CN102213585B - 单光源双光路并行共焦测量*** - Google Patents

单光源双光路并行共焦测量*** Download PDF

Info

Publication number
CN102213585B
CN102213585B CN2011100901339A CN201110090133A CN102213585B CN 102213585 B CN102213585 B CN 102213585B CN 2011100901339 A CN2011100901339 A CN 2011100901339A CN 201110090133 A CN201110090133 A CN 201110090133A CN 102213585 B CN102213585 B CN 102213585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dmd
light
lens
spectroscope
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011100901339A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102213585A (zh
Inventor
余晓芬
余卿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN2011100901339A priority Critical patent/CN102213585B/zh
Publication of CN102213585A publication Critical patent/CN102213585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102213585B publication Critical patent/CN102213585B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单光源双光路并行共焦测量***，其特征是激光光源发射的准直光经第一分光镜分成两路准直光，其中一路准直光在经微透镜阵列分束后，依次经过第二分光镜和第三分光镜照射在透镜上；另一路准直光经依次经第一反射镜和第二反射镜照射在数字微镜器件DMD上，由数字微镜器件DMD分束后向第三分光镜反射，并经第三分光镜照射在透镜上；透镜的输出光线经物镜组聚焦在工作台上的被测物表面，被测物表面反射光依次经由物镜组、透镜、第三分光镜和第二分光镜构成的反射光路投射在CCD中，完成并行共焦测量。本发明可以实现精确测量。

Description

单光源双光路并行共焦测量***
技术领域
本发明涉及一种三维形貌光学测量***。
背景技术
当并行共焦测量***采用Nipkow转盘、微针孔阵列、微光学器件(如微透镜阵列)等对光束进行分割时，虽然构建的测量***精度较高，但如果光源是频带宽度很窄的激光，则必然会因为泰伯效应而出现多个焦面，且焦面与焦面之间无特性差异，使并行共焦测量***自身辨识不出正焦面，无法进行测量；当并行共焦测量***采用数字微镜器件DMD对光束进行分割时，会在空间中形成DMD自身的衍射图案、DMD所显示图像的实像及虚像，而最终CCD所接收到的图像只是DMD的零级衍射图案中所包含的DMD所显示图像的实像，不存在所谓的泰伯效应，但是这样构建而成的测量***受DMD表面微镜的抖动、入射光的照射角度等诸多干扰因素的影响，测量精度不高。
目前并行共焦测量采用的光分束器件除了数字微镜器件DMD，均会因为激光作为光源而产生泰伯效应，泰伯效应对于测量的影响主要是造成正焦面无法辨识；
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种单光源双光路并行共焦测量***，以使得并行共焦测量时因泰伯效应而导致无法辨识正焦面的问题得以克服。
本发明解决技术问题采用如下技术方案
本发明单光源双光路并行共焦测量***的特点是：
激光光源发射的准直光经第一分光镜分成两路准直光，其中一路准直光在经微透镜阵列分束后，依次经过第二分光镜和第三分光镜)照射在透镜上；另一路准直光经依次经第一反射镜和第二反射镜照射在数字微镜器件DMD上，由所述数字微镜器件DMD分束后向第三分光镜反射，并经第三分光镜照射在透镜上；所述透镜的输出光线经物镜组聚焦在工作台上的被测物表面，被测物表面反射光依次经由物镜组、透镜、第三分光镜和第二分光镜构成的反射光路投射在CCD中；所述数字微镜器件DMD和微透镜阵列切换为不同时工作。
本发明利用一个激光光源对数字微镜器件DMD和微透镜阵列两个光分束器件进行照明，两个光分束器件切换使用在不同时的工作状态，即当使用其中一个光分束器件时，遮挡住另外一个光路，可以分别实现对激光的分束。
本发明利用数字微镜器件DMD作为光分束器件时无泰伯效应的这一性能，构建一个光源两个光分束器件的并行共焦测量***，与已有技术相比，本发明有益效果体现在：本发明在切换至没有泰伯效应的基于数字微镜器件DMD构建的照明光路时，可以找到正焦面的位置；切换至微透镜阵列构建的照明光路时，可以进行精确测量；同时，由于使用了同一个激光光源和同一个测量光路，两种照明光路下的正焦面位置是重合的，避免了因为光源不同而造成的正焦面位置的偏差。
附图说明
图1为本发明的光路结构图。
图中标号：1激光光源、2第一分光镜、3微透镜阵列、4第二分光镜、5第三分光镜、6透镜、7透镜组、8工作台、9为CCD、10第一反射镜、11第二反射镜、12数字微镜器件DMD。
具体实施方式
参见图1，本实施例中，激光光源1发射的准直光经第一分光镜2分成两路准直光，其中一路准直光在经微透镜阵列3分束后，依次经过第二分光镜4和第三分光镜5照射在透镜6上；另一路准直光经依次经第一反射镜10和第二反射镜11照射在数字微镜器件DMD  12上，由数字微镜器件DMD 12分束后向第三分光镜5反射，并经第三分光镜5照射在透镜6上；透镜6的输出光线经物镜组7聚焦在工作台8上的被测物表面，被测物表面反射光依次经由物镜组7、透镜6、第三分光镜5和第二分光镜4构成的反射光路投射在CCD 9中，形成并行共焦测量。
单色光经过周期性器件(如微透镜阵列)后，必然会在光路上发生多次成像的泰伯效应，在基于微透镜阵列的并行共焦测量中，泰伯效应会使正焦面附近产生多次成像，是测量***辨识不出正焦面，严重影响了测量。引入DMD之后，通过它对激光光源的调制，会在空间中形成DMD自身的衍射图案、DMD所显示图像的实像及虚像，而最后CCD所接收到的图像只是DMD的零级衍射图案中所包含的DMD所显示图像的实像，不存在泰伯效应；而且，因为使用了同一个激光光源和同一个测量光路，两种照明光路下的正焦面位置是重合的，避免了因为光源不同而造成的正焦面位置的偏差。实际测量时，首先遮挡住微透镜阵列构建的照明光路，利用没有泰伯效应的基于DMD构建的照明光路找到正焦面的位置；再遮挡住基于DMD构建的照明光路，并利用微透镜阵列构建的照明光路进行精确测量。

Claims (1)

1.单光源双光路并行共焦测量***，其特征是：
激光光源(1)发射的准直光经第一分光镜(2)分成两路准直光，其中一路准直光在经微透镜阵列(3)分束后，依次经过第二分光镜(4)和第三分光镜(5)照射在透镜(6)上；另一路准直光经依次经第一反射镜(10)和第二反射镜(11)照射在数字微镜器件DMD(12)上，由所述数字微镜器件DMD(12)分束后向第三分光镜(5)反射，并经第三分光镜(5)照射在透镜(6)上；所述透镜(6)的输出光线经物镜组(7)聚焦在工作台(8)上的被测物表面，被测物表面反射光依次经由物镜组(7)、透镜(6)、第三分光镜(5)和第二分光镜(4)构成的反射光路投射在CCD(9)中；所述数字微镜器件DMD(12)和微透镜阵列(3)切换为不同时工作；实际测量时，首先遮挡住微透镜阵列构建的照明光路，利用没有泰伯效应的基于DMD构建的照明光路找到正焦面的位置；再遮挡住基于DMD构建的照明光路，并利用微透镜阵列构建的照明光路进行精确测量。
CN2011100901339A 2011-04-11 2011-04-11 单光源双光路并行共焦测量*** Expired - Fee Related CN102213585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100901339A CN102213585B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 单光源双光路并行共焦测量***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100901339A CN102213585B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 单光源双光路并行共焦测量***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102213585A CN102213585A (zh) 2011-10-12
CN102213585B true CN102213585B (zh) 2012-07-25

Family

ID=44744988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100901339A Expired - Fee Related CN102213585B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 单光源双光路并行共焦测量***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102213585B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589471A (zh) * 2012-03-06 2012-07-18 上海理工大学 一种并行共焦检测***及方法
CN103954232A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 华侨大学 一种柔性表面形貌快速提取方法
CN105180828A (zh) * 2015-08-21 2015-12-23 西安交通大学 一种多光束激光共交扫描轮廓仪
CN107449364A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 上海砺晟光电技术有限公司 具有参考光束的激光位移传感器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101666620A (zh) * 2009-09-27 2010-03-10 合肥工业大学 多光源并行共焦显微探测***
CN101858727A (zh) * 2010-04-30 2010-10-13 合肥工业大学 基于数字微镜光源的并行共焦测量***及测量方法
CN202119408U (zh) * 2011-04-11 2012-01-18 合肥工业大学 单光源双光路并行共焦测量***

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007171598A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Olympus Corp 共焦点顕微鏡
JP2009015218A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Olympus Corp 走査型共焦点顕微鏡

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101666620A (zh) * 2009-09-27 2010-03-10 合肥工业大学 多光源并行共焦显微探测***
CN101858727A (zh) * 2010-04-30 2010-10-13 合肥工业大学 基于数字微镜光源的并行共焦测量***及测量方法
CN202119408U (zh) * 2011-04-11 2012-01-18 合肥工业大学 单光源双光路并行共焦测量***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2007-171598A 2007.07.05
JP特开2009-15218A 2009.01.22

Also Published As

Publication number Publication date
CN102213585A (zh) 2011-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9989746B2 (en) Light microscope and microscopy method
KR101819006B1 (ko) 광학 측정 장치
CN102768015B (zh) 荧光响应随动针孔显微共焦测量装置
TWI484139B (zh) 彩色共焦掃描裝置
CN107505121B (zh) 电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置和方法
JP2014508969A (ja) 蛍光顕微鏡検査法における照明位相制御のためのシステムおよび方法
TW201205114A (en) Linear chromatic confocal microscope system
CN101858727B (zh) 基于数字微镜光源的并行共焦测量***及测量方法
CN102213585B (zh) 单光源双光路并行共焦测量***
CN111006854B (zh) 一种微纳结构透镜衍射效率测试装置与方法
CN104296686A (zh) 基于荧光差动共焦技术的光滑大曲率样品测量装置与方法
CN111044260A (zh) 显微物镜畸变测试装置及测试方法
CN103307969A (zh) 白色光干涉测量装置
CN105675615A (zh) 一种高速大范围高分辨率成像***
JP2014048096A (ja) 二次元分光計測装置及び二次元分光計測方法
JP2013224899A (ja) 表面形状測定装置及び方法
JP5756733B2 (ja) 干渉式膜厚計
KR20180091565A (ko) 색수차 렌즈를 이용한 공초점 영상 구현 장치
CN202119408U (zh) 单光源双光路并行共焦测量***
JP7145030B2 (ja) 測定方法及び測定装置
CN205352958U (zh) 一种高速大范围高分辨率成像***
US9945656B2 (en) Multi-function spectroscopic device
KR101331789B1 (ko) 다중 파장을 이용한 3차원 형상 측정 방법 및 장치
CN102121819A (zh) 一种纳米分辨全反射差分微位移测量的方法和装置
CN109932161A (zh) 一种用于检测衍射光栅指标的装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120725

Termination date: 20160411

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee