述探測器8檢測到的信號重組為關(guān)于所述位于顯微鏡物鏡焦面的樣品10的完整的共聚焦圖像。由于避免或減少了對位于所述顯微鏡物鏡非焦面的樣品17的照明，所述共聚焦成像系統(tǒng)的軸向分辨率得到了提高。
[0030]實施例2
[0031]圖3是與本發(fā)明相關(guān)的第二種照明裝置用于共聚焦成像系統(tǒng)熒光成像的示意圖，與實施例1的區(qū)別具體如下:第二環(huán)形透鏡3b為環(huán)形凹透鏡；激發(fā)濾光鏡11、發(fā)射濾光鏡12和位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品17未畫出。
[0032]實施例3
[0033]圖4是與本發(fā)明相關(guān)的第三種照明裝置用于共聚焦成像系統(tǒng)熒光成像的示意圖，與實施例1的區(qū)別具體如下:以環(huán)形光闌13替代第一環(huán)形透鏡3a和第二環(huán)形透鏡3b組成的環(huán)形透鏡組，雖然降低了光源的利用效率，但降低了制造難度和制造成本；激發(fā)濾光鏡11、發(fā)射濾光鏡12和位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品17未畫出。
[0034]實施例4
[0035]圖5是與本發(fā)明相關(guān)的第四種照明裝置用于共聚焦成像系統(tǒng)熒光成像的示意圖:共聚焦成像系統(tǒng)為多點掃描共聚焦成像系統(tǒng)，照明針孔5和成像針孔7由針孔陣列14替代；相應(yīng)的，第一環(huán)形透鏡3a、第二環(huán)形透鏡3b和匯聚透鏡4都以陣列的形式排布，且與針孔陣列14上的針孔一一對應(yīng)；其中第二環(huán)形透鏡3b為環(huán)形凸透鏡；激發(fā)濾光鏡11、發(fā)射濾光鏡12和位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品17未畫出。
[0036]實施例5
[0037]圖6是與本發(fā)明相關(guān)的第五種照明裝置用于共聚焦成像系統(tǒng)熒光成像的示意圖，與實施例4的區(qū)別具體如下:第二環(huán)形透鏡3b為環(huán)形凹透鏡；激發(fā)濾光鏡11、發(fā)射濾光鏡12和位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品未畫出。
[0038]實施例6
[0039]圖7是與本發(fā)明相關(guān)的第六種照明裝置用于共聚焦成像系統(tǒng)熒光成像的示意圖，與實施例4的區(qū)別具體如下:以環(huán)形光闌13替代第一環(huán)形透鏡3a和第二環(huán)形透鏡3b組成的環(huán)形透鏡組；激發(fā)濾光鏡11、發(fā)射濾光鏡12和位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品17未畫出。
[0040]實施例7
[0041]圖8是與本發(fā)明相關(guān)的第七種照明裝置用于共聚焦成像系統(tǒng)熒光成像的示意圖，與實施例1的區(qū)別具體如下:用互相平行的第一反射鏡16a和第二反射鏡16b替代第一環(huán)形透鏡3a和第二環(huán)形透鏡3b ;同時旋轉(zhuǎn)第一反射鏡16a和第二反射鏡16b可改變經(jīng)準(zhǔn)直鏡2準(zhǔn)直的平行光束與匯聚透鏡4光軸之間的距離，以調(diào)整共聚焦成像系統(tǒng)對位于顯微鏡物鏡焦面的樣品10的照明角度；激發(fā)濾光鏡11、發(fā)射濾光鏡12和位于顯微鏡物鏡非焦面 。田畫I ZT唣牴軺
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【主權(quán)項】
1.一種照明裝置和方法，使共聚焦成像系統(tǒng)，在保持對位于所述共聚焦成像系統(tǒng)的顯微鏡物鏡焦面的樣品的照明或激發(fā)不變的同時，避免或減少對位于所述顯微鏡物鏡非焦面樣品的照明或激發(fā)，以提高所述位于顯微鏡物鏡焦面的樣品與所述位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品反射光或發(fā)射熒光的對比度，從而提高所述共聚焦成像系統(tǒng)的軸向分辨率，包括: 一個準(zhǔn)直鏡，其光軸平行于所述顯微鏡物鏡的光軸，用以將光源發(fā)射的光準(zhǔn)直為平行光束； 第一環(huán)形透鏡，為環(huán)形凸透鏡，其光軸平行于所述準(zhǔn)直鏡的光軸；用以將所述平行光束匯聚為環(huán)形光圈； 第二環(huán)形透鏡，為環(huán)形凸透鏡，其光軸與所述第一環(huán)形透鏡的光軸重合，其焦點與所述第一環(huán)形透鏡的焦點重合，其焦距比所述第一環(huán)形透鏡的焦距短；用以將所述環(huán)形光圈準(zhǔn)直為環(huán)形平行光束； 一個匯聚透鏡，其光軸與所述顯微鏡物鏡的光軸重合，其焦點與所述共聚焦成像系統(tǒng)的照明針孔重合，其數(shù)值孔徑小于所述顯微鏡物鏡的數(shù)值孔徑除以所述顯微鏡物鏡的倍率；用以將所述環(huán)形平行光束匯聚穿過所述照明針孔，為所述共聚焦成像系統(tǒng)提供照明。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種照明裝置，所述第二環(huán)形透鏡為環(huán)形凹透鏡，其光軸與所述第一環(huán)形透鏡的光軸重合，其焦點與所述第一環(huán)形透鏡的焦點重合，且其焦距比所述第一環(huán)形透鏡的焦距短。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種照明裝置，以一個環(huán)形光闌替代所述第一環(huán)形透鏡和所述第二環(huán)形透鏡，使所述平行光束只能部分通過，形成所述環(huán)形平行光束。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，所述第一環(huán)形透鏡、所述第二環(huán)形透鏡和所述匯聚透鏡為陣列排布，用于多點掃描共聚焦成像系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種照明裝置，所述環(huán)形光闌和所述匯聚透鏡為陣列排布，用于多點掃描共聚焦成像系統(tǒng)。6.一種照明裝置和方法，使共聚焦成像系統(tǒng)，在保持對位于所述共聚焦成像系統(tǒng)的顯微鏡物鏡焦面的樣品的照明或激發(fā)不變的同時，避免或減少對位于所述顯微鏡物鏡非焦面樣品的照明或激發(fā)，以提高所述位于顯微鏡物鏡焦面的樣品與所述位于顯微鏡物鏡非焦面的樣品反射光或發(fā)射熒光的對比度，從而提高所述共聚焦成像系統(tǒng)的軸向分辨率，包括: 一個準(zhǔn)直鏡，其光軸平行于所述顯微鏡物鏡的光軸，用以將光源發(fā)射的光準(zhǔn)直為平行光束； 兩個互相平行的、可同時旋轉(zhuǎn)的反射鏡；當(dāng)所述反射鏡旋轉(zhuǎn)時，可改變所述平行光束與所述顯微鏡物鏡光軸之間的距離； 一個匯聚透鏡，其焦點與共聚焦成像系統(tǒng)的照明針孔重合，其光軸與所述顯微鏡物鏡的光軸重合；所述匯聚透鏡的數(shù)值孔徑小于所述顯微鏡物鏡的數(shù)值孔徑除以所述顯微鏡物鏡的倍率；所述匯聚透鏡將所述環(huán)形平行光束匯聚穿過所述照明針孔，為所述共聚焦成像系統(tǒng)提供照明。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種照明裝置和方法，特別涉及用于提高共聚焦顯微鏡成像系統(tǒng)軸向分辨率的照明裝置。本照明裝置主要包括：一個準(zhǔn)直鏡，一個長焦距的環(huán)形透鏡，一個短焦距的環(huán)形透鏡，且所述兩個環(huán)形透鏡的焦點重合，以及一個焦點位于共聚焦成像系統(tǒng)照明針孔的匯聚透鏡。本照明裝置將來自光源的照明光整形為環(huán)形平行光束，匯聚后通過共聚焦成像系統(tǒng)的照明針孔和物鏡，照明樣品。與傳統(tǒng)的照明方式相比，本照明裝置減少了對位于物鏡非焦面樣品的軸向照明，降低了共聚焦成像系統(tǒng)采集到的來自非焦面樣品的反射光或發(fā)射的熒光，從而降低了圖像的噪聲、提高了圖像的信噪比。因此，本照明裝置可提高共聚焦顯微鏡成像系統(tǒng)的軸向分辨率。
【IPC分類】G01N21/64, G01N21/01, G02B21/08
【公開號】CN105204151
【申請?zhí)枴緾N201410273999
【發(fā)明人】謝赟燕
【申請人】謝赟燕
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月17日