景深拓展相位物体显微系统

摘要

一种景深拓展相位物体显微系统，包括一光学成像模组与一相位/光强度转换模块。在光学成像模块中的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(PSF)与一景深拓展影像。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。

主权项

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；其中，所述球面像差可由轴上照度均等的相位编码方程式求出，该方程式如下:$\begin{array}{c}f\left(r\right)=\frac{f_0}{3}\\ -\frac{\sqrt[3]{2}({3r}^2-{f_0}^2)}{{3[{{2f}_0}^3+27{\mathrm{Cr}}^2+18f_0{r}^2+\sqrt{4{({3r}^2-{f_0}^2)}^3+{({{2f}_0}^3+27{\mathrm{Cr}}^2+18f_0{r}^2)}^2]}}^{1/2}}\\ +\frac{{[{{2f}_0}^3+27{\mathrm{Cr}}^2+18f_0{r}^2+\sqrt{4{({3r}^2-{f_0}^2)}^3+{({{2f}_0}^3+27{\mathrm{Cr}}^2+18f_0{r}^2)}^2}]}^{1/2}}{2\left(\sqrt[3]{2}\right)}\end{array},$其中f₀为近轴焦距，Δz为要求的焦深范围，R_max为最大出瞳径，r为出瞳半径，C定义为:$C=\frac{\mathrm{\Delta z}[{\left(R_{\max }\right)}^2+{(f_0+\mathrm{\Delta z})}^2]}{{\left(R_{\max }\right)}^2}.$