[发明专利]基于线共焦成像的激光刺激系统和方法

权利要求书

1.一种基于线共焦成像的激光刺激系统，其特征在于，包括：线光束生成模块、成像模块、刺激光生成模块、慢扫描模块、中空狭缝反射镜、分光模块、快扫描模块和同步控制模块；

所述同步控制模块包括主机系统和片上系统；

所述刺激光生成模块包括刺激光源和光强度调制器；

所述慢扫描模块包括第一扫描振镜和第一聚焦透镜；所述快扫描模块包括第二扫描振镜和第二聚焦透镜；所述分光模块包括分光镜和第三聚焦透镜；所述线光束生成模块包括照明光源、准直器和柱面透镜；

所述刺激光生成模块、快扫描模块、分光模块和成像模块沿光路依次设置；所述慢扫描模块、中空狭缝反射镜和分光模块沿光路依次设置；所述照明光源、准直器、柱面透镜和中空狭缝反射镜沿光路依次设置；

所述线光束生成模块、成像模块、刺激光生成模块、慢扫描模块共同构成线共焦系统；所述慢扫描模块中的第一聚焦透镜和快扫描模块第二聚焦透镜构成4f系统，所述第一扫描振镜和第二扫描振镜均位于该4f系统的两侧焦点位置；

所述主机系统还包括用于显示线共焦系统的成像图像和选取的刺激区域；所述片上系统用于采集或输出扫描振镜的驱动信号，并根据驱动信号计算出第一扫描振镜和第二扫描振镜的位置，还用于输出控制信号到光强度调制器，调制所述刺激光源产生的刺激光；

所述刺激光生成模块发出的刺激光从所述光强度调制器出射，依次经过所述快扫描模块中的第二扫描振镜扫描、第二聚焦透镜聚焦后，经分光镜反射后通过所述中空狭缝反射镜的狭缝，与所述线光束生成模块发出的经过所述中空狭缝反射镜反射后的照明光相结合，再共同经过所述慢扫描模块的第一扫描振镜扫描，对组织样品进行照明成像和刺激，线共焦系统的成像光和部分刺激光被组织样品反射并依次经过所述慢扫描模块、中空狭缝反射镜的狭缝、第三聚焦镜、分光镜的透射后在所述成像模块中成像。

2.根据权利要求1所述的基于线共焦成像的激光刺激系统，其特征在于，所述刺激光生成模块的线共焦扫描与线共焦系统的扫描共用同一个第一扫描振镜。

3.一种基于权利要求2所述的基于线共焦成像的激光刺激系统的激光刺激方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)开机，启动设备；

2)利用所述线共焦系统对组织样品进行成像，获取组织样品的大视场成像图像；

3)通过所述主机系统中的显示器显示输出由所述步骤2)得到的组织样品大视场成像图像，选取组织样品的局部区域作为期望的刺激区域，并进行标记；

4)所述同步控制模块获取选取的期望的刺激区域的位置，再根据该刺激区域的位置输出控制信号到所述光强度调制器，调制输出的刺激光，保证刺激光仅作用于期望的刺激区域；

5)刺激光调制成功后，经所述第二扫描振镜扫描，再经所述分光模块反射，到达所述中空狭缝反射镜后与线共焦系统中的照明光束重合，最终到达组织样品进行光刺激；

6)通过显示器显示成像结果，并最终确认刺激区域。

4.根据权利要求3所述的基于线共焦成像的激光刺激系统的激光刺激方法，其特征在于，所述步骤2)中的线共焦系统对组织样品进行成像具体包括：

2-1)所述线光束生成模块出射的照明线光束到达组织样品；

2-2)从组织样品反射出的成像线光束依次经过所述中空狭缝反射镜、第三聚焦透镜和分光镜后到达成像模块；

2-3)所述成像模块中的探测装置对成像线光束进行探测，探测得到的信号传输至所述主机系统后，转化为成像图像并通过所述显示器显示。

5.根据权利要求4所述的基于线共焦成像的激光刺激系统的激光刺激方法，其特征在于，所述步骤4)中所述同步控制模块输出控制信号调制输出的刺激光具体包括：

4-1)所述同步控制模块采集或输出所述第一扫描振镜和第二扫描振镜的驱动信号；

4-2)所述同步控制模块再结合选取的期望的刺激区域的位置，输出控制信号；

4-3)所述光强度调制器根据接收的控制信号调制所述刺激光源发出的刺激光，保证刺激光仅作用于期望的刺激区域。