[发明专利]显微放大系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种显微放大系统，特别是一种大视野、高通量的显微放大实验装置。

背景技术

目前，科研实验所使用的显微镜使用高倍镜增加放大倍数观察样品，虽然能看清样品的精细结构，但视野范围较小；若使用低倍镜观察样品，虽然视野范围扩大，但是分辨率却有所降低。

目前，在实验过程中，不同种类或浓度的样品（如细胞）需要分开培养、取样、制片。因现有显微镜无法同时观察不同样品的信息，常用的方法是，在一个样品观察结束后再观察另一个样品，或是在一个视野观察结束后再观察下一个视野。这样操作既繁琐，又无法在同一视野下观察所述样品，由些产生实验误差。

另外，目前市售的荧光显微镜无法标明荧光是否发出、或是否照射在样品上，同样也可能产生实验误差。

发明内容

本发明旨在提供一种显微放大系统，它不仅能够在一个视野下同时清晰地观察多个样品，而且仍然保持了常规显微镜系统只有在高倍放大条件下才具有的高数值孔径，因而保持了高分辨率。

本发明的一种显微放大系统，包括一个透射光显微镜装置和一个荧光照明装置。透射光显微镜装置包括：一个照明光源，其光源波长在190nm至2000nm之间；一个第一聚光镜，其沿一个第一光轴位于照明光源的下游；一个锥角反射器，其沿第一光轴位于第一聚光镜的下游、且能够从第一光轴中移开，锥角反射器的表面具有镜面反射的光学特性；一个暗场照明器，其环罩锥角反射器且表面具有镜面反射的光学特性，该暗场照明器将经锥角反射器反射的光线再斜向反射到一个第二聚光镜，并通过第二聚光镜汇聚到一个样品池中的样品区域，其中第二聚光镜沿第一光轴位于暗场照明器中心位置的暗场，若锥角反射器移开第一光轴，透过第一聚光镜的光线通过第二聚光镜，将光线汇聚到所述样品区域，可实现一个明场照明，样品池沿第一光轴位于第二聚光镜的下游，且样品区域位于该样品池；一个物镜，其沿第一光轴位于样品池的下游，物镜的物方视野直径在10mm至200mm之间、数值孔径大于0.3、分辨率不大于1μm；一个辅助物镜，其沿第一光轴位于物镜的下游，该辅助物镜的孔径大于10mm，以保证与物镜的成像面积相匹配；一个分光镜，其沿第一光轴位于辅助物镜的下游，且沿第一光轴的部分光线能够沿一个不同于第一光轴方向的一个第二光轴通过该分光镜；一个阻挡滤光片，其沿第一光轴位于分光镜的下游；一个管镜，其沿第一光轴位于阻挡滤光片的下游；和一个图像采集器，其沿第一光轴位于管镜的下游。荧光照明装置包括：一个荧光光源，其发射的荧光光束能够沿第二光轴照射至分光镜，并藉由该分光镜反射至辅助物镜，进而照射所述样品区域；一个第三聚光镜，其沿第二光轴位于荧光光源和分光镜之间；一个第四聚光镜，其沿第二光轴位于第三聚光镜与分光镜之间；和一个取景标记器，其沿第二光轴位于分光镜未设置荧光光源的一侧。

本发明的显微放大系统，它能够提供视野数十倍于常规系统，可以一次观察很大范围的样品面积，不仅能够在一个视野下同时清晰地观察多个样品，而且仍然保持了常规显微镜系统只有在高倍放大条件下才具有的高数值孔径，因而保持了高分辨率（分辨率与数值孔径值成反比关系），该高分辨率的显微放大系统用于配合超宽视野的显微成像；此外本发明在光源波长、显色性、照明口径、和光源取景标记器等方面都比常规系统的部件有改进。

在显微放大系统的另一种示意性实施方式中，其中位于图像采集器处的像方视场为特大靶面的数字图像传感器，有效信息量在10⁷至10¹⁰像素之间。

在显微放大系统的另一种示意性实施方式中，照明光源发出的光经由第一聚光镜、锥角反射器、暗场照明器、和第二聚光镜，在样品区域形成直径在10mm至200mm之间的照明区。

在显微放大系统的又一种示意性实施方式中，第二聚光镜的直径能够使其视野直径在10mm至200mm之间，且覆盖整个样品池。

在显微放大系统的又一种示意性实施方式中，物镜的直径能够使物方视野直径在10mm至200mm之间，且能够全部接受经样品池通过的光。

在显微放大系统的又一种示意性实施方式中，图像采集器为一种有效信息量将在10⁷至10¹⁰像素之间的图像采集器。

在显微放大系统的又一种示意性实施方式中，第四聚光镜包括沿第二光轴设置的一组光学阻挡片和一组光栏，光栏间设于光学阻挡片之间。