[實用新型]一種用于基因測序儀的對焦模塊

有效

• 申請號: 201721297613.1
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN207675646U
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 杜兵強;克倫·弗拉德金
• 申請（專利權）人: 茂萊(南京)儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

本實用新型公開了一種用于基因測序儀的對焦模塊，包括入射光路和反射光路；其中，入射光路包括LED點光源、位于LED點光源前的掩膜、位于入射光路上的窄帶濾光片和準直透鏡、刀口反射鏡以及成像物鏡，LED點光源發出的光照射在掩膜上，得到特定圖案的光斑，特定圖案的光斑經過窄帶濾光片濾光后，穿過準直透鏡，經刀口反射鏡反射后被成像物鏡匯集照射在生物芯片的熒光團上；反射光路包括成像物鏡、刀口反射鏡、位于反射光路上的準直透鏡和窄帶濾光片、以及二維PSD傳感器，特定團案的光斑照射到生物芯片的熒光團上后，得到的反射光斑穿過成像物鏡后形成平行光束，平行光束掠過刀口反射鏡刀刃刃口的部分依次穿過準直透鏡和窄帶濾光片后到達二維PSD傳感器；二維PSD傳感器連接信號處理電路，信號處理電路得到成像光斑的特征信息。

技術領域

本實用新型涉及一種用于基因測序儀的對焦模塊，屬于光學儀器技術領域。

背景技術

光瞳遮蔽法是一種典型的對焦方法，主要用于DVD讀碟系統的伺服信號生產。目前的對焦裝置結構復雜，使用激光器作為照射光源，對焦速度和對焦穩定性均不高，不能滿足不同基因測序中不同過程的需要。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于基因測序儀的對焦模塊，該對焦模塊通過發出半光瞳的光束到測序的成像光路(反射光路)，從熒光團處獲得反射光，并入射的二維PSD傳感器上，隨著熒光團在掃描過程中偏離成像光路的物面，二維PSD傳感器上的信號發生變化，從而為伺服執行機構提供觸發信號，并給出執行方向。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種用于基因測序儀的對焦模塊，包括入射光路和反射光路；其中，入射光路包括LED點光源、位于LED點光源前的掩膜、位于入射光路上的窄帶濾光片和準直透鏡、刀口反射鏡以及成像物鏡，LED點光源發出的光照射在掩膜上，得到特定圖案的光斑，所述特定圖案的光斑經過窄帶濾光片濾光后，穿過準直透鏡，經刀口反射鏡反射后被成像物鏡匯集照射在生物芯片的熒光團上；反射光路包括成像物鏡、刀口反射鏡、位于反射光路上的準直透鏡和窄帶濾光片、以及二維PSD傳感器，特定團案的光斑照射到生物芯片的熒光團上后，得到的反射光斑穿過成像物鏡后形成平行光束，平行光束掠過刀口反射鏡刀刃刃口的部分依次穿過準直透鏡和窄帶濾光片后到達二維PSD傳感器；二維PSD傳感器連接信號處理電路，所述信號處理電路得到所述成像光斑的特征信息。

進一步的，還包括執行機構，所述執行機構的輸入端與信號處理電路連接，所述執行機構用于帶動熒光團移動到成像光路的物面。

進一步的，平行光束被反射鏡刀刃刃口平均分成兩部分，位于刀口反射鏡刀刃刃口下方的平行光束掠過刀口反射鏡的刀刃刃口，位于刀口反射鏡刀刃刃口上方的平行光束被刀口反射鏡遮擋。

進一步的，照射到刀口反射鏡上的入射光與經刀口反射鏡反射后的反射光呈10°夾角，能夠減少多次反射的雜光，經刀口反射鏡反射后的反射光與成像物鏡共軸。

進一步的，所述LED點光源發出的光的波長大于830nm，優選850nm或900nm。LED點光源的發光波長與生物芯片上熒光團的發光波長不能在相同的范圍內，以避免引入不必要的背景雜光。同時，反射光路上的窄帶濾光片只允許通過波長范圍與熒光團波長對應的光且可過濾掉LED點光源發出的光，從而只允許熒光團所發出光透射到二維PSD傳感器上。

進一步的，所述二維PSD傳感器為兩個，所述掩膜上的特定圖案為兩個小孔，兩個小孔的連線與兩個二維PSD傳感器排布方向垂直，小孔的形狀為圓形、正方形、長方形或正六邊形。

進一步的，所述兩個小孔的成像光斑分別投射在兩個二維PSD傳感器上，所述兩個二維PSD傳感器分別獲取光斑對應的電壓信息并傳送給所述信號處理電路。

進一步的，所述信號處理電路通過所述電壓信息計算成像光斑特征信息，所述特征信息包括能量和SUM、能量差DIFF以及偏差ERROR；