[發明專利]高分辨率3-D譜域光學成像設備和方法

有效

• 申請號: 201680029027.0
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN107615005B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 史蒂文·詹姆斯·弗里斯肯;特雷弗·布魯斯·安德森;阿明·喬治·塞格雷夫;格蘭特·安德魯·弗里斯肯
• 申請（專利權）人: 賽萊特私人有限公司
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G01N21/00;A61B3/00;G02B27/10;G01B9/00;G02B27/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;王紅艷

1.一種高分辨率光學成像設備，包括：

(i)照明系統，用于利用多波長光束照射要在三個空間維度中成像的樣本的連續體積；

(ii)采樣系統，用于在傅立葉平面中采樣從樣本的照射體積反射或散射的光；

(iii)測量系統，用于在采樣的反射或散射的光的波長范圍內同時捕獲相位和幅度信息；以及

(iv)處理器，用于處理相位和幅度信息，以在所述照射體積上構建所述樣本的光學特性的三維圖像。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述處理器適于使用所述樣本的像差的數字重聚焦或數字校正來構建所述三維圖像。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中，所述測量系統包括用于將從所述采樣系統獲取的采樣信號分散到二維傳感器陣列上的波長分散元件，其中，所述采樣系統相對于所述波長分散元件定位，使得在使用中，每個所述采樣信號被分散到所述傳感器陣列的一組像素上。

4.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中，所述采樣系統包括二維小透鏡陣列，所述二維小透鏡陣列用于對反射或散射的光進行采樣，以提供采樣點的二維網格。

5.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中，所述光學特性選自包括相位、反射率、折射率、折射率變化和衰減的組。

6.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中，所述測量系統適于捕獲所述反射或散射的光的至少第一偏振狀態和第二偏振狀態的相位和幅度信息。

7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述光學特性包括雙折射或偏振度。

8.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中，對應于所述照射體積的照明表面的面積小于或等于500μm×500μm。

9.根據權利要求8所述的設備，其中，對應于所述照射體積的照明表面的面積小于或等于200μm×200μm。

10.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中，所述三維圖像具有3μm或更好的空間分辨率。

11.一種用于執行樣本的高分辨率光學成像的方法，所述方法包括以下步驟：

(i)用多波長光束照射要在三個空間維度上成像的樣本的連續體積；

(ii)在傅立葉平面中對從所述樣本的照射體積反射或散射的光進行采樣；

(iii)在采樣的反射或散射的光的波長范圍內同時捕獲相位和幅度信息；并且

(iv)處理相位和幅度信息，以在所述照射體積上構建所述樣本的光學特性的三維圖像。

12.一種包括具有計算機可讀程序代碼的計算機可用介質的制品，所述計算機可讀程序代碼被配置為操作根據權利要求1至10中任一項所述的設備或者實現根據權利要求11所述的方法。