CN108663735B - 基于扭曲达曼光栅的消色差实时3d成像显微装置 - Google Patents

基于扭曲达曼光栅的消色差实时3d成像显微装置 Download PDF

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CN108663735B CN201810346485.8A CN201810346485A CN108663735B CN 108663735 B CN108663735 B CN 108663735B CN 201810346485 A CN201810346485 A CN 201810346485A CN 108663735 B CN108663735 B CN 108663735B
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Abstract

本发明公开一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，该成像装置主要包括：光源系统、成像系统、接收探测系统。所述的成像系统可以通过凸透镜、反射镜、聚光镜、物镜、半透半反镜、带通滤光片、光孔、扭曲达曼光栅(Distorted Dammann grating,DDG)、色散补偿光栅组(Chromatic correction grating,CCG)及棱镜组，实现不需要对物体进行轴向或横向扫描，直接对物体不同深度信息同时进行多平面成像。本发明在生物领域中对细胞进行三维实时观察具有重要的应用价值，在三维物体信息领域中有广泛的应用。

Description

基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置
技术领域
本发明涉及生物光学成像领域，具体为一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置。
技术背景
20世纪被认为是自然科学发展史上最辉煌的时期，生命科学在此时期中的发展最为迅速。其中，由生命科学与物理、化学、数学、计算机工程等学科交叉，而产生的令人瞩目的新兴学科----生物医学工程，近年来受到了国际生物医学界与光学界的广泛关注。然而，生物医学成像技术是此学科中的重要组成部分之一，生物光学成像学的发展对推动人类生命科学的进步有着非常重要的意义。
由于生物光学成像技术具有无创、非接触、高分辨,高对比度及快速等特点,可实现微米或亚微米量级高分辨的生物组织的微结构及功能成像,在疾病检测及临床应用研究中呈现出广阔的应用前景。随着实时3D成像技术的发展，使得在临床医学应用中可以更加快速、方便、精确的获得所需3D图像；在生物学应用中，可以实时的观看到活体细胞或流体的变化等。相比之前的全息三维成像和集成成像技术，本发明所提到的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置具有无需后续数值重构，操作更加简便，观察动态三维过程更加方便，使用范围更加广泛。
1999年，Blanchard等人【Appl.Opt.38.6692(1999)】提出了一种基于扭曲光栅的多个轴向物平面同时成像技术，该技术可实现纳米量级的轴向分辨率。然而，轴向成像范围很小，需利用传统的轴向扫描技术得到更大的成像范围。
2012年，周常河、余俊杰等人提出了“扭曲达曼光栅及多物面同时成像系统”(专利号【CN 102628970 A】)，该系统由扭曲达曼光栅结合聚焦透镜构成多物面同时成像系统，可在聚焦透镜的后场形成沿轴向和横向同时偏移的多个等强度的聚焦光斑的多点阵列。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明提出一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，包括：光源系统、成像系统、接收探测系统。所述的成像系统可以通过凸透镜、反射镜、聚光镜、物镜、半透半反镜、带通滤光片、光孔、扭曲达曼光栅(DistortedDammann grating,DDG)、色散补偿光栅组(Chromatic correction grating,CCG)及棱镜组，实现不需要对物体进行轴向或横向扫描，直接对物体不同深度信息同时进行多平面成像。这种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置在生物领域中对细胞进行三维实时观察具有重要的应用价值，在三维物体信息领域中有广泛的应用。
本发明的技术解决方案如下：
一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特点在于，包括：光源系统、成像系统、接收探测系统；
所述的光源系统为LED白光光源；
所述的接收探测系统包括：探测器、和与该探测器相连的计算机；
所述的成像系统包括：沿所述的LED白光光源输出的光线传播方向依次放置的凸透镜L1、反射镜M1、聚光镜、供样品放置的样品台、物镜O1、带通滤光片、反射镜M2、半反半透镜、经半反半透镜反射后的光束经凸透镜L5透射后进入目镜E1、经半反半透镜透射后的光束依次经凸透镜L2、可调光阑、凸透镜L3、扭曲达曼光栅DDG、色散补偿光栅组CCD、棱镜组和凸透镜L4后，被所述的探测器接收；
所述的LED白光光源放置于凸透镜L1的前焦点处。
所述的样品放置于聚光镜的后焦点，物镜O1的前焦点处，所述的可调光阑放置于凸透镜L2的后焦点和凸透镜L3的前焦点处，所述的探测器CCD位于凸透镜L4的后焦面上。
所述的光束经样品透射后，在物镜O1前后成一对物像共轭关系。
所述的物镜O1数值孔径NA大小由实际需要样品放大倍率决定。
所述的带通滤光片Filter放置于物镜O1后，反射镜M2前。
所述的可调光阑的大小由成像视场及成像面数量决定。
所述的扭曲达曼光栅DDG孔径中心处周期ΛDDG由探测器CCD像面相邻像的横向间隔决定，扭曲因子W20由探测器CCD像面相邻像的轴向间隔决定。
所述的高亮度LED灯中心、凸透镜L1中心经准直后，沿x轴中心在同一水平线上；聚光镜中心、物镜O1中心经准直后，沿z轴中心在同一水平线上；凸透镜L2中心、可调光阑中心、凸透镜L3中心、扭曲达曼光栅DDG中心、色散补偿光栅组CCG中心、棱镜组中心、凸透镜L4中心、探测器CCD中心经准直后，沿x轴中心在同一水平线上；所述的凸透镜L5、目镜E1中心经准直后，沿z轴中心在同一水平线上。
所述的半反半透镜BS与凸透镜L2的间距，凸透镜L2与可调光阑的间距，可调光阑与凸透镜L3的间距，以及凸透镜L3与扭曲达曼光栅DDG的间距构成4F系统。
所述的色散补偿光栅组CCG同时补偿扭曲达曼光栅GGD和棱镜组的色散；所述的色散补偿光栅组CCG与扭曲达曼光栅DDG衍射级次相反，即存在级次反转，而达到色散补偿作用。
所述的扭曲达曼光栅DDG与色散补偿光栅组CCG之间的距离:
Figure BDA0001630790070000031
其中h为扭曲达曼光栅DDG面，即傅里叶变换面的上下边缘光线间距离，θ1为下边缘光束经扭曲达曼光栅DDG后出射的+1级光线与0级光线的夹角，使得经扭曲达曼光栅DDG后出射的光束线自以独立的光线到达色散补偿光栅组CCG，而通过色散补偿光栅组CCG获得相应的色散补偿。
所述的色散补偿光栅组为5×5的，以色散补偿光栅组中心为(0,0)点，其中(0,1)、(0，-1)、(1，0)、(-1,0)处周期大小为Λ，(2,0)、(-2,0)、(0,2)、(0，-2)处周期大小为
Figure BDA0001630790070000032
(1,1)、(1，-1)、(-1,1)、(-1，-1)处周期大小为
Figure BDA0001630790070000033
(1,2)、(2,1)、(1，-2)、(2，-1)、(-1,2)、(-2，1)、(-1，-2)、(-2，-1)处周期大小为
Figure BDA0001630790070000034
(2,2)、(2，-2)、(-2,2)、(-2，-2)处周期大小为
Figure BDA0001630790070000035
其中周期取向方向如图3所示。
所述的棱镜组的顶角分布为：以棱镜组中心点为(0,0)点，(1,0)处顶角为(θ,0)，(2,0)处顶角为(2θ,0)，(-1,0)处顶角为(-θ,0)，(-2,0)处顶角为(-2θ,0)，(0,1)处顶角为(0,θ)，(0,2)处顶角为(0,2θ)，(0,-1)处顶角为(0,-θ)，(0,-2)处顶角为(0,-2θ)，(1,1)处顶角为(θ,θ)，(1,2)处顶角为(θ,2θ)，(2,1)处顶角为(2θ,θ)，(2,2)处顶角为(2θ,2θ)，(-1,1)处顶角为(-θ,θ)，(-1,2)处顶角为(-θ,2θ)，(-2,1)处顶角为(-2θ,θ)，(-2,2)处顶角为(-2θ,2θ)，(1,-1)处顶角为(θ,-θ)，(1,-2)处顶角为(θ,-2θ)，(2,-1)处顶角为(2θ,-θ)，(2,-2)处顶角为(2θ,-2θ)，(-1,-1)处顶角为(-θ,-θ)，(-1,-2)处顶角为(-θ,-2θ)，(-2,-1)处顶角为(-2θ,-θ)，(-2,-2)处顶角为(-2θ,-2θ)，依次确定棱镜组各顶角角度取向分布(θx,θy)。
本发明的技术效果：
1)不需要对物体进行轴向或横向扫描，直接对物体不同深度信息同时进行多平面成像。
2)可以经过色散补偿光栅与棱镜组的结合，得到无色差的像。
3)在生物领域中对细胞进行三维实时观察具有重要的应用价值，在三维物体信息领域中有广泛的应用。
附图说明
图1是基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置示意图：001—高亮度LED灯；002—凸透镜L1；003—反射镜M1；004—聚光镜；005—样品台；006—样品；007—物镜O1；008—带通滤光片Filter；009—反射镜；010—半反半透镜；011—凸透镜L5；012—目镜；013—凸透镜L2；014—可调光阑；015—凸透镜L3；016—扭曲达曼光栅DDG；017—色散补偿光栅组CCG；018—棱镜组；019—凸透镜L4；020—探测器CCD；021—计算机。
图2是扭曲达曼光栅DDG与色散补偿光栅组CCG间距，及色散补偿光路示意图。
图3色散补偿光栅组CCG周期示意图，其中扭曲达曼光栅DDG中心周期为ΛDDG。
图4是棱镜组侧面示意图。
图5是棱镜组色散与CCG色散补偿光栅组色散差与波长的关系示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不以此限制本发明的保护范围。
一、理论分析
根据图1基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置示意图。放置于L1凸透镜002前焦点处的高亮度LED灯001发出白光，经L1凸透镜002后，出射平行光束。平行光束经M1反射镜003，入射到聚光镜004，聚光镜004将光线聚焦于被测样品上，只起到照明作用，使得入射光束的照明效果更好。光束通过聚光镜004后聚焦于放置在聚光镜004后焦点处的样品006上，O1物镜007的前焦点位于样品006处，聚焦于样品上的光束经过O1物镜007后以平行光束出射。经过带通滤光片008的光束经M2反射镜009反射后入射到BS半透半反镜010上，经半透半反镜010反射的光束通过L5凸透镜011后进入E1目镜012聚焦后，以便人眼直接观察样品原本形貌像。经半透半反镜010透射的光束经过L2凸透镜013后入射于放置在L2凸透镜013后焦点处的可调光阑014，调节可调光阑014大小，即调节视场大小，使得CCD探测器020上接收到的每个相邻图像都不重叠，实现实时的三维成像。经过可调光阑014后的光束入射于前焦点位于可调光阑014处的L3凸透镜015中，经L3凸透镜015后，出射光束为平行光，平行光入射于DDG扭曲达曼光栅016后，光束进入CCG色散补偿光栅组017，同时在CCG色散补偿光栅组017后面加入棱镜组018，因为系统必须对衍射元件用于成像非单色光时产生的色散进行补偿，否则衍射元件固有的色散会严重降低成像的分辨率，CCG色散补偿光栅组017用于补偿经过DDG扭曲达曼光栅016和放置于CCG色散补偿光栅组017后棱镜组018的色散，加入棱镜组018，使得在CCD探测器020上接收到的像，成像在不加CCG色散补偿光栅组017之前的位置，即使得CCD探测器020上接收到的每个相邻图像都不重叠，实现实时的三维成像。
最后，由于DDG扭曲达曼光栅018不同衍射级次的焦距不同，将物体不同层次的深度信息同时呈现在一副图像中。经棱镜组017后的光束进入L4凸透镜019，出射至CCD探测器020上。由CCD探测器019接收，传输至电脑021。
其中DDG扭曲达曼光栅016孔径中心处沿横向的周期ΛDDG大小由CCD探测器020像面相邻像的横向间隔Δx决定，。Δx为经过DDG扭曲达曼光栅后相邻像的横向间隔，则Δx为：
Figure BDA0001630790070000061
其中，fo为物镜O1的焦距，λ为工作波长,ΛDDG为扭曲达曼光栅周期。由目镜007与凸透镜019组成的透镜组总焦距F为：
Figure BDA0001630790070000062
其中：fo为物镜O1的焦距，f4为凸透镜L4的焦距。
在该系统中从O1物镜007出射后的光束经带通滤光片008、M2反射镜009、半反半透镜010到L2凸透镜013之间，以及L2凸透镜012到可调光阑014之间，可调光阑014到L3凸透镜015之间，L3凸透镜015到DDG扭曲达曼光栅016之间，形成4F系统。所以对从O1物镜007出射后到DDG扭曲达曼光栅016的像只起到滤光、传输及调节视场的作用，对成像大小、分辨率等无影响。而经过CCG色散补偿光栅组017、棱镜组018的光束只起到补偿DDG扭曲达曼光栅016产生的色散以及使得光线沿着经过DDG扭曲达曼光栅016后特定方向传播作用，对其成像大小、分辨率等无影响。则DDG扭曲达曼光栅016孔径中心处沿横向的周期ΛDDG为：
Figure BDA0001630790070000063
DDG扭曲达曼光栅016的离焦因子W20由CCD探测器019像面相邻像的轴向间隔Δz决定,因为像面相邻像的轴向间隔Δz为：
Figure BDA0001630790070000064
其中，Δu为样品相邻物面的距离。
则DDG扭曲达曼光栅016孔径中心处沿横向的离焦因子W20为：
Δz＝W20
根据实验要求，若对生物细胞等实时三维成像，则需要O1物镜007的数值孔径NA尽可能大(比如：0.65<NA<0.9)，才能使CCD探测器020上的像横向分辨率足够高，获得高分辨率的像。
CCG色散补偿光栅组017需同时补偿DDG扭曲达曼光栅015及棱镜组018色散，则CCG色散补偿光栅组017衍射级次与DDG扭曲达曼光栅016衍射级次相反，具体CCG色散补偿光栅017周期分布如图3所示，CCG色散补偿光栅组017周期为：
Figure BDA0001630790070000071
其中，ΛDDG为DDG扭曲达曼光栅016周期，ΛPrism为CCG色散补偿光栅补偿棱镜组所对应的周期，Λ为CCG色散补偿光栅组017周期。
棱镜组的侧面图如图4所示，其色散本领为：
Figure BDA0001630790070000072
其中，A为棱镜组的顶角，
Figure BDA0001630790070000073
表示棱镜组材料在某一波长附近的色散量，即某一波段的角色散由棱镜组的顶角及棱镜组材料在该波段的色散率确定。棱镜组的色散量中折射率n与波长λ的关系式为：
Figure BDA0001630790070000074
而CCG色散补偿光栅组017满足光栅方程：
Λ[sin(θin)-sin(θ)]＝mλ
其中,θin为光束进入CCG色散补偿光栅组017的入射角，θ为衍射角，m为衍射级次，λ为工作波长,λ0为中心波长。当衍射级次为+1级时，CCG色散补偿光栅组017的色散本领为：
Figure BDA0001630790070000075
当CCG色散补偿光栅组017补偿棱镜组色散时，做棱镜组018色散本领与CCG色散补偿光栅组017色散本领差值与波长λ的关系图，如图5所示，即满足关系式：
Figure BDA0001630790070000076
由图5可知，当带宽在190nm范围内，CCG色散补偿光栅组017可同时补偿DDG扭曲达曼光栅016及棱镜组018色散，而且使CCD探测器020上色差足够可以使CCD不可分辨。
二、实施例：
以中心波长为600nm，分辨率为1280*1024，像素大小为4.8μm的CCD，像面成像为5×5为例，提出一种凸透镜f1＝100mm，D1＝D2＝D3＝D5＝25.4mm，f2＝f3＝f4＝f5＝200mm，D4＝50.8mm；数值孔径NA＝0.85，焦距f0＝2.353mm的物镜O1；以BK7玻璃为材料，折射率n＝1.517，棱镜组色散量关系式中：
A1＝1.03961212、A2＝0.00600069867、B1＝0.231792344、
B2＝0.0200179144、C1＝1.0146945、C2＝103.560653；
棱镜组中心(0,0)处顶角A＝0.5°，(1,0)处顶角为(0.5°,0)，(2,0)处顶角为(1°,0)，(-1,0)处顶角为(-0.5°,0)，(-2,0)处顶角为(-1°,0)，(0,1)处顶角为(0,0.5°)，(0,2)处顶角为(0,1°)，(0,-1)处顶角为(0,-0.5°)，(0,-2)处顶角为(0,-1°)，(1,1)处顶角为(0.5°,0.5°)，(1,2)处顶角为(0.5°,1°)，(2,1)处顶角为(1°,0.5°)，(2,2)处顶角为(1°,1°)，(-1,1)处顶角为(-0.5°,0.5°)，(-1,2)处顶角为(-0.5°,1°)，(-2,1)处顶角为(-1°,0.5°)，(-2,2)处顶角为(-1°,1°)，(1,-1)处顶角为(0.5°,-0.5°)，(1,-2)处顶角为(0.5°,-1°)，(2,-1)处顶角为(1°,-0.5°)，(2,-2)处顶角为(1°,-1°)，(-1,-1)处顶角为(-0.5°,-0.5°)，(-1,-2)处顶角为(-0.5°,-1°)，(-2,-1)处顶角为(-1°,-0.5°)，(-2,-2)处顶角为(-1°,-1°)；带通滤波片的带宽为190nm；聚光镜焦距fc＝16mm，NAc＝0.79；CCD上相邻像间隔Δx′＝983μm，样品离物镜的物距u0＝f0＝2.353mm，则扭曲达曼光栅周期ΛDDG＝122.1μm，因为物镜01的数值孔径NA＝0.85，则样品相邻物面的距离可为Δu＝1μm；则CCG色散补偿光栅组016周期Λ＝177.1μm，其中(0,1)、(0，-1)、(1，0)、(-1,0)处周期大小为177.1μm，(2,0)、(-2,0)、(0,2)、(0，-2)处周期大小为58.57μm，(1,1)、(1，-1)、(-1,1)、(-1，-1)处周期大小为82.83μm，(1,2)、(2,1)、(1，-2)、(2，-1)、(-1,2)、(-2，1)、(-1，-2)、(-2，-1)处周期大小为52.39μm，(2,2)、(2，-2)、(-2,2)、(-2，-2)处周期大小为26.19μm，其取向分布如图3所示；当光束波长分别为460nm和650nm入射时，在CCD探测器上分开距离为4.2μm，小于CCD上像素大小，则可认为CCG色散补偿光栅组可同时补偿DDG扭曲达曼光栅及棱镜组色散。
综上所述，本发明提出了一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置。该装置可实现不需要对物体进行轴向或横向扫描，对物体不同深度信息同时进行多平面成像。这种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置在生物领域中对细胞进行三维实时观察具有重要的应用价值，在三维物体信息领域中有广泛的应用。

Claims (12)

1.一种基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，包括：光源系统、成像系统、接收探测系统；
所述的光源系统为LED白光光源(001)；
所述的接收探测系统包括：探测器(020)、和与该探测器(020)相连的计算机(021)；
所述的成像系统包括：沿所述的LED白光光源(001)输出的光线传播方向依次放置的凸透镜L1(002)、反射镜M1(003)、聚光镜(004)、供样品(006)放置的样品台(005)、物镜O1(007)、带通滤光片(008)、反射镜M2(009)、半反半透镜(010)、经半反半透镜(010)反射后的光束经凸透镜L5(011)透射后进入目镜E1(012)、经半反半透镜(010)透射后的光束依次经凸透镜L2(013)、可调光阑(014)、凸透镜L3(015)、扭曲达曼光栅DDG(016)、色散补偿光栅组CCD(017)、棱镜组(018)和凸透镜L4(019)后，被所述的探测器(020)接收；
所述的LED白光光源(001)放置于凸透镜L1(002)的前焦点处；
所述的样品(006)放置于聚光镜(004)的后焦点，物镜O1(007)的前焦点处，所述的可调光阑(014)放置于凸透镜L2(013)的后焦点和凸透镜L3(015)的前焦点处，所述的探测器CCD(020)位于凸透镜L4(019)的后焦面上。
2.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，光束经样品(006)透射后，在物镜O1(007)前后成一对物像共轭关系。
3.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的物镜O1(007)数值孔径NA大小由实际需要样品放大倍率决定。
4.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的带通滤光片Filter(008)放置于物镜O1(007)后，反射镜M2(009)前。
5.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的可调光阑(014)的大小由成像视场及成像面数量决定。
6.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的扭曲达曼光栅DDG(016)孔径中心处周期ΛDDG由探测器CCD(020)像面相邻像的横向间隔决定，扭曲因子W20由探测器CCD(020)像面相邻像的轴向间隔决定。
7.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的LED白光光源(001)中心、凸透镜L1(002)中心经准直后，沿x轴中心在同一水平线上；聚光镜(004)中心、物镜O1(007)中心经准直后，沿z轴中心在同一水平线上；凸透镜L2(013)中心、可调光阑(014)中心、凸透镜L3(015)中心、扭曲达曼光栅DDG(016)中心、色散补偿光栅组CCG(017)中心、棱镜组(018)中心、凸透镜L4(019)中心、探测器CCD(020)中心经准直后，沿x轴中心在同一水平线上；所述的凸透镜L5(011)、目镜E1(012)中心经准直后，沿z轴中心在同一水平线上。
8.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的半反半透镜BS(010)与凸透镜L2(013)的间距，凸透镜L2(013)与可调光阑(014)的间距，可调光阑(014)与凸透镜L3(015)的间距，以及凸透镜L3(015)与扭曲达曼光栅DDG(016)的间距构成4F系统。
9.根据权利要求1所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的色散补偿光栅组CCG(017)同时补偿扭曲达曼光栅GGD(016)和棱镜组(019)的色散；所述的色散补偿光栅组CCG(017)与扭曲达曼光栅DDG(016)衍射级次相反，即存在级次反转，而达到色散补偿作用。
10.根据权利要求9所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于，所述的扭曲达曼光栅DDG(016)与色散补偿光栅组CCG(017)之间的距离
Figure FDA0002394981870000021
其中h为扭曲达曼光栅DDG(016)面，即傅里叶变换面的上下边缘光线间距离，θ1为下边缘光束经扭曲达曼光栅DDG(016)后出射的+1级光线与0级光线的夹角，使得经扭曲达曼光栅DDG(016)后出射的光束线自以独立的光线到达色散补偿光栅组CCG(017)，而通过色散补偿光栅组CCG(017)获得相应的色散补偿。
11.根据权利要求7所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于所述的色散补偿光栅组为5×5的，以色散补偿光栅组中心为(0,0)点，其中(0,1)、(0，-1)、(1，0)、(-1,0)处周期大小为Λ，(2,0)、(-2,0)、(0,2)、(0，-2)处周期大小为
Figure FDA0002394981870000031
(1,1)、(1，-1)、(-1,1)、(-1，-1)处周期大小为
Figure FDA0002394981870000032
(1,2)、(2,1)、(1，-2)、(2，-1)、(-1,2)、(-2，1)、(-1，-2)、(-2，-1)处周期大小为
Figure FDA0002394981870000033
(2,2)、(2，-2)、(-2,2)、(-2，-2)处周期大小为
Figure FDA0002394981870000034
12.根据权利要求7所述的基于扭曲达曼光栅的消色差实时3D成像显微装置，其特征在于所述的棱镜组(018)的顶角分布为：以棱镜组(018)中心点为(0,0)点，(1,0)处顶角为(θ,0)，(2,0)处顶角为(2,0)，(-1,0)处顶角为(-θ,0)，(-2,0)处顶角为(-2θ,0)，(0,1)处顶角为(0,θ)，(0,2)处顶角为(0,2θ)，(0,-1)处顶角为(0,-θ)，(0,-2)处顶角为(0,-2θ)，(1,1)处顶角为(θ,θ)，(1,2)处顶角为(θ,2θ)，(2,1)处顶角为(2θ,θ)，(2,2)处顶角为(2θ,2θ)，(-1,1)处顶角为(-θ,θ)，(-1,2)处顶角为(-θ,2θ)，(-2,1)处顶角为(-2θ,θ)，(-2,2)处顶角为(-2θ,2θ)，(1,-1)处顶角为(θ,-θ)，(1,-2)处顶角为(θ,-2θ)，(2,-1)处顶角为(2θ,-θ)，(2,-2)处顶角为(2θ,-2θ)，(-1,-1)处顶角为(-θ,-θ)，(-1,-2)处顶角为(-θ,-2θ)，(-2,-1)处顶角为(-2θ,-θ)，(-2,-2)处顶角为(-2θ,-2θ)，依次确定棱镜组各顶角角度取向分布(θx,θy)。
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