[实用新型]一种基于模组化高精度显微镜系统的测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于模组化高精度显微镜系统的测试装置，用于高精度显微镜系统的测量标定，属于光学测量技术领域。

背景技术

显微物镜传统的检测方法是观察星点像的情况来判断物镜的成像质量。这种方式有诸多弊端：由于是人眼观察，所以真能针对可见光普段评价物镜性能；需要观测者的主观判断，需要经验丰富的检测人员才能准确的判断；只能定性的判断，无法定量；无法了解物镜焦深情况；无法判断畸变的情况。随着科技的发展，对物镜的制造和检测标准更加严格，物镜使用的普段也不再仅限于可见光，需要定量的测量出物镜的综合成像能力，并且需要测量出精确焦深和畸变来满足系统要求，传统的检测方式已经无法满足这些要求。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于模组化高精度显微镜系统的测试装置，该测试装置通过标定高精度显微镜模组并配合精密移动导轨，从而可以用于精确测量系统中待测物镜的光学性能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于模组化高精度显微镜系统的测试装置，包括测试平台以及位于测试平台上的相机模组、筒镜模组、物镜模组、目标板、光源模组以及机械平移模组，所述机械平移模组与测试平台相互契合连接，机械平移模组相对测试平台沿纵向上下运动，目标板通过物镜模组和筒镜模组成像到相机模组上，目标板固定在机械平移模组的连接件上，目标板通过机械平移模组相对测试平台沿纵向上下运动；还包括数据处理单元，数据处理单元包括中央处理单元以及分别与中央处理单元连接的采集模块和驱动模块；其中，采集模块连接相机模组，相机模组将采集到的图片通过采集模块传输给中央处理单元，驱动模块连接机械平移模组。

其中，所述目标板通过光刻的方式在目标板上刻画亚微米线宽的目标，包括横向，纵向和45度多个方向的条纹和对比度方格。

其中，所述目标板包括MTF/CTF测试目标板、畸变测试目标板和空白测试目标板。

其中，所述机械平移模组包括Z轴移动导轨，Z轴移动导轨的移动精度小于物镜的1倍焦深的四分之一。

其中，所述光源模组包括目标板的背光照明、目标板的侧向照明和通过物镜模组对目标板的同轴照明。

本实用新型测试装置的测试原理采用成像原理，目标板通过被测物镜和标准筒镜成像到相机上，相机采集到的像作为数据处理单元的输入；目标板通过高精度Z轴导轨沿纵向进行精密移动，每移动待测景深的十分之一就进行一次图像采集；然后通过数据处理单元处理，还原出可以评估物镜性能的MTF/CTF以及Though Focus MTF/CTF曲线；将测试目标板替换成畸变测试目标板，畸变是通过采集分划板上网格线图像，进行分析计算，还原出物镜的畸变曲线，从而既可以定性又可以定量显示出待测物镜的综合成像能力。

本实用新型测试装置能够通过测量显微镜系统的综合光学成像性能(MTF/CTF)，畸变和焦深而对显微镜系统以及其相对应的光学，电子和机械子系统进行性能测试评估，包括显微物镜，筒镜，工业相机，照明和机械移动平台等子系统，也可以用来评估标定标准测试目标板；该测试设备能够对任意波段的光学性能进行分析，能够提供精确的测量来评断高精度显微镜及子系统的光学性能，弥补传统的显微镜检测方式无法对高精度高倍显微系统进行高精度标定的问题。

与现有技术相比，本实用新型技术方案具有的有益效果为：

本实用新型测试装置结构简单合理，集成有高精度Z轴导轨，通过高精度Z轴导轨带动目标板沿纵向精确移动，从而实现对待测物镜光学性能的检测。

附图说明

图1为本实用新型基于模组化高精度显微镜系统的测试装置的系统原理图；

图2为本实用新型基于模组化高精度显微镜系统的测试装置的结构示意图；

图3为本实用新型基于模组化高精度显微镜系统的测试装置所有景深轴上和轴外全视场的MTF/CTF测试目标板的局部放大图；

图4为本实用新型基于模组化高精度显微镜系统的测试装置畸变测试目标板的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明，但是本实用新型要求保护的范围并不局限于此。