CN212229316U - 一种旋转圆盘共焦显微成像装置 - Google Patents
一种旋转圆盘共焦显微成像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212229316U CN212229316U CN202021014399.6U CN202021014399U CN212229316U CN 212229316 U CN212229316 U CN 212229316U CN 202021014399 U CN202021014399 U CN 202021014399U CN 212229316 U CN212229316 U CN 212229316U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- array
- light beam
- imaging
- rotating disc
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种旋转圆盘共焦显微成像装置，涉及光学技术领域。本实用新型所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，包括沿光路依次设置的激光器、准直扩束***、像差校正装置、微透镜阵列、分光镜、针孔阵列、物镜、成像透镜和面阵探测器，被测物适于放置在所述物镜远离于所述针孔阵列的一侧；所述像差校正装置用于对来自所述准直扩束***的光束进行波前调制。本实用新型所述的技术方案，通过像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测被测物时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种旋转圆盘共焦显微成像装置。
背景技术
旋转Nipkow盘式扫描共焦显微镜在高速旋转的Nipkow转盘上制作了呈螺旋周期分布的针孔阵列，由于微透镜阵列的制作工艺限制及扫描过程中各光路与主光轴之间倾角的存在，会使成像光路引入像差。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是旋转圆盘共焦显微装置存在像差。
为解决上述问题，本实用新型提供一种旋转圆盘共焦显微成像装置，包括沿光路依次设置的激光器、准直扩束***、像差校正装置、微透镜阵列、分光镜、针孔阵列、物镜、成像透镜和面阵探测器，被测物适于放置在所述物镜远离于所述针孔阵列的一侧；所述像差校正装置用于对来自所述准直扩束***的光束进行波前调制。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测被测物时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
进一步地，所述准直扩束***位于所述激光器和所述像差校正装置之间，所述准直扩束***用于接收所述激光器产生的光束，并对所述光束扩束准直。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过准直扩束***对光束扩束准直，由于在像差校正前对光束进行了扩束准直，有效提高了成像清晰度。
进一步地，所述像差校正装置包括偏振分束器和空间光调制器，所述偏振分束器位于所述准直扩束***和所述空间光调制器之间，所述偏振分束器用于对来自所述准直扩束***的光束进行偏振分光，所述空间光调制器用于对来自所述偏振分束器的光束进行像差校正。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过由偏振分束器和空间光调制器组成的像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
进一步地，所述像差校正装置包括可变形反射镜，所述可变形反射镜用于接收经所述准直扩束***扩束准直的光束，并对所述光束进行波前调制。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过由可变形反射镜组成的像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
进一步地，所述微透镜阵列位于所述像差校正装置和所述分光镜之间，所述微透镜阵列与所述针孔阵列平行设置。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过微透镜阵列与针孔阵列的配合，实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
进一步地，所述分光镜位于所述微透镜阵列和所述针孔阵列之间，所述分光镜用于将所述被测物发出的光反射至所述成像透镜。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过分光镜对光路的控制，有利于配合双磁盘***实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
进一步地，所述针孔阵列位于所述分光镜和所述物镜之间，所述微透镜阵列和所述针孔阵列的阵列呈阿基米德旋线分布。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过微透镜阵列与针孔阵列的配合，实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
进一步地，所述物镜位于针孔阵列和所述被测物之间，所述物镜用于接收经所述针孔阵列聚焦的光束，并将所述光束聚焦到所述被测物，所述物镜还用于接收所述被测物发出的光束，并将所述被测物发出的光束照射至所述分光镜。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过物镜对被测物的成像采集，有利于实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
进一步地，所述成像透镜位于所述分光镜和所述面阵探测器之间，所述成像透镜用于接收所述分光镜反射的光束，并将所述光束聚焦到所述面阵探测器。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过成像透镜对光束的聚焦，有利于配合双磁盘***实现对样品的完整成像，从而提高成像清晰度。
进一步地，所述面阵探测器位于经所述成像透镜聚焦的光束的照射方向，所述面阵探测器用于接收所述成像透镜聚焦的光束。
本实用新型所示的旋转圆盘共焦显微成像装置，通过面阵探测器实时成像，有利于实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的旋转圆盘共焦显微成像装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的像差校正装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-激光器；2-准直扩束***；3-像差校正装置，31-偏振分束器，32-空间光调制器；4-微透镜阵列；5-分光镜；6-针孔阵列；7-物镜；8-被测物；9-成像透镜；10-面阵探测器。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种旋转圆盘共焦显微成像装置，包括沿光路依次设置的激光器1、准直扩束***2、像差校正装置3、微透镜阵列4、分光镜5、针孔阵列6、物镜7、成像透镜9和面阵探测器10，被测物8适于放置在所述物镜7远离于所述针孔阵列6的一侧；所述像差校正装置3用于对来自准直扩束***2的光束进行波前调制。
具体地，在本实施例中，旋转圆盘共焦显微成像装置包括沿光路依次设置的激光器1、准直扩束***2、像差校正装置3、微透镜阵列4、分光镜5、针孔阵列6、物镜7、成像透镜9和面阵探测器10，其中，激光器1发出的激光发射至准直扩束***2，经过准直扩束***2扩束准直后发射至像差校正装置3，在像差校正装置3进行波前调制，发射至微透镜阵列4，带有微透镜阵列4的Nipkow磁盘将光经过分光镜5聚焦到带有针孔阵列的相反磁盘的针孔上即针孔阵列6，再将光发射至物镜7，物镜7把从小孔中射出的光聚焦到被测物8即样品中有限衍射的点上，这些点发出的光由相同的物镜7收集，并通过分光镜5反射至成像透镜9，最后聚焦于面阵探测器10。由于在像差校正装置3对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
在本实施例中，通过像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测被测物时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
优选地，所述准直扩束***2位于所述激光器1和所述像差校正装置3之间，所述准直扩束***2用于接收所述激光器1产生的光束，并对所述光束扩束准直。
具体地，在本实施例中，准直扩束***2位于激光器1和像差校正装置3之间，准直扩束***2用于接收激光器1产生的光束，并对光束扩束准直，由于在像差校正前对光束进行了扩束准直，有效提高了成像清晰度。
在本实施例中，通过准直扩束***对光束扩束准直，由于在像差校正前对光束进行了扩束准直，有效提高了成像清晰度。
优选地，所述像差校正装置3包括偏振分束器31和空间光调制器32，所述偏振分束器31位于所述准直扩束***2和所述空间光调制器32之间，所述偏振分束器31用于对来自所述准直扩束***2的光束进行偏振分光，所述空间光调制器32用于对来自所述偏振分束器31的光束进行像差校正。
具体地，在本实施例中，结合图2所示，像差校正装置3包括偏振分束器31和空间光调制器32，偏振分束器31位于准直扩束***2和空间光调制器32之间，光束从准直扩束***2射向像差校正装置3时，先经过偏振分束器31进行偏振分光，再经过空间光调制器32至微透镜阵列4，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。其中，空间光调制器32优选为相位型液晶空间光调制器。
在本实施例中，通过由偏振分束器和空间光调制器组成的像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
优选地，所述像差校正装置3包括可变形反射镜，所述可变形反射镜用于接收经所述准直扩束***2扩束准直的光束，并对所述光束进行波前调制。
具体地，在本实施例中，像差校正装置3包括可变形反射镜，可变形反射镜用于接收经准直扩束***2扩束准直的光束，并对光束进行波前调制，作为另外一种实施方式，可用可变形反射镜作为偏振分束器31和空间光调制器32的替代，通过可变形反射镜对光束进行波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
在本实施例中，通过由可变形反射镜组成的像差校正装置对光束进行了波前调制，从而校正光路中存在的***像差及观测样品时可能引入的折射率失配像差，在提高成像速度的同时提高成像清晰度。
优选地，所述微透镜阵列4位于所述像差校正装置3和所述分光镜5之间，所述微透镜阵列4与所述针孔阵列6平行设置。
具体地，在本实施例中，微透镜阵列4位于像差校正装置3和分光镜5之间，微透镜阵列4与针孔阵列6平行设置，组成双磁盘***，微透镜阵列4与针孔阵列6同步高速旋转，面阵探测器10记录多点光强；待微透镜阵列4与针孔阵列6旋转一周后，根据面阵探测器10记录结果得到对于样品的完整成像，通过微透镜阵列4与针孔阵列6的配合，实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
其中，以下对像差校正装置3、微透镜阵列4与针孔阵列6的运行原理进行介绍。
开启激光器照明，设置微透镜阵列4与针孔阵列6同步高速旋转，面阵探测器10记录多点光强；待微透镜阵列4与针孔阵列6旋转一周后，根据面阵探测器10记录结果得到对于样品的完整成像。
像差校正装置3可以根据成像结果进行自适应像差校正，例如，可利用图像强度和、图像灰度方差、图像梯度和等能客观反映成像清晰度的函数确定所需的控制电压，以完成校正。
在本实施例中，通过微透镜阵列与针孔阵列的配合，实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
优选地，所述分光镜5位于所述微透镜阵列4和所述针孔阵列6之间，所述分光镜5用于将所述被测物8发出的光反射至所述成像透镜9。
具体地，在本实施例中，分光镜5位于微透镜阵列4和针孔阵列6之间，分光镜5用于配合起聚焦作用的微透镜阵列4将光束聚焦至针孔阵列6，并将被测物8发出的光反射至成像透镜9，其中，带有微透镜阵列4的Nipkow磁盘将光经过分光镜5聚焦到带有针孔阵列的相反磁盘的针孔上即针孔阵列6，再将光发射至物镜7，物镜7把从小孔中射出的光聚焦到被测物8即样品中有限衍射的点上，这些点发出的光由相同的物镜7收集，并通过分光镜5反射至成像透镜9，有利于配合双磁盘***实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
在本实施例中，通过分光镜对光路的控制，有利于配合双磁盘***实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
优选地，所述针孔阵列6位于所述分光镜5和所述物镜7之间，所述微透镜阵列4和所述针孔阵列6的阵列呈阿基米德旋线分布。
具体地，在本实施例中，针孔阵列6位于分光镜5和物镜7之间，微透镜阵列4和针孔阵列6的阵列呈阿基米德旋线分布，其中，微透镜阵列4与针孔阵列6构成双磁盘***，如图1所示，这些阵列以阿基米德旋线分布，从而能够在单个圆盘旋转过程中扫描整个样品，实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
在本实施例中，通过微透镜阵列与针孔阵列的配合，实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
优选地，所述物镜7位于针孔阵列6和所述被测物8之间，所述物镜7用于接收经所述针孔阵列6聚焦的光束，并将所述光束聚焦到所述被测物8，所述物镜7还用于接收所述被测物8发出的光束，并将所述被测物8发出的光束照射至所述分光镜5。
具体地，在本实施例中，物镜7位于针孔阵列6和被测物8之间，物镜7用于接收经针孔阵列6聚焦的光束，并将光束聚焦到被测物8，物镜7还接收被测物8发出的光束，并将被测物8发出的光束照射至所述分光镜5，其中，带有微透镜阵列4的Nipkow磁盘将光经过分光镜5聚焦到带有针孔阵列的相反磁盘的针孔上即针孔阵列6，再将光发射至物镜7，物镜7把从小孔中射出的光聚焦到被测物8即样品中有限衍射的点上，这些点发出的光由相同的物镜7收集，并通过分光镜5反射至成像透镜9，最后聚焦于面阵探测器10，通过物镜7对被测物8的成像采集，有利于实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
在本实施例中，通过物镜对被测物的成像采集，有利于实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
优选地，所述成像透镜9位于所述分光镜5和所述面阵探测器10之间，所述成像透镜9用于接收所述分光镜5反射的光束，并将所述光束聚焦到所述面阵探测器10。
具体地，在本实施例中，成像透镜9位于分光镜5和面阵探测器10之间，成像透镜9用于接收分光镜5反射的光束，并将光束聚焦到面阵探测器10，通过成像透镜9对光束的聚焦，有利于配合双磁盘***实现对样品的完整成像，从而提高成像清晰度。
在本实施例中，通过成像透镜对光束的聚焦，有利于配合双磁盘***实现对样品的完整成像，从而提高成像清晰度。
优选地，所述面阵探测器10位于经所述成像透镜9聚焦的光束的照射方向，所述面阵探测器10用于接收所述成像透镜9聚焦的光束。
具体地，在本实施例中，面阵探测器10位于经成像透镜9聚焦的光束的照射方向，面阵探测器10用于接收成像透镜9聚焦的光束，并将成像结果反馈至计算机，计算机根据成像结果计算图像评价函数，并利用像差校正算法根据图像评价函数生成像差校正装置所需的控制电压，其中，面阵探测器10采用CCD或sCOMS，并实时成像，有利于实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
在本实施例中，通过面阵探测器实时成像，有利于实现对样品的完整成像，从而有利于提高成像速度。
虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，包括沿光路依次设置的激光器(1)、准直扩束***(2)、像差校正装置(3)、微透镜阵列(4)、分光镜(5)、针孔阵列(6)、物镜(7)、成像透镜(9)和面阵探测器(10)，被测物(8)适于放置在所述物镜(7)远离于所述针孔阵列(6)的一侧；
所述像差校正装置(3)用于对来自所述准直扩束***(2)的光束进行波前调制。
2.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述准直扩束***(2)位于所述激光器(1)和所述像差校正装置(3)之间，所述准直扩束***(2)用于接收所述激光器(1)产生的光束，并对所述光束扩束准直。
3.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述像差校正装置(3)包括偏振分束器(31)和空间光调制器(32)，所述偏振分束器(31)位于所述准直扩束***(2)和所述空间光调制器(32)之间，所述偏振分束器(31)用于对来自所述准直扩束***(2)的光束进行偏振分光，所述空间光调制器(32)用于对来自所述偏振分束器(31)的光束进行像差校正。
4.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述像差校正装置(3)包括可变形反射镜，所述可变形反射镜用于接收经所述准直扩束***(2)扩束准直的光束，并对所述光束进行波前调制。
5.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述微透镜阵列(4)位于所述像差校正装置(3)和所述分光镜(5)之间，所述微透镜阵列(4)与所述针孔阵列(6)平行设置。
6.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述分光镜(5)位于所述微透镜阵列(4)和所述针孔阵列(6)之间，所述分光镜(5)用于将所述被测物(8)发出的光反射至所述成像透镜(9)。
7.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述针孔阵列(6)位于所述分光镜(5)和所述物镜(7)之间，所述微透镜阵列(4)和所述针孔阵列(6)的阵列呈阿基米德旋线分布。
8.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述物镜(7)位于针孔阵列(6)和所述被测物(8)之间，所述物镜(7)用于接收经所述针孔阵列(6)聚焦的光束，并将所述光束聚焦到所述被测物(8)，所述物镜(7)还用于接收所述被测物(8)发出的光束，并将所述被测物(8)发出的光束照射至所述分光镜(5)。
9.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述成像透镜(9)位于所述分光镜(5)和所述面阵探测器(10)之间，所述成像透镜(9)用于接收所述分光镜(5)反射的光束，并将所述光束聚焦到所述面阵探测器(10)。
10.根据权利要求1所述的旋转圆盘共焦显微成像装置，其特征在于，所述面阵探测器(10)位于经所述成像透镜(9)聚焦的光束的照射方向，所述面阵探测器(10)用于接收所述成像透镜(9)聚焦的光束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021014399.6U CN212229316U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种旋转圆盘共焦显微成像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021014399.6U CN212229316U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种旋转圆盘共焦显微成像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212229316U true CN212229316U (zh) | 2020-12-25 |
Family
ID=73930141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021014399.6U Active CN212229316U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种旋转圆盘共焦显微成像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212229316U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114460735A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-10 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于空间光调制器波前校正的显微成像装置与方法 |
| CN114838673A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-02 | 长春长光辰英生物科学仪器有限公司 | 用于转盘共聚焦***的阿基米德条纹转盘及其分区方法 |
-
2020
- 2020-06-05 CN CN202021014399.6U patent/CN212229316U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114460735A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-10 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于空间光调制器波前校正的显微成像装置与方法 |
| CN114838673A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-02 | 长春长光辰英生物科学仪器有限公司 | 用于转盘共聚焦***的阿基米德条纹转盘及其分区方法 |
| CN114838673B (zh) * | 2022-05-18 | 2024-03-19 | 长春长光辰英生物科学仪器有限公司 | 用于转盘共聚焦***的阿基米德条纹转盘及其分区方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9500846B2 (en) | Rapid adaptive optical microscopy over large multicellular volumes | |
| JP6118441B2 (ja) | 適応光学網膜結像装置及び方法 | |
| CN108982452B (zh) | 基于双螺旋点扩散函数的多焦点扫描三维成像方法及*** | |
| CN103257130B (zh) | 受激辐射损耗显微成像*** | |
| CN112557359B (zh) | 基于空间光调制器的双光子多焦点显微成像***及方法 | |
| CN212229316U (zh) | 一种旋转圆盘共焦显微成像装置 | |
| CN113466190B (zh) | 一种多模式多光子激光扫描立体显微成像装置及方法 | |
| CN210401823U (zh) | 一种基于阵列照明的自适应图像扫描显微装置 | |
| JP7481351B2 (ja) | 波面解析装置、蛍光顕微鏡画像化システムおよび対象を顕微鏡画像化する方法 | |
| US11947098B2 (en) | Multi-focal light-sheet structured illumination fluorescence microscopy system | |
| JP2011133580A (ja) | ホログラム像投影方法およびホログラム像投影装置 | |
| CN110567959B (zh) | 一种自适应像差校正图像扫描显微成像方法 | |
| KR20110113055A (ko) | 공초점 현미경구조를 이용한 측정대상물의 영상획득방법 및 시스템 | |
| CN109870441B (zh) | 基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置 | |
| CN216387553U (zh) | 基于空间光调制器的大视场激光干涉*** | |
| JP2020046670A (ja) | 調整可能な角度付照明を備えたハイスループット光シート顕微鏡 | |
| CN109211855B (zh) | 多光束多光子显微成像装置 | |
| CN111175954B (zh) | 一种基于Nipkow盘的快速高对比度图像扫描显微成像装置 | |
| CN110520779B (zh) | 像差校正方法和光学装置 | |
| CN113777767A (zh) | 一种快速连续旋转样品的光学层析显微成像***及其方法 | |
| JP2011128572A (ja) | ホログラム像投影方法およびホログラム像投影装置 | |
| CN115901623B (zh) | 一种高速光学衍射层析显微成像*** | |
| JP2023505115A (ja) | ダークトラッキング、ハイブリッド方法、円錐回折顕微鏡法、及びダークアドレッシング | |
| CN111399204B (zh) | 一种基于后瞳面成像的环状扫描成像***校正方法 | |
| JP5973777B2 (ja) | レーザー走査顕微鏡装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |