[发明专利]一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法和装置

权利要求书

1.一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)激光光束经过扩束后入射扫描振镜；

2)控制扫描振镜振动，使入射激光经过照明物镜后沿y向振动形成虚拟光片；

3)改变变焦透镜的焦距，使光片聚焦在样品不同x向区域，并利用探测物镜收集样品不同x向照明区域激发的荧光；

4)移动样品，使光片照明样品不同z向切面，探测物镜收集样品不同z向切面激发的荧光；

5)利用多幅荧光强度图像进行数据处理，重构得到样品三维图像。

2.如权利要求1所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法，其特征在于：在步骤3)中，所用变焦透镜为液晶变焦透镜，通过调节液晶变焦透镜的输入电流，改变液晶变焦透镜的焦距。

3.如权利要求1或2所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法，其特征在于：至少改变激光的聚焦位置三次，在x向上分段多次照明样品。

4.如权利要求1所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法，其特征在于：所述x向为照明光轴方向；z向为沿着探测光轴方向；y向为垂直于照明光轴和探测光轴方向；x向、y向和z向两两相互垂直。

5.如权利要求1所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法，其特征在于：所述的照明物镜与探测物镜正交放置。

6.一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置，包括激发光路模块和探测光路模块，其特征在于：

所述的激发光路模块包括依次布置的：

激光器，发出激光光束；

扩束透镜组，对入射激光进行扩束；

扫描振镜，用于控制光束进行y向振动，形成虚拟光片；

扫描透镜，用于配合扫描振镜对样品进行y方向扫描；

变焦透镜，用于改变激光光束在样品x向的聚焦位置；

压电移动平台，用于沿z向移动样品，使样品不同z切面被照明；

照明物镜，用于将入射激光聚焦到样品进行照明，激发荧光；

所述的探测光路模块包括：

探测物镜，用于收集不同样品平面上被激发的荧光信号；

sCMOS相机，用于收集所述样品激发的荧光强度信号并成像；

计算机，用于控制所述的扫描振镜、变焦透镜和压电移动平台，分别改变对样品的y向、x向和z向上的扫描位置，控制sCMOS相机采集荧光信号，最终提取有效信息并重构样品三维图像。

7.如权利要求6所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置，其特征在于：所用变焦透镜为液晶变焦透镜，通过调节液晶变焦透镜的输入电流，改变液晶变焦透镜的焦距。

8.如权利要求6所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置，其特征在于：所述的照明物镜与探测物镜正交摆放。

9.如权利要求6所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置，其特征在于：所述sCMOS相机由计算机模块控制，与扫描振镜同步工作，以卷帘模式逐行曝光每行像素，并记录样品激发的荧光信号。

10.如权利要求6所述的基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置，其特征在于：所述的激发光路模块可以包括两束照明光路实现双边照明：

扩束后的激光光束可经过分束系统进行分束，形成所述的两束照明光路，每束照明光路上依次设置有：扫描振镜、扫描透镜、变焦透镜和照明物镜；

两束照明光路内的照明光束由计算机控制同步照明样品，激发荧光。