一种激光扫描共聚焦显微镜及其扫描路径移动装置
技术领域
本申请涉及激光共聚焦显微镜技术领域，尤其涉及一种激光扫描共聚焦显微镜及其扫描路径移动装置。
背景技术
激光扫描共聚焦显微镜是近代生物医学图象仪器。现有的激光共聚焦显微镜的扫描路径移动装置如图1所示，激光光束在x轴和y轴方向上被振镜镜片a和镜片b偏转，这就产生了一个二维区域，这个区域被称为扫描区域。通过改变镜片a和镜片b的偏转角度，可引导激光射向二维区域的任何位置。由于偏转是由两块镜片执行，其中每块由振镜移动，此种扫描方式需要振镜偏振来改变激光位置，完成扫描，对振镜的质量精度要求极高，且振镜偏振扫描的方式不能一次性扫描大视场图像，在获取大面积组织或细胞高清、高倍成像时，需要采用的一幅一幅成像后用软件拼接成像的方法，振镜偏正角度的误差容易对共聚焦图像产生畸变。
发明内容
本申请的目的在于提供一种激光扫描共聚焦显微镜及其扫描路径移动装置，解决振镜偏振扫描的方式偏正角度的误差导致共聚焦图像容易产生畸变问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种激光共聚焦扫描路径移动装置，包括载物台、X轴平移机构和Y轴平移机构；
所述载物台包括X方向载物台和Y方向载物台，所述X方向载物台和所述Y方向载物台通过滑轨连接；
所述X轴平移机构的固定端与显微镜主体固定连接，所述X轴平移机构的移动端与所述X方向载物台固定连接，且所述X轴平移机构的移动端的移动路径与所述滑轨垂直；
所述Y轴平移机构的固定端与所述Y方向载物台固定连接，所述Y轴平移机构的移动端与所述X方向载物台固定连接，且所述Y轴平移机构的移动端的移动路径与所述滑轨平行；
所述Y方向载物台上开设有用于放置标本的标本座。
优选的，所述X方向载物台上设置有与所述滑轨平行的滑孔；
所述Y轴平移机构的固定端穿过所述滑孔设置，所述Y轴平移机构的移动端固定在X方向载物台相对于Y方向载物台的另一面上。
优选的，所述标本座上下贯通，所述X方向载物台上开设有贯通孔，所述贯通孔的X方向上的长度大于X轴平移机构的移动端的移动路径长度；所述贯通孔的Y方向上的长度大于Y轴平移机构的移动端的移动路径长度。
优选的，所述标本座包括卡设口和取物口，所述卡设口的尺寸与所述标本的尺寸相匹配，所述取物口的长度小于所述卡设口的长度，所述取物口的宽度大于所述卡设口的宽度。
优选的，所述取物口的形状为圆形。
优选的，所述X轴平移机构和/或所述Y轴平移机构的固定端均为电机，所述X轴平移机构和/或所述Y轴平移机构的移动端为滑块。
优选的，所述X轴平移机构和/或所述Y轴平移机构的固定端具体为压电电机。
本申请第二方面提供了一种激光扫描共聚焦显微镜，包括显微镜主体、共聚焦装置和上述第一方面所述的激光共聚焦扫描路径移动装置；
所述共聚焦装置和所述激光共聚焦扫描路径移动装置均安装在所述显微镜主体上；
所述激光共聚焦扫描路径移动装置的标本扫描区域位于所述共聚焦装置的激光发射路径上，且与所述激光发射路径垂直。
优选的，聚焦装置包括反射棱镜；
所述反射棱镜设置于所述共聚焦装置的分光镜和物镜之间。
与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：
本申请实施例中，提供了一种激光共聚焦扫描路径移动装置，包括载物台、X轴平移机构和Y轴平移机构；载物台包括X方向载物台和Y方向载物台，X方向载物台和Y方向载物台通过滑轨连接；X轴平移机构的固定端与显微镜主体固定连接，X轴平移机构的移动端与X方向载物台固定连接，且X轴平移机构的移动端的移动路径与滑轨垂直；Y轴平移机构的固定端与Y方向载物台固定连接，Y轴平移机构的移动端与X方向载物台固定连接，且Y轴平移机构的移动端的移动路径与滑轨平行；Y方向载物台上开设有用于放置标本的标本座。
本申请所提供的激光共聚焦扫描路径移动装置，X轴方向的移动通过X轴平移机构带动整个载物台运动实现，标本座设置在Y方向载物台上，通过Y轴平移机构可实现Y方向载物台相对于X方向载物台的相对移动。X轴平移机构的固定端收到系统的指令，推动X轴平移机构的移动端移动，使整个载物台在X方向移动；Y轴平移机构的移动端接收到系统的指令，与Y轴平移机构的移动端反作用，使Y方向载物台在Y方向移动，最终实现标本在X轴和Y轴组成的的二维区域上任意移动。通过对X轴平移机构和Y轴平移机构的精准控制，使Y方向载物台在X轴Y轴方向上移动特定路径。
在激光扫描共聚焦显微镜中，当进行激光共聚焦扫描时，激光从激光发射器出发，先被分光镜反射至棱镜，再被棱镜全反射至物镜，然后经过物镜后被标本激发后，原路返回至分光镜处，穿过分光镜进入光电倍增器进行扫描。随着激光共聚焦扫描路径移动装置在X轴Y轴方向上移动，光电倍增器对标本进行逐点逐行激发扫描。
本申请所提供的一种激光扫描共聚焦显微镜及其扫描路径移动装置可以准确控制标本扫描区域的大小，得到完整的标本“光学切面”即共聚焦图像，改变了振镜偏振扫描的方式，有效减小了对共聚焦图像产生的畸变,。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中激光扫描共聚焦显微镜的扫描路径移动装置的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的激光共聚焦扫描路径移动装置的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的激光扫描共聚焦显微镜的共聚焦装置和激光共聚焦扫描路径移动装置的位置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图2，本申请第一方面提供了一种激光共聚焦扫描路径移动装置，包括载物台、X轴平移机构107和Y轴平移机构108。
载物台包括X方向载物台109B和Y方向载物台109A，X方向载物台109B和Y方向载物台109A通过滑轨连接。X方向载物台109B和Y方向载物台109A可以通过滑轨进行相对移动。
X轴平移机构107的固定端107A与显微镜主体(图中未显示)固定连接，X轴平移机构107的移动端107B与X方向载物台109B固定连接，且X轴平移机构107的移动端107B的移动路径与滑轨垂直。可以理解的是，且X轴平移机构107的移动端107B的移动路径与滑轨垂直，说明X轴平移机构107的移动端107B带动载物台移动的方向与X方向载物台109B和Y方向载物台109A相对运动的方向垂直，即X轴平移机构107的移动端107B带动载物台在X方向上移动，X方向载物台109B和Y方向载物台在Y方向上相对移动。
Y轴平移机构108的固定端108A与Y方向载物台109A固定连接，Y轴平移机构108的移动端108B与X方向载物台109B固定连接，且Y轴平移机构108的移动端108A的移动路径与滑轨平行。Y方向载物台109A上开设有用于放置标本的标本座。
本申请实施例所提供的激光共聚焦扫描路径移动装置，X轴方向的移动通过X轴平移机构107带动整个载物台运动实现，标本座设置在Y方向载物台109A上，通过Y轴平移机构108可实现Y方向载物台109A相对于X方向载物台109B的相对移动。X轴平移机构107的固定端107A收到系统的指令，推动X轴平移机构107的移动端107B移动，使整个载物台在X方向移动；Y轴平移机构108的移动端108A接收到系统的指令，与Y轴平移机构108的移动端108B反作用，使Y方向载物台109A在Y方向移动，最终实现标本在X轴和Y轴组成的的二维区域上任意移动。通过对X轴平移机构107和Y轴平移机构108的精准控制，使Y方向载物台109A在X轴Y轴方向上移动特定路径，可以对标本进行逐点逐行激发扫描，并可以准确控制标本扫描区域的大小，得到完整的标本“光学切面”即共聚焦图像，改变了振镜偏振扫描的方式，有效减小了对共聚焦图像产生的畸变。
在上述实施例的基础上，以下对本申请所提供的激光共聚焦扫描路径移动装置进行进一步的描述。
可选的，X方向载物台109B上设置有与滑轨平行的滑孔；
Y轴平移机构108的固定端108A穿过滑孔设置，Y轴平移机构108的移动端108B固定在X方向载物台相对于Y方向载物台的另一面上。
优选的，标本座上下贯通，X方向载物台上开设有贯通孔，贯通孔的X方向上的长度大于X轴平移机构的移动端的移动路径长度；贯通孔的Y方向上的长度大于Y轴平移机构的移动端的移动路径长度，以便于在载物台移动时，激光能顺利照射在标本上。
优选的，标本座包括卡设口和取物口，卡设口的尺寸与标本的尺寸相匹配，取物口的长度小于卡设口的长度，取物口的宽度大于卡设口的宽度。卡设口用于对标本进行定位，取物口用于方便将标本从卡设口处拿取。进一步的，为了方便加工，取物口的形状可以为圆形。
具体的，X轴平移机构和/或Y轴平移机构的固定端均为电机，X轴平移机构和/或Y轴平移机构的移动端为滑块。其中，X轴平移机构和/或Y轴平移机构的固定端具体为压电电机，实现精准控制。
本申请第二方面提供了一种显微镜，包括显微镜主体、共聚焦装置和如上述第一方面的激光共聚焦扫描路径移动装置；共聚焦装置和激光共聚焦扫描路径移动装置均安装在显微镜主体上；激光共聚焦扫描路径移动装置的标本扫描区域位于共聚焦装置激光发射路径上，且与激光发射路径垂直。
进一步的，共聚焦装置包括棱镜104；棱镜104设置于共聚焦装置的分光镜103和物镜105之间，用于改变激光的入射方向，且实现全反射。当进行激光共聚焦扫描时，激光从激光发射器101出发，先经过路径102被分光镜103反射至棱镜104，再被棱镜104全反射至物镜105，然后经过物镜105后被标本106激发后，原路返回至分光镜103处，穿过分光镜103从路径110进入光电倍增器111进行扫描。随着激光共聚焦扫描路径移动装置在X轴Y轴方向上移动，光电倍增器111对标本进行逐点逐行激发扫描。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
