[实用新型]一种显微镜

说明书

本实用新型涉及光学成像技术领域，具体公开了一种显微镜，包括光源发射器和收集透镜，光源发射器为激光发射器，在激光发射器和收集透镜之间的光路上还依次包括准直透镜、柱状透镜、扫描器一、聚焦透镜、波片、扫描器二和收集透镜；扫描器一和扫描器二均为二向色镜扫描器，扫描器一能够沿光路的垂直方向转动，扫描器二能够沿光路方向移动；扫描器一的后方设有物镜，柱状透镜用于将经过准直透镜准直后的激光在扫描器一的表面聚焦成线状焦点。本方案用以解决现有技术中台式多光子显微镜只能实现二维扫描成像、且结构重量重、体积大，此外还存在无法应用于临床的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，具体是一种显微镜。

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。现有技术中采用台式多光子显微镜时只能采用微型探头对活体样本（被研究的动物）进行二维扫描成像，台式多光子显微镜包括飞秒激光调制器、微型探头，微型探头包括：扫描成像部分（用于接收飞秒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，以激发活体样本内的荧光染料并产生荧光信号）、微机电扫描仪、物镜、准直器、二向色镜、微机电扫描仪和采集透镜，物镜上连接着镜筒透镜和扫描透镜，整个结构重量重，体积大。

然而目前的这种技术方式还存在以下技术缺陷：

第一，现有技术中的微型探头采用二维扫描成像，其成像速度慢（只有40Hz），此外，成像出来的图像不便于观察活体样本数据采集的空间情况。

第二，这种台式多光子显微镜在使用过程中，必须将活体样本的头部一直被固定在检测台上，活体样本在实验期间一直都是处于物理约束和情绪压力下（容易产生恐惧感），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。

第三，在采用现有技术进行检测时，必须先给活体样本注射荧光染料，这种注射荧光染料的方式无法对病人使用，导致其无法应用于临床。

第四，这种台式多光子显微镜带有镜筒透镜和扫描透镜，导致显微镜的体积无法进一步缩小。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种显微镜，以解决现有技术中台式多光子显微镜只能实现二维扫描成像，且该结构重量重、体积大，此外还存在无法应用于临床的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：

三维线扫描光学成像结构，包括光源发射器和收集透镜，光源发射器为激光发射器，在激光发射器和收集透镜之间的光路上还依次包括准直透镜、柱状透镜、扫描器一、聚焦透镜、波片、扫描器二和收集透镜；扫描器一和扫描器二均为二向色镜扫描器，扫描器一能够沿光路的垂直方向转动，扫描器二能够沿光路方向移动；扫描器一的后方设有物镜，扫描器一将来自柱状透镜的激光反射至扫描器一前方的聚焦透镜上，同时将非线性光透射至扫描器一后方的物镜上；柱状透镜用于将经过准直透镜准直后的激光在扫描器一的表面聚焦成线状焦点。

技术原理：采用本方案时，激光发射器发射出的激光，经过准直透镜后变成平行激光，再柱状透镜后变成线状激光，线状激光从扫描一上反射至聚焦透镜中，使得线状激光在另一个方向聚焦成线状，接着波片又使得线状激光偏振一定的角度，偏振后的线状激光到达扫描器二上，并被扫描器反射到波片上，波片再次对线状激光进行偏振，使得线状激光再次转动一定的角度，该线状激光再次经过聚焦透镜到达扫描器一上，再从扫描器一中透射到物镜上，物镜将来自扫描器一的激光汇聚到活体样本内部，以激发活体样本产生非线性光学信号，并将该非线性光学信号输出给扫描器一，非线性光学信号依次经过聚焦透镜、波片、扫描器二最终到达收集透镜上，完成图像的采集。

在该过程中旋转扫描器一使得线状激光在其中一个平面上进行扫描，形成对活体样本的二维线扫描；在完成二维线扫描后，移动扫描器二，通过远端扫描原理，使活体样本内部组织的二维线扫描平面同样沿光路方向移动，通过扫描器二在光路方向上的移动进而实现三维线扫描。