CN109253989B - 一种激光差动共焦层析定焦方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光差动共焦层析定焦方法与装置，属于光学成像与检测技术领域。该方法利用后置光瞳遮挡一半测量光束，使用分光瞳差动共焦探测系统对未被遮挡的测量光束进行探测，并利用差动共焦响应曲线的绝对零点来实现高精度层析定焦。将激光差动共焦技术与光线追迹技术有机融合，建立光线追迹及其补偿模型以消除各定焦表面参数之间的影响，并通过线性拟合绝对零点附近的数据实现快速触发定焦。本发明仅使用一路探测器即可得出差动共焦响应曲线，并利用差动共焦响应曲线的绝对零点实现层析定焦，系统结构及装调过程大大简化，同时避免了调整不准所引入的误差，定焦精度大幅提高。本发明将为共焦成像/检测领域提供一种新的技术途径。

Description

一种激光差动共焦层析定焦方法与装置

技术领域

本发明属于光学成像与检测技术领域，可用于光学元件、光学系统、非光学球面元件测量技术领域等。

背景技术

光学测量领域存在一个共性问题：由于受衍射极限的限制，制约了光学测量定焦能力的进一步提升，进而制约了检测仪器精度性能的改善提高。例如，球面光学元件参数测量中，除了面形参数之外，其曲率半径、透镜厚度、折射率、焦距、镜组间隔的高精度测量主要取决于光学测量元件界面间的定焦精度，特别是光学元件界面间的层析定焦精度。实际上，如何提高光学测量的定焦精度，特别是层析定焦精度，是光学元件测量领域亟待解决的关键共性问题。

众多定焦瞄准方法中，自准直干涉定焦法由于具有较高的定焦灵敏度而在高精度的测量中被广泛应用，但现有干涉定焦法却存在以下致命的问题：

1)无层析定焦能力。干涉定焦主要用于元件表面的定焦瞄准，制约了其在透镜折射率、厚度和间隔等涉及内部界面参数测量的应用；

2)抗表面散射能力差。表面散射将破坏干涉形成条件，进而使干涉定焦难以适应非完善抛光表面光学元件、金属表面和陶瓷表面等测量领域，阻碍了干涉定焦测量方法的适应范围；

3)干涉定焦速度慢。基于全幅干涉定焦图像采集分析的干涉定焦法，势必降低光学定焦的速度与精度，难以实现快速定焦测量，导致测量时间长、系统漂移大，最终影响测量精度；

4)抗环境干扰能力差。干涉定焦法高灵敏的特征使其对环境气流扰动极度敏感，这在大尺寸的超长焦距和超大曲率半径测量中显得尤为突出，制约了其在大曲率半径和超长焦距测量中的应用。

而由美国学者M.Minsky于1957年提出的共焦显微技术，由于其点照明和点探测的新型成像机制，使共焦显微技术具有光学领域独特的层析成像能力、高分辨成像能力和抗样品散射能力，这就为光学层析定焦提供了基础和前提。

共焦显微镜的基本原理如图1所示，点光源发出的光经过分束镜、准直透镜和物镜在被测样品前表面聚焦，经被测样品反射的测量光束沿原路返回，再通过分束镜反射将来自样品的测量光聚焦到置于光电探测器前的针孔内，在光电探测器处形成点探测，光电探测器接收来自物镜焦点处的测量光，焦点以外的返回光被针孔遮挡。当被测样品位于物镜的焦平面时，光电探测器接收到的光强最大，当被测样品偏离焦平面时，反射光被聚焦在针孔前或后的某一位置，此时光电探测器仅接收少部分光能量，也就是说被测样品在离焦时探测到的光强要比在焦平面时弱，光电探测器测得共焦轴向响应曲线，共焦显微镜通过确定共焦轴向响应曲线的峰值点位置便可测得被测样品的高度位置。

共焦显微镜轴向分辨能力通常通过其共焦轴向响应曲线的半高宽FWHM来表征，FWHM越小，轴向分辨能力越强。但由于受衍射极限等因素的限制，仅通过增大物镜数值孔径NA和减小光波波长λ等来改善共焦显微镜轴向分辨的能力有限。

为了规避衍射焦深对轴向分辨能力和定焦精度的影响，本发明人曾申请中国专利“具有高空间分辨率的差动共焦扫描检测方法”(专利号：ZL200410006359.6)，显著提升了共焦显微系统的轴向分辨能力、轴向定焦能力和环境抗扰动能力，但是该专利技术由于使用两路探测光路来进行差动相减探测，因此存在装调精度要求高、系统复杂等不足，同时该高分辨差动共焦显微技术主要针对显微成像技术领域。

针对此问题，本发明提出一种后置分光瞳差动相减探测的激光差动共焦层析定焦方法，该方法利用后置光瞳和分光瞳差动共焦探测系统，仅使用一路探测器即可获得差动共焦响应曲线，具有差动共焦层析定焦方法的高灵敏度优势，同时简化了系统结构和装调过程，避免了调整不准所引入的定焦误差，因此可以更进一步地提高定焦精度；将激光差动共焦技术与光线追迹技术有机融合，抑制了层析定焦中前表面参数、元件折射率等对定焦面的影响；采用差动共焦响应曲线零点附近的测量数据进行线性拟合来进行触发定焦，显著提升了光学定焦精度、定焦速度和抗散射能力。本发明为共焦成像/检测领域高精度定焦提供了一种新的技术途径。

发明内容

本发明的目的是为了解决共焦成像/检测领域中的高精度层析定焦难题，提出通过后置光瞳遮挡一半测量光束，并使用分光瞳差动共焦探测系统进行探测，建立了光线追迹及其补偿模型，进而通过线性拟合实现快速高精度层析定焦，并用于进一步的成像/检测。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，具体步骤如下：

a)打开点光源，点光源发出的光经分束镜、准直透镜和物镜后形成测量光束照射在被测样品上；

b)调整被测样品，使其与测量光束共光轴，由被测样品反射回来的光通过物镜和准直透镜后被分束镜反射，被后置光瞳遮挡一半，透过的一半光束则聚焦为测量光斑，进入分光瞳差动共焦探测系统；

c)沿光轴方向移动被测样品，使测量光束的焦点与被测样品的第一层析定焦表面顶点位置重合；在第一层析定焦表面顶点附近扫描被测样品，通过分光瞳激光差动共焦探测系统中的第一针孔、第二针孔和二象限探测器的第一探测象限和第二探测象限分别得到第一激光共焦响应曲线I₁(z,+u_M)和第二激光共焦响应曲线I₂(z,-u_M)，z为轴向坐标。将第一激光共焦响应曲线和第二激光共焦响应曲线差动相减即可得到差动共焦响应曲线I(z)：

I(z)＝I₁(z,+u_M)-I₂(z,-u_M) (1)

通过差动共焦响应曲线I(z)的绝对零点来确定测量光束精确定焦在被测元件的第一层析定焦表面顶点，进而精确确定测量光束的焦点位置Z₁；

d)继续沿光轴方向移动被测样品，使测量光束的焦点先后与被测样品的第二层析定焦表面至第N层析定焦表面顶点位置重合；在各层表面顶点位置扫描被测样品，由分光瞳激光差动共焦探测系统得到差动共焦响应曲线，通过差动共焦响应曲线的绝对零点来确定测量光束精确定焦在被测元件的各层表面顶点，依次精确确定测量光束的焦点位置Z₂，…，Z_N，实现层析定焦。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，将激光差动共焦技术与光线追迹技术有机融合，建立光线追迹及其补偿模型，进而消除各层析定焦表面参数间的相互影响。如图3和公式2所示，r_N为第N个表面S_N的曲率半径，n_N为第N个表面S_N与第N+1个表面S_N+1之间的材料折射率，d_N-1为第N-1个表面S_N-1与第N个表面S_N之间的轴向间隙，l_N′为S_N顶点到S_N出射线与光轴交点的距离，u_N′为S_N出射光线与光轴的夹角。

根据以上公式可递推计算出表面S_N与S_N+1之间的轴向间隙d_N＝l_N′，消除了各表面间参数对定焦结果的影响，实现精确层析定焦。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，采用差动共焦特性曲线零点附近的测量数据进行线性拟合，通过拟合所得差动共焦线性段拟合直线的绝对零点位置来进行触发定焦，提升定焦精度、定焦速度和抗散射能力。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，采用环形光瞳对测量光束进行调制，形成环形光束，降低测量元件参数时波像差对测量光束的影响，减少定焦误差。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，所述后置光瞳为D形后置光瞳或圆形后置光瞳，实现后置光瞳激光差动共焦层析定焦。

本发明还公开了一种激光差动共焦层析定焦装置，包括点光源，位于点光源光轴方向的分束镜、环形光瞳、准直透镜、物镜，和位于分束镜反射光方向的后置光瞳、分光瞳差动共焦探测系统，主控计算机、电机驱动系统、与光轴平行放置的直线导轨和与光轴同轴放置的五维调整架；点光源发出的测量光束依次经过分束镜、环形光瞳、准直透镜和物镜后照射在被测样品表面；由被测样品反射回来的光通过物镜、准直透镜和环形光瞳后经后置光瞳进入分光瞳差动共焦探测系统；主控计算机控制电机驱动系统进而控制五维调整架的移动，分光瞳激光差动共焦探测系统将探测结果传输给主控计算机。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦装置，所述分光瞳为D形分光瞳或圆形分光瞳。

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦装置，所述分光瞳差动共焦探测系统由第一针孔、第二针孔和二象限探测器组成；其中第一针孔和第二针孔关于光轴对称；二象限探测器上的第一探测象限和第二探测象限关于光轴对称；

本发明所述的一种激光差动共焦层析定焦装置，所述分光瞳差动共焦探测系统还可由显微物镜和CCD组成；在CCD的探测器靶面上设置第一虚拟针孔和第二虚拟针孔，第一虚拟针孔和第二虚拟针孔关于光轴对称。

有益效果

本发明对比已有技术具有以下创新点：

1)首次提出利用后置分光瞳差动共焦层析定焦方法进行差动共焦层析定焦，系统更加简化，定焦精度更高；

2)在光路中引入环形光瞳，遮挡近轴光线，形成空心的测量光锥，削减了像差的对测量结果的影响；

3)采用差动共焦响应曲线零点附近的测量数据进行线性拟合来进行触发定焦，显著提升了光学定焦精度、定焦速度和抗散射能力；

4)将差动共焦显微术与光线追迹术有机融合，抑制了层析定焦中前表面参数、元件折射率等对定焦面的影响，实现了光学内表面的高精度层析定焦和定轴。

本发明对比已有技术具有以下显著优点：

1)相比于共焦层析定焦方法，本方法由于采用差动共焦层析定焦技术，其定焦灵敏度和精度显著提高；

2)相比于传统的差动共焦层析定焦方法，本方法仅使用一路探测器即可得到差动共焦响应曲线，系统结构和装调过程简化，由装调不准引入的定焦误差降低；

3)相比于传统的差动共焦层析定焦方法，本方法采用差动共焦响应曲线零点附近的测量数据进行线性拟合来进行触发定焦，显著提升了光学定焦精度、定焦速度和抗散射能力；

4)相比于传统的差动共焦层析定焦方法，本方法将差动共焦显微术与光线追迹术有机融合，抑制了层析定焦中前表面参数、元件折射率等对定焦面的影响，首次实现了光学内表面的高精度层析定焦和定轴，解决了光学元件内、外表面高精度层析定焦与定轴这一涉及众多光学参数测量的共性难题；

5)相比于现有的干涉定焦方法，本方法由于采用非干涉的艾里斑中心强度“点探测”方式，克服了现有干涉定焦法对系统像差、环境振动和气流干扰极度灵敏的不足，大幅提高了抗系统像差和环境干扰能力，显著提高了定焦精度，为极易受环境干扰的超长焦距和超大曲率半径的测量提供了前提保障。

附图说明

图1为传统激光共焦层析定焦及共焦显微镜的原理图；

图2为本发明的一种激光差动共焦层析定焦方法原理图；

图3为本发明建立的光线追迹及其补偿模型示意图；

图4为本发明的线性拟合触发定焦示意图

图5为本发明的实施例1的一种激光差动共焦层析定焦装置示意图

图6为本发明的实施例2的一种激光差动共焦层析定焦装置示意图

其中：1-点光源、2-分束镜、3-准直透镜、4-物镜、5-被测样品、6-针孔、7-光电探测器、8-共焦轴向响应曲线、9-D形后置光瞳、10、第一针孔、11-第二针孔、12-二象限探测器、13-分光瞳差动共焦探测系统、14-环形光瞳、15-艾里斑、16-第一探测象限、17-第二探测象限、18-第一共焦响应曲线、19-第二共焦响应曲线、20-差动共焦响应曲线、21-第一层析定焦表面、22-第二层析定焦表面、23-第N-1层析定焦表面、24-第N层析定焦表面、25-差动共焦响应曲线线性段拟合直线、26-绝对零点位置、27-显微物镜、28-CCD、29-第一虚拟针孔、30-第二虚拟针孔、31-激光器、32-光纤、33-主控计算机、34-电机驱动系统、35-直线导轨、36-五维调整架、37-圆形后置光瞳

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明使用一种后置分光瞳激光差动共焦层析定焦方法实现了高精度差动共焦层析定焦，同时简化了系统结构和装调过程。其核心思想是在探测光路使用分光瞳遮挡一半测量光束，并使用分光瞳差动共焦探测系统探测另一半测量光束，仅使用一路探测器得到差动共焦响应曲线，通过线性拟合差动共焦响应曲线零点附近的测量数据，并根据建立的光线追迹及补偿模型来快速、精确定焦。

实施例1

如附图5所示，一种激光差动共焦层析定焦装置，包括激光器31、光纤32和点光源1，依次放在点光源1出射光方向的分束镜2、准直透镜3和物镜4，还包括放置在分束镜2反射方向的D形后置光瞳9以及由显微物镜27和CCD28构成的分光瞳差动共焦探测系统13；主控计算机33与电机驱动系统34相连接，使其驱动直线导轨35带动被测样品5沿光轴方向进行扫描。

通常分光瞳差动共焦探测系统13有两种形式，一种为附图2所示的运用针孔探测的分光瞳差动共焦探测系统，另一种为附图5所示的运用显微物镜探测的分光瞳差动共焦探测系统。由于运用显微物镜探测的分光瞳差动共焦探测系统较运用针孔探测的分光瞳差动共焦探测系统具有装调方便、易于调整被测透镜的优点，所以此处采用了运用显微物镜探测的分光瞳差动共焦探测系统。此时，进入分光瞳差动共焦探测系统13的光在显微物镜27的物面上会聚为艾里斑，被显微物镜成像到CCD28的靶面上。在CCD28上设置两个关于光轴对称的探测区域，即第一虚拟针孔29和第二虚拟针孔30。由第一虚拟针孔29和第二虚拟针孔30分别记录的光强信号被传入计算机33，分别得到第一共焦响应曲线18和第二共焦响应曲线19，将第一共焦响应曲线18和第二共焦响应曲线19差动相减，即可得差动共焦响应曲线20，并利用其绝对零点来实现高精度层析定焦。

如图5所示，一种激光差动共焦层析定焦装置的测量步骤是：

(1)启动主控计算机33中的测量软件，打开激光器31，激光器31发出的光经光纤32传输后形成点光源1。点光源1发出的光经分束镜2、准直透镜3和物镜4后形成测量光束。

(2)将被测样品5固定在五维调整架36上，测量光束照射在被测样品5前表面上，由被测样品5第一层析定焦表面21反射回来的光通过物镜4和准直透镜3后，由分束镜2反射，被D形后置光瞳9遮挡一半后进入分光瞳差动共焦探测系统13；

(3)通过直线导轨35将被测样品5沿光轴移动至测量光束焦点与被测样品5第一层析定焦表面21位置相接近，观察CCD28中由被测样品5第一层析定焦表面21反射回来的光斑，调整五维调整架36使光斑中点位于CCD28的中心位置，此时被测样品5与测量光束共光轴；

(4)主控计算机33的测量软件通过电机驱动系统34控制直线导轨35轴向平移，进而带动被测样品5沿光轴方向扫描，当测量光束焦点扫过被测样品5第一层析定焦表面21的顶点位置时，测量软件通过第一虚拟针孔29得到第一共焦响应曲线18，通过第二虚拟针孔30得到第二共焦响应曲线19，将第一共焦响应曲线18和第二共焦响应曲线19差动相减，可得到差动共焦响应曲线20；如图4所示，通过对差动共焦响应曲线20的绝对零点附近的测量数据进行线性拟合，得到差动共焦线性段拟合直线25，通过差动共焦线性段拟合直线25的绝对零点位置26来快速确定测量光束焦点与被测样品5第一层析定焦表面21的顶点位置相重合，记录此时被测样品5的位置Z₁＝0.16215mm。

(5)主控计算机33的测量软件通过电机驱动系统34控制直线导轨35轴向平移，将被测样品5沿光轴方向先后移动至测量光束焦点与被测样品第二层析定焦表面22、第三层析定焦表面23和第四层析定焦表面24的位置相接近，进一步带动被测样品5沿光轴方向扫描，当测量光束焦点扫过被测样品5各定焦表面的顶点位置时，测量软件通过第一虚拟针孔29得到第一共焦响应曲线18，通过第二虚拟针孔30得到第二共焦响应曲线19，将第一共焦响应曲线18和第二共焦响应曲线19差动相减，可得到差动共焦响应曲线20，通过对差动共焦响应曲线20的绝对零点附近的测量数据进行线性拟合，得到差动共焦线性段拟合直线25，通过差动共焦线性段拟合直线25的绝对零点位置26来快速确定测量光束焦点与被测样品5各定焦表面的顶点位置相重合，依次记录被测样品5的位置：Z₂＝-7.8946mm，Z₃＝-8.2271mm，Z₄＝-14.5258mm；

(6)将被测样品5的已知参数输入主控计算机33：各定焦面曲率半径沿光轴方向从左往右依次为：r₁＝195.426mm、r₂＝-140.270mm、r₃＝-140.258mm、r₄＝400.906mm，折射率从左往右依次为：n₀＝1，n₁＝1.5143，n₂＝1，n₃＝1.668615；如图3所示，设ρ_B为环形光瞳的最大半径，ηρ_B为环形光瞳的最小半径，ρ为参考测量光线的半径，S_N代表被测镜组内第N个表面，O_N为第N个表面S_N的顶点，r_N为第N个表面S_N的曲率半径，n_N为第N个表面S_N与第N+1个表面S_N+1之间的材料折射率，d_N为第N个表面S_N与第N+1个表面S_N+1之间的轴向间隙，i_N和i_N′分别为光线在第N个表面S_N的入射角和出射角，l_F'为当前状态下标准会聚镜的像方顶焦距。其中，l_N为S_N顶点到S_N入射光线与光轴交点的距离，l_N′为S_N顶点到S_N出射线与光轴交点的距离，u_N为S_N入射光线与光轴的夹角，u_N′为S_N出射光线与光轴的夹角，z为测量光束会聚点的位置坐标。

根据如下光线追迹及补偿模型，依次对各定焦表面位置进行补偿：

其中，初始条件为：

最终得到补偿后的定焦结果为：Z₁′＝0.16215mm，Z₂′＝-7.2468mm，Z₃′＝-8.4169mm，Z₄′＝-14.1726mm。

实施例2

如图6所示，一种激光差动共焦层析定焦装置，其测量步骤与实施例1相同，不同之处在于采用了圆形后置光瞳37来遮挡测量光束，进而实现激光差动共焦层析定焦。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光差动共焦层析定焦方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)打开点光源(1)，点光源(1)发出的光经分束镜(2)、准直透镜(3)和物镜(4)后形成测量光束照射在被测样品(5)上；

b)调整被测样品(5)，使其与测量光束共光轴，由被测样品(5)反射回来的光通过物镜(4)和准直透镜(3)后被分束镜(2)反射，被后置光瞳遮挡一半，透过的一半光束则聚焦为测量光斑，进入分光瞳差动共焦探测系统(13)；

c)沿光轴方向移动被测样品(5)，使测量光束的焦点与被测样品(5)的第一层析定焦表面(21)顶点位置重合；在第一层析定焦表面(21)顶点附近扫描被测样品(5)，通过分光瞳激光差动共焦探测系统(13)中的第一针孔(10)、第二针孔(11)和二象限探测器(12)的第一探测象限(16)和第二探测象限(17)分别得到第一激光共焦响应曲线(18)I₁(z,+u_M)和第二激光共焦响应曲线(19)I₂(z,-u_M)，z为轴向坐标；将第一激光共焦响应曲线(18)和第二激光共焦响应曲线(19)差动相减即可得到差动共焦响应曲线(20)I(z)：

I(z)＝I₁(z,+u_M)-I₂(z,-u_M) (1)

通过差动共焦响应曲线(20)I(z)的绝对零点来确定测量光束精确定焦在被测元件的第一层析定焦表面(21)顶点，进而精确确定测量光束的焦点位置Z₁；

d)继续沿光轴方向移动被测样品(5)，使测量光束的焦点先后与被测样品(5)的第二层析定焦表面(22)至第N层析定焦表面(24)顶点位置重合；在各层表面顶点位置扫描被测样品(5)，由分光瞳差动共焦探测系统(13)得到差动共焦响应曲线(20)，通过差动共焦响应曲线(20)的绝对零点来确定测量光束精确定焦在被测样品(5)的各层表面顶点，依次精确确定测量光束的焦点位置Z₂，…，Z_N，实现层析定焦。

2.根据权利要求1所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，其特征在于：将激光差动共焦技术与光线追迹技术有机融合，建立光线追迹及其补偿模型，进而消除各层析定焦表面参数间的相互影响；如公式2所示，r_N为第N个表面S_N的曲率半径，n_N为第N个表面S_N与第N+1个表面S_N+1之间的材料折射率，d_N-1为第N-1个表面S_N-1与第N个表面S_N之间的轴向间隙，l_N′为S_N顶点到S_N出射线与光轴交点的距离，u_N′为S_N出射光线与光轴的夹角；

根据以上公式可递推计算出表面S_N与S_N+1之间的轴向间隙d_N＝l_N′，消除了各表面间参数对定焦结果的影响，实现精确层析定焦。

3.根据权利要求1所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，其特征在于：采用差动共焦响应曲线(20)零点附近的测量数据进行线性拟合，通过拟合所得差动共焦线性段拟合直线(25)的绝对零点位置(26)来进行快速触发定焦，提升定焦精度、定焦速度和抗散射能力。

4.根据权利要求1所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，其特征在于：采用环形光瞳(14)对测量光束进行调制，形成环形光束，降低测量元件参数时波像差对测量光束的影响，减少定焦误差。

5.根据权利要求1所述的一种激光差动共焦层析定焦方法，其特征在于：所述后置分瞳为D形后置光瞳(9)或圆形后置分瞳(37)，实现后置分光瞳激光差动共焦层析定焦。

6.一种激光差动共焦层析定焦装置，包括点光源(1)，其特征在于：包括位于点光源(1)光轴方向的分束镜(2)、环形光瞳(14)、准直透镜(3)、物镜(4)，和位于分束镜(2)反射光方向的后置光瞳、分光瞳差动共焦探测系统(13)，主控计算机(33)、电机驱动系统(34)、与光轴平行放置的直线导轨(35)和与光轴同轴放置的五维调整架(36)；点光源(1)发出的测量光束依次经过分束镜(2)、环形光瞳(14)、准直透镜(3)和物镜(4)后照射在被测样品(5)表面；由被测样品(5)反射回来的光通过物镜(4)、准直透镜(3)和环形光瞳(14)后经后置光瞳进入分光瞳差动共焦探测系统(13)；主控计算机(33)控制电机驱动系统(34)进而控制五维调整架(36)的移动，分光瞳激光差动共焦探测系统(13)将探测结果传输给主控计算机(33)。

7.根据权利要求6所述的一种激光差动共焦层析定焦装置，其特征在于：所述后置光瞳为D形后置光瞳(9)或圆形后置分瞳(37)。

8.根据权利要求6所述的一种激光差动共焦层析定焦装置，其特征在于：所述分光瞳差动共焦探测系统(13)由第一针孔(10)、第二针孔(11)和二象限探测器(12)组成；其中第一针孔(10)和第二针孔(11)关于光轴对称；二象限探测器(12)上的第一探测象限(16)和第二探测象限(17)关于光轴对称。

9.根据权利要求6所述的一种激光差动共焦层析定焦装置，其特征在于：所述分光瞳差动共焦探测系统(13)还可由显微物镜(27)和CCD(28)组成；在CCD(28)的探测器靶面上设置第一虚拟针孔(29)和第二虚拟针孔(30)，第一虚拟针孔(29)和第二虚拟针孔(30)关于光轴对称。

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