[發明專利]熒光顯微鏡鏡頭及熒光顯微鏡

在審

• 申請號: 201910333364.4
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110082898A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 戚自輝;蔣田仔;劉新異;張玉瑾
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發明涉及顯微鏡技術領域，具體涉及一種熒光顯微鏡鏡頭及熒光顯微鏡，旨在為了解決高度受限時無法安裝的問題。本發明熒光顯微鏡鏡頭包括支架及均安裝于支架并依次光路連接的第一梯度折射率透鏡、光路轉換鏡、第二梯度折射率透鏡和光源及圖像采集裝置，以形成供激發光通道和成像光通道，第一梯度折射率透鏡與光路轉換鏡的連線、第二梯度折射率透鏡與光路轉換鏡的連線之間的夾角大于0°；激發光通道的方向為沿光源及圖像采集裝置、第二梯度折射率透鏡、光路轉換鏡和第一梯度折射率透鏡的方向；成像光通道的方向與激發光通道的方向相反。本發明的熒光顯微鏡鏡頭通過在光路轉換鏡處發生轉角，從而降低了整體的高度，使得能夠安裝于狹小環境，擴大了應用范圍。

技術領域

本發明涉及顯微鏡領域，具體涉及一種熒光顯微鏡鏡頭及熒光顯微鏡。

背景技術

腦微內窺成像技術是一種新興的生物熒光成像技術。它不僅可以通過對腦內鈣敏感蛋白的熒光標記實現對細胞水平單個神經元放電活動的高速記錄，而且在較大的視野范圍內具有很好的空間分辨率，可以獲得良好的空間信息。除此以外它還可以通過對血紅蛋白的標記，實現在細胞水平對血管結構以及血液微循環變化進行實時成像。這些技術優點提示如果能在磁共振環境下展開BOLD-FMRI(血氧水平依賴功能磁共振成像，其英文全稱為functional magnetic resonance imaging of blood oxygen level dependent，是一種新興的神經影像學方式，其原理是利用磁振造影來測量神經元活動所引發之血液動力的改變。由于fMRI的非侵入性、沒有輻射暴露問題與其較為廣泛的應用，從1990年代開始就在腦部功能定位領域占有一席之地。目前主要是運用在研究人及動物的腦或脊髓)與腦微內窺技術同步成像，將對BOLD血氧信號的神經機制研究帶來突破性的進展。

光纖式顯微成像通過光纖來傳遞激發光和圖像，可以非常好的實現磁共振兼容，但是高場的磁共振成像孔徑較小，而傳統的傳像光纖束的轉彎半徑較大，沒有足夠的高度來布置傳統的光纖式微內窺，因此迫切需要一種熒光顯微鏡鏡頭及熒光顯微鏡，以解決或至少減輕上述問題。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決沒有足夠的高度來布置傳統的光線式微內窺，本發明實施例一方面提供了一種熒光顯微鏡鏡頭，包括支架及均安裝于所述支架的第一梯度折射率透鏡、光路轉換鏡、第二梯度折射率透鏡和光源及圖像采集裝置，所述第一梯度折射率透鏡、所述光路轉換鏡、所述第二梯度折射率透鏡和所述光源及圖像采集裝置依次光路連接，以形成激發光通道和成像光通道，所述激發光通道傳輸為由所述光源及圖像采集裝置發出的激發光提供傳輸通道，所述成像光通道為成像目標受所述激發光激發而發出的熒光提供傳輸通道，其中：

將所述第一梯度折射率透鏡與所述光路轉換鏡的連線作為第一連線、將所述第二梯度折射率透鏡與所述光路轉換鏡的連線作為第二連線，所述第一連線與所述第二連線之間的夾角為α，α＞0°；

所述激發光通道的方向為沿所述光源及圖像采集裝置、所述第二梯度折射率透鏡、所述光路轉換鏡和所述第一梯度折射率透鏡的方向；

所述成像光通道的方向與所述激發光通道的方向相反。

在一些優選實施例中，所述光源及圖像采集裝置包括第二二向色鏡、光源組件和圖像采集組件，其中：

所述第二二向色鏡的一個光端與所述第二梯度折射率透鏡光路連接，所述第二二向色鏡的其他兩個光端分別光路連接至所述光源組件和所述圖像采集組件；

所述圖像采集組件包括第一濾光片和圖像傳感器，所述第一濾光片布置在所述圖像傳感器與第二二向色鏡之間；

所述光源組件包括第二濾光片和發光單元，所述第二濾光片布置在所述發光單元與所述第二二向色鏡之間。

在一些優選實施例中，所述發光單元包括LED光源和驅動所述LED光源的LED驅動電路，所述LED光源與所述LED驅動電路電性連接。