[发明专利]快速三维显微成像系统

权利要求书

1.一种快速三维显微成像系统，其特征在于，包括：

显微镜，用于将显微样本放大并成像到像面引出口；

视场光阑，位于所述显微镜的输出像面上，用于约束后级成像视场范围；

窄带滤光片，位于视场光阑后的第一级4f系统中间，用于对来自样本的信息进行窄带滤光；

分束光栅，用于将经过所述第一级4f系统后的显微输出图像在二维空间分束；

多焦距透镜阵列，位于第二级4f系统的傅立叶面上，用于对各光束加入不同相位调制，以在后级透镜后焦面得到不同深度图像；

微透镜阵列，位于所述第二级4f系统的像面，用于将经过分束光栅和多焦距透镜阵列的不同角度光线调制到微透镜后不同空间位置；

像感器，位于第三级4f系统或成像镜头像面上，用于记录经前级调制的样本图像。

2.根据权利要求1所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，所述显微镜为宽视场荧光显微镜。

3.根据权利要求1所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，所述分束光栅与所述窄带滤光片通过所述第一级4f系统继接，用于进行光束信息复制和波段截取。

4.根据权利要求2所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，对所述显微镜输出的荧光图像以衍射极限分辨率通过所述微透镜阵列进行调制。

5.根据权利要求1-4任一项所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，还包括：

重构模块，所述重构模块通过抽取所述像感器得到图像的像素点，得到显微样本的一组不同深度的成像堆栈，并利用所述成像堆栈重建显微样本的三维结构。

6.根据权利要求1所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，所述第一级4f系统、第二级4f系统及第三级4f系统为透镜或成像镜头。

7.根据权利要求1所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，所述像感器为SCMOS单色传感器或其他类型成像传感器。

8.根据权利要求1所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，所述分束光栅的分束数量可调。

9.根据权利要求8所述的快速三维显微成像系统，其特征在于，所述多焦距透镜阵列与所述分束光栅的分束数量相匹配。