基于物方差动共焦轴向测量引导的显微镜自动对焦方法

1

作者 海涌杰 易定容 +2 位作者 黄彩虹 袁涛 梅小华 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期16-21,共6页

针对传统自动聚焦方法效率低,难以适应工业产品微观形貌检测高精度、高效率需求的问题,提出一种基于物方差动共焦轴向测量引导的显微镜自动对焦方法(DCAFM)。在获取测量系统中离焦量和轴向光强差之间的标定曲线后,控制运动机构使物镜与... 针对传统自动聚焦方法效率低,难以适应工业产品微观形貌检测高精度、高效率需求的问题,提出一种基于物方差动共焦轴向测量引导的显微镜自动对焦方法(DCAFM)。在获取测量系统中离焦量和轴向光强差之间的标定曲线后,控制运动机构使物镜与样本的轴向距离以等步距的方式采集图像。通过焦前与焦后位置光强差快速确定当前轴向离焦量,控制轴向运动机构,实现快速自动对焦。搭建显微镜自动对焦实验平台,对样品进行测试。实验结果表明:文中方法的图像对焦速度和灵敏度优于DFT,EOG等自动对焦方法,系统的轴向分辨率优于0.4μm,有效地提高了显微镜的对焦速度和精度。 展开更多

关键词 自动对焦方法 轴向测量 轴向差动共焦 物方差动 微观形貌检测

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基于差动共焦法向测量配准的自由曲面测量方法

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作者 侯宇亮 唐颖奇 +1 位作者 刘昱含 王允 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期626-633,共8页

针对自由曲面设计坐标系和测量坐标系基准不同带来的测量问题,提出了一种基于差动共焦法向测量配准的自由曲面测量方法。方法利用差动共焦曲线过零点位置与被测点准确对应的特性,实现了对被测点的精确定焦;利用PSD在传感器焦点位置对被... 针对自由曲面设计坐标系和测量坐标系基准不同带来的测量问题,提出了一种基于差动共焦法向测量配准的自由曲面测量方法。方法利用差动共焦曲线过零点位置与被测点准确对应的特性,实现了对被测点的精确定焦;利用PSD在传感器焦点位置对被测点倾角进行精确测量;根据被测点倾角,利用ICP Point to Plane方法进行点云配准,提高了点云配准精度,显著提升了面形测量精度。经理论分析和初步实验证明,方法测量面形PV值的精度可以达到65nm,RMS值达到10nm,PV值与zygo干涉仪测量结果相差7nm,RMS值相差1nm,测量结果误差较小。该方法为自由曲面面形的高精度测量提供了一种新的技术途径。 展开更多

关键词 光学测量 差动共焦 自由曲面 法向测量 点云配准

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激光差动共焦透镜中心偏测量系统设计与实现 被引量：2

3

作者 章广威 崔健 +2 位作者 邱丽荣 王允 赵维谦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期24-31,共8页

针对国内外透镜中心偏高精度测量的迫切需求,研制了一套激光差动共焦透镜中心偏测量系统。该系统从中心偏非接触测量的核心定焦原理入手,结合激光差动共焦定焦技术,解决了清晰度法定焦精度差的难题。在光学测量系统误差分析的基础上,对... 针对国内外透镜中心偏高精度测量的迫切需求,研制了一套激光差动共焦透镜中心偏测量系统。该系统从中心偏非接触测量的核心定焦原理入手,结合激光差动共焦定焦技术,解决了清晰度法定焦精度差的难题。在光学测量系统误差分析的基础上,对系统再次优化设计,并利用差动共焦轴向光强响应曲线过零点的位置与被测镜猫眼和共焦点精确对应这一特性,实现了透镜中心偏的高精度测量。通过实验表明,该系统测量精度为0.49%,与传统的清晰度法定焦测量相比,透镜中心偏的测量精度有效提高了6倍。该系统将差动共焦定焦技术有效的应用于透镜中心偏测量中,提高了被测镜猫眼和共焦位置的定焦能力,实现了高精度测量系统的设计,在光学测试和透镜加工及装配领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 差动共焦 透镜中心偏 定焦技术 高精度

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基于卡尔曼预测的差动共焦轮廓跟踪测量方法 被引量：2

4

作者 罗杰 刘子豪 +2 位作者 刘一郡 赵维谦 王允 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期25-32,共8页

针对轴向扫描式差动共焦测量法(ASDCM)测量轮廓效率低下问题,提出一种基于卡尔曼预测的差动共焦轮廓跟踪测量方法。该方法使用激光差动共焦轴向响应曲线数百纳米量程的线性区间实现了表面连续轮廓高精度线性传感测量,提高了测量效率;同... 针对轴向扫描式差动共焦测量法(ASDCM)测量轮廓效率低下问题,提出一种基于卡尔曼预测的差动共焦轮廓跟踪测量方法。该方法使用激光差动共焦轴向响应曲线数百纳米量程的线性区间实现了表面连续轮廓高精度线性传感测量,提高了测量效率;同时引入基于卡尔曼预测器的轮廓跟踪原理利用已测轮廓点数据对未测表面预测并跟踪,扩展了线性传感轮廓测量法测量范围。实验结果表明,该方法相对于ASDCM法测量效率提升了8倍,且实现了轮廓PV值大于线性传感测量范围的标准椭圆柱高精度跟踪测量,激光聚变靶丸内轮廓圆度重复测量标准差达3 nm。为精密元器件表面连续轮廓的高精度、快速、无损测量提供了一种高质量方法。 展开更多

关键词 卡尔曼预测 差动共焦 表面轮廓测量 激光聚变靶丸

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五维位姿监测的差动共焦曲率半径测量 被引量：1

5

作者 庄雨晴 章广威 +2 位作者 赵维谦 崔健 王允 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期975-981,共7页

为提高球面透镜曲率半径的测量精度,提出基于五维位姿监测调整的差动共焦曲率半径高精度测量方法。通过驱动被测样品回转,在探测器上监测被测件的共焦点轨迹,测量被测件球心点与测量光轴之间的偏心误差,结合位姿调整系统对偏心误差进行... 为提高球面透镜曲率半径的测量精度,提出基于五维位姿监测调整的差动共焦曲率半径高精度测量方法。通过驱动被测样品回转,在探测器上监测被测件的共焦点轨迹,测量被测件球心点与测量光轴之间的偏心误差,结合位姿调整系统对偏心误差进行自动补偿,确保测量过程中被测件球心与测量光轴重合,消除被测样品球心离轴引入的测量余弦误差,进而消除每次装调的样品位姿误差对测量精度的影响。理论计算和初步实验表明:该方法对曲率半径的相对重复测量精度(RMS)可达到3.2×10^(-6)。该方法显著提升了曲率半径的重复测量精度,为曲率半径的精密测量提供了有效途径。同时,该方法还为透镜中心偏、焦距、厚度、镜组间隔等多种参数的高精度测量提供了有效方法。 展开更多

关键词 曲率半径 激光差动共焦 五维位姿监测 五维位姿调整 余弦误差

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激光差动共焦透镜中心偏的自动测量

6

作者 王伟 杜卓 +3 位作者 程然 赵维谦 王允 邱丽荣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期3405-3413,共9页

针对现有中心偏差测量方法中测量精度低、透镜姿态调整人为干扰大的问题,提出一种差动共焦透镜中心偏自动测量方法。该方法通过差动共焦定焦技术,依据差动共焦轴向光强响应曲线的过零点精确对应被测镜特征点这一特性,实现对被测镜猫眼... 针对现有中心偏差测量方法中测量精度低、透镜姿态调整人为干扰大的问题,提出一种差动共焦透镜中心偏自动测量方法。该方法通过差动共焦定焦技术,依据差动共焦轴向光强响应曲线的过零点精确对应被测镜特征点这一特性,实现对被测镜猫眼点及共焦点的精准定位;通过高精度气浮转轴驱动被测镜旋转,用位移传感器、圆光栅记录被测镜的位置信息,结合五维位姿自动调整机构,实现对被测镜姿态的高精度校正,消除姿态偏差,提高测量精度;最终,搭建了激光差动共焦透镜中心偏自动测量系统,实现了透镜中心偏的高精度自动测量。实验结果表明:透镜中心偏的测量精度可达0.41%,测量重复性优于100 nm。与现有的人工单次测量相比,该方法的测量重复性较好、随机误差小、测量精度高,为高精度透镜中心偏自动测量提供了一种技术途径。 展开更多

关键词 激光测量 差动共焦 中心偏 自动调整 自动测量 姿态偏差

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基于差动共焦的倾角测量传感器

7

作者 王廷煜 王之一 +4 位作者 杨永强 糜小涛 王建立 姚凯男 程雪 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1481-1489,共9页

为了解决传统激光差动共焦显微镜(LDCM)无法在测距的同时,进行高精度倾斜角度测量的问题,提出了一种基于差动共焦的倾角测量传感器。在对倾斜表面进行测量时,该传感器首先利用轴向扫描获取的差动响应信号精准定位其焦点位置,然后分析显... 为了解决传统激光差动共焦显微镜(LDCM)无法在测距的同时,进行高精度倾斜角度测量的问题,提出了一种基于差动共焦的倾角测量传感器。在对倾斜表面进行测量时,该传感器首先利用轴向扫描获取的差动响应信号精准定位其焦点位置,然后分析显微镜光瞳面场强分布并提取光斑图像的峰值位置,从而实现对倾角的精准测量。首先,建立聚焦光束经倾斜待测面反射后的光场分布模型,对不同倾斜角度下显微镜光瞳面的场强分布情况进行分析。然后,在分析倾斜光斑特征的基础上,提出了采用改进Meanshift算法进行光斑峰值位置提取的方法。最后,通过实验验证了传感器对倾角测量的有效性。实验结果表明,传感器对倾斜程度(0~8°)测量平均误差为0.011°,对倾斜方向(0~360°)的测量平均误差为0.128°,能够满足利用差动共焦非接触光学探针对三维表面进行检测的过程中,对待测表面倾斜角度测量的要求。该传感器为自由曲面的高精度轮廓测量提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 非接触光学探针 差动共焦 三维检测 倾斜测量 峰值提取

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基于偏心抑制的激光差动共焦焦距高精度测量方法

8

作者 杜卓 王伟 +2 位作者 王允 崔健 赵维谦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期39-46,共8页

针对测量球面透镜焦距过程中存在偏心误差导致测量光轴与透镜实际轴线不重合的问题,提出了一种基于偏心抑制的激光差动共焦焦距高精度测量方法,通过驱动工作台旋转测得透镜偏心误差的大小及方向,实现了对被测透镜的误差采集;通过分析误... 针对测量球面透镜焦距过程中存在偏心误差导致测量光轴与透镜实际轴线不重合的问题,提出了一种基于偏心抑制的激光差动共焦焦距高精度测量方法,通过驱动工作台旋转测得透镜偏心误差的大小及方向,实现了对被测透镜的误差采集;通过分析误差大小及方向驱动姿态调整电机,消除了测量过程中由于存在偏心误差对焦距测量精度产生的影响;通过构建系统,优化系统参数,实现了激光差动共焦焦距高精度测量;最终实现基于偏心抑制的焦距高精度测量,解决了焦距测量时测量光轴与透镜实际轴线不重合从而对测量结果产生影响的问题。基于该系统进行了焦距测量实验,实验表明:测量焦距为100 mm透镜时,该方法相对重复测量精度(RMS)可达到0.000503%。该方法显著提高了焦距测量的精度及重复测量精度,为焦距的精密测量提供了一种有效的途径。同时,该方法可应用到镜组加工与装配中,提高镜组的成像质量与测量精度。 展开更多

关键词 焦距 激光差动共焦 中心偏 姿态调整 高精度

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五维自动调整差动共焦间隙测量方法

9

作者 崔明拓 邱丽荣 +1 位作者 崔健 杨帅 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期692-698,共7页

为精确、快速测量镜组内各透镜间的轴向间隙,提出一种基于五维自动调整的差动共焦间隙测量方法。该方法根据CCD探测器实时获取的光斑信号检测被测镜组光轴的平移偏差与倾斜偏差,依据偏差信息、通过五维自动调整技术实现镜组高精度调整,... 为精确、快速测量镜组内各透镜间的轴向间隙,提出一种基于五维自动调整的差动共焦间隙测量方法。该方法根据CCD探测器实时获取的光斑信号检测被测镜组光轴的平移偏差与倾斜偏差,依据偏差信息、通过五维自动调整技术实现镜组高精度调整,再利用差动共焦高精度层析定焦和镜组内部光线追迹实现轴向间隙高精度测量。分析和实验表明,本方法可以有效提高姿态调整效率3.4倍,透镜间隙重复测量精度可达到0.53μm。该方法为实现镜组间隙的快速高精度测量提供了有效途径,同时还为透镜的中心厚度、焦距、半径等多种参数快速高精度测量提供了有效方法。 展开更多

关键词 五维自动调整 镜组轴向间隙 差动共焦 高精度

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用于惯性约束聚变靶丸测量的激光差动共焦传感器 被引量：14

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作者 郭俊杰 邱丽荣 +2 位作者 王允 孟婕 高党忠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期644-651,共8页

针对目前原子力显微镜等方法只能测量激光惯性约束核聚变(ICF)靶丸外表面等难题,研制了高精度、非接触、小型化的激光差动共焦传感器(LDCS)。该传感器基于差动共焦原理,利用激光差动共焦轴向响应曲线的零点对靶丸内外表面和球心分别进... 针对目前原子力显微镜等方法只能测量激光惯性约束核聚变(ICF)靶丸外表面等难题,研制了高精度、非接触、小型化的激光差动共焦传感器(LDCS)。该传感器基于差动共焦原理,利用激光差动共焦轴向响应曲线的零点对靶丸内外表面和球心分别进行定位,并结合物镜微位移驱动技术,实现靶丸内外表面和壳层厚度的高精度测量。该方法减少了靶丸表面的反射率、倾斜等因素对测量瞄准特性的影响,显著提高了系统的抗干扰能力。将传统的显微成像与差动共焦测量光路进行有机融合,实现了对被测样品的精确瞄准。初步实验与理论分析表明:当测量物镜的数值孔径NA为0.65时,LDCS的轴向分辨力优于5nm,信噪比优于1 160,过零点的标准偏差为10nm。该传感器为激光惯性约束核聚变靶丸测量提供了一种新的技术途径。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 靶丸测量 激光差动共焦传感器 零点定位测量

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激光差动共焦曲率半径测量系统的研制 被引量：16

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作者 孙若端 邱丽荣 +1 位作者 杨佳苗 赵维谦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2833-2838,共6页

针对国内高精度曲率半径计量需求,研制一套激光差动共焦曲率半径测量系统。该系统采用差动共焦定焦技术,利用轴向光强响应曲线的过零点精确对应物镜聚焦焦点这一特性,借助过零点对被测件的猫眼和共焦位置进行精密瞄准定位,通过干涉测长... 针对国内高精度曲率半径计量需求,研制一套激光差动共焦曲率半径测量系统。该系统采用差动共焦定焦技术,利用轴向光强响应曲线的过零点精确对应物镜聚焦焦点这一特性,借助过零点对被测件的猫眼和共焦位置进行精密瞄准定位,通过干涉测长技术获取两点间的距离,继而实现曲率半径的高精度测量。该测量系统的机电控制由主控软件完成,可实现机电扫描、数据采集及数据处理,自动化程度高。实验证明,该系统定焦灵敏度高,受环境波动影响小,测量精度可达3×10-6,满足了高精度曲率半径的计量需求。 展开更多

关键词 差动共焦 曲率半径 定焦

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激光差动共焦透镜中心厚度测量系统的研制 被引量：14

12

作者 史立波 邱丽荣 +1 位作者 王允 赵维谦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期683-688,共6页

基于高精度光学共焦定位技术研制了一种全新的非接触透镜中心厚度测量系统,该系统利用差动共焦技术的高轴向层析特性和轴向响应曲线的绝对零点对被测透镜的前表面顶点和后表面顶点分别进行精密瞄准定位;同时,利用激光干涉仪获得透镜前... 基于高精度光学共焦定位技术研制了一种全新的非接触透镜中心厚度测量系统,该系统利用差动共焦技术的高轴向层析特性和轴向响应曲线的绝对零点对被测透镜的前表面顶点和后表面顶点分别进行精密瞄准定位;同时,利用激光干涉仪获得透镜前、后表面顶点的位置坐标;然后通过光线追迹算法计算透镜中心厚度,进而实现了透镜中心厚度的高精度非接触测量。实验结果表明,该系统测量精度高,测量标准差小于1μm,满足透镜中心厚度测量的精度要求。 展开更多

关键词 差动共焦 透镜中心厚度 非接触测量

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光栅尺测长式激光差动共焦曲率半径测量系统 被引量：3

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作者 徐鹏 赵维谦 +2 位作者 王方彪 肖阳 周桃庚 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1023-1028,共6页

为了增强高精度曲率半径测量仪器的抗环境干扰能力,满足现场使用需求,研制了一套基于光栅尺测长的激光差动共焦曲率半径测量系统。该系统利用差动共焦轴向光强响应曲线的过零点对应系统物镜聚焦焦点这一特性,对被测样品的猫眼位置及共... 为了增强高精度曲率半径测量仪器的抗环境干扰能力,满足现场使用需求,研制了一套基于光栅尺测长的激光差动共焦曲率半径测量系统。该系统利用差动共焦轴向光强响应曲线的过零点对应系统物镜聚焦焦点这一特性,对被测样品的猫眼位置及共焦位置进行精确瞄准定位,并借助光栅尺测长得到透镜猫眼位置与共焦位置之间的距离,实现曲率半径的测量。实验表明,该系统相对测量精度优于5×10-6,满足高精度曲率半径测量的精度需求。 展开更多

关键词 差动共焦 曲率半径测量 非接触测量 光栅尺

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激光差动共焦曲率半径测量不确定度评定 被引量：3

14

作者 王旭 王中宇 +1 位作者 赵维谦 邱丽荣 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期155-158,共4页

曲率半径是球面光学元件中的重要参数之一,曲率半径的高精度测量已经成为光学元件使用与加工中的一个关键问题。提出了基于差动共焦法的曲率半径测量方法,研制了1套激光差动共焦曲率半径测量系统,并对2组曲率半径测量结果进行不确定度... 曲率半径是球面光学元件中的重要参数之一,曲率半径的高精度测量已经成为光学元件使用与加工中的一个关键问题。提出了基于差动共焦法的曲率半径测量方法,研制了1套激光差动共焦曲率半径测量系统,并对2组曲率半径测量结果进行不确定度评定。结果表明,2组曲率半径的测量值均与标称值吻合,其相对误差为0.001 15%,两组测量数据的标准不确定度均优于3.211 11×10-4 mm。 展开更多

关键词 曲率半径 差动共焦系统 测量不确定度 评定

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基于激光差动共焦技术的后顶焦度测量系统 被引量：4

15

作者 李飞 李林 +1 位作者 洪宝玉 赵维谦 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期129-132,共4页

为满足后顶焦度高精度测量需求，提出了一种基于激光差动共焦技术的后顶焦度测量方法，研制了一套测量系统。该系统将激光差动共焦技术的精密定焦性能应用于后顶焦度测量，显著地提高了定焦定位能力，利用干涉测长技术测量相应偏离距离... 为满足后顶焦度高精度测量需求，提出了一种基于激光差动共焦技术的后顶焦度测量方法，研制了一套测量系统。该系统将激光差动共焦技术的精密定焦性能应用于后顶焦度测量，显著地提高了定焦定位能力，利用干涉测长技术测量相应偏离距离，最终实现后顶焦度的精密测量。分析了测量装置的设计思路和测量精度的影响因素。理论分析和实验结果表明，该系统测量精度可达0．03m^-1。 展开更多

关键词 计量学 激光差动共焦定焦 后顶焦度 定焦误差 校准

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具有高空间分辨力的双极性绝对式差动共焦检测方法

16

作者 赵维谦 邱丽荣 沙定国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期566-,共1页

提出一种用于超精密三维微细结构测量的横向光学超分辨、轴向纳米级分辨的绝对式高空间分辨力共焦检测方法,该方法利用超分辨光瞳滤波技术最大程度地改善共焦显微系统的横向分辨力,利用探测器轴向偏置的双探测共焦光路布置和双探测信号... 提出一种用于超精密三维微细结构测量的横向光学超分辨、轴向纳米级分辨的绝对式高空间分辨力共焦检测方法,该方法利用超分辨光瞳滤波技术最大程度地改善共焦显微系统的横向分辨力,利用探测器轴向偏置的双探测共焦光路布置和双探测信号归一化差动接受最大程度地改善共焦显微系统的轴向分辨力,最终实现共焦检测系统的高空间分辨力双极性绝对测量。文中以整形环形光横向超分辨为例,初步验证了提出的高空间分辨力差动共焦扫描检测方法的有效性。实验表明:当入射激光束波长λ=632.8 nm,测量物镜数值孔径取NA=0.85,ε=0.5,μM=6.95时,整形环形光瞳式差动共焦传感器的横向分辨力优于0.2μm,轴向分辨力优于2 nm。 展开更多

关键词 差动共焦 超分辨测量 光瞳滤波器 表面测量

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具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量法

17

作者 冯政德 赵维谦 邱丽荣 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第4期488-495,共8页

提出一种新的具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量方法。该方法通过整形环形光式共焦测量法和锐化爱里斑主瓣,改善系统横向分辨力;通过差动共焦测量法改善系统的轴向分辨力,最终达到提高系统空间分辨能力的目的。理论分析和实... 提出一种新的具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量方法。该方法通过整形环形光式共焦测量法和锐化爱里斑主瓣,改善系统横向分辨力;通过差动共焦测量法改善系统的轴向分辨力,最终达到提高系统空间分辨能力的目的。理论分析和实验表明:整形环形光内孔归一化半径ε越大,横向分辨力改善越明显,量程扩展范围越宽;当入射光波长=λ632.8 nm,物镜数值孔径取NA=0.85,=ε0.5时,该系统的横向分辨力优于0.2μm,轴向分辨力优于2 nm。该方法为光触针测量系统空间分辨力的提高提供了1种新的方法,可广泛应用于超精密三维微细结构工件的超精密测量。 展开更多

关键词 差动共焦测量 共焦显微镜 光触针测量

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激光差动共焦显微成像中的轴向快速定焦方法 被引量：8

18

作者 毛新越 赵维谦 +2 位作者 王允 刘大礼 王蕾 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期385-389,共5页

提出了一种基于光强信号实时判断的快速定焦方法,在对样品进行横向扫描的同时,驱动测量物镜轴向移动,对前焦探测器和后焦探测器采集到的光强信号进行实时处理,通过实时判断测量面与样品的位置关系迅速找到焦面位置,可实现快速、准确的... 提出了一种基于光强信号实时判断的快速定焦方法,在对样品进行横向扫描的同时,驱动测量物镜轴向移动,对前焦探测器和后焦探测器采集到的光强信号进行实时处理,通过实时判断测量面与样品的位置关系迅速找到焦面位置,可实现快速、准确的轴向定焦,极大地提升了定焦速度。理论分析和初步的实验表明,该方法在一副图像的采集周期内能够实现轴向定焦,在同等定焦精度条件下,与清晰度定焦方法相比,可节省90℅以上的定焦时间。 展开更多

关键词 差动共焦 显微成像 快速定焦

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差动共焦显微成像高稳定三维扫描技术与系统 被引量：4

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作者 舒攀 盛忠 +2 位作者 邱丽荣 赵伟瑞 赵维谦 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期212-216,221,共6页

激光差动共焦显微镜具备高空间分辨率特点,但因其逐点扫描成像方式,扫描时间长,易受三维扫描系统不稳定和环境干扰等影响,产生系统漂移,影响仪器的空间分辨率。利用楔块机构高稳定特点,结合刹车机构的自由抱闸特性,设计了一种新型的轴... 激光差动共焦显微镜具备高空间分辨率特点,但因其逐点扫描成像方式,扫描时间长,易受三维扫描系统不稳定和环境干扰等影响,产生系统漂移,影响仪器的空间分辨率。利用楔块机构高稳定特点,结合刹车机构的自由抱闸特性,设计了一种新型的轴向升降机构,由此构建了结构更具稳定特性的电动三维扫描系统。稳定性实验验证在搭建的激光差动共焦显微镜上进行,经过监测系统在90min内的轴向位置,轴向漂移小于50nm,与原三维扫描系统漂移140nm对比,漂移速度明显减慢,稳定性有显著提升,进而明显改善了差动共焦显微成像效果。 展开更多

关键词 光学测量 差动共焦 三维扫描 楔块机构 高稳定

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激光差动共焦曲率半径快速测量方法 被引量：2

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作者 李金金 李琦 +3 位作者 崔健 邱丽荣 王允 杨帅 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期566-571,共6页

针对大批量球面光学元件曲率半径的快速、高精度、非接触测量难题,提出一种基于差动共焦技术的批量元件曲率半径快速测量方法。先将一已知曲率半径的样件S在其共焦位置进行扫描定焦,获取其差动共焦曲线和线性段方程;依次装卡同批次被测... 针对大批量球面光学元件曲率半径的快速、高精度、非接触测量难题,提出一种基于差动共焦技术的批量元件曲率半径快速测量方法。先将一已知曲率半径的样件S在其共焦位置进行扫描定焦,获取其差动共焦曲线和线性段方程;依次装卡同批次被测元件S_(l)-S_(n)并无扫描地获得其离焦量;根据样件曲率半径和被测件离焦量换算出被测样品曲率半径。仿真和实验表明,精度可达12.2ppm,同时测量速度比传统式差动共焦曲率半径扫描系统提高59倍。方法仅需1次扫描和N次快速装卡即可实现N件球面元件曲率半径的快速、高精度、非接触式检测,为大批量球面元件的高效率、高精度加工检测提供全新途径。 展开更多

关键词 差动共焦 曲率半径 快速测量

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