超高分辨率荧光显微成像模块的制作方法

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1.本发明涉及荧光显微技术领域，特别是涉及超高分辨率荧光显微成像模块。

背景技术：

2.荧光显微镜是用激发光源照射被检物体，使得被测物体发出荧光，然后观察物体的形状或其物质。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。细胞中有些物质，如叶绿素等，受激发光照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染后，经激发光照射亦可发荧光，荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。
3.超分辨荧光显微镜是指超过衍射极限分辨的荧光显微镜，随着荧光定位显微技术的发展，超分辨荧光显微镜的分辨率逐渐提高到了50纳米甚至更高。但是在超分辨荧光显微镜应用过程中，由于检测环境不稳定，如气流、温度变化或噪音等，会使样品发生几十至几百纳米的位移。这种样品漂移现象普遍存在于显微系统中，对于分辨率不足300纳米的显微镜来说，漂移造成的影响并不明显，但严重影响了超分辨荧光显微镜的成像质量。

技术实现要素：

4.基于此，有必要针对样品漂移影响成像质量的问题，提供一种超高分辨率荧光显微成像模块。
5.一种超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，包括照明模块、成像模块、样品跟踪模块、第一镜组和物镜，所述照明模块包括第一光源，所述第一光源能够向所述第一镜组发射第一光束，所述第一光束用于激发所述样品发射荧光，所述物镜位于所述第一镜组和所述样品之间，所述第一镜组能够将所述荧光向所述成像模块出射；
6.所述样品跟踪模块包括第二光源、第一检测器、第一偏振片、偏振分光器和第二偏振片，所述第二光源能够向所述第一偏振片发射第二光束，所述第一偏振片位于所述第二光源和所述偏振分光器之间，并能够使光线具有第一偏振状态，所述第二偏振片位于所述偏振分光器和所述第一检测器之间，并能够使光线具有第二偏振状态，所述第一镜组位于所述偏振分光器远离所述第一偏振片的一侧，所述偏振分光器能够向所述第一镜组透射具有第一偏振状态的光线，并能够向所述第二偏振片反射具有第二偏振状态的光线。
7.上述的超高分辨率荧光显微成像模块，采用照明模块产生第一光束，第一光束通过第一镜组和物镜照射样品，激发样品发射荧光，荧光经过物镜和第一镜组射入成像模块，成像模块接收样品发射的荧光，形成样品的荧光图像；同时设置了样品跟踪模块，样品跟踪模块通过第二光源发射第二光束，第二光束依次经过第一偏振片、偏振分光器、第一镜组和物镜对样品进行照射，样品反射的第二光束依次经过物镜、第一镜组、偏振分光器、第二偏振片射入第一检测器，第一检测器接收样品反射的第二光束，形成样品的图像，通过记录样品不同时刻下图像之间的位置变化，计算样品不同时刻下图像之间的偏移量，进而对成像模块形成的荧光图像进行偏移补偿，解决了成像过程中的样品漂移问题，提高了超高分辨
率荧光显微成像模块成像质量。由于样品跟踪模块在明场光的光路上设置了第一偏振片、偏振分光器和第二偏振片，有效减小背景光对成像的干扰，提高明场图像的成像精度，有利于提高偏移量的计算精度，进而提高偏移补偿的精度。
8.在其中一个实施例中，所述超高分辨率荧光显微成像模块还包括控制模块和样品台，所述样品台用于承载所述样品，所述控制模块能够获取所述第一检测器在不同时刻的图像，以根据所述样品的偏移量调整所述样品台的位置，使得所述样品与所述物镜的相对位置保持不变。
9.在其中一个实施例中，所述超高分辨率荧光显微成像模块还包括载玻片和盖玻片，所述样品放置在所述载玻片和盖玻片之间，所述载玻片放置在所述样品台上，所述盖玻片上设有透明的凸起，所述控制模块能够根据所述样品与所述凸起的相对位置获取所述样品的偏移量，以调整所述样品台的位置。
10.在其中一个实施例中，所述照明模块还包括第三光源，所述第三光源能够产生第三光束，所述第三光束与所述第一光束能够同时向所述第一镜组发射。
11.在其中一个实施例中，所述照明模块还包括第一反射镜、多反射镜、第二反射镜以及第三反射镜，所述第一反射镜设于所述第一光源的出光侧，所述多反射镜设于所述第三光源的出光侧，并位于所述第一反射镜的出光路径上，所述多反射镜能够反射所述第三光束并透射所述第一光束，所述多反射镜的出光光路经过所述第二反射镜和所述第三反射镜。
12.在其中一个实施例中，所述第一光源能够沿垂直于所述第一光束的平面移动；
13.和/或，所述第三光源能够沿垂直于所述第三光束的平面移动。
14.在其中一个实施例中，所述第一镜组包括第一双反射镜和第二双反射镜，所述第一双反射镜位于所述照明模块的出光侧，并能够反射所述第一光束和透射所述第二光束，所述第二双反射镜位于所述样品跟踪模块的出光侧，并能够反射所述第二光束，所述第一双反射镜和所述第二双反射镜均能透射所述样品发射的荧光。
15.在其中一个实施例中，所述第一镜组还包括第一准直透镜和第四反射镜，所述第一准直透镜位于所述第四反射镜和所述第一双反射镜之间，所述物镜位于所述第四反射镜的出光侧。
16.在其中一个实施例中，所述成像模块包括沿光路依次设置第二准直透镜、滤镜、第一成像透镜和第二检测器，所述第二准直透镜位于所述第一镜组远离所述物镜的一侧；
17.或，所述成像模块包括第二准直透镜、多个光路、第二镜组、第一成像透镜和第二检测器，每个所述光路包括滤镜和第五反射镜，每个所述光路中的滤镜能够反射部分波段的光线并透过其余光线，且每个所述光路中的滤镜反射光线波段均不同，所述第二准直透镜位于所述第一镜组的荧光出光侧，所述第二镜组位于所述第二准直透镜的出光侧，且用于将所述样品发射的不同波段荧光分离，所述光路位于所述第二镜组的出光侧，所述第一成像透镜位于所述光路的出光侧，所述第一检测器位于所述第一成像透镜的出光侧。
18.在其中一个实施例中，所述样品跟踪模块还包括第三准直透镜、第四准直透镜和第二成像透镜，所述第三准直透镜位于所述第二光源与所述第一偏振片之间，所述第四准直透镜位于所述偏振分光器与所述第二偏振片之间，所述第二成像透镜位于所述第二偏振片与所述第一检测器之间。
附图说明
19.图1为一实施例中超高分辨率荧光显微成像模块的结构示意图；
20.图2为一实施例中照明模块的结构示意图；
21.图3为一实施例中成像模块的结构示意图；
22.图4为一实施例中第一光源的结构示意图。
23.附图标号：100、超高分辨率荧光显微成像模块；10、照明模块；11、第一光源；111、第七反射镜；112、第一聚束镜；113、第二聚束镜；114、第三聚束镜；115、耦合透镜；12、第六准直透镜；13、第一反射镜；14、第一中继镜；15、第二反射镜；16、第三反射镜；17、第二中继镜；18、第三光源；181、第五准直透镜；182、多反射镜；20、成像模块；21、第二准直透镜；22、滤镜；23、第一成像透镜；24、第二检测器；25、第五反射镜；26、第三双反射镜；27、第四双反射镜；28、第五双反射镜；30、样品跟踪模块；31、第二光源；32、第三准直透镜；33、第一偏振片；34、偏振分光器；35、第四准直透镜；36、第二偏振片；37、第二成像透镜；38、第一检测器；40、第一镜组；41、第一双反射镜；42、第二双反射镜；43、第一准直透镜；44、第四反射镜；50、物镜；60、样品台；61、样品；70、控制模块。
具体实施方式
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
25.下面结合附图对一些实施例中超高分辨率荧光显微成像模块100进行具体描述。
26.如图1所示，在一实施例中，提供了一种超高分辨率荧光显微成像模块100，包括照明模块10、成像模块20、样品跟踪模块30、第一镜组40和物镜50。
27.具体地，如图1所示，在一实施例中，照明模块10包括第一光源11，第一光源11能够向第一镜组40发射第一光束，第一光束用于激发样品61发射荧光，所述物镜50位于所述第一镜组40和所述样品61之间，所述第一镜组40能够将所述荧光向所述成像模块20出射；
28.其中，照明模块10还包括第六准直透镜12、第一反射镜13、第一中继镜14、第二反射镜15、第三反射镜16和第二中继镜17，第一光束依次经过第六准直透镜12、第一反射镜13、第一中继镜14、第二反射镜15、第三反射镜16和第二中继镜17射入第一镜组40。
29.在本具体实施例中，第一光源11能够沿与第一光束垂直的平面内移动，使得照明模块10实现宽场照明、倾斜照明或全内反射照明。随着第一光源11相对于第六准直透镜12的移动，可以改变照明光在物镜50上入射角度，进而改变照明方式。
30.具体地，如图1所示，在一实施例中，成像模块20包括沿光路依次设置的第二准直透镜21、滤镜22、第一成像透镜23和第二检测器24，第二准直透镜21位于第一镜组40远离所述物镜的一侧。样品61发射的荧光依次经过物镜50、第一镜组40、第二准直透镜21、滤镜22、第一成像透镜23射入第二检测器24，在第二检测器24上形成样品61的荧光图像。其中，滤镜22用于过滤样品61反射的第一光束和第二光束，只允许样品61发射的荧光通过，有效减小背景光对成像质量的干扰，提高荧光图像的质量。
31.具体地，如图1所示，在一实施例中，样品跟踪模块30包括第二光源31、第一检测器
38、第一偏振片33、偏振分光器34和第二偏振片36，第二光源31能够向第一偏振片33发射第二光束，第一偏振片33位于第二光源31和偏振分光器34之间，并能够使光线具有第一偏振状态，第二偏振片36位于偏振分光器34和第一检测器38之间，并能够使光线具有第二偏振状态，第一镜组40位于偏振分光器34远离所述第一偏振片的一侧，偏振分光器34能够向第一镜组40透射具有第一偏振状态的光线，且能够向第二偏振片36反射具有第二偏振状态的光线。因此，第二光源31发射的第二光束经过第一偏振片33后，变成具有第一偏振状态的第二光束，具有第一偏振状态的第二光束可以依次通过偏振分光器34、第一镜组40、物镜50照射样品61。样品61反射的第二光束经过物镜50、第一镜组40后，第二光束的偏振状态从第一偏振状态变为第二偏振状态、具有第二偏振状态的第二光束可以依次通过偏振分光器34和第二偏振片36射入第一检测器38，在第一检测器38上形成样品61的图像，根据样品61在不同时刻下的图像计算样品61在不同时刻下的位置偏移，进而根据样品61的位置偏移对样品61的荧光图像进行偏移补偿。
32.在本具体实施例中，第一偏振状态和第二偏振状态可以为两个相互垂直的线偏振状态。
33.其中，在一些实施例中，第二光源31采用发光二极管作为光源发射可见光，第一光源11发射波长为300～1200nm的激发光，且第一光束的波段与第二光束的波段不同。不同波长的第一光束照射样品将使得样品激发产生不同波长的荧光，从而形成不同的荧光图像，而第二光束照射样品，会使样品反射第二光束，从而在第一检测器上形成明场图像。在本具体实施例中，第一光束为由405nm，488nm，561nm，647nm，656nm，750nm或其他波段的激光组合形成，第二光束的波长为455nm。可以理解地，第一光束和第二光束的波长还可以是波段中任意适用的其他波长,只要保证第一光束和第二光束波段的不同即可,在此不作限制。
34.在本具体实施例中，样品跟踪模块30还包括第三准直透镜32、第四准直透镜35和第二成像透镜37，第三准直透镜32位于第二光源31与第一偏振片33之间，第四准直透镜35位于偏振分光器34与第二偏振片36之间，第二成像透镜37位于第二偏振片36与第一检测器38之间。第二光源31产生的第二光束依次经过第三准直透镜32、第一偏振片33、偏振分光器34、第一镜组40、物镜50照射样品61，样品61反射的第二光束依次经过物镜50、第一镜组40、偏振分光器34、第四准直透镜35、第二偏振片36和第二成像透镜37射入第一检测器38。
35.继续参照图1，在一实施例中，第一镜组40包括第一双反射镜41和第二双反射镜42，第一双反射镜41位于照明模块10的出光侧，并能够反射第一光束和透射第二光束，第二双反射镜42位于样品跟踪模块30的出光侧，并能够反射第二光束，第一双反射镜41和第二双反射镜42均能透射样品61发射的荧光。第一光束依次经过第一双反射镜41和物镜50照射样品61，样品61发射的荧光依次经过物镜50、第一双反射镜41、第二双反射镜42射入成像模块20，第二光束依次经过第一偏振片33、偏振分光器34、第二双反射镜42、第一双反射镜41和物镜50照射样品61，样品61反射的第二光束依次经过物镜50、第一双反射镜41、第二双反射镜42、偏振分光器34和第二偏振片36射入第一检测器38。
36.在本具体实施例中，第一镜组40还包括第一准直透镜43和第四反射镜44，第一准直透镜43位于第四反射镜44和第一双反射镜41之间，物镜50位于第四反射镜44的出光侧。第一光束依次经过第一双反射镜41、第一准直透镜43、第四反射镜44和物镜50照射样品61，样品61发射的荧光依次经过物镜50、第四反射镜44、第一准直透镜43、第一双反射
镜41、第二双反射镜42射入成像模块20，第二光束依次经过第一偏振片33、偏振分光器34、第二双反射镜42、第一双反射镜41、第一准直透镜43、第四反射镜44和物镜50照射样品61，样品61反射的第二光束依次经过物镜50、第四反射镜44、第一准直透镜43、第一双反射镜41、第二双反射镜42、偏振分光器34和第二偏振片36射入第一检测器38。
37.上述的超高分辨率荧光显微成像模块100，采用照明模块10产生第一光束，第一光束通过第一镜组40和物镜50照射样品61，激发样品61发射荧光，荧光经过物镜50和第一镜组40射入成像模块20，成像模块20接收样品61发射的荧光，形成样品61的荧光图像；同时设置了样品跟踪模块30，样品跟踪模块30通过第二光源31发射第二光束，第二光束依次经过第一偏振片33、偏振分光器34、第一镜组40和物镜50对样品61进行照射，样品61反射的第二光束依次经过物镜50、第一镜组40、偏振分光器34、第二偏振片36射入第一检测器38，第一检测器38接收样品61反射的第二光束，形成样品61的图像，通过记录样品61不同时刻下图像之间的位置变化，计算样品61不同时刻下图像之间的偏移量，进而对成像模块20形成的荧光图像进行偏移补偿，解决了成像过程中的样品61漂移问题，提高了超高分辨率荧光显微成像模块100成像质量。由于样品跟踪模块30在明场光的光路上设置了第一偏振片33、偏振分光器34和第二偏振片36，有效减小背景光对成像的干扰，提高图像的成像精度，有利于提高偏移量的计算精度，进而提高偏移补偿的精度。
38.同时，超高分辨率荧光显微成像模块100结构简单，可以搭载在普通荧光显微镜上，对普通荧光显微镜进行偏移补偿，使用方便，节约了荧光显微镜的制造成本。
39.具体地，如图1所示，在一实施例中，超高分辨率荧光显微成像模块100还包括控制模块70和样品台60，样品台60用于承载样品61，控制模块70能够获取第一检测器38在不同时刻的图像，以根据样品61的偏移量调整样品台60的位置，使得样品61与物镜50的相对位置保持不变。
40.在本具体实施例中，样品台60为压电陶瓷平台，第一检测器38、样品台60均与控制模块70电连接，控制模块70可以通过驱动电路驱动压电陶瓷平台相对于物镜50移动，从而补偿不同时刻下样品61的偏移，使得样品61与物镜50的相对位置保持不变。
41.具体地，如图1所示，在一实施例中，超高分辨率荧光显微成像模块100还包括载玻片和盖玻片，样品61放置在载玻片和盖玻片之间，载玻片放置在样品台60上，盖玻片上设有透明的凸起，控制模块70能够根据样品61与凸起的相对位置获取样品61的偏移量，以调整样品台60的位置。盖玻片上的凸起在明场图像上形成一个亮点，通过比较不同时刻下亮点与样品61的相对位置获取样品61的偏移量，然后控制样品台60带动样品61移动，保证样品61与物镜50的相对位置保持不变。
42.具体地，如图2所示，在一实施例中，照明模块10还包括第三光源18，第三光源18能够产生第三光束，第三光束与第一光束能够同时向第一镜组40发射。第三光源18产生的第三光束波段与第一光源11产生的第一光束波段不相同，第三光源18可以扩大第一光源11的激发波段范围。
43.其中，照明模块10还包括第一反射镜13、多反射镜182、第二反射镜15以及第三反射镜16，第一反射镜13设于第一光源11的出光侧，多反射镜182设于第三光源18的出光侧，并位于第一反射镜13的出光路径上，多反射镜182能够反射第三光束并透射第一光束，多反射镜182的出光光路经过第二反射镜15和第三反射镜16。
44.在本具体实施例中，照明模块10还包括第五准直透镜181、第六准直透镜12、第一中继镜14和第二中继镜17，第五准直透镜181位于第三光源18和多反射镜182之间、第六准直透镜12位于第一光源11和第一反射镜13之间，第一中继镜14位于多反射镜182和第二反射镜15之间，第二中继镜17位于第三反射镜16和第一镜组40之间。可以理解的是，第一光源11产生的第一光束依次经过第六准直透镜12、第一反射镜13、多反射镜182、第一中继镜14、第二反射镜15、第三反射镜16和第二中继镜17射入第一镜组40，第三光源18产生的第三光束依次经过第五准直透镜181、多反射镜182、第一中继镜14、第二反射镜15、第三反射镜16和第二中继镜17射入第一镜组40。
45.并且，第三光源18能够沿垂直于第三光束的平面移动，且第三光源18与第一光源11同步移动，从而与第一光源11同步调整照明模块10的照明方式。
46.在本具体实施例中，第三光源18、第五准直透镜181和多反射镜182可以设有多个。
47.具体地，如图4所示，在一实施例中，第一光源11或第三光源18可以由多个不同波段的光源耦合形成，耦合镜组包括一个反射镜、多个聚束镜和一个耦合透镜115。照明光可以由405nm，488nm，561nm，647nm，656nm，750nm或其他波段的激光组合形成。
48.在本具体实施例中，第一光源11或第三光源18由405nm，488nm，561nm，和656nm四个波长的激光组合形成，耦合镜组沿光轴依次包括第七反射镜111、第一聚束镜112、第二聚束镜113、第三聚束镜114和耦合透镜115。其中，656nm的激光依次通过第七反射镜111、第一聚束镜112、第二聚束镜113、第三聚束镜114和耦合透镜115从第一光源11输出，561nm的激光依次通过第一聚束镜112、第二聚束镜113、第三聚束镜114和耦合透镜115从第一光源11输出，488nm的激光依次通过第二聚束镜113、第三聚束镜114和耦合透镜115从第一光源11输出，405nm的激光依次通过第三聚束镜114和耦合透镜115从第一光源11输出。
49.可选地，如图3所示，在一实施例中，成像模块20包括第二准直透镜21、多个光路、第二镜组、第一成像透镜23和第二检测器24。其中，每个光路包括滤镜22和第五反射镜25，每个光路中的滤镜22能够反射部分波段的光线并透过其余光线，且每个光路中的滤镜22反射光线波段均不同。第二准直透镜21位于第一镜组40的荧光出光侧，第二镜组位于第二准直透镜21的出光侧，且用于将样品61发射的不同波段荧光分离，光路位于第二镜组的出光侧，第一成像透镜23位于光路的出光侧，第一检测器38位于第一成像透镜23的出光侧。样品61发射出的荧光通过第二准直透镜21和第二镜组分离出不同波段的荧光，不同波段的荧光分别通过不同的光路，最后经过第一成像透镜23，将不同波段的荧光成像在第二探测器的不同区域上。
50.在本具体实施例中，照明模块10设置三个波段的照明光，成像模块20包括三个光路，每个光路包括一个滤镜22和一个第五反射镜25，第二镜组包括第三双反射镜26、第四双反射镜27和第五双反射镜28。样品61发射的荧光由物镜50采集，通过第一镜组40到达第二准直透镜21，第二准直透镜21对荧光进行准直，变成平行光，此时的荧光为三个波段照明光产生的混合荧光，荧光依次穿过第三双反射镜26、第四双反射镜27和第五双反射镜28将三个波段产生的不同波段的荧光分配到三个不同的光路中，并最终通过第一成像透镜23，将不同波段的荧光成像在第二检测器24的不同位置上。其中，每个光路都设有一个滤镜22和一个第五反射镜25，滤镜22用于滤除光路中的照明光，第五反射镜25用于将光
路中的荧光反射到第一成像透镜23上。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
53.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
55.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
56.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，包括照明模块、成像模块、样品跟踪模块、第一镜组和物镜，所述照明模块包括第一光源，所述第一光源能够向所述第一镜组发射第一光束，所述第一光束用于激发所述样品发射荧光，所述物镜位于所述第一镜组和所述样品之间，所述第一镜组能够将所述荧光向所述成像模块出射；所述样品跟踪模块包括第二光源、第一检测器、第一偏振片、偏振分光器和第二偏振片，所述第二光源能够向所述第一偏振片发射第二光束，所述第一偏振片位于所述第二光源和所述偏振分光器之间，并能够使光线具有第一偏振状态，所述第二偏振片位于所述偏振分光器和所述第一检测器之间，并能够使光线具有第二偏振状态，所述第一镜组位于所述偏振分光器远离所述第一偏振片的一侧，所述偏振分光器能够向所述第一镜组透射具有第一偏振状态的光线，并能够向所述第二偏振片反射具有第二偏振状态的光线。2.根据权利要求1所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述超高分辨率荧光显微成像模块还包括控制模块和样品台，所述样品台用于承载所述样品，所述控制模块能够获取所述第一检测器在不同时刻的图像，以根据所述样品的偏移量调整所述样品台的位置，使得所述样品与所述物镜的相对位置保持不变。3.根据权利要求2所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述超高分辨率荧光显微成像模块还包括载玻片和盖玻片，所述样品放置在所述载玻片和盖玻片之间，所述载玻片放置在所述样品台上，所述盖玻片上设有透明的凸起，所述控制模块能够根据所述样品与所述凸起的相对位置获取所述样品的偏移量，以调整所述样品台的位置。4.根据权利要求1所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述照明模块还包括第三光源，所述第三光源能够产生第三光束，所述第三光束与所述第一光束能够同时向所述第一镜组发射。5.根据权利要求4所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述照明模块还包括第一反射镜、多反射镜、第二反射镜以及第三反射镜，所述第一反射镜设于所述第一光源的出光侧，所述多反射镜设于所述第三光源的出光侧，并位于所述第一反射镜的出光路径上，所述多反射镜能够反射所述第三光束并透射所述第一光束，所述多反射镜的出光光路经过所述第二反射镜和所述第三反射镜。6.根据权利要求4所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述第一光源能够沿垂直于所述第一光束的平面移动；和/或，所述第三光源能够沿垂直于所述第三光束的平面移动。7.根据权利要求1所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述第一镜组包括第一双反射镜和第二双反射镜，所述第一双反射镜位于所述照明模块的出光侧，并能够反射所述第一光束和透射所述第二光束，所述第二双反射镜位于所述样品跟踪模块的出光侧，并能够反射所述第二光束，所述第一双反射镜和所述第二双反射镜均能透射所述样品发射的荧光。8.根据权利要求7所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述第一镜组还包括第一准直透镜和第四反射镜，所述第一准直透镜位于所述第四反射镜和所述第一双反射镜之间，所述物镜位于所述第四反射镜的出光侧。9.根据权利要求1所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述成像模块包括沿光路依次设置的第二准直透镜、滤镜、第一成像透镜和第二检测器，所述第二准直透镜
位于所述第一镜组远离所述物镜的一侧；或，所述成像模块包括第二准直透镜、多个光路、第二镜组、第一成像透镜和第二检测器，每个所述光路包括滤镜和第五反射镜，每个所述光路中的滤镜能够反射部分波段的光线并透过其余光线，且每个所述光路中的滤镜反射光线波段均不同，所述第二准直透镜位于所述第一镜组的荧光出光侧，所述第二镜组位于所述第二准直透镜的出光侧，且用于将所述样品发射的不同波段荧光分离，所述光路位于所述第二镜组的出光侧，所述第一成像透镜位于所述光路的出光侧，所述第一检测器位于所述第一成像透镜的出光侧。10.根据权利要求1所述的超高分辨率荧光显微成像模块，其特征在于，所述样品跟踪模块还包括第三准直透镜、第四准直透镜和第二成像透镜，所述第三准直透镜位于所述第二光源与所述第一偏振片之间，所述第四准直透镜位于所述偏振分光器与所述第二偏振片之间，所述第二成像透镜位于所述第二偏振片与所述第一检测器之间。

技术总结

本发明涉及一种超高分辨率荧光显微成像模块。包括照明模块、成像模块、样品跟踪模块、第一镜组和物镜；样品跟踪模块包括第二光源、第一检测器、第一偏振片、偏振分光器和第二偏振片，第一偏振片位于第二光源和偏振分光器之间，并能够使光线具有第一偏振状态，第二偏振片位于偏振分光器和第一检测器之间，并能够使光线具有第二偏振状态，第一镜组位于偏振分光器远离第一偏振片的一侧，偏振分光器能够向第一镜组透射具有第一偏振状态的光线，且能够向第二偏振片反射具有第二偏振状态的光线。该超高分辨率荧光显微成像模块减小了背景光对成像的干扰，提高明场图像的成像精度，提高偏移量的计算精度，提高偏移补偿的精度。提高偏移补偿的精度。提高偏移补偿的精度。