[發明專利]光學觀察系統

有效

• 申請號: 200680034604.1
• 申請日: 2006-09-19
• 公開（公告）號: CN101268353A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: D·S－T·江;T·A·魯塞爾;譚偉
• 申請（專利權）人: 諾瓦提斯公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;李崢

技術領域

本發明涉及允許在平坦面上精確投影及觀察彎曲表面的光學系統。本 發明可以用于防止或減少由微粒物質導致的觀察誤差。

背景技術

照相機和目視系統常常用在觀察系統中，尤其用以觀察缺陷。但是， 常規照相機鏡頭對于觀察彎曲表面來說可能不精確和/或足夠，因為通常在 觀察系統中，成像物體被投影到平坦的CCD成像面上。校正該問題的一 項技術是通過減小孔徑的尺寸而增加常規照相機鏡頭的景深。

在特定應用中，例如接觸透鏡觀察，減小孔徑尺寸帶來了額外的困難。 接觸透鏡的較大曲率(約3.5mm的弧矢高度和14mm的直徑)阻止了整個 透鏡表面的均勻聚焦。此外，對于漂浮在液體溶液中的物品，例如接觸透 鏡，當景深被調節為捕捉3.5mm的深度時，溶液中漂浮的碎屑也被聚焦， 使得觀察技術不精確。

本發明通過提供一種光學系統來改善檢查彎曲表面上的缺陷的能力， 而解決此處列出的問題。具體實施例包括能夠觀察接觸透鏡的表面及側面 上的缺陷的光學系統。

發明內容

本發明通過提供一組光學元件而沿特定彎曲表面減小數字照相機的景 深來提供改善觀察分辨率的方法。在一些實施例中，所述特定彎曲表面可 以是接觸透鏡。優選將彎曲表面的像投影在平坦的CCD面上。可以使用 多個光學元件；這樣的元件的可調節性質可包括：前后表面半徑、玻璃類 型、元件之間間距、元件直徑以及元件厚度。對于每個可調節性質可使用 尺寸范圍。例如，在本發明的一個實施例中，第一元件的前表面半徑是在 50到55mm之間；第一元件的后表面半徑是在-30到-35mm之間；第二元 件的前表面半徑是在95到100mm之間；第二元件的后表面半徑是在-15 到-20mm之間；第三元件的前表面半徑是在-15到-20mm之間；第三元件 的后表面半徑是在-25到-30mm之間；第四元件的前表面半徑是在40到 45mm之間；第四元件的后表面半徑是在10到15mm之間；第五元件的前 表面半徑是在10到15mm之間；第五元件的后表面半徑是在-55到-60mm 之間；第六元件的前表面半徑是在20到25mm之間；第六元件的后表面 半徑是在-10到-15mm之間；以及第七元件的前表面半徑是在-15到-20mm 之間。在一個相關實施例中，第一元件的直徑是在15到20mm之間；第 二元件的直徑是在15到20mm之間；第三元件的直徑是在15到20mm之 間；第四元件的直徑是在15到20mm之間；第五元件的直徑是在15到 20mm之間；第六元件的直徑是在20到25mm之間；以及第七元件的直徑 是在20到25.0mm之間。

在相似實施例中，第一元件的厚度是在1到5mm之間；第二元件的 厚度是在1到5mm之間；第三元件的厚度是在1到5mm之間；第四元件 的厚度是在1到5mm之間；第五元件的厚度是在5到10mm之間；第六 元件的厚度是在5到10mm之間；以及第七元件的厚度是在1到5mm之 間。

本發明的元件可以由FK3型玻璃或SFL6型玻璃制成。在本發明的使 用七個光學元件的更具體實施例中，所述第一元件的前表面半徑可以為約 51.9mm；所述第一元件的后表面半徑可以為約-32.0mm；所述第二元件的 前表面半徑可以為約98.4mm；所述第二元件的后表面半徑可以為約 -15.8mm；所述第三元件的前表面半徑可以為約-15.8mm；所述第三元件的 后表面半徑可以為約-29.9mm；所述第四元件的前表面半徑可以為約 40.5mm；所述第四元件的后表面半徑可以為約11.1mm；所述第五元件的 前表面半徑可以為約11.1mm；所述第五元件的后表面半徑可以為約 -58.1mm；所述第六元件的前表面半徑可以為約23.5mm；所述第六元件的 后表面半徑可以為約-13.5mm；所述第七元件的前表面半徑可以為約 -13.5mm；以及所述第七元件的后表面半徑可以為約-16.9mm。