[发明专利]一种基于双振镜的三维结构光照明超分辨显微成像装置

权利要求书

1.一种基于双振镜的三维结构光照明超分辨显微成像装置，包括发出激光光束的激光器，其特征在于：

包括沿所述激光器的光路依次布置的：

分束组件，将所述激光光束分为三路相干的入射光；

振镜扫描系统，分别安装在两入射光路内，且其中一入射光路设有通过移动来改变光程差的反射镜；

显微物镜，用于将三束光入射到样品上进行干涉产生三维结构光照明图样，并收集样品发出的荧光强度信号；

还包括一计算机，用于控制所述的反射镜移动以及振镜扫描系统进行扫描，使结构光照明图样进行多次相移和方向旋转，并对相移和方向旋转后的多幅荧光强度图像进行数据处理，重构得到超分辨图像。

2.如权利要求1所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的激光器与分束组件间依次放置有：

单模光纤，用于对激光光束进行滤波；

起偏器，用于将激光光束变为线偏振光；

和第一半波片，用于控制入射到分束组件上的线偏振光方向。

3.如权利要求1所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的分束组件包括第一分束镜和位于所述第一分束镜的透射光路上的第二分束镜。

4.如权利要求1所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的振镜扫描系统为透射式或反射式振镜系统，内部放置有一切向光偏振片转换器，用于旋转两路线偏振光的偏振方向，使得产生的结构光照明图样对比度最大。

5.如权利要求1所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，在所述的三路入射光内，剩余的一路入射光内安装由所述计算机控制旋转的第二半波片，将该路入射光旋转为切向线偏振光。

6.如权利要求5所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的第二半波片与显微物镜间依次设置有焦面重合但焦距不同的第一凸透镜和第二凸透镜，用于转移像面和缩束。

7.如权利要求1所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的反射镜由压电陶瓷驱动进行移动，该压电陶瓷根据计算机发出的信号，改变入射光路的光程差使结构光照明图样产生相移。

8.如权利要求1～7任一项所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，计算机控制所述的反射镜至少移动五次，得到至少五幅相移后的荧光强度图像，对各荧光强度图像的频率分量进行提取和移动，得到样品的高频信息；

计算机控制所述振镜扫描系统对样品进行扫描，使得投射到样品上的结构光图样至少具有三个不同角度的方向旋转，得到不同角度下的荧光强度图像，获取样品成像位置处各个方向上的信息。

9.如权利要求8所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，相移后的荧光强度图像为结构光照明图样相移0°、72°、144°、216°和288°后采集的图像；

不同角度下的荧光强度图像为结构光照明图样的方向旋转0°、60°和120°后采集的图像。

10.如权利要求1所述的三维结构光照明超分辨显微成像装置，其特征在于，还包括承载所述样品的样品台，所述的样品台带动样品沿光轴向移动，用于获取样品的三维信息。