[发明专利]一种焦点探测信号调制装置及方法

权利要求书

1.一种焦点探测信号调制装置，其特征在于，沿光路传播方向，所述焦点探测信号调制装置包括光源、投影组件、成像组件、调制组件和探测组件；

所述光源发出的光束经过所述投影组件在待测物表面形成投影光斑；

所述成像组件用于对所述待测物反射的投影光斑成像，得到调焦光束；

所述调制组件用于对所述调焦光束调制；

所述探测组件用于接收经所述调制组件调制后的调焦光束，并根据接收到的光强大小得到光功率，并用于根据所述光功率获取所述待测物的物方离焦量。

2.根据权利要求1所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述投影组件包括照明模块、第一半透半反镜、第二半透半反镜以及显微物镜，沿光束传播方向，所述照明模块、第一半透半反镜、第二半透半反镜以及显微物镜依次设置在所述光源和所述待测物之间；

所述光源发出的光束经由所述照明模块照射至所述第一半透半反镜，经所述第一半透半反镜反射至所述第二半透半反镜，透过所述第二半透半反镜的光束通过所述显微物镜照射所述待测物表面。

3.根据权利要求2所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述照明模块包括准直透镜，所述准直透镜含有偏振片、滤波片和/或衰减片。

4.根据权利要求3所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述准直透镜包括至少一个镜片。

5.根据权利要求2所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述显微物镜和所述第二半透半反镜还依次位于所述待测物和所述成像组件之间，所述投影光斑经所述待测物表面反射后，依次透过所述显微物镜，并经所述第二半透半反镜反射至所述成像组件。

6.根据权利要求2所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述显微物镜和所述待测物表面之间为空气或浸没液。

7.根据权利要求1所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述成像组件包括中继透镜和聚焦透镜，沿所述调焦光束传播方向，所述中继透镜和所述聚焦透镜依次设置在所述待测物和所述调制组件之间。

8.根据权利要求7所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述中继透镜具有偏振片、滤波片和/或衰减片。

9.根据权利要求1所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述调制组件包括孔径光阑，所述孔径光阑靠近像方焦平面设置，且其轴向平行于所述调焦光束的光轴方向。

10.根据权利要求9所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述调制组件还包括与所述孔径光阑连接的移动机构；

所述移动机构用于带动所述孔径光阑沿所述孔径光阑的轴向作高频往复运动。

11.根据权利要求9所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述调制组件还包括变焦透镜，所述变焦透镜位于所述成像组件和所述孔径光阑之间，所述孔径光阑位于所述变焦透镜和所述成像组件的组合焦点处。

12.根据权利要求11所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述变焦透镜包括声控变焦透镜或电控变焦透镜。

13.根据权利要求9所述的焦点探测信号调制装置，其特征在于，所述成像组件包括分光棱镜、第一聚焦投镜和第二聚焦透镜；

所述调制组件包括第一多孔径光阑、第一探测组件、第二多孔径光阑和第二探测组件；

所述第一聚焦透镜、所述第一多孔径光阑以及第一探测组件形成第一支路，所述第二聚焦透镜，所述第二多孔径光阑以及第二探测组件形成第二支路；沿各自调焦光束的传播方向，所述第一多孔径光阑和所述第二多孔径光阑分别位于所述像方焦平面两侧距离相等的位置；

其中，所述第一多孔径光阑和所述第二多孔径光阑的结构相同，所述第一多孔径光阑和所述第二多孔径光阑均具有多个半径不同的子孔径光阑。