[發明專利]LED照明的干涉顯微裝置和方法

在審

• 申請號: 201810933070.0
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN108931207A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 郭榮禮;王凡;路紹軍;張維光;韓峰;于洵
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G02B21/00;G02B21/06;G02B21/36
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種LED照明的干涉顯微裝置，其特征在于：沿光軸方向依次設置有LED照明單元、干涉顯微單元和成像單元；

所述LED照明單元包括沿光軸方向依次設置的LED光源(1)、倒置的第一顯微物鏡(2)、小孔光闌(3)和第一透鏡(4)；

所述的干涉顯微單元包括沿光軸方向依次設置的第二透鏡(6)、第二顯微物鏡(7)和第二分光棱鏡(8)，第二分光棱鏡(8)的反射光路上設置有反射鏡(10)，所述第二顯微物鏡(7)工作距離的長度大于第二分光棱鏡(8)的長度；

所述的成像單元包括設置于第一透鏡(4)和第二透鏡(6)之間的第一分光棱鏡(5)，CCD相機(11)的入射面設置于第一分光棱鏡(5)的反射光路上。

2.根據權利要求1所述的LED照明的干涉顯微裝置的使用方法，其特征在于：先將樣品(9)設置于第二分光棱鏡(8)的出射光路上，且位于第二顯微物鏡(7)的前焦面，然后按照以下步驟操作：

1)LED光源(1)發出中心波長為λ、光譜峰值半寬為Δλ的光波，經過倒置使用的第一顯微物鏡(2)后，會聚于第一顯微物鏡(2)的焦平面附近區域，經過小孔光闌(3)濾波后，通過第一透鏡(4)變為平行光；

2)平行光波經過第一分光棱鏡(5)、第二透鏡(6)、第二顯微物鏡(7)，然后經過第二分光棱鏡(8)分光，透射光照明樣品(9)；

3)經過第二分光棱鏡(8)反射的光波，照明反射鏡(10)；

4)從樣品反射的物光波原路經過第二分光棱鏡(8)、第二顯微物鏡(7)、第二透鏡(6)，然后經過第一分光棱鏡(5)反射，在CCD相機光敏面形成被測樣品的放大實像；

5)從反射鏡(10)反射回來的光波，經第二分光棱鏡(8)反射，經第二顯微物鏡(7)、第二透鏡(6)，然后經過第一分光棱鏡(5)反射，作為參考光到達CCD相機光敏面；

6)調整反射鏡(10)的軸向位置，使物光波和參考光波的光程相等，兩者在CCD相機光敏面發生干涉；干涉形成的輕離軸干涉條紋的疏密、走向通過調整反射鏡(10)的俯仰進行調節；

7)CCD相機記錄輕離軸干涉圖，利用直流分量相減技術，如減去干涉圖強度的平均值，從干涉圖中去除零頻分量，然后采用希爾伯特變換算法，經過重建得到樣品的包裹相位；然后利用相位去包裹算法得到去包裹相位分布；最后得到樣品的高度分布。