[发明专利]双臂照明系统、光片荧光显微镜及其使用方法

说明书

本发明适用于光片荧光显微镜技术领域，提供了双臂照明系统，包括依次设置的用于发出光束的光源、偏振分束器、四分之一波片和可沿第一方向、第二方向调焦的变焦系统，其特征在于，双臂照明系统还包括依次设置的4f系统、振镜和用于将透过振镜的光束分成第一光束和第二光束的分光镜，4f系统设置于偏振分束器的一侧；双臂照明系统还包括于变焦系统沿第一方向调焦时用于接收分光镜发出的第一光束并用于照射样品一侧的第一照明系统；双臂照明系统还包括于变焦系统沿第二方向调焦时接收分光镜发出的第二光束并用于照射样品另一侧的第二照明系统；第一照明系统和第二照明系统相对于分光镜对称设置。本发明还提供了光片荧光显微镜及其使用方法。

技术领域

本发明属于光片荧光显微镜技术领域，尤其涉及双臂照明系统、光片荧光显微镜及其使用方法。

背景技术

光片荧光显微镜是一种新颖的光学显微技术，该技术由于其独特的照明的独特照明方式，系统的光漂白和光毒性较小，系统成像的轴向分辨率较高，对比度较强，生物医学成像领域有着广泛的应用。

根据光片显微镜的工作原理，光片显微镜的轴向分辨率率取决光片的厚度，而光片的厚度和焦深是一对平衡的关系，与照明光束的NA值有关，当照明系统采用较大的NA值获得厚度较小的光片时，光片的焦深也随着减少，系统的成像视场变小。为了在较高的分辨率情况下拥有较大成像视场，人们将变焦技术和高NA的光片显微镜照明系统相结合，使得系统在拥有较高的分辨率同时，拥有较大的成像视场。

光片显微镜为了提升系统的照明深度，会使用两个照明臂对样品进行两侧的照明，通过提升照明深度来提升系统的可成像视场，但是在照明臂引入变焦系统时候，照明臂的光路结构会变得较为复杂，而且两个照明臂的变焦系统要同时跟相机做同步，系统的控制和操作也会变复杂，且两个臂的光片显微镜制作成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了双臂照明系统、光片荧光显微镜及其使用方法，其简化了系统的光路结构，操作简单，提高了变焦速度和成像速度，且制造成本低。

本发明的技术方案是提供了双臂照明系统，包括依次设置的用于发出光束的光源、偏振分束器、四分之一波片和可沿第一方向、第二方向调焦的变焦系统，所述双臂照明系统还包括依次设置的4f系统、振镜和用于将由所述振镜反射出来的光束分成第一光束和第二光束的分光镜，所述4f系统设置于所述偏振分束器的一侧；所述双臂照明系统还包括于所述变焦系统沿第一方向调焦时用于接收所述分光镜发出的第一光束并用于照射样品一侧的第一照明系统；所述双臂照明系统还包括于所述变焦系统沿第二方向调焦时接收所述分光镜发出的第二光束并用于照射样品另一侧的第二照明系统；所述第一照明系统和所述第二照明系统相对于所述分光镜对称设置。

作为本技术方案的进一步改进，所述4f系统包括两个同轴设置的第一透镜和第二透镜；所述第一透镜与所述偏振分束器同轴设置。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一照明系统包括依次设置的第一照明光路前透镜、第一照明光路反射镜、第一照明光路后透镜和第一照明光路物镜；

所述第二照明系统包括第二照明光路前透镜、第二照明光路反射镜、第二照明光路后透镜和第二照明光路物镜；所述第一照明光路物镜和第二照明光路物镜同轴设置。

作为本技术方案的进一步改进，所述变焦系统包括可沿第一方向或第二方向移动的变焦反射镜和用于将透过所述四分之一波片的光束导至所述变焦反射镜反射的变焦物镜；所述四分之一波片设置于所述变焦物镜的一侧，所述变焦反射镜设置于所述变焦物镜的另一侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一透镜、所述第二透镜共焦。

作为本技术方案的进一步改进，第一照明光路前透镜、第一照明光路后透镜共焦；所述第二照明光路前透镜、第二照明光路后透镜共焦。

作为本技术方案的进一步改进，所述偏振分束器为偏振光束立方体。