[發明專利]反射式多波長線掃描共聚焦成像系統

在審

• 申請號: 201810307240.4
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108344695A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 史國華;孔文
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/27
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

本發明公開了反射式多波長線掃描共聚焦成像系統，包括：光源模塊、照明模塊、成像模塊和圖像模塊；所述光源模塊包括寬帶光源或白光源、準直鏡和光闌；所述的照明模塊包括柱面反射鏡、分光鏡、掃描器件、反射式縮/擴束系統和反射鏡；所述成像模塊包括成像透鏡、色散模塊和面探測器；所述圖像模塊包括圖像采集卡和計算機。本發明的反射式多波長線聚焦成像系統，使用多光譜成像技術，使用寬帶光源，可以同時對樣品多波長照明和成像；本發明使用線共焦成像技術，使用線光束一維掃描樣品，使用狹縫濾除非聚焦平面雜散光，提高了成像速度和圖像質量；本發明使用反射式結構，有效減少了色差等因素引起的像差，提高了圖像質量。

技術領域

本發明涉及光學共聚焦成像技術領域，特別涉及一種反射式多波長線掃描共聚焦成像系統。

背景技術

線掃描共聚焦成像技術是在點掃描共聚焦成像技術上發展出的新的成像方法，通過線光束一維掃描對樣品成像，并使用狹縫來濾除非聚焦平面的雜散光，以提高成像質量。與傳統的點共焦相比，線共焦成像分辨率略低，但是成像速度更快，系統結構更簡單。

與此同時，多光譜成像設備日益流行，由于光譜圖像能直接反映出目標的物理光譜特征，我們不僅可以對樣品進行定性定量分析，還可以通過光譜成像技術，獲取更準確直觀的目標物體分布圖，為分析、檢測、監控、測量等應用提供更為精準的資料信息。由于光譜成像的這些優點，其在水質檢測，大氣監測，生態環境檢測，軍事目標識別，生物醫學診斷等方面都有著廣泛的應用。

傳統的線共焦成像大多為透射式結構，使用多波長光源照明成像時，由于色散等因素產生像差，對成像質量造成較大的影響，而在反射式光學結構中，光的傳播路徑不會因為波長而改變，這樣就消除了多波長光源在透射式光學系統中傳播時產生的色差，能夠在一定程度上提高系統的成像質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種反射式多波長線掃描共聚焦成像系統。

本發明的目的在于將線共焦成像技術與多光譜成像技術結合起來，使用寬帶光源照明樣品，實現多波長同時成像，使用線光束一維掃描樣品以提高成像速度，使用狹縫濾除非聚焦平面雜散光以提高成像質量，并使用反射光學器件，消除色差等因素引起的像差。

本發明采用的技術方案是：一種反射式多波長線掃描共聚焦成像系統，包括：光源模塊、照明模塊、成像模塊和圖像模塊；

所述光源模塊包括寬帶光源或白光源、準直鏡和光闌，其用于產生平行的照明光束；

所述的照明模塊包括柱面反射鏡、分光鏡、掃描器件、反射式縮/擴束系統和反射鏡，其用于傳輸所述光源模塊發出的照明光束到達樣品，并把樣品的成像光束傳輸至成像模塊；

所述成像模塊包括成像透鏡、色散模塊和面探測器，其用于接收樣品的成像光束，并將光信號轉化為電信號；

所述圖像模塊包括圖像采集卡和計算機，其用于接受所述成像模塊傳輸的電信號，并將其轉化為圖像信息，顯示在所述計算機的顯示設備上。

優選的是，所述寬帶光源為白色發光二極管、白色超發光二極管、鹵素燈、超輻射激光器中的一種，其用于發出多個波長的照明光束；

所述準直鏡為消色差透鏡，其用于將所述寬帶光源發出的發散光變換為平行光束；

所述光闌為可變環形光闌，其用于控制進入所述照明模塊的光束大小。

優選的是，所述柱面反射鏡為高反射率柱面反射鏡，其用于將所述光源模塊發出的光束聚焦成為一維線光束。

優選的是，所述分光鏡為寬帶分光片或寬帶分光棱鏡，其用于反射部分一維線光束至所述掃描器件，并用于透射成像光束到所述成像模塊。