[实用新型]基因芯片共焦扫描仪

说明书

本实用新型涉及一种光学扫描仪，特别是一种基因芯片共焦扫描仪。

目前最常用的基因扫描仪是美国AFFYMETRIX公司生产的。这种产品存在如下两个问题：

1、做为整个扫描仪基础的光学系统尤其是聚焦显微镜应当是静止不动的。而该公司基因芯片扫描仪的光学系统却绕一个光轴来回摆动，从而激光点也高速来回摆动以实现扫描。这样就使基准光学系统来回不停的冲击震动，容易造成光学元件松动和失调。

2、人眼无法观察基因芯片。

本实用新型的目的就是为人们提供一种扫描时光学系统静止不动的基因芯片扫描仪。

本实用新型的目的还在于为人们提供一种扫描时光学系统静止不动同时人眼可观察的基因扫描仪。

本实用新型由激光激发单元、探测单元、扫描单元、信号处理与数据转换单元和计算机处理单元几大部分构成。激光激发单元与探测单元的光轴相交，扫描单元位于激光激发单元的下方，可在水平面上沿X、Y方向移动，计算机处理单元一方面通过信号处理与数据转换单元与探测单元相连，对其输出的信号进行处理，另一方面与扫描单元相连，控制其移动。

激光激发单元由激光器及依次设置在同一光轴上的前反射镜、聚焦透镜、小孔光栏、准直物镜、反射镜及显微物镜构成。

探测单元由在同一光轴上依次设置的滤波片、会聚透镜、小孔光栏及探测器构成。

扫描单元由工作台和相互垂直的X方向扫描移动单元和Y方向移动单元及微位移器构成；工作台固定在X方向扫描移动单元上，而X方向扫描移动单元则固定在Y方向移动单元上。微位移器与工作台活动连接，其动作由计算机处理单元控制。

为了实现第二发明目的，即观察被扫描的基因芯片，本实用新型还可增加一个观察单元，该观察单元的部分光轴与探测单元及激光激发单元的光轴重合。

本实用新型的基准光学系统保持静止不动，满足共焦原理，同时可供人眼观察。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的光路及结构示意图。

图2为本实用新型工作台的结构示意图。

图3为本实用新型的Y方向扫描移动单元的结构示意图。

图4为本实用新型的X方向扫描移动单元的结构示意图。

图5为本实用新型的计算机处理单元的处理流程示意图。

如图1所示，本实用新型由激光激发单元、探测单元、观察单元、扫描单元、信号处理与数据转换单元及计算机处理单元几大部分构成。激光激发单元由两个激光器1及依次设置在同一光轴上的前反射镜3、聚焦透镜4、小孔光栏5、准直物镜6、反射镜7及显微物镜8构成。激光器1可如图1所示其中的一个，或多个具有不同波长的激光器，无论哪种情况，激光器1均通过前反射镜3耦合到激光激发单元的光路。

探测单元由在同一光轴上依次设置的滤波片11、会聚透镜12、小孔光栏15及探测器16构成。

扫描单元由工作台2和相互垂直的X方向扫描移动单元26和Y方向移动单元27及微位移器20构成。工作台2由载物台10、框架17、导轨18和19构成，框架17两侧分别通过导轨18和19与载物台10联结，可沿两导轨来回移动；微位移器20固定在载物台10上，与框架17通过铰链或其它方式活动连接，其动作受计算机处理单元21控制，可在其控制下在Y方向来回快速做数百微米的精密位移。

X和Y方向扫描移动单元均由受计算机处理单元21控制的步进电机22、导轨23、丝杠24、滑块25及固定板31构成。步进电机22与丝杆24相连，导轨23与丝杠24平行设置，滑块25可在丝杠24的带动下沿导轨23移动。X方向扫描移动单元通过其固定板与Y方向扫描移动单元的滑块25连为一体，同时X方向扫描移动单元又通过其滑块25与工作台的载物台10相连。

在计算机21控制下，X、Y方向的扫描移动单元的步进电机22作精密步距角的移动，带动丝杆24转动，使滑块25沿导轨23作精密移动，从而带动工作台2在X、Y两个方向做大范围运动。

观察单元的部分光轴与探测单元及激光激发单元的光轴重合，由光源29、透镜30、转折棱镜13及目镜14构成。光源29及透镜30位于载物台10的下方，需要观察时，转折棱镜13可移到探测单元的会聚透镜12和小孔光栏15之间。

激光激发单元的小孔光栏5和探测单元的小孔光栏15共焦。

下面结合实施例对本实用新型的工作原理说明如下：

工作时，被扫描的基因芯片放置在固定于载物台10上的载玻璃9上。