光学组件以及荧光显微检测系统

摘要

本发明公开了一种光学组件以及荧光显微检测系统。光学组件包括照明模块、物镜模块、成像模块和二向色镜模块。照明模块包括光源以及光阑。物镜模块包括物镜。成像模块包括管镜以及图像传感器。二向色镜模块包括被配置为对激发光的光束进行会聚的聚光透镜以及第一二向色镜，第一二向色镜设置在激发光从光源到物镜之间的光路上并且设置在发射光从物镜到管镜的光路上，第一二向色镜被配置为透射激发光和发射光的一者并反射激发光和发射光中的另一者。其中，物镜和管镜彼此形成无穷远共轭，照明模块相对于二向色镜模块在垂直于激发光的发射方向的方向上可移动地设置以使照明区域和成像区域的居中耦合并提高视场利用率。

权利要求

1.一种用于荧光显微检测的光学组件，其特征在于，包括：

照明模块（10），包括被配置为发射用于激发样品的激发光的光源以及被配置为将来自光源的激发光限制在预定光束尺寸范围内的 光阑（15）；

物镜模块（30），包括配置为将来自所述照明模块（10）的激发光引导至样品（60）并将来自样品（60）的发射光引导至成像模块（20）的管镜（22）的物镜（31）；

成像模块（20），包括被配置为将来自所述物镜（31）的发射光引导至图像传感器（23）的管镜（22）以及被配置为对来自样品的发射光进行成像的图像传感器（23）；

二向色镜模块（40），包括被配置为对激发光的光束进行会聚的聚光透镜（41）以及第一二向色镜（44），所述第一二向色镜（44）设置在所述激发光从所述光源到所述物镜（31）之间的光路上并且设置在所述发射光从所述物镜（31）到所述管镜（22）的光路上，所述第一二向色镜（44）被配置为透射所述激发光和所述发射光的一者并反射所述激发光和所述发射光中的另一者；

其中，所述物镜（31）和所述管镜（22）彼此形成无穷远共轭，

其中，所述照明模块（10）相对于所述二向色镜模块（40）在垂直于激发光的发射方向的方向上可移动地设置以使照明区域和成像区域的居中耦合并提高视场利用率。

2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学组件包括分别对应于不同成像通道的两个所述成像模块，所述两个成像模块包括第一成像模块和第二成像模块，所述第一成像模块和所述第二成像模块分别被配置为对不同波长范围的发射光进行成像以消除色差。

3.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述二向色镜模块（40）还包括第二二向色镜（45），所述第二二向色镜（45）设置在所述第一二向色镜（44）与所述两个成像模块（20）之间，所述第二二向色镜（45）被配置为透射第一发射光和第二发射光中的一者并反射第一发射光和第二发射光中的另一者，所述第一成像模块的成像通道的轴线与所述第一发射光的发射方向同轴，所述第二成像模块的成像通道的轴线与所述第二发射光的发射方向同轴，以实现双通道全视场均匀成像对焦和支持大视场高分辨率光学设计。

4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述照明模块（10）包括两个光源（11，

17）、与所述两个光源（11，17）对应设置的两个前照明透镜（12，16）以及照明合束镜（13），所述两个光源（11，17）发射的激发光分别通过所述前照明透镜（12，16）并通过所述照明合束镜（13）合束，所述光阑（15）设置在所述照明合束镜（13）和所述聚光透镜（41）之间以使得不同波长的激发光的照明区域重合。

5.根据权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述照明模块（10）还包括后照明透镜（14），所述后照明透镜（14）设置于所述照明合束镜（13）与所述光阑（15）之间以提高所述光阑（15）处的照明均匀度。

6.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于，所述二向色镜模块（40）还包括激发滤光器（42），所述激发滤光器（42）设置在所述后照明透镜（14）与所述第一二向色镜（44）之间的光路上且被配置为过滤激发光。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述光学组件还包括对焦模块（50），所述对焦模块（50）、所述物镜模块（30）和所述成像模块（20）均被配置为相对于所述二向色镜模块（40）可动地设置以减小公差和调整难度。

8.根据权利要求7所述的光学组件，其特征在于，所述对焦模块（50）包括对焦管镜（52）和对焦图像传感器（51），所述二向色镜模块（40）还包括设置在所述聚光透镜（41）和第一二向色镜（44）之间的对焦二向色镜（43），所述对焦模块（50）相对于所述二向色镜模块（40）可动地设置以获取最佳焦平面。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述二向色镜模块（40）包括基座（400）、第二二向色镜（45）以及设置在所述基座（400）内且用于安装所述第一二向色镜（44）和所述第二二向色镜（45）的安装座（440），所述安装座（440）包括底板（441）和连接在所述底板（441）上的座体（446），所述座体（446）包括与所述底板（441）连接的连接段（4461）以及与所述底板（441）间隔设置的悬臂段（4462），所述悬臂段（4462）与所述底板（441）之间具有间隙，所述间隙的大小可调节地设置以调节所述第一二向色镜（44）和所述第二二向色镜（45）的角度。

10.根据权利要求9所述的光学组件，其特征在于，所述安装座（440）还包括调节杆（443），所述调节杆（443）用于连接所述底板（441）和所述悬臂段（4462），且所述调节杆（443）与所述悬臂段（4462）螺纹配合。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述成像模块（20）包括用于安装图像传感器（23）的安装管（24），所述安装管（24）包括在轴线方向上依次设置的第一管体（241）、第二管体（242）、第三管体（243）和第四管体（244），所述第一管体（241）安装在所述二向色镜模块（40）上，所述图像传感器（23）设置在所述第四管体（244）上，所述第二管体（242）内设置有管镜（22），所述第二管体（242）相对于所述第一管体（241）可转动地设置。

12.根据权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述第二管体（242）的底端设置在所述第一管体（241）内部，且所述第二管体（242）的底端与所述第一管体（241）之间间隙配合。

13.根据权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述第三管体（243）与所述第二管体（242）螺纹配合以调节所述图像传感器（23）与所述管镜（22）之间的距离。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述成像模块（20）包括在轴线方向依次设置的第二管体（242）、第三管体（243）和第四管体（244），所述第二管体（242）内设置有管镜（22），所述图像传感器（23）设置在所述第四管体（244）上，所述二向色镜模块（40）包括基座（400），所述基座（400）具有用于安装所述成像模块的安装孔（410，

420），所述第二管体（242）安装在所述安装孔（410，420）处，所述第二管体（242）的底端设置有燕尾型凸起，所述安装孔具有与所述燕尾型凸起配合的燕尾槽，所述燕尾型凸起与所述燕尾槽配合。

15.根据权利要求1至6中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述照明模块（10）还包括前照明透镜以及照明合束镜（13），所述前照明透镜设置在所述光源与所述照明合束镜（13）之间，所述照明模块（10）还包括照明固定座（140）以及用于安装所述前照明透镜的套筒（110），所述套筒（110）相对于所述照明固定座（140）可移动地设置以带动所述前照明透镜移动。

16.根据权利要求15所述的光学组件，其特征在于，所述套筒（110）具有连接孔，所述照明模块（10）还包括导向柱（120）和凸轮（150），所述导向柱（120）固定连接在所述连接孔内，所述凸轮（150）可转动地设置，所述导向柱（120）的外表面与所述凸轮（150）的表面抵接，在所述凸轮（150）转动时，所述导向柱（120）在所述凸轮（150）的抵接作用下做直线运动。

17.根据权利要求16所述的光学组件，其特征在于，所述凸轮（150）包括环形槽，所述导向柱（120）与所述环形槽的表面抵接配合。

18.根据权利要求15所述的光学组件，其特征在于，所述照明模块（10）还包括用于安装所述照明合束镜（13）的合束镜座（160），所述合束镜座（160）可拆卸地连接在所述照明固定座（140）上。

19.根据权利要求18所述的光学组件，其特征在于，所述照明模块（10）还包括偏心定位销（170），所述合束镜座（160）绕转轴可转动地连接在所述照明固定座（140）上，所述偏心定位销（170）的轴线相对于所述转轴偏心设置且与所述合束镜座（160）抵接。

20.一种荧光显微检测系统，其特征在于，包括如权利要求1至19中任一项所述的光学组件以及用于放置样品的流动池。

说明书

光学组件以及荧光显微检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及荧光显微领域，特别涉及一种光学组件以及荧光显微检测系统。

背景技术

[0002] 诸如荧光显微检测系统等生物样品检测分析系统可以用于多种检测应用，如DNA测序、核酸检测等基因测序应用。其中在一些应用中可能同时满足高通量以及高样品数目灵活开机性的需求。然而在现有的分析仪器系统中，对于高通量（二代测序）基因测序应用，通常采用常规光学显微镜系统进行大面积扫描。这类传统仪器系统通常体积庞大，且结构较为复杂，这样会使得仪器成本高，维护要求高。

[0003] 在一些相关技术的生物样品检测分析系统中，通过在光学平台中使用可调光学镜片调整架来调整光学组件以进行光学对准，但是这会导致生物样品检测分析系统具有复杂的机械结构设计，而且会导致生物样品检测分析系统的光学调整耗时且调整难度更高。在另一些相关技术的生物样品检测分析系统中，其使用的光学组件需要根据不同客户的通量要求事先进行单独的设计，并且为了确保光学组件的各部件之间的组装精度，光学组件往往采用大型生产线全自动组装工艺以诸如全体粘合的方式组装而成。这导致生物样品检测分析系统中的光学组件往往是不可拆分的，从而导致在客户的通量需求发生变化时需要重新设计光学组件并进行整体替换。这样的缺陷导致现有的生物样品检测分析系统中的光学组件改动耗时、改动成本高以及改动和生产灵活性低。

[0004] 因此，如何实现光学组件的小型化以及降低调试加工难度是亟需解决的问题。

[0005] 在此需要说明的是，该背景技术部分的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，并不必然构成现有技术。

发明内容

[0006] 本发明提供一种光学组件以及荧光显微检测系统，以使照明区域和成像区域的居中耦合并扩大视场。

[0007] 本发明第一方面提供一种用于荧光显微检测的光学组件，包括：

[0008] 照明模块，包括被配置为发射用于激发样品的激发光的光源以及被配置为将来自光源的激发光限制在预定光束尺寸范围内的光阑；

[0009] 物镜模块，包括配置为将来自照明模块的激发光引导至样品并将来自样品的发射光引导至成像模块的管镜的物镜；

[0010] 成像模块，包括被配置为将来自物镜的发射光引导至图像传感器的管镜以及被配置为对来自样品的发射光进行成像的图像传感器；

[0011] 二向色镜模块，包括被配置为对激发光的光束进行会聚的聚光透镜以及第一二向色镜，第一二向色镜设置在激发光从光源到物镜之间的光路上并且设置在发射光从物镜到管镜的光路上，第一二向色镜被配置为透射激发光和发射光的一者并反射激发光和发射光中的另一者；

[0012] 其中，物镜和管镜彼此形成无穷远共轭，

[0013] 其中，照明模块相对于二向色镜模块在垂直于激发光的发射方向的方向上可移动地设置以使照明区域和成像区域的居中耦合并提高视场利用率。

[0014] 在一些实施例中，光学组件包括分别对应于不同成像通道的两个成像模块，两个成像模块包括第一成像模块和第二成像模块，第一成像模块和第二成像模块分别被配置为对不同波长范围的发射光进行成像以消除色差。

[0015] 在一些实施例中，二向色镜模块还包括第二二向色镜，第二二向色镜设置在第一二向色镜与两个成像模块之间，第二二向色镜被配置为透射第一发射光和第二发射光中的一者并反射第一发射光和第二发射光中的另一者，第一成像模块的成像通道的轴线与第一发射光的发射方向同轴，第二成像模块的成像通道的轴线与第二发射光的发射方向同轴，以实现双通道全视场均匀成像对焦和支持大视场高分辨率光学设计。

[0016] 在一些实施例中，照明模块包括两个光源、与两个光源对应设置的两个前照明透镜以及照明合束镜，两个光源发射的激发光分别通过前照明透镜并通过照明合束镜合束，光阑设置在照明合束镜和聚光透镜之间以使得不同波长的激发光的照明区域重合。

[0017] 在一些实施例中，照明模块还包括后照明透镜，后照明透镜设置于照明合束镜与光阑之间以提高光阑处的照明均匀度。

[0018] 在一些实施例中，二向色镜模块还包括激发滤光器，激发滤光器设置在后照明透镜与第一二向色镜之间的光路上且被配置为过滤激发光。

[0019] 在一些实施例中，光学组件还包括对焦模块，对焦模块、物镜模块和成像模块均被配置为相对于二向色镜模块可动地设置以减小公差和调整难度。

[0020] 在一些实施例中，对焦模块包括对焦管镜和对焦图像传感器，二向色镜模块还包括设置在聚光透镜和第一二向色镜之间的对焦二向色镜，对焦模块相对于二向色镜模块可动地设置以获取最佳焦平面。

[0021] 在一些实施例中，二向色镜模块包括基座、第二二向色镜以及设置在基座内且用于安装第一二向色镜和第二二向色镜的安装座，安装座包括底板和连接在底板上的座体，座体包括与底板连接的连接段以及与底板间隔设置的悬臂段，悬臂段与底板之间具有间隙，间隙的大小可调节地设置以调节第一二向色镜和第二二向色镜的角度。

[0022] 在一些实施例中，安装座还包括调节杆，调节杆用于连接底板和悬臂段，且调节杆与悬臂段螺纹配合。

[0023] 在一些实施例中，成像模块包括用于安装图像传感器的安装管，安装管包括在轴线方向上依次设置的第一管体、第二管体、第三管体和第四管体，第一管体安装在二向色镜模块上，图像传感器设置在第四管体上，第二管体内设置有管镜，第二管体相对于第一管体可转动地设置。

[0024] 在一些实施例中，第二管体的底端设置在第一管体内部，且第二管体的底端与第一管体之间间隙配合。

[0025] 在一些实施例中，第三管体与第二管体螺纹配合以调节图像传感器与管镜之间的距离。

[0026] 在一些实施例中，成像模块包括在轴线方向依次设置的第二管体、第三管体和第四管体，第二管体内设置有管镜，图像传感器设置在第四管体上，二向色镜模块包括基座，基座具有用于安装成像模块的安装孔，第二管体安装在安装孔处，第二管体的底端设置有燕尾型凸起，安装孔具有与燕尾型凸起配合的燕尾槽，燕尾型凸起与燕尾槽配合。

[0027] 在一些实施例中，照明模块还包括前照明透镜以及照明合束镜，前照明透镜设置在光源与照明合束镜之间，照明模块还包括照明固定座以及用于安装前照明透镜的套筒，套筒相对于照明固定座可移动地设置以带动前照明透镜移动。

[0028] 在一些实施例中，套筒具有连接孔，照明模块还包括导向柱和凸轮，导向柱固定连接在连接孔内，凸轮可转动地设置，导向柱的外表面与凸轮的表面抵接，在凸轮转动时，导向柱在凸轮的抵接作用下做直线运动。

[0029] 在一些实施例中，凸轮包括环形槽，导向柱与环形槽的表面抵接配合。

[0030] 在一些实施例中，照明模块还包括用于安装照明合束镜的合束镜座，合束镜座可拆卸地连接在照明固定座上。

[0031] 在一些实施例中，照明模块还包括偏心定位销，合束镜座绕转轴可转动地连接在照明固定座上，偏心定位销的轴线相对于转轴偏心设置且与合束镜座抵接。

[0032] 本发明第二方面提供一种荧光显微检测系统，包括上述光学组件以及用于放置样品的流动池。

[0033] 基于本发明提供的技术方案，光学组件包括照明模块、物镜模块、成像模块和二向色镜模块。照明模块包括被配置为发射用于激发样品的激发光的光源以及被配置为将来自光源的激发光限制在预定光束尺寸范围内的光阑。物镜模块包括配置为将来自照明模块的激发光引导至样品并将来自样品的发射光引导至成像模块的管镜的物镜。成像模块包括被配置为将来自物镜的发射光引导至图像传感器的管镜以及被配置为对来自样品的发射光进行成像的图像传感器。二向色镜模块包括被配置为对激发光的光束进行会聚的聚光透镜以及第一二向色镜，第一二向色镜设置在激发光从光源到物镜之间的光路上并且设置在发射光从物镜到管镜的光路上，第一二向色镜被配置为透射激发光和发射光的一者并反射激发光和发射光中的另一者。其中，物镜和管镜彼此形成无穷远共轭，照明模块相对于二向色镜模块在垂直于激发光的发射方向的方向上可移动地设置以使照明区域和成像区域的居中耦合并提高视场利用率。本发明的光学组件通过将各个部件分为多个模块，并且根据分组而精确设计各个模块的机械结构即：在用于不同通量的情况下，光学组件的各个模块的机械结构无需做显著的改动或重新设计，从而实现了光学组件的设计灵活性。本发明的光学组件通过将聚光透镜设置在二向色镜模块内，这样可直接通过控制照明模块相对于二向色镜模块移动来确保照明区域和成像区域的居中耦合，与现有技术中需要单独调节光阑相对于聚光透镜的位置相比，避免了单独移动光阑而导致光阑相对于光源和照明透镜的位置发生改变，进而影响照明均匀性。

[0034] 通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

[0035] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

[0036] 图1示意性地示出本发明实施例的光学组件的光学原理图。

[0037] 图2示意性地示出无穷远共轭光学系统的原理。

[0038] 图3示意性地示出管镜焦距与成像误差之间的关系。

[0039] 图4示意性地示出本发明实施例的光学组件的机械结构。

[0040] 图5示意性地示出图4中成像模块与基座的结构。

[0041] 图6示意性地示出图5的A‑A剖视结构。

[0042] 图7示意性地示出图5中基座的立体结构。

[0043] 图8示意性地示出一个实施例的安装座的结构。

[0044] 图9示意性地示出另一个实施例的安装座安装在基座上的结构。

[0045] 图10示意性地示出另一实施例的安装座的分解结构。

[0046] 图11示意性地示出另一实施例的安装座的侧视结构。

[0047] 图12示意性示出本发明实施例的成像组件的局部结构。

[0048] 图13示意性地示出图12的C‑C剖视结构。

[0049] 图14示意性地示出本发明另一实施例的成像组件的局部结构。

[0050] 图15示意性地示出图14的B‑B剖视结构。

[0051] 图16示意性地示出照明模块的立体结构。

[0052] 图17示意性地示出照明模块的俯视结构。

[0053] 图18示意性地示出图17的E‑E剖视结构。

[0054] 图19示意性地示出照明模块的分解结构。

[0055] 图20和图21示意性地示出凸轮结构与套筒配合的立体结构。

[0056] 图22示意性地示出套筒的剖面结构。

[0057] 图23示意性地示出凸轮结构控制套筒移动的原理。

[0058] 图24示意性地示出另一实施例的凸轮结构与套筒配合的剖面结构。

[0059] 图25示意性示出利用偏心轴调节合束镜的位置的结构图。

具体实施方式

[0060] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0061] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0062] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

[0063] 本发明提供了一种光学组件以及荧光显微检测系统。根据本发明的光学组件除了其特有的光学布置之外，还摈弃了现有光学组件通常采用的一体化设计和组装理念，通过将光学组件的各部件适当分组而形成多个模块、并且根据分组而精确设计各个模块的基本恒定的机械结构即：在用于不同通量的情况下，光学组件的各个模块的机械结构无需做显著的改动或重新设计，从而实现了光学组件的设计灵活性以及只需简单更换相应模块中的光学部件即可组装成适用于不同通量的光学组件，从而能够以较短的改造周期和低成本实现小批量生产的目的。另外，根据本发明的光学组件抛弃了现有光学组件中所必需的光学镜片调节架，通过各个模块的恒定机械结构之间的精密连接而确保了光学精度，从而避免了手动调节光学对准等步骤、简化了操作。下面将结合附图对根据本发明实施例的光学组件以及包括该光学组件的荧光显微检测系统进行详细描述。

[0064] 首先参照图1来描述本发明实施例的光学组件的光学布置。如图1所示，本发明实施例的光学组件包括照明模块10、物镜模块30、成像模块20和二向色镜模块40。照明模块10包括被配置为发射用于激发样品的激发光的光源以及被配置为将来自光源的激发光限制在预定光束尺寸范围内的光阑15。物镜模块30包括配置为将来自照明模块10的激发光引导至样品并将来自样品的发射光引导至成像模块20的管镜的物镜31。成像模块20包括被配置为将来自物镜31的发射光引导至图像传感器23的管镜22以及被配置为对来自样品的发射光进行成像的图像传感器23。二向色镜模块40包括被配置为对激发光的光束进行会聚的聚光透镜41以及第一二向色镜44，第一二向色镜44设置在激发光从光源到物镜之间的光路上并且设置在发射光从物镜到管镜的光路上，第一二向色镜44被配置为透射激发光和发射光的一者并反射激发光和发射光中的另一者。其中，物镜31和管镜22彼此形成无穷远共轭，照明模块10相对于二向色镜模块40在垂直于激发光的发射方向的方向上可移动地设置以使照明区域和成像区域的居中耦合并提高视场利用率。

[0065] 本发明实施例的光学组件通过将各个部件分为多个模块，并且根据分组而精确设计各个模块的机械结构即：在用于不同通量的情况下，光学组件的各个模块的机械结构无需做显著的改动或重新设计，从而实现了光学组件的设计灵活性。而且这样只需简单更换相应模块中的光学部件即可组装成适合于不同通量的光学组件，从而能够以较短的改造周期和低成本实现小批量生产的目的。进一步地，本发明实施例的光学组件通过将聚光透镜41设置在二向色镜模块40内，这样可直接通过控制照明模块10相对于二向色镜模块40移动来确保照明区域和成像区域的居中耦合，与现有技术中需要单独调节光阑15相对于聚光透镜41的位置相比，避免了单独移动光阑15而导致光阑15相对于光源和照明透镜的位置发生改变，进而影响照明均匀性。换句话说，本发明实施例的光学组件通过模块的划分，将光源、照明透镜以及光阑集成设置在照明模块10内，这样当照明模块10移动时，其内部的各部件整体随之移动，而各部件相互之间的位置不会发生改变，这样在需要对照明区域和成像区域进行居中耦合时，在垂直于激发光的发射方向的方向上移动照明模块10，就可调节光阑
15相对于聚光透镜41的位置，而不会影响光阑15相对于光源和照明透镜的位置。另外，本发明实施例的光学组件的各个模块均基于二向色镜模块40进行调整及安装，从而减小了公差以及调整难度。而且通过控制照明区域和成像区域的居中耦合，提高了视场利用率。

[0066] 此处需要说明的是，在“在垂直于激发光的发射方向的方向上移动照明模块10”中，激发光的发射方向指的是光源在经过照明合束镜13后的发射方向，也就是照明模块10发出的激发光的发射方向。参考图1，在图1所示的实施例中，第一光源11和第二光源17的激发光的发射方向是不相同且相互垂直的，但是在经过照明合束镜13后的发射方向是一致的。综上，激发光的发射方向指的是照明模块10发出的激发光的发射方向。

[0067] 本发明实施例的光学组件可以通过向样品60照射激发光并采集由受激发的样品60发出的发射光来对样品60进行检测。作为非限制性示例，样品60例如可以是生物样品例如，DNA序列等，其中可能包含的目标分析物可以本身具有荧光性质或者被用荧光团进行标记，因此在受到激发时，样品60可以发射光，样品60的发射光的波长通常不同于激发光的波长，通过检测样品60的发射光，可以对样品60中所包含的目标分析物的情况进行分析。在一些实施例中，样品60可以放在生化反应流动池中。

[0068] 照明模块10可以包括被配置为发射用于激发样品60的激发光的光源。具体在图1所示的实施例中，照明模块包括两个光源，分别为第一光源11以及第二光源17。光源可以是任何合适的光源，只要其能够提供具有特定于样品60的激发波长的光即可。光源可以是单色或多色光源，或者能够输出连续波长范围的光的宽带光源。光源的示例包括但不限于发光二极管LED或激光器等。例如，光源可以采用高亮度LED光源，在小尺寸的发光面积内有高功率输出，满足光功率密度设计需求，从而可以在使得照明模块小型化的同时保证足够的2
输出光强。例如，光源可以被配置为提供1‑10W/cm的照明功率密度，或者可以被配置为提
2
供2‑7 W/cm的照明功率密度等。

[0069] 参考图1，在一些实施例中，照明模块10包括两个光源。两个光源分别为第一光源11以及第二光源17。例如，第一光源11可以为红色激发光源，第二光源17可以为绿色激发光源。照明模块10还包括与两个光源对应设置的两个前照明透镜以及照明合束镜13，两个前照明透镜分别为第一前照明透镜12和第二前照明透镜16，第一光源11和第二光源17发射的激发光分别通过第一前照明透镜12和第二前照明透镜16并通过照明合束镜13合束，光阑15设置在照明合束镜13和聚光透镜41之间以使得不同波长的激发光的照明区域重合。第一前照明透镜12和第二前照明透镜16分别用于准直由第一光源11和第二光源17发射的激发光。
本实施例的照明模块10将光阑15设置在照明合束镜13之后，这样可保证不同波长的激发光的照明区域重合。

[0070] 第一光源11和第二光源17分别位于第一前照明透镜12和第二前照明透镜16的后焦面位置。照明合束镜13呈45°角放置，与第一光源11和第二光源17之间的距离相等，可透过绿色波长激发光，反射红色波长激发光，由于照明合束镜的折射，绿色透射光束发生0.4mm偏移。聚光透镜41的前焦面与物镜31的后焦面重合；激发滤光器42例如滤光片位于聚光透镜41后，可透过部分红色和绿色波长激发光。

[0071] 通过模拟和公差分析，第一光源、第一前照明透镜和光阑15之间的相对位移对照明均匀度及亮度较为敏感，安装容差为±0.05‑0.2mm，倾斜角度要求小于2‑20′，同样的，第二光源、第二前照明透镜和光阑15之间的相对位移对照明均匀度及亮度较为敏感，安装容差为±0.05‑0.2mm，倾斜角度要求小于2‑20′;其余元件的安装容差均超过±0.2mm，其中聚光透镜41和物镜31的距离容差超过1‑10mm，对照明均匀度和亮度影响较小。这些光学设计公差参数提供了对光学组件进行模块化的基础，由于其他元件的安装容差比较大，而光源、前照明透镜以及光阑的安装容差比较小，因此将光源、前照明透镜以及光阑设置在同一个模块内即照明模块10内以防止以上各个部件之间的位移变化。进一步地，由于聚光透镜41和物镜31的距离容差较大，因此可将聚光透镜41和物镜31分别放置在不同的模块内，具体地，例如将聚光透镜41设置在二向色镜模块40内，而将物镜31设置在物镜模块30内。而且以上光学设计公差参数提供了对光学组件进行机械设计的基础，可以通过精密机械加工件，直接使用接口和机械界面安装对准的技术方式和装置器件来实现均匀光学照明。这种方式避免了动态光学调整架的加入及光学平台的搭建调试过程，也不需要动态对准之后的粘合工艺及装配设备。

[0072] 同时照明模块10可以根据不同的光谱需要直接更换镜片，而不改变机械设计。光源可以不限于LED光源、半导体光源等，通过显微镜头的照明面积可达4 6mm^2，照明功率密~度可达2 4W/cm^2以上，照明均匀性达80%以上。该照明模块的设计可以根据不同的照明需~
求设计成单波长、双波长、多波长等不同的照明模块，支持不同的荧光激发需求。结构紧凑、体积小，便于更换维护。

[0073] 为了提高光阑15处光场的分布均匀性进而提高照明均匀度，本实施例的照明模块10还包括设置在光阑15与照明合束镜13之间的后照明透镜14。后照明透镜14设置于照明合束镜13与光阑15之间以提高光阑15处的照明均匀度。后照明透镜14可优化光阑15处的光场分布，最终优化照明均匀度。

[0074] 成像模块20包括被配置为将来自物镜31的发射光引导至图像传感器23的管镜22以及被配置为对来自样品的发射光进行成像的图像传感器23。

[0075] 平行光入射时，由于不同颜色的光因折射率不同，在轴上聚焦的位置不同，即焦距不同，产生了纵向色差，该色差难以通过管镜本身完全优化，在物镜只进行一次对焦的基础上，单通道设计难以同时兼顾不同颜色的发射光，因此会对不同颜色的发射光的成像质量产生较大的影响。基于以上问题，在一些实施例中，光学组件包括分别对应于不同成像通道的两个成像模块20。两个成像模块20包括第一成像模块和第二成像模块，第一成像模块和第二成像模块分别被配置为对不同波长范围的发射光进行成像以消除色差。这样本发明实施例的光学组件通过双通道设计，使得不同颜色的发射光分开成像，确保双通道的图像传感器均在最佳成像位置上，从而消除单通道设计带来的纵向色差。

[0076] 在一些实施例中，第一成像模块的成像通道与第二成像模块的成像通道相互高精度垂直以实现双通道全视场均匀成像对焦和支持大视场高分辨率光学设计。

[0077] 如图1所示，第一成像模块的成像通道与样品60和物镜31位于一条直线上。第二成像模块的成像通道与样品60和物镜31相互垂直。如图1所示，二向色镜模块40包括第二二向色镜45。第二二向色镜45可以将来自样品的发射光偏转至第二成像模块内。进一步地，本发明实施例的光学组件的两个成像模块均包括各自独立的管镜22，与将一个管镜设置在第二二向色镜的前侧相比，可降低对第二二向色镜的角度以及位置公差的要求。

[0078] 在一些实施例中，如图1所示，每个成像模块20均包括发射滤光器21。发射滤光器21用于过滤发射光以排除干扰光的影响。

[0079] 多波段荧光检测是测序应用中的另一个强烈需求。相比双通道测序合成方式，多通道不同荧光信号成像采集到分立图片后可以提高信噪比，减少图像信号串扰，提高样本密度，提升通量，减少试剂成本。典型图片数目可以是ACTG四个碱基对应四个发射光谱，通过滤光片设计优化，配合多个激发光源，建立不同成像光路，以支持多个相机的多通道图像采集，实现高保真快速信号采集和大面积步进和连续扫描。 四个通道的荧光信号采集，原则上可以通过四个单独的成像光路完成。

[0080] 为了减小以上需要四个单独的成像光路完成的光学模块的体积，参考图1，本发明实施例的光学组件通过设置第一光源11和第二光源17以及第一成像模块和第二成像模块。这样在使用时，可先控制第一光源11发射第一激发光并使第一激发光进入物镜照射样品，样品在第一激发光的照射下产生的第一发射光进入第一成像模块并被其图像传感器接收，样品在第一激发光的照射下产生的第二发射光进入第二成像模块并被其图像传感器接收。
再控制第二光源17发射第二激发光并使第二激发光进入物镜照射样品，样品在第二激发光的照射下产生的第三发射光进入第一成像模块并被其图像传感器接收，样品在第二激发光的照射下产生的第四发射光进入第二成像模块并被其图像传感器接收。可见，本发明实施例的光学组件采用双通道的设计，将四通道成像光路简化为两个成像光路实现，保证速度的前提下减小了光路的复杂性，减少光学元件及图像传感器的数目及成本，进而可减小光学组件整体的体积。

[0081] 二向色镜模块还包括第二二向色镜45。第二二向色镜45设置在第一二向色镜44与两个成像模块20之间。第二二向色镜45被配置为透射第一发射光和第二发射光中的一者并反射第一发射光和第二发射光中的另一者，第一成像模块的成像通道的轴线与第一发射光的发射方向同轴，与第二成像模块的成像通道的轴线与第二发射光的发射方向同轴以实现双通道全视场均匀成像对焦和支持大视场高分辨率光学设计。也就是说只要保证第一成像模块的成像通道的轴线与第一发射光的反射方向同轴，并保证第二成像模块的成像通道的轴线与第二发射光的发射方向同轴即可。

[0082] 具体地，如图1所示，在一些实施例中，第一成像模块的成像通道和第二成像模块的成像通道相互垂直。在另一些实施例中，第一成像模块的成像通道和第二成像模块的成像通道相互呈一定角度设置。例如相互之间为锐角或钝角均是可以的。

[0083] 在一些实施例中，二向色镜模块40还包括激发滤光器42。激发滤光器42设置在照明透镜14与第一二向色镜44之间的光路上且被配置为过滤激发光。激发滤光片42可以过滤激发光以获得期望的激发光谱。

[0084] 在一些实施例中，光学组件还包括对焦模块50。对焦模块50、物镜模块30和成像模块20均被配置为相对于二向色镜模块40可动地设置以减小公差和调整难度。

[0085] 在一些实施例中，对焦模块50包括对焦管镜52和对焦图像传感器51。二向色镜模块40还包括设置在聚光透镜41和第一二向色镜44之间的对焦二向色镜43，对焦模块50相对于二向色镜模块40可动地设置以获取最佳焦平面。

[0086] 光学组件的物镜31和管镜22彼此形成无穷远共轭。由物镜31和管镜22形成的无穷远共轭光学系统的放大倍数M满足关系M/=f2/f1=Ih/Oh，其中f1是物镜31的焦距，f2是管镜22的焦距，Oh是物高，并且Ih是像高。图2示例性地示出了该无穷远共轭光学系统的原理。可以看到，物镜31和管镜22之间的无穷远共轭设计提供了物镜31和管镜22之间的平行光传输空间，使得物镜31和管镜22之间的距离的设置可以具有较大的容差，例如该距离可以为
50mm±10mm，使得光学组件的组装更容易。而且，该较大容差使得物镜31和管镜22之间的距离可以在较大范围内变化，从而允许在物镜31和管镜22之间插入附加的一个或多个光学元件例如，分光器、滤光器及其相应的支架等，使得光学组件的设计更加灵活。另外，这也允许物镜31可以相对于管镜22在靠近或远离管镜22的方向上也即相对于样品60在远离或靠近样品60的方向上移动，既能实现更好的聚焦，又不会对图像传感器23的成像产生明显影响，保证物方成像精度1‑3um及更小。同时采用小型化直线对焦电机，精度可以实现0.1‑1um，位移速度5‑50mm/s；显微镜头配合对焦电机根据反馈位置信息带动显微镜头进行上下移动快速寻找最佳对焦平面，以支持图像采集。

[0087] 优化管镜设计（图像传感器前的成像透镜）以及与之相匹配的图像传感器是数字荧光检测的优势之一。用于荧光图像采集的CMOS图像传感器需要较高的灵敏度，特别地，量子效率>60% 90%，理想选择是背照式BSI，黑白图像传感器，同时需要较大芯片以覆盖足够~面积，以及合适的像素精度及数目。本申请实施例的光学组件通过重新设计管镜，搭配10倍的物镜，将光学系统的放大倍率降低至4倍左右，使用普通光学C型接口的相机即可实现物方2.5mm左右的视场成像。

[0088] 如图3所示，本发明实施例以工业相机标准及主流图像传感器为基准，根据无穷远共轭原则，优化管镜成像透镜的设计以兼容显微物镜和图像传感器。

[0089] 对于荧光显微成像系统，光学上的极限分辨率物面可以表达为：

[0090] d = 0.61λ/NA

[0091] 相机所在成像平面分辨率di与放大倍数成正比：

[0092] di = d*M

[0093] 其中，d和di是荧光信号变化的最大频率所对应的空间周期，空间上的周期d越小, 频率f越高，f = 1/d，fi= 1/di。根据奈奎斯特（Nyquist ）采样定理, 成像平面图像传感器相机的采样频率fs至少要大于信号频率的两倍：

[0094] fs >=fNyquist= 2fi

[0095] 如果以连续信号最高频率的2倍作为离散采样的最低频率，才能有效还原连续信号特征，所用芯片采样频率fs >= fN=2fi = 2/di

[0096] 从而得到芯片像素单元尺寸最大值k如下：

[0097] k=1/fs <=di/2 = 0.61λM/NA/2。

[0098] 不同显微物镜的数值孔径及放大倍数所需相机的像素单元最大尺寸要小于表1中的奈奎斯特最大建议采样尺寸。放大倍数减小，芯片像素单元尺寸减少。以10*0.4NA物镜为例，5倍管镜放大的像素优选尺寸在2um左右小于表中的2.3um. 2‑3um这个范围适合目前主流工业相机。如果采用10倍放大NA0.4的优选像素尺寸接近4.6um，这样的像素选择较少，并且大尺寸像素直接影响芯片成本及限制视场，最终影响通量需求。如果使用过小的像素会减低光学灵敏度，同样的光子会过度划分到多个像素上，从而降低检测灵敏度，这是在荧光检测中比较关键的设计参数。目前主流典型CMOS 图像传感器的像素尺寸是在 1‑4um范围, 同时可以提供有较大像素列阵如20‑100M覆盖更大的光学成像面积，提高整体通量。优化管镜设计与物镜视场匹配选择设计，可以有效利用新型图像传感器芯片。

[0099] 如果物镜焦距20mm，标准管镜焦距为200mm，放大倍数为10倍，极限精度d = 0.6λ/NA适配CMOS 相机选择会受到有效面积或者采样效率的限制， 无法达到最佳光学分辨率，灵敏度及视场等性能。相对比，如果管镜的焦距优化设计为50‑100 mm，放大倍数可以缩小，不仅可以优化图像传感器的使用和选择，并且物像工作距离可以缩短 如200 mm 或更小，这段距离可以包括物镜，成像透镜，滤光片空间，相机/照明/对焦电机接口等必要机械部件。管镜的设计焦距变短，要保证成像质量，设计的复杂性及加工成本会有所增加，但相比于仪器整体的性能优化及成本，小型化设计还是具有显著优势。

[0100] 管镜的焦距优化不但保证了新型相机的有效使用，还使得管镜的焦距减少到50‑100 mm带来另一个优势，远远小于标准管镜长度160‑250mm，使得机械安装对准压力减小很多，提供一个直接使用精细机械加工件界面对准的方式来安装光学元件。这个方案避免使用可调光学支架，显著减少安装复杂性和成本。如图3所示距离尺寸和公差需求分析，目前设计将管镜焦距缩短从f2l 减低到f2s，使得镜片带来的倾斜角公差带来的高度偏心误差明显减小。图3所示短焦距及工作距离情况下的偏向误差dHs远远小于长焦距及工作距离情况下的偏向误差dHl。

[0101]

[0102]  表1奈奎斯特采样尺寸对应不同显微物镜的数值孔径及放大倍数 波长0.6um[0103] 接下来根据图4至图25对本发明实施例的光学组件的具体机械结构进行详细描述。

[0104] 如图4所示，本发明实施例的光学组件包括基准框架模块70、二向色镜模块40、照明模块10、成像模块20、物镜模块30以及对焦模块50。其中基准框架模块70形成其他各个模块的支撑，提高了安装便利性。具体地，基准框架模块70具有针对于其他各个模块的定位结构，这样可降低模块之间的安装配合要求，降低了设计和加工难度，方便安装。具体地，例如在基准框架模块70上设置有多个基准面，用于其他模块的定位，当然其他模块上也对应设置有与多个基准面对应的定位面，装配时只需要将基准面与定位面对准即可实现高精度对位安装。此处所说的基准面指的是如台阶面、凹凸配合面等。在其他实施例中，基准框架模块70与其他模块之间也可以通过销钉与定位孔定位的方式来实现定位。

[0105] 当然可以根据需要将有些元件安装在不同模块上，有效解决因元件需设计自由度调节而空间不足的问题。而且模块设置统一的尺寸接口，既可很好的控制公差和加工，又能尽量使零件标准化，提高物料的可生产性、经济性和维修性。

[0106] 进一步地，如图4所示，基准框架模块70对其他各个模块起到支撑和定位的作用。而二向色镜模块40也起到对成像模块20定位和安装的作用。

[0107] 如图5和图6所示，激发光自聚焦透镜后，在第一二向色镜44处向下反射经基座400的下部出光孔射出之后进入物镜，再由物镜聚焦于样片上激发发射光；发射光经由物镜收集后，透射过第一二向色镜44，之后其中一定波长范围内的发射光经第二二向色镜45反射进入第一成像模块，被其图像传感器采集，另一波长范围内的发射光则透射经过第二二向色镜45进入第二成像模块，被其图像传感器采集。

[0108] 光阑与聚焦透镜41之间的距离往往需要微调。在本实施例中，通过调整照明模块10相对于二向色镜模块40的位置来调整光阑相对于聚焦透镜41的位置。聚光透镜41固定设置，如图6所示，即采用孔轴配合和台阶限位的方式，将聚光透镜41定位和锁紧。进一步地，聚光透镜通过卡环281固定连接在基座400上。

[0109] 如图6所示，基座400与照明模块10连接的一端还设置有遮光筒280，遮光筒280与基座400螺纹连接或者通过其他连接方式连接在基座400上。。

[0110] 如图7所示，二向色镜模块40包括基座400。基座400包括用于分别安装两个成像模块20的第一安装孔410和第二安装孔420以及用于对焦的出光孔430，相应地，基座400内安装有对焦二向色镜43，其使得对焦用的光信号从基座400的出光孔430发出并进入对焦模块50。

[0111] 如图6所示，在基座400内安装有第一二向色镜44和第二二向色镜45。该两个二向色镜的角度是需要精确保证的。在一些实施例中，如图8所示，基座400内设置有安装座440，第一二向色镜44和第二二向色镜45均安装在安装座440上，安装座440通过精密加工获得以保证其角度。在另一些实施例中，如图9至图11，安装座440包括底板441和连接在底板441上的座体446。座体446包括与底板441连接的连接段4461以及与底板441间隔设置的悬臂段4462，悬臂段4462与底板441之间具有间隙，间隙的大小可调节地设置以调节第一二向色镜
44的角度。这样当需要高精度控制二向色镜的角度时，可以通过调节悬臂段4462与底板441之间的间隙来精确控制。

[0112] 在一些实施例中，安装座440还包括调节杆443。调节杆443用于连接底板441和悬臂段4462，且调节杆443与悬臂段4462螺纹配合。悬臂段4462上开有螺纹孔，调节杆443通过与螺纹配合提供拉力，进而引起悬臂段4462的变形，达到调节二向色镜角度的作用。或者利用调节杆443提供推力，也会引起悬臂段4462的变形，调节二向色镜的角度。

[0113] 优选地，如图9和图10所示，安装座440还包括间隔设置的多个调节杆443。多个调节杆443分别与悬臂段4462螺纹配合，例如可以使多个调节杆443螺纹配合的深度不同进而使得悬臂段4462的不同位置与底板441之间的间隙的大小不同，进而更精确地递交二向色镜的角度。

[0114] 如图10所示，第二二向色镜45通过弹片445固定于安装座440，这样可以更好的保持第二二向色镜45的面型，避免因安装座440的挠性变形造成的第二二向色镜45面型变化等不利影响。

[0115] 在一些实施例中，参考图14和图15，成像模块20包括用于安装图像传感器23的安装管24。安装管24包括在轴线方向上依次设置的第一管体241、第二管体242、第三管体243和第四管体244，图像传感器23设置在第四管体244上，第二管体242内设置有管镜22，第二管体242相对于第一管体241可转动地设置。这样当第二管体242相对于第一管体241转动时，第二管体241将带动第三管体243和第四管体244转动，进而调整图像传感器23的位置，进而有利于测序仪多通道之间图像的对准。

[0116] 在一些实施例中，如图15所示，第二管体242的底端设置在第一管体241内部，且第二管体242的底端与第一管体241之间间隙配合。具体地，第二管体242的底端与第一管体241之间采用孔轴小间隙配合例如间隙0.01‑0.05mm安装。

[0117] 在一些实施例中，第三管体243与第二管体242螺纹配合以调节图像传感器23与管镜22之间的距离。通过控制第三管体243与第二管体242之间螺纹的旋进深度，进而控制管镜22与图像传感器之间的距离。同时第三管体243上设置有固定螺纹，用于锁紧固定第三管体243。

[0118] 第四管体244与第三管体243采用孔轴大间隙配合例如间隙0.5‑1mm安装。而且第四管体244上设置有均布的三个螺纹孔，通过调节螺纹孔上的螺钉深度，调节第四管体244的轴心相对于第三管体243的轴心的位置，而因为图像传感器23是固定在第四管体244上，因此通过第四管体244上的三个螺钉可以调节图像传感器23的视场中心相对于第三管体243的轴心的位置。

[0119] 在另一些实施例中，如图12和图13，省去第一管体241，成像模块包括在轴线方向依次设置的第二管体242、第三管体243和第四管体244，第二管体242内设置有成像透镜，图像传感器23设置在第四管体244上。如图9所示，二向色镜模块40包括基座400，基座400具有用于安装成像模块的安装孔410，第二管体242安装在安装孔410处，第二管体242的底端设置有燕尾型凸起，安装孔410具有与燕尾型凸起配合的燕尾槽，燕尾型凸起与燕尾槽配合。参考图9，这样需要调整成像模块的角度时，只需要稍微拧松锁紧螺钉444旋转即可。

[0120] 如图16至图18所示，在一些实施例中，照明模块10包括光源、前照明透镜以及照明合束镜13。前照明透镜设置在光源与照明合束镜13之间，照明模块10还包括照明固定座140以及用于安装前照明透镜的套筒110。套筒110相对于照明固定座140可移动地设置以带动前照明透镜移动。图18示例性地示出用于安装第一前照明透镜12的套筒110。套筒110相对于照明固定座140可移动地设置，这样第一前照明透镜12可随着套筒110一起移动，进而可调节第一前照明透镜12与第一光源11之间的距离。

[0121] 具体地，通过套筒110与照明固定座140之间的孔轴配合，使得套筒连带前照明透镜一起前后移动。此处的孔轴配合径向间隙可以设置为0.01‑0.1mm等，可根据系统要求来设置其径向间隙大小。

[0122] 为了能更加精准调整前照明透镜的位置，在一些实施例中，套筒110具有连接孔，照明模块10还包括导向柱120和凸轮150，导向柱120固定连接在连接孔内，凸轮150可转动地设置，导向柱120的外表面与凸轮150的表面抵接，在凸轮150转动时，导向柱120在凸轮150的抵接作用下做直线运动。

[0123] 在另一些实施例中，为了对套筒110的移动进行限位和导向，照明固定座140上设置有沿套筒110的轴线方向延伸的限位槽，套筒110上设置有与限位槽配合的限位杆，限位杆被配置为穿设在限位槽内并沿限位槽移动。

[0124] 图23所示为凸轮机构的方案示意图，BC杆代表套筒，其被限制在照明固定座140的孔内只能做平移运动和旋转运动，另外因导向柱120的存在，BC杆透镜和套筒的旋转运动也被限制，只能做平移运动；B点为其与凸轮理论轮廓线的交点，凸轮150绕A点旋转运动凸轮150被限制在照明固定座140的孔内，只能做旋转运动，B点导向柱120位于凸轮150的凸轮槽里进而带动B点导向柱120左右平移，B点始终在c‑c曲线c‑c曲线为凸轮的理论轮廓线上，因此BC杆的位移大小就是凸轮旋转一周AB线段的长度变化范围，比如AB段变化范围为3‑8mm,则BC段的位移大小为5mm ,将BC段的理论位置设置在行程的0点位置，则BC段的位移变化范围为±2.5mm，按满行程均可调整算的情况下，180°对应2.5mm,则5°的凸轮旋转平均对应约
0.07mm的位移，调整精度非常高。如果使用两色LED光源，一个光阑的情况下，只需要装配三组调整机构，装入14号零件内，前期不用担心其组装位置，待后面光路装调时，直接在上部通过调节凸轮。凸轮上可以设置有便于旋转的特征，比如匹配内六角扳手的孔等的方式，快速准确的定位透镜与光阑的位置，最终位置的固定可以直接固定凸轮也可以直接固定透镜套筒。

[0125] 在另一些实施例中，如图24所示，也可以在套筒110上设置沿周向延伸的弧形孔，导向柱120穿设在弧形孔内，这样当导向柱120与凸轮150的凸轮槽配合并被限位在弧形孔内，进而带动套筒110直线移动。

[0126] 在一些实施例中，如图20和图21所示，凸轮150包括环形槽，导向柱120与环形槽的表面抵接配合。

[0127] 在一些实施例中，如图19和图25所示，照明模块10还包括用于安装照明合束镜13的合束镜座160。合束镜座160可拆卸地连接在照明固定座140上。

[0128] 在一些实施例中，照明模块10还包括偏心定位销170，合束镜座160绕转轴可转动地连接在照明固定座140上，偏心定位销170的轴线相对于转轴偏心设置且与合束镜座160抵接。安装时借助于偏心定位销17，将合束镜座160推到定位的位置，然后锁紧固定螺丝161即可。当需更换不同的合束镜或二向色镜时，只需松开固定螺丝161，旋转偏心定位销17，拔出相应的合束镜座160就可以完成替换。这种通过偏心定位的方式简化了安装过程，保证了装配质量，在保证加工精度的情况下，二向色镜的角度可以很好的控制，比如控制二向色镜座45°，则其角度偏差可以轻易的控制在0.02‑0.1°的范围内。

[0129] 再次参考图19，不同色系光源之间的互换的解决方案，光源所用的LED灯板安装在齿形散热器180内，齿形散热器180的前端设置有圆柱形特征，内孔用于LED灯板的安装，外轴与照明固定座140对应的内孔连接，通过精加工孔轴配合来保证其安装后的同轴度，精度很容易达到5‑50μm；同时安装时只需将齿形散热器180推到照明固定座140内部的倚靠台阶即可；安装后仅需锁紧相对应的紧定螺丝即可锁紧固定。当光学组件确定后，长期使用时，为保证稳定性，可先灌胶再锁紧固定。不同的LED互换，只需将紧定螺钉旋下，取下LED组件，用另一个LED组件重新插入照明固定座140对应的内孔中，之后用紧定螺钉锁紧即可。

[0130] 本发明实施例还提供一种荧光显微检测系统，包括上述光学组件以及用于放置样品的流动池。

[0131] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。