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TWI453395B - 用於觀察物件的光聲顯微鏡系統及其方法 - Google Patents

用於觀察物件的光聲顯微鏡系統及其方法 Download PDF

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TWI453395B
TWI453395B TW101129354A TW101129354A TWI453395B TW I453395 B TWI453395 B TW I453395B TW 101129354 A TW101129354 A TW 101129354A TW 101129354 A TW101129354 A TW 101129354A TW I453395 B TWI453395 B TW I453395B
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laser beam
optical pickup
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photoacoustic
image signal
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TW201317560A (zh
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meng lin Li
Po Hsun Wang
Original Assignee
Mediatek Inc
Nat Univ Tsing Hua
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Description

用於觀察物件的光聲顯微鏡系統及其方法
本發明揭露實施例係有關於光聲顯微鏡(Photoacoustic microscopy,PAM)，更具體地，係有關於利用光學讀取頭(optical pickup head)作為光源(light source)的PAM系統。
PAM係具有廣闊的潛在應用的圖像技術。例如，已經証實，可利用PAM無須標記地(label-freely)、甚至於活體(in vivo)觀察生物結構，例如微血管(capillary)。
雖然PAM具有上述優勢，但其並未成為現在流行的技術。重要的原因係最慣用的PAM系統利用的雷射裝置不僅體積龐大而且昂貴。該雷射裝置使得慣用的PAM系統不方便使用並且較難負擔其花費。
本發明提出一種用於觀察物件的光聲顯微鏡系統及其方法。
一種用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，包含：光學讀取頭，配置以向該物件發射雷射束，基於從該物件接收的反射光束產生伺服訊號，並且基於該伺服訊號將該雷射束的焦點定位在該物件上；超聲傳感器，配置以檢測從該物件離開的雷射誘發的超聲波， 從而產生光聲顯微鏡圖像訊號；以及耦接該超聲傳感器的圖像產生單元，配置以基於該光聲顯微鏡圖像訊號產生該物件的光聲顯微鏡圖像。
一種觀察物件的方法，包含：利用光學讀取頭向該物件發射雷射束；檢測離開該物件的雷射誘發的超聲波以產生光聲顯微鏡圖像訊號；以及基於該光聲顯微鏡圖像訊號產生該物件的光聲顯微鏡圖像。
本發明提供的用於觀察物件的光聲顯微鏡系統及其方法可使得光聲顯微鏡系統便於使用並且減低其花費。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包括」和「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。間接的電氣連接手段包括通過其他裝置進行連接。
關於本發明的多個實施例將作為詳細參考，附圖係描述本發明的實施例所作。
第1圖係依據本發明實施例描述的PAM系統的示意圖。一PAM系統100可用於觀察一物件10，其中物件10並非PAM系統100的一部份。PAM系統100包含一回饋控制雷射裝置(feedback-controlled laser)120、一超聲傳感器(ultrasonic transducer)140以及一圖像產生單元(image generation unit)160，其中超聲傳感器140與圖像產生單元160耦接。
如上所述，第1圖僅為PAM系統100的示意圖。雖然圖示中回饋控制雷射裝置120與超聲傳感器140係位於物件10的兩側，但兩者亦可位於物件10的同側。如果如上述兩個元件位於物件10的同側，則PAM系統100可用於活體分子上的圖像掃描。回饋控制雷射裝置120可與超聲傳感器140相互獨立，亦可兩者結合，或者回饋控制雷射裝置120甚至可嵌入超聲傳感器140中。
另外對於第1圖描述的元件，PAM系統100可進一步包含几種機制，該機制透過移動物件10、回饋控制雷射裝置120、超聲傳感器140或者其組合以賦能PAM系統100掃描物件10的圖像。而且，PAM系統100可進一步包含調整PAM系統100操作的控制單元。此外，物件10可固定在一光學磁碟上，例如光碟(Compact Disc,CD)、數位光碟(Digital Versatile Disc,DVD)或者藍光光碟 (Blue-ray Disc,BD)。
回饋控制雷射裝置120可包含一個或複數個光學讀取頭。包含的光學讀取頭的每一個可相似或者就為光碟驅動器上使用的光學讀取頭，其中光碟驅動器可為CD驅動器、DVD驅動器或者BD驅動器。第2圖係描述第1圖中回饋控制雷射裝置120的光學讀取頭的示意圖。光學讀取頭200包含一雷射源(laser source)220、一鏡頭模組(lens set)240、一光電二極管(photodiode)260以及一伺服控制單元(servo control unit)280。其中伺服控制單元280分別與鏡頭模組240、光電二極管260耦接。例如，雷射源220可包含具有780nm波長(或者具有接近780nm波長)的紅外雷射二極管(infrared laser diode)、具有650nm波長(或者具有接近650nm波長)的紅光雷射二極管、具有405nm波長(或者具有接近405nm波長)的藍光雷射二極管或者其組合。實際上，可依據觀察的物件調整所使用的波長，本發明不受上述波長的限制。如果雷射源220包含具有不同波長的複數個雷射二極管，則可利用PAM系統100觀察物件10的具有不同吸收波長的組分。
因為回饋控制雷射裝置120利用光學讀取頭作為光源並且光學讀取頭係微小、便宜的，所以PAM系統100比慣用的PAM系統要更小巧並且便宜。並且，後面段落將要介紹的光學讀取頭的回饋控制環路(feedback control loop)使得PAM系統100更容易進行調整。
鏡頭模組240將來自雷射源220的雷射束(laser beam)指向物件10，並且同時將從物件10反射回的光束指向光電二極管260。如在光碟驅動器的光學讀取頭上的鏡頭模組，鏡頭模組240可包含繞射柵(diffraction grating)、光束分離器(beam splitter)、準直透鏡(collimator lens)以及物鏡(objective lens)。雷射源220發射的雷射束將依次穿過繞射柵、光束分離器、準直透鏡以及物鏡，並且到達物件10。離開物件10的反射光束將依次穿過物鏡、準直透鏡以及光束分離器，並且到達光電二極管260。準直透鏡與物鏡提供物件10與光束分離器之間的光學路徑(optical path)。光束分離器允許雷射束與反射光束透過兩個不同方向穿過以共享上述光學路徑。鏡頭模組240可進一步包含致動器(actuator)，例如音圈馬達(voice coil motor)，其透過移動物鏡控制雷射束的焦點的位置。在下面的段落中將介紹，伺服控制單元280控制該致動器。
鏡頭模組240、光電二極管260以及伺服控制單元280組成光學讀取頭200的回饋控制環路。具體地，光電二極管260檢測反射光束並且相應地產生伺服訊號。伺服訊號指示雷射束的焦點的位置是否需要改變。基於該伺服訊號，伺服控制單元280產生控制訊號，例如控制鏡頭模組240的上述致動器以移動物鏡。例如，伺服訊號可包含光碟驅動器產業普遍使用的聚焦錯誤(Focus Error,FE)訊號，其係由散光方法產生。
通過回饋控制雷射裝置120、超聲傳感器140以及圖像產生單元160，PAM系統100可實現PAM功能。具體地，由回饋控制雷射裝置120的每個光學讀取頭200發射的雷射束不僅引起物件10反射回光束，而且誘發物件10產生超聲波。當雷射束聚焦在物件10可吸收大量光波能量的區域時，雷射誘發的超聲波將很強；當雷射束聚焦在物件10可吸收少量或者未吸收光波能量的區域時，雷射誘發的超聲波將很弱或者完全不存在。然後，超聲傳感器140檢測該雷射誘發的超聲波並且相應地產生PAM圖像訊號。在此過程中，超聲傳感器140的焦點(如果焦點為一個)與雷射束的焦點可在物件10的區域中部分重疊。之後，圖像產生單元160(其可為計算機)，基於PAM圖像訊號產生物件10的一PAM圖像(或者複數張PAM圖像)。
如果回饋控制雷射裝置120僅包含一個光學讀取頭200，則PAM系統100的PAM功能可涉及以下的步驟。首先，PAM系統100將光學讀取頭200的焦點定位(或者重定位)至物件10的區域。然後，光學讀取頭200向該區域發射一雷射束脈衝以產生超聲波。接著，超聲傳感器140檢測來自於物件的雷射誘發的超聲波並且相應地產生PAM圖像訊號。對於物件10的複數個區域，PAM系統100重複上述步驟。基於合成的PAM圖像訊號，圖像產生單元160可產生物件10的PAM圖像。
如果回饋控制雷射裝置120包含在不同位置的複數個光學讀 取頭200或者包含一個可在不同位置移動的光學讀取頭200(例如透過致動器)，則PAM系統100可具有增強的解析度。第3圖係描述包含兩個第2圖所示的光學讀取頭200的回饋控制雷射裝置120的示意圖。光學讀取頭200_1與光學讀取頭200_2係可調整的，以致於光學讀取頭200_1與200_2產生的雷射束的聚焦區域可共享物件10上的部分重疊區域。因為該部分重疊區域相對較小，所以第3圖所示的配置可增強PAM系統100的解析度，尤其是在第3圖所示的軸線方向上。
隨著第3圖所示的回饋控制雷射裝置120，PAM系統100的PAM功能可涉及以下的步驟。首先，PAM系統100將兩個光學讀取頭200_1與200_2的部分重疊區域定位(或者重定位)至物件10的區域。然後，光學讀取頭200_1發射一雷射束脈衝以得到來自於物件10的超聲波，其可由超聲傳感器140檢測到。相似地，光學讀取頭200_2亦發射一雷射束脈衝以得到來自於物件10的超聲波，其亦可由超聲傳感器140檢測到。兩個光學讀取頭200_1與200_2可同時或者不同時發射兩個脈衝。基於來自於物件10的雷射誘發的超聲波，超聲傳感器140相應地產生PAM圖像訊號。對於物件10的複數個區域，PAM系統100重複上述步驟，具體地，透過依次重定位雷射束的部分重疊區域至物件10的複數個區域。基於合成的PAM圖像訊號，圖像產生單元160可產生物件10的解析度增強的PAM圖像。
例如，PAM圖像訊號可具有對應雷射誘發的超聲波的第一時域區段(time domain section)，其中該雷射誘發的超聲波來自於物件10的第一區域並且由光學讀取頭200_1產生的脈衝引起。另外，PAM圖像訊號可具有對應雷射誘發的超聲波的第二時域區段，其中該雷射誘發的超聲波來自於物件10的第二區域並且由光學讀取頭200_2產生的脈衝引起。物件10的該第一區域與第二區域可部分重疊。透過處理、結合或者重建PAM圖像訊號的第一與第二時域區段，圖像產生單元160可對於物件10上的部分重疊區域提供一增強軸線方向的解析度。請注意，這裡以及先前段落中提到的概念可擴展至包含M個優選方向的光學讀取頭200_1~200_M的回饋控制雷射裝置120的範圍，其中M係大於2的整數。
第4圖係描述包含光學讀取頭200與致動器410的回饋控制雷射裝置120的示意圖，其中光學讀取頭200係固定在致動器410上。光學讀取頭200與致動器410係可調整的，以致於位於致動器410上不同位置的光學讀取頭200產生的雷射束的光學路徑可在部分重疊區域部分重疊。因為部分重疊區域係相對較小的，所以第4圖所示的配置可增強PAM系統100的解析度，尤其是在第4圖所示的軸線方向上。
隨著第4圖所示的回饋控制雷射裝置120，PAM系統100的PAM功能可涉及以下的步驟。首先，致動器410將光學讀取頭200定位(或者重定位)至第一位置。在第一位置，光學讀取頭200 向物件10的區域發射一雷射束脈衝；來自於物件10的雷射誘發的超聲波可由超聲傳感器140檢測到。接著，致動器410將光學讀取頭200旋轉到第二位置。在第二位置，光學讀取頭200向物件10的區域發射一雷射束脈衝；來自於物件10的雷射誘發的超聲波可由超聲傳感器140檢測到。對於物件10的複數個區域，PAM系統100重複上述步驟，具體地，透過依次重定位雷射束的部分重疊區域至物件10的複數個區域。基於合成的PAM圖像訊號，圖像產生單元160可產生物件10的解析度增強的PAM圖像。
例如，PAM圖像訊號可具有對應雷射誘發的超聲波的第一時域區段，其中該雷射誘發的超聲波來自於物件10的第一區域並且由光學讀取頭200產生的脈衝引起。另外，PAM圖像訊號可具有對應雷射誘發的超聲波的第二時域區段，其中該雷射誘發的超聲波來自於物件10的第二區域並且由光學讀取頭200產生的脈衝引起。物件10的該第一區域與第二區域可部分重疊。透過處理、結合或者重建PAM圖像訊號的第一與第二時域區段，圖像產生單元160可對於物件10上的部分重疊區域於軸線方向提供增強的解析度。請注意，這裡以及先前段落中提到的概念可擴展至一範圍，在該範圍內，對於物件10的每個區域，光學讀取頭200向致動器410上N個不同方向上發射N個雷射束脈衝，其中N係大於2的整數。
對於第1圖所示的元件，回饋控制雷射裝置120可進一步包 含用於每個光學讀取頭200的微機電鏡頭模組。微機電鏡頭模組可包含聚光透鏡(condenser lens)、鏡片集合以及物鏡。微機電鏡頭模組指導雷射束從光學讀取頭200至物件10並且指導反射光束從物件10返回至光學讀取頭200。而且，透過調整微機電鏡頭模組的幾個內部元件，微機電鏡頭模組允許雷射束聚焦至物件10的不同區域。因此，當光學讀取頭200與物件10之間的空間關係保持不變時，微機電鏡頭模組允許雷射束聚焦至物件10的不同區域。該鏡頭模組的組成使得PAM系統100可以更容易地掃描物件10的圖像。
第5圖係描述微機電鏡頭模組的示意圖。微機電鏡頭模組500包含一聚光透鏡510、一鏡片520以及一物鏡530。透過調整鏡片520的角度以及/或者位置，微機電鏡頭模組500可隨意地將雷射束的焦點移動至物件10的不同區域。
另外除了作為PAM的功能，第1圖所示的PAM系統100可進一步具有作為掃描式聲波顯微鏡(Scanning Acoustic Microscopy,SAM)的功能。對於作為SAM的功能，PAM系統100必須利用超聲傳感器140以發射並且將超聲脈衝聚焦至物件10的區域。然後，超聲傳感器140檢測聲音誘發的超聲波以產生SAM圖像訊號，其中聲音誘發的超聲波係離開超聲脈衝的聚焦區域。超聲傳感器140可包含單個傳感單元以處理聲音的發射以及檢測，或者兩個傳感單元以分別處理聲音的發射與檢測。對於物件10的複數 個區域，透過重複上述過程，基於合成的SAM圖像訊號，圖像產生單元160可產生物件10的一個SAM圖像(或者複數個SAM圖像)。通過適合的掃描控制，PAM系統100可在一次掃描中同時提供物件10的PAM圖像與SAM圖像。
第6圖係描述共軛焦顯微鏡(Confocal Microscopy,CM)元件模組600的示意圖。另外除了作為PAM的功能，透過另包含第6圖所示的CM元件模組600，第1圖所示的PAM系統100可進一步具有作為CM的功能。CM元件模組600包含一物鏡610、一共軛焦針孔620以及一光電倍增管檢測器630。可配置物鏡610與共軛焦針孔620使得只有來自雷射束的焦點的光可到達光電倍增管檢測器630。接著，光電倍增管檢測器630基於檢測的光可產生CM圖像訊號，並且向圖像產生單元160發送CM圖像訊號。然後，圖像產生單元160基於CM圖像訊號產生物件10的CM圖像。透過適合的掃描控制，PAM系統100可在一次掃描中同時提供物件10的PAM圖像與CM圖像。
在另一實施例中，第1圖所示的回饋控制雷射裝置120包含第7圖所示的修改的光學讀取頭700。第7圖係描述改良的光學讀取頭700的示意圖。修改的光學讀取頭700不同於第2圖所示的光學讀取頭200，前者具有高敏感的一感光檢測器(photodetector)760，而不具有光電二極管260。例如，感光檢測器760可為(或者可包含)光電倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)， 其比光電二極管260更敏感。基於檢測到的光，感光檢測器760可不僅產生用於伺服控制單元280的伺服訊號，而且產生用於圖像產生單元160的CM圖像訊號，即感光檢測器760與圖像產生單元160耦接。然後，圖像產生單元160基於CM圖像訊號產生物件10的CM圖像。透過適合的掃描控制，PAM系統100可在一次掃描中提供物件10的PAM圖像與CM圖像。修改的光學讀取頭700可充當第3圖的光學讀取頭200_1、第3圖的光學讀取頭200_2、第4圖的光學讀取頭200、第5圖的光學讀取頭200、第6圖的光學讀取頭200或者其結合形式。
也可配置PAM系統100以結合上述兩個段落的內容。合成的PAM系統可在一次掃描中同時提供物件10的PAM圖像、SAM圖像以及CM圖像。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，然本發明並不侷限於此，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧PAM系統
10‧‧‧物件
120‧‧‧回饋控制雷射裝置
140‧‧‧超聲傳感器
160‧‧‧圖像產生單元
200、200_1、200_2、700‧‧‧光學讀取頭
220‧‧‧雷射源
240‧‧‧鏡頭模組
260‧‧‧光電二極管
280‧‧‧伺服控制單元
410‧‧‧致動器
500‧‧‧微機電鏡頭模組
510‧‧‧聚光透鏡
520‧‧‧鏡片
530、610‧‧‧物鏡
600‧‧‧CM元件模組
620‧‧‧共軛焦針孔
630‧‧‧光電倍增管檢測器
760‧‧‧感光檢測器
附圖中，相同符號表示相似元件，用以描述本發明的實施例。
第1圖係依據本發明實施例描述的PAM系統的示意圖。
第2圖係描述第1圖中回饋控制雷射裝置120的光學讀取頭的示意圖。
第3圖係描述包含兩個第2圖所示的光學讀取頭200的回饋控制雷射裝置120的示意圖。
第4圖係描述包含光學讀取頭200與致動器410的回饋控制雷射裝置120的示意圖。
第5圖係描述微機電鏡頭模組的示意圖。
第6圖係描述共軛焦顯微鏡元件模組600的示意圖。
第7圖係描述改良的光學讀取頭700的示意圖。
100‧‧‧PAM系統
10‧‧‧物件
120‧‧‧回饋控制雷射裝置
140‧‧‧超聲傳感器
160‧‧‧圖像產生單元

Claims (20)

  1. 一種用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，包含：一光學讀取頭，配置以向該物件發射一雷射束以誘發超聲波，基於從該物件接收的一反射光束產生一伺服訊號，並且基於該伺服訊號將該雷射束的一焦點定位在該物件上；一超聲傳感器，配置以檢測從該物件離開的雷射誘發的該超聲波，從而產生一光聲顯微鏡圖像訊號；以及一圖像產生單元，耦接該超聲傳感器，該圖像產生單元配置以基於該光聲顯微鏡圖像訊號產生該物件的一光聲顯微鏡圖像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中該光學讀取頭包含：一雷射源，配置以產生該雷射束；一感光檢測器，配置以檢測該反射光束並且相應地產生該伺服訊號；一鏡頭模組，配置以將該雷射束指向該物件並且將該反射光束指向該感光檢測器；以及一伺服控制單元，耦接該感光檢測器與該鏡頭模組，依據該伺服訊號配置以控制該鏡頭模組。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中該伺服訊號包含一聚焦錯誤訊號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中，該鏡頭模組提供該雷射束與該反射光束共用的一光學路徑，以及該雷射束與該反射光束沿兩個相反方向穿過該光學路徑。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中，該感光檢測器進一步耦接該圖像產生單元並且配置該感光檢測器以檢測該反射光束以及相應地產生一共軛焦顯微鏡圖像訊號，以及進一步配置該圖像產生單元以基於該共軛焦顯微鏡圖像訊號產生該物件的一共軛焦顯微鏡圖像。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中該感光檢測器包含一光電倍增管。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中，進一步配置該超聲傳感器以向該物件發送一超聲脈衝並且檢測離開該物件的聲音誘發的超聲波以產生一掃描式聲波顯微鏡圖像訊號；以及進一步配置該圖像產生單元以基於該掃描式聲波顯微鏡圖像訊號產生該物件的一掃描式聲波顯微鏡圖像。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中，該光聲顯微鏡系統進一步包含一共軛焦顯微鏡元件模組，配置以檢測從該雷射束的該焦點離開該物件的光，從而產 生一共軛焦顯微鏡圖像訊號；以及該圖像產生單元進一步耦接該共軛焦顯微鏡元件模組並且配置該圖像產生單元以基於該共軛焦顯微鏡圖像訊號產生該物件的一共軛焦顯微鏡圖像。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中該共軛焦顯微鏡元件模組包含：一光電倍增管檢測器，配置以檢測從該雷射束的該焦點離開該物件的該光，從而產生該共軛焦顯微鏡圖像訊號；以及一物鏡與一共軛焦針孔，配置以將從該雷射束的該焦點離開該物件的該光指向該光電倍增管檢測器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，進一步包含一微機電鏡頭模組，配置以指導該雷射束從該光學讀取頭至該物件以及指導該反射光束從該物件至該光學讀取頭；以及移動該雷射束的該焦點至該物件的不同區域。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中，該光聲顯微鏡系統進一步包含另一光學讀取頭；並且調整該兩個光學讀取頭以使該兩個光學讀取頭發射的該雷射束共享該物件上的一部分重疊區域。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之用於觀察物件的光聲顯微鏡系統，其中，該光聲顯微鏡系統進一步包含一致動器，該光學 讀取頭固定在該致動器上；配置該致動器以將該光學讀取頭移動至複數個位置；以及調整該致動器與該光學讀取頭以使從該複數個位置由該光學讀取頭發射的雷射束共享該物件上的一部分重疊區域。
  13. 一種觀察物件的方法，包含：利用一光學讀取頭向該物件發射一雷射束以誘發超聲波；檢測離開該物件的雷射誘發的該超聲波以產生一光聲顯微鏡圖像訊號；以及基於該光聲顯微鏡圖像訊號產生該物件的一光聲顯微鏡圖像。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之觀察物件的方法，進一步包含：利用該光學讀取頭基於從該物件接收的一反射光束產生一伺服訊號並且利用該光學讀取頭基於該伺服訊號將該雷射束的一焦點定位至該物件上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之觀察物件的方法，其中該伺服訊號包含一聚焦錯誤訊號。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之觀察物件的方法，進一步包含： 向該物件發射一超聲脈衝並且檢測離開該物件的聲音誘發的超聲波以產生一掃描式聲波顯微鏡圖像訊號；以及基於該掃描式聲波顯微鏡圖像訊號產生該物件的一掃描式聲波顯微鏡圖像。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之觀察物件的方法，進一步包含：檢測從該雷射束的一焦點離開該物件的光以產生一共軛焦顯微鏡圖像訊號；以及基於該共軛焦顯微鏡圖像訊號產生該物件的一共軛焦顯微鏡圖像。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之觀察物件的方法，進一步包含：利用一微機電鏡頭模組以指導該雷射束從該光學讀取頭至該物件以及指導一反射光束從該物件至該光學讀取頭；以及利用該微機電鏡頭模組以移動該雷射束的一焦點至該物件的不同區域。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之觀察物件的方法，進一步包含：利用該光學讀取頭從一第一位置向該物件發射一第一脈衝雷射束；以及 利用該光學讀取頭從一第二位置向該物件發射一第二脈衝雷射束；其中該第一脈衝雷射束與該第二脈衝雷射束共享該物件上的一部分重疊區域。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之觀察物件的方法，進一步包含：利用該光學讀取頭向該物件發射一第一脈衝雷射束；以及利用另一光學讀取頭向該物件發射一第二脈衝雷射束；其中該第一脈衝雷射束與該第二脈衝雷射束共享該物件上的一部分重疊區域。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237381A (zh) * 2014-10-15 2014-12-24 北京新联铁科技股份有限公司 一种激光超声和高速摄像的图像融合的钢轨探伤方法
KR101818184B1 (ko) * 2016-10-11 2018-01-12 포항공과대학교 산학협력단 체내 삽입형 의료기기를 이용한 레이저 유도 열 스트레인 영상 획득 시스템, 방법, 및 레이저 유도 열 스트레인 영상 획득용 체내 삽입형 의료기기
US10975686B2 (en) 2017-04-20 2021-04-13 General Electric Company Detection system including sensor and method of operating such
CN111938581A (zh) * 2020-07-06 2020-11-17 南昌大学 一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI279606B (en) * 2005-09-06 2007-04-21 Univ Nat Cheng Kung Method and device for automatic focusing of optical fiber type optical coherence tomography
CN101385638A (zh) * 2007-09-12 2009-03-18 佳能株式会社 测量装置
US20090138215A1 (en) * 2007-10-18 2009-05-28 Washington University In St. Louis Photoacoustic Doppler Flow Sensing and Imaging
CN101918811A (zh) * 2007-10-25 2010-12-15 圣路易斯华盛顿大学 具有光学横向分辨率的共焦光声显微镜

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060184047A1 (en) * 1995-11-17 2006-08-17 Yuichi Yamashita Optical measurement instrument for living body
US6781686B2 (en) * 2002-06-19 2004-08-24 The Boeing Company Femtosecond optical surface imaging
JP2008533518A (ja) * 2005-03-11 2008-08-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光学走査装置
US20070238950A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-11 Vija A H Separate and combined multi-modality diagnostic imaging system
WO2009005748A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 The Trustees Of Columbia University In The City Ofnew York Optical imaging or spectroscopy systems and methods
JP5271029B2 (ja) * 2008-10-16 2013-08-21 株式会社東芝 超音波診断装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI279606B (en) * 2005-09-06 2007-04-21 Univ Nat Cheng Kung Method and device for automatic focusing of optical fiber type optical coherence tomography
CN101385638A (zh) * 2007-09-12 2009-03-18 佳能株式会社 测量装置
US20090138215A1 (en) * 2007-10-18 2009-05-28 Washington University In St. Louis Photoacoustic Doppler Flow Sensing and Imaging
CN101918811A (zh) * 2007-10-25 2010-12-15 圣路易斯华盛顿大学 具有光学横向分辨率的共焦光声显微镜

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhang, H. F. et al. "Functional photoacoustic microscopy for high-resolution and noninvasive in vivo imaging", Nature Biotechnology 24 (7): 848–851, (2006). *

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