[發(fā)明專利]一種共焦掃面顯微鏡光源調(diào)制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811525282.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109917538B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金蓮;張杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京智博醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/06
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11810
• 代理人: 楊樂

本發(fā)明公開了一種共焦掃面顯微鏡光源調(diào)制方法，包括如下步驟：采用光源功率調(diào)制器對光源進(jìn)行調(diào)制，對光源的發(fā)射端功率通過所述光源功率調(diào)制器進(jìn)行非線性調(diào)制；對光源輸出端在快速共振鏡的正向掃描采樣窗口和逆向掃描采樣窗口進(jìn)行同時(shí)功率調(diào)制；或?qū)庠摧敵龆嗽谡驋呙璨蓸哟翱谶M(jìn)行功率調(diào)制；或者對光源輸出端在逆向掃描采樣窗口進(jìn)行功率調(diào)制。采用本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)使樣本表面的光輻射量達(dá)到最小化的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及共聚焦掃描光學(xué)成像儀器技術(shù)，尤其涉及一種共焦掃面顯微鏡光源調(diào)制方法，能夠用于對生物樣本(如皮膚、眼底等生物組織，可簡稱為“樣本”)進(jìn)行二維掃描，得到生物樣本的高清晰二維圖像。

背景技術(shù)

共焦掃面顯微成像光學(xué)系統(tǒng)，通常使用一個(gè)快速共振掃描反射鏡和在正交方向上使用一個(gè)慢速線性掃描反射鏡，進(jìn)行樣本的二維掃描來獲取樣本的二維圖像。

圖1A顯示了一個(gè)典型的掃描鏡工作方式。如圖1A所示，快速共振鏡掃描窗口11以正弦方式不間斷連續(xù)地在第一方向掃描樣本，其中任何一個(gè)正弦掃描周期可以分解為正向掃描段111和逆向掃描段112。快速共振鏡掃描窗口11的正弦曲線的振幅直接決定了快速掃描方向的光學(xué)視場大小。

快速共振鏡掃描窗口11每掃描一個(gè)周期，慢速線性掃描鏡掃描窗口12在第二方向快速共振鏡正交(90°)的方向，位移增加一步121。慢速線性掃描鏡正向掃描121的步數(shù)以及步子尺寸，直接決定了慢速掃描方向的光學(xué)視場大小。

慢速線性掃描鏡根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置完成正向掃描121之后，接著完成逆向掃描122。逆向掃描122的步子經(jīng)常比正向掃描121的步子大，以便慢速線性掃描鏡可以快速返回原始位置開始新的一幀圖像。這種情況下，成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)常僅僅采樣來自正向掃描121的數(shù)據(jù)。

慢速線性掃描鏡正向掃描121和逆向掃描122的步子和步數(shù)也可以一樣大，這種情況下，成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊采樣所有來自正向慢速掃描121和逆向掃描122的數(shù)據(jù)。

圖1B顯示了另一個(gè)典型的掃描鏡工作方式。如圖1B所示，類似于傳統(tǒng)的電視系統(tǒng)中的圖像交織工作模式。快速共振鏡掃描窗口11以正弦方式不間斷連續(xù)在第一方向掃描樣本，其中任何一個(gè)正弦掃描周期可以分解為正向掃描111和逆向掃描112。圖像的奇數(shù)行來自快速共振鏡的正向掃描111，圖像的偶數(shù)行來自快速共振鏡的逆向掃描112。快速共振鏡掃描窗口11正弦曲線的振幅直接決定了快速掃描方向的光學(xué)視場大小。

快速共振鏡掃描窗口11每掃描半個(gè)周期，慢速線性掃描鏡掃描窗口12在第二方向與快速共振鏡正交(90°)的方向，位移增加一步121。慢速線性掃描鏡正向掃描121的步數(shù)以及步子尺寸，直接決定了慢速掃描方向的光學(xué)視場大小。

慢速線性掃描鏡根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置完成正向掃描121之后，接著完成逆向掃描122。逆向掃描122的步子經(jīng)常比正向掃描121的步子大，以便慢速線性掃描鏡可以快速返回原始位置開始新的一幀圖像。這種情況下，成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)常僅僅采樣來自正向掃描121的數(shù)據(jù)。

慢速線性掃描鏡正向掃描121和逆向掃描122的步子和步數(shù)也可以一樣大，成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊采樣所有來自慢速鏡正向掃描121和逆向掃描122的數(shù)據(jù)。

圖1A與圖1B的快速共振鏡掃描窗口11每掃描一個(gè)完整周期，相應(yīng)的電子部件實(shí)時(shí)輸出一個(gè)的行同步時(shí)鐘信號(H-Sync)。圖1A與圖1B的慢速線性掃描鏡掃描窗口12每掃描一個(gè)完整周期，相應(yīng)的電子部件實(shí)時(shí)輸出一個(gè)場同步時(shí)鐘信號(V-Sync)。

行同步時(shí)鐘信號(H-Sync)和場同步時(shí)鐘信號(V-Sync)通常用作成像系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模的同步輸入信號，對模擬信號的圖像進(jìn)行數(shù)字化。

快速共振鏡的運(yùn)動軌跡通常可以用公式(1)的時(shí)空關(guān)系來表述。

x(t)＝A－A·cos(ωt) (1)