[发明专利]用于成像深度测量的测量装置、光学显微镜和测量方法

权利要求书

1.一种用于成像深度测量的测量装置(100、200)，其特征在于，包括：

具有物镜(120)的成像装置(220)，所述成像装置被配置为将从物体(80；308)发出的光相对于所述物体的多个物面(82；320、322、324、326、328)进行成像，以形成宽视场中间图像(86)，其中，通过所述成像装置(120、220)的纵向色差，所述物面根据来自所述物体的光的波长，沿深度轴(28)交错排列；以及

图像捕获装置(110、210)，其被配置为以成像方式和以对一个或多个可选的光谱分量进行解析的方式捕获所述宽视场中间图像(86)，每个所述可选的光谱分量对应于所述物面之一。

2.根据权利要求1所述的测量装置(100、200)，其特征在于，其中，所述图像捕获装置(110、210)包括用于选择所述一个或多个光谱分量的可调节的法布里-珀罗干涉仪(114)。

3.根据权利要求2所述的测量布置(100，200)，其特征在于，还包括用于照明所述物体(80)的照明光的光入口区域(130)或光源(230，232)，其中，所述照明光从所述光入口区域(130)或所述光源(230，232)传递到所述物体(80)，而不通过所述图像捕获装置(110，210)或其部件(114，116，118，212)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量装置(100、200)，其特征在于，其中，所述图像捕获装置(110、210)包括图像传感器装置(116)和成像光学元件(212)，其中，所述成像光学元件(212)被配置为将所述宽视场中间图像(86)或其所述可选的光谱分量成像在所述图像传感器装置(116)的像面上，作为要捕获的宽视场图像(88)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量装置(100、200)，其特征在于，其中，所述成像装置(220)还包括可调节的像差装置(224)，通过所述可调节的像差装置(224)可调节所述成像装置的纵向色差。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的测量装置(100)，其特征在于，其中，所述物镜(120)具有纵向色差，使得对于来自所述物体(80)的光的400nm至800nm的波长范围，所述物面(82)沿着所述深度轴(28)布置至少10μm。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的测量装置(200)，其特征在于，其中，所述物镜为消色差物镜，并且所述成像装置(220)还包括产生所述成像装置的纵向色差的像差装置(224)。

8.一种用于成像深度测量的光学显微镜(200)，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的测量装置，或者包括：

具有用于物镜的物镜底座(222)的成像装置(220)，其中，所述成像装置(220)被配置为将从物体发出的光相对于所述物体的多个物面进行成像，以形成宽视场中间图像(86)，其中，通过所述成像装置(220)的纵向色差，所述物面根据来自所述物体的光的波长，沿深度轴(28)交错排列；以及

图像捕获装置(210)，其被配置为以成像方式和以对一个或多个可选的光谱分量进行解析的方式捕获所述宽视场中间图像(86)，每个所述可选的光谱分量对应于所述物面之一。

9.一种用于成像深度测量的测量方法(400)，其特征在于，其中，所述测量方法包括以下步骤：

(442)对从物体(80)发出的光相对于所述物体的多个物面(82；320、322、324、326、328)进行成像，以形成宽视场中间图像(86)，其中，通过纵向色差，所述物面根据来自所述物体的光的波长，沿深度轴(28)交错排列；以及

(446)以成像方式捕获所述宽视场中间图像，其中，(444)解析来自所述物体的光的一个或多个可选的光谱分量，每个所述可选的光谱分量对应于所述物面之一。

10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

(430)照亮测量区域，其中，所述物面位于所述测量区域内；

(420)将所述物体布置在所述测量区域内，并对所述物体聚焦；

(440)扫描所述多个物面，其中，选择所述物面的其中一个，并且以成像方式捕获与分别选择的所述物面相对应的所述宽视场中间图像(86)的光谱分量；

(470)通过校准物体(70)校准所述物面和各自波长之间的相关性；

(480)计算在所述宽视场中间图像中为相应的波长和物面分别捕获的那些二维区域，所述各个物面在所述二维区域上被清晰成像；以及

(482)根据所述计算出的二维区域和所述各个物面，确定所述物体的形貌，或者(484)根据捕获到的所述宽视场中间图像中与各个二维区域相对应的片段的组合，确定具有扩展景深的物体的联合成像。