景深可调成像系统技术方案

本发明专利技术提供了一种景深可调成像系统

【技术实现步骤摘要】
景深可调成像系统


[0001]本专利技术涉及光学成像系统
，特别是涉及景深可调成像系统
。

技术介绍

[0002]随着光学技术的发展，用于观察物体表面的光学成像系统被设计和开发，而分辨率是光学成像系统的重要指标之一
。
由于半导体行业及工业测量与生物样本观察物体不同，生物样本多数情况下均较薄，为了提高观察的分辨率，只需增大数值孔径即可实现高分辨观察
。
但工业检测的待测物通常具有较大高度，不能同时看清顶部和底部，导致对待测物的测量和观察不便
。
因此需要设计和开发一种景深可调的光学成像系统
。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对大尺寸的待测物无法同时观察顶部和底部的问题，提供一种景深可调成像系统
。
[0004]一种景深可调成像系统，包括：
[0005]照明系统，所述照明系统包括光源组件和第一透镜组，所述第一透镜组设置于所述光源组件的发光侧；
[0006]接收系统，所述接收系统包括第二透镜组和可变光阑，所述第二透镜组设置于所述第一透镜组的像侧，所述可变光阑设置于所述第二透镜组内；以及
[0007]成像系统，所述成像系统包括设置于所述第二透镜组的像侧的第三透镜组；
[0008]所述景深可调成像系统的景深满足以下条件式：
[0009][0010]其中，
D.F.
表示所述景深可调成像系统的景深，
NA2表示所述接收系统的数值孔径，
λ/>表示工作波段的主波长
。
[0011]在其中一个实施例中，所述照明系统的数值孔径满足以下条件式：
[0012]NA1＝
D/F
；
[0013]其中，
NA1表示所述照明系统的数值孔径，
D
表示所述可变光阑的口径，
f
表示所述接收系统焦距
。
[0014]在其中一个实施例中，所述可变光阑的位置不可变动，且所述可变光阑的位置满足以下条件式：
[0015][0016]其中，
l
表示所述可变光阑到所述接收系统的物面的距离，
L
表示所述接收系统的物面到该第二透镜组的最后一个镜片的表面的距离
。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一透镜组中靠近所述接收系统的像侧的一个镜片的口径大于等于所述第二透镜组中靠近所述接收系统的物侧的一个镜片的口径
。
[0018]在其中一个实施例中，所述光源组件具有可分别工作的多个照明区域
。
[0019]在其中一个实施例中，所述景深可调成像系统进一步包括设置于所述第一透镜组内的起偏器以及设置于所述第三透镜组的物侧的检偏器
。
[0020]在其中一个实施例中，所述第一透镜组至少包括折射率大于
1.5
的一个镜片
。
[0021]在其中一个实施例中，所述接收系统进一步包括设置于所述第二透镜组外侧的暗场照明镜片，所述暗场照明镜片包括中空圆台和凸设于所述中空圆台的大端的多个凸台结构，所述中空圆台的大端靠近所述成像系统，所述照明系统进一步包括设置于所述中空圆台的大端的一侧的暗场照明组件
。
[0022]在其中一个实施例中，所述暗场照明镜片的内径的数值大于所述第二透镜组的所有镜片的口径
。
[0023]在其中一个实施例中，所述景深可调成像系统进一步包括设置于所述照明系统和所述接收系统之间的一个分光镜
。
[0024]上述景深可调成像系统，能够通过调节可变光阑的口径，来调节成像系统的景深，从而能够观测较深或较高的待测物
。
附图说明
[0025]图1为本申请的第一示例的景深可调成像系统的光路示意图；
[0026]图2为本申请的第二示例的景深可调成像系统的光路示意图；
[0027]图3为本申请的第三示例的景深可调成像系统的光路示意图；
[0028]图4为本申请的第三示例的景深可调成像系统的暗场照明镜片的侧视示意图；
[0029]图5为本申请的第一示例的景深可调成像系统的照明系统的
rayfan
图；
[0030]图6为本申请的第一示例的景深可调成像系统的照明系统的
spot
图；
[0031]图7为本申请的第一示例的景深可调成像系统的接收系统的
rayfan
图；
[0032]图8为本申请的第一示例的景深可调成像系统的接收系统的
spot
图；
[0033]图9为本申请的第一示例的景深可调成像系统的成像系统的
rayfan
图；
[0034]图
10
为本申请的第一示例的景深可调成像系统的成像系统的
spot
图；
[0035]图
11
为本申请的第二示例的景深可调成像系统的接收系统的
rayfan
图；
[0036]图
12
为本申请的第二示例的景深可调成像系统的接收系统的
spot
图；
[0037]图
13
为本申请的第三示例的景深可调成像系统的暗场照明能量分布示意图
。
[0038]附图标记：
10、
照明系统；
11、
光源组件；
12、
第一透镜组；
13、
暗场照明组件；
131、
中空圆台；
132、
凸台结构；
20、
接收系统；
21、
第二透镜组；
22、
可变光阑；
30、
成像系统；
31、
第三透镜组；
40、
起偏器；
50、
检偏器；
60、DIC
棱镜；
70、
分光镜；
80、
暗场照明镜片
。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明
。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术
。
但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制
。
[0040]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种景深可调成像系统，其特征在于，包括：照明系统，所述照明系统包括光源组件和第一透镜组，所述第一透镜组设置于所述光源组件的发光侧；接收系统，所述接收系统包括第二透镜组和可变光阑，所述第二透镜组设置于所述第一透镜组的像侧，所述可变光阑设置于所述第二透镜组内；以及成像系统，所述成像系统包括设置于所述第二透镜组的像侧的第三透镜组；所述景深可调成像系统的景深满足以下条件式：其中，
D.F.
表示所述景深可调成像系统的景深，
NA2表示所述接收系统的数值孔径，
λ
表示工作波段的主波长
。2.
根据权利要求1所述的景深可调成像系统，其特征在于，所述照明系统的数值孔径满足以下条件式：
NA1＝
D/F
；其中，
NA1表示所述照明系统的数值孔径，
D
表示所述可变光阑的口径，
f
表示所述接收系统焦距
。3.
根据权利要求1所述的景深可调成像系统，其特征在于，所述可变光阑的位置不可变动，且所述可变光阑的位置满足以下条件式：其中，
l
表示所述可变光阑到所述接收系统的物面的距离，
L
表示所述接收系统的物面到该第二透镜组的最后一个镜片的表面的距离
。4.
根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伸朋，张雷梦婷，胡森虎，连君素，
申请(专利权)人：宁波舜宇仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：