一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，包括掃描光束記錄裝置，發射激發光束并記錄多組點光源陣列；掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點光源陣列，在樣品上形成多焦點照明；第二透鏡，聚焦被還原的多組點光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；攝像部，對樣品圖像進行實時成像；第三透鏡，將樣品表面發出的熒光信號聚焦于攝像部的感光元件上，采用本實用新型專利技術可解決現有技術的共聚焦顯微鏡成像速度慢，相當一部分的激發光被轉盤中針孔以外的其他部分遮擋導致激發光利用率低，光能浪費嚴重的技術問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及醫療器械，尤其涉及的是一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統。
技術介紹
共聚焦顯微技術利用共軛針孔濾波，能夠過濾焦點以外的雜散光，有效地提高了光學顯微鏡的分辨率和圖像對比度，并能夠實現切片掃描以及三維圖像重構，因此，被廣泛應用于生物醫學等領域。由于共聚焦顯微技術是一種點對點探測的技術，因此，需要配合掃描技術才能實現二維成像。常用的共聚焦掃描方式有二維振鏡掃描和平臺移動掃描，單點采集的掃描方式使成像速度慢，難以滿足動態觀察需要。如采用轉盤掃描式的共聚焦顯微鏡雖然能夠實現多焦點同時采集并快速成像，但受限于針孔陣列的尺寸和排列，相當一部分的激發光被轉盤中針孔以外的其他部分遮擋，激發光利用率低，光能浪費嚴重。因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，以解決現有技術的共聚焦顯微鏡成像速度慢，相當一部分的激發光被轉盤中針孔以外的其他部分遮擋導致激發光利用率低，光能浪費嚴重的技術問題。本技術的技術方案如下：一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，包括掃描光束記錄裝置，發射激發光束并記錄多組點光源陣列；掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點光源陣列，在樣品上形成多焦點照明；第二透鏡，聚焦被還原的多組點光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；攝像部，對樣品圖像進行實時成像；第三透鏡，將樣品表面發出的熒光信號聚焦于攝像部的感光元件上。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述掃描光束記錄裝置包括光束發射部、分束組件、反射鏡、針孔陣列轉盤、光束輸出組件、第一透鏡和體全息記錄轉盤，所述光束發射部發射的激發光束經過分束組件被部分透射部分反射，反射部分光束經過所述反射鏡再次反射后作為參考光入射至所述體全息記錄轉盤上，透射部分光束經過所述針孔陣列轉盤上的針孔陣列形成點光源陣列，點光源陣列光束透過光束輸出組件后經過第一透鏡準直，入射至所述體全息記錄轉盤并與所述反射部分光束在所述體全息記錄轉盤上干涉并被記錄，還包括控制單元和驅動所述針孔陣列轉盤和所述體全息記錄轉盤同步轉動的電機，所述電機的輸出軸連接所述針孔陣列轉盤和所述體全息記錄轉盤，所述控制單元控制所述電機轉動的頻率。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述掃描光束記錄裝置還包括一用于限定記錄區域面積的光闌，所述光闌設置于所述體全息記錄轉盤的光束入射端。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述掃描光束還原裝置包括光束發射部、體全息記錄轉盤、第一透鏡、光束輸出組件和針孔陣列轉盤，所述光束發射部發射的光束照射于所述體全息記錄轉盤，所述體全息記錄轉盤被光束照射后還原所述點光源陣列，點光源陣列光束經過所述第一透鏡、光束輸出組件后聚焦并通過所述針孔陣列轉盤上的針孔，點光源陣列光束被所述第二透鏡聚焦后在樣品上形成聚焦光斑，所述掃描光束還原裝置還包括控制單元和驅動所述針孔陣列轉盤和所述體全息記錄轉盤同步轉動的電機，所述電機的輸出軸連接所述針孔陣列轉盤和所述體全息記錄轉盤，所述控制單元控制所述電機轉動的頻率。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述光束輸出組件為二向色鏡，透射所述光束發射部發出的激發光，反射樣品表面被激發的熒光。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述光束輸出組件為分束器。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述針孔陣列轉盤包括若干組沿針孔陣列轉盤圓周均布的針孔陣列，所述針孔陣列包括若干均勻排列的針孔，順序相鄰的兩組針孔陣列的對應針孔距離為二分之一個針孔尺寸。所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，所述攝像部為CCD攝像頭。本技術的有益效果：本技術通過提供一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，通過轉盤方式可以于體全息記錄轉盤的不同的位置記錄多組點光源陣列，利用參考光反向入射到體全息記錄轉盤時，即可還原對應的點光源陣列，在樣品上形成多焦點照明，并通過轉動的方式實現共聚焦多點掃描，本技術能夠實現快速共聚焦成像的同時，大幅度提高激發光的利用率。附圖說明圖1是本技術中掃描光束記錄裝置的結構示意圖。圖2本技術掃描光束還原示意圖。圖3是本技術中針孔分布示意圖。圖4是本技術中針孔陣列轉盤16的結構示意圖。圖5是本技術中針孔陣列的結構示意圖。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本技術進一步詳細說明。參閱圖1和圖2，本技術提供一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其中，包括掃描光束記錄裝置1，發射激發光束并記錄多組點光源陣列；掃描光束還原裝置2，還原被記錄的多組點光源陣列，在樣品上形成多焦點照明；第二透鏡3，聚焦被還原的多組點光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；攝像部5，對樣品圖像進行實時成像；第三透鏡4，將樣品表面發出的熒光信號聚焦于攝像部的感光元件上。進一步地，掃描光束記錄裝置1包括光束發射部11、分束組件12、反射鏡13、針孔陣列轉盤16、光束輸出組件17、第一透鏡18和體全息記錄轉盤14，所述光束發射部11發射的激發光束經過分束組件12被部分透射部分反射，反射部分光束經過所述反射鏡13再次反射后作為參考光入射至所述體全息記錄轉盤14上，透射部分光束經過所述針孔陣列轉盤16上的針孔陣列形成點光源陣列，點光源陣列光束透過光束輸出組件17后經過第一透鏡18準直，入射至所述體全息記錄轉盤14并與所述反射部分光束在所述體全息記錄轉盤14上干涉并被記錄，設置轉動的針孔陣列轉盤16，通過針孔陣列轉盤16和體全息記錄轉盤14的轉動，改變掃描光束的掃描位置，可以在體全息記錄轉盤不同位置記錄不同的點光源陣列,實現共聚焦顯微系統的多焦點掃描，減少成像所需時間。掃描光束記錄裝置1還包括控制單元10和驅動所述針孔陣列轉盤16和所述體全息記錄轉盤14同步轉動的電機19，所述電機19的輸出軸連接所述針孔陣列轉盤16和所述體全息記錄轉盤14，所述控制單元10控制所述電機19轉動的頻率以適應攝像需求，掃描光束記錄裝置1還包括一用于限定記錄區域面積的光闌15，所述光闌15設置于所述體全息記錄轉盤14的光束入射端，透過光闌15的參考光和物光在體全息記錄轉盤14上干涉并被記錄。進一步地，掃描光束還原裝置2包括光束發射部11、體全息記錄轉盤14、第一透鏡18、光束輸出組件17和針孔陣列轉盤16，所述光束發射部11發射的光束照射于所述體全息記錄轉盤16，光束照射方向和掃描光束記錄裝置1中的光束照射方向相反，體全息記錄轉盤16被光束照射后還原所述點光源陣列，點光源陣列光束經過所述第一透鏡18、光束輸出組件17后聚焦并通過所述針孔陣列轉盤16上的針孔，被還原的點光源陣列光束以被聚焦后點光源光束的狀態通過針孔陣列轉盤16上的針孔，激發光不再被轉盤中針孔以外的其他部分遮擋，減少光能的浪費。點光源陣列光束被所述第二透鏡3聚焦后在樣品上形成聚焦光斑，掃描光束還原裝置2還包括控制單元10和驅動所述針孔陣列轉盤16和所述體全息記錄轉盤14同步轉動的電機19，所述電機19的輸出軸連接所述針孔陣列轉盤16和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其特征在于，包括掃描光束記錄裝置，發射激發光束并記錄多組點光源陣列；掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點光源陣列，在樣品上形成多焦點照明；第二透鏡，聚焦被還原的多組點光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；攝像部，對樣品圖像進行實時成像；第三透鏡，將樣品表面發出的熒光信號聚焦于攝像部的感光元件上。

【技術特征摘要】
1.一種基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其特征在于，包括掃描光束記錄裝置，發射激發光束并記錄多組點光源陣列；掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點光源陣列，在樣品上形成多焦點照明；第二透鏡，聚焦被還原的多組點光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；攝像部，對樣品圖像進行實時成像；第三透鏡，將樣品表面發出的熒光信號聚焦于攝像部的感光元件上。2.根據權利要求1所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其特征在于，所述掃描光束記錄裝置包括光束發射部、分束組件、反射鏡、針孔陣列轉盤、光束輸出組件、第一透鏡和體全息記錄轉盤，所述光束發射部發射的激發光束經過分束組件被部分透射部分反射，反射部分光束經過所述反射鏡再次反射后作為參考光入射至所述體全息記錄轉盤上，透射部分光束經過所述針孔陣列轉盤上的針孔陣列形成點光源陣列，點光源陣列光束透過光束輸出組件后經過第一透鏡準直，入射至所述體全息記錄轉盤并與所述反射部分光束在所述體全息記錄轉盤上干涉并被記錄，還包括控制單元和驅動所述針孔陣列轉盤和所述體全息記錄轉盤同步轉動的電機，所述電機的輸出軸連接所述針孔陣列轉盤和所述體全息記錄轉盤，所述控制單元控制所述電機轉動的頻率。3.根據權利要求2所述的基于體全息記錄的多焦點共聚焦掃描顯微系統，其特征在于，所述掃描光束記錄裝置還包括一用于限定記錄區域面積的光闌，所述光闌設置于所述體全息記錄轉盤的光束入射端。4.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧兆泰，王翰林，趙暉，安昕，張浠，
申請(專利權)人：佛山市南海區歐譜曼迪科技有限責任公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44