荧光种子分选仪检测光学系统以及荧光种子分选装置的制作方法

1.本实用新型涉及种子分选领域，特别是涉及一种荧光种子分选仪检测光学系统以及荧光种子分选装置。

背景技术：

2.在第三代杂交水稻的研究工作中，为实现不育系种子的批量繁殖，发明了荧光蛋白标记工程保持系种子的分选方法，以确保不育系和第三代杂交水稻组合不含转基因成分。然而由于荧光种子和非荧光种子在种子外壳颜上并没有显著差别，因此目前市场上的选机所采用的选方法不能够识别荧光种子和非荧光种子，无法实现不育系种子的生产应用。由此存在转基因种子流入市场，被人误食或者销毁不充分自行繁殖的隐患。
3.针对上述问题，研发了荧光种子分选装置，其通过特定光源照射荧光种子，激发荧光种子中的荧光蛋白的荧光信号，从而使荧光种子能够被识别并被分选出来。目前的荧光种子分选装置采用特定光源照射荧光种子，激发荧光种子的荧光信号，再通过滤光片将光源信号滤除，提高荧光信号的信噪比，进而提高荧光种子的识别率。
4.介质膜滤光片在滤除光源信号方面性能较好，但是介质膜滤光片对于入射光的入射角度要求严格，一般要求入射光线的入射角小于10度。目前收集荧光信号的光学系统很难保证入射到介质膜滤光片入射光角度小于10度，导致入射光进入检测相机，影响荧光信号的检测。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提出一种可使用介质膜长途滤光片的荧光种子分选仪检测光学系统以及荧光种子分选装置，此检测光学系统可以将各个方向的入射光转换为入射角度较小的入射光，因此光源的信号可被滤光片滤除，极大的降低了光源信号对荧光信号的干扰。
6.本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统，包括光源、光阑、凹透镜、凸透镜、介质膜滤光片、成像镜头，所述光源用于向被测种子发出光线，所述光阑、凹透镜、凸透镜共光轴设置，所述光阑设置于所述被测种子的正前方，所述凹透镜设置于所述光阑的正前方，所述凸透镜设置于所述凹透镜的正前方，所述介质膜滤光片设置于所述凸透镜的正前方，所述成像镜头设置于所述介质膜滤光片的正前方，以使光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑、凹透镜以及凸透镜后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光，以使荧光信号透过介质膜滤光片入射到成像镜头上。
7.本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统，其中，所述光阑为可调节孔径大小的光阑，通过调节孔径大小，从而调整光源散射光以及激发出的荧光信号入射到介质膜滤光片上的入射角度。
8.本实用新型的荧光种子分选装置，包括光源、光阑、凹透镜、凸透镜、介质膜滤光
片、成像镜头，所述光源用于向被测种子发出光线，所述光阑、凹透镜、凸透镜共光轴设置，所述光阑设置于所述被测种子的正前方，所述凹透镜设置于所述光阑的正前方，所述凸透镜设置于所述凹透镜的正前方，所述介质膜滤光片设置于所述凸透镜的正前方，所述成像镜头设置于所述介质膜滤光片的正前方，以使光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑、凹透镜以及凸透镜后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光，以使荧光信号透过介质膜滤光片入射到成像镜头上，所述荧光种子分选装置还包括电磁阀、喷气嘴以及ccd，ccd用于接收成像镜头的成像，ccd上检出荧光信号，则发信号给电磁阀，电磁阀控制喷气嘴将发出荧光的被测种子吹落。
9.本实用新型的技术方案能将各种角度的入射光转换为入射到滤光片上的入射角度小于10度的入射光，有利于将入射光中的光源信号去除，提高荧光信号的信噪比，从而提高种子识别率以及分选的准确率。
10.通过调节光阑的大小可以调整光源散射光以及激发出的荧光信号入射到滤光片上的入射角度，进而调节滤光片对激发光源的滤除程度，实现荧光信号的高信噪比检测。
附图说明
11.图1是本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统的结构示意图；
12.图2是前置透镜的结构示意图。
具体实施方式
13.如图1、图2所示，本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统，包括光源1、光阑3、凹透镜4、凸透镜5、介质膜滤光片6、成像镜头7，所述光源用于向被测种子发出光线，所述光阑、凹透镜、凸透镜共光轴设置，所述光阑设置于所述被测种子的正前方，所述凹透镜设置于所述光阑的正前方，所述凸透镜设置于所述凹透镜的正前方，所述介质膜滤光片设置于所述凸透镜的正前方，所述成像镜头7设置于所述介质膜滤光片的正前方，以使光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑3、凹透镜4以及凸透镜5后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片6，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光，以使荧光信号透过介质膜滤光片入射到成像镜头上。
14.光阑3、凹透镜4、凸透镜5构成前置镜头。
15.本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统，其中，所述光阑3为可调节孔径大小的光阑，通过调节孔径大小，从而调整光源散射光以及激发出的荧光信号入射到介质膜滤光片上的入射角度。
16.本实用新型的荧光种子分选装置，包括光源、光阑、凹透镜、凸透镜、介质膜滤光片、成像镜头，所述光源用于向被测种子发出光线，所述光阑、凹透镜、凸透镜共光轴设置，所述光阑设置于所述被测种子的正前方，所述凹透镜设置于所述光阑的正前方，所述凸透镜设置于所述凹透镜的正前方，所述介质膜滤光片设置于所述凸透镜的正前方，所述成像镜头设置于所述介质膜滤光片的正前方，以使光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑、凹透镜以及凸透镜后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光，以使荧光信号透过介质膜滤光片入射到成像镜头上，所述荧光种子分选装置还包括电磁阀9、喷气嘴10以及ccd8，ccd用于接收成像镜头的成像，
ccd上检出荧光信号，则发信号给电磁阀，电磁阀控制喷气嘴将发出荧光的被测种子2吹落。
17.ccd是电荷耦合器件(charge coupled device)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的相机元件。
18.本实用新型的技术方案能将各种角度的入射光转换为入射到滤光片上的入射角度小于10度的入射光，有利于将入射光中的光源信号去除，提高荧光信号的信噪比，从而提高种子识别率以及分选的准确率。
19.通过调节光阑的大小可以调整光源散射光以及激发出的荧光信号入射到滤光片上的入射角度，进而调节滤光片对激发光源的滤除程度，实现荧光信号的高信噪比检测。
20.本实用新型的技术方案：在成像镜头7前引入光阑3、凹透镜4以及凸透镜5，被测种子2的散射光经过光阑3、凹透镜4以及凸透镜5后转换为入射角小于10度的入射光，经过介质膜滤光片6，光源1的信号光被滤除，波长较长的荧光信号透过滤光片入射到成像镜头7上，最终成像在ccd8上。如ccd8上检出相应位置处的荧光信号，则发信号给电磁阀9，控制喷气嘴10吹气，将相应的荧光种子吹走，其他没有检测出荧光信号的种子直接下落，从而完成荧光种子和非荧光种子的分选。
21.本实用新型的技术方案能将各种角度的入射光转换为入射到滤光片上的入射角度小于10度的入射光，有利于将入射光中的光源信号去除，提高荧光信号的信噪比，从而提高种子识别率以及分选的准确率。
22.通过调节光阑的大小可以调整光源散射光以及激发出的荧光信号入射到滤光片6上的入射角度，进而调节滤光片对激发光源的滤除程度，实现荧光信号的高信噪比检测。
23.光源1发出的激发光入射到被测种子2上面，光源1的散射光及激发出的荧光信号以各种角度散射，经过光阑3、凹透镜4以及凸透镜5后转换为入射角小于10度的入射光，经过介质膜滤光片6，光源1的信号光被滤除，波长较长的荧光信号透过滤光片入射到成像镜头7上，最终成像在ccd8上。如ccd8上检出相应位置处的荧光信号，则发信号给电磁阀9，控制喷气嘴10吹气，将相应的荧光种子吹走，其他没有检测出荧光信号的种子直接下落，从而完成荧光种子和非荧光种子的分选。
24.本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统以及荧光种子分选装置可使用介质膜长途滤光片。
25.本实用新型的前置透镜及成像透镜相结合的成像方式，将前置透镜与成像透镜之间的光转化为近似的平行光，在前置透镜与成像透镜之间加入滤光片，这样可保证检测光以很小的入射角度入射到介质膜滤光片上面，从而达到很好的滤除杂散光以及光源激发光的作用。提高对荧光种子的检测率。
26.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种荧光种子分选仪检测光学系统，其特征在于，包括光源、光阑、凹透镜、凸透镜、介质膜滤光片、成像镜头，所述光源用于向被测种子发出光线，所述光阑、凹透镜、凸透镜共光轴设置，所述光阑设置于所述被测种子的正前方，所述凹透镜设置于所述光阑的正前方，所述凸透镜设置于所述凹透镜的正前方，所述介质膜滤光片设置于所述凸透镜的正前方，所述成像镜头设置于所述介质膜滤光片的正前方，以使光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑、凹透镜以及凸透镜后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光，以使荧光信号透过介质膜滤光片入射到成像镜头上。2.根据权利要求1所述的荧光种子分选仪检测光学系统，其特征在于，所述光阑为可调节孔径大小的光阑，通过调节孔径大小，从而调整光源散射光以及激发出的荧光信号入射到介质膜滤光片上的入射角度。3.一种荧光种子分选装置，其特征在于，包括光源、光阑、凹透镜、凸透镜、介质膜滤光片、成像镜头，所述光源用于向被测种子发出光线，所述光阑、凹透镜、凸透镜共光轴设置，所述光阑设置于所述被测种子的正前方，所述凹透镜设置于所述光阑的正前方，所述凸透镜设置于所述凹透镜的正前方，所述介质膜滤光片设置于所述凸透镜的正前方，所述成像镜头设置于所述介质膜滤光片的正前方，以使光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑、凹透镜以及凸透镜后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光，以使荧光信号透过介质膜滤光片入射到成像镜头上，所述荧光种子分选装置还包括电磁阀、喷气嘴以及ccd，ccd用于接收成像镜头的成像，ccd上检出荧光信号，则发信号给电磁阀，电磁阀控制喷气嘴将发出荧光的被测种子吹落。

技术总结

本实用新型的荧光种子分选仪检测光学系统以及荧光种子分选装置，其中，光学系统包括光源、光阑、凹透镜、凸透镜、介质膜滤光片、成像镜头，光源的散射光及被测种子激发出的荧光信号经过光阑、凹透镜以及凸透镜后转换为入射角小于10度的入射光入射至介质膜滤光片，介质膜滤光片用于滤除光源的信号光。本实用新型的荧光种子分选装置还包括电磁阀、喷气嘴以及CCD，CCD上检出荧光信号，则发信号给电磁阀，电磁阀控制喷气嘴将发出荧光的被测种子吹落。本实用新型的技术方案能将各种角度的入射光转换为入射到滤光片上的入射角度小于10度的入射光，有利于将入射光中的光源信号去除，提高荧光信号的信噪比，从而提高种子识别率以及分选的准确率。确率。确率。