本發明屬于生物醫學成像，具體涉及一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統。

背景技術：

1、在神經科學的發展進程中，小鼠行為學實驗對于深入探究神經元活動及其與行為的關聯起著關鍵作用，而鈣成像顯微鏡作為觀測小鼠神經元鈣信號變化的重要工具，其性能和設計直接影響著實驗的質量和結果的準確性。

2、然而，傳統的鈣成像顯微系統多采用硬板結構，這種結構在實際應用中暴露出諸多問題：1.硬板通常安裝在顯微鏡的側邊，其較大的體積和固定的形狀不僅占據了顯微鏡周圍寶貴的空間，使得鈣成像顯微系統的布局更為復雜，而且不利于在狹小的實驗環境中進行靈活安裝和調試。2.從重量方面來看，硬板由于其材料和制造工藝的固有特性，一般重量可達20克左右，在小鼠行為學實驗中，這樣的重量對于體型較小的小鼠而言，會對其自然行為產生不可忽視的干擾。例如，當小鼠在自由活動時，較重的硬板可能會限制其正常的運動范圍和行為模式，導致小鼠產生不自然的應激反應，進而使得實驗所獲取的數據出現偏差，無法真實反映小鼠在自然狀態下的神經元活動情況。

3、此外，傳統的鈣成像顯微系統使用的同軸線數量和規格受到極大限制，通常僅能依靠一根同軸線進行信號傳輸，并且該同軸線所能承載的最大電流僅為50ma，這種限制使得硬板結構的鈣成像顯微系統只能應用于基礎的鈣成像實驗，對于那些需要更高電流來驅動的先進實驗技術或功能擴展，如某些需要更強光照刺激或更復雜信號處理的神經元研究實驗，傳統硬板結構的鈣成像顯微系統則無法滿足相應的需求，極大地限制了其在神經科學研究領域的應用范圍和深度。

4、因此，本發明提供一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統解決上述技術問題。

技術實現思路

1、針對上述問題，本發明的目的在于提供的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，旨在減輕鈣成像顯微系統的重量，極大減少器材對動物行為的干擾，有效提升實驗的準確性和一致性。

2、本發明提供一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，包括：

3、傳輸模塊，其開設有供線纜穿過的蓋口；

4、cmos模塊，其與所述傳輸模塊連接，用于采集光信號，并將所述光信號轉換為電信號形式的圖像數據；

5、液體透鏡模塊，其包括第一液體透鏡和與所述第一液體透鏡連接的第二液體透鏡，所述第一液體透鏡和所述第二液體透鏡用于調節光線的焦距；

6、主體模塊，其包括設置于所述液體透鏡模塊下方的殼體和設置于所述殼體內的透鏡模組；所述透鏡模組包括用于分離光線光路的分光鏡、位于所述分光鏡下方用于聚焦光線的聚焦透鏡和用于向所述分光鏡發射特定波長的光以進行鈣成像的led鈣成像發光單元；

7、led驅動模塊，其與所述傳輸模塊連接；且所述led驅動模塊設有預留口；

8、led光源，與所述led驅動模塊電連接，所述led光源經所述預留口延伸至所述led鈣成像發光單元內的預設位置處，用于激發所述led鈣成像發光單元產生滿足鈣成像所需的光線；

9、傳輸線纜，其包括極細同軸線和細線纜；所述極細同軸線和所述細線纜的一端與所述cmos模塊連接，另一端經所述傳輸模塊的蓋口與外部的數據采集模塊連接，用于傳輸所述cmos模塊產生的圖像數據信號以及接收所述數據采集模塊的控制信號；所述極細同軸線包括第一內導體、設置于所述第一內導體外周緣的第一絕緣層以及設置于所述第一絕緣層外周緣的第一外導電體結構，所述細線纜包括第二內導體、設置于所述第二內導體外周緣的第二絕緣層以及設置于所述第二絕緣層外周緣的第二外導電體結構。

10、優選的，所述cmos模塊通過第一柔性電路板與所述傳輸模塊連接，且所述第一柔性電路板以折疊的方式將所述cmos模塊反翻轉至所述傳輸模塊的下方；所述第一液體透鏡通過第二柔性電路板與所述第二液體透鏡連接，且所述第二柔性電路板以折疊的方式使所述第一液體透鏡和所述第二液體透鏡呈對正間隔設置；所述led驅動模塊通過第三柔性電路板與所述傳輸模塊連接，且所述第三柔性電路板向所述led鈣成像發光單元方向彎折，以使所述led驅動模塊位于所述殼體側面。

11、優選的，所述極細同軸線和所述細線纜均的長度均為2.5米，所述極細同軸線和所述細線纜的數量均為6根。

12、優選的，所述極細同軸線和所述細線纜的橫截面為圓形，且所述極細同軸線和所述細線纜直徑小于2mm。

13、優選的，所述第一外導電體結構和所述第二外導電體結構均為金屬材料編織形成，且所述金屬材料為銅線。

14、優選的，所述led光源包括用于發出第一波長的第一led燈珠和第三led燈珠、第二led燈珠、第三led燈珠和第四led燈珠，且所述第一led燈珠和所述第三led燈珠呈對角分布用于發出第一波長的激發光線，所述第二led燈珠和所述第四led燈珠呈對角分布用于發出第二波長的激發光線。

15、與相關技術相比，本發明提供的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統中，傳輸模塊位于最上方，且開設有供線材穿過蓋口；cmos模塊向下折疊置于傳輸模塊底部且背向傳輸模塊；液體透鏡模塊獨特折疊位于cmos模塊下方；led驅動模塊彎折置于主體模塊側邊。上述模塊布局精巧，節省空間，確保高效連接與信號傳輸，且大幅減輕重量，使實驗動物(如小鼠)在實驗過程中能保持自然行為狀態，極大減少實驗器材對動物行為的干擾，有效提升實驗的準確性和一致性。另外，所述傳輸線纜的設計，可以支持瞬時大電流供給，為led等高性能組件提供充足能量，不僅電流傳輸性能卓越，還減輕設備物理重量，降低對實驗動物自然行為的影響；且所述傳輸線纜由極細同軸線和細線纜組合，突破傳統硬板單根同軸線且電流受限的瓶頸，滿足更高要求實驗需求，提升光源亮度與系統整體性能，保障鈣成像精確性與可靠性。

技術特征：

1.一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，其特征在于，所述鈣成像顯微系統包括：

2.根據權利要求1所述的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，其特征在于，所述cmos模塊通過第一柔性電路板與所述傳輸模塊連接，且所述第一柔性電路板以折疊的方式將所述cmos模塊反翻轉至所述傳輸模塊的下方；所述第一液體透鏡通過第二柔性電路板與所述第二液體透鏡連接，且所述第二柔性電路板以折疊的方式使所述第一液體透鏡和所述第二液體透鏡呈對正間隔設置；所述led驅動模塊通過第三柔性電路板與所述傳輸模塊連接，且所述第三柔性電路板向所述led鈣成像發光單元方向彎折，以使所述led驅動模塊位于所述殼體側面。

3.根據權利要求1所述的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，其特征在于，所述極細同軸線和所述細線纜均的長度均為2.5米，所述極細同軸線和所述細線纜的數量均為6根。

4.根據權利要求1所述的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，其特征在于，所述極細同軸線和所述細線纜的橫截面為圓形，且所述極細同軸線和所述細線纜直徑小于2mm。

5.根據權利要求3所述的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，其特征在于，所述第一外導電體結構和所述第二外導電體結構均為金屬材料編織形成，且所述金屬材料為銅線。

6.根據權利要求1所述的一種基于fpc軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，其特征在于，所述led光源包括用于發出第一波長的第一led燈珠和第三led燈珠、第二led燈珠、第三led燈珠和第四led燈珠，且所述第一led燈珠和所述第三led燈珠呈對角分布用于發出第一波長的激發光線，所述第二led燈珠和所述第四led燈珠呈對角分布用于發出第二波長的激發光線。

技術總結
本發明涉及一種基于FPC軟板和特殊線設計的鈣成像顯微系統，包括：傳輸模塊、CMOS模塊、液體透鏡模塊、主體模塊、LED驅動模塊、LED光源和傳輸線纜；上述至少2個模塊通過柔性電路板連接；傳輸線纜包括極細同軸線和細線纜，且所述極細同軸線和所述細線纜，均由內導體、絕緣層和外導電體結構組成。本發明中的部分模塊經柔性電路板精巧折疊、彎折布局，節省空間且傳輸高效。另外，所述傳輸線纜的設置，既能抗電磁干擾、防信號泄漏、提升傳輸質量、延長傳輸距離，又能承載瞬時大電流，為LED等高性能組件賦能，突破傳統硬板單根同軸線、低電流局限，大幅提升信號與電流傳輸效能，滿足復雜高要求實驗。

技術研發人員：張晉勇,張晉濤
受保護的技術使用者：廣東神鏈腦科技有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28