[发明专利]一种高速点扫描显微成像系统

说明书

本申请涉及一种高速点扫描显微成像系统，包括激光发射装置，包括用于发射激光形成点斑的激光发射器、用于扩束点斑的扩束镜组、用于将点斑整理成7个成正六边形分布的点斑的激光调制系统；或包括单模光纤组和成像透镜，所述单模光纤组包括7根单模光纤，7根单模光纤均匀分布成正六边形，所述单模光纤组经过成像透镜的傅里叶变换成像形成点斑；转镜扫描系统；平移台；荧光收集系统。通过采用上述技术方案，使7道光斑在样品面进行扫描，使其达到高速点扫描的效果，并且7路中的每一路光斑都能通过激光调制系统或直接定制的单模光纤组来进行控制开关、强弱，减少系统复杂度，方便后续的维护，同时也大大的提高扫描的效率。

技术领域

本申请涉及光学显微的领域，尤其是涉及一种高速点扫描显微成像系统。

背景技术

采用点扫描方式的共聚焦显微镜是生物学、生命科学等领域中观察细胞尺度结构的重要仪器。对于共聚焦显微镜而言，成像速度是领域中比较重要的参数，尤其对于大体积样本的成像，在短时间获取图像信息尤为重要。

为提高共聚焦点扫描速度，往往增加激光器的数量来实现多路的点扫描，这种方法大大的增加了系统的复杂程度，增大了对光路的设计难度、调试难度，如果没有专业的光学工程师的帮助，不方便操作人员后期对系统的维护。

发明内容

为了减少系统复杂度，方便后续的维护，

本申请提供的一种高速点扫描显微成像系统，采用如下的技术方案：

一种高速点扫描显微成像系统，其特征在于：包括

激光发射装置，用于发射激光形成7个成正六边形分布的点斑，包括用于发射激光形成点斑的激光发射器、用于扩束点斑的扩束镜组、用于将点斑整理成7个成正六边形分布的点斑的激光调制系统；或包括单模光纤组和成像透镜，所述单模光纤组包括7根单模光纤，7根单模光纤均匀分布成正六边形，所述单模光纤组经过成像透镜的傅里叶变换成像形成点斑；

转镜扫描系统，用于将点斑换向、边缘矫正后成像到样品面；

平移台，用于放置样品并带动样品在所处平面进行移动提供另一个维度的扫描；

荧光收集系统，用于收集样品被激光激发的荧光信号成像出样品图案。

通过采用上述技术方案，使7道光斑在样品面进行扫描，使其达到高速点扫描的效果，并且7路中的每一路光斑都能通过激光调制系统或直接定制的单模光纤组来进行控制开关、强弱，减少系统复杂度，方便后续的维护，同时也大大的提高扫描的效率。扩束镜组用于扩束激光器出来的光斑大小，这样可以有效的降低激光单位面积的能量，使其满足激光调制系统的损伤阈值，并使激光发射器出来的光斑能覆盖激光调制系统，使激光能进行更好的调制。当激光调制系统的价格超过N路激光发射器的价格时可以考虑用定制光纤的方案来实现，从而减少成本。

可选的，转镜扫描系统包括转镜、第一透镜组、物镜，所述转镜用于旋转提供一个维度的扫描，所述第一透镜组用于对扫描光束进行边缘矫正，所述物镜用于将7个成正六边形分布的点成像到样品面。

通过采用上述技术方案，光斑成像在转镜上，转镜在一个维度上进行高速旋转，提供X轴的高速扫描，经过第一透镜组对扫描光束进行边缘矫正，最后经过物镜，将成正六边形均匀分布的7个点成像到样品面。转镜提供光束在样品上的一维扫描，另一维度的扫描靠高速位移台来实现，并且可以用位移台来做大视场扫描的拼接。

可选的，荧光收集系统包括二向色镜、第二透镜组、定制光纤组、PMT组，所述二向色镜用于将与激光波段有差距的荧光波段反射至透镜，所述定制光纤组用于将透镜收集的荧光幸好传递入PMT组内。

通过采用上述技术方案，激光在荧光样品上扫描引发荧光样品激发荧光信号，荧光信号经过物镜返回，分别经过第一透镜组、转镜，因为荧光波段和激发光波段存在一定差距，被二向色镜反射进探测路，经过第二透镜组的收集，荧光信号进入定制光纤组，然后再进入PMT组，最后经过采集卡的处理，成像出样品的图案。