用于观察样品表面的设备和方法技术

一种用于观察样品（１）的表面（２）的外观的设备，包括用于从预定方向照射所述表面（２）的光源（１１）以及用于观察所述表面（２）的装置。用于观察所述表面（２）的装置包括相对于所述表面（２）位于不同方向的多个基本平面镜（８）。所述装置还包括用于观察所述平面镜（８）的光学系统（６，１４）。每个平面镜（８）反射所述样品（１）的表面（２）的图像到所述光学系统（６，１４）的图像接收部分（６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于观察样品表面的外观的设备，包括用于从预 定方向照射所述表面的光源以及用于观察该表面的装置。
技术介绍
措辞外观在此说明书中用于样品表面的面貌和/或属性的每种组合 以及观察者对它们的感知，包括表面起伏、表面色彩、表面的光反射 和光吸收属性等。观察是通用措辞，其可包括对表面外观的检查和/或 记录和/或分析。为了观察样品表面的外观，可以从特定方向观看表面，光束由此 从另一方向引导至该表面。藉此，依赖于光的方向、强度和色彩以及 依赖于朝该表面观看的方向，可以获得有关该表面的不同信息。观察 到的外观可包括诸如皮肤上的毛发这样的表面的紋理和/或起伏或隆起 或突起，且对于该表面本身或多或少半透明的情形，观察到的外观可 包括表面下的紋理和/或色彩和/或形貌，即亚表面。该》见察可被记录和 /或分析。非接触和无扰动监测技术在许多
对于确定表面和/或亚表 面形貌是有用的。此外，具有几何形状的材料缺陷或者其他特征的类 型和密度可以使用这种技术来表征。这种技术的另一种用途是分析人 体皮肤的特性和状态。也可以利用该设备来校准在不同太阳照射和视 角下地球的空中或太空摄影上呈现的表面的光学属性。为此目的，地 球表面的区域，例如不同类型的土壤、道路密封或者植被，可以通过 该设备来观察，且该观察可以与地球表面的相片比较。具体而言，当形貌细节将被分析时，期望从不同方向观察表面外 观，由此光源也可以从一个或多个预定方向(相对于表面平面的不同 角度)照射该表面。具体而言，当较大物体的表面例如一块人体皮肤要被观察时，不 可能将样品置于设备的内部。这种情况下，设备应置于样品或一部分样品上或与之相抵，由此使得待观察表面的位置位于设备的外侧。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是一种用于观察样品表面的外观的设备，其包 括用于从预定方向照射所述表面的光源，该表面由此从许多不同方向 被同时观察，使得样品的分析可以基于一次观察。本专利技术的另一目的是一种用于观察样品表面的外观的设备，其包 括用于从预定方向照射所述表面的光源，该表面由此从不同方向净皮同 时》见察，且该样品由此可以位于该设备的外侧。为了实现这些目的之一或二者，观察表面的装置包括相对于待观 察表面位于不同方向的多个基本平面镜以及用于观察所述平面镜的光 学系统，由此每个平面镜反射该样品表面的图像到该光学系统的图像 接收部分，即透镜或反射镜等。因此，该平面镜的位置可以固定或者 可调整。镜子基本平坦，即，它们是平坦的或者它们小程度偏离平坦 形状从而放大或缩小它们朝光学系统的图像接收部分反射的图像。因 此，镜子可以是少许凸的或凹的。不过在本说明书中它们指的是平面 镜。在优选实施例中，该平面镜设置在离待观察表面的位置基本相等距 离的位置上，即该表面位置上方的假想球形官面表面附近，由此该位置 位于该常面的中心。由此，平面镜可以沿线设置，即沿着该假想常面表 面的圆的一部分设置，或者平面镜可以设置在所述表面的格栅中，即， 分布在该假想常面的表面上。平面镜的位置的所有其他分布是可行的。优选地，该平面镜设置在离该光学系统的该图像接收部分基本相等 距离的位置上，该图像接收部分即为接收由该平面镜反射的图像的透镜 或反射镜等。如果如上所述，平面镜位于假想球形常面的表面附近，则 光学系统的图像接收部分就如待观察表面那样，位于该常面的中心附近。 这样，光学系统通过距离相同的不同反射镜观察该表面，使得图像是可 比较的。在优选实施例中，该光学系统的图像接收部分和待观察表面相互靠 近，由此使得待观察表面的位置和该平面镜之间的平均距离是待观察表 面的位置和该光学系统的该图像接收部分之间距离的十倍，优选地是十 五倍。当待观察表面的位置和接收该表面的图像的透镜或反射镜的位置5相互靠近时，所有平面镜可以置于距离所述两个位置基本相等距离之处， 由此该光学系统通过基本相同距离的所有平面镜来观察该表面。该光学系统可设置有凸透镜，所谓的鱼眼镜头或者广角镜头，从而 接收来自不同方向的该表面的所有图像。然而，在优选实施例中，该光 学系统的图像接收部分为基本球面镜，优选为凸面镜，由此该平面镜朝 向该球面镜反射该表面的图像，使得该表面的不同图像可以通过所述球 面镜观察。这种反射镜的反射面基本具有球体一部分的形状，使得当朝 该反射镜看去时，可以看到该反射镜周围的宽视角。通过利用反射镜来接收图像，该设备可以按照下述方式设计，即， 光源以及平面镜以及包括该反射镜的光学系统置于穿过待观察表面的位 置的平面的一侧。藉此，该设备可以按照下述方式设计，即，其可以抵 住样品，或者样品可以抵住设备，使得较大样品的一块表面可被观察。 该设备可以设计成可以置于人体皮肤上的手持装置。优选地，存在五个或更多个平面镜，更优选地存在多于八个的平面 镜，使得待观察表面的细节被光学系统从许多方向同时看到，从而彻底 分才斤该表面。在优选实施例中，该光学系统包括用于记录该表面的表现的相机， 该表现包括从不同方向拍摄的待观察表面的许多幅图像，其中该相机以 及光源具有固定位置。优选地，该光源的位置是可调整的，使得该样品表面可以从不同预 定方向被照射，即，入射光束以不同角度照到样品表面。藉此，该相机 可以记录表面被不同地照射的表现，使得可以获得该表面的更多信息。在优选实施例中，该设备包括位于该平面镜前方的球形屏幕，该屏 幕设置有光束可以穿过的一个或更多个开口以及该光学系统的图像接 收部分可被观察的开口 。该球形屏幕可以是由漫射材料制成的可拆卸常面。该i殳备藉此可以附加地用作散射仪，成为例如WO-A-2004/077032 中描述的设备，该设备也是用于分析表面属性的设备。藉此，不是记录 样品表面的图像，而是可以记录来自该表面的不同方向的光反射(辐射)， 这是用于检测和分析样品表面的面貌和属性的另 一种技术。,面也可以 是部分漫射的，使得相机可以拍摄包括通过该平面镜看到的待观察表 面的多幅图像的照片，且一幅或更多幅图像示出待观察表面沿着预定 方向朝向该球形屏幕的漫射部分的辐射。优选地，该球形屏幕由透明材料制成，该透明材料涂布有可基于电 子命令而漫射的材料。藉此，该球形屏幕可以全部设置有所述涂层，使 得该设备可如上所述用作散射仪以及用于从不同方向观察该表面。在优 选实施例中，该涂层应用在该屏幕的一个或更多个部分而形成常面，该 官面可基于电子命令设置有漫射区域和透明区域。可以变为漫射或者基于电子命令而漫射的涂层是已知的，例如已知的聚合物M液晶(PDLC材料)。通过利用电场改变液晶分子的取向， 材料的透明度可以变化。本专利技术还涉及一种用于观察样品表面的外观的方法，其中光源从预 定方向照射所述表面，同时该表面从另一方向被，见察，由此该表面通 过相对于所述表面位于不同方向的多个基本平面镜观察，由此每个平 面镜反射该样品表面的图像到观察所述表面的优选为凸球面镜的光学 系统的图像接收部分。附图说明现在，参考包含三个图解性图示的附图，通过对用于观察样品表 面外观的设备的两个实施例的描述进一步阐述本专利技术，其中 图1示出第一实施例； 图2代表由相机记录的照片；以及 图3示出第二实施例，其中出现球形屏幕。具体实施例方式三幅图仅仅是示意性和图解性说明，仅示出与用于阐述本专利技术相 关联的设备的部分。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于观察样品（１）的表面（２）的外观的设备，包括用于从预定方向照射所述表面（２）的光源（１１）以及用于观察所述表面（２）的装置，其特征在于，用于观察所述表面（２）的装置包括相对于所述表面（２）位于不同方向的多个基本平面镜（８）以及用于观察所述平面镜（８）的光学系统（６，１４），由此每个平面镜（８）反射所述样品（１）的表面（２）的图像到所述光学系统（６，１４）的图像接收部分（６）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-10-5 06121782.41. 一种用于观察样品(1)的表面(2)的外观的设备，包括用于从预定方向照射所述表面(2)的光源(11)以及用于观察所述表面(2)的装置，其特征在于，用于观察所述表面(2)的装置包括相对于所述表面(2)位于不同方向的多个基本平面镜(8)以及用于观察所述平面镜(8)的光学系统(6，14)，由此每个平面镜(8)反射所述样品(1)的表面(2)的图像到所述光学系统(6，14)的图像接收部分(6)。2. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述平面镜(8)设置 在离待观察表面(2)的位置基本相等距离的位置上。3. 如前述权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，所述平面镜 (8)设置在离所述光学系统(6， 14)的所述图像接收部分(6)基本相等距离的位置上。4. 如前述权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，所述光学系 统(6， 14)的图像接收部分(6)和待观察表面(2)相互靠近，由此待 观察表面(2)的位置和所述平面镜(8)之间的平均距离是待观察表面(2) 的位置和所述光学系统(6, 14)的所述图像接收部分(6)之间距 离的十倍。5. 如前述权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，所述光学系 统(6， 14)的所述图像接收部分是球面镜(6)，由此所述平面镜(8) 将所述表面(2 )的图像(23 )反射向所述球面镜(6 )，使得所述表面(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：S瓦德曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]