一种基于复眼透镜的PCR光路系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于复眼透镜的PCR光路系统，包括激发光路以及检测光路，所述激发光路中设有激发光源、准直透镜系统、复眼透镜、聚焦透镜以及分光转盘模组，所述激发光源在发射激发光后，通过所述准直透镜系统进行准直，经过准直后的激发光通过所述复眼透镜后形成矩形光束，所述矩形光束通过所述聚焦透镜以及分光转盘模组后，射向多孔板中，所述举行光束形成的矩形光斑覆盖所述多孔板，装载于所述多孔板中的荧光样本在被激光激发后发出荧光，发出的荧光经过所述分光转盘模组后，通过荧光相机进行采集，所述荧光的采集路径构成所述检测光路。本发明专利技术结构简单紧凑，光斑均匀性好，而且光斑可以完整覆盖多孔板，光源能量利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复眼透镜的PCR光路系统
本专利技术涉及一种核酸扩增技术，特别涉及一种基于复眼透镜的PCR光路系统。
技术介绍
由于LED具有环保，节能，真色等优越性，市场上对以LED为光源的产品开发力度不断加大。因为LED光源具有性能稳定，发热小，寿命长等优点，所以目前的PCR仪器的光源发展方向都是LED。目前有多款PCR仪器的光路结构使用大功率LED作为光源，但是目前的LED光源照射的光斑均匀性不好，光斑边缘区域光强度较弱，激发边缘位置的荧光样本时，对荧光强度有一定的影响，而且光路结构较为复杂，成本较高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于复眼透镜的PCR光路系统，该光路系统结构简单紧凑，光斑均匀性好，而且光斑可以完整覆盖多孔板，光源能量利用率高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种基于复眼透镜的PCR光路系统，包括激发光路以及检测光路，所述激发光路中设有激发光源、准直透镜系统、复眼透镜、聚焦透镜以及分光转盘模组，所述激发光源在发射激发光后，通过所述准直透镜系统进行准直，经过准直后的激发光通过所述复眼透镜后形成矩形光束，所述矩形光束通过所述聚焦透镜以及分光转盘模组后，射向多孔板中，所述举行光束形成的矩形光斑覆盖所述多孔板，装载于所述多孔板中的荧光样本在被激光激发后发出荧光，发出的荧光经过所述分光转盘模组后，通过荧光相机进行采集，所述荧光的采集路径构成所述检测光路；所述复眼透镜包括镜框以及分布在镜框两侧的复眼透镜单元，所述复眼透镜单元在镜框安装所述复眼透镜单元的侧面上的投影为矩形，所述复眼透镜单元的镜面为曲面，并且分布在镜框两侧的复眼透镜单元对称分布；所述激发光源为白光LED。可选的，所述白光LED的功率大于10W，显色指数大于或等于90％。可选的，所述准直透镜系统包括第一准直透镜与第二准直透镜，所述第一准直透镜与第二准直透镜同轴，并且所述第一准直透镜与第二准直透镜的轴线分别与激发光源发出的光束的光轴重合。可选的，所述第一准直透镜与第二准直透镜之间的间距通过一个调节机构进行调节。可选的，所述复眼透镜单元的长宽比与所述多孔板的长宽比一致。可选的，所述分光模组转盘包括转盘以及固定安装在转盘上的若干分光模组，所述分光模组的数量与PCR检测仪的通道数一致；所述分光模组包括二向色镜以及滤光片，所述滤光片设于检测光路中的二向色镜与荧光相机之间。可选的，所述多孔板为96孔板。采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，结构简单紧凑，光斑均匀性好，而且光斑可以完整覆盖多孔板，光源能量利用率高。附图说明图1是本专利技术的系统结构示意图；图2是本专利技术的复眼透镜的光路图；图3是本专利技术的复眼透镜的结构示意图；图4是本专利技术的聚焦镜的光路图；图5是本专利技术的激发光投射在96孔板上的光斑照度图；图6是本专利技术的激发光源与现有技术中的激发光源的对比图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1所示，本专利技术公开了一种基于复眼透镜的PCR光路系统，其包括激发光路以及检测光路，其中，激发光路中设有激发光源1、准直透镜系统、复眼透镜2、聚焦透镜3以及分光转盘模组4。激发光源1在发射激发光后，通过准直透镜系统进行准直，经过准直后的激发光通过复眼透镜2后形成矩形光束，矩形光束通过聚焦透镜3以及分光转盘模组4后，射向多孔板5中，矩形光束形成的矩形光斑覆盖多孔板5，装载于多孔板5中的荧光样本在被激光激发后发出荧光，发出的荧光经过分光转盘模组4后，通过荧光相机6进行采集，其中，荧光的采集路径构成上述的检测光路。在本专利技术中，多孔板5为96孔板。在本专利技术中，如图2所示，复眼透镜2为双面复眼透镜，其通过多个复眼透镜单元201构成，准直光经过第一个复眼面，聚焦在第二个复眼面。具体的，如图3所示，复眼透镜2包括镜框202以及分布在镜框两侧的复眼透镜单元201，复眼透镜单元201在镜框202安装复眼透镜单元201的侧面上的投影为矩形，复眼透镜单元201的镜面为曲面，分布在镜框202两侧的复眼透镜单元201对称分布，而复眼透镜单元201的长宽比与多孔板的长宽比一致。在本专利技术中，影响投射在多孔板中的光斑的大小有两个因素，一个是复眼透镜单元201的曲率半径，二是复眼透镜2与多孔板5之间的距离，光斑的大小与这两个因此为正比关系。在本专利技术中，激发光源1为白光LED，本专利技术的白光LED为高显色大功率LED，其功率大于10W，显色指数大于或等于90％。如图6所示，本专利技术的白光LED的光谱强度比较均衡，相比于普通显色大功率LED的光谱强度而言，在各个波段的光谱强度差异较小，这样使用每个波段的光束来激发荧光样本时，对样本的荧光强度的影响就会非常小。在本专利技术中，如图1所示，准直透镜系统包括第一准直透镜7与第二准直透镜8，第一准直透镜7与第二准直透镜8同轴，并且第一准直透镜7与第二准直透镜8的轴线分别与激发光源1发出的光束的光轴重合。第一准直透镜7与第二准直透镜8之间的间距通过一个调节机构进行调节。具体的，调节机构可采用一个滑动支架，使得第一准直透镜7和第二准直透镜8分别安装在该滑动支架中，其中，第一准直透镜7通过滑座滑动连接在该滑动支架上，而第二准直透镜8是固定安装在滑动支架上，滑动支架的侧部再安装有用于移动滑座的操作件，通过移动该操作件，来调节第一准直透镜7和第二准直透镜8之间的距离，滑动支架可采用现有技术中的滑动导轨机构，在本说明书不再对滑动支架做过多的赘述。在本专利技术中，分光转盘模组4包括转盘以及固定安装在转盘上的若干分光模组，分光模组的数量与PCR检测仪的通道数一致。具体的，分光模组包括二向色镜以及滤光片，滤光片设于检测光路中的二向色镜与荧光相机6之间。本专利技术在工作时，白光LED发出激发光，该激发光首先通过第一准直透镜7和第二准直透镜8，通过调节第一准直透镜7和第二准直透镜8之间的间距，来使激发光整形准直，经过整形准直后的激发光在通过复眼透镜2后，形成边缘呈矩形的光束，该矩形的长宽比与96孔板的长宽比一致，激发光从复眼透镜2出射后，经过聚焦透镜3，如图4所示，在聚焦镜3的焦面位置形成了一个均匀的矩形光斑，激发光经过聚焦镜3后，进入分光转盘模组4，激发光从分光转盘模组4出来后向下出射，照射在96孔板上，96孔板里装载有96个试剂管，每个试剂管里都有荧光样本，由于96孔板放置在聚焦镜焦面的位置，因此96孔板处的光是均匀的，激发光的光斑照度如图5所示，96孔板的尺寸和光斑大小是完全吻合的，96个试剂管里的荧光样本被激发出荧光后，图像被顶部的荧光相机6采集。以上描述仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复眼透镜的PCR光路系统，其特征在于，包括激发光路以及检测光路，所述激发光路中设有激发光源、准直透镜系统、复眼透镜、聚焦透镜以及分光转盘模组，所述激发光源在发射激发光后，通过所述准直透镜系统进行准直，经过准直后的激发光通过所述复眼透镜后形成矩形光束，所述矩形光束通过所述聚焦透镜以及分光转盘模组后，射向多孔板中，所述举行光束形成的矩形光斑覆盖所述多孔板，装载于所述多孔板中的荧光样本在被激光激发后发出荧光，发出的荧光经过所述分光转盘模组后，通过荧光相机进行采集，所述荧光的采集路径构成所述检测光路；/n所述复眼透镜包括镜框以及分布在镜框两侧的复眼透镜单元，所述复眼透镜单元在镜框安装所述复眼透镜单元的侧面上的投影为矩形，所述复眼透镜单元的镜面为曲面，并且分布在镜框两侧的复眼透镜单元对称分布；/n所述激发光源为白光LED。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于复眼透镜的PCR光路系统，其特征在于，包括激发光路以及检测光路，所述激发光路中设有激发光源、准直透镜系统、复眼透镜、聚焦透镜以及分光转盘模组，所述激发光源在发射激发光后，通过所述准直透镜系统进行准直，经过准直后的激发光通过所述复眼透镜后形成矩形光束，所述矩形光束通过所述聚焦透镜以及分光转盘模组后，射向多孔板中，所述举行光束形成的矩形光斑覆盖所述多孔板，装载于所述多孔板中的荧光样本在被激光激发后发出荧光，发出的荧光经过所述分光转盘模组后，通过荧光相机进行采集，所述荧光的采集路径构成所述检测光路；
所述复眼透镜包括镜框以及分布在镜框两侧的复眼透镜单元，所述复眼透镜单元在镜框安装所述复眼透镜单元的侧面上的投影为矩形，所述复眼透镜单元的镜面为曲面，并且分布在镜框两侧的复眼透镜单元对称分布；
所述激发光源为白光LED。


2.根据权利要求1所述的基于复眼透镜的PCR光路系统，其特征在于，所述白光LED的功率大于10W，显色指数大于或等于90％。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱守明，张鑫，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34