The invention belongs to the technical field of optical microscope, in particular to a light field microscopic conversion module of an optical microscope. It consists of two parts of hardware and software. The hardware consists of a telescopic lens, a microlens array, and an interface with a microscope and a photosensitive element at both ends; the telescopic mirror is set with an imaging optical path to magnify the imaging of the microscope; the microlens array is composed of a small lens arranged by a series of rules, and its scale is millimeter to millimeter. With the sub millimeter level, the optical path of the microscope is amplified by the imaging optical path in the telescopic tube, and then the image is re imaging to form a series of sub images. The light is recoded because of the different spatial position of each lens in the microlens array, and the light field information is transmitted to the sensor and the computer information transmission. In the computer, the high precision 3D model is reconstructed by software. The invention can significantly improve the observation depth of the microscope, and has obvious advantages for observing some living cells or tissues with large thickness.
【技术实现步骤摘要】
一种光场显微转换模块
本专利技术属于光学显微镜
,具体涉及光学显微镜的光场显微转换模块。
技术介绍
传统的光学显微镜可以实现对一些微细结构的高分辨率观测,但是受制于光学系统的限制,存在着一些原理层面上的矛盾。例如,随着物镜放大倍数的提高,数值孔径会越来越大,同时工作距离则越来越短,这样就会导致显微镜景深的进一步缩小。在观测一些复杂,或者是一些比较厚并且不便做切片样品的时候,例如小鼠的大脑样品和一些活体样品,传统的光学显微镜由于景深的限制,不能同时清楚观测不同厚度位置的样品信息。光场显微镜可以通过对光线的重新编码,实现景深的呈倍数的增长,同时还能保持一定的空间分辨率,是现在显微技术发展的趋势,通过在成像感光元件和物镜之间添加一个可以实现对光线重新编码的元器件,这种元器件可以是小孔,微透镜阵列或者是光学掩膜,实现对进入感光元件光线的重新编码,经过后期的计算机处理,即可得到观测样品的三维精确重建模型。例如,2006年Levoy提出了基于光场技术的光场显微概念,通过在传统的显微镜中添加一块微透镜阵列,根据光场渲染概念,在一段空间中,任何光线的强度还有方向可以通过两个平面来确定,如图1所示,也就是所谓的四维光场函数。通过计算机后期处理,可以根据光场理论还原出该空间范围内任何平面的图像信息。目前市场中存在着大量传统光学显微镜,如何能够在不更改显微镜本身结构的情况下对设备进行升级是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光场显微转换模块,用于将传统的光学显微镜转化为光场显微镜。光场显微镜可以显著提高显微镜的观测景深,对于观测一些大厚度的活体细胞 ...
【技术保护点】
1.一种光场显微转换模块,由硬件和软件两部分组成,其特征在于,硬件部分包括依次连接组合的五个部分:与显微镜的接口部分(1),镜筒伸缩部分(2),微透镜阵列的夹持部分(3),微透镜阵列(4)与感光元件的接口部分(5);其中,所述与显微镜的接口部分(1)用于与现有显微物镜连接;所述镜筒伸缩部分(2)为一可伸缩镜筒,其中设置有一个成像光路,用于对显微镜成像的放大;所述微透镜阵列的夹持部分(3)用于夹持微透镜阵列;所述微透镜阵列由一系列规则排布的小尺寸透镜组成,其尺度为到毫米和亚毫米级别,显微镜光路经过伸缩镜筒(2)中的成像光路放大后,再次成像,形成一系列子图像,由于微透镜阵列中每个子透镜空间位置的不同,实现对光线的重新编码;所述与感光元件的接口部分(5)用于与感光元件(6)连接;所述感光元件用于和计算机信息传输,将采集到的光场信息传输到计算机中,通过软件部分实现高精度的三维模型重构。
【技术特征摘要】
1.一种光场显微转换模块,由硬件和软件两部分组成,其特征在于,硬件部分包括依次连接组合的五个部分:与显微镜的接口部分(1),镜筒伸缩部分(2),微透镜阵列的夹持部分(3),微透镜阵列(4)与感光元件的接口部分(5);其中,所述与显微镜的接口部分(1)用于与现有显微物镜连接;所述镜筒伸缩部分(2)为一可伸缩镜筒,其中设置有一个成像光路,用于对显微镜成像的放大;所述微透镜阵列的夹持部分(3)用于夹持微透镜阵列;所述微透镜阵列由一系列规则排布的小尺寸透镜组成,其尺度为到毫米和亚毫米级别,显微镜光路经过伸缩镜筒(2)中的成像光路放大后,再次成像,形成一系列子图像,由于微透镜阵列中每个子透镜空间位置的不同,实现对光线的重新编码;所述与感光元...
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