本發(fā)明涉及顯微成像領(lǐng)域，特別是涉及應用平面流式成像技術(shù)的有形成分分析儀中的顯微成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

平面流式成像技術(shù)是一種分析液體中微小粒子（如細胞）的技術(shù)，其組成形式為液流系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。液流系統(tǒng)由樣本池及管路部分組成；照明系統(tǒng)由光源和柯勒照明鏡組組成；成像系統(tǒng)由顯微物鏡、輔助物鏡和相機組成；控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)管理照明系統(tǒng)、液流系統(tǒng)、成像系統(tǒng)相互配合。

使用平面流式成像技術(shù)的有形成分分析儀器，其液流系統(tǒng)可以使含有待分析細胞的液體以很高的速度在顯微成像系統(tǒng)的焦面處流動，此時令照明系統(tǒng)給含有待分析細胞的液體進行照明，成像系統(tǒng)快速的抓拍待分析細胞的圖像。液體中的細胞近似于半透明，為了提高成像質(zhì)量，利于對圖像中細胞的處理，應當提高成像的對比度?，F(xiàn)有顯微鏡系統(tǒng)獲得的圖像分辨率既同顯微物鏡的數(shù)值孔徑有關(guān)又同照明數(shù)值孔徑有關(guān)，使用中要求照明數(shù)值孔徑和顯微物鏡數(shù)值孔徑相匹配，通常將照明的數(shù)值孔徑調(diào)整到物鏡數(shù)值孔徑的0.8倍，這樣會同時獲得高分辨率和適當對比度的圖像，但是這樣配合方式只適用于觀察和拍攝靜止或者移動速度比較慢的細胞，而對于平面流式成像技術(shù)，細胞移動速度快，若還是以此方式配置照明與成像的數(shù)值孔徑，拍攝到的圖像對比度非常低，不利于后續(xù)對圖片的分析處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是發(fā)明一種用于平面流式成像技術(shù)的有形成分分析儀的照明系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)高速顯微成像的情況下，克服現(xiàn)有技術(shù)中的一些缺點，提高所得圖像對比度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種顯微成像系統(tǒng)，包括沿光軸依次布置的光源、第一透鏡組、第一光闌、第二光闌、第二透鏡組、成像池、顯微物鏡、第三透鏡組、相機；所述光源、第一透鏡組、第一光闌、第二光闌、第二透鏡組構(gòu)成柯勒照明單元；所述顯微物鏡、第三透鏡組、相機構(gòu)成成像單元；所述柯勒照明單元具有第一數(shù)值孔徑，所述顯微物鏡具有第二數(shù)值孔徑；所述第一數(shù)值孔徑與所述第二數(shù)值孔徑的比值不大于1/3。

進一步的，所述第一透鏡組，包括至少一片凸透鏡，等效焦距為正值。

進一步的，所述第二透鏡組，包括至少一片凸透鏡，等效焦距為正值。

進一步的，所述第三透鏡組，包括至少一片凸透鏡和一片凹透鏡，等效焦距為正值。

進一步的，所述柯勒照明系統(tǒng)中，還包括勻光透鏡，所述勻光透鏡設(shè)置于所述第一透鏡組和所述第一光闌之間。

進一步的，所述勻光片為毛玻璃片、復眼透鏡、光擴散板中的其中之一。

進一步的，所述柯勒照明單元中，還包括濾光鏡組，所述濾光鏡組設(shè)置于所述第二光闌和所述第二透鏡組之間。

進一步的，所述濾光鏡組包括光波段濾鏡，所述光波段濾鏡為有色玻璃、濾光片的其中之一。

進一步的，所述濾光鏡組還包括光強濾鏡，所述光強濾鏡為衰減片、偏振片的其中之一。

本發(fā)明的有益效果：適當降低照明數(shù)值孔徑，在圖像的分辨率可接受的情況下提高圖像的對比度，有利于拍攝高速運動細胞和后續(xù)的圖片分析處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的顯微成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

參照附圖1所示，沿光軸依次布置的光源101、第一透鏡組102、第一光闌103、第二光闌104、第二透鏡組105、成像池2、顯微物鏡301、第三透鏡組302、相機303構(gòu)成本發(fā)明的顯微成像系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。其中，光源101、第一透鏡組102、第一光闌103、第二光闌104、第二透鏡組105構(gòu)成柯勒照明單元1；顯微物鏡301、第三透鏡組302、相機303構(gòu)成成像單元3?？吕照彰鲉卧?具有第一數(shù)值孔徑；顯微物鏡301具有第二數(shù)值孔徑；第一數(shù)值孔徑與第二數(shù)值孔徑的比值小于1/3。

第一透鏡組102，包括至少一片凸透鏡，且該透鏡組的等效焦距為正值，可以等效為一片凸透鏡。

第二透鏡組105，包括至少一片凸透鏡，且該透鏡組的等效焦距為正值，可以等效為一片凸透鏡。

第三透鏡組302，包括至少一片凸透鏡和一片凹透鏡，且該透鏡組的等效焦距為正值，可以等效為一片凸透鏡。

為了進一步提高照明的均勻性，可以在柯勒照明單元1中添加使光線均勻化的勻光透鏡106。該勻光透鏡106，設(shè)置于第一透鏡組102和第一光闌103之間。勻光透鏡106可以采用毛玻璃片、復眼透鏡、光擴散板的其中之一。

為了獲得更好的成像效果，在光通量足夠的情況下，一般會對光波段和光強進行篩選，在柯勒照明單元1中添加濾光鏡組107。該濾光鏡組107，包括光波段濾鏡107a，光波段濾鏡107a為有色玻璃片、濾光片的其中之一。濾光鏡組107還包括光強濾鏡107b，光強濾鏡107b為衰減片、偏振片的其中之一。

本發(fā)明的第一實施例，如附圖2所示，沿光軸依次布置的光源101、第一透鏡組102、第一光闌103、第二光闌104、第二透鏡組105構(gòu)成了柯勒照明單元1；顯微物鏡301、第三透鏡組302、相機303構(gòu)成成像單元3；柯勒照明單元1、成像池2、成像單元3構(gòu)成本發(fā)明的顯微成像系統(tǒng)。其中，第一透鏡組102僅有一片凸透鏡，焦距為正值；第二透鏡組105僅有一片凸透鏡，焦距為正值；第三透鏡組302由兩片透鏡組成，其中一片為凸透鏡，另一片為凹透鏡，總焦距為正值；顯微物鏡301的放大倍率為20倍，相應的第二數(shù)值孔徑為0.4；柯勒照明單元1的第一數(shù)值孔徑為0.1；第一數(shù)值孔徑與第二數(shù)值孔徑的比值為0.1/0.4=0.25，該數(shù)值小于1/3。在本實施例中，柯勒照明單元1的第二光闌104，其通光孔直徑為5mm；第二透鏡組105的焦距為25mm。

本發(fā)明的第二實施例，如附圖3所示，沿光軸依次布置的光源101、第一透鏡組102、勻光透鏡106、第一光闌103、第二光闌104、濾光鏡組107、第二透鏡組105構(gòu)成了柯勒照明單元1；顯微物鏡301、第三透鏡組302、相機303構(gòu)成成像單元3；柯勒照明單元1、成像池2、成像單元3構(gòu)成本發(fā)明的顯微成像系統(tǒng)。其中，第一透鏡組102由兩片凸透鏡組成，兩片透鏡的組合等效為凸透鏡，等效焦距為正值；第二透鏡組105由兩片透鏡組成，其中一片為凸透鏡，另一片為凹透鏡，兩片透鏡的組合等效為凸透鏡，等效焦距為正值；第三透鏡組302由兩組三片透鏡組成，其中一組為凸凹透鏡組成的膠和透鏡，另一組透鏡為一片凹透鏡，透鏡組的等效焦距為正值；顯微物鏡301的放大倍率為40倍，相應的第二數(shù)值孔徑為0.65；柯勒照明單元1的第一數(shù)值孔徑為0.2；第一數(shù)值孔徑與第二數(shù)值孔徑的比值為0.2/0.65=0.308，該數(shù)值小于1/3。在本實施例中，柯勒照明單元1的第二光闌104，其通光孔直徑為8mm；第二透鏡組105的焦距為20mm。本實施例中使用的勻光透鏡106為毛玻璃片；濾光鏡組107采用濾光片作為光波段濾鏡107a，采用偏振片作為光強濾鏡107b。

本發(fā)明的第三實施例，如附圖4所示，沿光軸依次布置的光源101、第一透鏡組102、勻光透鏡106、第一光闌103、第二光闌104、濾光鏡組107、第二透鏡組105構(gòu)成了柯勒照明單元1；顯微物鏡301、第三透鏡組302、相機303構(gòu)成成像單元3；柯勒照明單元1、成像池2、成像單元3構(gòu)成本發(fā)明的顯微成像系統(tǒng)。其中，第一透鏡組102僅有一片凸透鏡；第二透鏡組105由兩片透鏡組成，其一為凸透鏡，另一為凹透鏡，兩片透鏡的組合等效為凸透鏡，等效焦距為正值；第三透鏡組302由三組四片透鏡組成，其中一組為一片凹透鏡，一組為凸透鏡和凹透鏡組合成的膠和透鏡，另一組為一片凸透鏡，等效焦距為正值；顯微物鏡301的放大倍率為60倍，相應的第二數(shù)值孔徑為0.75；柯勒照明單元1的第一數(shù)值孔徑為0.25；第一數(shù)值孔徑與第二數(shù)值孔徑的比值為0.25/0.75=0.333，該數(shù)值等于1/3。在本實施例中，柯勒照明單元1的第二光闌104，其通光孔直徑為8mm；第二透鏡組105的焦距為16mm。本實施例中使用的勻光透鏡106為復眼透鏡；濾光鏡組107采用有色玻璃作為光波段濾鏡107a，采用中性衰減片作為光強濾鏡107b。

本發(fā)明的第四實施例，如附圖5所示，沿光軸依次布置的光源101、第一透鏡組102、勻光透鏡106、第一光闌103、第二光闌104、濾光鏡組107、第二透鏡組105構(gòu)成了柯勒照明單元1；顯微物鏡301、第三透鏡組302、相機303構(gòu)成成像單元3；柯勒照明單元1、成像池2、成像單元3構(gòu)成本發(fā)明的顯微成像系統(tǒng)。第一透鏡組102由兩片凸透鏡組成，等效為凸透鏡，等效焦距為正值；第二透鏡組105由兩片凸透鏡組成，兩片透鏡的組合等效為凸透鏡，等效焦距為正值；第三透鏡組302由三組四片透鏡組成，其中一組為一片凹透鏡，一組為凹透鏡和凸透鏡組合成的膠和透鏡，另一組為一片凸透鏡，等效焦距為正值；顯微物鏡301的放大倍率為100倍，相應的第二數(shù)值孔徑為1.25；柯勒照明單元1的第一數(shù)值孔徑為0.4；第一數(shù)值孔徑與第二數(shù)值孔徑的比值為0.4/1.25=0.32，該數(shù)值小于1/3。在本實施例中，柯勒照明單元1的第二光闌104，其通光孔直徑為8mm；第二透鏡組105的焦距為10mm。本實施例中使用的勻光透鏡106為光擴散板；濾光鏡組107采用濾光片作為光波段濾鏡107a，未采用光強濾鏡107b。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。