[實用新型]一種基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置

有效

• 申請號: 201720590474.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN206804276U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 余美群;周威
• 申請（專利權）人: 茂萊(南京)儀器有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01M11/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 李倩

技術領域

本實用新型涉及一種基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置，用于高精度顯微鏡系統的測量標定，屬于光學測量技術領域。

背景技術

顯微物鏡傳統的檢測方法是觀察星點像的情況來判斷物鏡的成像質量。這種方式有諸多弊端：由于是人眼觀察，所以真能針對可見光普段評價物鏡性能；需要觀測者的主觀判斷，需要經驗豐富的檢測人員才能準確的判斷；只能定性的判斷，無法定量；無法了解物鏡焦深情況；無法判斷畸變的情況。隨著科技的發展，對物鏡的制造和檢測標準更加嚴格，物鏡使用的普段也不再僅限于可見光，需要定量的測量出物鏡的綜合成像能力，并且需要測量出精確焦深和畸變來滿足系統要求，傳統的檢測方式已經無法滿足這些要求。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置，該測試裝置通過標定高精度顯微鏡模組并配合精密移動導軌，從而可以用于精確測量系統中待測物鏡的光學性能。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置，包括測試平臺以及位于測試平臺上的相機模組、筒鏡模組、物鏡模組、目標板、光源模組以及機械平移模組，所述機械平移模組與測試平臺相互契合連接，機械平移模組相對測試平臺沿縱向上下運動，目標板通過物鏡模組和筒鏡模組成像到相機模組上，目標板固定在機械平移模組的連接件上，目標板通過機械平移模組相對測試平臺沿縱向上下運動；還包括數據處理單元，數據處理單元包括中央處理單元以及分別與中央處理單元連接的采集模塊和驅動模塊；其中，采集模塊連接相機模組，相機模組將采集到的圖片通過采集模塊傳輸給中央處理單元，驅動模塊連接機械平移模組。

其中，所述目標板通過光刻的方式在目標板上刻畫亞微米線寬的目標，包括橫向，縱向和45度多個方向的條紋和對比度方格。

其中，所述目標板包括MTF/CTF測試目標板、畸變測試目標板和空白測試目標板。

其中，所述機械平移模組包括Z軸移動導軌，Z軸移動導軌的移動精度小于物鏡的1倍焦深的四分之一。

其中，所述光源模組包括目標板的背光照明、目標板的側向照明和通過物鏡模組對目標板的同軸照明。

本實用新型測試裝置的測試原理采用成像原理，目標板通過被測物鏡和標準筒鏡成像到相機上，相機采集到的像作為數據處理單元的輸入；目標板通過高精度Z軸導軌沿縱向進行精密移動，每移動待測景深的十分之一就進行一次圖像采集；然后通過數據處理單元處理，還原出可以評估物鏡性能的MTF/CTF以及Though Focus MTF/CTF曲線；將測試目標板替換成畸變測試目標板，畸變是通過采集分劃板上網格線圖像，進行分析計算，還原出物鏡的畸變曲線，從而既可以定性又可以定量顯示出待測物鏡的綜合成像能力。

本實用新型測試裝置能夠通過測量顯微鏡系統的綜合光學成像性能(MTF/CTF)，畸變和焦深而對顯微鏡系統以及其相對應的光學，電子和機械子系統進行性能測試評估，包括顯微物鏡，筒鏡，工業相機，照明和機械移動平臺等子系統，也可以用來評估標定標準測試目標板；該測試設備能夠對任意波段的光學性能進行分析，能夠提供精確的測量來評斷高精度顯微鏡及子系統的光學性能，彌補傳統的顯微鏡檢測方式無法對高精度高倍顯微系統進行高精度標定的問題。

與現有技術相比，本實用新型技術方案具有的有益效果為：

本實用新型測試裝置結構簡單合理，集成有高精度Z軸導軌，通過高精度Z軸導軌帶動目標板沿縱向精確移動，從而實現對待測物鏡光學性能的檢測。

附圖說明

圖1為本實用新型基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置的系統原理圖；

圖2為本實用新型基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置所有景深軸上和軸外全視場的MTF/CTF測試目標板的局部放大圖；

圖4為本實用新型基于模組化高精度顯微鏡系統的測試裝置畸變測試目標板的局部放大圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步說明，但是本實用新型要求保護的范圍并不局限于此。