[发明专利]一种多波段光谱成像光源、成像方法及显微镜

说明书

技术领域

本发明涉及医学光谱成像技术领域，具体的说是一种多波段光谱成像光源、成像方法及显微镜，用于细胞成分的定位和定量分析，特别是医学领域的细胞内组分的定量分析。

背景技术

光谱成像技术起源于20世纪70年代的多光谱遥感技术，并随着对地遥感应用的需要而发展.光谱成像技术的最重要特征和标志是光谱和图像结合为一体，它所获取的地球表面图像包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息，因而在地质、农业、植被、环境、城市、军事、水文、大气等方面都有良好的应用。

将光谱成像技术应用于生物组织样本的检测,对生物组织光谱数据进行定性、定量和定位分析,可以真正实现对生物组织进行“在哪处、有什么、有多少”的综合分析目标，从而实现对某些病理变化的早期诊断。

光谱成像实现的方法目前主要有三种：

1.采用基于电声光原理的AOTF或基于偏振光的干涉原理的LCTF电控调制器件滤光，用CCD采集滤光后的图像。这类方法的短板是电控滤光器件的不均匀性、杂散光以及低透过率影响较大，实现成本较高。

2.采用薄膜干涉滤光片制成的电控滤光轮滤光，转动到不同的滤光片，用CCD采集不同波长滤光后的图像。缺点是受滤光轮切换速度制约，成像速度较慢。

3.沿用航空遥感中推帚式成像光谱仪的原理，采用棱镜或光栅组合元件在后光学系统进行光谱分光，利用高精度载物台自动装置驱动进行推扫成像。优点是光谱分辨率较高，缺点是成像速度依然很慢。

发明内容

本发明提供了一种多波段光谱成像光源、成像方法及显微镜，解决医学领域快速多光谱成像的问题。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来具体实现：

本说明书中描述的以下名称意义为：

离散单色光，指一个以上(含一个)的多个单色波长的单色光组合。

组合光源，指能发出一个以上(含一个)多个单色波长组合的离散单色光的光源。

一种多波段光谱成像光源，包括：

第一组合光源，至少能够发出第一波长的离散单色光，并且经第一准直镜准直后以第一入射角度射向反射镜的镜面；

反射镜，用于接收所述第一组合光源的入射光并反射出去，所述第一组合光源与所述反射镜之间形成第一光路；

第一半反半透镜片，设在所述第一单色光源与所述反射镜之间的第一光路上，所述第一半反半透镜片包括相互背离且平行的第一镜面和第二镜面，所述第一组合光源以第一入射角度射向所述第一半反半透镜片的第一镜面；

第二组合光源，能够发出第二波长离散单色光，第二组合光源设在所述第一光路以外的位置，并且所述第二组合光源以第二入射角度射向所述第一半透半反镜片的第二镜面；

其中，所述第一波长与所述第二波长不相等，并且所述第一入射角度在30-60度之间，所述第二入射角度在30-60度之间。

优选地，在所述第一组合光源的出射方向设有第一准直透镜，所述第一组合光源位于所述第一准直透镜的光心上；

和/或，所述第二组合光源的出射方向上设有第二准直透镜，所述第二组合光源位于所述第二准直透镜的光心上。

优选地，所述第一组合光源和/或所述第二组合光源能够发出一种或一种以上波长的离散单色光，并且第一组合光源、第二组合光源能够发出的离散单色光的波长不相等。

优选地，所述第一半透半反镜片为二色性滤光镜片，或者所述第一半透半反镜片为部分透射部分反射的金属膜镜片。

优选地，还包括：

第二半透半反镜片，设在所述第一半透半反镜片与所述反射镜之间的光路上，所述第二半透半反镜片包括相互背离且平行的第三镜面和第四镜面，所述第一组合光源以第三入射角度射向所述第二半透半反镜片的第三镜面；

第三组合光源，至少能够发出第三波长的离散单色光，所述第三组合光源以第三入射角度射向所述第二半透半反镜片的第四镜面；

其中，第三波长与所述第一波长、第二波长不相等，所述第三入射角度在30-60度之间。

优选地，所述第一波长、第二波长、第三波长之间具有第一波长<第二波长<第三波长的关系，使三个光源的波长呈递增的趋势；或者所述第一波长、第二波长、第三波长之间具有第一波长>第二波长>第三波长的关系，使三个光源的波长呈递减的趋势。

优选地，所述第三组合光源能够发出一种或一种以上波长的离散单色光，并且第一组合光源、第二组合光源、第三组合光源能够发出的离散单色光的波长均不相等。