[發(fā)明專利]基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810346485.8
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108663735B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆鈺;周常河;余俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G02B5/04;G02B30/30
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，包括：光源系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、接收探測系統(tǒng)；

所述的光源系統(tǒng)為LED白光光源(001)；

所述的接收探測系統(tǒng)包括：探測器(020)、和與該探測器(020)相連的計(jì)算機(jī)(021)；

所述的成像系統(tǒng)包括：沿所述的LED白光光源(001)輸出的光線傳播方向依次放置的凸透鏡L1(002)、反射鏡M1(003)、聚光鏡(004)、供樣品(006)放置的樣品臺(tái)(005)、物鏡O1(007)、帶通濾光片(008)、反射鏡M2(009)、半反半透鏡(010)、經(jīng)半反半透鏡(010)反射后的光束經(jīng)凸透鏡L5(011)透射后進(jìn)入目鏡E1(012)、經(jīng)半反半透鏡(010)透射后的光束依次經(jīng)凸透鏡L2(013)、可調(diào)光闌(014)、凸透鏡L3(015)、扭曲達(dá)曼光柵DDG(016)、色散補(bǔ)償光柵組CCD(017)、棱鏡組(018)和凸透鏡L4(019)后，被所述的探測器(020)接收；

所述的LED白光光源(001)放置于凸透鏡L1(002)的前焦點(diǎn)處；

所述的樣品(006)放置于聚光鏡(004)的后焦點(diǎn)，物鏡O1(007)的前焦點(diǎn)處，所述的可調(diào)光闌(014)放置于凸透鏡L2(013)的后焦點(diǎn)和凸透鏡L3(015)的前焦點(diǎn)處，所述的探測器CCD(020)位于凸透鏡L4(019)的后焦面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，光束經(jīng)樣品(006)透射后，在物鏡O1(007)前后成一對物像共軛關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的物鏡O1(007)數(shù)值孔徑NA大小由實(shí)際需要樣品放大倍率決定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的帶通濾光片F(xiàn)ilter(008)放置于物鏡O1(007)后，反射鏡M2(009)前。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的可調(diào)光闌(014)的大小由成像視場及成像面數(shù)量決定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的扭曲達(dá)曼光柵DDG(016)孔徑中心處周期Λ_DDG由探測器CCD(020)像面相鄰像的橫向間隔決定，扭曲因子W₂₀由探測器CCD(020)像面相鄰像的軸向間隔決定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的LED白光光源(001)中心、凸透鏡L1(002)中心經(jīng)準(zhǔn)直后，沿x軸中心在同一水平線上；聚光鏡(004)中心、物鏡O1(007)中心經(jīng)準(zhǔn)直后，沿z軸中心在同一水平線上；凸透鏡L2(013)中心、可調(diào)光闌(014)中心、凸透鏡L3(015)中心、扭曲達(dá)曼光柵DDG(016)中心、色散補(bǔ)償光柵組CCG(017)中心、棱鏡組(018)中心、凸透鏡L4(019)中心、探測器CCD(020)中心經(jīng)準(zhǔn)直后，沿x軸中心在同一水平線上；所述的凸透鏡L5(011)、目鏡E1(012)中心經(jīng)準(zhǔn)直后，沿z軸中心在同一水平線上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的半反半透鏡BS(010)與凸透鏡L2(013)的間距，凸透鏡L2(013)與可調(diào)光闌(014)的間距，可調(diào)光闌(014)與凸透鏡L3(015)的間距，以及凸透鏡L3(015)與扭曲達(dá)曼光柵DDG(016)的間距構(gòu)成4F系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭曲達(dá)曼光柵的消色差實(shí)時(shí)3D成像顯微裝置，其特征在于，所述的色散補(bǔ)償光柵組CCG(017)同時(shí)補(bǔ)償扭曲達(dá)曼光柵GGD(016)和棱鏡組(019)的色散；所述的色散補(bǔ)償光柵組CCG(017)與扭曲達(dá)曼光柵DDG(016)衍射級次相反，即存在級次反轉(zhuǎn)，而達(dá)到色散補(bǔ)償作用。