一种组合式相位显微成像测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种组合式相位显微成像测量系统，包括激光光源以及沿所述激光光源的光传播方向依次设置的第一分束器、第二分束器、第一反射镜、第三分束器和相机；以及与第二分束器间隔分布的第二反射镜和与第一分束器间隔分布的第三反射镜；第二分束器具有第一光出口和第二光出口，第二反射镜与第二光出口间隔分布，用于接收第二光出口的激光；第一分束器具有第三光出口和第四光出口，第三反射镜与第三光出口间隔分布，用于接收第三光出口的激光；第三分束器用于接收经由第一反射镜和第三反射镜反射的激光。本发明专利技术解决了现有技术中基于干涉法的定量相位成像显微镜无法同时获取待测物品的透射式和反射式相位信息，从而导致测试结果不准确技术问题。测试结果不准确技术问题。测试结果不准确技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式相位显微成像测量系统


[0001]本专利技术涉及相位成像
，具体涉及一种组合式相位显微成像测量系统。

技术介绍

[0002]相位的定量检测是微观三维形貌测量技术的一个重要课题，无论是在医学生物成像、IC后道、光学微透镜还是表面形貌检测等领域都有着十分重要的作用。相比于传统的光学显微镜，定量相位成像可以提供更高的分辨率和更丰富的信息，具有非接触、无损、高精度测量、实时成像等优势。
[0003]干涉测量法作为定量相位成像中最常用的方法之一，可以同时获得物光光束的振幅和相位信息。现有的基于干涉法的定量相位成像显微镜一般为单独的透射式或者反射式结构，并不具备在不改变结构的前提下同时满足反射样品和透射样品的测量条件，会出现由于无法同时获取待测物品的透射式和反射式相位信息而导致测试结果不准确的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种组合式相位显微成像测量系统，解决现有技术中基于干涉法的定量相位成像显微镜无法同时获取待测物品的透射式和反射式相位信息而导致测试结果不准确的技术问题。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种组合式相位显微成像测量系统，包括激光光源以及沿所述激光光源的光传播方向依次设置的第一分束器、第二分束器、第一反射镜、第三分束器和相机；以及与所述第二分束器具有一设定间距分布的第二反射镜和与所述第一分束器具有一设定间距分布的第三反射镜；所述激光光源、所述第一分束器、所述第二分束器、所述第一反射镜、所述第三分束器和所述相机两两之间设置有间距；所述第二分束器具有第一光出口和第二光出口，所述第二反射镜与所述第二光出口间隔分布，用于接收所述第二光出口的激光，所述第一反射镜用于接收所述第一光出口的激光；所述第一分束器具有第三光出口和第四光出口，所述第三反射镜与所述第三光出口间隔分布，用于接收所述第三光出口的激光，所述第二分束器用于接收所述第四光出口的激光，所述第三分束器用于接收经由所述第一反射镜和所述第三反射镜反射的激光。
[0006]在一些实施例中，还包括激光准直滤波组件，所述激光准直滤波组件沿光传播方向位于所述激光光源和所述第一分束器之间且与所述激光光源和所述第一分束器间隔分布，所述激光准直滤波组件包括沿光传播方向依次间隔分布的第一透镜、针孔和第二透镜。
[0007]在一些实施例中，所述激光准直滤波组件可沿光路方向移动。
[0008]在一些实施例中，还包括第三透镜，所述第三透镜沿所述激光光源的光传播方向位于所述第一分束器和所述第二分束器之间，且与所述第一分束器和所述第二分束器间隔分布。
[0009]在一些实施例中，还包括沿所述激光光源的光传播方向分布的第四透镜，所述第四透镜位于所述第一反射镜和所述第三分束器之间，且与所述第一反射镜和所述第三分束器间隔分布。
[0010]在一些实施例中，还包括第五透镜，所述第五透镜位于所述第二分束器和所述第二反射镜之间，且与所述第二分束器和所述第二反射镜间隔分布。
[0011]在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为消色差双胶合透镜。
[0012]在一些实施例中，还包括沿所述激光光源的光传播方向间隔分布的第一物镜和第二物镜，所述第一物镜和所述第二物镜均位于所述第二分束器和所述第一反射镜之间且均与所述第二分束器和所述第一反射镜间隔分布。
[0013]在一些实施例中，还包括待检测物底座，所述待检测物底座位于所述第一物镜和所述第二物镜之间，且与所述第一物镜和所述第二物镜间隔分布。
[0014]在一些实施例中，所述第一分束器具有第一转动轴，所述第二分束器具有第二转动轴，所述第三分束器具有第三转动轴，所述第一分束器可绕所述第一转动轴转动，所述第二分束器可绕所述第二转动轴转动，所述第三分束器可绕所述第三分束器转动。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供的组合式相位显微成像测量系统，包括沿光传播方向依次间隔分布的激光光源、第一分束器、第二分束器、第一反射镜、第三分束器和相机；以及与所述第二分束器间隔分布的第二反射镜和与所述第一分束器间隔分布的第三反射镜；所述第二分束器具有第一光出口和第二光出口，所述第二反射镜与所述第二光出口间隔分布，用于接收所述第二光出口的激光，所述第一反射镜用于接收所述第一光出口的激光；所述第一分束器具有第三光出口和第四光出口，所述第三反射镜与所述第三光出口间隔分布，用于接收所述第三光出口的激光，所述第二分束器用于接收所述第四光出口的激光，所述第三分束器用于接收经由所述第一反射镜和所述第三反射镜反射的激光。本专利技术通过结合迈克尔逊干涉结构和马赫曾德尔干涉结构构成了一种透射反射式相位显微成像测量系统，能够在不改变结构的前提下同时测量被测样品的厚度和表面轮廓信息，对被测样品的适用范围更广，可以用于不同类型的样品和应用领域。
附图说明
[0016]图1是本专利技术提供的组合式相位显微成像测量系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的组合式相位显微成像测量系统中，光路采集的透射样品的干涉图；图3是本专利技术提供的组合式相位显微成像测量系统中，光路采集的干涉图恢复出的真实三维形貌图；图4是本专利技术提供的组合式相位显微成像测量系统中，光路采集的反射样品的干涉图；图5是本专利技术提供的组合式相位显微成像测量系统中，光路采集的干涉图恢复出的真实三维形貌图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]本专利技术实施例提供了一种组合式相位显微成像测量系统，如图1所示，包括沿光传播方向依次间隔分布的激光光源1、第一分束器2、第二分束器3、第一反射镜4、第三分束器5和相机6；以及与所述第二分束器3间隔分布的第二反射镜7和与所述第一分束器2间隔分布的第三反射镜8；所述第二分束器3具有第一光出口和第二光出口，所述第二反射镜7与所述第二光出口间隔分布，用于接收所述第二光出口的激光，所述第一反射镜4用于接收所述第一光出口的激光；所述第一分束器2具有第三光出口和第四光出口，所述第三反射镜8与所述第三光出口间隔分布，用于接收所述第三光出口的激光，所述第二分束器3用于接收所述第四光出口的激光，所述第三分束器5用于接收经由所述第一反射镜4和所述第三反射镜8反射的激光。
[0019]在本实施例中，通过结合迈克尔逊干涉结构和马赫曾德尔干涉结构构成了一种透射反射式相位显微成像测量系统，能够在不改变结构的前提下同时测量被测样品的厚度和表面轮廓信息，对被测样品的适用范围更广，可以用于不同类型的样品和应用领域。
[0020]需要说明的是，测量系统的各个组成构件之间的间距可调节，为了使测量系统更加紧凑，测量系统的各个组成构件之间的间距在预设的间距范围内越小越好。
[0021]进一步的，第三反射镜8与第二光出口的激光方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式相位显微成像测量系统，其特征在于，包括激光光源以及沿所述激光光源的光传播方向依次设置的第一分束器、第二分束器、第一反射镜、第三分束器和相机；以及与所述第二分束器具有一设定间距分布的第二反射镜和与所述第一分束器具有一设定间距分布的第三反射镜；所述激光光源、所述第一分束器、所述第二分束器、所述第一反射镜、所述第三分束器和所述相机两两之间设置有间距；所述第二分束器具有第一光出口和第二光出口，所述第二反射镜与所述第二光出口间隔分布，用于接收所述第二光出口的激光，所述第一反射镜用于接收所述第一光出口的激光；所述第一分束器具有第三光出口和第四光出口，所述第三反射镜与所述第三光出口间隔分布，用于接收所述第三光出口的激光，所述第二分束器用于接收所述第四光出口的激光；所述第三分束器用于接收经由所述第一反射镜和所述第三反射镜反射的激光。2.根据权利要求1所述的组合式相位显微成像测量系统，其特征在于，还包括激光准直滤波组件，所述激光准直滤波组件沿光传播方向位于所述激光光源和所述第一分束器之间且与所述激光光源和所述第一分束器间隔分布，所述激光准直滤波组件包括沿光传播方向依次间隔分布的第一透镜、针孔和第二透镜。3.根据权利要求2所述的组合式相位显微成像测量系统，其特征在于，所述激光准直滤波组件可沿光路方向移动。4.根据权利要求2所述的组合式相位显微成像测量系统，其特征在于，还包括第三透镜，所述第三透镜沿所述激光光源的光传播方向位于所述第一分束器和所述第二分束器之间，且与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴征宇，祝仁龙，谢怡君，
申请(专利权)人：板石智能科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：