一种不变形光斑的取像装置与方法

摘要

本发明公开了一种不变形光斑的取像装置与方法，利用一高同调性光照射物体表面产生散射光，在散射角相差反射角约10°的位置撷取散射光所产生的光斑图像。本光斑取像装置设计了一限制入射视场角的限光模组，可以在取像装置与物平面有相对移动时，像平面上的光斑也跟着移动，但其形状及强度几乎保持不变，因此非常有利于精密光斑图形识别与定位。

主权项

一种不变形光斑的取像装置，其特征在于，包含：一光源，其发射一高同调性光，且该高同调性光照射一表面，进而散射产生多个散射光；一限光模组，限制该多个散射光的入射视场角，使该多个散射光产生多个绕射光，且该多个绕射光彼此干涉而产生多个光斑，该限光模组包含一成像透镜；一感测器，接收该多个光斑，进而产生一第一光斑图，当该限光模组与该感测器相对该表面移动时，则产生一第二光斑图，经由比对该第一光斑图与该第二光斑图，得以判断该感测器相对该表面的移动方向与移动距离；以及一前级限光件，设置于该限光模组与该表面之间，阻止该散射光的二次散射光通过该限光模组而进入感测器，其中，该限光模组使到达该光斑的相对光程差的改变量4δ*d*cos3(θA)/γ的值小于λ/5，其中该δ为光斑的平均半径、θA为该表面与该限光模组的光轴之间所夹的取像角度、d为表面取像范围的直径且相当于光斑不变形时的最大移动距离、γ为该成像透镜到该表面的垂直距离、λ为该高同调性光的波长。