[实用新型]多光谱微型显微镜物镜成像系统

说明书

技术领域

本实用新型属于微型显微镜物镜技术领域，尤其涉及一种多光谱微型显微镜物镜成像系统。

背景技术

显微镜物镜光学的微型化，例如，小于几mm或者小于5mm的直径，在成像方面有许多潜在的应用。尤其是用于显微镜阵列的构建，例如微型显微镜阵列。另外，微型显微镜阵列的微型显微镜物镜有特定的特征，与传统的显微镜物镜不同。多光谱频带的成像在显微镜应用方面尤为重要。例如，建立一个对物体目测的彩色成像，需要在多光谱频带上成像这个物体，最好在三个光谱频带上，红色、绿色、蓝色。对于非目测的测量，可以在并不同的波长下成像物体，甚至包括不可视的波长，或者在由物体材料性能决定的超过三个的光谱频带下。一个微型显微镜阵列包括许多微型显微镜物镜。每一个显微镜物镜形成一个2D图像。微型显微镜阵列被用作一个成像扫描系统，整个2D成像的一个小的线性的部分作为物体被扫描。在这种情况下，成像的其他部分就没有用了。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种多光谱微型显微镜物镜成像系统。

本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种多光谱微型显微镜物镜成像系统，包括一使物体在复数个的光谱波段成像的多光谱成像微型显微镜物镜，所述复数个的光谱波段至少包括第一波段和第二波段；至少包括一用于检测所述第一波段产生的第一图像的第一探测器和一用于检测所述第二波段产生的第二图像的第二探测器，所述第一探测器和第二探测器分别设置在所述多光谱成像微型显微镜物镜的像平面上。 

 优选的，上述的多光谱微型显微镜物镜成像系统，其中：所述第一图像和第二图像为非重叠的。 

优选的，上述的多光谱微型显微镜物镜成像系统，其中：还包括一数据处理器，所述数据处理器分别与所述第一探测器和第二探测器连接，用于将所述第一探测器和第二探测器的数据合并到多光谱图像中。 

优选的，上述的多光谱微型显微镜物镜成像系统，其中：还包括一位于所述第一探测器前的第一光谱过滤器，用于过滤第一图像以外的第一波段的光，和一位于第二探测器前的第二光谱过滤器，用于过滤第二图像以外的第二波段的光。

本实用新型的突出效果为：本实用新型可以实现在不同的光谱波段下同时扫描物体，光谱波段的成像数量由2D图像的大小和可成像区域决定，即在成像区域里面的探测器数量。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1a是本实用新型实施例1的结构示意图；

图1b是图1a中三个探测器的俯视图；

图2a是本实用新型实施例2的结构示意图；

图2b是图1a中三个探测器的俯视图；

图3a是本实用新型实施例3的结构示意图；

图3b是本实用新型实施例4的结构示意图；

图3c是图3a和图3b中三个探测器的俯视图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种多光谱微型显微镜物镜成像系统，如图1a所示，包括一个多光谱微型显微镜物镜。微型显微镜物镜可以是微型显微镜阵列的一部分。物镜包括三个透镜元件2、4、6，在物平面8上成像。图1a的物镜可以是一个或复数个的物镜来形成一个微型显微镜阵列。物镜优选的包括三个或四个透镜，也可能是两个透镜。三个透镜的设计最好是正、正、负的PPN设计，四个透镜的设计最好是PPNP、PPPN、PPNN。三个或四个透镜的物镜的数值孔径在0.4和0.9之间，放大率为12或者更少，优选的M=4，两个透镜的设计的数值孔径接近于4。M/NA比例小于镜头的外径，通过产品的视野和数值孔径分。也就是，M/NA低于30，视野和直径比例大于0.1，视野在220-240微米之间或更多，直径在1.6-2.0mm之间或更少。一个光阑被放在第二正透镜的前表面或后表面上，或者在里面。一个衍射面被包括在其中，因此，物镜可以被调整到一个加强的带宽。这些透镜由例如COC，ZeonexTM，聚苯乙烯，LAK-10等材料制成，一个或复数个的梯度折射率透镜会被用到。传统的三个或四个透镜的设计在表1和表2中展示。

如图1a所示，包括三个探测器10、12、14。每一个探测器10、12、14，或者每组像素可以探测一个特定的图像，被用来探测这顶光谱频带下的图像。例如，探测器10探测一个红色图像，探测器12探测一个蓝色图像，探测器14探测一个绿色图像。包括可视区域以外的波长频带，例如在红外线和紫外线区域，可以用适当的镜头探测。