用于將照明圖案引導(dǎo)至所要成像的樣品上，所述掃描裝置可移動(dòng)，用于移動(dòng)所述照明圖案以一個(gè)接著另一個(gè)相繼地覆蓋所述樣品的各個(gè)部分，其中對(duì)于所述樣品的每個(gè)部分，所述掃描裝置被構(gòu)造為將所述照明圖案引導(dǎo)至該部分上以照明該部分并從所述樣品的被所述照明圖案照明的部分接收返回光； 調(diào)制器設(shè)備，所述調(diào)制器設(shè)備被構(gòu)造為以時(shí)間的函數(shù)形式調(diào)制所述樣品上對(duì)應(yīng)于所述樣品的所述部分的焦平面內(nèi)的所述照明圖案的光強(qiáng)度分布；和 檢測(cè)器設(shè)備，所述檢測(cè)器設(shè)備用于將來自每個(gè)部分的返回光光耦合至檢測(cè)器，其中所述檢測(cè)器設(shè)備被構(gòu)造為將各個(gè)返回光相繼地光耦合至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分，以在所述檢測(cè)器上產(chǎn)生所述樣品的圖像，其中所述檢測(cè)器的各個(gè)部分對(duì)應(yīng)于所述樣品的各個(gè)部分。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述照明圖案包括一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)、像素或線中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述檢測(cè)器設(shè)備包括所述檢測(cè)器。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述檢測(cè)器是可移動(dòng)的。
5.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述掃描裝置的運(yùn)動(dòng)與所述檢測(cè)器同步。
6.如權(quán)利要求3至5中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述檢測(cè)器包括照相機(jī)，所述照相機(jī)能夠在該照相機(jī)的各個(gè)部分上接收所述各個(gè)返回光以產(chǎn)生所述樣品的二維圖像。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述檢測(cè)器設(shè)備包括用于接收所述各個(gè)返回光的另一個(gè)掃描裝置，所述另一個(gè)掃描裝置可移動(dòng)以將所述各個(gè)返回光引導(dǎo)至所述檢測(cè)器的所述各個(gè)部分上，以產(chǎn)生所述樣品的圖像。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括檢測(cè)孔，所述檢測(cè)孔被安置在所述掃描裝置與所述檢測(cè)器設(shè)備之間，用于排除至少一些起源于所述樣品的沒有被所述照明圖案照明的部分的光。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括濾光器，所述濾光器用于過濾所述各個(gè)返回光。
10.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括聚焦光學(xué)裝置，所述聚焦光學(xué)裝置用于將所述照明圖案引導(dǎo)并聚焦至所述樣品上對(duì)應(yīng)于所述樣品的所述部分的焦平面上。
11.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括成形光學(xué)裝置，所述成形光學(xué)裝置用于接收光并且將所述光成形為入射光點(diǎn)的陣列以提供所述照明圖案。
12.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括成形光學(xué)裝置，所述成形光學(xué)裝置用于接收光并將所述光成形為線狀形式以提供所述照明圖案。
13.如權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括光引導(dǎo)器，所述光引導(dǎo)器安置在所述掃描裝置與所述檢測(cè)器設(shè)備之間，用于將所述各個(gè)返回光引導(dǎo)至所述檢測(cè)器設(shè)備。
14.如權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述調(diào)制器設(shè)備包括: 時(shí)間相位調(diào)制器，所述時(shí)間相位調(diào)制器被構(gòu)造為接收光并且將所述光分解為兩個(gè)正交的偏振成分并且隨后在所述兩個(gè)正交的偏振成分之間引入相位差；和 空間相位調(diào)制器，所述空間相位調(diào)制器光耦合至所述時(shí)間相位調(diào)制器以接收所述兩個(gè)正交的偏振成分，所述空間相位調(diào)制器被構(gòu)造為將所述兩個(gè)正交的偏振成分空間分離并且隨后將所述兩個(gè)正交的偏振成分轉(zhuǎn)換為一個(gè)偏振狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述時(shí)間相位調(diào)制器包括: 半波片，所述半波片被構(gòu)造為將所述光分解為所述兩個(gè)正交的偏振成分；和 電光調(diào)制器，所述電光調(diào)制器被構(gòu)造為在所述兩個(gè)正交的偏振成分之間引入相位差。
16.如權(quán)利要求14或15所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述空間相位調(diào)制器包括: 空間偏光器，所述空間偏光器被構(gòu)造為將所述兩個(gè)正交的偏振成分空間分離；和 偏振分析器，所述偏振分析器被構(gòu)造為將所述兩個(gè)正交的偏振成分轉(zhuǎn)換為一個(gè)偏振狀??τ O
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述空間偏光器包括: 第一區(qū)域，所述第一區(qū)域用于選擇性地阻擋所述兩個(gè)正交的偏振成分中的一個(gè)；和 第二區(qū)域，所述第二區(qū)域用于選擇性地阻擋所述兩個(gè)正交的偏振成分中的另一個(gè)。
18.如權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述檢測(cè)器設(shè)備包括處理器，所述處理器被構(gòu)造為產(chǎn)生所述樣品的對(duì)應(yīng)于所述樣品的被所述照明圖案照明的各個(gè)部分的各個(gè)光學(xué)切分圖像，其中所述處理器被構(gòu)造為將由所述檢測(cè)器產(chǎn)生的圖像解調(diào)以產(chǎn)生所述各個(gè)光學(xué)切分圖像。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)顯微鏡，其中，為了解調(diào)所述圖像，所述處理器被構(gòu)造為從所述各個(gè)返回光的每一個(gè)提取AC成分的振幅。
20.如權(quán)利要求1至19中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，所述光學(xué)顯微鏡還包括光源組件，所述光源組件被構(gòu)造為提供用于所述照明圖案的光。
21.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述光源組件包括一個(gè)或多個(gè)激光器。
22.如權(quán)利要求1至21中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，其中所述檢測(cè)器設(shè)備被構(gòu)造為將所述樣品的各個(gè)部分的像素光耦合至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分中的多個(gè)像素。
23.如權(quán)利要求1至22中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)顯微鏡，其中被所述照明圖案覆蓋的像素的數(shù)目至少基本上對(duì)應(yīng)于所要成像的樣品的視場(chǎng)中像素的總數(shù)的平方根。
24.—種控制光學(xué)顯微鏡的方法，所述方法包括: 將照明圖案引導(dǎo)至所要成像的樣品上； 移動(dòng)所述照明圖案以一個(gè)接著另一個(gè)相繼地覆蓋所述樣品的各個(gè)部分，其中對(duì)于所述樣品的每個(gè)部分，將所述照明圖案引導(dǎo)至該部分上以照明該部分，并且從所述樣品的被所述照明圖案照明的部分接收返回光； 以時(shí)間的函數(shù)形式調(diào)制所述樣品上對(duì)應(yīng)于所述樣品的所述部分的焦平面內(nèi)的所述照明圖案的光強(qiáng)度分布；和 將所述各個(gè)返回光相繼地光耦合至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分，以在所述檢測(cè)器上產(chǎn)生所述樣品的圖像，其中所述檢測(cè)器的各個(gè)部分對(duì)應(yīng)于所述樣品的各個(gè)部分。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述照明圖案包括一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)、像素或線中的至少一種。
26.如權(quán)利要求24或25所述的方法，所述方法還包括提供用于檢測(cè)所述各個(gè)返回光的檢測(cè)器。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，所述方法還包括移動(dòng)所述檢測(cè)器。
28.如權(quán)利要求26或27所述的方法，其中移動(dòng)所述照明圖案以一個(gè)接著另一個(gè)相繼地覆蓋所述樣品的各個(gè)部分包括:使用掃描裝置移動(dòng)所述照明圖案，其中所述方法還包括將所述掃描裝置的運(yùn)動(dòng)與所述檢測(cè)器同步。
29.如權(quán)利要求26至28中的任一項(xiàng)所述的方法，其中提供所述檢測(cè)器包括提供照相機(jī)，所述照相機(jī)能夠在所述照相機(jī)的各個(gè)部分上接收所述各個(gè)返回光以產(chǎn)生所述樣品的二維圖像。
30.如權(quán)利要求24至29中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括將所述各個(gè)返回光引導(dǎo)至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分上以產(chǎn)生所述樣品的圖像。
31.如權(quán)利要求24至30中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括排除至少一些起源于所述樣品的沒有被照明圖案照明的部分的光。
32.如權(quán)利要求24至31中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括將所述各個(gè)返回光過濾。
33.如權(quán)利要求24至32中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括將所述照明圖案引導(dǎo)并聚焦至所述樣品上對(duì)應(yīng)于所述樣品的所述部分的焦平面上。
34.如權(quán)利要求24至33中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括接收光并且將所述光成形為入射光點(diǎn)的陣列以提供所述照明圖案。
35.如權(quán)利要求24至33中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括接收光并將所述光成形為線狀形式以提供所述照明圖案。
36.如權(quán)利要求24至35中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括用光引導(dǎo)器將所述各個(gè)返回光引導(dǎo)至所述檢測(cè)器設(shè)備。
37.如權(quán)利要求24至36中的任一項(xiàng)所述的方法，其中調(diào)制所述照明圖案的光強(qiáng)度分布包括: 接收光并且將所述光分解為兩個(gè)正交的偏振成分，并且隨后在所述兩個(gè)正交的偏振成分之間引入相位差；和 將所述兩個(gè)正交的偏振成分空間分離并且隨后將所述兩個(gè)正交的偏振成分轉(zhuǎn)換為一個(gè)偏振狀態(tài)。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中將所述光分解為兩個(gè)正交的偏振成分并且隨后在所述兩個(gè)正交的偏振成分之間引入相位差包括: 提供半波片，所述半波片被構(gòu)造為將所述光分解為所述兩個(gè)正交的偏振成分；和 提供電光調(diào)制器，所述電光調(diào)制器被構(gòu)造為在所述兩個(gè)正交的偏振成分之間引入相位差。
39.如權(quán)利要求37或38所述的方法，其中將所述兩個(gè)正交的偏振成分空間分離并且隨后將所述兩個(gè)正交的偏振成分轉(zhuǎn)換為一個(gè)偏振狀態(tài)包括: 提供空間偏光器，所述空間偏光器被構(gòu)造為將所述兩個(gè)正交的偏振成分空間分離；和提供偏振分析器，所述偏振分析器被構(gòu)造為將所述兩個(gè)正交的偏振成分轉(zhuǎn)換為一個(gè)偏振狀態(tài)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中將所述兩個(gè)正交的偏振成分空間分離包括: 在所述空間偏光器的第一區(qū)域選擇性地阻擋所述兩個(gè)正交的偏振成分中的一個(gè)；和 在所述空間偏光器的第二區(qū)域選擇性地阻擋所述兩個(gè)正交的偏振成分的另一個(gè)。
41.如權(quán)利要求24至40中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括將由所述檢測(cè)器產(chǎn)生的圖像解調(diào)，以產(chǎn)生所述樣品的對(duì)應(yīng)于所述樣品的被所述照明圖案照明的各個(gè)部分的各個(gè)光學(xué)切分圖像。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中將所述圖像解調(diào)包括從所述各個(gè)返回光的每一個(gè)提取AC成分的振幅。
43.如權(quán)利要求24至42中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括提供用于所述照明圖案的光。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中提供光包括提供一個(gè)或多個(gè)用于提供所述光的激光器。
45.如權(quán)利要求24至44中的任一項(xiàng)所述的方法，其中將所述各個(gè)返回光相繼地光耦合至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分包括:將所述樣品的各個(gè)部分的像素光耦合至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分中的多個(gè)像素。
46.如權(quán)利要求24至45中的任一項(xiàng)所述的方法，其中被所述照明圖案覆蓋的像素的數(shù)目至少基本上對(duì)應(yīng)于所要成像的樣品的視場(chǎng)中像素的總數(shù)的平方根。
【專利摘要】根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案，提供一種光學(xué)顯微鏡。所述的光學(xué)顯微鏡包括：掃描裝置，所述掃描裝置用于將照明圖案引導(dǎo)至所要成像的樣品上，所述掃描裝置可移動(dòng)，用于移動(dòng)所述照明圖案以一個(gè)接著另一個(gè)相繼地覆蓋所述樣品的各個(gè)部分，其中對(duì)于所述樣品的每個(gè)部分，所述掃描裝置被構(gòu)造為將所述照明圖案引導(dǎo)至該部分上以照明該部分并從所述樣品的被所述照明圖案照明的部分接收返回光；調(diào)制器設(shè)備，所述調(diào)制器設(shè)備被構(gòu)造為以時(shí)間的函數(shù)形式調(diào)制所述樣品上對(duì)應(yīng)于所述樣品的所述部分的焦平面內(nèi)的所述照明圖案的光強(qiáng)度分布；和檢測(cè)器設(shè)備，所述檢測(cè)器設(shè)備用于將來自每個(gè)部分的返回光光耦合至檢測(cè)器，其中所述檢測(cè)器設(shè)備被構(gòu)造為將各個(gè)返回光相繼地光耦合至所述檢測(cè)器的各個(gè)部分，以在所述檢測(cè)器上產(chǎn)生所述樣品的圖像，其中所述檢測(cè)器的各個(gè)部分對(duì)應(yīng)于所述樣品的各個(gè)部分。
【IPC分類】G02B21-00
【公開號(hào)】CN104541193
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380041265
【發(fā)明人】陳南光
【申請(qǐng)人】新加坡國立大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2013年7月5日
【公告號(hào)】US20150192461, WO2014007763A1