[发明专利]景深拓展相位物体显微系统

权利要求书

1.一种景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，包括：

一光学成像模块，其中在一物镜组加入一轴对称相位编码，使产生轴对称的一球面像差，以得到具有一预定相似程度的一点扩散函数与一景深拓展影像；以及

一相位/光强度转换模块，使光线通过一相位物体后因光程差不同所产生的相位变化转换成具光强度变化的一影像光。

2.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，具有一景深范围至少为该系统的绕射极限景深的两倍以上。

3.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的球面像差包含至少一第三阶球差项。

4.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的轴对称相位编码得到该点扩散函数产生相似性至少达0.5以上。

5.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的球面像差是可由该物镜组产生，或由外部的一光学组件所产生，所述的光学组件为相位组件、轴对称非球面镜、绕射光学组件、折射率渐变组件或全球面镜的光学系统。

6.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的相位/光强度转换模块为一穿透式微分干涉对比模块，包括

一照明光源，提供一照明光；

一偏极组件，将所述的照明光转换为一线极化光；

一第一棱镜组件，将所述的线极化光分离为互相正交的两个极化光；

一聚光镜片，将所述的两个极化光聚集到该相位物体，以产生该影像光；

一第二棱镜组件，使所述的两个极化光组合成一单一光束；以及

一检偏极组件，接收该单一光束，使所述的两个极化光转为线性极化光。

7.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的相位/光强度转换模块为一反射式微分干涉对比模块，包括

一照明光源，提供一照明光；

一聚光镜片，将所述的照明光聚集；

一偏极组件，使通过聚光镜片的所述的照明光转换为一线极化光；

一个分光镜，使所述的线性极化光产生反射，往所述的相位物体行进；

一棱镜组件，使所述的线极化光在第一次通过所述的棱镜组件时分离为互相正交的两个极化光，其中所述的两个极化光行经过所述的物镜组与所述的轴对称相位编码，由所述的相位物体反射后具有对应的一相位差，且再次通过所述的物镜组、所述的轴对称相位编码与所述的棱镜组件，所述的棱镜组件使所述的两个极化光会重新组合称一单一光束；以及

一检偏极组件，使正交极化的两个极化光转为线性极化光。

8.如权利要求1所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的相位/光强度转换模块为一相位对比模块，包括

一照明光源，提供一照明光；

一聚光组件，将所述的照明光聚集；

一环状挡板，用以对所述的照明光产生一环状光线，其中所述的环状光线有一第一部分光束通过所述的相位物体，以及一第二部分光束没有通过所述的相位物体；以及

一相位圈，使所述的第一部分光束与所述的第二部分光束产生相位差而产生破坏干涉。

9.一种景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，包括：

一光学成像模块，其中在一物镜组加入一轴对称相位编码，使产生轴对称的一球面像差，以得到一预定相似程度的一点扩散函数与一景深拓展影像；

一相位/光强度转换模块，使光线通过相位物体后因光程差不同所产生的相位变化转换成具光强度变化的一影像光；

一光电转换组件，接收所述的影像光，以转换得到一数位影像；以及

一影像还原模块，连接到所述的光电转换组件，将所述的数位影像还原成一更清晰影像。

10.如权利要求9所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，具有一景深范围至少为所述的系统的绕射极限景深的两倍以上。

11.如权利要求9所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的球面像差包含至少一第三阶球差项。

12.如权利要求9所述的景深拓展相位物体显微系统，其特征在于，所述的轴对称相位编码得到所述的点扩散函数产生相似性至少达0.5以上。