[发明专利]可变照明傅立叶重叠关联成像设备、系统以及方法

说明书

本发明涉及傅立叶重叠关联成像系统、设备以及方法，公开了一种超高NA傅立叶重叠关联成像系统，包括：可变照明器，其被配置成在不同的时间以多个入射角照亮样本；光学系统，其包括具有高NA的透镜，所述透镜被配置成过滤从所述样本发出的光，其中，所述多个入射角和所述高NA对应于傅立叶域中的多个重叠区域，所述多个重叠区域覆盖大于1.0的扩大的NA；以及辐射检测器，其被配置成获取多个强度图像，每个强度图像对应于所述多个入射角中的不同的入射角。

本申请是申请日为2014年8月22日，申请号为201480057911.6，发明名称为“可变照明傅立叶重叠关联成像设备、系统以及方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求标题为“Increasing Numerical Aperture of Dry Objective toUnity via Fourier Ptychographic Microscopy”并且于2013年11月4日提交的美国临时专利申请号61/899715；标题为“Alternative Optical Implementations for FourierPtychographic Microscopy”并且于2013年8月22日提交的美国临时专利申请号61/868967；标题为“Ultra-High NA Microscope via Fourier Ptychographic Microscopy”并且于2014年5月20日提交的美国临时专利申请号62/000722的优先权；所有这些文献都通过引用以其整体并且为了全部目的在此并入。

联邦政府资助的研究或开发

本发明根据由国家卫生研究院授予的批准号为OD007307的政府支持做出。政府对本发明具有一定的权利。

技术领域

本发明涉及可变照明傅立叶重叠关联成像设备、系统以及方法。

背景

本文中所描述的某些实施例总体上涉及成像技术。更具体而言，某些方面涉及可变照明傅立叶重叠关联成像系统、设备以及方法，其可以被在诸如，例如，病理学、血液学、半导体晶片的检查以及X射线和电子成像之类的高分辨率的成像应用中使用。

范围从显微镜物镜到基于卫星的摄像机的成像透镜在物理上受限于它们可以解析的特征的总数。这些限制是成像系统的点扩散函数(PSF)的大小和它的整个(FOV)图像平面视场的固有像差的函数。被称为空间带宽积，该物理限制随着透镜的尺寸缩放，但通常是以10百万像素的阶而不管放大倍率或数值孔径(NA)。传统的成像系统的空间带宽积的讨论可以在Lohmann,A.W.,Dorsch,R.G.,Mendlovic,D.,Zalevsky,Z.Ferreira,C.的“Space–bandwidth product of optical signals and systems”，J.Opt.SOC.Am.A.13，第470-473(1996年)中找到，其通过引用为了本讨论而在此并入。虽然传统的成像系统可以能够解析高达10百万像素，典型地存在介于PSF和FOV之间的折衷。例如，某些常规显微镜物镜可以提供穿过狭窄的FOV(例如，1mm)的尖PSF(例如，0.5微米)，而带有宽角透镜的其它成像系统可以以模糊PSF(例如，5微米)的代价提供宽的FOV(例如，10mm)。