自动对焦及取像系统、显微镜技术方案

本申请提供一种显微镜的自动对焦及取像系统，包含一焦距调整模块，具有一光学模块用以将第一光源发出的光线转换成直线光束，该直线光束经由第一光学组件传递至待测物的对焦平面，该待测物沿着XY方向设置，及第二光学组件将从该对焦平面反射的该直线光束传递至第一传感器并取得对焦影像，运算单元根据该对焦影像的位置数值控制一置动器调整该第一光学组件的Z方向位置、取像模块具有第三光学组件将第二光源发出的光线投射至该待测物的取像平面，及第四光学组件将经由该取像平面反射的该光线成像至第二传感器以取得目标影像。该光线成像至第二传感器以取得目标影像。该光线成像至第二传感器以取得目标影像。

【技术实现步骤摘要】
自动对焦及取像系统、显微镜


[0001]本申请是关于显微镜的自动对焦及取像系统，特别是一种用于电子产品的快速对焦及取像的系统。

技术介绍

[0002]显微镜具有高影像放大率特性，可以将细小的物体放大来观察，也因为高放大率的关系，景深(Depth of field)范围相对会比较小，使用者需要花时间调整物镜与被观察物的距离才能够清楚地看到被观察物体，而市面上自动对焦系统因为对焦平面就是取像平面，所以可以快速的调整物镜与被观察物的距离，使用者不需要花太多时间就可以取得清楚的影像。
[0003]然而目前的电子产品为了特殊功能性的设计，如屏下摄影机、LED玻璃基板封装、液晶面板封装(Chip on glass、Film on glass)，大多会将相关电子组件放在一个介质材料上面，要检查该电子组件时需要穿透该介质材料才能观察，如果使用市面上的自动对焦系统就不容易达到快速对焦的目的，或者需要多道程序才能完成对焦，导致生产效率下降。

技术实现思路

[0004]本申请所要解决的技术问题在于提供一种自动对焦及取像系统，包含一焦距调整模块，具有一光学模块用以将一第一光源发出的光线转换成一直线光束，该直线光束经由一第一光学组件传递至一待测物的一对焦平面，及一第二光学组件将从该对焦平面反射的该直线光束传递至一第一传感器以取得一对焦影像，一运算单元根据该对焦影像的位置数值控制一置动器调整该第一光学组件的一Z方向位置，以及一取像模块，具有一第三光学组件将一第二光源发出的一光线投射至该待测物的一取像平面，及一第四光学组件将经由该取像平面反射的该光线成像至一第二传感器以取得一目标影像。
[0005]其中还具有一第一分光组件及一第二分光组件位于该对焦平面与该第一传感器之间的光线路径上，该第一分光组件用以将该直线光束的部分传递至该第二分光组件，该第二分光组件将该直线光束的部分反射至该第一光学组件并由该第一光学组件将该直线光束的部分传递至该对焦平面，该第二分光组件允许从该对焦平面反射回该第一光学组件的该直线光束的部分反射至该第一分光组件，该第一分光组件允许该直线光束的部分反射至该第二光学组件，并由该第二光学组件传递至该第一传感器。
[0006]其中该第二分光组件与一第三分光组件位于该第二传感器与该取像平面之间及该第三光学组件与该取像平面之间的光线路径上，该第三分光组件用以将该第二光源的部分光线反射至该第二分光组件，该第二分光组件将该光线的部分传递至该第一光学组件并由该第一光学组件将该光线的部分传递至该取像平面，该第二分光组件允许从该取像平面反射回该第一光学组件的该光线的部分传递至该第三分光组件，该第三分光组件允许将该光线的部分经过第四光学组件成像至该第二传感器。
[0007]较佳的，该取像模块还具有一吸光板及一第一反射组件，该第一反射组件将该第
二光源的光线经由一第三分光组件后的部分该光线反射至该吸光板。
[0008]较佳的，还具有一第三光源及一第二反射组件，该第二反射组件将该第三光源的一光线反射至一第四分光组件，该第四分光组件将该第三光源的该光线的部分并反射至该第一光学组件，该第一光学组件将该光线传递至该取像平面，该第三光源为高功率的雷射光。
[0009]较佳的，该对焦平面与该取像平面间的距离介于0mm至10mm。
[0010]较佳的，该第一光源为雷射光或发光二极管，该第二光源为发光二极管。
[0011]本申请还具有一种显微镜，具有如前述的自动对焦及取像系统。
[0012]有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0014]图1是本申请第一实施例的光线路径图；
[0015]图2是本申请第一传感器取得的对焦影像画面示意图；
[0016]图3是对焦影像的x位置与第一光学组件在Z方向位置呈线性关系图；
[0017]图4是本申请的第二实施例的第一传感器取得的对焦影像画面示意图；
[0018]图5是本申请的第三实施例的光线路径图；
[0019]图6是本申请的第四实施例的光线路径图。
[0020]符号说明
[0021]A、B、C：对焦影像的局部线段
[0022]h：取像距离
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10：第一光源
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101：直线光束
[0023]z：第一光学组件与对焦平面之间的距离
[0024]11：光学模块
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13：第一传感器
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15：运算单元
[0025]17：置动器
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20：第二光源
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22：第二传感器
[0026]31：第一分光组件
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32：第二分光组件
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33：第三分光组件
[0027]41：第一光学组件
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42：第二光学组件
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43：第三光学组件
[0028]44：第四光学组件
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51：对焦平面
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52：取像平面
[0029]61：第一反射组件
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62：吸光板
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71：第四分光组件
[0030]72：第二反射组件
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73：第三光源
具体实施方式
[0031]在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
[0032]请参阅图1，绘示一种自动对焦及取像系统，包含一焦距调整模块以及一取像模块，该焦距调整模块具有一光学模块11用以将一第一光源10发出的光线转换成一直线光束101，该直线光束101经由一第一光学组件41传递至一待测物的一对焦平面51，该待测物沿
着一XY方向设置，及一第二光学组件42将从该对焦平面51反射的该直线光束101传递至一第一传感器13以取得一对焦影像，一运算单元15根据该对焦影像的位置数值控制一置动器17调整该第一光学组件41的一Z方向位置，该运算单元15进行图像处理及分析，该运算单元15可以是但不限于CPU、DSP、FPGA或混合信号处理器等可编程信号处理组件。
[0033]进一步说明，该焦距调整模块还具有一第一分光组件31及一第二分光组件32位于该对焦平面51与该第一传感器13之间的光线路径上，该第一分光组件31用以将该直线光束101的部分传递至该第二分光组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动对焦及取像系统，其特征在于，包含：一焦距调整模块，具有一光学模块用以将一第一光源发出的光线转换成一直线光束，该直线光束经由一第一光学组件传递至一待测物的一对焦平面及一第二光学组件将从该对焦平面反射的该直线光束传递至一第一传感器以取得一对焦影像，一运算单元根据该对焦影像的位置数值控制一置动器调整该第一光学组件的一Z方向位置；以及一取像模块，具有一第三光学组件将一第二光源发出的一光线投射至该待测物的一取像平面，及一第四光学组件将经由该取像平面反射的该光线成像至一第二传感器以取得一目标影像。2.根据权利要求1所述的自动对焦及取像系统，其特征在于，还具有一第一分光组件及一第二分光组件位于该对焦平面与该第一传感器之间的光线路径上，该第一分光组件用以将该直线光束的部分传递至该第二分光组件，该第二分光组件将该直线光束的部分反射至该第一光学组件并由该第一光学组件将该直线光束的部分传递至该对焦平面，该第二分光组件允许从该对焦平面反射回该第一光学组件的该直线光束的部分反射至该第一分光组件，该第一分光组件允许该直线光束的部分反射至该第二光学组件，并由该第二光学组件传递至该第一传感器。3.根据权利要求2所述的自动对焦及取像系统，其特征在于，该第二分光组件与一第三分光组件位于该第二传感器与该取像平面之间及该第三光学组件与该取像平面之间的光线路径上...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泳男，郑钦源，余昀庭，
申请(专利权)人：极智光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：