检测装置的制作方法

本发明涉及生化物质分析领域，尤其涉及一种检测装置。

背景技术：

通常高通量生化物质分析仪器如高通量测序仪中成像系统的分辨率要求较高。但受衍射极限限制，分辨率越高，成像系统的焦深越浅，约百纳米级。而基于延时积分(time-delay-integration，tdi)相机的基因测序过程中扫描速度越快，单位时间内拍摄的区域越大，要保证所扫描区域均能高分辨清晰成像，即要求显微物镜与样品载体之间的距离在扫描成像过程中始终保持一致。扫描所成像区域要同步保持在成像系统的最佳成像焦深范围内，除了需要具有极高灵敏度和准确度的对焦反馈与调节系统，样品载体成像区域需要满足高平面度要求。同时要保证单个成像区域数据均能高分辨清晰成像，则整个视场都必须保证在景深范围内，则需要保证样品载体的成像区域与物镜的光轴具有较好垂直度。

在像方，要求各通道的相机成像面都保持在相应的成像焦深范围内。基于基因测序算法的需求，为提高有效信息量，各通道相机的位置偏差越小越好，通常要求为10um以下偏差，因此，若没有精密的调整机构，难以达到调节要求。

基于tdi相机的基因测序过程中，相机的积分方向和平台的运动方向还需要保持高度一致，同时平台的运动速度需要与相机在积分方向上的积分频率保持高度匹配，否则图像将会产生拖影，无法获得清晰的图像。

另一方面，基因测序需要区分atcg四种碱基，因此常涉及到多个通道的成像，各个通道均包括多个45度设置的二向色镜和反射镜，仅依靠机械加工精度和粗略的调整来保证各镜片的安装角度和位置，将难以达到光学设计的理想成像状态，且调节难度大，效率低，不利于生产。

同时，由于整个光路较为复杂，且各零件的位置精度要求较高，外界的振动易导致显微物镜的工作距离偏离景深范围内，长期则可能会引起各零件的位置变化，导致光路变化等，将严重影响成像质量和仪器的可靠性。因此还需尽可能的降低振动对光学成像系统性能的影响。

综上所述，各种精密光学器件之间如何更好的配合，以便在高通量基因测序仪上应用，且如何使得各模块装调便利，且能保持长期稳定，而整机体积不过分庞大，便成为当下急需考虑的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种检测装置，以解决上述问题中的至少一个问题。

本申请提供一种检测装置，所述检测装置包括水平支撑台、置于水平支撑台上的竖直支撑台及光学检测装置，所述光学检测装置包括物镜、激发光出射模块及受激光采集模块，其中，所述受激光采集模块安装于所述竖直支撑台上且在所述竖直支撑台上呈两维分布。

进一步地，所述检测装置还包括下框架，所述水平支撑台置于所述下框架上，所述下框架还用于搭载样品载体，所述水平支撑台对应所述物镜所在位置设有避空位，所述光学检测装置透过所述避空位对所述样品载体上的样品进行检测。

进一步地，所述水平支撑台包括蜂窝板与置于所述蜂窝板之上的水平面板，所述蜂窝板安装于所述下框架上，所述水平面板安装于所述蜂窝板上，所述蜂窝板上设有多个镂空。

进一步地，所述水平面板上开设凹槽用于安装所述竖直支撑台，所述凹槽的侧边设有朝向凹槽中心凸出的凸起，所述凸起用于定位所述竖直支撑台。

进一步地，所述检测装置还包括减震支撑组件，所述下框架支撑于所述减震支撑组件上以减少或隔离外界震动。

进一步地，所述检测装置还包括移动平台，所述移动平台安装于所述下框架上，位于所述物镜的正下方，所述移动平台用于配合所述光学检测装置的检测移动所述样品载体；及/或，所述移动平台包括平面移动机构与角度调整机构，所述平面移动机构用于在一平面内移动所述样品载体，所述角度调整机构用于在所述平面内转动所述样品载体。

进一步地，所述光学检测装置包括分光镜及/或平面反射镜，所述分光镜及/或平面反射镜各自安装于固定框中，所述固定框在被直接或间接安装至所述竖直支撑台上，所述固定框上设有应力释放结构，所述应力释放结构用于避免所述固定框的形变传递至所述分光镜或平面反射镜，或者，所述应力释放结构为开设于所述固定框上、环绕所述分光镜或平面反射镜的l型通槽。

进一步地，所述受激光采集模块包括多个光学元器件，所述光学元器件通过各自的安装组件及/或调节组件安装于所述竖直支撑台上，所述光学元器件的位置及/或角度通过精密螺纹副、及/或通过固定所述安装组件及/或调节组件的螺钉、及/或通过多个抵顶所述安装组件及/或调节组件的抵顶件来实现精密调节。

进一步地，所述多个抵顶件沿预设方向分布，通过调节该多个抵顶件施加于所述安装组件及/或调节组件的作用力实现所述安装组件及/或调节组件于该预设方向的角度，从而调节对应的光学元器件于该预设方向的位置及/或角度。

进一步地，所述光学检测装置还包括自动对焦模块，所述自动对焦模块与所述激发光出射模块设置于所述水平支撑台上，且被分置于所述竖直支撑台的前后两侧。

本发明实施方式提供的检测装置，通过设置水平支撑台与竖直支撑台，使光学元器件在水平支撑台与竖直支撑台构成的立体空间内沿二维方向排布，使检测装置整机结构更紧凑、占用空间更小，且更符合人体工学，方便机器调试。

另外，光学元器件通过各自的安装组件及/或调节组件安装于所述竖直支撑台上，所述光学元器件的位置及/或角度通过精密螺纹副、及/或通过固定所述安装组件及/或调节组件的螺钉、及/或通过多个抵顶所述安装组件及/或调节组件的抵顶件来实现精密调节，保证了检测装置的光学成像系统成像的质量。

再者，整个检测装置通过减震支撑组件支撑，有效避免了外界震动对检测装置内元器件性能的影响。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的检测装置的立体示意图。

图2为所示检测装置的主视图。

图3与图4为本发明一实施方式中的各光学器件的空间位置关系图。

图5为图1所示检测装置的减震支撑组件的立体示意图。

图6为下框架及移动平台与图5所示减震支撑组件的安装示意图。

图7为图6所示下框架的立体示意图。

图8与图9为样品载体调节组件两个角度的分解示意图。

图10为图1所示检测装置去除光学元器件后的立体示意图。

图11为图2所示检测装置的蜂窝板的立体示意图。

图12为图2所示检测装置的水平面板的立体示意图。

图13-图15为图1所示检测装置的上框架上安装部分光学元器件后不同角度的示意图。

图16为图15所示的部分光学元器件及其安装组件的立体示意图。

图17为图2所示检测装置的线光源调节组件的立体示意图。

图18为图17所示线光源调节组件的剖视图。

图19与图20为图2所示检测装置的物镜调节组件的不同角度的立体示意图。

图21为图19所示的物镜调节组件上安装物镜的结构的示意图。

图22与图23为图2所示检测装置的部分二向色镜调节组件的不同角度的立体示意图。

图24为图2所示检测装置的部分二向色镜调节组件的不同角度的立体示意图。

图25为图2所示检测装置的筒镜安装组件的立体示意图。

图26与图27为图2所示检测装置的反射镜调节组件的立体示意图。

图28为图2所示检测装置的相机调节组件的立体示意图。

图29与图30为图28所示相机调节组件两个不同角度的分解示意图。

图31为本发明一实施方式中精密调节组件调节原理示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

主要元件符号说明

检测装置1底壁332

框架3凸起面3321

移动平台5定位面3312

光学检测装置7安装结构3313、3111d、7601

上框架31角度调整机构51

下框架33平面移动机构52

样品载体调节组件9安装座91

物镜71倾斜调整台92

激发光出射模块72底座93

对焦模块73限位块911

受激光采集模块74锁紧装置921

子受激光采集模块741卡扣922

相机模块7411、g、k、定距头923

o、s

受激光引导通道7412精密螺纹副924、7602、7556、

7517a、7622、7651

二向色镜a、b、c、d、锁紧螺钉925、7559c、7642、

h7541

滤光片e、i、l、p压紧装置926

筒镜f、j、m、q蜂窝板3111

平面反射镜n、r、t水平面板3113

水平支撑台311支撑肋315

竖直支撑台313镂空3111a

物镜调节组件751蜂窝棱3111b

相机调节组件753配合结构3111c、3113a

筒镜安装组件754避空位3114

线光源调节组件755凹槽3113b

对焦模块安装组件756凸起3113c

反射镜调节组件757通孔3113d

减震支撑组件35底面3151

框架安装底座351竖直面3152

固定孔3511开孔3153

运输锁紧件3512自动对焦支撑座7561

凹平面3513自动对焦及照明固7562

定座

支撑脚352凹面3131、7563

安装肘3521凸起点3132

振动隔离装置3522固定框760、761、762、765

侧壁331、7572b应力释放结构7603、7623

棱状凸起3311光纤调节座7551

光纤转接头7552底部7572a

柱面镜安装座7553反射镜微调装置7573

光纤7554水平调节件7573a

固定螺钉7555垂直调节件7573b

柱面镜系统7557基座旋转定位件7573c

光源固定架7559水平旋转定位件7573d

圆孔7559a、7532b垂直旋转定位件7573e

狭缝7559b抵顶件7573f、7573g、7558

直槽孔7559d相机基座7531

物镜固定件7511相机上下调节件7532

物镜调节座7512相机旋转调节件7533

上升调节电机7513相机组件固定件7534

电机固定件7514相机旋转调节机构7535

上升机构安装座7515相机左右调节机构7536

运输固定件7516相机上下调节机构7537

精密调节机构7517相机前后调节机构7538

紧固螺钉7517b槽型销钉孔7534a

定位槽7512a槽孔7534b

辅助调节组件7518长槽孔7531a、7532a

固定座763、766微调螺杆7538a

直角面7631螺杆7537a

斜面7632凸台7533a

螺钉7621圆弧槽孔7533b

固定底座764、767固定槽孔7533c

定位销钉7641、7542精密调节顶丝7533d

沉头螺纹孔7671实体81、83

圆形销钉孔7672压紧组件82

槽型销钉孔7673调节螺栓821

锁紧螺纹孔7543弹性装置822

反射镜框7571螺孔831

反射镜安装调节基座7572精密调节组件84

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅是用于区分对象，并非指代特定的顺序关系。

请参阅图1与图2所示，本发明一实施方式中的检测装置1包括框架3、设置于框架3上的移动平台5及光学检测装置7。所述框架3包括上框架31与下框架33，上框架31设置于下框架33上，上框架31上安装光学检测装置7，下框架33上安装移动平台5。移动平台5上搭载样品载体调节组件9(见图8与图9所示)，样品载体(如测序芯片，图未示)设置于样品载体调节组件9上，移动平台5通过移动样品载体调节组件9移动样品载体，配合光学检测装置7完成对样品载体的光学检测。

请参阅图3与图4所示，为一种实施方式中的光学检测装置7的空间布局示意图。由于各光学元器件空间布局位置的限制，图3与图4中的每一图均未示出光学检测装置7的全部光学元器件，而仅是示出了部分的光学元器件，且两图中示出的部分光学元器件不同。

所述光学检测装置7包括物镜71、激发光出射模块72、自动对焦模块73及受激光采集模块74。其中，所述激发光出射模块72出射的激发光经物镜71达到样品载体，激发样品载体搭载的样品生成受激光，受激光通过物镜71被受激光采集模块74采集并记录，通过分析受激光采集模块74记录的受激光就可获得样品载体的生物特征信息。在本实施例中，受激光采集模块74包括多个子受激光采集模块741，每个子受激光采集模块741用于采集和记录一种受激光。每个子受激光采集模块741包括相机模块7411与受激光引导通道7412。每一受激光引导通道7412采用具有分光、过滤、导向及/或会聚等功能的光学元器件构成，所述光学元器件可以包括二向色镜、平面发射镜、滤光片及/或筒镜等。所述自动对焦模块73用于出射检测光，所述检测光经平面反射镜t、二向色镜a、b后进入物镜71，再从物镜71出射至样品载体，被样品载体反射后返回探测光，探测光经物镜71、二向色镜b、a及平面反射镜t后到达自动对焦模块73，被自动对焦模块73记录，通过分析反射回来的检测光，可以确认样品载体是否处于物镜71的焦平面上，若样品载体未处于焦平面上，通过分析反射回来的检测光可以获得样品载体偏离焦平面的量，从而相应调节物镜71使样品载体位于物镜71的焦平面上。

具体在图3与图4所示实施方式中，所述激发光从激光器721的光纤端面7211(在本实施例中为方光纤端面)出射，经二向色镜a、二向色镜b进入物镜71，之后被投射至样品上。二向色镜a设置于激发光与检测光的出射光路上，作用为反射激发光并透射检测光。二向色镜b与二向色镜a及物镜的光轴均呈45°角设置，作用为反射检测光/探测光、激发光并透射受激光。从样品出发的受激光被物镜71收集，经二向色镜b、c、d及滤光片e进入筒镜f，之后被相机模块g记录，二向色镜b、c、d及滤光片e、筒镜f构成一个受激光引导通道7412；或者，从样品出发的受激光被物镜71收集，经二向色镜b、c、h及滤光片i进入筒镜j，之后被相机模块k记录，二向色镜b、c、h及滤光片i、筒镜j构成另一个受激光引导通道7412；或者，从样品出发的受激光被物镜71收集，经二向色镜b、c、h及滤光片l进入筒镜m，从筒镜m出来后被平面反射镜n反射至相机模块o，被相机模块o记录，二向色镜b、c、h及滤光片l、筒镜m、平面反射镜n构成再一个受激光引导通道7412；或者，从样品出发的受激光被物镜71收集，经二向色镜b、c、d及滤光片p进入筒镜q，从筒镜q出来后被平面反射镜r反射至相机模块s,被相机模块s记录，二向色镜b、c、d及滤光片p、筒镜q构成第四个受激光引导通道7412。在本实施方式中，受激光为荧光，二向色镜c、d、h通过投射与反射的方式引导不同波长的荧光进入不同的通道，从而被不同的相机模块g/k/o/s记录。滤光片e、i、l与p为单通道荧光滤光片，仅允许一种波长范围的荧光进入对应的相机模块g/k/o/s，使每一相机模块g/k/o/s仅记录一种波长范围的荧光信号。

上述各光学元器件通过各自的安装组件及/或调节组件安装于上框架31上，请继续参阅图2所示，所述上框架31包括水平支撑台311与竖直支撑台313，所述水平支撑台311安装于下框架33上，所述竖直支撑台313安装于水平支撑台311上，上述各光学元器件通过各自的安装组件及/或调节组件在水平支撑台311与竖直支撑台313构成的立体空间内沿二维方向排布，从而使光学检测装置7与传统的沿一维方向布置相比，结构更紧凑、占用空间更小。

在本实施方式中，所述安装组件及/或调节组件包括物镜调节组件751、二向色镜微调组件、相机调节组件753、筒镜安装组件754、线光源调节组件755、对焦模块安装组件756及反射镜调节组件757等，上述安装组件及/或调节组件将在本说明书的后面部分做详细介绍。

所述下框架33安装于一减震支撑组件35上，通过减震支撑组件35隔离/减少外界震动。请参阅图5所示，为一实施方式中减震支撑组件35的立体示意图。所述减震支撑组件35包括框架安装底座351及安装在框架安装底座351上的多根支撑脚352。所述框架安装底座351上开设有多个固定孔3511，在本实施方式中，所述固定孔3511为10个分布于框架安装底座351边缘的m6沉头孔，所述固定孔3511用于将整个检测装置1固定在检测装置1摆放的台面上。所述框架安装底座351的至少一侧边还设有运输锁紧件3512，所述运输锁紧件3512通过螺孔与框架安装底座351相连接，用于检测装置1在运输过程中的限位，提高检测装置1在长距离运输时的稳定性，避免因振动冲击等外力因素导致检测装置1内部组件发生变化。在本实施方式中，在框架安装底座351的每一侧边上设有所述运输锁紧件3512。所述框架安装底座351上还设有多个凹平面3513，在每一凹平面3513上设有固定结构(在本实施方式中为两个m6螺孔，图未示)，所述固定结构用于将支撑脚352安装于凹平面3513内。在本实施方式中，为保证检测装置1相对于框架安装底座351的平行度，支撑脚352安装后高度需基本一致，因此对支撑脚352的安装平面具有较高的平面度要求，设置凹平面3513作为支撑脚352的安装平面可大大降低加工难度。

每一支撑脚352包括安装肘3521和振动隔离装置3522，安装肘3521的底端与框架安装底座351连接，顶端则分别与振动隔离装置3522连接。每一振动隔离装置3522内有减震垫(未标示)，请同时参阅图6所示，所述下框架33安装于振动隔离装置3522上，具体在本实施方式中，所述下框架33通过16个m6的螺钉安装于4个振动隔离装置3522内侧。所述减震支撑组件35大致可以支撑100kg以上检测装置的重量，并可隔离30hz以上的震动频率。以避免由外界振动导致物镜71的工作距离偏离到景深范围之外，或引起各零器件的位置变化，导致光路发生变化等造成光学成像系统的成像性能和可靠性发生变化。

请参阅图6和图7所示，所述下框架33悬挂于减震支撑组件35上，悬空在框架安装底座351上方。所述下框架33大致呈u型，相对的两侧壁331向外侧形成棱状凸起3311，通过所述棱状凸起3311安装至振动隔离装置3522上。位于两侧壁331之间的底壁332上设多个高精度、高平面度的凸起面3321，所述凸起面3321用于安装移动平台5。所述下框架33设有对应运输锁紧件3512的安装结构(在本实施方式中为多个m6螺孔，图未示)，用于连接运输锁紧件3512，以与框架安装底座351相连接，达到在检测装置1运输过程中的限位，提高检测装置1在长距离运输的稳定性，避免因振动冲击等外力因素导致检测装置1内部组件发生变化，影响检测装置1的相关性能。需说明的是，运输锁紧件3512仅是在运输检测装置1时才需使用，才需将下框架33与减震支撑组件35之间进行锁定与限位，在不需运输或者检测装置1在使用时，运输锁紧件3512被卸下，从而避免传递外界震动至下框架33而影响检测装置1的性能。

所述下框架33的两侧壁331顶部设有多个高精度定位面3312，每一定位面3312上设有安装结构3313，在本实施方式中，所述安装结构3313为安装孔，所述定位面3312与安装结构3313用于安装支撑整个光学检测装置7布局的水平支撑台311。

请参阅图6所示，所述移动平台5安装在下框架33上，位于物镜71的正下方。所述移动平台5用于支撑样品载体调节组件9，包括角度调整机构51及平面移动机构52(在本实施方式中为xy平面移动机构)。所述平面移动机构52用于在一平面内(如xy平面)内移动样品载体调节组件9，从而配合光学检测装置7的检测移动样品载体，使样品载体内的样品均能被检测。所述角度调整机构51设置于在平面移动机构52上，跟随平面移动机构52移动，同时，角度调整机构51还可在xy平面内转动，从而对样品载体调节组件9的安装角度进行精确调节。在本实施方式中，平面移动机构52采用高速直线电机(图未示)来实现xy方向的高速移动,电机在xy方向的行程>160mm,平面移动机构52的移动速度>75mm/s。电机运动速度的控制精度、以及运动过程中的定位精度均可达到纳米级。所述角度调整机构51包括角度旋转电机(图未示)，在本实施方式中，所述角度旋转电机的调节范围为±3.5°，可实现对芯片调节组件的安装角度进行±3.5°的精确调节。所述移动平台5可较好地保证样本载体的运动速度与相机在积分方向上的积分频率保持高度匹配。同时基于基因测序算法的需求，对样品载体调节组件9相对于移动平台5的安装角度进行旋转，以实现精确对准。

在本实施方式中，样品载体调节组件9通过螺钉锁紧安装在移动平台5上。请参阅图8与图9所示，样品载体调节组件9包括安装座91、倾斜调整台92、底座93及倾斜调节机构、限位锁紧装置等。安装座91上设有气道，样品载体放置在安装座91上后，通过真空泵抽真空可将样品载体紧紧吸附在安装座91上。安装座91安装在倾斜调整台92上，在安装座91下方设有限位块911，用于限定安装座91在倾斜调整台92上的安装位置，倾斜调整台92上设有锁紧装置921，锁紧装置921与限位块911构成限位锁紧装置。通过锁紧装置921上的卡扣922与限位块911共同定位安装座91在高度方向的位置，再利用锁紧装置921施加侧推力将安装座91锁紧在倾斜调整台92上固定的位置。这一安装方式使得在有限的空间里，安装座91的安装更加方便快捷，同时可避免安装座91在固定时，受力不均引起的面型变化。在倾斜调整台92侧边的中间位置设置有一固定长度的定距头923；在倾斜调整台92的另一侧的两端分别设置有作为倾斜调节机构的两个可调的精密螺纹副924。定距头923为安装座91提供倾斜调节的基准，通过旋转两个精密螺纹副924使得整个安装座91相对物镜71的端面等高。两精密螺纹副924与定距头923形成三点定面，从而保证置于安装座91上的样品载体的整个成像区域的高度差在10um以内，安装座91的平面度的最高调节精度可到1um左右。再配合自动对焦模块73的快速对焦功能，便可保证整个安装座91在被移动扫面成像时，光学检测装置7所得图像都保持在其景深范围内，使之能高分辨清晰成像。在定距头923和精密螺纹副924旁边另分别设有由锁紧螺钉925、垫圈(图未示)和波形弹簧(图未示)组成的压紧装置926，压紧装置926可保证在对倾斜调整台92进行倾斜调整时，倾斜调整台92始终保持锁紧在底座93上。

请参阅图10所示，所述上框架31构成了整个光学支撑平台，上框架31安装在下框架33上，主要包括水平支撑台311与竖直支撑台313，在本实施方式中，所述水平支撑台311包括置于下端的蜂窝板3111与置于上端的水平面板3113。另，所述上框架31还包括至少一根支撑肋315。在本实施方式中，所述上框架31包括三根支撑肋315。整个检测装置1的结构类似如房屋，下框架33为其坚实的地基、蜂窝板3111和水平面板3113则为楼板或是地面、竖直支撑台313类似屋脊梁、支撑肋315则为顶梁柱。

请参阅图11所示，蜂窝板3111类似蜂窝结构，包括多个镂空3111a。此结构减轻检测装置1重量的同时，具有降低刚性形变和减少外界震动的传递的作用。在蜂窝板3111上表面的蜂窝棱3111b上设置有与下框架33上的安装结构3313对应的配合结构3111c(在本实施例中为多个m6沉头孔)，用于将蜂窝板3111固定在下框架33上。在蜂窝板3111和水平面板3113对应物镜71上下移动的位置设有避空位3114。同时在蜂窝板3111与水平面板3113对应竖直支撑台313的安装位置还设有安装结构3115，在本实施方式中，所述安装结构为5个φ12的通孔，该通孔位置设置在水平面板3113与竖直支撑台313的固定螺孔的下方，方便竖直支撑台313的安装与调整，在需要安装调整竖直支撑台313时，不需要将蜂窝板3111与水平面板3113之间的连接全部拆开即可单独拆卸竖直支撑台313。蜂窝板3111上按一定规则设置有多个安装结构3111d(在本是是方式中为m6沉头孔)，用于与水平面板3113固定连接；在水平面板3113上相应位置则设置有与之配合的配合结构3113a(多个贯穿的螺纹孔。

请参阅图12所示，所述水平面板3113形状与蜂窝板3111适配。在所述水平面板3113开设长方形凹槽3113b，所述竖直支撑台313安装于凹槽3113b中，在所述凹槽3113b侧边朝向凹槽3113b中心设置凸起3113c，所述凸起3113c在本实施方式中为半圆形凸起，用于对竖直支撑台313的安装位置进行精确定位。所述凹槽3113b的平面度以及相对于水平面板3113下表面的平度均控制在0.03mm以内，以保证竖直支撑台313在安装时相对水平面板3113的垂直度，也即保证光学检测装置7中各个光学元器件的安装基准。在水平面板3113上设有多个通孔3113d，所述通孔3113d的位置对应于蜂窝板3111与下框架33连接的位置，方便于蜂窝板以上的安装调整。请同时参阅图10所示，在本实施方式中，所述三个支撑肋315安装于水平面板3113与竖直支撑台313之间，分别设置于竖直支撑台313的左前方、右前方及左后方。每一支撑肋315的底面3151固定于水平面板3113上、竖直面3152固定于竖直支撑台313上。所述支撑肋315支撑竖直支撑台313，避免竖直支撑台313在竖直方面变形，使竖直支撑台313始终与水平面板3113保持垂直。在位于竖直支撑台313左前与右前的两个支撑肋315上还设有一或多个开孔3153，所述开孔3153用于供相机模块的电源线通过、及/或用于方便相机模块g/k/o/s的调节。

在本实施方式中，竖直支撑台313为一块呈屋脊形状的平板，光学检测装置7中各个光学元器件根据光学成像系统需要有序安装在竖直支撑台313的前表面上。

光学检测装置7中大部分的光学元器件都以竖直支撑台313为基准进行安装。请参阅图13-图16所示，首先是自动对焦系统光路，对焦模块安装组件756包括自动对焦支撑座7561与自动对焦及照明固定座7562，自动对焦模块73被设置在竖直支撑台313后方，固定在自动对焦支撑座7561上，所述自动对焦支撑座7561安装在水平面板3113的左后位置，所述平面反射镜t、反激光透自对焦光束的二向色镜a、二向色镜b、物镜71及其他光学元器件均设置于竖直支撑台313的前方。竖直支撑台313上设有通孔(图未示)，所述通孔供自动对焦模块73中的检测光穿过，检测光穿过竖直支撑台313上的通孔后，经平面反射镜t、反激光透自对焦光束的二向色镜a、二向色镜b后，进入物镜71，最终到达样品载体表面，被样品载体表面反射后返回探测光。自动对焦模块73具有极高灵敏度和准确度的对焦反馈系统，可依据返回的探测光判断物镜71是否处于最佳成像位置，最终通过带动物镜71在z轴移动，实现物镜71到样品载体之间的距离调节，从而实现自动对焦功能。

请参阅图15所示，所述平面反射镜t、二向色镜a、二向色镜b均设置于自动对焦及照明固定座7562上，所述竖直支撑台313上设有一凹面3131，所述自动对焦及照明固定座7562安装于所述凹面3131内，所述凹面3131边缘设有朝向凹面3131凸伸的凸起点3132，所述凸起点3132作为自动对焦及照明固定座7562及其上的平面反射镜t、二向色镜a、二向色镜b的定位点。所述凹面3131具有较高的平面度和垂直度，通过设置凹面3131而不是直接将自动对焦及照明固定座7562固定在竖直支撑台313上，降低了加工难度的同时可更好地保证平面反射镜t、二向色镜a、二向色镜b在整个光学成像系统中的位置达到理想状态。

所述平面反射镜t和二向色镜a均安装(在本实施方式中为胶合)在各自的固定框760中，在每一固定框760的边缘设有多个安装结构7601(在本实施方式中为3个沉头螺钉孔)，用于将固定框760固定安装在自动对焦及照明固定座7562上；在安装结构7601旁边分别设有精密螺纹副7602，用于实现精密调节平面反射镜t和二向色镜a的角度。另在固定框760上设有应力释放结构7603，在本实施方式中，所述应力释放结构7603为开设于平面反射镜t/二向色镜a周侧的l型通槽，所述应力释放结构7603设于安装结构7601与平面反射镜t/二向色镜a之间，主要用于避免在安装固定框760时，固定框760受力变形传递到平面反射镜t/二向色镜a表面，使得平面反射镜t/二向色镜a的面型变化，导致光学成像系统性能变化。在其他实施方式中，所述应力释放结构7603可以是设于多个安装结构7601与平面反射镜t/二向色镜a之间的多段通槽。二向色镜b被安装(在本实施方式中为胶合)在l型的固定框761里，固定框761被安装在自动对焦及照明固定座7562上斜45度的高平面度的凹面7563内，在本实施方式中，固定框761通过两个螺钉固定于凹面7563内，固定框761上的沉头螺钉孔(图未标)具有一定的调节范围，可实现二向色镜b的上下左右和旋转角度等多个自由度的微调。

请参阅图17与图18所示，所述线光源调节组件755安装在水平面板3113上，位于二向色镜a前方，包括光纤调节座7551、光纤转接头7552以及柱面镜安装座7553，光纤7554与光纤转接头7552连接，光纤转接头7552固定在光纤调节座7551上，在光纤调节座7551上通过多颗如三颗固定螺钉7555及多颗如三颗精密螺纹副7556可对光纤7554进行上下左右的位置调节，使得光纤7554出射的光线与柱面镜系统7557同光轴。光纤调节座7551与柱面镜安装座7553进行同轴配合，同轴旋转光纤调节座7551与柱面镜安装座7553的相对角度，可调整光纤7554相对于柱面镜系统7557之间的角度。沿光轴方向挪动光纤调节座7551，可微调光纤7554出光面相对于柱面镜系统7557之间的距离。在柱面镜安装座7553后端设置有多个抵顶件7558(在本实施方式中为3个呈120°分布的顶丝)，用于固定光纤调节座7551。基于上述调节以保证柱面镜系统7557能按设计要求形成与相机模块g、k、o、s的芯片大小相匹配的激发光斑。所述线光源调节组件755还包括光源固定架7559，柱面镜安装座7553的前端圆柱面则穿过光源固定架7559顶端圆孔7559a进行同轴配合，可对照明光斑在整个光路中的位置进行旋转调节，通过光源固定架7559顶端的狭缝7559b和锁紧螺钉7559c可进行同轴锁定。光源固定架7559底端设置沉头直槽孔7559d，所设置的直槽孔7559d则可实现对整个线光源调节组件755的相对位置进行微调，在水平面板3113上设置有固定螺纹孔(图未示)与直槽孔7559d配合，两个固定螺纹孔的中心连线与二向色镜a呈45°设置，以保证柱面镜系统7557的中心光轴经过两次反射后与物镜71中心相重合，以实现经柱面镜系统7557整形后的矩形光斑透过物镜71投射到样品载体上所激发的荧光到达相机模块g/k/o/s后，可刚好与tdi线阵相机模块g/k/o/s的芯片大小相重合。

请参阅图19-21所示，所述物镜调节组件751包括物镜固定件7511、物镜调节座7512、上升调节电机7513、电机固定件7514、上升机构安装座7515及运输固定件7516。所述物镜调节组件751还包括多组固定调节机构。物镜调节组件751位于移动平台5上方，穿过蜂窝板3111和水平面板3113悬挂在竖直支撑台313上。所述物镜调节组件751实现的功能是能多维度高精度的调整物镜71在整个光学成像系统中的同心度，以及物镜71相对物面和像面的垂直度的精细调节，所述物镜调节组件751的调节精度可达百纳米级，所述物镜调节组件751在上升调节电机7513的带动下，带动物镜71配合对焦模块73实现快速高精度的对焦。物镜71通过精密螺纹与物镜固定件7511进行连接，物镜固定件7511与物镜调节座7512通过多组如三组精密调节机构7517相连接，三组精密调节机构7517分别包括一个精密螺纹副7517a和两个紧固螺钉7517b，精密螺纹副7517a两边各设置一个带弹簧垫圈的紧固螺钉7517b。三组精密调节机构7517呈120°的三角鼎立位置设置在物镜固定件7511上，通过三组精密调节机构7517，可调节物镜71的倾斜角度，从而实现在物镜71光轴与样品载体的垂直度，保证整个成像视场保持在物镜71的成像景深范围内，中间和边缘视场均能清晰成像。同时在物镜调节座7512上设有具有确定安装方位的定位槽7512a，从而实现物镜71的精确定位，并避免调节时损坏接触表面。物镜固定件7511与物镜调节座7512还通过辅助调节组件7518连接，在本实施方式中，在距离每组精密调节机构751760°位置处设置有辅助调节组件7518，辅助调节组件7518可保证在精密调节过程中，松开所有紧固螺钉7517b后，物镜71和物镜固定件7511不会掉落，大大方便精密调节等功能需求。物镜调节座7512连带物镜固定件7511和物镜71连接在上升调节电机7513上，上升调节电机7513则与电机固定件7514连接，并一起与上升机构安装座7515连接，共同构成物镜调节组件751，物镜调节组件751通过上升机构安装座7515安装在竖直支撑台313上。物镜固定件7511和物镜调节座7512通过镂空、设置加强筋等方式进行了刚性及减重设计，上升调节电机7513可带动约625g负载进行纳米级精度的上下调节，从而实现通过调节物镜71的位置来调整物面到物镜71之间的距离，使得光学检测装置7在整个扫面过程中均能达到最优/较优的成像状态。

在本实施方式中，大部分二向色镜微调组件均包含三组调节锁定组件，可进行二向色镜平面的角度微调，以保证光路按设计要求沿理想光轴进行转折传播，同时，所有的二向色镜的固定框设置了应力释放结构，避免因镜片粘胶固化及固定座螺钉锁紧导致的镜片变形，从而影响光学成像系统的成像质量。

在二向色镜b上方设有二向色镜c、h、d，二向色镜c、h、d均胶合在各自的固定框中，然后通过三组调节锁定组件固定到相应的固定座上，通过紧固螺钉根据其在光学成像系统中的位置锁定安装在光学竖直固定板上。请参阅图22与图23所示，二向色镜c和d的固定框762安装在同一个固定座763相互垂直的两个直角面7631上，两个直角面7631分别与光轴呈45°角，固定座763的横截面为三角形，固定座763连接两直角面7631的斜面7632与光轴平行。在每一固定框762的边缘设有多个沉头螺钉孔(未标示)，用于供螺钉7621穿过将固定框762固定安装在固定座763上；在螺钉孔旁边分别设有精密螺纹副7622，通过精密螺纹副7622可进行二向色镜c/d的角度微调，以保证精确按光路设计要求使得二向色镜c/d相对于光轴呈45°安装，同时每一固定框762设置了应力释放结构7623，避免因镜片粘胶固化及镜片座螺钉锁紧导致的镜片变形，从而影响光学成像系统的成像质量。在固定座763下方设有固定底座764，固定底座764上设有多个(在本实施方式中为2个)定位销钉7641，用于精确定位二向色镜c和d的安装位置，固定底座764上还设有多个(在本实施方式中为4个)锁紧螺钉7642，用于锁紧整个二向色镜微调组件，防止二向色镜c和d随时间的偏移变化，保证光路的稳定性。

同理，请参阅图24所示，二向色镜h被胶合在固定框765中，同样地，通过固定框765上的三颗精密螺纹副7651，可调整二向色镜h在光路中相对于光轴的角度。固定框765固定在固定座766上，固定座766设置于固定底座767上，固定座766底边有多个(如三个)螺纹孔，在固定底座767上则设有与之配合的多个(如三个)沉头螺纹孔7671，用于将固定座766与固定底座767相连接。在固定底座767上设置有沿光轴方向的定位销钉孔，其中一个为过盈配合的圆形销钉孔7672，用于定位，一个为槽型销钉孔7673，用于确定光轴方向，同时可方便装配，降低加工难度。

经过二向色镜d/h分光后的光线需要通过滤光片e/i/l/p和筒镜f/j/m/q聚光最终进入到tdi相机模块g/k/o/s中，在此光路中，要求筒镜f、j、m、q与光轴具有较好的同心度。滤光片e、i、l、p安装于对应的筒镜f、j、m、q上，请参阅图25所示，每一筒镜f、j、m、q被安装在各自的筒镜安装组件754上，所述筒镜安装组件754的下表面具有较好的平面度，同时筒镜f、j、m、q的安装表面具有较高的垂直度和圆柱度。通过筒镜安装组件754顶端的锁紧螺钉7541对筒镜f/j/m/q进行抱紧锁定以此来保证筒镜f/j/m/q安装的稳定性和同心度。在筒镜安装组件754的底部，设有定位销钉7542(在本实施方式中为两个)，用于精确定位筒镜f/j/m/q在整个光路中的安装位置，同时保证筒镜f/j/m/q自身的光轴与整个光路的光轴的平行度。筒镜安装组件754的底部还设有多个(如4个)锁紧螺纹孔7543，带弹簧垫圈的螺钉(图未示)通过竖直支撑台313背面的沉头孔(图未示)连接到筒镜安装组件754底部的锁紧螺纹孔7543，以此锁紧整个筒镜安装组件754，保证筒镜f/j/m/q的位置稳定不变。

在本实施方式中，为使得整个光学检测装置7结构更加紧凑，长宽高更加符合人体工学，方便调试，另还设置了平面反射镜n、r，对光线进行转折。请参阅图26与图27所示，平面反射镜n、r被反射镜调节组件757固定于竖直支撑台313上。平面反射镜n、r首先被安装(在本实施方式中为胶合)在反射镜框7571中，反射镜框7571安装在反射镜安装调节基座7572上，所述反射镜安装调节基座7572包括底部7572a与侧壁7572b，底部7572a与侧壁7572b共同形成收容反射镜框7571的空间。所述反射镜框7571固定于侧壁7572b上。除此之外，反射镜调节组件757还包括两个或多个反射镜微调装置7573，所述两个或多个反射镜微调装置7573包括水平调节件7573a、垂直调节件7573b及基座旋转定位件7573c。在本实施方式中，所述基座旋转定位件7573c包括水平旋转定位件7573d与垂直旋转定位件7573e，且所述水平旋转定位件7573d与垂直旋转定位件7573e均为定位销。其中，水平旋转定位件7573d设置于底部7572a及竖直支撑台313上，位于光学成像系统光轴的转折点处，反射镜调节组件757可以水平旋转定位件7573d为轴心进行旋转；垂直旋转定位件7573e设置于侧壁7572b上，反射镜调节组件757可以垂直旋转定位件7573e为轴心进行旋转。所述垂直调节件7573b设置于侧壁7572b上，垂直调节件7573b上沿垂直方向设有至少两个抵顶反射镜框7571的抵顶件7573f，通过调节抵顶件7573f施加于反射镜框7571的力度，可精细调节反射镜n/r的反射面相对竖直支撑台313的垂直度，以此保证转折光路的转折点及转折角度达到光学成像系统中各镜片的理想状态。所述水平调节件7573a设置于底部7572a前方或后方，水平调节件7573a沿水平方向设有至少两个抵顶底部7572a的抵顶件7573g，通过调节抵顶件7573g施加于底部7572a的力度，可微调反射镜框7571于水平方向的角度。所述抵顶件7573f、抵顶件7573g为顶丝，通过分开设置的顶丝一紧一松便可实现对反射镜n、r位置以及反射面与光轴之间的角度方位的精细调节，以使得反射镜n、r与系统光轴成光学成像系统所需45°角。

光线经过筒镜f/j/m/q聚焦后，成像在相机模块g/k/o/s上，由于tdi相机的延时积分的工作原理，需要保证移动平台5的运动方向与相机模块g/k/o/s的积分方向保持高度一致、同一个物点在四个相机模块g、k、o、s上的成像位置需要保持一致，同时相机芯片需要保证与最佳成像像面保持一致。为实现前述功能，请参阅图28至图30所示，相机调节组件753主要包括相机基座7531、相机上下调节件7532、相机旋转调节件7533、相机组件固定件7534，同时还设置有相机旋转调节机构7535、相机左右调节机构7536、相机上下调节机构7537、及相机前后调节机构7538等多个维度的精密微调机构。在相机组件固定件7534上设置有槽型销钉孔7534a(在本实施方式中为两个槽型销钉孔)，可通过设置在竖直支撑台313上的定位销钉轻松确定相机模块g/k/o/s在光轴方向成像焦面的大致位置。相机组件固定件7534上开设多个垂直于光轴方向的槽孔7534b，螺钉穿过槽孔7534b即可将整个相机模块g/k/o/s固定在竖直支撑台313上。在相机组件固定件7534的一端设置所述相机左右调节机构7536，借助相机左右调节机构7536可以推动相机组件固定件7534，相机组件固定件7534再带动整个相机调节组件753与相机模块g/k/o/s在垂直于光轴的平面上相对移动，便于相机芯片短方向的中心像素与光轴对齐。相机基座7531设置于相机组件固定件7534上，与相机组件固定件7534相连接，在本实施方式中，相机基座7531整体呈l型，相机基座7531底部设置有多个(在本实施方式中为4个)沿光轴方向的长槽孔7531a，长槽孔7531a为相机模块g/k/o/s在光路中的前后(最佳成像位置)调节提供导向。相机前后调节机构7538固定在相机组件固定件7534的侧边上，位于相机基座7531的前方或后方，在本实施方式中，相机前后调节机构7538位于相机基座7531的后方，相机前后调节机构7538的微调螺杆7538a卡扣在相机基座7531底部后端，通过微调螺杆7538a推动相机基座7531在相机组件固定件7534上沿前后位置移动，便可实现相机模块g/k/o/s焦面位置的调节。在相机基座7531的顶端或底端设置有相机上下调节机构7537，在本实施方式中，所述相机上下调节机构7537固定在相机基座7531的上端，相机上下调节机构7537的一端与固定安装在相机基座7531上的相机上下调节件7532相连。相机上下调节件7532设置四个上下方向的长槽孔7532a，通过相机上下调节机构7537中螺杆7537a的微旋调节，可带动相机上下调节件7532相对相机基座7531在上下方向位置进行微调，使相机芯片长方向中心像素与光轴重合。在相机上下调节件7532上设有一圆孔7532b，所述圆孔7532b中心与相机旋转调节件7533的中心带圆孔的凸台7533a同轴配合，界定了相机模块g/k/o/s旋转调节过程中的旋转轨道。在相机旋转调节件7533上还开设有多个圆弧槽孔7533b，在本实施方式中，在相机旋转调节件7533的四边的中心位置处各设置有一圆弧槽孔7533b，用于完成进行相机旋转调节后将相机旋转调节件7533在整个组件中的位置固定。另，在相机旋转调节件7533上下方向的两个固定槽孔7533c旁还各设有一个精密调节顶丝7533d，用于调整相机模块g/k/o/s单个成像面相对于光轴的垂直度(倾斜度)调节。相机模块g/k/o/s则安装在相机旋转调节件7533上。通过前述的调节组件中各个组件的配合调节，即可完成对相机模块g/k/o/s多维度的精密调整。借助相机模块g/k/o/s的旋转调节，即可实现相机模块g/k/o/s的积分方向和移动平台5的运动方向保持高度一致。通过相机上下调节机构7537、相机左右调节机构7536，可使得各通道相机模块g、k、o、s的所成图像在xy方向保持高度一致，偏差可保证在1-3个像素之间。借助相机前后调节机构7538和相机旋转调节机构7535，可使得各通道相机模块g、k、o、s整个成像面均保持在成像焦深范围内。

以下简述下利用精密螺纹副与锁紧螺杆完成各组件精密调节的原理。请参阅图31所示，实体81通过多个压紧组件82安装于实体83上，压紧组件82为所述实体81与实体83提供相向的弹性压力。压紧组件82包括调节螺栓821与套设于调节螺栓821上的弹性装置822。实体83上开设螺孔831，调节螺栓821一端伸入螺孔831，与螺孔831连接，调节螺栓821的头部被限制于实体81上。弹性装置822一端抵持调节螺栓821的头部，另一端抵持实体81，弹性装置822被压缩，为实体81提供朝向实体83的弹性压力。

精密调节组件84如精密螺纹副调节实体81与实体83之间的相对位置。精密调节组件84为实体81提供与上述弹性压力反向的反向力，当实体81所受的弹性压力与反向力平衡时，实体81即被稳定在相对实体83的某个位置上。通过精密调节组件84调节该反向力，即可达到精密微调实体81和实体83之间相对位置的目的，当实体81与实体83之间设置多个压紧组件82与多个精密调节组件84时，可以调节实体81相对于实体83的平面平行度。

综上所述，本发明实施方式提供检测装置，通过设置水平支撑台与竖直支撑台，使光学元器件在水平支撑台与竖直支撑台构成的立体空间内沿二维方向排布，使检测装置整机结构更紧凑、占用空间更小，且更符合人体工学，方便机器调试。

另外，光学元器件通过各自的安装组件及/或调节组件安装于所述竖直支撑台上，所述光学元器件的位置及/或角度通过精密螺纹副、及/或通过固定所述安装组件及/或调节组件的螺钉、及/或通过多个抵顶所述安装组件及/或调节组件的抵顶件来实现精密调节，保证了检测装置的光学成像系统成像的质量。

再者，整个检测装置通过减震支撑组件支撑，有效避免了外界震动对检测装置内元器件性能的影响。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。