[发明专利]一种正交线照明光学三维成像装置

权利要求书

1.一种正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，包括光调制模块与光探测模块：

所述光调制模块提供两条正交的线光斑，投射到样本的表面上，两条正交的线光斑聚焦面相同、聚焦方向相互垂直；

所述光探测模块包括探测器，所述样本与所述探测器之间依次设置有物镜和二向色镜，用于探测所述样本受所述正交的线光斑激发后产生的信号光，所述光探测模块还包括样本台，用于带动所述样本在两条正交的线光斑的对角线方向移动。

2.根据权利要求1所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，所述光调制模块提供两束激发光，包括将两束激发光合束的合束器件，在合束器件的两条入射路径上还分别包括有将激发光转为线光斑的第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学元件和所述第二光学元件的聚焦方向垂直，以使两束激发光合束后形成两条正交的线光斑。

3.根据权利要求2所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，所述光调制模块包括两个中心波长一致的激光发射器，每个激光发射器提供一束所述激发光；

或者所述光调制模块包括一个激光发射器，所述激光发射器的出射路径上设置有分束器件，以将所述激光发射器提供的一束激发光分成两束激发光；

两束激发光分别为P偏振光和S偏振光，且光强呈1∶1分布。

4.根据权利要求1所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，所述光调制模块提供一束激发光，包括一个激光发射器，所述激光发射器的出射路径上设置有空间光调制器或者第一十字形掩膜版或者数字微镜器件。

5.根据权利要求1所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，所述探测器为一个面阵探测器，所述面阵探测器的入射路径上还设置有第二十字形掩膜版。

6.根据权利要求1所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，所述探测器为两个线阵探测器，所述二向色镜与所述探测器之间还设置有分光器，以使所述信号光分别进入到两个线阵探测器，两个所述线阵探测器与两条线光斑分别共轭。

7.根据权利要求1所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，所述探测器以条带扫描的方式对样本表面进行连续多帧拍摄。

8.根据权利要求7所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，还包括图像处理模块，用于将所述探测器连续多帧拍摄获得的条带图像I^+45°与I^-45°进行像素归位和融合计算，获得融合图像I^recon；

所述条带图像I^+45°与I^-45°为探测器拍摄的多帧图像的中心行像素按时间顺序拼接形成，或对单帧/相邻多帧图像进行线照明调制算法处理后得到的单帧处理结果按时间顺序拼接形成。

9.根据权利要求7所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，还包括样本台，所述样本台带动所述样本沿所述正交的线光斑的对角线方向匀速运动，运动速度v＝Pixel_scan/t_exposure，其中t_exposure为探测器单帧曝光时间，Pixel_scan为倾斜扫描时的等效像素尺寸。

10.根据权利要求9所述的正交线照明光学三维成像装置，其特征在于，还包括切削模块，用于将成像后的样本的表面切除，露出新的样本表面。