[发明专利]小型荧光/明场光学成像系统、光学成像方法及其用途

权利要求书

1.一种小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于，具备：

成像单元，包括接收端(18)和固定在接收端(18)上的CMOS模块(1)，该CMOS模块(1)通过无线传输或数据线与外部控制器连接，所述成像单元中不包括目镜；

调焦单元，包括调节螺母(3)和螺杆(17)，螺杆(17)与调节螺母(3)通过螺纹进行连接；接收端(18)可转动地安装在调节螺母(3)上；

消色差单元，包括消色差透镜体(16)和嵌在消色差透镜体(16)内部的消色差透镜(4)；消色差透镜体(16)固定连接在螺杆(17)上；

滤镜单元，包括镜体(14)、嵌在镜体(14)内部的内支架(15)、嵌入内支架(15)的上凹槽中的滤光片(5)、嵌入内支架(15)的侧凹槽中的激发滤光片(10)、固定在内支架(15)内部且与水平成45度角的分色镜(13)；镜体(14)固定连接在消色差透镜体(16)上；

激发光单元，包括聚光透镜体(7)、嵌在聚光透镜体(7)内部的聚光透镜(9)、LED安装体(6)、和固定在LED安装体(6)上的用作光源的LED模块(8)；聚光透镜体(7)的两端分别与LED安装体(6)和镜体(14)固定连接；

物镜单元，包括物镜体(12)和嵌在物镜体(12)内部的物镜(11)，物镜体(12)固定连接在镜体(14)上。

2.根据权利要求1所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：调节螺母(3)的外周面上形成有圆形凹槽，由两个固定半圆环(2A)、(2B)拼接成的圆环嵌入该圆形凹槽内并可以自由转动，接收端(18)通过螺栓连接在所述两个固定半圆环(2A)、(2B)上。

3.根据权利要求1或2所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：所述固定连接是通过螺栓连接、铆接或机械冲压进行连接固定。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：物镜体(12)上设置有四个小凸台，与镜体(14)内侧面形成配合，嵌在镜体(14)内部的内支架(15)被所述四个小凸台和消色差透镜体(16)夹在中间进行固定。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：调焦单元中不包括螺杆(17)，消色差透镜体(16)外围形成有螺纹，与调节螺母(3)直接通过螺纹进行连接固定。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：所述光学成像系统的外形尺寸在1～1×10³立方厘米的范围，且重量在1～1×10³克的范围。

7.根据权利要求6所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：所述光学成像系统的外形尺寸在5～1×10²立方厘米的范围，且重量在5～1×10²克的范围。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的小型荧光/明场光学成像系统，其特征在于：所述小型荧光/明场光学成像系统还具备内置的锂电池，用于代替外部电源而驱动LED模块(8)发光。

9.一种荧光/明场光学成像方法，其特征在于：使用权利要求1～8中任一项所述的小型荧光/明场光学成像系统对活动动物的细胞进行观测，具备以下步骤：

使LED模块(8)通电后发射光，光通过聚光透镜(9)而会聚成近平行光；该会聚后的近平行光照射到激发滤光片(10)上，特定波长范围的光透过激发滤光片(10)，剩余的光被激发滤光片(10)阻挡；特定波长范围的光照射到分色镜(13)上，由于波长短于分色镜的透射范围而被反射到物镜(11)上；反射到物镜(11)上的光通过物镜(11)照射到被观测细胞上；细胞内的荧光物质受到激发光照射而产生波长较长的荧光，该荧光通过物镜(11)的会聚照射到分色镜(13)上，由于荧光的波长达到分色镜的透射范围，因而透过分色镜(13)照射到滤光片(5)上，滤光片(5)对光进行滤光，只通过特定波长范围的荧光；滤光后的光照射到消色差透镜(16)上，通过消色差透镜(16)而再次会聚并照射到CMOS模块(1)上，通过无线传输或数据线被外部控制器直接采集，生成图像数据。

10.权利要求1～8中任一项所述的小型荧光/明场光学成像系统在生物学实验、医学检查、考古、地质勘探方面的应用。