[發明專利]光學超分辨快速成像裝置及成像方法

在審

• 申請號: 201710308927.5
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN106940470A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 陳濤;楊湛;劉會聰;孫立寧;孟凱
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/32;G02B21/34;B25J11/00
• 代理公司: 寧波高新區核心力專利代理事務所(普通合伙)33273
• 代理人: 袁麗花

1.一種光學超分辨快速成像裝置，其特征在于，所述光學超分辨快速成像裝置包括：

樣品臺，用于承載待觀察對象；

若干單手操作模塊，包括精密滑臺及固定安裝于精密滑臺上的機械手，所述機械手用于控制微球透鏡對待觀察對象進行觀測，所述精密滑臺用于控制機械手的精確定位與位移；

顯微鏡頭，用于觀察操作過程及成像效果以得到光學超分辨成像信息。

2.根據權利要求1所述的光學超分辨快速成像裝置，其特征在于，所述樣品臺包括二維運動的XY軸精密滑臺以及固定安裝于XY軸精密滑臺上方的樣品基板。

3.根據權利要求1所述的光學超分辨快速成像裝置，其特征在于，所述精密滑臺為三維精密滑臺，包括沿X軸運動的X軸精密滑臺、沿Y軸運動的Y軸精密滑臺、以及沿Z軸運動的Z軸精密滑臺。

4.根據權利要求1所述的光學超分辨快速成像裝置，其特征在于，所述機械手包括固定底座、固定于固定底座上的微型針管、填充于微型針管內的溫敏凝膠、位于微型針管內用于擠出或吸入溫敏凝膠的活塞、固定安裝于微型針管上用于對溫敏凝膠進行加熱的電熱阻絲，所述溫敏凝膠根據自身的溫度實現固-液態之間的轉變，微型針管利用端部溢出的溫敏凝膠對微球透鏡進行控制。

5.根據權利要求4所述的光學超分辨快速成像裝置，其特征在于，所述機械手還包括與微型針管導熱連接的溫度傳感器，根據溫度傳感器判斷溫敏凝膠的溫度大于或小于其轉變溫度。

6.根據權利要求4所述的光學超分辨快速成像裝置，其特征在于，所述機械手還包括固定于微型針管內的壓電陶瓷，所述壓電陶瓷固定于活塞和固定底座之間，壓電陶瓷根據施加的電信號伸長或收縮以驅動活塞在微型針管內運動。

7.一種光學超分辨快速成像裝置的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：

控制三維精密滑臺和樣品臺，使機械手的端部位于樣品臺上待觀察對象上方；

驅動三維精密滑臺上的機械手的頂端拾取并固定微球透鏡；

若干機械手相互之間協作，利用三維精密滑臺控制微球透鏡與待觀察對象之間的距離，通過顯微鏡頭掃描待觀察對象連續區域以進行三維成像。

8.根據權利要求7所述的光學超分辨快速成像裝置的成像方法，其特征在于，“利用三維精密滑臺控制微球透鏡”包括：

控制Z軸精密滑臺，調整微球透鏡到待觀察對象表面的距離，使成像變清晰，從而觀測到表面非平面的樣品；和/或

控制X軸精密滑臺和Y軸精密滑臺，使微球透鏡在待觀察對象表面進行二維運動，對待觀察對象表面進行掃描。

9.根據權利要求7所述的光學超分辨快速成像裝置的成像方法，其特征在于，所述成像方法還包括：

掃描結束后，將顯微鏡頭采集到的圖像拼接在一起，得到待觀察對象表面完整的光學超分辨成像信息。