根据多个实施方案，提供一种光学显微镜。所述的光学显微镜包括：扫描装置，所述扫描装置用于将照明图案引导至所要成像的样品上，所述扫描装置可移动，用于移动所述照明图案以一个接着另一个相继地覆盖所述样品的各个部分，其中对于所述样品的每个部分，所述扫描装置被构造为将所述照明图案引导至该部分上以照明该部分并从所述样品的被所述照明图案照明的部分接收返回光；调制器设备，所述调制器设备被构造为以时间的函数形式调制所述样品上对应于所述样品的所述部分的焦平面内的所述照明图案的光强度分布；和检测器设备，所述检测器设备用于将来自每个部分的返回光光耦合至检测器，其中所述检测器设备被构造为将各个返回光相继地光耦合至所述检测器的各个部分，以在所述检测器上产生所述样品的图像，其中所述检测器的各个部分对应于所述样品的各个部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求2012年7月5日提交的美国临时申请号61/668，084的优先权权益，其内容通过引用以其整体用于所有目的结合在此。
多个实施方案涉及光学显微镜和控制光学显微镜的方法。背景激光扫描共焦显微术是用于生物医学应用和工业检查所建立的光学成像方法。它可以提供光切分(sect1ning)、高对比度、深度分辨成像，以及衍射受限空间分辨率。通常，共焦显微镜依赖于点至点扫描以形成图像。对于二维成像，通常采用两个密切耦合的检流计以将照明点在样品内移动。虽然大部分检流计的最大谐振频率是数千赫兹，共焦显微镜的图像采集速度对于512乘以512像素的标准图像尺寸通常小于每秒数帧。然而，一些应用需要高得多的成像速度。例如，已经使用光学成像显现内在神经信号。在这种情况下，毫秒时间分辨率(或大约每秒1000帧的帧率)是适宜的。用点扫描共焦显微镜，必须在空间分辨率上妥协，接受受限的扫描视场或在灵敏度上折衷(低信噪比)以获得快速细胞过程的显微证据。克服该问题的一种方式是在相同的时间照明多个位置并且平行采集图像。结果是长像素停留时间和短帧采集时间的理想组合，得到快速帧率和良好的灵敏度。长时间以来，这是传统的共焦转盘系统的益处-虽然这伴随有不能够调节共焦孔开口，需要将每个位置照明多次以避免统计不均匀性，并且需要与帧电荷耦合装置(CCD)读出同步。这种同步将理论帧采集速度从例如，每秒300帧显著减少为典型地每秒50帧，这对于特定生理事件，如成穗率分析是不足的。线扫描共焦显微术对于高扫描速度和高图像品质提供备选的方案。这可以通过使用线照相机，以及平行照明和采集模式实现。线扫描共焦显微镜沿X方向上的线照明样品，并且用扫描镜在I方向上扫描该线。因为线照相机允许高达每秒70，000线的读出速度，可以以每秒140帧采集512乘以512像素的帧，具有用于高灵敏度的长像素停留时间。图1显示传统的线-扫描共焦系统100的示意图。线-扫描共焦系统100包括近红外(NIR)源102用于提供NIR光104，其可以顺次穿过具有50mm的焦点长度的准直管(CO) 106，将NIR光104会聚为一维的柱面透镜(CL) 108，分束器(BS) 110，缝112，具有80mm的焦点长度的球面透镜(LI) 114，获得NIR光104的无机械振动和无惯性扫描的声光偏转器(AOD) 116，具有60mm的焦点长度的球面透镜(L2) 118，具有120mm的焦点长度的球面透镜(L3) 120，二向色镜(DM) 122，以及物镜124，以到达样品150。来自样品150的光之后返回顺次穿过物镜124，DM 122，L3120，L2118，AOD 116，L1114，缝112，BS 110 (其之后引导光穿过具有60mm的焦点长度的球面透镜(L4)126)，具有10mm的焦点长度的球面透镜(L5) 128，以及滤光器130至线性电荷耦合装置(CXD)照相机132。线性CXD照相机132是在CXD照相机132的相同区域上拍摄样品150的一维图像的线照相机。线扫描共焦显微术依赖于缝孔排除离焦光。然而，缝的背景排除有效性与点扫描焦点显微镜中的针孔相比不足。此外，可得的线照相机具有相对高的读出噪音水平。结果，用线扫描共焦显微镜可得的信噪比和信号背景比对于体内厚生物组织的成像不够好。因此对于具有提高的信噪比和提高的信号背景排除比的光学显微方法存在需要。概述根据一个实施方案，提供一种光学显微镜。该光学显微镜可以包括:扫描装置，所述扫描装置用于将照明图案引导至所要成像的样品上，所述扫描装置可移动，用于移动所述照明图案以一个接着另一个相继地覆盖所述样品的各个部分，其中对于所述样品的每个部分，所述扫描装置被构造为将所述照明图案引导至该部分上以照明该部分并从所述样品的被所述照明图案照明的部分接收返回光；调制器设备，所述调制器设备被构造为以时间的函数形式调制所述样品上对应于所述样品的所述部分的焦平面内的所述照明图案的光强度分布；和检测器设备，所述检测器设备用于将来自每个部分的返回光光耦合至检测器，其中所述检测器设备被构造为将各个返回光相继地光耦合至所述检测器的各个部分，以在所述检测器上产生所述样品的图像，其中所述检测器的各个部分对应于所述样品的各个部分。根据一个实施方案，提供一种控制光学显微镜的方法。该方法可以包括将照明图案引导至所要成像的样品上；移动所述照明图案以一个接着另一个相继覆盖所述样品的各个部分，其中对于所述样品的每个部分，将所述照明图案引导至该部分上以照明该部分，并且从所述样品的被所述照明图案照明的部分接收返回光；以时间的函数形式调制所述样品上的焦平面内对应于所述样品的所述部分的所述照明图案的光强度分布；并且将各个返回光相继地光耦合至所述检测器的各个部分，以在所述检测器上产生所述样品的图像，其中所述检测器的各个部分对应于所述样品的各个部分。附图简述在附图中，相同的附图标记一般贯穿不同的视图表示相同的部分。附图不一定是按比例的，相反通常强调示例本专利技术的原理。在以下说明中，参考附图描述了本专利技术的多个实施方案，其中:图1显示传统的线-扫描共焦系统的示意图。图2A显示根据多个实施方案的光学显微镜的示意框图。图2B显示示例根据多个实施方案的控制光学显微镜的方法的流程图。图3显示根据多个实施方案的光学显微镜的示意图。图4显示根据多个实施方案的光学显微镜的示意图。图5显示根据多个实施方案的调制器设备的示意图。图6显示根据多个实施方案的空间偏光器的示意前视图。详述以下详述参考通过示例的方式给出其中可以实施本专利技术的具体细节和实施方案的附图。以充分详细的方式描述这些实施方案以使得本领域技术人员能够实施本专利技术。可以采用其他实施方案，并且可以做出结构、逻辑和电子变更而不脱离本专利技术的范围。多个实施方案不一定是相互排斥的，因为一些实施方案可以与一个或多个另外的实施方案组合以形成新实施方案。在方法或装置中的一个的上下文中描述的实施方案对于另一个方法或装置是同等有效的。类似地，在方法的上下文中描述的实施方案对于装置是同等有效的，并且反之亦然。在实施方案的上下文中描述的特征可以相应地应用至其他实施方案中相同的或相似的特征。在实施方案的上下文中描述的特征可以对应地应用至其他实施方案，即使在这些其他实施方案中未明确地描述。此外，如对于一个实施方案的上下文中的特征所述的附加和/或组合和/或备选可以对应地应用至其他实施方案中相同的或相似的特征。在多个实施方案的内容中，关于特征或元件使用的冠词"一个"、"一种"和"所述"包括提及一个或多个的特征或元件。在多个实施方案的内容中，短语"至少基本上"可以包括"准确地"和合理的偏差。在多个实施方案的内容中，应用至数值的术语"约"或"大约"包括精确值和合理的偏差。如本文所使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关列出的项目的任意和全部组合。如本文所使用的，"A或B中的至少一个"的形式的短语可以包括A或B，或者A和B。对应地，"A或B或C的至少一个"，或包括另外的罗列项的形式的短语，可以包括相关罗列项的一个或多个的任意和全部组合。多个实施方案可以涉及光学显微术，例如具有光切分能力的超快光学显微术或具有光切分能力的激光扫描显微术。多个实施方案可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学显微镜，所述光学显微镜包括：扫描装置，所述扫描装置用于将照明图案引导至所要成像的样品上，所述扫描装置可移动，用于移动所述照明图案以一个接着另一个相继地覆盖所述样品的各个部分，其中对于所述样品的每个部分，所述扫描装置被构造为将所述照明图案引导至该部分上以照明该部分并从所述样品的被所述照明图案照明的部分接收返回光；调制器设备，所述调制器设备被构造为以时间的函数形式调制所述样品上对应于所述样品的所述部分的焦平面内的所述照明图案的光强度分布；和检测器设备，所述检测器设备用于将来自每个部分的返回光光耦合至检测器，其中所述检测器设备被构造为将各个返回光相继地光耦合至所述检测器的各个部分，以在所述检测器上产生所述样品的图像，其中所述检测器的各个部分对应于所述样品的各个部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈南光，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG
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