(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221013108 8.5 (22)申请日 2022.02.13 (71)申请人 中国科学院长春光学精密机 械与物 理研究所 地址 130033 吉林省长 春市经济技 术开发 区东南湖大路38 88号 (72)发明人 吴一辉　高明　王越　 (74)专利代理 机构 长春中科长光知识产权代理 事务所(普通 合伙) 22218 专利代理师 高一明 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 多色荧光显微成像系统 (57)摘要 本发明提供一种多色荧光显微 成像系统， 包 括物镜、 二向色镜、 会聚镜、 消色差中继镜组、 筒 镜、 分束器和探测器； 其中， 激发光经会聚镜、 二 向色镜聚焦于被测物激发出荧光， 荧光通过物镜 收集， 再经消色差中继镜组与筒镜后会聚进入分 束器进行分束并分别成像在探测器上。 本发明在 不增加探测器、 物镜等成像系统所需硬件的基础 上， 以较为简单的方式组成成像系统， 从而提高 单次采集 或单位时间内的信息维度， 与此同时这 种成像方式还具有极高的时间分辨 率。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 114441495 A 2022.05.06 CN 114441495 A 1.一种多色荧光显微成像系统， 其特征在于， 包括： 物镜、 二向色镜、 会聚镜、 消色差中 继镜组、 筒镜、 分束器和探测器； 其中， 激发光经所述会聚镜、 所述二向色镜聚焦于被测物激 发出荧光， 所述荧光通过所述物镜 收集， 再经所述消色差中继镜组与所述筒镜后会聚进入 所述分束器进行分束并分别成像在所述探测器上。 2.如权利要求1所述的多色荧光显微成像系统， 其特征在于， 所述分束器包括分束棱 镜， 所述分束棱镜包括三棱镜、 平行分束板和平行补偿板， 所述三棱镜的斜面与入射光束垂 直， 所述平行分束板与所述平行补偿板的数量均为N个， N≥1， N个平行分束板胶合与N个平 行补偿板分别 层叠胶合在所述三棱镜的两个直角面上， 在所述三棱镜的一个直角面与平行 分束板之间的胶合面上、 各层叠的平行分束板之间的胶合面上分别镀有第一二向色膜， 在 所述三棱镜的另一个直角面与平行补偿板之间的胶合面上、 各层叠的平行补偿板之 间的胶 合面上分别镀有与所述第一二向色膜功能相反的第二二向色膜， 以及在最外侧的平行分束 板与最外侧的平行补偿板未胶合的一 面分别镀有反射膜。 3.如权利要求2所述的多色荧光显微成像系统， 其特征在于， 所述分束棱镜的数量为两 个， 且相互垂直摆放。 4.如权利要求1所述的多色荧光显微成像系统， 其特征在于， 所述分束器包括分束棱 镜， 所述分束棱镜包括三棱镜和平行分束板， 所述三棱镜的一个直角面与入射光束垂直， 所 述平行分束板的数量为N个， N≥1， N个平行分束板层叠胶合在所述三棱镜的斜面上， 在所述 三棱镜与所述平行分束板的胶合面上以及各层叠的平行分束板之间的胶合面上分别镀有 二向色膜， 在最外侧的平行分束板未胶合的面上镀有反射膜。 5.如权利要求1所述的多色荧光显微成像系统， 其特征在于， 所述分束器包括分束棱 镜， 所述分束棱镜包括三棱镜和平行分束板， 所述三棱镜的斜面与入射光束垂 直， 所述平行 分束板的数量为N个， N≥1， N个平行分束板层叠胶合在所述三棱镜的一个直角面上， 在所述 三棱镜与所述平行分束板的胶合面上以及各层叠的平行分束板之间的胶合面上分别镀有 二向色膜， 在最外侧的平行分束板未胶合的面上以及在所述三棱镜的另一个直角面上分别 镀有反射膜。 6.如权利要求1～5中任一项所述的多色荧光显微成像系统， 其特征在于， 所述消色差 中继镜组包括前置镜组、 后置镜组和视场光阑， 所述前置镜组靠近所述二向色镜， 所述后置 镜组靠近所述筒镜， 所述视场光阑设置在所述前置 镜组与所述后置 镜组之间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114441495 A 2多色荧光显微成像系统 技术领域 [0001]本发明涉及多色显微成像技 术领域， 特别涉及一种多色荧 光显微成像系统。 背景技术 [0002]多色荧光显微成像利用荧光探针的特异性生物结合、 选择性受激发射光谱两个特 点， 得到了极高的信噪比和空间分辨率， 尤其是在生物微结构成像和高通量生物信息检测 领域具有重要的应用。 由于现有 水平的彩色探测器的量子效率低， 空间分辨率低， 信噪比差 等原因， 生物多光谱成像主要是通过光谱分离将光谱信息转换为空间强度分布， 应用单色 探测器进 行多光谱成像。 光谱分离的实现方式主要有三种： 发射滤光片顺序切换、 棱镜或光 栅色散、 顺序二向色片分束， 这三种光谱分离方式分别在采样同步性、 光谱分辨率、 装置复 杂程度三个方面具有明显的缺陷。 发明内容 [0003]本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷， 提出一种多色荧光显微成像系统， 以 提高光谱分辨 率并简化装置的复杂程度。 [0004]为实现上述目的， 本发明采用以下 具体技术方案： [0005]本发明提供的多色荧光显微成像系统， 包括物镜、 二向色镜、 会聚镜、 消色差中继 镜组、 筒镜、 分束器和探测 器； 其中， 激发光经会聚镜、 二向色镜聚焦于被测物激发出荧光， 荧光通过物镜收集， 再经消色差中继镜组与筒镜后会聚进入分束器进 行分束并分别成像在 探测器上。 [0006]优选地， 分束器包括分束棱镜， 分束棱镜包括三棱镜、 平行分束板和平行补偿板， 三棱镜的斜面与入射光束垂 直， 平行分束板与平行补偿 板的数量均为N个， N≥1， N个平行分 束板胶合与N个平行补偿板分别层叠胶合在三棱镜的两个直角面上， 在三棱镜的一个直角 面与平行分束板之 间的胶合面上、 各层叠的平行分束板之 间的胶合面上分别镀有第一二向 色膜， 在三棱镜的另一个直角面与平行补偿板之间的胶合面上、 各层叠的平行补偿板之间 的胶合面上分别镀有与第一二向色膜功能相反的第二二向色膜， 以及在最外侧的平行分束 板与最外侧的平行补偿板未胶合的一 面分别镀有反射膜。 [0007]优选地， 分束棱镜的数量 为两个， 且相互垂直摆放。 [0008]优选地， 分束器包括分束棱镜， 分束棱镜包括三棱镜和平行分束板， 三棱镜的一个 直角面与入射光束垂 直， 平行分束板的数量为N个， N≥1， N个平行分束板层叠胶合在三棱镜 的斜面上， 在三棱镜与 平行分束板的胶合面上以及各层叠的平行分束板之 间的胶合面上分 别镀有二向色膜， 在最外侧的平行分束板未胶合的面上镀有反射膜。 [0009]优选地， 分束器包括分束棱镜， 分束棱镜包括三棱镜和平行分束板， 三棱镜的斜面 与入射光束垂直， 平行分束板的数量为N个， N≥1， N个平行分束板层叠胶合在三棱镜的一个 直角面上， 在三棱镜与 平行分束板的胶合面上以及各层叠的平行分束板之 间的胶合面上分 别镀有二向色膜， 在最外侧的平行分束板未胶合的面上以及在三棱镜的另一个直角面上分说　明　书 1/6 页 3 CN 114441495 A 3