CN214427282U - 一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学技术领域，公开了一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构，包括：光学镜头，用于收集被探测区的荧光；分光装置，与光学镜头连接，用于对透过光学镜头的荧光进行反射和透射，分解为多路荧光；多个荧光采集装置，分别与分光装置连接，且一一对应与多个探测器连接，采集多路荧光；每个荧光采集装置均包括：空间滤波器，设置在分解后的多路荧光的焦点处；准直镜头，使每路荧光透过后呈平行状态；滤光片，对平行的荧光进行滤光，滤光后的荧光进入探测器中，这种共聚焦多通道荧光光谱采集结构，通过多光谱共聚焦方式对检材的荧光进行采集，既提高了检测效率，又提高了检材检测中的信噪比。

Description

一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，特别涉及一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构。

背景技术

共聚焦技术在高分辨显微、荧光扫描成像等方面应用广泛。共聚焦荧光扫描显微镜已经成为目前十分优秀的高分辨显微成像方案，它可以结合不同的抗体对样品进行精确的目标选择。是生物医疗技术领域常见的解决方案。

一些生物或化学检材受到寿命、反应速率的影响，需要尽快的对检材进行测试，每次只能采集一个通道荧光的采集方式需要进行多次采集才能得到最终结果，这样在采集的后段，检材可能就发生了凋亡或化学性质变化，此外由于每个通道的荧光检测不是同一时间，也可能导致由于检材的变化导致测得的数据不一致。

目前共聚焦荧光采集/成像技术多为单通道单光谱采集，对于多抗体或单抗体多荧光谱，需要分多次进行采集，这样一来降低了工作效率，二来对于一些需要回收利用的细胞，多次光照射增加了衰亡的概率。

实用新型内容

本实用新型提供一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构，提高了检测效率。

本实用新型提供了一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构，包括：

光学镜头，用于收集被探测区的荧光；

分光装置，与光学镜头连接，用于对透过光学镜头的荧光进行反射和透射，分解为多路荧光；

多个荧光采集装置，分别与分光装置连接，且一一对应与多个探测器连接，采集多路荧光；

多个荧光采集装置均包括：

空间滤波器，设置在分解后多路荧光的焦点处；

准直镜头，位于空间滤波器的后方，使荧光透过后呈平行状态；

滤光片，位于准直镜头的后方，对平行状态的荧光进行滤光，滤光后的荧光进入探测器中。

所述光学镜头内置光阑，用于过滤掉反射与散射的激发光光谱。

所述光阑的中间设有一圆孔，圆孔的直径为400～800微米。

所述被探测区的荧光位于光学镜头的焦点处。

所述分光装置为多个二向色镜或分色棱镜。

所述空间滤波器为涂有消光涂层的薄金属片，金属片中心设有一个直径为100～500微米的圆孔。

所述准直镜头为具有消球差的透镜。

所述滤光片为介质膜式滤光片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过分光装置对透过光学镜头的荧光进行反射和透射，分解为多路荧光，多路荧光的光路长度一致，保持共焦状态，通过多个荧光采集装置和探测器，一一对应采集多路荧光，本实用新型只需要对检材的荧光进行一次采集，能够采集多路荧光，既提高了检测效率，又提高了检材检测中的信噪比。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构的结构示意图。

附图标记说明：

1-光学镜头，2-光阑，3-分光装置，4-空间滤波器，5-准直镜头，6-滤光片。

具体实施方式

下面结合附图1，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构，包括：光学镜头1，用于收集被探测区的荧光；

分光装置3，与光学镜头1连接，用于对透过光学镜头1的荧光进行反射和透射，分解为多路荧光；

多个荧光采集装置，分别与分光装置3连接，且一一对应与多个探测器连接，采集多路荧光；

多个荧光采集装置均包括：

空间滤波器4，设置在分解后多路荧光的焦点处；

准直镜头5，位于空间滤波器4的后方，使荧光透过后呈平行状态；

滤光片6，位于准直镜头5的后方，对平行状态的荧光进行滤光，滤光后的荧光进入探测器中。

所述光学镜头1内置光阑2，用于过滤掉反射与散射的激发光光谱。

所述光阑2的中间设有一圆孔，圆孔的直径为400～800微米。

所述被探测区的荧光位于光学镜头1的焦点处。

所述分光装置3为多个二向色镜或分色棱镜。

所述空间滤波器4为涂有消光涂层的薄金属片，金属片中心设有一个直径为100～500微米的圆孔。

所述准直镜头5为具有消球差的透镜。

所述滤光片6为介质膜式滤光片。

本实用新型涉及一种光学荧光采集装置，它包含光学镜头1，光阑2，分光装置3，空间滤波器4，准直镜头5，滤光片6。

图1中(a)、(b)、(c)代表分解后的三路荧光。

光学镜头1与分光装置3相连，内置光阑2，分光装置3后接多个荧光采集装置，每一路的光路长度保持一致，保持共焦状态。在分光后光路的焦点处放置空间滤波器4，分光后的荧光通过空间滤波器4后由准直镜头5进行准直，并被滤光片6滤光后进入探测器中。

本实用新型中光学镜头1与分光装置3相连，用于收集被探测区的荧光，被探测区处于光学镜头1的焦点处。光学镜头1内置光阑2，光阑2为一空间圆孔，其尺寸在直径400～800微米之间，它的作用是用于阻挡部分用于激发荧光的激发光。目标产生的荧光与目标位置反射/散射回的激发光谱通过光学镜头1的后组整形后形成一汇聚光路，并通过分光装置3后接多路荧光采集装置，每一路的光路长度保持一致，保持共焦状态。在分光后光路的焦点处放置空间滤波器4，空间滤波器4为一个涂有消光涂层的薄金属片，金属片正中为一个直径为100～500微米的圆孔，分光后的荧光通过空间滤波器4后由准直镜头5进行准直，准直镜头为一个消球差的透镜，目的是使荧光呈平行状态入射在滤光片6表面，滤光片6多为介质膜式滤光片，对入射角度有较严格的要求，所以要将入射的荧光发散度一致化，荧光通过滤光片6滤光后进入探测器中。

位于光学镜头1中的光阑2，用于过滤掉部分散射的激发光光谱；

通过调整机械结构的长度，将短光路臂机械式延长来与长光路臂长度相匹配达到等焦长，在光路中加入螺旋式调焦机构来对光路进行细微调节，等焦长结构，保证分光后的光路长度一致，使各光路做到共聚焦结构。

空间滤波器4可对分光后的荧光光谱独立调整，针对该路的荧光光谱进行空间过滤优化。

本实用新型的目的是解决同一种被测物多光谱通道荧光的快速采集方案，激发光是荧光信号采集中最大的噪声来源，通过在光学镜头1中放置光阑2，可以过滤掉大部分检材反射与散射回的激发光谱；通过不同波长的光通过透镜后焦点位置不同的原理，可以在分光后的光路上设置一个小孔空间滤波器来限制只有荧光波长焦点位置的光通过该空间滤波器，从而达到进一步过滤噪声的目的。而这种光路使得无论检材怎样移动，只有目标区的荧光可以通过空间滤波器4，通过多光谱共聚焦方式对检材的荧光进行采集，既提高了检测效率，又提高了检材检测中的信噪比。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，包括：

光学镜头(1)，用于收集被探测区的荧光；

分光装置(3)，与光学镜头(1)连接，用于对透过光学镜头(1)的荧光进行反射和透射，分解为多路荧光；

多个荧光采集装置，分别与分光装置(3)连接，且一一对应与多个探测器连接，采集多路荧光；

多个荧光采集装置均包括：

空间滤波器(4)，设置在分解后多路荧光的焦点处；

准直镜头(5)，位于空间滤波器(4)的后方，使荧光透过后呈平行状态；

滤光片(6)，位于准直镜头(5)的后方，对平行状态的荧光进行滤光，滤光后的荧光进入探测器中。

2.如权利要求1所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述光学镜头(1)内置光阑(2)，用于过滤掉反射与散射的激发光光谱。

3.如权利要求2所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述光阑(2)的中间设有一圆孔，圆孔的直径为400～800微米。

4.如权利要求1所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述被探测区的荧光位于光学镜头(1)的焦点处。

5.如权利要求1所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述分光装置(3)为多个二向色镜或分色棱镜。

6.如权利要求1所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述空间滤波器(4)为涂有消光涂层的薄金属片，金属片中心设有一个直径为100～500微米的圆孔。

7.如权利要求1所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述准直镜头(5)为具有消球差的透镜。

8.如权利要求1所述的共聚焦多通道荧光光谱采集结构，其特征在于，所述滤光片(6)为介质膜式滤光片。

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