[發明專利]利用平面反射鏡合光的成像系統及光學測量裝置

有效

• 申請號: 201010524334.0
• 申請日: 2010-10-28
• 公開（公告）號: CN102455511A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 劉濤;李國光;艾迪格·基尼歐;馬鐵中;夏洋;嚴曉浪
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;北京智朗芯光科技有限公司
• 主分類號: G02B27/14
• 分類號: G02B27/14;G01B11/00;G01B11/24;G01N21/84
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 王建國

1.一種利用平面反射鏡合光的成像系統，包括成像聚光單元以及圖像探測器，其特征在于：所述光學成像系統還包括第一可移動反射鏡，其中，第一光束射向樣品，第二光束可經所述第一可移動反射鏡入射到樣品，從樣品表面反射的光經所述成像聚光單元成像到所述圖像探測器，所述第一可移動反射鏡的非反射面朝向該第一光束來向，其反射面朝向第二光束的來向，通過移動所述第一可移動反射鏡，使得第一光束與第二光束重合或分離。

2.如權利要求1所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述第一可移動反射鏡，其移動為移入和移出所述成像系統的光路。

3.如權利要求2所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述重合或分離具體為：當所述第一可移動反射鏡移入光路中時，其非反射面完全遮蔽第一光束，第二光束經所述第一可移動反射鏡入射到樣品，第一光束和第二光束分離；當所述第一可移動反射鏡部分地移出光路，其非反射面部分地遮蔽第一光束，第一光束的未遮蔽部分入射到樣品，第二光束經所述第一可移動反射鏡入射到樣品，第一光束和第二光束重合；當所述第一可移動反射鏡完全移出光路，第一光束不受遮蔽地直接入射到樣品，第二光束不入射到樣品，第一光束和第二光束完全分離。

4.如權利要求3所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述第一光束和第二光束垂直入射到樣品表面。

5.如權利要求3所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述第一光束和第二光束傾斜入射到樣品表面。

6.如權利要求4所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：還包括一分光器，位于所述第一可移動反射鏡與成像聚光單元之間，第二光束經分光器反射或透射后入射到所述第一可移動反射鏡；當所述第一可移動反射鏡移入所述成像系統的光路中，其非反射面完全遮蔽第一光束，第二光束經分光器和所述第一可移動反射鏡后入射到樣品表面，樣品表面的反射光經所述第一可移動反射鏡和分光器，通過所述成像聚光單元，成像到所述圖像探測器；當所述第一可移動反射鏡部分地移出所述成像系統的光路，其非反射面部分地遮蔽第一光束，第一光束的未遮蔽部分入射到樣品表面，第二光束經分光器和所述第一可移動反射鏡后入射到樣品表面，且第一光束和第二光束重合，樣品表面的反射光經所述第一可移動反射鏡和分光器，通過所述成像聚光單元，成像到所述圖像探測器；當所述第一可移動反射鏡完全移出所述成像系統的光路，則第一光束不受遮蔽地入射到樣品表面，第二光束不入射到樣品表面。

7.如權利要求5所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：還包括第二可移動反射鏡，其位于樣品與所述成像聚光單元之間，當所述第一可移動反射鏡移入所述成像系統的光路中，其非反射面完全遮蔽第一光束，第二光束經第一可移動反射鏡后入射到樣品表面，樣品表面的反射光經所述第二可移動反射鏡反射后，通過所述成像聚光單元，成像到所述圖像探測器；當所述第一可移動反射鏡部分地移入所述成像系統的光路中，使得其非反射面部分地遮蔽第一光束，第一光束的未遮蔽部分入射到樣品表面，第二光束經所述第一可移動反射鏡反射后入射到樣品表面，且第一光束和第二光束重合，樣品表面的反射光經第二可移動反射鏡反射后，通過所述成像聚光單元，成像到所述圖像探測器；當所述第一可移動反射鏡和第二可移動反射鏡完全移出所述成像系統的光路，則第一光束不受遮蔽地入射到樣品表面，第二光束不入射到樣品表面，第一光束經樣品表面反射后不入射到圖像探測器。

8.如權利要求6所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述分光器為薄膜分光器、具有狹縫的平面反射元件、分光薄片、分光棱鏡或點格分光器。

9.如權利要求1所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述圖像探測器為CCD或CMOS。

10.如權利要求1所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：所述圖像探測器與所述成像聚光單元構成遠心成像系統。

11.如權利要求3所述的利用平面反射鏡合光的成像系統，其特征在于：當第一可移動反射鏡部分地移除所述光學成像系統的光路時，其非反射面與第一光束的重疊面積略大于遮蔽位置處第一光束橫截面積的一半。

12.一種光學測量裝置，其特征在于：具有如以上任何一權利要求所述的成像系統，其中第一光束為探測光束，第二光束為照明光束。