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光学设计

消除同轴镜面反射鬼像的方法(偏振片+1/4波片)

时间:2023/6/29 21:10:21   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:146   评论:0
内容摘要:一、同轴照明技术同轴光源从侧面将光线发射到半反射镜上,反射镜再将光线反射到工件上。镜面反射光可以返回到相机,而工件表面如刻印伤痕等凹凸不平的部分产生的漫反射光则不能接受到。这样就使得工件的边缘点形成了对比度。而且,来自工件的光线越远,不能接受到的漫反射光就越多,形成更大的图像对比度和清晰度。二、能够消除系统自身杂散光(...

一、同轴照明技术

  同轴光源从侧面将光线发射到半反射镜上,反射镜再将光线反射到工件上。镜面反射光可以返回到相机,而工件表面如刻印伤痕等凹凸不平的部分产生的漫反射光则不能接受到。这样就使得工件的边缘点形成了对比度。而且,来自工件的光线越远,不能接受到的漫反射光就越多,形成更大的图像对比度和清晰度。


消除同轴镜面反射鬼像的方法(偏振片+1/4波片)

二、能够消除系统自身杂散光(鬼像)的方法。

1、技术领域
  本方法涉及一种能够消除系统自身杂散光(鬼像)的系统布局。
2、背景技术
  照明系统属于同轴,即物镜本身即当照明聚光镜用,又当成像系统两用。
  光源发出的光经物镜系统后,再经被测物体后返回系统内。再经物镜、管镜成像于CCD上。但由于光路中存在多个镜片,由多个镜面反射的杂散光(鬼像)就会进入管镜,造成了较大的使用效果。
3、解决问题
  为克服现有同轴系统中较强杂散光的不足,提供一种能够消除系统自身杂散光(鬼像)的模型,它能够利用简单元件达到消除背景杂散光的目的。
4、实施方式
  光路图解,光源4出来的光经过起偏镜1后,经分光镜6、物镜系统5、1/4波片2后从系统内出射。在使用时,由系统出射的光到被观察物体表面后,返回系统内部,再经过1/4波片2、物镜5、分光镜6、检偏镜3、管镜7后,成像于CCD8上。其中1/4波片对应的中心波长与光源发出的光相对应,检偏器的检偏方向和起偏器的起偏方向相互垂直。

  原理图解,由光源4发出的光经过起偏镜1后成为线偏振光(图中的虚线表示偏振方向),偏振方向由起偏器1的起偏方向决定,这样就保证了照射到管镜7上的光束都为线偏光;按照上面所述的光路图解,线偏振光会经过1/4波片2后成为圆偏振光(如图中椭圆所示),圆偏振光的旋光方向由晶体的性质决定,圆偏振光经被测件后返回系统内,再经过一次1/4波片2后成为线偏振光(如图中的黑点所示);但此时的偏振方向与经过起偏器1的振动方向想到垂直,正好可以经过检偏镜3,检偏镜3的检偏方向和起偏镜1的起偏方向正好垂直。其中杂散光多由物镜系统5引起,此时的杂散光由于没经过1/4波片2,偏振方向和检偏器3的检偏方向垂直,不能进入管镜7,从而大大减小了杂散光(鬼像)对成像的影响。

消除同轴镜面反射鬼像的方法(偏振片+1/4波片)


消除同轴镜面反射鬼像的方法(偏振片+1/4波片)


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