[发明专利]一种交叉偏振照相成像装置及成像方法

权利要求书

1.一种交叉偏振照相成像的装置，其特征在于：包括计算机(1)、光源控制器(2)和照相模块，其中照相模块包括相机(3)、第一LCD(5)、第二LCD(6)、偏振光源和检偏器(4)，相机(3)位于载物台(10)的垂直轴向上，两者之间依次由上至下放置两块快轴方向不同的第一LCD(5)和第二LCD(6)，并在相机(3)与第一LCD(5)之间放置检偏器(4)；偏振光源位于载物台(10)所在的水平面与垂直轴向之间的区域，计算机(1)经由光源控制器(2)控制偏振光源的开关和切换，相机(3)直接与计算机(1)连接；

偏振光源发出的光线以一定的倾斜角度照射到放置在载物台(10)上的样品(9)上，经试样反射后的光线依次垂直通过第二LCD(6)、第一LCD(5)、检偏器(4)后由相机(3)采集，将图像数据传输到计算机(1)。

2.根据权利要求1所述的交叉偏振照相成像装置，其特征在于：所述偏振光源包括第一偏振光源(7)和第二偏振光源(8)；第一偏振光源(7)、第二偏振光源(8)位于载物台(10)所在的水平面与垂直轴向之间的区域，并呈对称分布。

3.根据权利要求2所述的交叉偏振照相成像装置，其特征在于：所述第一偏振光源(7)、第二偏振光源(8)偏振角度相同且与检偏器(4)的偏振角垂直。

4.根据权利要求2或3所述的交叉偏振照相成像装置，其特征在于：所述第一偏振光源(7)由第一LED光源(13)和第一起偏器(12)组成，第二偏振光源(8)由第二LED光源(14)和第二起偏器(11)组成；第一LED光源(13)、第二LED光源(14)与载物台(10)之间分别放置第一起偏器(12)、第二起偏器(11)，用于产生偏振光。

5.根据权利要求1所述的交叉偏振照相成像装置，其特征在于：所述偏振光源还可以是一个直径大于载物台(10)的环形LED阵列光源(7)，该环形LED阵列光源(7)置于载物台(10)和第二LCD(6)之间进行照射，并且在光源外罩上镀偏振膜进行起偏。

6.根据权利要求1所述的交叉偏振照相成像装置，其特征在于：所述偏振光源的波段采用可见光波段。

7.根据权利要求1所述的交叉偏振照相成像装置，其特征在于：所述第二LCD(6)的快轴为0°，第一LCD(5)的快轴为45°。

8.一种基于权利要求1所述的交叉偏振照相成像装置的成像方法，其特征在于步骤如下：

步骤1，将样品(9)置于显微镜的载物台(10)上；

步骤2，打开光源控制器(2)点亮偏振光源，利用相机(3)获得一幅光强图片，作为未被处理的原始图像并输入计算机(1)；

步骤3、改变第一LCD(5)、第二LCD(6)的电压，拍摄多幅图像，根据电压得出实际的相位延迟量，依据的关系式为：

δ₁＝-1.5·10^-6·V₁²+0.0093·V₁-12(2000mv＜V₁＜3200mv)

δ₂＝-1.6·10^-6·V₂²+0.0094·V₂-12(2000mv＜V₂＜3200mv)

其中δ₁和V₁为第二LCD(6)的相位延迟量和电压，δ₂和V₂为第一LCD(5)的相位延迟量和电压；

步骤4、利用步骤3所得实际相位延迟量和拍摄到的图像光强，得出斯托克斯参量S₀、S₁、S₂和S₃，再由斯托克斯参量得出方位角、椭圆率、椭圆率角和偏振度信息。

9.根据权利要求7所述的交叉偏振照相成像装置的成像方法，其特征在于：步骤4所述根据光强和实际相位延迟量得到斯托克斯参量的关系式为：

I=S02+S1cosδ22+S2sinδ1sinδ22-S3cosδ1sinδ22.]]> 2