一种荧光共焦显微成像系统技术方案

本实用新型专利技术属于三维显微成像领域，提供了一种荧光共焦显微成像系统。该系统是在现有可获取样品三维层析图像的激光光源和共焦成像光路的基础上，另外增加可得到宽场图像的宽场成像光路、宽场照明激光光源、以及面阵探测器，并增加共焦成像光路与宽场成像光路配合使用的光学器件，以实现宽场图像与三维层析图像的同时显示。该系统可首先利用宽场图像成像模式获得宽场图像，实现对样品上待观测目标的快速搜索，在锁定待观测目标后，利用三维层析图像成像模式获得待观测目标的高精度三维层析图像，并同时获得样品的宽场表面图像。相对于现有技术，解决了样品逐点扫描所带来的扫描时间长的问题，同时结构简单，降低了系统成本，有利于系统的产业化应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于三维显微成像领域，提供了一种荧光共焦显微成像系统。该系统是在现有可获取样品三维层析图像的激光光源和共焦成像光路的基础上，另外增加可得到宽场图像的宽场成像光路、宽场照明激光光源、以及面阵探测器，并增加共焦成像光路与宽场成像光路配合使用的光学器件，以实现宽场图像与三维层析图像的同时显示。该系统可首先利用宽场图像成像模式获得宽场图像，实现对样品上待观测目标的快速搜索，在锁定待观测目标后，利用三维层析图像成像模式获得待观测目标的高精度三维层析图像，并同时获得样品的宽场表面图像。相对于现有技术，解决了样品逐点扫描所带来的扫描时间长的问题，同时结构简单，降低了系统成本，有利于系统的产业化应用。【专利说明】一种荧光共焦显微成像系统
本技术属于三维显微成像领域，尤其涉及一种荧光共焦显微成像系统。
技术介绍
共焦显微成像系统是一种可对生物样品等实现光学断层成像的系统。在共焦显微成像系统中，点光源发出的光经第一物镜后聚焦到样品表面，再由样品反射或透射后经聚光镜再聚焦到探测器。点光源、物体、探测器前的小孔三者是互相共轭的。由扫描机构对样品进行xy平面扫描以得到样品的一幅二维图像，再由轴向扫描便可得到样品多个层面的扫描图像，各层图像经过图像处理，便可重构出样品的高分辨率三维层析图像。 荧光共焦显微成像系统是通过激光照射样品以激发样品发出荧光，再通过探测器接受荧光来对样品进行观察的共焦显微成像系统。现有技术提供的荧光共焦显微成像系统不具有快速准确寻找目标能力，需要采用激光逐点大范围扫描，使得获取目标样品的三维层析图像的时间较长，准确成像目标物体比较难，且由于需要采用结构复杂的扫描系统，使得系统成本增加，不利于产业化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种荧光共焦显微成像系统，旨在解决现有的荧光共焦显微成像系统不具有快速准确寻找目标能力，需要采用激光逐点大范围扫描，使得获取目标样品的三维层析图像的时间较长，准确成像目标物体比较难，，且使得系统成本高、不利于产业化的问题。 本技术是这样实现的，一种荧光共焦显微成像系统，所述系统包括: 用于产生激发光的激光光源； 放置在所述激光光源发出的所述激发光的光路上的共焦成像光路； 放置在所述激发光经所述共焦成像光路后的光路上的第一双色镜； 放置在所述激发光经所述第一双色镜透过后的光路上的第一物镜； 放置在所述激发光经所述第一物镜会聚后的光路上的光纤束； 放置在所述激发光经所述光纤束后的光路上的第一显微透镜； 放置在所述激发光经所述第一显微透镜后的光路上的第二显微透镜； 带动所述第一显微透镜和所述第二显微透镜移动的压电陶瓷； 放置在所述激发光激发样品得到的荧光经所述共焦成像光路后的光路上的探测器； 发出宽场成像激光的宽场照明激光光源； 放置在所述宽场照明激光光源发出的所述宽场成像激光的光路上的宽场成像光路，所述宽场成像激光经所述宽场成像光路和所述第一双色镜全反射并会聚到所述第一物镜的后焦面； 放置在所述宽场成像激光经所述样品反射得到的反射光经所述宽场成像光路后的光路上的面阵探测器。 本技术提供的荧光共焦显微成像系统是在现有可获取样品三维层析图像的激光光源和共焦成像光路的基础上，另外增加可得到宽场图像的宽场成像光路、宽场照明激光光源、以及面阵探测器，并增加共焦成像光路与宽场成像光路配合使用的光学器件，以实现宽场图像与三维层析图像的同时显示。该系统在工作时，可首先利用宽场图像成像模式获得宽场图像，实现对样品上待观测目标的快速搜索，在锁定待观测目标后，通过调节第一显微透镜和所述第二显微透与光纤束端面距离，调节宽场图像范围大小，实现准确寻找共焦成像目标位置，最后利用三维层析图像成像模式获得待观测目标的高精度三维层析图像，并同时获得样品的宽场表面图像。相对于现有的荧光共焦显微成像系统，解决了样品逐点扫描所带来的扫描时间长、目标位置难以确定等问题，同时结构简单，降低了系统成本，有利于系统的产业化应用。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术提供的荧光共焦显微成像系统的结构图； 图2是图1中共焦成像光路的结构图； 图3是图1中宽场成像光路的结构图。 【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。 本技术提供的荧光共焦显微成像系统是在现有可获取样品三维层析图像的激光光源和共焦成像光路的基础上，另外增加可得到宽场图像的宽场成像光路、宽场照明激光光源、以及面阵探测器，并增加共焦成像光路与宽场成像光路配合使用的光学器件，以实现宽场图像与三维层析图像的同时显示。 图1示出了本技术提供的荧光共焦显微成像系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本技术相关的部分。 本技术提供的荧光共焦显微成像系统包括:发出激发光的激光光源11 ;放置在激光光源11发出的激发光的光路上的共焦成像光路12 ;放置在激发光经共焦成像光路12后的光路上的第一双色镜14 ;放置在激发光经第一双色镜14透过后的光路上的第一物镜15 ;放置在激发光经第一物镜15会聚后的光路上的光纤束16 ;放置在激发光经光纤束16后的光路上的第一显微透镜18 ;放置在激发光经第一显微透镜18后的光路上的第二显微透镜19 ;带动第一显微透镜18和第二显微透镜19移动的压电陶瓷17 ;放置在激发光激发样品得到的荧光经共焦成像光路12后的光路上的探测器13 ;发出宽场成像激光的宽场照明激光光源20 ;放置在宽场照明激光光源20发出的宽场成像激光的光路上的宽场成像光路21,宽场成像激光经宽场成像光路21和第一双色镜14全反射并会聚到第一物镜15的后焦面；放置在宽场成像激光经样品反射得到的反射光经宽场成像光路21后的光路上的面阵探测器22。 该荧光共焦显微成像系统的工作原理是:在系统工作前，标定压电陶瓷17的驱动电压大小，建立光纤束16的端面与第一显微透镜18和第二显微透镜19之间的距离与压电陶瓷17的驱动电压之间的关系，并确定三维层析图像成像时的第一电压范围、以及宽场图像成像时的第二电压范围。在系统工作时，首先将压电陶瓷17的驱动电压调至宽场图像成像模式下的第二电压范围，以获得实时的宽场图像，在搜索到样品上的待观测目标后，逐渐调节压电陶瓷17的驱动电压，实现逐渐调小视场直至准确锁定待观测目标，再用三维层析图像成像模式获得待观测目标的高精度三维层析图像，并同时获得样品的宽场表面图像。进一步来说，对于三维层析图像的获取，首先由激光光源11发出激发光，该激发光可为连续光或脉冲光，其波长位于荧光染料或自体荧光物质的吸收区；之后，激发光经共焦成像光路12后的准直光透过第一双色镜14进入第一物镜15，由第一物镜15会聚耦合进入光纤束16中的某根光纤；之后，由光纤束16的另一端的对应光纤出射后，由第一显微透镜18和第二显微透镜19聚焦到样品中；之后，根据光路可逆原则，样品经激发光激发出的荧光经第二显微透镜19和第一显微透镜18耦合进入光纤束16中的对应光纤，再经第一物镜15后经第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光共焦显微成像系统，其特征在于，所述系统包括： 用于产生激发光的激光光源； 放置在所述激光光源发出的所述激发光的光路上的共焦成像光路； 放置在所述激发光经所述共焦成像光路后的光路上的第一双色镜； 放置在所述激发光经所述第一双色镜透过后的光路上的第一物镜； 放置在所述激发光经所述第一物镜会聚后的光路上的光纤束； 放置在所述激发光经所述光纤束后的光路上的第一显微透镜； 放置在所述激发光经所述第一显微透镜后的光路上的第二显微透镜； 带动所述第一显微透镜和所述第二显微透镜移动的压电陶瓷； 放置在所述激发光激发样品得到的荧光经所述共焦成像光路后的光路上的探测器； 发出宽场成像激光的宽场照明激光光源； 放置在所述宽场照明激光光源发出的所述宽场成像激光的光路上的宽场成像光路，所述宽场成像激光经所述宽场成像光路和所述第一双色镜全反射并会聚到所述第一物镜的后焦面； 放置在所述宽场成像激光经所述样品反射得到的反射光经所述宽场成像光路后的光路上的面阵探测器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵永红，金春平，
申请(专利权)人：江苏天宁光子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32