[发明专利]一种微型头戴式显微镜

说明书

本发明涉及头戴式显微镜的技术领域，具体涉及一种微型头戴式显微镜，包括显微探头和成像结构，显微探头包括物镜、扫描器和准直器，物镜和准直器相互固定，扫描器能相对于物镜进行机械转动；所述扫描器包括相互固定的驱动器和镜面，所述镜面包括相互固定的超薄片和光电检测器，光电检测器和成像结构线路连通，光电检测器位于超薄片和驱动器之间，所述超薄片远离光电检测器的一端镀有光学薄膜。采用本方案能将显微探头的结构进一步减小，使显微镜的整体质量和体积减小。

技术领域

本发明涉及头戴式显微镜的技术领域，具体涉及一种微型头戴式显微镜。

背景技术

将被研究动物活体样本(以下简称活体样本)的行为学与神经功能相结合的研究方法成为近年来神经科学领域的研究热点。现有技术主要采用台式双光子显微镜对活体样本的大脑皮层中各类神经细胞以及神经环路的活动进行观测和记录，但是这种方式存在以下缺点：观测和记录过程中，活体样本的头部需要保持固定状态，即活体样本在实验期间一直处于物理约束和情绪压力(恐惧、未知)下，所以现有的研究方式无法对自由活动状态的活体样本进行有效研究。

针对上述问题，北京大学在中国专利公开号为CN107049247A的专利文献中公开了一种微型双光子显微成像装置和方法、活体样本行为成像系统，所述微型双光子显微成像装置包括：飞秒脉冲激光器，其用于产生波长为920纳米的激光；飞秒脉冲激光调制器，其用于接收所述飞秒脉冲激光器输出的激光，并预啁啾补偿激光的脉冲展宽至预设值，并输出；微型探头，所述微型探头包括：扫描成像部分，用于接收所述飞秒脉冲激光调制器输出的激光，该激光对活体样本内部的组织进行扫描，以激发所述活体样本产生荧光信号；和激光输出光纤，其用于接收所述扫描成像部分输出的所述荧光信号，并进行输出。所述微型双光子显微成像装置能够在自然生理环境中对自由活动的动物的树突和树突棘活动进行稳定的观测。

上述方案在具体使用过程中，微型探头和固定支架的总重量大约为2.15g(记载于上述文件的说明书0035段)，其微型探头包括微机电扫描仪(MEMS)、物镜、扫描透镜、准直器、二向色镜和采集透镜(详见该文件0071-0077段和该文件的附图1的记载)，其成像原理为，微机电扫描仪(MEMS)用于通过转动改变激光入射角角度的方式将波长为920nm的激光对活体样本内部的组织平面进行二维扫描；物镜用于将来自微机电扫描仪的激光汇聚到所述活体样本内部，以激发活体样本产生所述荧光信号以及用于输出所述荧光信号；扫描透镜布置在微机电扫描仪和物镜之间的光路上，用于将微机电扫描仪二维扫描所产生的角度变化的激光转化成位置变化的激光；准直器布置在激光输入光纤与微机电扫描仪之间，用于准直来自激光输入光纤输出的激光以及减少不同频率激光之间的色差，以与扫描透镜共同匹配物镜的图像；二向色镜设在扫描透镜和物镜之间，用于将激光和荧光信号分开以及输出荧光信号。

在上述方案中，其微型探头的结构依然有可优化的空间，其重量也能够继续优化，减少活体样本在研究过程中因不适应微型探头的重量，而出现异常行为进而带来实验误差的情况。而且现有的扫描驱动器件，仅能够通过改变激光的反射角角度实现扫描的功能，存在功能单一、不能进一步减小微型探头的重量和体积的缺陷。

发明内容

本发明意在提供一种微型头戴式显微镜，以解决现有技术中头戴式显微镜的功能单一，且不能进一步减小微型探头的重量和体积的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种微型头戴式显微镜，包括显微探头和成像结构，显微探头包括物镜、扫描器和准直器，物镜和准直器相互固定，扫描器能相对于物镜进行机械转动；所述扫描器包括相互固定的驱动器和镜面，所述镜面包括相互固定的超薄片和光电检测器，光电检测器和成像结构线路连通，光电检测器位于超薄片和驱动器之间，所述超薄片远离光电检测器的一端镀有光学薄膜。