超分辨率成像.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109313330A(43)申请公布日2019.02.05(21)申请号201780028957.9(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司1(22)申请日2017.04.121127代理人刘爱勤黄纶伟(30)优先权数据1606268.92016.04.12GB(51)Int.Cl.G02B21/16(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G02B21/36(2006.01)2018.11.09G02B27/56(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G02B27/58(2006.01)PCT/GB2017/0510342017.04.12(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/178823EN2017.10.19(71)申请人特罗姆瑟大学-挪威北极圈大学地址挪威特罗姆瑟申请人比勒费尔德大学(72)发明人B·S·阿卢瓦利亚M·舒特佩尔茨权利要求书4页说明书13页附图6页(54)发明名称超分辨率成像(57)摘要一种用于执行对样本超分辨率成像的装置，包括：物镜(4)，所述物镜(4)在前向视场(30)内收集从所述样本(2)发出的光；处理装置(20)，所述处理装置(20)利用所收集的光执行对所述样本的超分辨率成像；波导组件(1)，所述波导组件(1)布置成(i)从所述视场外部接收输入光、以及(ii)使用在所述波导组件内的全内反射将激发光导向到所述样本上；以及电子光路控制系统(40)，所述电子光路控制系统(40)使得所述输入光：在第一时间，在所述波导组件内遵循与第一光学模式对应的第一光路；以及在第二时间，在波导组件内遵循与第二光学模式对应的第二光路，其中，第二时间不同于第一时间，以及第二光学模式不同于第一光学模式。CN109313330ACN109313330A权利要求书1/4页1.一种用于执行对样本超分辨率成像的装置，所述装置包括：具有前向视场的物镜，所述物镜布置成在所述前向视场内收集从所述样本发出的光；处理装置，所述处理装置布置成利用所收集的光执行对所述样本的超分辨率成像；波导组件，所述波导组件位于所述物镜之前且布置成：(i)从所述视场外部接收输入光，以及(ii)使用在所述波导组件内的全内反射将激发光导向到所述样本上；以及电子光路控制系统，所述电子光路控制系统布置成使得所述输入光：在第一时间，在所述波导组件内遵循与第一光学模式对应的第一光路；以及在第二时间，在所述波导组件内遵循与第二光学模式对应的第二光路，其中，所述第二时间不同于所述第一时间且所述第二光学模式不同于所述第一光学模式。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一时间和所述第二时间在用于所述超分辨率图像的第一帧的曝光时段内。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述光路控制系统布置成使得所述输入光在所述第一帧内多次在所述第一光路与所述第二光路之间循环。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一时间在用于所述超分辨率图像的第一帧的曝光时段内，且所述第二时间在用于所述超分辨率图像的第二帧的曝光时段内，所述第二帧不同于所述第一帧。5.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述电子光路控制系统布置成使得所述输入光在不同的相应时间遵循多于两个的光路，其中在所述波导组件内，每个光路对应于不同的相应的光学模式。6.根据任一项前述权利要求所述的装置，还包括光注入设备，所述光注入设备布置成将输入光注入所述波导组件，其中，所述光路控制系统包括致动器，所述致动器布置成使所述光注入设备相对于所述波导组件移动，从而在所述第一时间与所述第二时间之间改变所述输入光进入所述波导组件时所处的位置或角度。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述致动器包括振动压电级。8.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述光路控制系统包括用于改变所述输入光的偏振、相位或波长中的一者或多者以在所述第一时间具有第一值且在所述第二时间具有不同于所述第一值的第二值的装置。9.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述光路控制系统包括温度变化元件，所述温度变化元件布置成改变所述波导组件内的温度以在所述第一时间具有第一值且在所述第二时间具有不同于所述第一值的第二值，从而改变所述波导组件内的折射率。10.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述处理装置配置成使用在持续时间在0.5毫秒与30秒之间的曝光时段上收集的光来生成一帧。11.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，针对所收集的光中的至少一个波长，所述超分辨率成像的成像分辨率比所述物镜在所述波长处的分辨率更高。12.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所收集的光包括由所述样本发射的荧光，且所述超分辨率成像为荧光显微技术。13.根据任一项前述权利要求所