生物芯片技术融合了生命科学、化学、微电子技术、计算机科学、生命信息学等多种学科的最新技术。它的出现使得大规模、高效率地分析基因的功能及其在各种情况下的表达成为可能,可有效地解决传统生物学手段所遇到的困难。它以检测方便、信息量大的优点,引起了科技界的极大重视和极高的研究热情,其广阔的应用前景也吸引了产业界的关注。它将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。CCD生物芯片检测仪以其功能强大、检测效率高、操作简单等诸多优点而得到很好的发展,但目前国内还几乎是空白。研制出性能优越、价格合理、有自主的知识产权、适合市场需求的CCD生物芯片检测仪样机,为形成产业,产生好的社会效益和经济效益奠定基础。本文在分析生物芯片检测技术的两种检测仪器激光共聚焦生物芯片扫描仪和CCD生物芯片检测仪的工作原理、性能特点的基础上,结合我们现有的微电子光刻设备的技术,提出了一套切实可行的CCD生物芯片检测仪设计方案。设计方案中采用积木错位式蝇眼透镜来实现均匀照明,解决了多波长激发光源均匀照明技术问题;采用大数值孔径物镜高效率地收集荧光信号,利用合理设计的窄带滤光片尽量消除激发光和CCD探测发射荧光时杂散光的影响,并极大地减小光源激发和发射荧光之间的交叉耦合,选用12位冷却型科学零级进行探测,以提高探测灵敏度和动态范围。实现了图像处理过程中的图像平滑、图像去噪声、图像锐化等滤波算法,以进一步提高探测结果的信噪比,并通过信号光斑自动定位和背景噪声自动识别等专门算法,保证图像分析结果的准确性。实验结果表明设计研制的仪器完全满足设计指标要求,具有较好的应用前景。