[发明专利]基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置

权利要求书

1.一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，包括：光源系统、成像系统、接收探测系统；

所述的光源系统为LED白光光源(001)；

所述的接收探测系统包括：探测器(020)、和与该探测器(020)相连的计算机(021)；

所述的成像系统包括：沿所述的LED白光光源(001)输出的光线传播方向依次放置的凸透镜L1(002)、反射镜M1(003)、聚光镜(004)、供样品(006)放置的样品台(005)、物镜O1(007)、带通滤光片(008)、反射镜M2(009)、半反半透镜(010)、经半反半透镜(010)反射后的光束经凸透镜L5(011)透射后进入目镜E1(012)、经半反半透镜(010)透射后的光束依次经凸透镜L2(013)、可调光阑(014)、凸透镜L3(015)、扭曲达曼光栅DDG(016)、色散补偿光栅组CCD(017)、棱镜组(018)和凸透镜L4(019)后，被所述的探测器(020)接收；

所述的LED白光光源(001)放置于凸透镜L1(002)的前焦点处；

所述的样品(006)放置于聚光镜(004)的后焦点，物镜O1(007)的前焦点处，所述的可调光阑(014)放置于凸透镜L2(013)的后焦点和凸透镜L3(015)的前焦点处，所述的探测器CCD(020)位于凸透镜L4(019)的后焦面上。

2.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，光束经样品(006)透射后，在物镜O1(007)前后成一对物像共轭关系。

3.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的物镜O1(007)数值孔径NA大小由实际需要样品放大倍率决定。

4.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的带通滤光片Filter(008)放置于物镜O1(007)后，反射镜M2(009)前。

5.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的可调光阑(014)的大小由成像视场及成像面数量决定。

6.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的扭曲达曼光栅DDG(016)孔径中心处周期Λ_DDG由探测器CCD(020)像面相邻像的横向间隔决定，扭曲因子W₂₀由探测器CCD(020)像面相邻像的轴向间隔决定。

7.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的LED白光光源(001)中心、凸透镜L1(002)中心经准直后，沿x轴中心在同一水平线上；聚光镜(004)中心、物镜O1(007)中心经准直后，沿z轴中心在同一水平线上；凸透镜L2(013)中心、可调光阑(014)中心、凸透镜L3(015)中心、扭曲达曼光栅DDG(016)中心、色散补偿光栅组CCG(017)中心、棱镜组(018)中心、凸透镜L4(019)中心、探测器CCD(020)中心经准直后，沿x轴中心在同一水平线上；所述的凸透镜L5(011)、目镜E1(012)中心经准直后，沿z轴中心在同一水平线上。

8.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的半反半透镜BS(010)与凸透镜L2(013)的间距，凸透镜L2(013)与可调光阑(014)的间距，可调光阑(014)与凸透镜L3(015)的间距，以及凸透镜L3(015)与扭曲达曼光栅DDG(016)的间距构成4F系统。

9.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的色散补偿光栅组CCG(017)同时补偿扭曲达曼光栅GGD(016)和棱镜组(019)的色散；所述的色散补偿光栅组CCG(017)与扭曲达曼光栅DDG(016)衍射级次相反，即存在级次反转，而达到色散补偿作用。