(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 202211038731.6 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 中国地质大 学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 涂鑫　郑豪　邵金涛　郭晗　 (74)专利代理 机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42 238 专利代理师 万文广 (51)Int.Cl. C12Q 1/6869(2018.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) G06T 7/80(2017.01) G02B 7/182(2021.01)G02B 7/198(2021.01) (54)发明名称 一种用于基因测序仪的光学系统以及图像 校正装置 (57)摘要 本发明提供一种用于基因测序仪的光学系 统以及图像校正装置， 光学系统包括样品模块、 照明模块、 对焦模块、 分光模块以及成像模块； 图 像校正装置用于光学系统成像模块中， 图像校正 装置包括连接板、 图像传感器调节装置以及反射 调节镜； 连接板与光学系统成像模块中的图像传 感器连接， 图像传感器可拆卸地安装在连接板 上， 连接板与图像传感器调节装置连接； 反射调 节镜配置在图像传感器前， 反射调节镜可调节绕 光轴旋转方向以及垂直光轴旋转方向以校正图 像。 本发明中的系统和装置调节操作简单可靠， 能有效校正图像， 多自由度的图像调节校正能更 加满足成像精度， 对分析碱基类型与碱基序列起 着重要作用。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 115369158 A 2022.11.22 CN 115369158 A 1.一种用于基因测序仪的光学系统， 其特征在于， 包括： 样品模块、 照明模块、 对焦模 块、 分光模块以及成像模块； 所述样品模块包括样品； 所述照明模块包括 光源、 透镜组、 激光 二向色镜、 激光滤色片以及物镜； 所述对焦模块包括对焦模组、 对焦二向色镜、 对焦滤色片； 所述分光模块包括分光 二向色镜组； 所述成像模块包括管透 镜、 图像传感器、 图像校正装置以及滤色片。 2.根据权利要求1所述的一种用于基因测序仪的光学系统， 其特征在于： 所述样品模块 包括带有荧光标记碱基序列信息的样品， 所述样品能通过所述光源发射激发光激发， 激发 出不同波长的荧光信号发射光， 所述荧光信号发射光经过所述分光模块后进入所述成像模 块， 所述成像模块中的图像传感捕捉碱基序列信息 。 3.根据权利要求1所述的一种用于基因测序仪的光学系统， 特征在于： 所述光源用于发 射激发样品的激发光， 所述透镜组包括准直镜， 成像透镜， 激光二向色镜以及物镜， 所述准 直镜配置在所述光源到所述激光二向色镜之间的光路中， 所述准直镜的作用为将所述光源 激发光进行扩束， 所述成像透镜配置在所述光源到所述激光二向色镜之间的光路中， 所述 成像透镜的作用为将扩束后的光源激发光成像在所述物镜的后焦面上， 所述激光二向色镜 配置在物镜到所述管透镜之 间的光路上， 所述激光二向色镜的作用为反射所述光源激发光 进入所述物镜激发样品并透射所述样品激发出的发射光进入所述图像传感器上， 所述激光 滤色片配置在所述光源到所述激光二向色镜之 间的光路中， 所述激光滤色片保证光源激发 光的洁净度， 所述物镜收集用于激发样品的激发光至所述样品并将来自样品的发射光收集 至成像模块。 4.根据权利要求1所述的一种用于基因测序仪的光学系统， 特征在于： 所述对焦模组发 射对焦激光， 所述对焦滤色片配置在对焦模组到对焦二向色镜之间的光路上， 所述对焦滤 色片保证对焦激光的洁净度， 所述对焦二向色镜配置在物镜到所述管透镜之间的光路上， 所述对焦二向色镜将所述对焦激光反射进入物镜至所述样品， 调整所述物镜与所述样品垂 直相对位置， 所述样片反射对焦激光返回至对焦模组以确定所述物镜与所述样品垂 直相对 位置， 从而达 到对焦目的。 5.根据权利要求1所述的一种用于基因测序仪的光学系统， 特征在于： 所述分光模块包 括二向色镜组， 所述二向色镜组包括第一二向色镜、 第二二向色镜、 第三二向色镜以及保证 来自所述样品特定发射光洁净度的滤色片； 所述二向色镜组配置在所述激发光从所述光源 到所述物镜之 间的光路上并且配置在所述发射光从所属物镜到所述管透镜之间的光路上， 所述二向色镜作用为透射所述激发光和所述发射光中的一者并反射所述激发光和所述发 射光中的另一 者。 6.根据权利要求1所述的一种用于基因测序仪的光学系统， 特征在于： 所述成像模块包 括对来自样品的所述发射光进行成像的图像传感器以及配置在将来自所述物镜的所述发 射光收集至所述图像传感器的管透镜， 其中， 所述物镜与所述管透镜构成无穷远共轭， 所述 图像校正装置包括图像传感器调节装置以及反射调节镜， 所述图像传感器安装在图像传感 器调节装置上， 所述反射调节镜也用于图像校正， 所述滤色片 配置在图像传感器前， 所述滤 色片保证荧 光信号发射 光的洁净度。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115369158 A 27.一种图像校正装置， 用于权利要求6中所述成像模块中， 其特征在于： 所述图像校正 装置包括连接板、 图像传感器调节装置以及反射调节镜， 所述连接板与光学系统成像模块 中的图像传感器连接， 所述图像传感器可拆卸地安装在连接板上， 所述连接板与图像传感 器调节装置连接， 所述图像传感器调节装置包括第一调节竖板、 第一调节螺钉、 第二调节底 板、 第二调节螺钉、 第三调节底板和 第三调节螺钉， 所述第一调节竖板用于调节第一方向自 由度， 所述第二调节底板用于调节第二方向自由度， 所述第三调节底板用于调节第三方向 自由度， 所述反射调节镜配置在图像传感器前， 所述反射调节镜调节绕光轴旋转方向以及 垂直光轴旋转方向以校正图像。 8.根据权利要求7所述的一种图像校正装置， 其特征在于： 所述连接板具有至少4个通 孔定位槽， 所述通孔定位槽内安装有锁紧螺钉， 所述锁紧螺钉将连接板与图像传感器锁紧 在连接板上； 所述图像传感器具有至少四个螺纹孔， 所述通孔定位槽内安装有锁紧螺钉， 所 述锁紧螺钉将连接 板与图像传感器锁紧在连接 板上。 9.根据权利要求7所述的一种图像校正装置， 其特征在于： 所述第 一调节竖板垂直与第 二调节底板， 所述第一调节竖板与所述第二调节底板连接； 所述第二调节底板与第三调节 底板连接； 所述第一竖板侧 面具有可以沿第一方向滑动的第一滑动槽， 所述第一滑动槽内 有锁紧螺钉， 所述锁紧螺钉将第一竖板与连接板锁紧在第一竖板上； 所述第三底板具有两 个定位键和两个固定键， 所述第一定位键固定在所述第二底板中的第二滑动槽， 所述第一 定位键限制第二底板相对第三底板只能朝着第二调节方向移动； 所述第三底板底部具有 可 以沿第三方向滑动的第三滑动槽， 所述第三滑动槽内安装第二定位键， 所述定位键限制第 三底板只能朝着第三调节方向调节移动； 所述第一固定键安装在所述第三底板上， 所述第 二固定键安装在所述第三底板上。 10.根据权利要求7所述的一种图像校正装置， 其特征在于： 所述连接板具有通孔槽， 所 述成像装置插装在所述连接板的通孔槽内； 所述连接板具有螺帽槽和阶梯孔， 所述第一调 节螺钉的螺帽安装在所述连接板的螺帽槽内， 所述第一竖板上侧具有螺纹孔， 所述第一调 节螺钉与所述第一竖板的螺纹孔连接； 所述第二底板具有螺帽槽， 所述第二调节螺钉的螺帽安装在所述第二底板的螺帽槽 内； 所述第二调节螺钉与所述第一固定键连接， 所述第一固定键具有螺纹孔； 所述第三调节 螺钉安装在所述第二固定 键的螺帽槽内。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115369158 A 3