一种用于流行病分析的微型显微镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于流行病分析的微型显微镜，包括探头、激光发射模块、信号处理模块、图像显示模块和主控模块；其中，探头为微型光片显微成像探头，安装于待测物体，通过探头发射光片对待测物体进行激发，并在垂直于光片的方向上收集荧光信号进行成像，得到待测物体的荧光影像，探头包括照明光路单元和成像光路单元。本实用新型专利技术采用光片扫描对待测物体进行激发，提高了成像速度和信噪比，降低了光毒性，且本实用新型专利技术的照明光路单元采用回形光导结构来改变光片方向，激光经由回形光导结构形成的光片视场均匀，提高了操作过程中的视觉效果，且增强了显微观察的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于流行病分析的微型显微镜
本技术涉及一种用于流行病分析的微型显微镜，属于病理分析辅助工具

技术介绍
显微镜是细胞形态学检验中不可缺少的工具，光片显微镜是使用微米级的光薄片激发样品，在垂直光片的方向对样品进行快速荧光信号探测。光片显微镜用于样品成像，其用光平面扫描物体比传统的点扫描获取图像的速度更快，有更好的信噪比和更低的光毒性，具有较好的光学选层能力，可以降低背景信号，获得较高对比度的图像。但目前许多光片显微镜成像装置只适用于麻醉或头部固定的动物，并且有些成像装置比较笨重，不适合安装在动物头部。中国专利技术专利CN107966799A公开了一种头戴式的微型光片显微镜，可以更好地适用于自由行动的动物脑部成像，该微型光片显微镜将探头安装于待测物体的头部，激发光通过探头塑形成光片后对待探测物体进行激发，并在垂直于光片的方向上收集荧光信号进行成像，得到待测物体的神经荧光影像。但是该结构存在缺陷，照明不均匀，靠近棱镜和照明透镜的位置明显较亮，而视场中原理棱镜和照明透镜的位置则照明不足，这导致整个视场亮度不均匀，在肉眼观察的情况下尚可接受，但在使用成像元件如CCD进行图像采集的情况下，视场中靠近棱镜的位置将出现明显的曝光过度，而远离棱镜的位置将由于曝光不足而出现较多噪点，影响显微观察的精确性，以及影响操作过程中的视觉体验。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于流行病分析的微型显微镜，采用光片扫描对待测物体进行激发，并在光路传输过程中采用回形光导结构来改变光片方向，形成的光片视场均匀，提高了操作过程中的视觉效果以及显微观察的精确性。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种用于流行病分析的微型显微镜，包括探头、激光发射模块、信号处理模块、图像显示模块和主控模块；所述激光发射模块通过光纤与探头相连接，所述激光发射模块、信号处理模块和图像显示模块均与主控模块相连接，所述信号处理模块还与探头和图像显示模块连接；所述激光发射模块采用激光器；所述信号处理模块采用Aptina的AP0100CS图像信号处理器；所述图像显示模块采用显示屏；所述主控模块采用计算机；所述探头安装于待测物体，所述探头包括照明光路单元和成像光路单元，所述照明光路单元由准直透镜、反射镜、柱面透镜、棱镜、回形光导结构以及照明透镜构成，所述成像光路单元由物镜、成像透镜、滤光片以及光电探测装置构成；所述准直透镜额焦点位于光纤发射端口；所述反射镜的反射面的法线与经过准直透镜后的激光成45°；所述柱面透镜的中心轴与所述反射镜的出射光平行；所述棱镜采用等边直角三角形的棱镜，所述棱镜的直角边长与照明透镜匹配，反射面为三角形斜边所在的面；所述照明透镜的另一端固定回形光导结构；所述回形光导结构的一个端面中间部位为照明对接面，与照明透镜通过光学胶粘接固定；所述照明对接面的正下方，回形光导结构内部设置反射三棱柱；所述回形光导结构的四角设为缺角结构；所述回形光导结构设出光面；所述回形光导结构除出光面的所有面均镀反射膜；所述物镜紧邻照明透镜设置，且与照明透镜中心轴线相互平行；所述回形光导结构的中空部位位于物镜的正下方；所述物镜垂直于待测物体平面放置；在与物镜光瞳相一致的方向上依次设置成像透镜，滤光片和光电探测装置；所述成像透镜的光瞳与物镜对齐。前述的准直透镜采用平凸透镜；所述反射镜采用等边直角三角形反射镜；所述柱面透镜采用平凸柱面透镜；所述照明透镜采用自聚焦透镜；所述物镜采用组合有颜色校正镜片的自聚焦透镜；所述成像透镜采用消色差透镜；所述光电探测装置采用COMS成像装置。前述的反射三棱柱嵌入回形光导结构实体内部，且在该反射三棱柱的表面镀反射膜。前述的反射三棱柱采用在回形光导结构内开设一个三棱柱缺口的形式，所述缺口外壁镀反射膜。前述的反射膜为金属薄膜。前述的回形光导结构的内侧面为出光面。前述的回形光导结构的下侧面为出光面。前述的照明透镜采用的自聚焦透镜长度为0.24节距，直径为1mm，数值孔径为0.2。前述的物镜组合后长度为6.2mm，直径为1.4mm，数值孔径为0.8。本技术所达到的有益效果：本技术利用光片扫描取代了成像速度慢的点扫描成像方式，在对待测物体进行激发时，光片具有良好的光学选层能力和较大的激发面积，提高了成像速度和信噪比，降低了光毒性，适用于长时间的活体成像，获得较高对比度图像。本技术采用回形光导结构来改变光片方向，且激光经由回形光导结构形成的光片视场均匀，提高了操作过程中的视觉效果，且增强了显微观察的精确性。附图说明图1为本技术的用于流行病分析的微型显微镜的探头结构示意图；图2为本技术的探头中的回形光导结构示意图；图3为回形光导结构，照明透镜和物镜的安装关系示意图；图4为回形光导结构内的光路示意图；图5为本技术各模块连接示意图。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术技术方案进一步说明。本技术提供的一种用于流行病分析的微型显微镜，包括探头、激光发射模块、信号处理模块、图像显示模块和主控模块。具体的，参见图1和图5，激光发射模块通过光纤1与探头相连接，激光发射模块、信号处理模块和图像显示模块均与主控模块相连接，信号处理模块还与探头和图像显示模块连接。激光发射模块采用激光器，用于产生并输出激光，并通过光纤传输至探头。信号处理模块接收探头所产生的荧光电信号，进行简单处理后分别输送至图像显示模块和主控模块。本技术采用Aptina的AP0100CS图像信号处理器作为信号处理模块，可实现简单的信号处理。图像显示模块采用显示屏，对经过信号处理模块处理后的荧光信号进行显示。主控模块用于控制激光发射模块发射激光，控制图像显示模块对荧光信号进行显示，还可以对收集的信号及显示结果进行处理分析。主控模块控制激光发射模块发射激光，所发射的激光通过光纤传输至探头，激光通过探头的照明光路单元塑形成光片后，以光片发送至待测物体进行激发，待测物体针对激发产生的荧光信号经成像光路单元收集成像，并输送至信号处理模块，信号处理模块将处理后的信号输送至图像显示模块进行显示，并输送至主控模块进行信号分析。本技术中主控模块采用计算机实现，其对信号的分析处理过程以及对激光器和显示屏的控制，通过常规的设置以及本
熟知的软件即可实现，并且其对数据的分析处理过程不在本技术的保护范畴之内。探头安装于待测物体，通过探头发射光片对待测物体进行激发，并在垂直于光片的方向上收集荧光信号进行成像，得到待测物体的荧光影像，探头设置为微型光片显微成像探头，结构示意图如图1所示。探头包括照明光路单元和成像光路单元，其中，照明光路单元由准直透镜2、反射镜3、柱面透镜4、棱镜5、回形光导结构11以及照明透镜6构成，成像光路单元由物镜7、成像透镜8、滤光片9以及光电探测装置10构成。具体的，准直透镜2用于对激光发射模块产生的激光进行准直，本技术中准直透镜2采用平凸透镜，准直透镜焦点位于光纤1发射端口。反射镜3用于对经过准直透镜2的激光进行反射，使激光传播到柱面透镜4，本技术中反射镜采用等边直角三角形反射镜，其反射面的法线与经过准直透镜2后的激光成45°。柱面透镜4用于将经过反射镜3反射过来的激光聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流行病分析的微型显微镜，其特征在于，包括探头、激光发射模块、信号处理模块、图像显示模块和主控模块；所述激光发射模块通过光纤与探头相连接，所述激光发射模块、信号处理模块和图像显示模块均与主控模块相连接，所述信号处理模块还与探头和图像显示模块连接；所述激光发射模块采用激光器；所述信号处理模块采用Aptina的AP0100CS图像信号处理器；所述图像显示模块采用显示屏；所述主控模块采用计算机；所述探头安装于待测物体，所述探头包括照明光路单元和成像光路单元，所述照明光路单元由准直透镜、反射镜、柱面透镜、棱镜、回形光导结构以及照明透镜构成，所述成像光路单元由物镜、成像透镜、滤光片以及光电探测装置构成；所述准直透镜额焦点位于光纤发射端口；所述反射镜的反射面的法线与经过准直透镜后的激光成45°；所述柱面透镜的中心轴与所述反射镜的出射光平行；所述棱镜采用等边直角三角形的棱镜，所述棱镜的直角边长与照明透镜匹配，反射面为三角形斜边所在的面；所述照明透镜的另一端固定回形光导结构；所述回形光导结构的一个端面中间部位为照明对接面，与照明透镜通过光学胶粘接固定；所述照明对接面的正下方，回形光导结构内部设置反射三棱柱；所述回形光导结构的四角设为缺角结构；所述回形光导结构设出光面；所述回形光导结构除出光面的所有面均镀反射膜；所述物镜紧邻照明透镜设置，且与照明透镜中心轴线相互平行；所述回形光导结构的中空部位位于物镜的正下方；所述物镜垂直于待测物体平面放置；在与物镜光瞳相一致的方向上依次设置成像透镜，滤光片和光电探测装置；所述成像透镜的光瞳与物镜对齐。...

【技术特征摘要】
1.一种用于流行病分析的微型显微镜，其特征在于，包括探头、激光发射模块、信号处理模块、图像显示模块和主控模块；所述激光发射模块通过光纤与探头相连接，所述激光发射模块、信号处理模块和图像显示模块均与主控模块相连接，所述信号处理模块还与探头和图像显示模块连接；所述激光发射模块采用激光器；所述信号处理模块采用Aptina的AP0100CS图像信号处理器；所述图像显示模块采用显示屏；所述主控模块采用计算机；所述探头安装于待测物体，所述探头包括照明光路单元和成像光路单元，所述照明光路单元由准直透镜、反射镜、柱面透镜、棱镜、回形光导结构以及照明透镜构成，所述成像光路单元由物镜、成像透镜、滤光片以及光电探测装置构成；所述准直透镜额焦点位于光纤发射端口；所述反射镜的反射面的法线与经过准直透镜后的激光成45°；所述柱面透镜的中心轴与所述反射镜的出射光平行；所述棱镜采用等边直角三角形的棱镜，所述棱镜的直角边长与照明透镜匹配，反射面为三角形斜边所在的面；所述照明透镜的另一端固定回形光导结构；所述回形光导结构的一个端面中间部位为照明对接面，与照明透镜通过光学胶粘接固定；所述照明对接面的正下方，回形光导结构内部设置反射三棱柱；所述回形光导结构的四角设为缺角结构；所述回形光导结构设出光面；所述回形光导结构除出光面的所有面均镀反射膜；所述物镜紧邻照明透镜设置，且与照明透镜中心轴线相互平行；所述回形光导结构的中空部位位于物镜的正下方；所述物镜垂直于待测物体平面放置；在与物...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯瑞丽，牛文亮，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学包头医学院，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15