[发明专利]平铺光片显微镜及其使用方法

权利要求书

1.一种平铺光片显微镜，其特征在于，所述平铺光片显微镜的激发子系统依序包括空间光调制器(SLM)、第一振镜、在成像室的至少一侧的照明路径以及所述照明路径末端的激发物镜，

所述SLM的光学调制平面与所述激发物镜的入瞳共轭，且构造为对照明光进行调制；

所述第一振镜被构造为：通过偏转振镜角度将照明光引导到成像室一侧的照明路径上，并布置为共轭到所述SLM的光学调制平面；并且

所述激发物镜为空气物镜，且构造为与所述成像室间隔开，

所述平铺光片显微镜还包括或可通信地连接到控制子系统，所述控制子系统被配置为：接收来自用户的预设放大倍率，并据此向SLM加载相位图来实现激发光片的几何形状、平铺次数和平铺位置，

所述控制子系统还被配置为：通过向所述SLM加载校准相位图实现激发光片的相应校准，所述校准相位图通过对调制相位图按需进行如下处理来实现相应校准：

对SLM的光学调制平面施加绕着第一轴倾斜的相位，以便改变激发光片的几何形状，所述第一轴与检测光轴平行；

对SLM的光学调制平面施加绕着与第一轴垂直的第二轴倾斜的相位，以便校准激发光片在检测光轴方向上的位置；

移动所述调制相位图中的工作图案，以便校准激发光片的倾斜；以及

对SLM的光学调制平面叠加球面相位，以便校准激发光片在激发光传播方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的平铺光片显微镜，其特征在于，所述平铺光片显微镜包括：在成像室两侧的对称的第一照明路径和第二照明路径，以及所述第一照明路径末端的第一激发物镜和所述第二照明路径末端的第二激发物镜。

3.根据权利要求1所述的平铺光片显微镜，其特征在于，所述控制子系统还被配置为：通过向所述SLM加载特定相位图，实现在所述SLM的光学调制平面对激发光波前叠加球面相位，从而沿着激发光的传播方向对激发光片进行平铺。

4.根据权利要求1所述的平铺光片显微镜，其特征在于，

所述控制子系统还配置为：接收来自操作者的确认指令，并响应于该确认指令，停止对所述调制相位图执行处理步骤。

5.根据权利要求1所述的平铺光片显微镜，其特征在于，所述控制子系统被配置为：以第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式中的任一种来操作所述平铺光片显微镜，其中，

在所述第一操作模式下，使得所述平铺光片显微镜执行对样品任意成像平面上的2D成像；

在所述第二操作模式下，使得所述平铺光片显微镜执行对样品的选择的单个关注区域(ROI)的3D成像；

在所述第三操作模式下，使得所述平铺光片显微镜执行对样品的所选择的多个ROI的3D成像；以及

在所述第四操作模式下，使得所述平铺光片显微镜执行对所选择ROI阵列的3D成像。

6.根据权利要求5所述的平铺光片显微镜，其特征在于，所述平铺光片显微镜还包括样品平移子系统，所述样品平移子系统包括分别在激发光传播(y)方向的第一线性平移台、检测光轴(z)方向上的第二线性平移台、激发光片的延展(x)方向上移动样品的第三线性平移台，并且配置为，在要对样品的各个ROI进行3D成像的情况下：

利用所述第一线性平移台、所述第二线性平移台和所述第三线性平移台中的至少一个以给定步长将相应ROI将样品移动给定步数，且在样品移动到的每个位置处利用平铺光片对相应ROI成像，直到完成对相应ROI整个体积的3D成像。

7.根据权利要求2所述的平铺光片显微镜，其特征在于，所述第一激发物镜和所述第二激发物镜中对需要进行成像的ROI进行成像，激发光所需要穿透样品深度更浅的激发物镜被动态地选择用于该ROI的成像。

8.根据权利要求5所述的平铺光片显微镜，其特征在于，ROI阵列中的ROI被选择为使得相邻ROI之间保持10-15％的重叠。