[发明专利]通过扫描多个三维线来扫描感兴趣的区域的方法

权利要求书

1.一种使用3D激光扫描显微镜扫描感兴趣的区域的方法，3D激光扫描显微镜具有声光偏转器，用于在由显微镜的物镜的光轴(z)和垂直于光轴且彼此垂直的x、y轴限定的3D空间内偏转由显微镜的物镜(18)产生的激光束的焦点，所述声光偏转器包括用于在x-z平面中偏转激光束的焦点、形成x轴偏转器的第一对声光偏转器和用于在y-z平面中偏转激光束的焦点、形成y轴偏转器的第二对声光偏转器，该方法包括：

选择感兴趣的区域的引导点，

将3D轨迹拟合到选定的引导点，

将3D轨迹的每个扫描点延伸到位于3D空间中的3D线，3D线具有沿着光轴和沿着x-y平面的非零维度，并且3D线在给定扫描点处横切于3D轨迹以及3D线共同定义一个连续的表面，

通过将激光束聚焦在3D线的一端并且为x轴偏转器和y轴偏转器中的声频提供非线性啁啾信号以沿着3D线连续移动焦点来扫描每条3D线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下步骤执行扫描每个3D线：

确定作为起点的3D线的一端的坐标x₀(0)、y₀(0)、z₀(0)，

确定扫描速度矢量分量v_x0,v_y0,v_zx0(＝v_zy0)，使得扫描速度矢量的大小对应于给定的扫描速度，扫描速度矢量的方向对应于3D线的方向，

使激光束通过x轴偏转器和y轴偏转器，同时在x轴偏转器中提供非线性啁啾信号，并在y轴偏转器中提供非线性啁啾信号，以便以由速度矢量分量v_x0,v_y0,v_zx0定义的速度从起始点移动焦点。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在x轴偏转器中提供非线性啁啾信号并在y轴偏转器中提供非线性啁啾信号包括以下步骤：

根据如下函数在x轴偏转器中提供非线性啁啾信号：

其中，

i＝1或2分别表示第一和第二x轴偏转器，D是AO偏转器的直径；和v_a是偏转器内声波的传播速度并且

Δf_0x＝f_1x(0,0)-f_2x(0,0))≠0

以及根据如下函数在y轴偏转器中提供非线性啁啾信号：

其中，

i＝1或2分别表示第一和第二y轴偏转器，和

Δf_0y＝f_1y(0,0)-f_2y(0,0))≠0

其中Δf_0x、b_x1、b_x2、c_x1、c_x2、Δf_0y、b_y1、b_y2、c_y1以及c_y2表示为焦点的初始位置(x₀(0),y₀(0),z₀(0))和矢量速度(v_x0,v_y0,v_zx0＝v_zy0)的函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中参数Δf_0x、b_x1、b_x2、c_x1、c_x2、Δf_0y、b_y1、b_y2、c_y1以及c_y2表示为

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，包括将3D轨迹的每个扫描点延伸到多个平行线，包括在给定扫描点处横切于所述3D轨迹的所述3D线中的一个，所述多个平行线限定在给定扫描点处横切于3D轨迹的表面。