无透镜芯片式显微镜

近年来，显微镜变得越来越先进，但是，却不得不面临一些极限。最明显的极限是成像视野范围，它由空间带宽积（Space-bandwith product）决定。类似于海森堡不确定性原理，空间带宽积是对成像系统信息承载能力的衡量。实际上对于传统含透镜显微镜，为了提高空间带宽积的数值，需要寻找低放大倍率(<10x)和高的NA（>0.5）透镜,但花费往往数千美元，因为需要在大视场校正光学像差。同时，具有高NA数值的透镜往往非常庞大。无透镜显微镜具有几何成像芯片，样品被放置在光电传感阵列上，样品与传感平面的距离常常小于1mm。这一系统的空间带宽积可以达到一百万到一千万。造价越来越低廉的CMOS传感器和智能手机强大的计算能力，为这一成果带来很大的现实意义，不管是任何偏远的地方，人们只要携带一个轻便便宜手机大小的显微镜，就可以精确的进行疾病的诊断。

图1.无透镜芯片式显微镜

a.结构很简单：仅需要光源、透明样品和成像传感器。

b、c无透镜显微镜可以被制作成紧凑，低价的移动设备。

图2.无透镜显微镜的典型巴氏涂片成像

左下角虚线框为传统的40X和20X显微镜的成像视野范围，可以发现其范围相比于无透镜显微镜，非常小。