彩色共焦显微系统及其信号处理方法

摘要

本发明提供一种彩色共焦显微系统及其信号处理方法，其利用第一光纤模块将一侦测光调制成侦测光并经过色散物镜而形成多个子色散光场，再聚焦至待测物上。由该待测物反射的测物光经过与该第一光纤模块共轭的第二光纤模块以形成一滤波光。该滤波光经过分光之后分别投射至一组色彩感测单元以分别感测被分光的两道滤波光，而分别产生聚焦位置相互错位的两组三色光强度信号。再对该两组三色光强信号进行演算以得到三个分别对应不同色光的强度信号比例。最后由最大强度信号比例以及一深度关系曲线得到对应该待测物的表面形貌。本发明的系统不仅可取得待测物的表面轮廓资讯，同时具有单点共焦的高解析效果。

主权项

一种彩色共焦显微系统，其特征在于，包括:一光源模块，其提供一线或面侦测光；一色散物镜，其使该线或面侦测光产生轴向色散以形成多个聚焦至不同深度的子光场，该多个子光场经由一待测物反射而形成一线或面测物光；一聚光与分光模块，其将该线或面测物光分成一第一测物光以及一第二测物光；一组色彩感测单元，其分别感测该第一测物光以及该第二测物光，而分别产生聚焦位置相互偏移的两组三色光强度信号，其中一组三色光强度信号包含有一第一红光强度信号、一第一绿光强度信号与一第一蓝光强度信号，而另一组三色光强度信号则包含有一第二红光强度信号、一第二绿光强度信号与一第二蓝光强度信号；以及一信号处理单元，其分别对该组色彩感测单元所感测到的该第一红光、该第一绿光与该第一蓝光强度信号以及该第二红光、该第二绿光与该第二蓝光强度信号进行反折积运算消除横向干扰，该信号处理单元再对消除完横向干扰的该第一红光、该第一绿光与该第一蓝光强度信号以及该第二红光、该第二绿光与该第二蓝光强度信号进行演算，以得到一红光正规化聚焦比例指标、一绿光正规化聚焦比例指标以及一蓝光正规化聚焦比例指标；其中，该红光正规化聚焦比例指标为该第一红光强度信号与第二红光强度信号之差除以第一红光强度信号与第二红光强度信号之和，该蓝光正规化聚焦比例指标为该第一蓝光强度信号与第二蓝光强度信号之差除以第一蓝光强度信号与第二蓝光强度信号之和，该绿光正规化聚焦比例指标为该第一绿光强度信号与第二绿光强度信号之差除以第一绿光强度信号与第二绿光强度信号之和，该信号处理单元演算后，由该红光、该绿光以及该蓝光的正规化聚焦比例指标选出一最大比例指标，根据该最大比例指标以及其对应的深度关系曲线，以决定出待测物表面位置的高度。