[实用新型]一种多面扫描成像结构、显微镜及显微探头

说明书

本实用新型涉及光电检测和光学成像技术领域，具体公开了一种多面扫描成像结构，包括扫描器和物镜，扫描器包括驱动器和多个扫描组件，多个扫描组件沿周向设置在驱动器上；扫描组件包括依次固定连接的光电检测器、超薄片、滤光薄膜和表层薄膜，光电检测器固定在驱动器上，表层薄膜为偏振分光薄膜或二向色镜薄膜；物镜位于表层薄膜与被检测物体之间，并可收集被检测物体中激发的发射光。本方案中的多面扫描成像结构可以减小各元件体积从而缩小系统体积。

技术领域

本实用新型涉及光电检测和光学成像技术领域，尤其涉及一种多面扫描成像结构、显微镜及显微探头。

背景技术

为了在实验动物上进行高分辨率的神经科学研究，通常采用多光子显微镜作为无创光学脑成像的技术。一般来说，在使用台式多光子显微镜时，活体样本(被研究的动物)的头部需要一直被固定，活体样本在实验期间一直都是处于物理约束和情绪压力(恐惧、未知)下，对于活体样本在自由活动的情况下的行为不能进行有效的研究。

为解决上述问题，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激光(920纳米波长的)对活体样本内部组织的平面进行二维扫描。物镜用于将来自微机电扫描仪的激光会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。

但是上述微型探头上仍然连接有光纤用于输出荧光信号，需要由外界的光电检测器转换为电信号，从而成像，结构过于复杂，体积庞大，购买费用高达数百万美元，并且无法通过缩小全部元件的方法来缩小系统的体积，使用、移动和安装均即为不变。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种减小各元件体积从而缩小系统体积的多面扫描成像结构、显微镜及显微探头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种多面扫描成像结构，包括扫描器和物镜，所述扫描器包括驱动器和多个扫描组件，多个扫描组件沿周向设置在驱动器上；所述扫描组件包括依次固定连接的光电检测器、超薄片、滤光薄膜和表层薄膜，所述光电检测器固定在驱动器上，所述表层薄膜为偏振分光薄膜或二向色镜薄膜；所述物镜位于表层薄膜与被检测物体之间，并可收集被检测物体中激发的发射光。

本方案的有益效果为：