[实用新型]一种基于泄露辐射成像的CCD靶面安装校准装置

说明书

本实用新型公开了一种基于泄露辐射成像的CCD靶面安装校准装置，包括：照明光源，待测荧光物质，含金属层芯片基底，折射率匹配油，显微物镜，反射镜，偏振元件组，滤光片，聚束透镜，水平滑轨，成像透镜，CCD图像传感器。荧光样品在被照明光源辐照后，产生荧光表面等离激元波并泄露辐射通过含金属层芯片基底，在被显微物镜收集信号后实现荧光成像。期间，照明光源发出的激发光由偏振元件组和滤光片过滤。通过移动成像透镜的位置，提出泄露辐射霍夫变换算法对CCD图像传感器靶面进行检测，完成常规手段不易发现的CCD靶面与安装定位面夹角误差的精确校准。本实用新型结构简单，适用性强。

技术领域

本实用新型涉及光学校准技术领域，尤其涉及一种基于泄露辐射成像的CCD 靶面安装校准装置。

背景技术

在显微成像中，由于技术的革新和新型成像方式的快速发展，开放式光路的自扩展性越来越好，商业显微镜中也往往伴随结合多种成像手段。但在保证成像分辨率和速度提高的同时，扩展性光路的稳定性也是用户所关注的问题。细微的误差往往会在成像精度上造成潜在影响。同时随着大尺寸面阵CCD图像传感器需求增多，一些新研制的CCD产品中靶面与机械安装定位面往往存在有较大夹角误差的问题，而封装的CCD产品技术说明中也常常未给出相应数据。CCD图像传感器收集进入摄像头的信号并呈现在计算机屏幕上，当CCD图像传感器固定不动时，则出现在计算机屏幕上的是像在焦平面附近的2D图。当CCD图像传感器与定位面有微小的夹角时，所成的图像也会出现微小的失真，对计算像的各项数据产生一定的误差。因此在对成像图像进行各项计算前，往往需要先行进行 CCD校准，减小误差。现有的检测CCD靶面与机械安装面夹角的方法多是非接触光学测量方式，焦面测量法，其主要存在的问题为：(1)精确度低。由于靶面的机械封装，其工作面范围内多有保护介质，且需要用肉眼直接观察、对比千分尺调节CCD靶面的位置，存在微小的误差难以调节。(2)不易分辨。广泛应用在生物领域的荧光成像，由于被观测对象的复杂性与多样性，成像过程中难以对图像质量进行把控和筛选。尤其是微小的靶面倾斜在传统的常规成像中是难以发现的。(3)校准成像分离。对靶面的校准往往需要先行校准，在确保准确后进行成像。这既多增加了一道工序，也难以保证仪器在长久的使用中保持精准。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于泄露辐射成像的CCD靶面安装校准装置，可以通过滑轨实现显微镜前后焦面切换成像，并结合计算机编译算法进行对比检测，精确度高，结构简单紧凑，低成本、效率高。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种基于泄露辐射成像的CCD靶面安装校准装置，所述装置包括照明光源、待测荧光物质、含金属层芯片基底、折射率匹配油、显微物镜、反射镜、偏振元件组、滤光片、聚束透镜、水平移动轴、成像透镜和CCD图像传感器，所述照明光源、含金属层芯片基底、折射率匹配油、显微物镜依次同轴设置，所述偏振元件组、滤光片、聚束透镜、成像透镜和CCD图像传感器依次同轴设置，所述待测荧光物质位于含金属层芯片基底上且能够被照明光源直接照射，从而被激发出射荧光，所述荧光可以形成表面波后透过含金属层芯片基底和折射率匹配油到达显微物镜，经过反射镜反射后经过偏振元件组与滤光片过滤伴随的照明光，再经过聚束透镜和成像透镜收集信号于 CCD图像传感器，所述成像透镜设置于水平移动轴上并能在水平移动轴水平移动。

进一步地，所述照明光是激光。

进一步地，所述偏振元件组是由偏振片和1/2波片组成的偏振元件组，用于调节所出射荧光的偏振方向并提高检测精度。

进一步地，所述的含金属层芯片基底，是由玻璃基底层、金属薄膜层和聚合物薄膜保护层构成的三层结构，金属薄膜层蒸镀在玻璃基底层上，聚合物薄膜层旋涂在金属薄膜层上。

进一步地，所述金属薄膜层是由一层银构成。

进一步地，所述金属薄膜层的厚度为45纳米。

进一步地，所述聚合物薄膜保护层由不含任何荧光物质的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成。