧光显微镜使用范围多在可见光波段进行，在活体生物学，近红外激发光有可见光不能比拟的优势，此外，部分科学标本受激发得到的荧光波长较长，达到近红外甚至红外波段，目前市场上并没有很好的能够应用于生物、医药方面的仪器设备来完成红外波段的成像探测。
传统荧光显微镜采用CCD相机进行图像探测，但当荧光很弱时，CCD相机不能取得良好的图像效果。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，可达到较理想的激发光光谱长度和有效荧光光谱范围；即使非常微弱的荧光也可以有效收集到探测器中，确保能够采集到有效图像；借助光路耦合系统将光路聚焦成小平面，实现探测器的高峰值测量。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，包括基座，所述基座的侧面固定设有连接座，所述基座的顶端固定设有连接台；所述连接座的顶端固定设有载物台；所述连接台的底端设有物镜，所述连接台的顶端设有半透半反镜组转盘和入射透镜组件；所述半透半反镜组转盘的顶端设有二分镜组转盘；所述入射透镜组件的顶端设有CCD相机和DMD；所述CCD相机的底端设有反射镜；
所述入射透镜组件的外侧连接设有入射光源；所述DMD分别接入探测器一和探测器二；
所述CCD相机、探测器一和探测器二分别接入工控机。
作为优选，所述物镜位于所述载物台上方。
作为优选，所述半透半反镜组转盘位于所述物镜的正下方。
作为优选，所述CCD相机位于所述反射镜和DMD之间。
作为优选，所述入射光源采用激光光源或白光光源。
作为优选，所述入射透镜组件包括入射光接口和透镜组，所述入射光源通过入射光接口接入入射透镜组件。
作为优选，所述二分镜组转盘和所述半透半反镜组转盘均为圆盘结构，内部均匀设有多个不同型号的镜片，并预留与镜片同尺寸的空位；镜片选用具有反射入射光同时透射目标荧光能力的镜片；实际使用时，将需要使用的对应镜片通过手动方式，旋转到应用的目标位置；二分镜组转盘和半透半反镜组转盘并不同时使用，当其中一个转盘的镜片使用时，另一个转盘则将空位转到目标位置。
作为优选，所述反射镜为可切换结构，反射镜通过机械切换，手动拔出或推动到工作位置。
作为优选，所述探测器一为可见光单光子探测器，所述探测器二为近红外探测器。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型可达到较理想的激发光光谱长度和有效荧光光谱范围；即使非常微弱的荧光也可以有效收集到探测器中，确保能够采集到有效图像；借助光路耦合系统将光路聚焦成小平面，实现探测器的高峰值测量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型的工作示意图。
图中1-入射光源，2-DMD，3-CCD相机，4-反射镜，5-二分镜组转盘，6-半透半反镜组转盘，7-物镜，8-载物台，9-探测器一，10-探测器二，11-工控机，12-入射透镜组件，13-基座，14-连接座，15-连接台。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
本实用新型的实施例公开了一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，如图所示，其包括基座13，基座13的侧面固定设有连接座14，基座13的顶端固定设有连接台15；连接座14的顶端固定设有载物台8；连接台15的底端设有物镜7，连接台15的顶端设有半透半反镜组转盘6和入射透镜组件12；半透半反镜组转盘6的顶端设有二分镜组转盘5；入射透镜组件12的顶端设有CCD相机3和DMD2；CCD相机3的底端设有反射镜4；
入射透镜组件12的外侧连接设有入射光源1；DMD2分别接入探测器一9和探测器二10；
CCD相机3、探测器一9和探测器二10分别接入工控机11。
本实施例中，物镜7位于载物台8上方。
本实施例中，半透半反镜组转盘6位于物镜7的正下方。
本实施例中，CCD相机3位于反射镜4和DMD2之间。
本实施例中，入射光源1采用激光光源或白光光源。
本实施例中，入射透镜组件12包括入射光接口和透镜组，入射光源1通过入射光接口接入入射透镜组件12。
本实施例中，二分镜组转盘5和半透半反镜组转盘6均为圆盘结构，内部均匀设有多个不同型号的镜片，并预留与镜片同尺寸的空位；镜片选用具有反射入射光同时透射目标荧光能力的镜片；实际使用时，将需要使用的对应镜片通过手动方式，旋转到应用的目标位置；二分镜组转盘5和半透半反镜组转盘6并不同时使用，当其中一个转盘的镜片使用时，另一个转盘则将空位转到目标位置。
本实施例中，反射镜4为可切换结构，反射镜4通过机械切换，手动拔出或推动到工作位置。
本实施例中，探测器一9为可见光单光子探测器，探测器二10为近红外探测器。
本实施例中，DMD为数字微镜阵列元件。
本实施例中，CCD相机与DMD共轭。
本实施例中，显微成像分辨率可达到300×300nm。
本实施例中，荧光经耦合收光后，进入探测器一9或探测器二10，采集到的光信号转换为图像在工控机11上呈现。
本实施例中，探测器一9为可见光单光子探测器，探测和收集的光可以达到单光子级别，即使非常微弱的荧光也可以有效收集到探测器中，确保能够采集到有效图像。
本实施例中，采用线阵可见光与经红外单光子探测技术，本系统光路设计允许激发光和荧光的光谱范围都很宽，激发光采用白光分光或者单色激光，通过切换光路中的分光片、滤波片及二向色镜等光学元器件，设备允许的激发光光谱长度达到400-1800nm，有效荧光光谱范围为400-1800nm，从而为部分近红外和红外波段的荧光标本研究提供条件。
本实施例中，入射光源1经过滤光后保留目标波段，接入入射光接口；入射光经过透镜组，射入转盘，经二分镜组转盘5或半透半反镜组转盘6折射后垂直向下，经过物镜7聚焦到载物台8的标本上；标本受激发，发射出某波段荧光，荧光原路经过物镜7，通过二分镜组转盘5或半透半反镜组转盘6；
反射镜4切入光路时，可利用CCD相机3对视场和图像进行进行观测；反射镜4切出时，光路传递到DMD；
工控机控制DMD翻转，两方向各有一套光路耦合系统；利用DMD镜面翻转的特性，将光路向单侧折返，经过DMD后汇聚到光纤中，提高单位面积上的能量；
根据标本特性选定探测器，当光为可见光时，选择探测器一9，即可见光单光子探测器；当光为近红外光时，则选择探测器二10，即近红外探测器；光路聚焦到对应的探测器上进行光子计数，获取信号，信号经转换，最后以图像形式直观呈现在工控机上。
以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。应当注意，为了清楚的进行表述，本实用新型的说明中省略了部分与本实用新型的保护范围无直接明显的关联但本领域技术人员已知的部件和处理的表述。
Claims (9)
1.一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，包括基座(13)，所述基座(13)的侧面固定设有连接座(14)，所述基座(13)的顶端固定设有连接台(15)；所述连接座(14)的顶端固定设有载物台(8)；所述连接台(15)的底端设有物镜(7)，所述连接台(15)的顶端设有半透半反镜组转盘(6)和入射透镜组件(12)；所述半透半反镜组转盘(6)的顶端设有二分镜组转盘(5)；所述入射透镜组件(12)的顶端设有CCD相机(3)和DMD(2)；所述CCD相机(3)的底端设有反射镜(4)；
所述入射透镜组件(12)的外侧连接设有入射光源(1)；所述DMD(2)分别接入探测器一(9)和探测器二(10)；
所述CCD相机(3)、探测器一(9)和探测器二(10)分别接入工控机(11)。
2.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述物镜(7)位于所述载物台(8)上方。
3.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述半透半反镜组转盘(6)位于所述物镜(7)的正下方。
4.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述CCD相机(3)位于所述反射镜(4)和DMD(2)之间。
5.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述入射光源(1)采用激光光源或白光光源。
6.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述入射透镜组件(12)包括入射光接口和透镜组，所述入射光源(1)通过入射光接口接入入射透镜组件(12)。
7.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述二分镜组转盘(5)和所述半透半反镜组转盘(6)均为圆盘结构，内部均匀设有多个不同型号的镜片，并预留与镜片同尺寸的空位；镜片选用具有反射入射光同时透射目标荧光能力的镜片。
8.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述反射镜(4)为可切换结构。
9.根据权利要求1所述的一种落射式宽光谱荧光显微成像系统，其特征在于，所述探测器一(9)为可见光单光子探测器，所述探测器二(10)为近红外探测器。
Priority Applications (1)
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2018
- 2018-05-22 CN CN201820768852.9U patent/CN208366846U/zh active Active
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