一種激光掃描共焦熒光顯微內(nèi)窺成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于三維顯微成像領(lǐng)域，提供了一種熒光共焦顯微成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在現(xiàn)有可獲取樣品三維層析圖像的激光光源和共焦成像光路的基礎(chǔ)上，另外增加可得到寬場(chǎng)圖像的寬場(chǎng)成像光路、寬場(chǎng)照明激光光源、以及面陣探測(cè)器，并增加共焦成像光路與寬場(chǎng)成像光路配合使用的光學(xué)器件，以實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)圖像與三維層析圖像的同時(shí)顯示。該系統(tǒng)可首先利用寬場(chǎng)圖像成像模式獲得寬場(chǎng)圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品上待觀測(cè)目標(biāo)的快速搜索，在鎖定待觀測(cè)目標(biāo)后，利用三維層析圖像成像模式獲得待觀測(cè)目標(biāo)的高精度三維層析圖像，并同時(shí)獲得樣品的寬場(chǎng)表面圖像。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，解決了樣品逐點(diǎn)掃描所帶來(lái)的掃描時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)成本，有利于系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種激光掃描共焦熒光顯微內(nèi)窺成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于三維顯微成像領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光共焦顯微成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]共焦顯微成像系統(tǒng)是一種可對(duì)生物樣品等實(shí)現(xiàn)光學(xué)斷層成像的系統(tǒng)。在共焦顯微成像系統(tǒng)中，點(diǎn)光源發(fā)出的光經(jīng)第一物鏡后聚焦到樣品表面，再由樣品反射或透射后經(jīng)聚光鏡再聚焦到探測(cè)器。點(diǎn)光源、物體、探測(cè)器前的小孔三者是互相共軛的。由掃描機(jī)構(gòu)對(duì)樣品進(jìn)行xy平面掃描以得到樣品的一幅二維圖像，再由軸向掃描便可得到樣品多個(gè)層面的掃描圖像，各層圖像經(jīng)過(guò)圖像處理，便可重構(gòu)出樣品的高分辨率三維層析圖像。
[0003]熒光共焦顯微成像系統(tǒng)是通過(guò)激光照射樣品以激發(fā)樣品發(fā)出熒光，再通過(guò)探測(cè)器接受熒光來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行觀察的共焦顯微成像系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)不具有快速準(zhǔn)確尋找目標(biāo)能力，需要采用激光逐點(diǎn)大范圍掃描，使得獲取目標(biāo)樣品的三維層析圖像的時(shí)間較長(zhǎng)，準(zhǔn)確成像目標(biāo)物體比較難，且由于需要采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的掃描系統(tǒng)，使得系統(tǒng)成本增加，不利于產(chǎn)業(yè)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)不具有快速準(zhǔn)確尋找目標(biāo)能力，需要采用激光逐點(diǎn)大范圍掃描，使得獲取目標(biāo)樣品的三維層析圖像的時(shí)間較長(zhǎng)，準(zhǔn)確成像目標(biāo)物體比較難，，且使得系統(tǒng)成本高、不利于產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0006]用于產(chǎn)生激發(fā)光的激光光源；
[0007]放置在所述激光光源發(fā)出的所述激發(fā)光的光路上的共焦成像光路；
[0008]放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述共焦成像光路后的光路上的第一雙色鏡；
[0009]放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第一雙色鏡透過(guò)后的光路上的第一物鏡；
[0010]放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第一物鏡會(huì)聚后的光路上的光纖束；
[0011]放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述光纖束后的光路上的第一顯微透鏡；
[0012]放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第一顯微透鏡后的光路上的第二顯微透鏡；
[0013]帶動(dòng)所述第一顯微透鏡和所述第二顯微透鏡移動(dòng)的壓電陶瓷；
[0014]放置在所述激發(fā)光激發(fā)樣品得到的熒光經(jīng)所述共焦成像光路后的光路上的探測(cè)器；
[0015]發(fā)出寬場(chǎng)成像激光的寬場(chǎng)照明激光光源；
[0016]放置在所述寬場(chǎng)照明激光光源發(fā)出的所述寬場(chǎng)成像激光的光路上的寬場(chǎng)成像光路，所述寬場(chǎng)成像激光經(jīng)所述寬場(chǎng)成像光路和所述第一雙色鏡全反射并會(huì)聚到所述第一物鏡的后焦面；
[0017]放置在所述寬場(chǎng)成像激光經(jīng)所述樣品反射得到的反射光經(jīng)所述寬場(chǎng)成像光路后的光路上的面陣探測(cè)器。
[0018]本發(fā)明提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)是在現(xiàn)有可獲取樣品三維層析圖像的激光光源和共焦成像光路的基礎(chǔ)上，另外增加可得到寬場(chǎng)圖像的寬場(chǎng)成像光路、寬場(chǎng)照明激光光源、以及面陣探測(cè)器，并增加共焦成像光路與寬場(chǎng)成像光路配合使用的光學(xué)器件，以實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)圖像與三維層析圖像的同時(shí)顯示。該系統(tǒng)在工作時(shí)，可首先利用寬場(chǎng)圖像成像模式獲得寬場(chǎng)圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品上待觀測(cè)目標(biāo)的快速搜索，在鎖定待觀測(cè)目標(biāo)后，通過(guò)調(diào)節(jié)第一顯微透鏡和所述第二顯微透與光纖束端面距離，調(diào)節(jié)寬場(chǎng)圖像范圍大小，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確尋找共焦成像目標(biāo)位置，最后利用三維層析圖像成像模式獲得待觀測(cè)目標(biāo)的高精度三維層析圖像，并同時(shí)獲得樣品的寬場(chǎng)表面圖像。相對(duì)于現(xiàn)有的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，解決了樣品逐點(diǎn)掃描所帶來(lái)的掃描時(shí)間長(zhǎng)、目標(biāo)位置難以確定等問(wèn)題，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)成本，有利于系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2是圖1中共焦成像光路的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖3是圖1中寬場(chǎng)成像光路的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]本發(fā)明提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)是在現(xiàn)有可獲取樣品三維層析圖像的激光光源和共焦成像光路的基礎(chǔ)上，另外增加可得到寬場(chǎng)圖像的寬場(chǎng)成像光路、寬場(chǎng)照明激光光源、以及面陣探測(cè)器，并增加共焦成像光路與寬場(chǎng)成像光路配合使用的光學(xué)器件，以實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)圖像與三維層析圖像的同時(shí)顯示。
[0024]圖1示出了本發(fā)明提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0025]本發(fā)明提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)包括:發(fā)出激發(fā)光的激光光源11 ;放置在激光光源11發(fā)出的激發(fā)光的光路上的共焦成像光路12 ;放置在激發(fā)光經(jīng)共焦成像光路12后的光路上的第一雙色鏡14 ;放置在激發(fā)光經(jīng)第一雙色鏡14透過(guò)后的光路上的第一物鏡15 ；放置在激發(fā)光經(jīng)第一物鏡15會(huì)聚后的光路上的光纖束16 ;放置在激發(fā)光經(jīng)光纖束16后的光路上的第一顯微透鏡18 ;放置在激發(fā)光經(jīng)第一顯微透鏡18后的光路上的第二顯微透鏡19 ;帶動(dòng)第一顯微透鏡18和第二顯微透鏡19移動(dòng)的壓電陶瓷17 ;放置在激發(fā)光激發(fā)樣品得到的熒光經(jīng)共焦成像光路12后的光路上的探測(cè)器13 ;發(fā)出寬場(chǎng)成像激光的寬場(chǎng)照明激光光源20 ;放置在寬場(chǎng)照明激光光源20發(fā)出的寬場(chǎng)成像激光的光路上的寬場(chǎng)成像光路21,寬場(chǎng)成像激光經(jīng)寬場(chǎng)成像光路21和第一雙色鏡14全反射并會(huì)聚到第一物鏡15的后焦面；放置在寬場(chǎng)成像激光經(jīng)樣品反射得到的反射光經(jīng)寬場(chǎng)成像光路21后的光路上的面陣探測(cè)器22。
[0026]該熒光共焦顯微成像系統(tǒng)的工作原理是:在系統(tǒng)工作前，標(biāo)定壓電陶瓷17的驅(qū)動(dòng)電壓大小，建立光纖束16的端面與第一顯微透鏡18和第二顯微透鏡19之間的距離與壓電陶瓷17的驅(qū)動(dòng)電壓之間的關(guān)系，并確定三維層析圖像成像時(shí)的第一電壓范圍、以及寬場(chǎng)圖像成像時(shí)的第二電壓范圍。在系統(tǒng)工作時(shí)，首先將壓電陶瓷17的驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)至寬場(chǎng)圖像成像模式下的第二電壓范圍，以獲得實(shí)時(shí)的寬場(chǎng)圖像，在搜索到樣品上的待觀測(cè)目標(biāo)后，逐漸調(diào)節(jié)壓電陶瓷17的驅(qū)動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)逐漸調(diào)小視場(chǎng)直至準(zhǔn)確鎖定待觀測(cè)目標(biāo)，再用三維層析圖像成像模式獲得待觀測(cè)目標(biāo)的高精度三維層析圖像，并同時(shí)獲得樣品的寬場(chǎng)表面圖像。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，對(duì)于三維層析圖像的獲取，首先由激光光源11發(fā)出激發(fā)光，該激發(fā)光可為連續(xù)光或脈沖光，其波長(zhǎng)位于熒光染料或自體熒光物質(zhì)的吸收區(qū)；之后，激發(fā)光經(jīng)共焦成像光路12后的準(zhǔn)直光透過(guò)第一雙色鏡14進(jìn)入第一物鏡15，由第一物鏡15會(huì)聚耦合進(jìn)入光纖束16中的某根光纖；之后，由光纖束16的另一端的對(duì)應(yīng)光纖出射后，由第一顯微透鏡18和第二顯微透鏡19聚焦到樣品中；之后，根據(jù)光路可逆原則，樣品經(jīng)激發(fā)光激發(fā)出的熒光經(jīng)第二顯微透鏡19和第一顯微透鏡18耦合進(jìn)入光纖束16中的對(duì)應(yīng)光纖，再經(jīng)第一物鏡15后經(jīng)第一雙色鏡14透射到共焦成像光路12 ;之后，經(jīng)共焦成像光路12后的熒光聚焦到探測(cè)器13。對(duì)于寬場(chǎng)圖像的獲取，首先，寬場(chǎng)照明激光光源20發(fā)出寬場(chǎng)成像激光，寬場(chǎng)成像激光的波長(zhǎng)可以是808nm ;之后，寬場(chǎng)成像激光經(jīng)寬場(chǎng)成像光路21和第一雙色鏡14全反射并會(huì)聚到第一物鏡15的后焦面，經(jīng)第一物鏡15后形成的準(zhǔn)直光出射并充滿光纖束16的整個(gè)端面，I禹合進(jìn)入整個(gè)光纖束16 ;之后，由光纖束16出射后，經(jīng)第一顯微透鏡18和第二顯微透鏡19面照明到樣品；之后，由樣品反射的反射光經(jīng)第二顯微透鏡19和第一顯微透鏡18進(jìn)入光纖束16,經(jīng)光纖束16出射后由第一雙色鏡14濾出并入射到寬場(chǎng)成像光路21,—部分反射光經(jīng)寬場(chǎng)成像光路21后成像到面陣探測(cè)器22，由面陣探測(cè)器22實(shí)時(shí)觀測(cè)樣品的寬場(chǎng)圖像。在該系統(tǒng)中，第一雙色鏡14具有對(duì)寬場(chǎng)成像激光全反、而對(duì)激發(fā)光和熒光高透的特性。
[0027]本發(fā)明中，探測(cè)器13可以是光電倍增管(Photomultiplier Tube, PMT)或其它單點(diǎn)探測(cè)器；面陣探測(cè)器22可以是電荷稱合元件(Charge-coupled Device，CCD)或其它可實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換的器件。
[0028]圖2示出了圖1中共焦成像光路12的結(jié)構(gòu)。
[0029]具體地，共焦成像光路12可包括:放置在激光光源11發(fā)出的激發(fā)光的光路上的第一會(huì)聚光學(xué)器件1201 ;—個(gè)端面置于激發(fā)光經(jīng)第一會(huì)聚光學(xué)器件1201會(huì)聚后的光路上的光纖1202 ;放置在激發(fā)光經(jīng)光纖1202的另一端面后的光路上的第二會(huì)聚光學(xué)器件1203 ；放置在激發(fā)光經(jīng)第二會(huì)聚光學(xué)器件1203后的光路上的激發(fā)濾光片1204 ;放置在激發(fā)光經(jīng)激發(fā)濾光片1204濾波后的光路上的第二雙色鏡1205 ;放置在激發(fā)光經(jīng)第二雙色鏡1205透過(guò)后的光路上的第二物鏡1206 ;放置在激發(fā)光經(jīng)第二物鏡1206會(huì)聚后的光路上的共焦針孔1207 ;放置在激發(fā)光經(jīng)共焦針孔1207后的光路上的第三物鏡1208 ;放置在激發(fā)光經(jīng)第三物鏡1208準(zhǔn)直后的光路上的二維掃描器1209 ;放置在激發(fā)光經(jīng)二維掃描器1209 二維掃描后的光路上的掃描透鏡1210，二維掃描器1209放置在掃描透鏡1210的焦面；放置在激發(fā)光經(jīng)掃描透鏡1210后的光路上的第一管鏡1211，激發(fā)光經(jīng)第一管鏡1211準(zhǔn)直后透過(guò)第一雙色鏡14 ;放置在激發(fā)光激發(fā)樣品得到的熒光經(jīng)第二雙色鏡1205反射后的光路上的發(fā)射濾光片1212 ;放置在熒光經(jīng)發(fā)射濾光片1212濾波后的光路上的聚焦透鏡1213，聚焦透鏡1213將熒光聚焦到探測(cè)器13。[0030]該共焦成像光路12的工作原理是:激光光源11發(fā)出的激發(fā)光由第一會(huì)聚光學(xué)器件1201耦合進(jìn)入光纖1202，以便于光路轉(zhuǎn)向；之后，經(jīng)光纖1202出射的激發(fā)光經(jīng)第二會(huì)聚光學(xué)器件1203準(zhǔn)直成平行光，該平行光經(jīng)激發(fā)濾光片1204濾出所需的波長(zhǎng)透過(guò)，其它波長(zhǎng)的光則被阻擋以提高信噪比；之后，經(jīng)激發(fā)濾光片1204濾波后的激發(fā)光經(jīng)第二雙色鏡1205透射到第二物鏡1206，由第二物鏡1206會(huì)聚到共焦針孔1207，共焦針孔1207為大小可調(diào)的共焦針孔，可實(shí)現(xiàn)信噪比、對(duì)比度和分辨率等參數(shù)的調(diào)整，以增加實(shí)用性；之后，經(jīng)共焦針孔1207出射后的激發(fā)光由第三物鏡1208收集準(zhǔn)直，進(jìn)入二維掃描器1209 ;之后，經(jīng)二維掃描器1209偏轉(zhuǎn)的激發(fā)光經(jīng)掃描透鏡1210進(jìn)入第一管鏡1211形成平行光束,該平行光束的直徑與第一管鏡1211的孔徑匹配，以實(shí)現(xiàn)最佳聚焦效果，提高分辨率；之后，經(jīng)第一管鏡1211準(zhǔn)直后的激發(fā)光透過(guò)第一雙色鏡14。之后，樣品經(jīng)激發(fā)光激發(fā)出的熒光經(jīng)第一物鏡15后經(jīng)第一雙色鏡14透射到第一管鏡1211 ;之后順次經(jīng)掃描透鏡1210、二維掃描器1209和第三物鏡1208進(jìn)入共焦針孔1207，共焦針孔1207可將熒光光束中、除傳入激發(fā)光的對(duì)應(yīng)光纖以外的其它光纖收集傳輸出的熒光阻擋掉；之后，由共焦針孔1207濾出的熒光經(jīng)第二物鏡1206形成準(zhǔn)直光，該準(zhǔn)直光再由第二雙色鏡1205反射到發(fā)射濾光片1212，由發(fā)射濾光片1212將殘余的激發(fā)光阻擋掉，濾出熒光；之后，濾出的熒光經(jīng)聚焦透鏡1213聚焦到探測(cè)器13。
[0031]本發(fā)明中，為了獲得樣品的熒光共焦圖像，二維掃描器1209每使得激發(fā)光的光束偏轉(zhuǎn)一步，由第一物鏡15聚焦耦合到光纖束16中、導(dǎo)入激發(fā)光的光纖也隨之變化，導(dǎo)致樣品中激發(fā)光的激發(fā)光點(diǎn)的位置也對(duì)應(yīng)變化，以達(dá)到掃描樣品的目的。而光纖束16中與每個(gè)位置對(duì)應(yīng)的那根光纖收集的熒光都與共焦針孔1207形成共焦探測(cè)，光纖束16中的其它光纖收集的熒光則被共焦針孔1207阻擋。這樣，相對(duì)于傳統(tǒng)的僅利用光纖束中光纖孔徑實(shí)現(xiàn)共焦光路的方式，由于共焦針孔1207的引入而實(shí)現(xiàn)了真正的共軛成像，能夠?qū)⒐饫w束中其它鄰近光纖收集的干擾熒光信號(hào)濾除，而傳統(tǒng)利用光纖自身孔徑的方式則無(wú)法實(shí)現(xiàn)該效果。另外，共焦針孔1207處于自解掃描光路中，既實(shí)現(xiàn)激發(fā)光點(diǎn)源效果，又實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)物發(fā)光探測(cè)，相對(duì)于雙孔結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、性能更穩(wěn)定，有利于系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。
[0032]本發(fā)明中，二維掃描器1209可以是二維振鏡、聲光器件或其它掃描器，可實(shí)現(xiàn)柵掃描或隨機(jī)掃描
[0033]本發(fā)明中，第一會(huì)聚光學(xué)器件1201和/或第二會(huì)聚光學(xué)器件1203可以是自聚焦透鏡或其它具有會(huì)聚作用的光學(xué)器件。
[0034]本發(fā)明中，為了便于更換激光光源11，共焦成像光路12還可包括光纖連接器(圖中未示出)；光纖1202又包括第一光纖段和第二光纖段，且第一光纖段與第二光纖段之間通過(guò)光纖連接器連接。這樣，通過(guò)插拔光纖連接器，可方便的更換激光光源11，提高了系統(tǒng)的便利性。
[0035]圖3示出了圖1中寬場(chǎng)成像光路21的結(jié)構(gòu)。
[0036]具體地，寬場(chǎng)成像光路21可包括:放置在寬場(chǎng)照明激光光源20發(fā)出的寬場(chǎng)成像激光的光路上的第二管鏡211 ;放置在寬場(chǎng)成像激光經(jīng)第二管鏡211會(huì)聚后的光路上的分光鏡212,分光鏡212將經(jīng)第二管鏡211會(huì)聚后的寬場(chǎng)成像激光反射到第一雙色鏡14,并進(jìn)而由第一雙色鏡14反射到第一物鏡15的后焦面；放置在寬場(chǎng)成像激光經(jīng)樣品反射得到的反射光經(jīng)分光鏡212透射后的光路上的第三管鏡213，第三管鏡213將經(jīng)分光鏡212透射后的反射光聚焦到面陣探測(cè)器22。
[0037]該寬場(chǎng)成像光路21的工作原理是:寬場(chǎng)照明激光光源20發(fā)出的寬場(chǎng)成像激光經(jīng)第二管鏡211會(huì)聚到分光鏡212,分光鏡212將該寬場(chǎng)成像激光反射到第一雙色鏡14,并由第一雙色鏡14繼續(xù)反射到第一物鏡15的后焦面，經(jīng)第一物鏡15后形成準(zhǔn)直光出射并充滿光纖束16的整個(gè)端面，耦合進(jìn)入整個(gè)光纖束16 ;之后，由光纖束16端面出射的寬場(chǎng)成像激光經(jīng)第一顯微透鏡18和第二顯微透鏡19面照明樣品；之后，經(jīng)樣品反射后的反射光經(jīng)第二顯微透鏡19和第一顯微透鏡18進(jìn)入光纖束16,經(jīng)光纖束16出射后，由第一雙色鏡14反射到分光鏡212 ;之后，一部分反射光透過(guò)分光鏡212經(jīng)第三管鏡213成像到面陣探測(cè)器22，由面陣探測(cè)器22實(shí)時(shí)觀測(cè)樣品的寬場(chǎng)圖像。
[0038]本發(fā)明提供的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)是在現(xiàn)有可獲取樣品三維層析圖像的激光光源和共焦成像光路的基礎(chǔ)上，另外增加可得到寬場(chǎng)圖像的寬場(chǎng)成像光路、寬場(chǎng)照明激光光源、以及面陣探測(cè)器，并增加共焦成像光路與寬場(chǎng)成像光路配合使用的光學(xué)器件，以實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)圖像與三維層析圖像的同時(shí)顯示。該系統(tǒng)在工作時(shí)，可首先利用寬場(chǎng)圖像成像模式獲得寬場(chǎng)圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品上待觀測(cè)目標(biāo)的快速搜索，在鎖定待觀測(cè)目標(biāo)后，利用三維層析圖像成像模式獲得待觀測(cè)目標(biāo)的高精度三維層析圖像，并同時(shí)獲得樣品的寬場(chǎng)表面圖像。相對(duì)于現(xiàn)有的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，解決了樣品逐點(diǎn)掃描所帶來(lái)的掃描時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)成本，有利于系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 用于產(chǎn)生激發(fā)光的激光光源； 放置在所述激光光源發(fā)出的所述激發(fā)光的光路上的共焦成像光路； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述共焦成像光路后的光路上的第一雙色鏡； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第一雙色鏡透過(guò)后的光路上的第一物鏡； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第一物鏡會(huì)聚后的光路上的光纖束； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述光纖束后的光路上的第一顯微透鏡； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第一顯微透鏡后的光路上的第二顯微透鏡； 帶動(dòng)所述第一顯微透鏡和所述第二顯微透鏡移動(dòng)的壓電陶瓷； 放置在所述激發(fā)光激發(fā)樣品得到的熒光經(jīng)所述共焦成像光路后的光路上的探測(cè)器； 發(fā)出寬場(chǎng)成像激光的寬場(chǎng)照明激光光源； 放置在所述寬場(chǎng)照明激光光源發(fā)出的所述寬場(chǎng)成像激光的光路上的寬場(chǎng)成像光路，所述寬場(chǎng)成像激光經(jīng)所述寬場(chǎng)成像光路和所述第一雙色鏡全反射并會(huì)聚到所述第一物鏡的后焦面； 放置在所述寬場(chǎng)成像激光經(jīng)所述樣品反射得到的反射光經(jīng)所述寬場(chǎng)成像光路后的光路上的面陣探測(cè)器。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述共焦成像光路包括: 放置在所述激光光源發(fā)出的所述激發(fā)光的光路上的第一會(huì)聚光學(xué)器件； 一個(gè)端面置于所述激發(fā)光經(jīng)所述第一會(huì)聚光學(xué)器件會(huì)聚后的光路上的光纖； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述光纖的另一端面后的光路上的第二會(huì)聚光學(xué)器件； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第二會(huì)聚光學(xué)器件后的光路上的激發(fā)濾光片； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述激發(fā)濾光片濾波后的光路上的第二雙色鏡； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第二雙色鏡透過(guò)后的光路上的第二物鏡； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第二物鏡會(huì)聚后的光路上的共焦針孔； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述共焦針孔后的光路上的第三物鏡； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述第三物鏡準(zhǔn)直后的光路上的二維掃描器； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述二維掃描器二維掃描后的光路上的掃描透鏡，所述二維掃描器放置在所述掃描透鏡的焦面； 放置在所述激發(fā)光經(jīng)所述掃描透鏡后的光路上的第一管鏡，所述激發(fā)光經(jīng)所述第一管鏡準(zhǔn)直后透過(guò)所述第一雙色鏡； 放置在所述激發(fā)光激發(fā)所述樣品得到的熒光經(jīng)所述第二雙色鏡反射后的光路上的發(fā)射濾光片； 放置在所述熒光經(jīng)發(fā)所述射濾光片濾波后的光路上的聚焦透鏡，所述聚焦透鏡將所述熒光聚焦到所述探測(cè)器。
3.如權(quán)利要求2所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述共焦成像光路還包括光纖連接器； 所述光纖又包括第一光纖段和第二光纖段，且所述第一光纖段與所述第二光纖段之間通過(guò)所述光纖連接器連接。
4.如權(quán)利要求2所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述二維掃描器是二維振鏡或聲光器件。
5.如權(quán)利要求2所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一會(huì)聚光學(xué)器件和/或所述第二會(huì)聚光學(xué)器件是自聚焦透鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述寬場(chǎng)成像光路包括: 放置在所述寬場(chǎng)照明激光光源發(fā)出的所述寬場(chǎng)成像激光的光路上的第二管鏡； 放置在所述寬場(chǎng)成像激光經(jīng)所述第二管鏡會(huì)聚后的光路上的分光鏡，所述分光鏡將經(jīng)所述第二管鏡會(huì)聚后的所述寬場(chǎng)成像激光反射到所述第一雙色鏡； 放置在所述寬場(chǎng)成像激光經(jīng)所述樣品反射得到的反射光經(jīng)所述分光鏡透射后的光路上的第三管鏡，所述第三管鏡將經(jīng)所述分光鏡透射后的反射光聚焦到所述面陣探測(cè)器。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)器是光電倍增管。
8.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述面陣探測(cè)器是電荷稱合元件。
9.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熒光共焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述激發(fā)光為連續(xù)光或脈沖光，所述激發(fā)光的波長(zhǎng)位于熒光染料或自體熒光物質(zhì)的吸收區(qū)； 所述寬場(chǎng)成像激光的波長(zhǎng)是808nm。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK103926228SQ201410174917
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】邵永紅, 金春平 申請(qǐng)人:江蘇天寧光子科技有限公司