一种机械式共振扫描边缘消隐器制造技术

本发明专利技术属于扫描设备技术领域，具体涉及一种机械式共振扫描边缘消隐器，包括与共振扫描器相位同步的多面体扫描器，分别与多面体扫描器同一镜面形成的第一光传输路径和第二光传输路径；所述第一光传输路径包括设置在多面体扫描器一侧的第一扫描透镜和可变尺寸的狭缝，所述狭缝覆盖在反射镜表面；所述狭缝的大小变化与共振扫描器的幅度变化同步，共振扫描器使扫描光束位于扫描线边缘时狭缝缩小；所述第二光传输路径包括依次设置在多面体扫描器和激光器之间的1/4波片和偏振分束片。本申请在实现对共振扫描器边缘消隐的同时，可以大幅度降低成本，满足预算不足的用户的购买需求，并打破国外厂商对这一领域的垄断地位。破国外厂商对这一领域的垄断地位。破国外厂商对这一领域的垄断地位。

【技术实现步骤摘要】
一种机械式共振扫描边缘消隐器


[0001]本专利技术属于扫描设备
，具体涉及一种机械式共振扫描边缘消隐器。

技术介绍

[0002]共振扫描器被激光扫描显微镜所广泛采用。目前，全世界只有一家供应商(美国Cambridge Technology Inc.)提供谐振频率为4KHz,8KHz和12KHz三款共振扫描器。
[0003]共振扫描器在扫描时，每行的扫描速度并不均匀，具体为在每行中央处光斑的扫描速度最快，在每行两端处光斑会减速至零后再反向加速。当共振扫描器使光束处于扫描线两端时，由于其扫描速度过慢，被扫描的样品承受的光强会非常大，容易出现荧光团被漂白甚至出现生物样品烧坏的情况。这样，当用共振扫描器进行荧光扫描成像时，扫描线两端就需要同步切断激光器的输出(即边缘消隐Edge Blanking)，否则扫描线两端的荧光团就会被漂白丧失活性。
[0004]目前，激光扫描显微镜系统中用于快速调制激光幅度的器件是基于普克尔盒的电光调制器或声光调制器。这些产品只有国外厂商能提供，并且价格较高，整套进口产品的价格在16万元人民币左右，抬高了激光扫描显微镜系统的价格，使国内用户不得不花费大量外汇购买进口器件。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种机械式共振扫描边缘消隐器，在实现对共振扫描器边缘消隐的同时，可以大幅度降低成本，满足预算不足的用户的购买需求，并打破国外厂商对这一领域的垄断地位。
[0006]本专利技术提供的基础方案为：
[0007]一种机械式共振扫描边缘消隐器，包括与共振扫描器相位同步的多面体扫描器，分别与多面体扫描器同一镜面形成的第一光传输路径和第二光传输路径；所述第一光传输路径包括设置在多面体扫描器一侧的第一扫描透镜和可变尺寸的狭缝，所述狭缝覆盖在反射镜表面；所述狭缝的大小变化与共振扫描器的幅度变化同步，共振扫描器使扫描光束位于扫描线边缘时狭缝缩小；
[0008]所述第二光传输路径包括依次设置在多面体扫描器和激光器之间的1/4波片和偏振分束片；所述偏振分束片和共振扫描器之间形成第三光传输路径；
[0009]激光器发出线偏振激光依次穿过偏振光束片和1/4波片，经过多面体扫描器和第一扫描透镜聚焦传输至反射镜，聚焦在狭缝外的激光无法被反射，聚焦在狭缝内的激光束原路反射至偏振光束片；原路返回再次通过1/4波片的激光束的偏振方向与原来垂直时，偏振分束片将这些激光束按照第三光传输路径反射给共振扫描器。
[0010]基础方案工作原理及有益效果：
[0011]与使用基于普克尔盒的电光调制器或声光调制器，对激光器的输出进行改进不同的是，本申请人跳出了“对输出激光进行改进”这个行业的思维定势，而是转换了一个思路，
让激光器发出功率稳定的光束后，对这些功率稳定的光束进行处理，再将处理后的光束发送给共振扫描器。基于上述思路，本专利技术人通过不断的尝试及改进，得到了本方案。
[0012]使用本方案，激光器发出稳定的线偏振激光依次穿过偏振光束片和1/4波片后，经过多面体扫描器的反射后经过第一扫描透镜的聚焦传输至反射镜。之后，反射镜狭缝内的激光束原路反射至偏振光束片，由于原路返回再次通过1/4波片的激光束的偏振方向与原来垂直，激光束达到偏振分束片后会进行反射，即按照第三光传输路径发送给共振扫描器。
[0013]换个说法，在狭缝外的激光无法被反射，聚焦在狭缝内的激光束原路反射至偏振光束片再发送给共振扫描器。而所述狭缝的大小变化与共振扫描器的幅度变化同步，共振扫描器使扫描光束位于扫描线边缘时狭缝缩小。这样，就能够实现共振扫描器使光束扫描光束位于扫描线边缘时，此时的扫描光束经过了边缘切断。进而实现边缘消隐。
[0014]与使用普克尔盒相比，本申请在实现边缘消隐的同时，可大幅降低设备成本，满足预算不足的用户的购买需求，并打破国外厂商对这一领域的垄断地位。更重要的是，本方案充分体现了机械结构的可靠性，构造形成的消隐器不仅能够完全替代普克尔盒使用，还具有高可靠性的优点。
[0015]进一步，所述多面体扫描器的驱动板连接有光电检测器；共振扫描器内部设有光电位置传感器，通过光电位置传感器使共振扫描器的驱动板在共振扫描器每次转向时输出一个脉冲给多面体扫描器的驱动板；光电检测器用于检测多面体扫描器当前相位，多面体扫描器的驱动板驱动多面体扫描器在当前相位的基础上补偿多面体扫描器和共振扫描器之间的相位延迟，使多面体扫描器和共振扫描器相位同步。
[0016]通过这样的方式，可以使多面体扫描器和共振扫描器相位之间实现精准的相位同步。
[0017]进一步，狭缝为电控可调狭缝，电控可调狭缝与多面体扫描器的驱动板电连接，多面体扫描器的驱动板还用于控制电控可调狭缝缩小的时间点。
[0018]多面体扫描器的驱动板用来具体控制电控可调狭缝何时缩小，能够精准地通过缩小或者放大的具体时间点，使电控可调狭缝的大小变化时间与多面体扫描器的扫描同步，进而与共振扫描器的扫描同步。多面体扫描器与共振扫描器的相位同步后，当共振扫描器使光束到达扫描线边缘时，多面体扫描器同步使光斑到达扫描线边缘。与共振扫描器相比，根据多面体扫描器的自身特性，其扫描方式为匀速扫描，能够稳定且精确的计算使光斑到达扫描线边缘的时间，并在光斑到达扫描线边缘时控制电控可调狭缝的大小变化，用来对光束进行遮挡。多面体扫描器因为其均匀扫描方式，又因为电控可调狭缝的设置，能够在光斑到达扫描线边缘的时候，通过控制电控可调狭缝的大小能够进行边缘消隐，因此，在多面体扫描器与共振扫描器的相位同步的基础上，利用本方案就可以稳定且精确的实现共振扫描器使光束到达扫描线边缘时，此时的光束经过了边缘切断的目的。
[0019]进一步，所述反射镜为高反射率反射镜，所述反射镜位于所述第一扫描透镜的焦平面处。
[0020]超高反射率可保证反射镜能够承受聚焦的大功率超快脉冲激光，反射镜的具体位置设置可以保证对激光束的最佳反射处理。
[0021]进一步，所述多面体扫描器的扫描速度为1
‑
1000K线/秒。
[0022]此为常用的多面体扫描器扫描速度，本方案能够在任意现有扫描速度的多面体扫
描器基础上，利用多面体扫描器本身的特性以及本方案的特殊机械结构设置，形成机械式共振扫描边缘消隐器，能够完全替换价格昂贵的普克尔盒。
[0023]进一步，1/4波片的光轴与偏振分束片的透射方向成45度角。
[0024]通过1/4波片和偏振分束片相对位置的设置，使从1/4波片返回的光能够被偏振分束片反射至共振扫描器，使激光束能够传输至共振扫描器。
[0025]进一步，第一扫描透镜的光轴穿过多面体扫描器与1/4波片光轴的交点，且第一扫描透镜的光轴平行于多面体扫描器的多边棱镜的X轴。
[0026]一个多面体扫描器包括一个多边棱镜和驱动该多边棱镜转动的电机，多边棱镜上均匀分布有多个相同形状的镜面。通过扫描透镜和1/4波片的具体位置设置，可以保证满足条件的激光束的原路返回，便于将激光束传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械式共振扫描边缘消隐器，其特征在于：包括与共振扫描器相位同步的多面体扫描器，分别与多面体扫描器同一镜面形成的第一光传输路径和第二光传输路径；所述第一光传输路径包括设置在多面体扫描器一侧的第一扫描透镜和可变尺寸的狭缝，所述狭缝覆盖在反射镜表面；所述狭缝的大小变化与共振扫描器的幅度变化同步，共振扫描器使扫描光束位于扫描线边缘时狭缝缩小；所述第二光传输路径包括依次设置在多面体扫描器和激光器之间的1/4波片和偏振分束片；所述偏振分束片和共振扫描器之间形成第三光传输路径；激光器发出线偏振激光依次穿过偏振光束片和1/4波片，经过多面体扫描器和第一扫描透镜聚焦传输至反射镜，聚焦在狭缝外的激光无法被反射，聚焦在狭缝内的激光束原路反射至偏振光束片；原路返回再次通过1/4波片的激光束的偏振方向与原来垂直时，偏振分束片将这些激光束按照第三光传输路径反射给共振扫描器。2.根据权利要求1所述的机械式共振扫描边缘消隐器，其特征在于：所述多面体扫描器的驱动板连接有光电检测器；共振扫描器内部设有光电位置传感器，通过光电位置传感器使共振扫描器的驱动板在共振扫描器每次转向时...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：苏州溢博伦光电仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：