一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及方法，其中，包括掃描光束記錄裝置，發(fā)射激發(fā)光束并記錄多組點(diǎn)光源陣列；掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品上形成多焦點(diǎn)照明；第二透鏡，聚焦被還原的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；攝像部，對(duì)樣品圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)成像；第三透鏡，將樣品表面發(fā)出的熒光信號(hào)聚焦于攝像部的感光元件上，采用本發(fā)明可解決現(xiàn)有技術(shù)的共聚焦顯微鏡成像速度慢，相當(dāng)一部分的激發(fā)光被轉(zhuǎn)盤中針孔以外的其他部分遮擋導(dǎo)致激發(fā)光利用率低，光能浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，尤其涉及的是一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]共聚焦顯微技術(shù)利用共軛針孔濾波，能夠過(guò)濾焦點(diǎn)以外的雜散光，有效地提高了光學(xué)顯微鏡的分辨率和圖像對(duì)比度，并能夠?qū)崿F(xiàn)切片掃描以及三維圖像重構(gòu)，因此，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。由于共聚焦顯微技術(shù)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)探測(cè)的技術(shù)，因此，需要配合掃描技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)二維成像。常用的共聚焦掃描方式有二維振鏡掃描和平臺(tái)移動(dòng)掃描，單點(diǎn)采集的掃描方式使成像速度慢，難以滿足動(dòng)態(tài)觀察需要。如采用轉(zhuǎn)盤掃描式的共聚焦顯微鏡雖然能夠?qū)崿F(xiàn)多焦點(diǎn)同時(shí)采集并快速成像，但受限于針孔陣列的尺寸和排列，相當(dāng)一部分的激發(fā)光被轉(zhuǎn)盤中針孔以外的其他部分遮擋，激發(fā)光利用率低，光能浪費(fèi)嚴(yán)重。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的共聚焦顯微鏡成像速度慢，相當(dāng)一部分的激發(fā)光被轉(zhuǎn)盤中針孔以外的其他部分遮擋導(dǎo)致激發(fā)光利用率低，光能浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，包括
[0007]掃描光束記錄裝置，發(fā)射激發(fā)光束并記錄多組點(diǎn)光源陣列；
[0008]掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品上形成多焦點(diǎn)照明；
[0009]第二透鏡，聚焦被還原的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；
[0010]攝像部，對(duì)樣品圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)成像；
[0011]第三透鏡，將樣品表面發(fā)出的熒光信號(hào)聚焦于攝像部的感光元件上。
[0012]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述掃描光束記錄裝置包括光束發(fā)射部、分束組件、反射鏡、針孔陣列轉(zhuǎn)盤、光束輸出組件、第一透鏡和體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述光束發(fā)射部發(fā)射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分束組件被部分透射部分反射，反射部分光束經(jīng)過(guò)所述反射鏡再次反射后作為參考光入射至所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤上，透射部分光束經(jīng)過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔陣列形成點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束透過(guò)光束輸出組件后經(jīng)過(guò)第一透鏡準(zhǔn)直，入射至所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤并與所述反射部分光束在所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤上干涉并被記錄，還包括控制單元和驅(qū)動(dòng)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述控制單元控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率。
[0013]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述掃描光束記錄裝置還包括一用于限定記錄區(qū)域面積的光闌，所述光闌設(shè)置于所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤的光束入射端。
[0014]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述掃描光束還原裝置包括光束發(fā)射部、體全息記錄轉(zhuǎn)盤、第一透鏡、光束輸出組件和針孔陣列轉(zhuǎn)盤，所述光束發(fā)射部發(fā)射的光束照射于所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤被光束照射后還原所述點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束經(jīng)過(guò)所述第一透鏡、光束輸出組件后聚焦并通過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔，點(diǎn)光源陣列光束被所述第二透鏡聚焦后在樣品上形成聚焦光斑，所述掃描光束還原裝置還包括控制單元和驅(qū)動(dòng)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述控制單元控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率。
[0015]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述光束輸出組件為二向色鏡，透射所述光束發(fā)射部發(fā)出的激發(fā)光，反射樣品表面被激發(fā)的熒光。
[0016]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述光束輸出組件為分束器。
[0017]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤包括若干組沿針孔陣列轉(zhuǎn)盤圓周均布的針孔陣列，所述針孔陣列包括若干均勻排列的針孔，順序相鄰的兩組針孔陣列的對(duì)應(yīng)針孔距離為二分之一個(gè)針孔尺寸。
[0018]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，所述攝像部為CCD攝像頭。
[0019]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)的顯微方法，其中，包括以下步驟:
[0020]步驟AOO:記錄掃描光束，啟動(dòng)光束發(fā)射部，光束發(fā)射部發(fā)射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分束組件被部分透射部分反射，反射部分光束經(jīng)過(guò)所述反射鏡再次反射后作為參考光入射至轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤上，透射部分光束經(jīng)過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)的針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔陣列形成點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束透過(guò)光束輸出組件后經(jīng)過(guò)第一透鏡準(zhǔn)直，入射至轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤并與反射部分光束在體全息記錄轉(zhuǎn)盤上干涉并被記錄；
[0021]步驟B00:掃描光還原，光束發(fā)射部發(fā)射的光束照射于轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤，體全息記錄轉(zhuǎn)盤被光束照射后還原所述點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束經(jīng)過(guò)第一透鏡、光束輸出組件后聚焦并通過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔，點(diǎn)光源陣列光束被所述第二透鏡聚焦后在樣品上形成聚焦光斑；
[0022]步驟C00:樣品光收集及成像，點(diǎn)光源陣列激發(fā)光束激發(fā)樣品表面發(fā)出熒光，被激發(fā)的熒光被第二透鏡收集，聚焦于針孔陣列轉(zhuǎn)盤后被光束輸出組件反射，被反射的熒光光束經(jīng)第三透鏡聚焦于所述攝像部。
[0023]所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)的顯微方法，其中，在步驟AOO中，啟動(dòng)光束發(fā)射部后啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)體全息記錄轉(zhuǎn)盤和針孔陣列轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)提供一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及顯微方法，通過(guò)轉(zhuǎn)盤方式可以于體全息記錄轉(zhuǎn)盤的不同的位置記錄多組點(diǎn)光源陣列，利用參考光反向入射到體全息記錄轉(zhuǎn)盤時(shí)，即可還原對(duì)應(yīng)的點(diǎn)光源陣列，在樣品上形成多焦點(diǎn)照明，并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)共聚焦多點(diǎn)掃描，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速共聚焦成像的同時(shí)，大幅度提尚激發(fā)光的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明中掃描光束記錄裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2本發(fā)明掃描光束還原不意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明中針孔分布示意圖。
[0028]圖4是本發(fā)明中針孔陣列轉(zhuǎn)盤16的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5是本發(fā)明中針孔陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其中，包括
[0032]掃描光束記錄裝置I，發(fā)射激發(fā)光束并記錄多組點(diǎn)光源陣列；
[0033]掃描光束還原裝置2，還原被記錄的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品上形成多焦點(diǎn)照明；
[0034]第二透鏡3，聚焦被還原的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑；
[0035]攝像部5，對(duì)樣品圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)成像；
[0036]第三透鏡4，將樣品表面發(fā)出的熒光信號(hào)聚焦于攝像部的感光元件上。
[0037]進(jìn)一步地，掃描光束記錄裝置I包括光束發(fā)射部11、分束組件12、反射鏡13、針孔陣列轉(zhuǎn)盤16、光束輸出組件17、第一透鏡18和體全息記錄轉(zhuǎn)盤14，所述光束發(fā)射部11發(fā)射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分束組件12被部分透射部分反射，反射部分光束經(jīng)過(guò)所述反射鏡13再次反射后作為參考光入射至所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14上，透射部分光束經(jīng)過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16上的針孔陣列形成點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束透過(guò)光束輸出組件17后經(jīng)過(guò)第一透鏡18準(zhǔn)直，入射至所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14并與所述反射部分光束在所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14上干涉并被記錄，設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)的針孔陣列轉(zhuǎn)盤16，通過(guò)針孔陣列轉(zhuǎn)盤16和體全息記錄轉(zhuǎn)盤14的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變掃描光束的掃描位置，可以在體全息記錄轉(zhuǎn)盤不同位置記錄不同的點(diǎn)光源陣列，實(shí)現(xiàn)共聚焦顯微系統(tǒng)的多焦點(diǎn)掃描，減少成像所需時(shí)間。
[0038]掃描光束記錄裝置I還包括控制單元10和驅(qū)動(dòng)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)19，所述電機(jī)19的輸出軸連接所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14，所述控制單元10控制所述電機(jī)19轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率以適應(yīng)攝像需求，掃描光束記錄裝置I還包括一用于限定記錄區(qū)域面積的光闌15，所述光闌15設(shè)置于所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14的光束入射端，透過(guò)光闌15的參考光和物光在體全息記錄轉(zhuǎn)盤14上干涉并被記錄。
[0039]進(jìn)一步地，掃描光束還原裝置2包括光束發(fā)射部11、體全息記錄轉(zhuǎn)盤14、第一透鏡18、光束輸出組件17和針孔陣列轉(zhuǎn)盤16，所述光束發(fā)射部11發(fā)射的光束照射于所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤16，光束照射方向和掃描光束記錄裝置I中的光束照射方向相反，體全息記錄轉(zhuǎn)盤16被光束照射后還原所述點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束經(jīng)過(guò)所述第一透鏡18、光束輸出組件17后聚焦并通過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16上的針孔，被還原的點(diǎn)光源陣列光束以被聚焦后點(diǎn)光源光束的狀態(tài)通過(guò)針孔陣列轉(zhuǎn)盤16上的針孔，激發(fā)光不再被轉(zhuǎn)盤中針孔以外的其他部分遮擋，減少光能的浪費(fèi)。
[0040]點(diǎn)光源陣列光束被所述第二透鏡3聚焦后在樣品上形成聚焦光斑，掃描光束還原裝置2還包括控制單元10和驅(qū)動(dòng)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)19，所述電機(jī)19的輸出軸連接所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤14，所述控制單元10控制所述電機(jī)19轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，在本實(shí)施例中，控制單元10為一計(jì)算機(jī)。
[0041]優(yōu)選地，所述光束輸出組件17為二向色鏡，二向色鏡作用是透射所述光束發(fā)射部11發(fā)出的激發(fā)光，反射樣品表面被激發(fā)的熒光。
[0042]作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式，所述光束輸出組件17可以設(shè)置為分束器，光束通過(guò)分束器后一半反射一半透射，可以實(shí)現(xiàn)反射式共聚焦成像的效果。
[0043]參閱圖4和圖5，針孔陣列轉(zhuǎn)盤16包括若干組沿針孔陣列轉(zhuǎn)盤16圓周均布的針孔陣列160，每組針孔陣列160包括若干均勻排列的針孔161，參閱圖3，順序相鄰的兩組針孔陣列160的對(duì)應(yīng)針孔161距離為二分之一個(gè)針孔尺寸Da，可以理解為針孔161從第一個(gè)針孔陣列開始，往后的針孔陣列中針孔每個(gè)陣列均偏移0.5Da，當(dāng)然，本發(fā)明并不對(duì)這一偏移距離做具體的限定，偏移距離根據(jù)掃描區(qū)域大小和精度確定。順序相鄰的兩組針孔陣列160的對(duì)應(yīng)針孔161設(shè)置為偏移一定的距離，結(jié)合針孔陣列轉(zhuǎn)盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)，光束依次照射針孔陣列轉(zhuǎn)盤16上各個(gè)針孔陣列160，光束經(jīng)過(guò)第二個(gè)針孔陣列160時(shí)穿過(guò)針孔的光束相對(duì)于經(jīng)過(guò)第一個(gè)針孔陣列160時(shí)穿過(guò)針孔的光束偏移了 0.5Da，如此類推，光束經(jīng)過(guò)第三個(gè)針孔陣列160時(shí)穿過(guò)針孔的光束相對(duì)于經(jīng)過(guò)第二個(gè)針孔陣列160時(shí)穿過(guò)針孔的光束偏移了 0.5Da，針孔陣列轉(zhuǎn)盤16不斷旋轉(zhuǎn)，光束依次經(jīng)過(guò)各個(gè)針孔陣列160，即可掃描物體整個(gè)表面。每組針孔陣列160包括若干均勾排列的針孔161，掃描光束同時(shí)通過(guò)多個(gè)針孔161，實(shí)現(xiàn)多焦點(diǎn)同時(shí)米集，加快掃描速度以實(shí)現(xiàn)快速成像。
[0044]優(yōu)選地，為盡量減少應(yīng)用于共聚焦掃描顯微時(shí)探測(cè)光束之間的串?dāng)_，提高掃描質(zhì)量，同一組的針孔陣列160中，相鄰針孔161之間的距離至少為5個(gè)針孔尺寸Da，當(dāng)然，本發(fā)明并不對(duì)相鄰針孔161之間的距離作具體的限定，這一距離可根據(jù)探測(cè)光之間的串?dāng)_情況具體設(shè)置。
[0045]進(jìn)一步地，所述攝像部5為C⑶攝像頭。
[0046]本發(fā)明還提供一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)的顯微方法，其中，包括以下步驟:
[0047]步驟A00:記錄掃描光束，啟動(dòng)光束發(fā)射部11，啟動(dòng)電機(jī)19，電機(jī)19帶動(dòng)體全息記錄轉(zhuǎn)盤14和針孔陣列轉(zhuǎn)盤16同步轉(zhuǎn)動(dòng)，光束發(fā)射部11發(fā)射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分束組件12被部分透射部分反射，反射部分光束經(jīng)過(guò)所述反射鏡13再次反射后作為參考光入射至轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤14上，透射部分光束經(jīng)過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)的針孔陣列轉(zhuǎn)盤16上的針孔陣列形成點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束透過(guò)光束輸出組件17后經(jīng)過(guò)第一透鏡18準(zhǔn)直，入射至轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤14并與反射部分光束在體全息記錄轉(zhuǎn)盤14上干涉并被記錄；
[0048]步驟B00:掃描光還原，光束發(fā)射部11發(fā)射的光束照射于轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤14，體全息記錄轉(zhuǎn)盤14被光束照射后還原所述點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束經(jīng)過(guò)第一透鏡18、光束輸出組件17后聚焦并通過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤16上的針孔，點(diǎn)光源陣列光束被所述第二透鏡3聚焦后在樣品上形成聚焦光斑；
[0049]步驟C00:樣品光收集及成像，點(diǎn)光源陣列激發(fā)光束激發(fā)樣品表面發(fā)出熒光，被激發(fā)的熒光被第二透鏡3收集，聚焦于針孔陣列轉(zhuǎn)盤16后被光束輸出組件17反射，被反射的熒光光束經(jīng)第三透鏡4聚焦于所述攝像部5。
[0050]本發(fā)明通過(guò)提供一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)及顯微方法，通過(guò)轉(zhuǎn)盤方式可以于體全息記錄轉(zhuǎn)盤的不同的位置記錄多組點(diǎn)光源陣列，利用參考光反向入射到體全息記錄轉(zhuǎn)盤時(shí)，即可還原對(duì)應(yīng)的點(diǎn)光源陣列，在樣品上形成多焦點(diǎn)照明，并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)共聚焦多點(diǎn)掃描，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速共聚焦成像的同時(shí)，大幅度提高激發(fā)光的利用率，解決了現(xiàn)有技術(shù)的共聚焦顯微鏡成像速度慢，相當(dāng)一部分的激發(fā)光被轉(zhuǎn)盤中針孔以外的其他部分遮擋導(dǎo)致激發(fā)光利用率低，光能浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問(wèn)題。
[0051]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，包括 掃描光束記錄裝置，發(fā)射激發(fā)光束并記錄多組點(diǎn)光源陣列； 掃描光束還原裝置，還原被記錄的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品上形成多焦點(diǎn)照明； 第二透鏡，聚焦被還原的多組點(diǎn)光源陣列，在樣品焦面上形成聚焦光斑； 攝像部，對(duì)樣品圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)成像； 第三透鏡，將樣品表面發(fā)出的熒光信號(hào)聚焦于攝像部的感光元件上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描光束記錄裝置包括光束發(fā)射部、分束組件、反射鏡、針孔陣列轉(zhuǎn)盤、光束輸出組件、第一透鏡和體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述光束發(fā)射部發(fā)射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分束組件被部分透射部分反射，反射部分光束經(jīng)過(guò)所述反射鏡再次反射后作為參考光入射至所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤上，透射部分光束經(jīng)過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔陣列形成點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束透過(guò)光束輸出組件后經(jīng)過(guò)第一透鏡準(zhǔn)直，入射至所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤并與所述反射部分光束在所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤上干涉并被記錄，還包括控制單元和驅(qū)動(dòng)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述控制單元控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描光束記錄裝置還包括一用于限定記錄區(qū)域面積的光闌，所述光闌設(shè)置于所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤的光束入射端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描光束還原裝置包括光束發(fā)射部、體全息記錄轉(zhuǎn)盤、第一透鏡、光束輸出組件和針孔陣列轉(zhuǎn)盤，所述光束發(fā)射部發(fā)射的光束照射于所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤被光束照射后還原所述點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束經(jīng)過(guò)所述第一透鏡、光束輸出組件后聚焦并通過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔，點(diǎn)光源陣列光束被所述第二透鏡聚焦后在樣品上形成聚焦光斑，所述掃描光束還原裝置還包括控制單元和驅(qū)動(dòng)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤和所述體全息記錄轉(zhuǎn)盤，所述控制單元控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述光束輸出組件為二向色鏡，透射所述光束發(fā)射部發(fā)出的激發(fā)光，反射樣品表面被激發(fā)的熒光。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述光束輸出組件為分束器。7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤包括若干組沿針孔陣列轉(zhuǎn)盤圓周均布的針孔陣列，所述針孔陣列包括若干均勻排列的針孔，順序相鄰的兩組針孔陣列的對(duì)應(yīng)針孔距離為二分之一個(gè)針孔尺寸。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像部為CCD攝像頭。9.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)的顯微方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟AOO:記錄掃描光束，啟動(dòng)光束發(fā)射部，光束發(fā)射部發(fā)射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分束組件被部分透射部分反射，反射部分光束經(jīng)過(guò)所述反射鏡再次反射后作為參考光入射至轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤上，透射部分光束經(jīng)過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)的針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔陣列形成點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束透過(guò)光束輸出組件后經(jīng)過(guò)第一透鏡準(zhǔn)直，入射至轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤并與反射部分光束在體全息記錄轉(zhuǎn)盤上干涉并被記錄； 步驟B00:掃描光還原，光束發(fā)射部發(fā)射的光束照射于轉(zhuǎn)動(dòng)的體全息記錄轉(zhuǎn)盤，體全息記錄轉(zhuǎn)盤被光束照射后還原所述點(diǎn)光源陣列，點(diǎn)光源陣列光束經(jīng)過(guò)第一透鏡、光束輸出組件后聚焦并通過(guò)所述針孔陣列轉(zhuǎn)盤上的針孔，點(diǎn)光源陣列光束被所述第二透鏡聚焦后在樣品上形成聚焦光斑； 步驟C00:樣品光收集及成像，點(diǎn)光源陣列激發(fā)光束激發(fā)樣品表面發(fā)出熒光，被激發(fā)的熒光被第二透鏡收集，聚焦于針孔陣列轉(zhuǎn)盤后被光束輸出組件反射，被反射的熒光光束經(jīng)第三透鏡聚焦于所述攝像部。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于體全息記錄的多焦點(diǎn)共聚焦掃描顯微系統(tǒng)的顯微方法，其特征在于，在步驟AOO中，啟動(dòng)光束發(fā)射部后啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)體全息記錄轉(zhuǎn)盤和針孔陣列轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK105891116SQ201610494544
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】顧兆泰, 王翰林, 趙暉, 安昕, 張浠
【申請(qǐng)人】佛山市南海區(qū)歐譜曼迪科技有限責(zé)任公司