[发明专利]一种机械光调制装置

说明书

本发明提供一种机械光调制装置，包括控制部分和斩波装置，所述斩波装置设置为电性连接所述控制部分；所述控制部分设置为包括外部同步信号接口、锁相环和伺服电机控制器；所述斩波装置设置为包括斩光片和电机，所述斩光片设置为通过所述电机驱动旋转，所述电机设置为电性连接所述伺服电机控制器。本发明采用该装置，能够在共振扫描消隐过程中实现高消光比的同时，无色散效应，降低生产成本，并可适用于多种类型的共振扫描消隐需求。

技术领域

本发明涉及共振扫描用辅助设备技术领域，尤其涉及一种机械光调制装置。

背景技术

随着实验观察过程中对活体生物样品及快速变化生理活动成像要求的提高，共振扫描器因其能够进行快速扫描逐步取代了传统的检流计扫描器应用，但是，现有的共振扫描器在实际使用过程中存在如下问题：

1、共振扫描器工作在开环状态，其扫描速度在每一行中呈现近似正弦变化，使得共振扫描器在扫描每一行的中央部分(大约88％)时，其扫描速度近似匀速，而在扫描每一行的两端时，其扫描速度过慢，容易导致样品过度曝光，出现染料漂白等问题，因此，需要在扫描每一行的两端时，通过切断激光输入(而不是关闭激光器)的方法避免该情况，即进行行消隐。

2、共振扫描在完成每一帧数百行扫描之后，扫描头需要回到下一帧的起始位置，此过程大约花费完成几行扫描所耗费的时间，同时也需切断激光输入实现场消隐，另外，共振扫描器通常有单向扫描和双向扫描两种模式，单向扫描模式相对双向扫描模式还存在回程消隐问题，也导致了扫描效率的降低。

3、为实现共振扫描器对激光输入的快速开通与关闭，目前广泛采用基于电光调制效应的普克尔盒和基于声光调制效应的声光调制器，声光调制比电光调制消光比更高(一般大于1000:1)，且驱动效率更低，温度稳定性优良，光点质量更好，价格更低，但其色散严重，会使飞秒激光脉冲明显展宽，造成图像质量的下降，同时，这两种措施均使得成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够在共振扫描消隐过程中实现高消光比的同时，保证无色散效应，且降低生产成本，并可适用于多种类型的共振扫描消隐需求的机械光调制装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种机械光调制装置，其中所述机械光调制装置包括控制部分和斩波装置，所述斩波装置设置为电性连接所述控制部分，由所述控制部分根据外部光学扫描显微镜的信息控制所述斩波装置的工作情况，实现共振扫描过程的行/场消隐；

所述控制部分设置为包括外部同步信号接口、锁相环和伺服电机控制器，所述外部同步信号接口的输入端设置为电性连接外部光学扫描显微镜的Y轴检流计，所述外部同步信号接口用于接收外部光学扫描显微镜中Y轴检流计扫描器的锯齿波场驱动信号，且该外部同步信号接口的输出端设置为电性连接所述锁相环的输入端，通过所述锁相环的锁相电路，将接收到的信号转换成与外部光学扫描显微镜中Y轴检流计扫描器的锯齿波场驱动信号同相位的脉冲信号，所述锁相环的输出端设置为电性连接所述伺服电机控制器的输入端，所述伺服电机控制器用于放大所述锁相环产生的脉冲信号，并提供足够大的驱动电流，所述伺服电机控制器的输出端设置为电性连接所述斩波装置；

所述斩波装置设置为包括斩光片和电机，所述斩光片设置为通过所述电机驱动旋转，所述电机设置为电性连接所述伺服电机控制器，通过所述伺服电机控制器控制所述电机旋转，从而带动所述斩光片转动以切断激光输入光束，进行共振扫描的快速行/场消隐，有效避免扫描速度过慢导致的样品过度曝光或染料漂白等问题。

进一步地，所述斩光片的中心设置一定位孔，所述定位孔内共轴线设置所述电机的输出轴，所述电机带动所述斩光片旋转，从而实现共振扫描过程中的行/场消隐。

进一步地，所述定位孔的周围共圆心均匀设置若干通孔，所述通孔沿径向对称设置，且该通孔的规格和数量设置为依据外部光学扫描显微镜的共振扫描速度、行数和扫描模式而定，为了实现快速消隐，所述通孔的位置要尽量靠近所述斩光片的边缘设置。