反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種反向聚焦的顯微成像結(jié)構(gòu)及方法，反向聚焦的顯微成像結(jié)構(gòu)包括：第一分光鏡；物鏡；以及相位共軛模塊。其首先借由第一分光鏡輸入探測(cè)光并輸出至物鏡，又借由物鏡接收探測(cè)光反射后的信號(hào)光，然后再次由第一分光鏡將信號(hào)光投射至相位共軛模塊。借由本發(fā)明的實(shí)施，可以對(duì)待測(cè)的生醫(yī)組織進(jìn)行單邊探測(cè)并提高顯微成像的縱向解析度。
【專利說明】反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)及方法，特別是涉及一種應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行人體組織探測(cè)的反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為現(xiàn)有習(xí)知的一種生醫(yī)檢測(cè)成像結(jié)構(gòu)圖。其為現(xiàn)今生醫(yī)組織成像設(shè)備提高成像分辨率的常用方法。如圖1所示，其成像方式主要是局限在以探測(cè)光穿透生醫(yī)組織來進(jìn)行探測(cè)或激發(fā)預(yù)先注射入待測(cè)物體中的熒光物質(zhì)。
[0003]該圖的右方是以激光源提供同調(diào)光束，此同調(diào)光束經(jīng)過分光鏡后，形成兩束探測(cè)光，即探測(cè)光A及探測(cè)光B，探測(cè)光A再經(jīng)由分光鏡反射后以物鏡01聚焦至待測(cè)物體內(nèi)部焦點(diǎn)，探測(cè)光B則由反射鏡反射至待測(cè)物體的另一邊并由另一物鏡02聚焦至待測(cè)物體內(nèi)部的同一焦點(diǎn)位置。而待測(cè)物體反射及散射的信號(hào)光則由兩物鏡分別收集至兩感測(cè)器做后續(xù)信號(hào)處理。
[0004]在實(shí)際應(yīng)用上圖1的方法需在待測(cè)物體兩側(cè)照射探測(cè)光，這種實(shí)施方式的確也可以達(dá)到收集信號(hào)并成像的效果，但其最顯著的問題是其受到待測(cè)物體厚度與待測(cè)物體部位的干擾影響甚大，一旦待測(cè)物體或待測(cè)部位的體積過于龐大或位于狹小彎曲位置，探測(cè)光欲從兩面照射便產(chǎn)生困難，有時(shí)甚至無法做到。
[0005]由此可見，上述現(xiàn)有的生醫(yī)檢測(cè)成像結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般制造方法又沒有適切的方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的生醫(yī)檢測(cè)成像結(jié)構(gòu)及方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的生醫(yī)檢測(cè)成像結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供一種能達(dá)到對(duì)待測(cè)的生醫(yī)組織進(jìn)行單邊探測(cè)并提高成像的縱向分辨率的反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的另一目的，在于提供一種反向聚焦的顯微成像方法。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的反向聚焦的顯微成像結(jié)構(gòu)，其包括:第一分光鏡，具有第一輸入端、第一導(dǎo)光端及第一輸出端；物鏡，設(shè)置于該第一導(dǎo)光端的光路徑上；以及相位共軛模塊，設(shè)置于該第一輸出端的光路徑上。
[0009]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0010]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該相位共軛模塊為相位共軛反射鏡。
[0011]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步設(shè)置有空間光調(diào)制器。
[0012]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步設(shè)置有衰減器。[0013]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步設(shè)置有透鏡。
[0014]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有空間光調(diào)制器及衰減器。
[0015]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有電光調(diào)制器及衰減器。
[0016]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器。
[0017]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器、衰減器及透鏡。
[0018]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該物鏡接收的反射光路徑上進(jìn)一步設(shè)有第二分光鏡，又該第二分光鏡的輸出光路徑上設(shè)有影像檢測(cè)系統(tǒng)。
[0019]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該相位共軛模塊包括:第三分光鏡，具有第二導(dǎo)光端，率禹合于該第一輸出端、第二輸入端，其輸入光路徑上設(shè)有空間光調(diào)制器、第三輸入端及第二輸出端；影像感測(cè)器，設(shè)置于該第二輸出端的光路徑上；以及光信號(hào)處理系統(tǒng)，用以輸出控制信號(hào)至該空間光調(diào)制器，又讀取該影像感測(cè)器的輸出信號(hào)。
[0020]前述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其中該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有該空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器。
[0021]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題另外還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的反向聚焦的顯微成像方法，其包括下列步驟:將探測(cè)光聚焦至生醫(yī)組織內(nèi)部，其是經(jīng)由物鏡將探測(cè)光聚焦于生醫(yī)組織內(nèi)部進(jìn)行照射；收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線，其是利用物鏡收取探測(cè)光在生醫(yī)組織內(nèi)·散射與反射的光線當(dāng)成接收的信號(hào)光；利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光，其是利用本發(fā)明的相位共軛機(jī)制得到與原信號(hào)光相位共軛的共軛信號(hào)光，而此道共軛信號(hào)光為生醫(yī)組織內(nèi)部射出的聚焦光；以及引入原信號(hào)光并調(diào)整其光強(qiáng)與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋，其是引入原信號(hào)光并調(diào)整其光束強(qiáng)度后，與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)及方法可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價(jià)值，借由本發(fā)明的實(shí)施，至少可達(dá)到下列進(jìn)步功效:
[0023](I)以單方向的探測(cè)光照射便能倍數(shù)提高顯微成像的縱向分辨率。
[0024](2)并能減少散射，提升生醫(yī)成像效率。
[0025](3)高解析顯微成像而不受待測(cè)生醫(yī)組織厚度及部位的限制。
[0026](4)可依應(yīng)用需求調(diào)整探測(cè)光束的聚焦位置，達(dá)到待測(cè)生醫(yī)組織內(nèi)更深層的位置。
[0027]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為現(xiàn)有習(xí)知的一種生醫(yī)檢測(cè)提高成像分辨率的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種具反向聚焦功能的顯微成像結(jié)構(gòu)的實(shí)施例圖。[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種顯微成像結(jié)構(gòu)的共軛探測(cè)光產(chǎn)生實(shí)施例圖。
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器的實(shí)施例圖。
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有衰減器的實(shí)施例圖。
[0033]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。
[0034]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有電光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。
[0035]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。
[0036]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的一種具相位共軛信號(hào)處理模塊的實(shí)施例圖。
[0037]圖10為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器的具相位共軛信號(hào)處理模塊的實(shí)施例圖。
[0038]圖1lA為本發(fā)明實(shí)施例的一種具反向聚焦功能的顯微成像結(jié)構(gòu)的實(shí)施例圖。
[0039]圖1lB為圖1lA增加設(shè)置有透鏡的實(shí)施例圖。
[0040]圖12為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器、衰減器及透鏡的實(shí)施例圖。
[0041]圖13為本發(fā)明第十實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的流程實(shí)施例圖。
[0042]圖14為本發(fā)明的一種反向聚焦的顯微成像方法實(shí)施例圖。
[0043]【主要元件符號(hào)說明】`
[0044]100:現(xiàn)有習(xí)知的生醫(yī)檢測(cè)成像結(jié)構(gòu)圖
[0045]200:具反向聚焦功能的顯微成像結(jié)構(gòu)
[0046]PB:探測(cè)光RB:參考光
[0047]PB*:共軛探測(cè)光RB*:共軛參考光
[0048]10:第一分光鏡11:第一輸入端
[0049]12:第一導(dǎo)光端13 --第一輸出端
[0050]20:物鏡30:相位共軛模塊
[0051]31:第三分光鏡311:第二導(dǎo)光端
[0052]312:第二輸入端313:空間光調(diào)制器
[0053]314:第三輸入端315:第二輸出端
[0054]32:影像感測(cè)器33:光信號(hào)處理系統(tǒng)
[0055]40:第二分光鏡50:影像檢測(cè)系統(tǒng)
[0056]60:空間光調(diào)制器70:衰減器
[0057]80:電光調(diào)制器90:透鏡
[0058]Sll:調(diào)整物鏡位置S12:引入透鏡
[0059]S13:調(diào)整透鏡位置
[0060]S14:判斷探測(cè)光是否達(dá)到理想的聚焦點(diǎn)與聚焦深度
[0061]S15:利用物鏡收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線
[0062]S16:利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光
[0063]SlOO:反向聚焦的顯微成像方法
[0064]S21:將探測(cè)光聚焦于生醫(yī)組織內(nèi)部
[0065]S22:收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線[0066]S23:利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光
[0067]S24:引入原信號(hào)光并調(diào)整其光強(qiáng)與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋【具體實(shí)施方式】
[0068]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)及方法其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0069]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種反向聚焦顯微成像結(jié)構(gòu)實(shí)施例圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種共軛探測(cè)光產(chǎn)生實(shí)施例圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器的實(shí)施例圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有衰減器的實(shí)施例圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有電光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例的一種使用相位共軛模塊的實(shí)施例圖。圖10為圖9進(jìn)一步設(shè)置有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器的實(shí)施例圖。圖1lA為本發(fā)明實(shí)施例的一種具反向聚焦功能的顯微成像結(jié)構(gòu)的實(shí)施例圖。圖1lB為圖1lA增加設(shè)置有透鏡的實(shí)施例圖。圖12為本發(fā)明實(shí)施例的一種設(shè)置有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器、衰減器及透鏡的實(shí)施例圖。圖13為本發(fā)明第十實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的流程實(shí)施例圖。圖14為本發(fā)明的一種反向聚焦的顯微成像方法實(shí)施例圖。
[0070]<第一實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0071]如圖2所示，本發(fā)明的一種具反向聚焦功能的顯微成像結(jié)構(gòu)200實(shí)施例，其包括:第一分光鏡10 ;物鏡20 ;以及相位共軛模塊30。
[0072]第一分光鏡 10,其具有第一輸入端11、第一導(dǎo)光端12及第一輸出端13。首先借由第一輸入端11輸入同調(diào)激光束作為探測(cè)光PB,然后借由第一導(dǎo)光端12將探測(cè)光PB輸出至物鏡，接著又再次借由第一導(dǎo)光端12接收來自物鏡的信號(hào)光，最后借由第一輸出端13，將接收到的信號(hào)光輸出至相位共軛模塊30。
[0073]物鏡20則設(shè)置于第一導(dǎo)光端12的光路徑上，物鏡首先接受第一導(dǎo)光端12輸出的探測(cè)光PB，并將其投射至例如人體組織的待探測(cè)物內(nèi)，然后又接收來自待探測(cè)物反射的信號(hào)光，并將反射的信號(hào)光輸出至第一導(dǎo)光端12。
[0074]相位共軛模塊30，其設(shè)置于第一輸出端13的光路徑上。相位共軛模塊30可為相位共軛反射鏡30A或是相位共軛信號(hào)處理模塊30B。
[0075]第二分光鏡40，物鏡20接收的反射光路徑上進(jìn)一步可設(shè)置第二分光鏡40，第二分光鏡40用以將信號(hào)光導(dǎo)引至第一導(dǎo)光端12及第二分光鏡40的輸出光路徑上設(shè)置的影像檢測(cè)系統(tǒng)50。
[0076]影像檢測(cè)系統(tǒng)50可于生醫(yī)照射的同時(shí)擷取信號(hào)光傳回的待測(cè)生醫(yī)組織的影像數(shù)據(jù)，并用以做必要的監(jiān)督、觀測(cè)及早期成像。
[0077]<第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0078]如圖3所示，本實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)主要是依照第一實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)設(shè)置，而其相位共軛模塊30為相位共軛反射鏡30A。
[0079]相位共軛反射鏡30A在成像【技術(shù)領(lǐng)域】甚為常用，其大多是由鈮酸鋰晶體、鈦酸鋇晶體、光折變晶體等組成，并以特定角度研磨形成具有可反射鏡面，此研磨角度一般為45度。
[0080]當(dāng)引進(jìn)與探測(cè)光PB相位一致的參考光RB與相位共軛反射鏡30A中的信號(hào)光產(chǎn)生干涉時(shí)，其干涉波紋可由相位共軛反射鏡30A的晶體加以記錄。
[0081]而當(dāng)引進(jìn)與探測(cè)光PB相位相反的共軛參考光RB*打入晶體內(nèi)時(shí)，晶體將會(huì)繞射出循原軌跡反向的共軛信號(hào)光，此共軛信號(hào)光經(jīng)由物鏡再打入生醫(yī)組織內(nèi)，產(chǎn)生一道反向聚焦的共軛探測(cè)光PB*。
[0082]探測(cè)光PB與共軛探測(cè)光PB*由待測(cè)生醫(yī)組織反射的信號(hào)產(chǎn)生的干涉條紋，其條紋間距縮短為原探測(cè)光波長的二分之一，因此借由本發(fā)明的實(shí)施，以單方向的探測(cè)光照射成像便能提高顯微成像的縱向分辨率。
[0083]<第三實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0084]如圖4所示，在第一及第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例中，第一輸入端11的光路徑上進(jìn)一步可設(shè)置空間光調(diào)制器60。空間光調(diào)制器60用來調(diào)制探測(cè)光PB各個(gè)位置的初始相位，以減少待測(cè)生醫(yī)組織的散射，使探測(cè)光可聚焦至更深層的位置，且能量更為集中。如此益提升了對(duì)生醫(yī)組織顯微成像的效率。
[0085]〈第四實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0086]如圖5所示，在第一及第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例中，第一輸入端11的光路徑上亦可設(shè)置衰減器70，在產(chǎn)生反相聚焦的共軛探測(cè)光PB*的同時(shí)，第一輸入端11輸入原探測(cè)光PB，并借由衰減器70調(diào)整其光強(qiáng)度與繞射出的共軛信號(hào)光強(qiáng)度相當(dāng)，則此兩道對(duì)打的聚焦光將產(chǎn)生明析度高的干涉條紋，增加成像的容易度及清晰度。
·[0087]<第五實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0088]如圖6所示，在第一及第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例中，第一輸入端11的光路徑上可設(shè)置空間光調(diào)制器60及衰減器70，便可同時(shí)達(dá)到成像清晰與可探測(cè)至更深層組織并提升效率的多重優(yōu)點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)的實(shí)施乃于生醫(yī)組織同一側(cè)施打探測(cè)光束成像，便可達(dá)成如4pi顯微鏡的兩道對(duì)打光束的效果，尤其可應(yīng)用至光鉗及光動(dòng)刀之上。
[0089]<第六實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0090]如圖7所示，在第一及第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例中，第一輸入端11的光路徑上可設(shè)置電光調(diào)制器80及衰減器70。電光調(diào)制器80用以調(diào)制探測(cè)光的相位，以改變干涉條紋的亮紋位置，并將生醫(yī)組織中觀測(cè)點(diǎn)周圍的自發(fā)性熒光解激，如此可得到更好的成像的縱向分辨率。此結(jié)果可運(yùn)用在結(jié)合4pi與STED顯微鏡上使用。
[0091]〈第七實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)〉
[0092]如圖8所示，在第一及第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例中，第一輸入端11的光路徑上可設(shè)置空間光調(diào)制器60、電光調(diào)制器80及衰減器70。其目的是結(jié)合三者的功能優(yōu)點(diǎn)達(dá)到提升分辨率、獲得明亮的干涉條紋、及可達(dá)更深層組織聚焦等優(yōu)點(diǎn)。
[0093]<第八實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0094]如圖9所示，上述第二至第七實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)中，每一實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的相位共軛反射鏡30A均可以由相位共軛信號(hào)處理模塊30B加以置換。本實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)中的相位共軛信號(hào)處理模塊，其包括:第三分光鏡31 ;影像感測(cè)器32 ;以及光信號(hào)處理系統(tǒng)33。
[0095]第三分光鏡31,具有第二導(dǎo)光端311,稱合于該第一輸出端13 ;第二輸入端312,其輸入光路徑上設(shè)有空間光調(diào)制器313 ;第三輸入端314及第二輸出端315。
[0096]影像感測(cè)器32，設(shè)置于第二輸出端的光路徑上，影像感測(cè)器其為偵測(cè)自生醫(yī)組織反射的信號(hào)光及共軛信號(hào)光，并加以記錄及輸出相對(duì)應(yīng)的電子信號(hào)。
[0097]光信號(hào)處理系統(tǒng)33，其為處理器電路系統(tǒng)，用以輸出控制信號(hào)至空間光調(diào)制器313，并讀取影像感測(cè)器32的輸出信號(hào)執(zhí)行成像或其它應(yīng)用。
[0098]<第九實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)>
[0099]如圖10所示，上述第九實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)中，第一輸入端11的光路徑上進(jìn)一步可串設(shè)空間光調(diào)制器313、電光調(diào)制器80及衰減器70，以結(jié)合三者的功能以達(dá)到提升分辨率、獲得明亮的干涉條紋、及可達(dá)更深層組織聚焦等優(yōu)點(diǎn)。
[0100]〈第十實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)〉
[0101]如圖1lB所示，在第一及第二實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例中，第一輸入端11的光路徑上亦可進(jìn)一步設(shè)置透鏡90，在本發(fā)明實(shí)施例施行的同時(shí)，透鏡90可調(diào)整探測(cè)光PB聚焦的位置及聚焦深度使探測(cè)光PB可以在待測(cè)生醫(yī)組織內(nèi)的任意位置上聚焦，使應(yīng)用層面更加廣泛。
[0102]又如圖13所示，為第十實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的操作流程圖，首先調(diào)整物鏡位置(Sll)使激光束聚焦至生醫(yī)組織接口處并由物鏡20接收接口處的反射光(如圖1lA所示)；接著，弓丨入透鏡(S12)并調(diào)整透鏡位置(S13)，然后判斷探測(cè)光是否達(dá)到理想的聚焦點(diǎn)與聚焦深度(S14);又如圖1lB所示，當(dāng)探測(cè)光達(dá)到理想的聚焦點(diǎn)與聚焦深度時(shí)，再利用物鏡20收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線(S15)當(dāng)作信號(hào)光，最后利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光(S16)，而此道共軛信號(hào)光為生醫(yī)內(nèi)部射出的聚焦光。本發(fā)明的反向聚焦功效，不僅可使物鏡20接收到較多接口的反射光，對(duì)于此系統(tǒng)的記錄效率更加提升，亦可供二倍顯微鏡、三倍顯微鏡及多光子熒光顯微鏡等非線性光學(xué)顯微鏡所應(yīng)用。
`[0103]透鏡90對(duì)探測(cè)光PB聚焦位置的調(diào)整功能，更可進(jìn)一步加設(shè)于第三實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)至第九實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)等各實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的第一輸入端11的光路徑上使本發(fā)明的應(yīng)用更具彈性。
[0104]如圖12所示為增加設(shè)置透鏡90的第七實(shí)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)施例圖。〈反向聚焦的顯微成像方法>
[0105]如圖14所示，為本發(fā)明的一種反向聚焦的顯微成像方法S100，其包括下列步驟:將探測(cè)光聚焦于生醫(yī)組織內(nèi)部(步驟S21);收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線(步驟S22);利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光(步驟S23)及引入原信號(hào)光并調(diào)整其光強(qiáng)與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋(步驟S24)。
[0106]將探測(cè)光聚焦于生醫(yī)組織內(nèi)部(步驟S21)，其是經(jīng)由物鏡20將探測(cè)光PB聚焦于生醫(yī)組織內(nèi)部進(jìn)行照射。
[0107]收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線(步驟S22)，其是利用物鏡20收取探測(cè)光PB在生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線當(dāng)成接收的信號(hào)光。
[0108]利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光(步驟S23)，其是利用本發(fā)明的相位共軛(PCM)機(jī)制得到與原信號(hào)光相位共軛的共軛信號(hào)光，而此道共軛信號(hào)光為生醫(yī)組織內(nèi)部射出的聚焦光。
[0109]引入原信號(hào)光并調(diào)整其光強(qiáng)與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋(步驟S24)，其是引入原信號(hào)光并調(diào)整其光束強(qiáng)度后，與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋。
[0110]借由以上步驟的實(shí)施，本發(fā)明的一種反向聚焦的顯微成像方法SlOO形成高明析度干涉條紋的聚焦現(xiàn)象可運(yùn)用在醫(yī)學(xué)治療儀器的光鉗及光動(dòng)力刀上，并可具有4pi顯微鏡的高明析度與高分辨率功能。
[0111]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作 的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種反向聚焦的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括: 第一分光鏡，具有第一輸入端、第一導(dǎo)光端及第一輸出端； 物鏡，設(shè)置于該第一導(dǎo)光端的光路徑上；以及 相位共軛模塊，設(shè)置于該第一輸出端的光路徑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該相位共軛模塊為相位共軛反射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步設(shè)置有空間光調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步設(shè)置有衰減器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步設(shè)置有透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有空間光調(diào)制器及衰減器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有電光調(diào)制器及衰減器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器、衰減器及透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一權(quán)利要求所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該物鏡接收的反射光路徑上進(jìn)一步設(shè)有第二分光鏡，又該第二分光鏡的輸出光路徑上設(shè)有影像檢測(cè)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該相位共軛模塊包括: 第三分光鏡，具有第二導(dǎo)光端，耦合于該第一輸出端、第二輸入端，其輸入光路徑上設(shè)有空間光調(diào)制器、第三輸入端及第二輸出端； 影像感測(cè)器，設(shè)置于該第二輸出端的光路徑上；以及 光信號(hào)處理系統(tǒng)，用以輸出控制信號(hào)至該空間光調(diào)制器，又讀取該影像感測(cè)器的輸出信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯微成像結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輸入端的光路徑上進(jìn)一步串設(shè)有該空間光調(diào)制器、電光調(diào)制器及衰減器。
13.一種反向聚焦的顯微成像方法，其特征在于其包括下列步驟: 將探測(cè)光聚焦至生醫(yī)組織內(nèi)部，其是經(jīng)由物鏡將探測(cè)光聚焦于生醫(yī)組織內(nèi)部進(jìn)行照射； 收取生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線，其是利用物鏡收取探測(cè)光在生醫(yī)組織內(nèi)散射與反射的光線當(dāng)成接收的信號(hào)光； 利用PCM機(jī)制得到共軛信號(hào)光，其是利用本發(fā)明的相位共軛機(jī)制得到與原信號(hào)光相位共軛的共軛信號(hào)光，而此道共軛信號(hào)光為生醫(yī)組織內(nèi)部射出的聚焦光；以及 引入原信號(hào)光并調(diào)整其光強(qiáng)與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋，其是引入原信號(hào)光并調(diào)整其光束強(qiáng)度后， 與共軛信號(hào)光形成高明析度的干涉條紋。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK103584834SQ201210308029
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
【發(fā)明者】孫慶成, 余業(yè)緯, 林哲巨, 陳思妤 申請(qǐng)人:中央大學(xué)