本实用新型提供一种LED阵列光源及无透镜显微镜，用于对密集样本进行无掩模成像，可以在大视野内实现亚微米级的分辨率，具有低成本，设计紧凑的特点。通过记录不同距离(样本到传感器的距离)的全息光强度分布，用算法恢复全息光场的相位分布，从而得到光经过样品后的全息光场复振幅分布，进而可以得到包括物面在内的任意位置的光场分布。成像过程不需要使用物镜，成像范围近似等于传感器尺寸，比传统光学显微镜视场大数百倍，可广泛用于各种生物切片等样本的快速亚微米显微成像。