深度成像系统技术方案

本发明专利技术涉及光学显微成像技术领域，尤其涉及一种深度成像系统。本公开实施例提供的深度成像系统，包括第一物镜、光束调整组件、分光元件、第一成像装置、第二物镜以及位于第二物镜后方的反射元件、第二成像装置。本公开提供的深度成像系统将第一物镜的倍率设置为低于第二物镜的倍率，第一物镜低倍率的设置，使其可以收集到较多的信息，也即便于第二成像装置收集到深度较大的信息，同时为了使第二物镜可以满足收集垂直面或倾斜面的信息，同时设置为了光束调整组件用于缩小第一成像光束的直径以得到第二成像光束，进而便于第二物镜可以全部接收到第二成像光束，使得第二成像装置收集到深度较大的信息。深度较大的信息。深度较大的信息。

【技术实现步骤摘要】
深度成像系统


[0001]本专利技术涉及光学显微成像
，尤其涉及一种深度成像系统。

技术介绍

[0002]生物样本(如生物组织和细胞)的显微成像在科学研究、病理诊断等诸多科研和应用领域有着极其重要的作用和意义。
[0003]相关技术中，显微成像装置可以成像第一预定平面图像与第二预定平面图像。
[0004]此种方法较的显微成像系统成像深度单一且较小，无法满足厚度较大样本的显微成像要求。若要达到深度较大样本的深度信息，需要较长的时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种深度成像系统，可有效地解决上述或者其他潜在技术问题。
[0006]本专利技术的第一个方面是提供一种深度成像系统，深度成像系统包括第一物镜、光束调整组件、分光元件、第一成像装置、第二物镜以及位于第二物镜后方的反射元件、第二成像装置。第一物镜用于对目标样本成像以得到第一成像光束，光束调整组件设置在第一成像光束的传输路径上，用于缩小第一成像光束的直径以得到第二成像光束。分光元件设置在第二成像光束的传输路径上，用于将第二成像光束分成沿不同方向传输的第三成像光束和第四成像光束。第一成像装置设置在第三成像光束的传输路径上，用于接收第三成像光束以成像目标样本的第一图像信息。第二物镜用于接收第四成像光束以得到第五成像光束；其中，第二物镜的倍率大于第一物镜的倍率并且第二物镜的光轴与反射元件的反射面之间形成预定角度。第二成像装置设置在第五成像光束的传输路径上，用于接收第五成像光束以成像目标样本的第二图像信息。
[0007]在根据第一方面的可选的实施例中，光束调整组件包括沿着第一成像光束的传输路径间隔布置的透镜组；沿着第一成像光束的传输路径，透镜组中透镜的焦距递减。需要说明的是，采用沿着第一成像光束的传输路径间隔布置的透镜组，且透镜组的透镜焦距沿着第一成像光束的传输路径递减，因此第一成像光束经过透镜组之后，其直径将被缩小，进而适应第二物镜的数值孔径，便于将第一物镜收集到的信息全部收集，避免缺失。
[0008]在根据第一方面的可选的实施例中，透镜组包括沿着第一成像光束的传输路径间隔布置的第一透镜以及第二透镜，第一透镜的焦距大于第二透镜。
[0009]在根据第一方面的可选的实施例中，反射元件包括第一反射镜，第一反射镜可绕第二物镜的光轴转动。需要说明的是，第一反射镜可绕第二物镜的光轴转动，进而可使得第一成像装置接收到目标样本的多个第一图像信息，使得第二成像装置接收到目标样本的多个第二图像信息，多个第一图像信息配合多个第二图像信息配合使用可直接获取到生物样本的三维信息。
[0010]在根据第一方面的可选的实施例中，光束调整组件还包括沿第一成像光束的传输路径布置的振镜，振镜设置于透镜组中的相邻透镜之间。
[0011]需要说明的是，设置振镜，便于实现快速扫描，具体地，振镜的工作原理是将光束入射到振镜的反射面上，用计算机控制反射镜的反射角度，进而达到光束的快速偏转，使具有一定振动频率地振动，进而使得第一成像装置以及第二成像装置快速成像多个第一图像信息以及第二图像信息，也即实现快速扫描。便于在同样的时间内扫描的图像数量增加，提高了扫描效率，使得扫描时间缩短。同时，设置单个振镜，可以使得在探测深度提升的同时，保证探测速度的增加，实现实时三维深度显微成像。
[0012]在根据第一方面的可选的实施例中，光束调整组件还包括沿第一成像光束的传输路径布置的振镜组，振镜组设置于透镜组中的相邻透镜之间。
[0013]需要说明的是，设置振镜组，通常为在光路中合理放置的偶数个振镜，可以使得在探测深度提升、保证探测速度的增加的同时，简化光路调节的繁琐，也即增加了光路的鲁棒性，实现实时的三维显微成像。
[0014]在根据第一方面的可选的实施例中，沿第一成像光束的传输路径布置的振镜为第一振镜，沿第一成像光束的传输路径，第一透镜、第一振镜、第二透镜依次间隔布置；第一振镜的反射面与第一透镜的光轴呈夹角设置，第一振镜的反射面与第二透镜的光轴呈夹角设置，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴垂直。需要说明的是，在本实施例中，在第一透镜与第二透镜之间设置第一振镜，且第一振镜的反射面与第一透镜的光轴呈夹角设置，第一振镜的反射面与第二透镜的光轴呈夹角设置，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴垂直，在通过第一振镜可以实现快速扫描的同时，还可以实现改变了光束的传播路径的方向。便于用户在安装过程中，适应已有的装置的装配。便于在同样的时间内扫描的图像数量增加，提高了扫描效率，使得扫描时间缩短。同时，设置单个振镜，可以使得在探测深度提升的同时，保证探测速度的增加，实现实时三维深度显微成像。
[0015]在根据第一方面的可选的实施例中，振镜组包括第二振镜和第三振镜，沿第一成像光束的传输路径，第一透镜、第二振镜、第三振镜和第二透镜依次间隔布置；第二振镜的反射面与第三振镜的反射面平行；第二振镜的反射面与第一透镜呈夹角设置，第三振镜的反射面与第二透镜呈夹角设置；第一透镜的光轴和第二透镜的光轴平行。需要说明的，在本实施例中，在第一透镜与第二透镜之间设置了第二振镜与第三振镜，第二振镜的反射面与第三振镜的反射面平行，在运行过程中，第二振镜与第三振镜可采用同步振动，便于实现在快速扫描时，成像的稳定性。通过采用在光路中合理放置的偶数个振镜，可以使得在探测深度提升、保证探测速度的增加的同时，简化光路调节的繁琐，也即增加了光路的鲁棒性，实现实时的三维显微成像。
[0016]在根据第一方面的可选的实施例中，第一物镜的倍率为60x、40x、20x、10x、1x或0.5x；第二物镜的倍率为100x或60x。
[0017]在根据第一方面的可选的实施例中，第二物镜孔径角的一半小于第二物镜的光轴与反射元件的反射面之间形成预定角度。需要说明的是，当第二物镜的孔径角的一半满足小于第二物镜的光轴与反射元件的反射面之间形成预定角度，此时可以使得被反射元件反射的光被第二物镜接收。
[0018]在根据第一方面的可选的实施例中，反射元件包括驱动件，驱动件与第一反射镜传动连接，用于驱动第一反射镜绕第二物镜的光轴转动。需要说明的是，设置驱动件用于驱动第一反射镜绕第二物镜的光轴转动，便于实现第一反射镜转动的自动化，进而提升工作
效率。
[0019]在根据第一方面的可选的实施例中，深度成像系统还包括设置在第一物镜远离光束调整组件一侧的用于承载样品的样品台。需要说明的，具体地，设置样品台便于承载生物样品。
[0020]在根据第一方面的可选的实施例中，深度成像系统还包括光源，光源设置于样品台背离第一物镜的一侧。
[0021]在根据第一方面的可选的实施例中，第一成像光束的传输路径上设置有用于将第一成像光束反射到光束调整组件的第二反射镜。需要说明的，具体地，在本实施例中，设置第二反射镜用于改变第一成像光束的传输路径，第一成像光束经过第二反射镜的反射后，照向光束调整组件。
[0022]在根据第一方面的可选的实施例中，第一成像装置和第二成像装置的光路上游各设置有一个透镜。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度成像系统，其特征在于，包括：第一物镜，用于对目标样本成像以得到第一成像光束；光束调整组件，设置在所述第一成像光束的传输路径上，用于缩小所述第一成像光束的直径以得到第二成像光束；分光元件，设置在所述第二成像光束的传输路径上，用于将所述第二成像光束分成沿不同方向传输的第三成像光束和第四成像光束；第一成像装置，设置在所述第三成像光束的传输路径上，用于接收所述第三成像光束以成像所述目标样本的第一图像信息；第二物镜以及位于所述第二物镜后方的反射元件，用于接收所述第四成像光束以得到第五成像光束；其中，所述第二物镜的倍率大于所述第一物镜的倍率并且所述第二物镜的光轴与所述反射元件的反射面之间形成预定角度；以及，第二成像装置，设置在所述第五成像光束的传输路径上，用于接收所述第五成像光束以成像所述目标样本的第二图像信息。2.根据权利要求1所述的深度成像系统，其特征在于，所述光束调整组件包括沿着所述第一成像光束的传输路径间隔布置的透镜组；沿着所述第一成像光束的传输路径，所述透镜组中透镜的焦距递减。3.根据权利要求2所述的深度成像系统，其特征在于，所述透镜组包括沿着所述第一成像光束的传输路径间隔布置的第一透镜以及第二透镜，所述第一透镜的焦距大于所述第二透镜。4.根据权利要求1至3中任一项所述的深度成像系统，其特征在于，所述反射元件包括第一反射镜，所述第一反射镜可绕所述第二物镜的光轴转动。5.根据权利要求3所述的深度成像系统，其特征在于，所述光束调整组件还包括沿所述第一成像光束的传输路径布置的振镜，所述振镜设置于所述透镜组中的相邻透镜之间。6.根据权利要求3所述的深度成像系统，其特征在于，所述光束调整组件还包括沿所述第一成像光束的传输路径布置的振镜组，所述振镜组设置于所述透镜组中的相邻透镜之间。7.根据权利要求5所述的深度成像系统，其特征在于，其特征在于，沿所述第一成像光束的传输路径布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，孙腾骞，
申请(专利权)人：南京微纳科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：