一种基于CMOS相机的荧光检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种新型基于CMOS相机的荧光检测系统，包括荧光采集光纤、滤光片、光学成像镜头、CMOS相机，荧光采集光纤的一端采集荧光，另一端为出射端，出射端射出的荧光经过滤光片对波长过滤后进入光学成像镜头，光学成像镜头后面设置有CMOS相机；不仅能确保检测的实时性、精密性、准确性，还具有明显的实用性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS相机的荧光检测系统


[0001]本技术涉及荧光检测领域，特别地，涉及一种基于CMOS相机的荧光检测系统。

技术介绍

[0002]在样本受到激发光激发后，发射出比激发光波长更长的光，也就是荧光。荧光检测技术就是通过光电传感器实时采集检测发射的荧光信号并进行信号处理的技术，该技术的核心是荧光检测的实时性、重复性和精密性。
[0003]该技术目前已经广泛用于医疗检测设备，尤其是实时荧光定量PCR仪中。实时荧光定量PCR仪是医学检测的主流设备，在核酸检测、食品检测、药物疗效考核等方面有广泛应用。目前实时荧光定量PCR仪中检测荧光的光电传感器主要有光电二极管、光电倍增管、CCD相机等。
[0004]其中光电二极管、光电倍增管，不能一次性检测出所有荧光信号；而CCD相机由于其成本高，其应用正在被CMOS相机所取代。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术问题，本技术提出一种新型基于CMOS相机的荧光检测系统，利用光学成像镜头和CMOS相机对荧光采集光纤束出射端面进行成像来检测荧光，可以在CMOS相机像面上一次性得到各光纤内的清晰的荧光图像，满足实时采集检测荧光信号的要求，并可以提高荧光检测的重复性和精密性。
[0006]为了实现该功能，本技术提出以下技术方案：一种基于CMOS相机的荧光检测系统，包括荧光采集光纤、滤光片、光学成像镜头、CMOS相机，荧光采集光纤的一端采集荧光，另一端为出射端，出射端射出的荧光经过滤光片对波长过滤后进入光学成像镜头，光学成像镜头后面设置有CMOS相机；所述滤光片包括但不限于带通滤光片和/或分光滤光片和/或中性密度滤光片和/或反射滤光片。
[0007]可选地，所述荧光采集光纤为NA至少为0.5的单根光纤或多根光纤组成的光纤束。
[0008]可选地，所述滤光片至少为一片；所述滤光片为两片或两片以上时，等距排列成一个圆形成滤光片色轮。
[0009]可选地，还包括电机或马达，所述电机或马达驱动所述滤光片色轮转动；滤光片色轮不仅可以直接固定于电机或马达的出轴上由电机或马达直接驱动，也可以是通过传动机构由电机或马达间接驱动滤光片色轮。
[0010]可选地，还包括传感器，所述传感器固设于所述滤光片色轮上和/或所述滤光片色轮外圈运行轨迹上；所述传感器用于设置电机或马达的原点位置，同时也可以增加触发点来记录当前滤光片色轮所转动的角度，所述传感器包括但不限于光电开关和/或光耦和/或电磁感应开关等。
[0011]可选地，所述CMOS相机像素至少为500万，且所述光学成像镜头分辨率不小于所述CMOS相机分辨率。
[0012]可选地，所述光学成像镜头由八片透镜成对称结构且同轴组合而成，八片透镜分别为两片凸透镜，两片凹透镜以及两组双胶合消色差透镜；光学成像镜头采用对称结构设计可以有效消除彗差、畸变、像散、色差等像差（垂轴放大率为
‑
1），可以避免检测不同波长荧光时由于色差引起图像模糊，同时四片凸透镜和四片凹透镜组合设计可以有效消除球差。
[0013]可选地，所述荧光采集光纤束出射端面设置在所述光学成像镜头物方两倍焦距处。
[0014]可选地，所述CMOS相机设置在所述光学成像镜头像方两倍焦距处。
[0015]本技术的优点在于：
[0016]本技术提供了一种新型基于CMOS相机的荧光检测系统，首先是通过光纤采集待检测样品被激发所发出的荧光，在确保了检测的实时性的同时，还能有效的简化检测待检测样品所用设备的布局结构；其次，通过滤光片、光学镜头对所采集的荧光进行光学成像，确保了CMOS相机拍摄的精密性和准确性；最后，利用CMOS相机，相比较CCD相机而言，可以大幅降低成本，具有明显的实用性。
[0017]综上所述，本技术提供的新型基于CMOS相机的荧光检测系统，不仅能确保检测的实时性、精密性、准确性，还具有明显的实用性。
附图说明
[0018]图1为本技术的实施例图
[0019]图2为本技术的实施例局部构造图
[0020]其中：1为光纤；2为光纤出射端面；3为滤光片色轮；4为电机/马达；5为光学成像镜头；6为CMOS相机；31为滤光片轮盘；32为传感器。
具体实施方式
[0021]为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所达成目的及功效，下面结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0022]图1为本技术的实施例图，图2为本技术的实施例局部结构图。
[0023]如图1和图2所示，荧光采集所用的光纤1的光纤出射端面2与滤光片色轮3垂直固定连接，滤光片色轮3上设有电机/马达4，滤光片色轮3的另一端与光学成像镜头5连接，且光纤出射端面2位于光学成像镜头5的物方两倍焦距处，光学成像镜头5的像方两倍焦距处设有CMOS相机6；为了得到更高质量的图片，首先需要能够科学的采集到荧光，本技术对光纤1提出了限定是要求NA大于0.5的大数值孔径光纤，其次更为重要的是CMOS相机6的像素，故而，本技术提出了CMOS相机6的像素至少为500万，且为了保证CMOS相机6的像素能够充分利用，还要求光学成像镜头5的分辨率不低于CMOS相机6的像素分辨率；最后，对光学成像镜头5要求由八片透镜成对称结构同轴组合而成，八片透镜分别为两片凸透镜，两片凹透镜以及两个双胶合消色差透镜，光学成像镜头5采用对称结构设计可以有效消除彗差、畸变、像散、色差等像差（垂轴放大率为
‑
1），可以避免检测不同波长荧光时由于色差引起图像模糊，四片凸透镜和四片凹透镜组合设计可以有效消除球差。
[0024]滤光片色轮3内设有滤光片轮盘31，滤光片轮盘31上设有不同波长的滤光片，同时
在滤光片轮盘31上还设置有传感器32；需要加以说明的是,图2中所示的滤光片安装孔为六个，并不代表必须是六个，在配有电机/马达4驱动的情况下，这里可以设置的滤光片安装孔为大于等于两个，也就是说所安装的滤光片数量也是大于等于两个，这里所说的滤光片包括带通滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片中的一种或多种组合，其主要功能在于对光纤1采集过来的荧光进行波长过滤；传感器32可以是光电开关、光耦、电磁感应开关中的一种或多种组合，其主要功能在于能够在滤光片轮盘31设定一个位置做为电机/马达4的原点，当然，也可以进一步的增加一个功能就是通过预设多个触发传感器32位置，从而准确的判断出当前滤光片轮盘31相对于前面所述的原点位置来判断已经转动的角度，从而可以准确的知道当前滤光片轮盘31上对应的滤光片的规格。
[0025]实际应用时，通过光纤1采集待检测样品被激发出来的荧光，荧光通过光纤1传导到光纤出射端面2处，由于光纤出射端面2位于光学成像镜头5的物方两倍焦距处，故而对应的在光学成像镜头5的像方两倍焦距处也即是CMOS相机6上成像，从而被CMOS相机6抓拍到荧光图像；光纤出射端面2和光学成像镜头5之间，荧光还被滤光片色轮3内的滤光片进行波长过滤，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS相机的荧光检测系统，包括荧光采集光纤、滤光片、光学成像镜头、CMOS相机，其特征在于：荧光采集光纤的一端采集荧光，另一端为出射端，出射端射出的荧光经过滤光片对波长过滤后进入光学成像镜头，光学成像镜头后面设置有CMOS相机。2.如权利要求1所述的基于CMOS相机的荧光检测系统，其特征在于：所述荧光采集光纤为NA至少为0.5的单根光纤或多根光纤组成的光纤束。3.如权利要求1所述的基于CMOS相机的荧光检测系统，其特征在于：所述滤光片至少为一片；所述滤光片为两片或两片以上时，等距排列成一个圆形成滤光片色轮。4.如权利要求3所述的基于CMOS相机的荧光检测系统，其特征在于：还包括电机或马达，所述电机或马达驱动所述滤光片色轮转动。5.如权利要求4所述的基于CMOS相机的荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建刚，
申请(专利权)人：上海宏滩生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：