[發(fā)明專利]一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103190889A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊旭三;席鵬;李浩杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

1.一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于：它包括激光掃描顯微成像系統(tǒng)、第一激光器、光電二極管和共聚焦顯微成像控制系統(tǒng)，所述共聚焦顯微成像控制系統(tǒng)包括可編程邏輯器件、放大調(diào)制電路、D/A轉(zhuǎn)換器和檢流計振鏡驅(qū)動電路，所述可編程邏輯器件包括計數(shù)分頻模塊和垂直同步信號產(chǎn)生模塊，所述計數(shù)分頻模塊的輸入端連接一晶振，用于將晶振信號計數(shù)分頻后生成像素采樣時鐘信號，所述計數(shù)分頻模塊發(fā)送像素采樣時鐘信號到激光掃描顯微成像系統(tǒng)的多面反射鏡用于控制其轉(zhuǎn)動；

所述第一激光器發(fā)出的激光經(jīng)所述多面反射鏡反射后由所述光電二極管接收，隨著所述多面反射鏡的轉(zhuǎn)動，所述光電二極管輸出正弦電壓信號，并將其發(fā)送到所述放大調(diào)制電路進行處理生成行同步信號，并將其發(fā)送到所述可編程邏輯器件，所述可編程邏輯器件將行同步信號發(fā)送到所述D/A轉(zhuǎn)換器，所述D/A轉(zhuǎn)換器將行同步信號轉(zhuǎn)換為電流信號，并將其發(fā)送到所述檢流計振鏡驅(qū)動電路生成鋸齒波電壓信號，并將其發(fā)送到檢流計振鏡驅(qū)動控制板中驅(qū)動激光掃描顯微成像系統(tǒng)的檢流計振鏡工作；

所述可編程邏輯器件的垂直同步信號產(chǎn)生模塊根據(jù)實際需要對行同步信號進行計數(shù)產(chǎn)生所需要的幀同步信號，同時所述可編程邏輯器件將行同步信號、幀同步信號和像素時鐘信號分別發(fā)送到激光掃描顯微成像系統(tǒng)的采集卡，所述采集卡根據(jù)行同步信號、幀同步信號和像素采樣時鐘信號對所述激光掃描顯微成像系統(tǒng)的光子計數(shù)器中樣品的灰度值信號進行逐點采集，并將采集的圖像發(fā)送到一計算機逐點重構(gòu)出實時的視頻圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于：所述激光掃描顯微成像系統(tǒng)包括第二激光器、第一反射鏡、偏振分束鏡、多面反射鏡、第一透鏡、第二透鏡、檢流計振鏡、第三透鏡、第四透鏡、四分之一波片、顯微物鏡、第五透鏡、第二反射鏡、共焦小孔、光子計數(shù)器、采集卡和計算機，所述檢流計振鏡放置于與所述多面反射鏡物平面共軛的像平面上；所述第二激光器出射的激光經(jīng)所述第一反射鏡反射到所述偏振分束鏡，經(jīng)所述偏振分束鏡出射的線偏振光發(fā)射到所述多面反射鏡，經(jīng)所述多面反射鏡快速掃描出射的光發(fā)射到經(jīng)由所述第一透鏡和第二透鏡組成的望遠鏡透鏡組，所述望遠鏡透鏡組出射的光發(fā)射到所述檢流計振鏡，所述檢流計振鏡出射的光經(jīng)由所述第三透鏡和第四透鏡組成的望遠鏡透鏡組發(fā)射到所述四分之一波片，所述四分之一波片將線偏振光轉(zhuǎn)為圓偏振光后經(jīng)所述顯微物鏡聚焦到樣品上，經(jīng)所述樣品的反射光經(jīng)所述顯微物鏡發(fā)射回所述四分之一波片，所述四分之一波片將圓偏振光變成與照明光線呈90°的偏振光后依次沿著所述第四透鏡、第三透鏡、檢流計振鏡、第二透鏡和第一透鏡傳播，并經(jīng)所述多面反射鏡反射到所述偏振分束鏡，經(jīng)所述偏振分束鏡出射的光依次經(jīng)所述第五透鏡和第二反射鏡到達所述共焦小孔并由所述光子計數(shù)器探測接收，所述采集卡采集所述光子計數(shù)器的信號并將其發(fā)送到所述計算機重構(gòu)出實時的視頻圖像。

3.如權(quán)利要求2所述的一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于：所述采集卡采用非標準視頻采集卡和標準視頻采集卡中的一種。

4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于：所述放大調(diào)制電路包括放大器和比較器，所述光電二極管的輸出端連接所述放大器的輸入端，所述放大器的輸出端連接所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端連接所述可編程邏輯器件的輸入端。

5.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于：所述檢流計振鏡驅(qū)動電路包括運算放大器、電容和電阻，所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述運算放大器的反相端，所述運算放大器的輸出端連接檢流計振鏡驅(qū)動控制板，所述運算放大器的輸出端與反相端之間連接電容，所述運算放大器的同相端通過電阻接地；所述運算放大器采用運算放大器。

6.如權(quán)利要求4所述的一種實時可調(diào)諧共聚焦顯微成像系統(tǒng)，其特征在于：所述檢流計振鏡驅(qū)動電路包括運算放大器、電容和電阻，所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述運算放大器的反相端，所述運算放大器的輸出端連接檢流計振鏡驅(qū)動控制板，所述運算放大器的輸出端與反相端之間連接電容，所述運算放大器的同相端通過電阻接地；所述運算放大器采用運算放大器。