一種陣列式微濾片多道熒光顯微鏡的制作方法
【專利說明】
[0001]
技術領域
[0002]本實用新型涉及一種病理診斷儀器中常用的多通道熒光顯微鏡，尤其涉及能在同一時刻收集多道熒光影像，具備自動像素對像素對準效果的顯微鏡檢查裝置。
【背景技術】
[0003]目前，公知的多道熒光顯微鏡是由激發光源、二向色鏡、濾光片切換系統、石英透鏡、濾光片、光電傳感器、顯微鏡組合而成。其工作過程為:作為激發光源的高壓汞燈或類似光源發出一定波長的激發光(波長XiQ=I, 2，3......1, 1>0),這種激發光一般為短波,處于紫外區域到藍色區間，通過分光或濾光的辦法分別得到多束不同波長的窄帶光，轉換不同二向色鏡，樣品在激發光照射下受激產生熒光，觀察者通過轉換二向色鏡順序獲取不同熒光的圖像，經過軟件處理擬合多光譜影像。但是，在某些場合下，物質的熒光在短時間甚至Is內就會發生猝滅，而且圖像分析過程需要不同熒光圖像間按像素對齊。一般的儀器設計精度難以達到短時間內切換濾光片而且目標圖像保持按像素對齊，因此得到的信息不能反映被檢測特定目標物質在某一時刻的真實情況。
【發明內容】
[0004]為了解決不同波長切換速度慢及不同波長的熒光影像不匹配的問題，本實用新型提供一種陣列式微濾片多道突光顯微鏡，該陣列式微濾片多道突光顯微鏡的陣列式微濾片能同時允許N種波長的窄帶光透過，并且與圖像傳感器配合同時取得N種波長的目標影像，通過對N種波長的目標影像進行混合運算，可以實時獲取特定的η種物質的空間分布。
[0005]其中，所述陣列式微濾片多道熒光顯微鏡包括:激發光光源6、多通道濾光片7、透鏡5、二向色鏡4、陣列式微濾片3、圖像傳感器2、照相機I。所述激發光光源、多通道濾光片、透鏡、二向色鏡、陣列式微濾片、照相機依光路需要擺放，所述陣列式微濾片3鑲嵌于圖像傳感器2表面，圖像傳感器2固定于照相機I內部位于鏡頭像面，照相機I通過鏡頭接收透過二向色鏡4的熒光，二向色鏡4固定于激發光與熒光光路匯聚點，透鏡5置于樣品上方，激發光光源6與多通道濾光片7位于同一直線上,其光路與突光光路垂直。所述陣列式微濾片多道熒光顯微鏡在同一時刻收集多道熒光影像，所述多道熒光影像具備自動像素對像素對準效果，所述多道熒光影像的混合運算將η (η>0)種熒光探針記錄，計算機通過N(Ν>η>0)個波長的運算可凸顯η個熒光探針影像。
[0006]其中，所述陣列式微濾片由微濾單元組成，每個微濾單元包括N個通道，每個通道可以透射一種窄帶波長的光。
[0007]其中，所述陣列式微濾片的微濾單元以陣列式排列，所述陣列式排列的微濾單元像素與圖像傳感器的像素對準。
[0008]其中，所述陣列式微濾片鑲嵌于圖像傳感器表面是所述陣列式微濾片緊貼在圖像傳感器表面，或直接鍍膜制作在圖像傳感器表面。
[0009]其中，所述陣列式微濾片多道突光顯微鏡的二向色鏡固定于激發光與突光光路匯聚點，可以反射作為激發光的波長為λ i (i=l, 2，3……I，1>0)組分的光，而透射作為熒光的波長為λ j (j=l, 2，3……N, N>0)組分的光。
[0010]其中，所述多通道濾光片可以透射包含I (1>0)道激發光波長組分組成的窄帶波長的光束。
[0011]其中，所述計算機對多道熒光影像的混合運算將η (η>0)種熒光探針記錄，通過N(Ν>η>0)個波長的運算可凸顯η個熒光探針影像。
[0012]其中，所述激發光光源可產生短波成分激發光λ i，λ i可激發目標物質產生波長為λ j的熒光。
[0013]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:使用I種波長透過的濾光片獲取I種處于二向色鏡反射范圍的窄帶單色波長的激發光，樣品被激發后發射出處于二向色鏡透射范圍的N種熒光，于目鏡端使用特定的圖像傳感器獲取顯微圖像。該圖像傳感器前端集成了一種陣列式微濾片，微濾片由微濾單元陣列組成，每個微濾單元擁有N個波長通道，每個通道只允許一種窄帶波長的光透過。因此所獲取的顯微影像可以分解成N幅不同波長成像的影像，而且N幅影像是同一時刻取得并且像素對像素對準的影像，通過計算機處理可以準確地得到目標物質的空間分布。
[0014]本實用新型的有益效果是，能在同一時刻收集N道熒光影像，具備自動像素對像素對準效果，這些熒光影像的混合運算能進行η種熒光探針識別，通過N個波長的運算可凸顯η個熒光探針影像，而且本實用新型的儀器機械結構簡單，體積小，重量輕，可適應復雜環境的應用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的縱向剖面圖。
[0016]圖2是本實用新型的光路原理圖。
[0017]圖3是四通道陣列式微濾片原理圖。
[0018]圖4是本實用新型中二向色鏡可允許的透射及反射光譜。
[0019]圖中1.照相機，2.圖像傳感器，3.陣列式微濾片，4.二向色鏡，5.透鏡，6.激發光光源，7.多通道濾光片。
【具體實施方式】
[0020]為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0021]請一并參閱圖1，如圖所示，陣列式微濾片3鑲嵌于圖像傳感器2表面，圖像傳感器2固定于照相機I內部位于鏡頭像面，照相機I通過鏡頭接收透過二向色鏡4的熒光，二向色鏡4固定于激發光與突光光路匯聚點,透鏡5置于樣品上方,激發光光源6與多通道濾光片7位于同一直線上，其光路與熒光光路垂直。
[0022]請一并參閱圖2，如圖所示，激發光光源6發出的激發光經多通道濾光片7過濾后，形成以波長為λ i (i=l, 2，3……I，1>0)的組分組成的光束，該光束被二向色鏡4反射后經透鏡5聚焦在樣品上，樣品受激產生熒光(波長為λ j (j=l, 2，3……N，N>0)，熒光光束透過二向色鏡4，陣列式微濾片3可以在各個通道透過不同波長的熒光，并使圖像傳感器2同時得到不同波長的成像信號，經照相機I傳輸到計算機，，計算機對多道熒光影像的混合運算將η (η>0)種熒光探針實時記錄，通過N (Ν>η>0)個波長目標影像的混合運算可凸顯η個熒光探針影像。實時獲取特定的η個熒光探針空間分布影像及特征物質的分布圖。
[0023]請一并參閱圖3，如圖所示，圖中是一種四通道陣列式微濾片3鑲嵌于圖像傳感器2表面的實施例，陣列式微濾片由微濾單元組成，每個微濾單元包括四個通道，每個通道可以透射一種窄帶波長的光，四通道陣列式微濾片3每個通道對應圖像傳感器2的十六個像素單元。
[0024]請一并參閱圖4，如圖所示，顯示了一種可以反射三種波長激發光，透射三種波長突光的二向色鏡4可允許的透射及反射光譜，λ 1、λ 2、λ 3為激發光波長，λ 4、λ 5、λ 6為突光波長。
[0025]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種陣列式微濾片多道突光顯微鏡,其特征在于:所述陣列式微濾片多道突光顯微鏡包括:激發光光源(6 )、多通道濾光片(7 )、透鏡(5 )、二向色鏡(4)、陣列式微濾片(3 )、圖像傳感器(2)和照相機(1)，所述激發光光源、多通道濾光片、二向色鏡、陣列式微濾片、照相機依光路需要擺放，所述陣列式微濾片(3)鑲嵌于圖像傳感器(2)表面，圖像傳感器(2)固定于照相機(I)內部位于鏡頭像面，照相機(I)通過鏡頭接收透過二向色鏡(4)的熒光，二向色鏡(4)固定于激發光與突光光路匯聚點,透鏡(5)置于樣品上方,激發光光源(6)與多通道濾光片(7)位于同一直線上，其光路與熒光光路垂直，所述陣列式微濾片多道熒光顯微鏡在同一時刻收集多道熒光影像，所述多道熒光影像的混合運算將η種熒光探針記錄，通過N個波長的運算凸顯η個熒光探針的空間影像。
2.根據權利要求1所述的陣列式微濾片多道熒光顯微鏡，其特征在于:所述陣列式微濾片由微濾單元組成，每個微濾單元包括N個通道，每個通道可以透射一種窄帶波長的光。
3.根據權利要求2所述的陣列式微濾片多道熒光顯微鏡，其特征在于:所述陣列式微濾片的微濾單元以陣列式排列，所述陣列式排列的微濾單元像素與圖像傳感器的像素對準。
4.根據權利要求1所述的陣列式微濾片多道熒光顯微鏡，其特征在于:所述陣列式微濾片鑲嵌于圖像傳感器表面是所述陣列式微濾片緊貼在圖像傳感器表面，或直接鍍膜制作在圖像傳感器表面。
5.根據權利要求1所述的陣列式微濾片多道熒光顯微鏡，其特征在于:所述陣列式微濾片多道突光顯微鏡的二向色鏡固定于激發光與突光光路匯聚點，所述二向色鏡可以反射作為激發光的波長為Xi(i=l，2，3……I，1>0)組分的光，而透射作為熒光的波長為λ j(j=l，2，3……N, N>0)組分的光。
6.根據權利要求1所述的陣列式微濾片多道熒光顯微鏡，其特征在于:所述多通道濾光片可以透射包含I道激發光波長組分組成的窄帶波長的光束。
【專利摘要】一種陣列式微濾片多道熒光顯微鏡，它將激發光光源、多通道濾光片、二向色鏡、陣列式微濾片、照相機依光路需要擺放，激發光由多通道濾光片過濾成為包含所需窄帶波長的光束，由二向色鏡反射到樣品，樣品受激產生熒光透射過二向色鏡后成像于鑲有陣列式微濾片的圖像傳感器上，可以在同一時刻收集多道熒光影像，計算機對這些熒光影像的混合運算能將n種熒光探針記錄，通過N個波長的運算可凸顯n種熒光探針影像，實時獲取特定的n種熒光探針的空間分布。
【IPC分類】G02B21-06, G02B21-36
【公開號】CN204347334
【申請號】CN201420375111
【發明人】孔令華
【申請人】閩浪儀器科技（廈門）有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年7月9日