一种多波段结构光显微成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种多波段结构光显微成像系统。多波段结构光显微成包括依次设于光路上的多个光源、聚光模组、分光器件、液晶空间光调制器、滤波器件以及探测组件；多个光源分别发射不同波长的光线；聚光模组用于接收多个光源发出的光纤并对光线进行合束处理，以形成同光轴传输的合束光，并使得合束光射入分光器件；分光器件用于将合束光传导至液晶空间光调制器；液晶空间光调制器用于对合束光进行调制而形成调制光，并将调制光传导至分光器件；调制光经分光器件后向滤波器件传导，滤波器件用于过滤调制光中的多个衍射光线；探测组件用于使滤波器件过滤得到的光线照射在待测样本上以使待测样本受激发而产生荧光信号，并对荧光信号进行收集成像。信号进行收集成像。信号进行收集成像。

【技术实现步骤摘要】
一种多波段结构光显微成像系统


[0001]本技术涉及生物成像
，特别涉及一种多波段结构光显微成像系统。

技术介绍

[0002]目前生物成像领域，采用荧光显微镜进行成像已广泛应用。荧光成像主要为生物样本采用荧光染料进行组织标定，通过不同波长的激光进行荧光激发产生荧光信号，荧光信号经过显微镜成像系统，到达探测器进行成像采集，进而进行样本分析。
[0003]数字微镜器件(Digtial Micromirror Devices，DMD)是一种由多个高速数字式光反射开光组成的阵列，是光学半导体模块，允许以数字方式对光进行处理和投影。反射率高、对比度大，能够实现白天对可见光条件下物体的高速被动式点扫描成像。目前基于数字微镜器件的光学系统设计大部分采用单一波长，即整个成像系统，仅可支持单一波长进行成像，对于多种染料的生物样本，则无法全面进行成像分析。
[0004]而对于多波段的数字微镜器件的光学系统设计而言，由于不同的波段的光源进入数字微镜器件空间光调制器时需要设置不同的入射角，因此会导致整个光路复杂且安装调试困难。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的是提出一种多波段结构光显微成像系统，旨在解决上述的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提出一种多波段结构光显微成像系统，所述多波段结构光显微成像系统具有一个光路，且包括依次设于光路上的多个光源、聚光模组、分光器件、液晶空间光调制器、滤波器件以及探测组件；
[0007]多个所述光源分别发射不同波长的光线；
[0008]所述聚光模组用于接收多个所述光源发出的光纤并对所述光线进行合束处理，以形成同光轴传输的合束光，并使得所述合束光射入所述分光器件；
[0009]所述分光器件用于将所述合束光传导至所述液晶空间光调制器；
[0010]所述液晶空间光调制器用于对所述合束光进行调制而形成调制光，并将所述调制光传导至所述分光器件；
[0011]所述调制光经所述分光器件后向所述滤波器件传导，所述滤波器件用于过滤所述调制光中的多个衍射光线；
[0012]所述探测组件用于使所述滤波器件过滤得到的光线照射在待测样本上以使待测样本受激发而产生荧光信号，并对荧光信号进行收集成像。
[0013]可选地，所述聚光模组包括分别对应多个所述光源设置的多个准直透镜，及分别对应于多个所述准直透镜设置多个光调向镜；
[0014]多个所述光调向镜中包括第一二向色镜；
[0015]其中一所述光源发出的光透过对应的所述准直透镜传输至所述第一二向色镜，并
透过所述第一二向色镜沿第一方向向所述分光器件传输；
[0016]其他的所述光源发出的光分别透过对应的准直透镜传输至各自所对应的所述光调向镜，且经过所述光调向镜反射后沿第二方向传输至所述第一二向色镜进行合束以形成所述合束光，所述合束光沿第一方向向所述分光器件传输；所述第一方向与所述第二方向相垂直。
[0017]可选地，多个所述光源发出的光经过各自对应的所述准直透镜进行准直处理后，形成多束光斑大小相同的平行光；
[0018]多个所述光源发出的光在所述第一二向色镜的出光面上形成的光斑相重合。
[0019]可选地，距离所述第一二向色镜最远的所述光源对应的所述光调向镜为反射镜；
[0020]其他的所述光调向镜为二向色镜。
[0021]可选地，所述分光器件包括第一分光棱镜，所述合束光经所述第一分光棱镜反射后进入所述液晶空间光调制器；
[0022]所述调制光透过所述第一分光棱镜朝向所述滤波器件传输。
[0023]可选地，所述探测组件包括：
[0024]反射镜片，处在所述光路上，且设于所述滤波器件远离所述液晶空间光调制器的一侧；
[0025]物镜，处在所述光路上，且与所述反射镜片之间呈夹角设置，所述物镜用以接收所述反射镜片反射的光线，所述物镜远离所述反射镜片的一侧用于安置待测样本；以及，
[0026]探测器，设于所述反射镜片远离所述物镜的一侧，所述探测器的探测端朝向所述物镜设置。
[0027]可选地，所述反射镜片为二向色镜；和/或，
[0028]所述反射镜片与所述探测器之间设有第四聚焦透镜。
[0029]可选地，所述多波段结构光显微成像系统还包括第一反射棱镜、第二反射棱镜、第三反射棱镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜以及第三聚焦透镜；
[0030]所述调制光经过所述第一反射棱镜反射后，透过所述第一聚焦透镜传输至所述滤波器件进行滤波处理，所述调制光经过所述滤波器件进行滤波处理后，依次经过所述第二反射棱镜和所述第三反射棱镜反射后，经所述第二聚焦透镜以及所述第三聚焦透镜传输至所述反射镜片。
[0031]可选地，所述多波段结构光显微成像系统还包括光路调整机构，所述光路调整机构包括：旋转反射镜和第二分光棱镜；
[0032]所述旋转反射镜设置在所述聚光模组及所述分光器件之间，所述旋转反射镜位置可旋转的安装，且通过转动所述旋转反射镜，以使所述旋转反射镜进入所述光路中或者脱离所述光路；
[0033]所述第二分光棱镜设置在所述第二聚焦透镜以及所述第三聚焦透镜之间；在所述旋转反射镜进入所述光路时，所述第二分光棱镜用于接收自所述旋转反射镜反射而至的所述合束光，并将所述合束光传导至所述探测组件。
[0034]可选地，所述光路调整机构还包括驱动机构，所述驱动机构的输出端连接所述旋转反射镜以用于驱动所述旋转反射镜旋转，以使所述旋转反射镜进入所述光路中或者脱离所述光路。
[0035]本技术的技术方案中，采用液晶空间光调制器接收多个波段的光源形成的合束光以对该合束光进行调制，形成基于LCSLM的超分辨成像光路系统。基于LCSLM的超分辨成像光路系统对于不同光源波长，经LCSLM进行调制后具有较好的光轴一致性，更好的共用相同的光路设计，达到多波段的成像的效果；另外，基于LCSLM的超分辨成像光路系统的光路合理布局，光路一致性好，调试便捷，成本低，通用性强。另外，通过设置光路调整机构可以将未调制的合束光传导至待测样本表面，从而使得待测样本产生激发光，且未调制的合束光还可以作为照明背景光，以便于快速找准待测样本的位置。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0037]图1为本技术提供的一种多波段结构光显微成像系统一实施例的光路结构示意图；
[0038]图2是本技术提供的一种多波段结构光显微成像系统另一实施例的光路结构示意图；
[0039]图3是图2所示多波段结构光显微成像系统中的旋转反射镜进入光路后的光路结构示意图。
[0040]本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多波段结构光显微成像系统，其特征在于，所述多波段结构光显微成像系统具有一个光路，且包括依次设于光路上的多个光源、聚光模组、分光器件、液晶空间光调制器、滤波器件以及探测组件；多个所述光源分别发射不同波长的光线；所述聚光模组用于接收多个所述光源发出的光纤并对所述光线进行合束处理，以形成同光轴传输的合束光，并使得所述合束光射入所述分光器件；所述分光器件用于将所述合束光传导至所述液晶空间光调制器；所述液晶空间光调制器用于对所述合束光进行调制而形成调制光，并将所述调制光传导至所述分光器件；所述调制光经所述分光器件后向所述滤波器件传导，所述滤波器件用于过滤所述调制光中的多个衍射光线；所述探测组件用于使所述滤波器件过滤得到的光线照射在待测样本上以使待测样本受激发而产生荧光信号，并对荧光信号进行收集成像。2.根据权利要求1所述的多波段结构光显微成像系统，其特征在于，所述聚光模组包括分别对应多个所述光源设置的多个准直透镜，及分别对应于多个所述准直透镜设置多个光调向镜；多个所述光调向镜中包括第一二向色镜；其中一所述光源发出的光透过对应的所述准直透镜传输至所述第一二向色镜，并透过所述第一二向色镜沿第一方向向所述分光器件传输；其他的所述光源发出的光分别透过对应的准直透镜传输至各自所对应的所述光调向镜，且经过所述光调向镜反射后沿第二方向传输至所述第一二向色镜进行合束以形成所述合束光，所述合束光沿第一方向向所述分光器件传输；所述第一方向与所述第二方向相垂直。3.根据权利要求2所述的多波段结构光显微成像系统，其特征在于，多个所述光源发出的光经过各自对应的所述准直透镜进行准直处理后，形成多束光斑大小相同的平行光；多个所述光源发出的光在所述第一二向色镜的出光面上形成的光斑相重合。4.根据权利要求2所述的多波段结构光显微成像系统，其特征在于，距离所述第一二向色镜最远的所述光源对应的所述光调向镜为反射镜；其他的所述光调向镜为二向色镜。5.根据权利要求1所述的多波段结构光显微成像系统，其特征在于，所述分光器件包括第一分光棱镜，所述合束光经所述第一分光棱镜反射后进入所述液晶空间光调制器；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓康，
申请(专利权)人：熵智科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：