一种多片同时数字切片成像装置，特别是一种基于倾斜成像的高速低成本并行化扫描成像技术。它包括照明模块、Z轴驱动器、带有层叠切片架的电动水平XY载物台、物镜、滤光模块、相机和倾斜机械支撑模块；照明模块的输出与Z轴驱动器的输入相连，Z轴驱动器的输出与带有层叠切片架的电动水平XY载物台的输入相连，带有层叠切片架的电动水平XY载物台的输出与物镜的输入相连，物镜的输出与滤光模块的输入相连，滤光模块的输出与相机的输入相连，倾斜机械支撑模块的三个输出分别与照明模块，物镜，滤光模块和相机的另一个输入相连。本发明专利技术结构简单，成本低，速度快，且无需配备昂贵的Z轴电动驱动器并将多片切片样品同时进行成像处理。驱动器并将多片切片样品同时进行成像处理。驱动器并将多片切片样品同时进行成像处理。
【技术实现步骤摘要】
一种多片同时数字切片成像装置
[0001]本专利技术涉及数字切片成像领域，具体涉及一种高速低成本并行化扫描成像技术。
技术介绍
[0002]传统的数字切片成像装置，都是基于XYZ三轴电动载物台。其中XY方向的电动驱动部件为步进电机，伺服电机或直线电机。特别是当使用高数值孔径物镜以获得最好的水平分辨率和竖直分辨率，也就是光学分层能力。举例说明，当数值孔径达到1.0时，竖直分辨率接近亚微米级别。因此对Z轴电动驱动部件的性能提出了极高的要求。
[0003]为了满足高数值孔径物镜对Z轴电动驱动部件的精度要求，目前往往采用昂贵的纳米级压电驱动部件。而在扫描成像时，为了覆盖足够大的成像区域，并获得三维成像，传统的多片同时数字切片成像装置遵循先进行XY二维扫描成像得到该层的全部图像，然后再Z轴移动一个极小的距离将焦平面移动到一个新位置，然后重复进行XY二维扫描成像得到该层的全部图像。此外，由于样品并不在一个平面上或样品并不水平，在做C
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scan时Z轴电动驱动器也要随时调整焦平面的位置。由于Z轴电动驱动器的极小步进，大大限制了成像速度，无法用于真正的高通量高内涵激光扫描成像。如果能将关键的Z轴电动驱动器从系统中移除，则有望解决以上问题。
[0004]此外，如果能将多片切片样品同时进行成像处理，也会大大加速成像速度。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种多片同时数字切片成像装置，移除了关键的高精度纳米Z轴驱动器，从而提高成像速度。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多片同时数字切片成像装置，包括照明模块、Z轴驱动器、带有层叠切片架的电动水平XY载物台、物镜、滤光模块、相机和倾斜机械支撑模块；照明模块的输出与Z轴驱动器的输入相连，Z轴驱动器的输出与带有层叠切片架的电动水平XY载物台的输入相连，带有层叠切片架的电动水平XY载物台的输出与物镜的输入相连，物镜的输出与滤光模块的输入相连，滤光模块的输出与相机的输入相连，倾斜机械支撑模块的三个输出分别与照明模块，物镜，滤光模块和相机的另一个输入相连。
[0006]本专利技术的工作原理在于：本专利技术与传统的多片同时数字切片成像装置相比，本专利技术通过倾斜机械支撑模块将除了Z轴驱动器和带有层叠切片架的电动水平XY载物台之外的所有部件都倾斜一定角度；这样的话，倾斜的物镜会产生一个倾斜的焦平面，通过选用高数值孔径低放大倍率物镜来生成足够小的竖直分辨率（短焦深，好光学切片能力）和足够大的视场；倾斜的视场中的每一条水平线都位于竖直距离上的不同位置，通过移动X轴电动载物台并连续拍照来获得倾斜层叠的2D图像；将不同X轴位置的2D图像的同一位置的水平线重建成多张新的2D图像，这些2D图像等效于非倾斜成像的传统多片同时数字切片成像装置的水平焦平面成像；在本专利技术中Z轴驱动器可为低精度的电动驱动器或手动移动，起作用仅仅是将载有样品的带有层叠切片架的电动水平XY载物台粗略地移动到倾斜角平面附近。能将
多片切片样品同时进行成像处理。
[0007]进一步，物镜的视场直径大于或者等于0.1毫米。
[0008]进一步，物镜的视场角大于等于 3 度。
[0009]进一步，物镜的入射光束直径大于或等于 3 毫米。
[0010]进一步，物镜的数值孔径大于或等于 0.1。
[0011]进一步，物镜的工作距离大于或等于 0.1 毫米。
[0012]进一步，带有层叠切片架的电动水平XY载物台的驱动部件为步进电机或伺服电机或直线电机。
[0013]进一步，倾斜机械支撑模块为电动或手动驱动。
[0014]进一步，切片的厚度为0.3至1.9毫米。
[0015]进一步，切片的背面有高透射率光学镀膜，波长为350nm至1600nm。
附图说明
[0016]图 1 为本专利技术的实施方式一的结构示意图；
[0017]图 2 为本专利技术的实施方式一的原理示意图；
[0018]图 3 为本专利技术的实施方式一的图像重建原理图。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
[0020]说明书附图中的附图标记包括：照明模块1、Z轴驱动器2、带有层叠切片架的电动水平XY载物台3、物镜4、滤光模块5、相机6和倾斜机械支撑模块7。实施方式一如附图 1 所示：本实施方式的一种多片同时数字切片成像装置包括照明模块1、Z轴驱动器2、带有层叠切片架的电动水平XY载物台3、物镜4、滤光模块5、相机6和倾斜机械支撑模块7，通过倾斜机械支撑模块7将除了Z轴驱动器2和带有层叠切片架的电动水平XY载物台3之外的所有部件都倾斜一定角度；这样的话，倾斜的物镜4会产生一个倾斜的焦平面，通过选用高数值孔径低放大倍率物镜4来生成足够小的竖直分辨率（短焦深，好光学切片能力）和足够大的视场；倾斜的视场中的每一条水平线都位于竖直距离上的不同位置，通过移动X轴电动载物台3并连续拍照来获得倾斜层叠的2D图像；将不同X轴位置的2D图像的同一位置的水平线重建成多张新的2D图像，这些2D图像等效于非倾斜成像的传统多片同时数字切片成像装置的水平焦平面成像。
[0021]进一步，物镜的视场直径大于或者等于0.1毫米。
[0022]进一步，物镜的视场角大于等于 3 度。
[0023]进一步，物镜的入射光束直径大于或等于 3 毫米。
[0024]进一步，物镜的数值孔径大于或等于 0.1。
[0025]进一步，物镜的工作距离大于或等于 0.1 毫米。
[0026]进一步，带有层叠切片架的电动水平XY载物台的驱动部件为步进电机或伺服电机或直线电机。
[0027]进一步，倾斜机械支撑模块为电动或手动驱动。
[0028]进一步，切片的厚度为0.3至1.9毫米。
[0029]进一步，切片的背面有高透射率光学镀膜，波长为350nm至1600nm。
[0030]图 2 为本专利技术的实施方式一的原理示意图。
[0031]图 3 为本专利技术的实施方式一的图像重建原理图。
[0032]以上所述的仅是本专利技术的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前专利技术所属
所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力， 所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，特别是将本专利技术的实施例作等比例放大或缩小，这些也应该视为本专利技术的保护范围，这些都不会影响本专利技术实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多片同时数字切片成像装置，其特征在于：它包括照明模块、Z轴驱动器、带有层叠切片架的电动水平XY载物台、物镜、滤光模块、相机和倾斜机械支撑模块；照明模块的输出与Z轴驱动器的输入相连，Z轴驱动器的输出与带有层叠切片架的电动水平XY载物台的输入相连，带有层叠切片架的电动水平XY载物台的输出与物镜的输入相连，物镜的输出与滤光模块的输入相连，滤光模块的输出与相机的输入相连，倾斜机械支撑模块的三个输出分别与照明模块，物镜，滤光模块和相机的另一个输入相连。2.如权利要求1所述的一种多片同时数字切片成像装置，其特征在于：所述的物镜的视场直径大于或者等于0.1毫米。3.如权利要求1所述的一种多片同时数字切片成像装置，其特征在于：所述的物镜的视场角大于等于 3 度。4.如权利要求1所述的一种多片同时数字切片成像装置，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州溢博伦光电仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：
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