CN112840271A - 多源照射单元及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种照射单元包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括用于在第一方向上输出第一电磁波以照射样品的第一区域的电路系统；第二电磁波源，该第二电磁波源包括用于在与第一方向基本相反的第二方向上输出第二电磁波的电路系统；以及反射器，该反射器被配置为基本上沿第一方向反射第二电磁波以照射样品的第二区域。

Description

多源照射单元及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月11日提交的美国申请62/744,558的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
与本公开一致的装置和方法一般涉及光学器件，并且更具体涉及具有两个电磁波源的照射单元。
背景技术
照射单元是用于各种应用的光学系统中的关键部件中的一个关键部件，该各种应用例如半导体晶片检查系统、光刻系统、投影仪系统、生物样品成像系统等。包括诸如发光二极管(LED)灯或氙气灯之类的光源的照射单元通常提供具有固定视场的单调电磁波。期望本领域的进一步改进。
发明内容
根据本公开的一些实施例，提供了一种照射单元。该照射单元包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括用于在第一方向上输出第一电磁波以照射样品的第一区域的电路系统；以及第二电磁波源，该第二电磁波源包括用于在与第一方向基本上相反的第二方向上输出第二电磁波的电路系统；以及反射器，该反射器被配置为基本上沿第一方向反射第二电磁波，以照射样品的第二区域。
照射单元还可以包括第一控制器，该第一控制器包括用于控制第一电磁波源的电路系统；以及第二控制器，该第二控制器包括用于控制第二电磁波源的电路系统，其中第一控制器和第二控制器可以协同或独立操作。
照射单元还可以包括第一移动机构，该第一移动机构由第一控制器控制以移动第一电磁波源；以及第二移动机构，该第二移动机构由第二控制器控制以移动第二电磁波源，其中第一移动机构和第二移动机构中的至少一个移动机构包括以下各项中的一项：伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、以及磁力控制系统。
照射单元还可以包括第一扩散器，该第一扩散器面对第一电磁波源的照射表面并且被配置为扩散从第一电磁波源输出的第一电磁波；以及聚光器，该聚光器面对第一扩散器并且准直通过第一扩散器扩散的第一电磁波。反射器的直径可以大于第一扩散器的直径，并且聚光器的尺寸可以与第一扩散器的尺寸基本相同。聚光器和第一扩散器可以接触。
照射单元还可以包括第二扩散器，该第二扩散器面对反射器并且被配置为扩散从反射器反射的第二电磁波。第二扩散器的尺寸可以大于第一扩散器的尺寸。第一扩散器和第二扩散器可以由相同的材料或不同的材料制成。
照射单元还可以包括投影透镜，该投影透镜被配置为将第一扩散器和第二扩散器中的至少一个扩散器投影到预先确定的位置，其中投影透镜的半径与第二扩散器的半径基本相同。
根据本公开的一些实施例，提供了一种照射单元，其包括第一扩散器，该第一扩散器被配置为将来自第一电磁波源的第一电磁波扩散到样品的第一区域上；以及第二扩散器，其被配置为将来自第二电磁波源的第二电磁波扩散到样品的第二区域上，其中从第一扩散器和第二扩散器扩散的第一电磁波和第二电磁波同时照射样品的第一区域和第二区域。第一扩散器和第二扩散器可以彼此交叠。第一扩散器的尺寸可以小于第二扩散器的尺寸。第一扩散器可以放置在第二扩散器的凹入部分中，使得第一扩散器和第二扩散器放置在同一平面上。在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源可以平行布置，使得源自第一电磁波源和第二电磁波源的第一电磁波和第二电磁波具有相同的传播方向。在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源可以以背对背形式布置，并且照射单元还可以包括反射器，该反射器将第二电磁波反射到与第一电磁波的传播方向基本上相同的方向。
根据本公开的一些实施例，提供了一种照射设备，其包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括用于在第一方向上输出第一电磁波的电路系统；以及第二电磁波源，该第二电磁波源包括用于在与第一方向相反的第二方向上输出第二电磁波的电路系统；第一扩束器，该第一扩束器面对第一电磁波源并且被配置为扩展所输出的第一电磁波以提供视场角度；束准直器，该束准直器面对第一扩束器并且被配置为准直经扩展的第一电磁波；束反射器，该束反射器面对第二电磁波源并且被配置为反射所输出的第二电磁波；以及第二扩束器，该第二扩束器面对束反射器并且被配置为扩展所反射的第二电磁波以提供视场角度。照射设备还可以包括投影透镜，该投影透镜被配置为将第一扩束器和第二扩束器中的至少一个扩束器投影到预先确定的位置。
根据本公开的一些实施例，提供了一种样品照射方法，包括：在第一方向上输出第一电磁波以照射样品的第一区域；在与第一方向基本相反的第二方向上输出第二电磁波；以及基本上在第一方向上反射第二电磁波以照射样品的第二区域。
该方法还可以包括：使第一电磁波穿过第一扩束器；使经扩展的第一电磁波穿过准直器；使经反射的第二电磁波穿过第二扩束器；以及使经准直的第一电磁波和经扩展的第二电磁波穿过投影透镜。
本发明的主题借助于详细解释的并且在附图中所图示的各种具体示例性实施例进行教导。为了说明本发明，附图中示出了目前优选的形式，然而，本发明不限于所示的精确布置形式和手段。
附图说明
图1是图示了根据本公开的一些实施例的示例性照射单元的示意图，该示例性照射单元具有以背对背形式布置的两个电磁波源。
图2是图示了根据本公开的一些实施例的图1的照射单元所照射的样品的表面的示意图。
图3是指示了根据本公开的一些实施例的操作图1的照射单元的示例性方法的流程图。
图4是图示了根据本公开的一些实施例的另一示例性照射单元的示意图，该照射单元具有在照射表面面对同一方向的情况下布置的两个电磁波源。
图5是图示了根据本公开的一些实施例的通过扩散器传输的波的示意图，其示出了扩散器的工作机制。
图6是指示了根据本公开的一些实施例的操作图4的照射单元的示例性方法的流程图。
图7是图示了根据本公开的一些实施例的另一示例性照射单元的示意图，该照射单元具有以背对背形式布置的两个电磁波源。
图8是指示了根据本公开的一些实施例的操作图7的照射单元的示例性方法的流程图。
图9是图示了根据本公开的一些实施例的另一示例性照射单元的示意图，该照射单元具有以背对背形式布置的两个电磁波源。
图10是指示了根据本公开的一些实施例的操作图9的照射单元的示例性方法的流程图。
图11是图示了根据本公开的一些实施例的具有相对彼此可移动的两个电磁波源的另一示例性照射单元的示意图。
图12图示了根据本公开的一些实施例的利用具有两个电磁波源的照射单元的成像系统的示例性布置。
图13图示了根据本公开的一些实施例的利用具有两个电磁波源的照射单元的成像系统的另一示例性布置。
具体实施方式
现在将详细参考示例性实施例，该示例性实施例的示例在附图中图示。以下描述涉及附图，在附图中除非另有表示，否则不同附图中的相同数字表示相同或相似的元件。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不表示与本发明一致的所有实现方式。作为代替，它们仅是与如所附权利要求中所记载的和本发明有关的方面一致的装置和方法的示例。例如，尽管在利用可见光的上下文中对一些实施例进行了描述，但是本公开不限于此。同样，可以应用其他类型的电磁波，例如，红外、紫外线、X射线、以及荧光。
电子设备的增强计算能力(同时减小设备的物理尺寸)可以通过显著提高集成电路(IC)芯片上的诸如晶体管、电容器、二极管等电路部件的封装密度来实现。例如，在智能电话中，IC芯片(其是指甲盖的大小)可能包含超过20亿个晶体管，每个晶体管的大小小于人发的1/1000。毫不奇怪，半导体IC制造是复杂过程，其具有数百个的个别步骤。即使一个步骤中的误差有可能极大地影响最终产品的运转。甚至一个“致命缺陷”也可能导致设备故障。制造过程的目标是提高过程的总产量。例如，为了使50步骤的过程获得75％的产率，每个个别步骤的产率都必须大于99.4％，并且如果个别步骤产率为95％，则整个过程产率下降到7％。
致命缺陷可以是在半导体制造过程的各个步骤中发生的任何毁灭性损坏或缺陷，其包括裸片上的宏/微裂纹或空隙、倒装芯片的底部填充空隙、缺失密封、脱层、金属互连中的空隙、以及纳米级图案缺陷等。随着半导体器件尺寸的不断变得越来越小(以及任何缺陷)，标识缺陷变得越来越具有挑战性且成本很高。当前，半导体生产线中的工程师有时会花费数小时(甚至数天)来标识小缺陷的位置，以最小化它们对最终产品的影响。
光学成像提供了一种大规模、快速且无损检查方法，其用于标识许多类型的缺陷。为了协助标识缺陷，传统系统使用光源(例如，照射单元)，该光源跨晶片的一部分发射特定波长的光并且捕获晶片图像以供进一步分析。要成像的晶片通常包括具有不同光反射性的不同区域。例如，在半导体晶片中，金属沉积区域的反射性可以高于其周围的区域的反射性。在这种情况下，使用均匀光照射半导体晶片通常会导致所捕获的图像的对比度太高；也就是说，金属沉积区域可能曝光过度，同时周围区域可能曝光不足。作为另一示例，在包括不平坦结构的半导体晶片中，不平坦结构的峰和谷可能会在包围不平坦结构的区域以最佳方式反射入射照射光时投射硬阴影。所产生的质量差的图像继而使得难以标识缺陷或甚至标识失败，这可能减小所制造的半导体器件的性能和可靠性，或甚至可能导致器件出现故障。这些质量差的图像还会延长后成像分析过程，从而减小缺陷检查效率并且减小吞吐量。
本公开的一些实施例提供了有助于获得高质量晶片图像的多种照射布置，从而提高了缺陷标识的准确性和效率，这进而提高了所制造的半导体器件的性能和可靠性以及吞吐量。例如，所公开的实施例提供了以不同的电磁波或以相同电磁波的不同强度同时照射样品的不同区域的能力。通过使用这些不同的照射布置，所公开的实施例可以使对比度的影响最小并且减少在传统系统下可能发生的硬阴影。而且，所描述的实施例提供了调整照射区域或视场角度的能力。通过提供使用多强度光或多波长光同时照射样品的不同区域的能力，提高了图像质量，这进而使得缺陷检测的准确性和效率得以提高，从而导致产量得以提高。
如本文中所使用的，除非另有明确说明，否则术语“或”涵盖所有可能组合，除不可行之外。例如，如果声明数据库可以包括A或B，则除非另有明确说明或不可行，否则数据库可以包括A、或B、或A和B。作为第二示例，如果声明数据库可以包括A、B或C，则除非另有说明或不可行，否则数据库可以包括A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。
现在，参考图1，其是图示了根据本公开的一些实施例的具有以背对背形式布置的两个电磁波源的示例性照射单元的示意图。如图1所示，照射单元100包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括照射表面112、波生成器110和控制器104。波生成器110包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将化学能转换为电磁波)来生成第一电磁波。从波生成器110生成的电磁波116通过照射表面112发射并且在前向方向上传播。控制器104可以通过控制波生成器110(例如，通过调整供应给波生成器的电流)来控制电磁波116的强度。控制器104可以是波生成器110中包括的部件，或者是通过电线或无线远程部件(未示出)连接到波生成器110的拆离部件，该无线远程部件通过诸如红外信号、无线电信号、WIFI信号或任何电信信号之类的无线远程信号控制波生成器110。
照射单元100还可以包括第二电磁波源，该第二电磁波源包括照射表面106、波生成器108和控制器102。波生成器108包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将电能转换为第二电磁波)来生成第二电磁波。从波生成器108产生的电磁波118通过照射表面106发射并且在后向方向上传播。控制器102可以通过控制波生成器108(例如，通过调整供应给波生成器108的电流)来控制电磁波118的强度。波生成器110和波生成器108可以以背对背形式布置，也就是说，波生成器110和波生成器108彼此相邻，同时照射表面106和112由波生成器110和108彼此隔开，并且照射表面106和112分别正在面对不同方向，例如，后向方向和前向方向。
在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源可以是相同类型或不同类型的电磁波源。例如，在不限制本公开的实施例的情况下，第一电磁波源可以是有机发光二极管类型，而第二电磁波源可以是无机发光二极管类型。第一电磁波的带宽可以与第二电磁波的带宽相同或不同。第一电磁波和第二电磁波的带宽可以窄或宽。在本公开的一些实施例中，第一电磁波源或第二电磁波源的类型可以是无机发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、冷阴极荧光灯、等离子灯、钨灯、氙气灯、水银弧光灯、或水银氙气放电灯等。第一电磁波源和第二电磁波源的尺寸可以相同或不同。依据控制器102和104的控制方式(协同或独立)，第一电磁波的强度可以与第二电磁波的强度相同或不同。
照射单元100还包括反射器114，该反射器114被配置为准直从第二电磁波源传输的电磁波118。反射器114的反射表面可以是曲面镜，使得具有各种入射角度的入射电磁波可以在曲面镜的表面上反射，以形成基本平行的电磁波，该基本平行的电磁波基本上在前向方向上传播。在一些实施例中，“基本平行的电磁波”意指所反射的电磁波与平行的偏差小于±15°，并且“基本在前向方向上”意指所反射的电磁波与前向方向的偏差小于±15°。在本公开的一些实施例中，反射器114的半径可以是反射器114与第二电磁波源之间的距离的两倍。反射器114并不局限于曲面镜，并且可以是可以改变电磁波的传播方向的任何准直器或设备。而且，反射器114可以过滤某些电磁波，以使仅允许平行于或基本平行于某个方向(在这种情况下为前向方向)行进的那些电磁波通过。通过准直第二电磁波进入前向方向，照射单元100可以基本同时使用第一电磁波和第二电磁波照射样品122。本领域技术人员应当理解，基本同时照射样品的两个电磁波可以包括电磁波的传播和检测时的任何延迟以及控制照射单元时的任何延迟。在本公开的一些实施例中，控制器102和104可以分别通过控制波生成器108和110来控制电磁波118和116的输出的开始时间，使得电磁波118的输出与电磁波116的输出之间的持续时间受控。
现在参考图2，其是图示了根据本公开的一些实施例的图1的照射单元所照射的样品的表面的示意图。如图2所示，样品的表面200包括第一电磁波所照射的区域202和第二电磁波所照射的区域204。区域202和区域204可以由两种不同的电磁波照射，例如，区域202可以由荧光照射，而区域204由白光照射，或可以由相同的电磁波(例如，白光)照射。区域202和区域204可以由具有不同强度的相同电磁波照射，例如，区域202可以使用高强度光照射，而区域204使用低强度光照射。使用图1的照射单元，在使用两个不同电磁波进行照射的情况下，可以以不同方式对样品的两个不同区域进行观察或成像。
现在参考图3，其是指示了根据本公开的一些实施例的如图1所示的照射单元的示例性操作方法的流程图。在图3中，步骤S302和S304描述了操作第一电磁波源的步骤。在步骤S302中，第一电磁波从诸如图1的波生成器110之类的第一电磁波源发射，并且在前向方向上进行传输，电磁波116也是如此。第一电磁波可以尤其是窄带宽电磁波或宽带宽电磁波。在步骤S304中，第一电磁波输出到样品的第一区域——诸如图2的区域202中。在图3中，步骤S306和S308描述了操作第二电磁波源的步骤。在步骤S306中，诸如图1的波118之类的第二电磁波从诸如波生成器108之类的第二电磁波源发射，并且在后向方向进行传输，以撞击到诸如图1的反射器114之类的反射器上。在步骤S308中，反射器所反射和准直的第二电磁波在前向方向上传播，并且输出到样品的第二区域——诸如图2的区域204中。结果，在步骤S310中，样品的第一区域由第一电磁波照射，而样品的第二区域由第二电磁波照射。在本公开的一些实施例中，第一电磁波和第二电磁波可以基本同时照射样品的第一区域和第二区域。本领域技术人员应当理解，基本同时照射样品的第一区域和第二区域的两个电磁波可以包括传播和检测电磁波时的任何延迟以及控制照射单元时的任何延迟。在本公开的一些实施例中，控制第一电磁波和第二电磁波的输出的开始时间，使得第一电磁波的输出与第二电磁波的输出之间的持续时间受控。
现在，参考图4，其是图示了根据本公开的一些实施例的具有在照射表面面对相同方向的情况下布置的两个电磁波源的另一示例性照射单元的示意图。如图4所示，照射单元400包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括照射表面414、波生成器412和控制器404。波生成器412包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将化学能转换为电磁波)来生成第一电磁波。从波生成器412生成的电磁波416通过照射表面414发射并且在前向方向上传播。控制器404可以通过控制波生成器412(例如，通过调整供应给波生成器412的电流)来控制电磁波416的强度。控制器404可以是波生成器412中包括的部件，或是通过电线或无线远程部件(未示出)连接到波生成器的拆离部件，该无线远程部件通过诸如红外信号、无线电信号、WIFI信号或任何电信信号之类的远程信号控制波生成器412。
在一些实施例中，照射单元400还包括扩散器418，该扩散器418面对第一电磁波源的照射表面414。扩散器418被配置为扩散从第一电磁波源传输的传入电磁波418。在本公开的一些实施例中，扩散器418可以是任何扩束器，其面对第一电磁波源的照射表面414并且被配置为扩展电磁波418以提供期望视场。图5中示意性地示出了扩散器的工作机制。如图5所示，当电磁波502进入扩散器504时，由于电磁波在扩散器中的散射，所以重新分布电磁波。所散射的具有一定散射角度(如θ角度所示)的电磁波占据最大强度，并且电磁波强度随着散射角度θ的增加而减小。扩散器504的全视角可以由具有如下散射角度的电磁波限定，在该散射角度，电磁波的强度减小到电磁波的最大强度的50％。
返回到图4，照射单元400还包括第二电磁波源，该第二电磁波源包括照射表面408、波生成器406和控制器402。波生成器406包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将电能转换为第二电磁波)来生成第二电磁波。从波生成器406生成的电磁波410通过照射表面408发射并且在前向方向上传播。控制器402可以通过控制波生成器406(例如，通过调整供应给波生成器的电流)来控制电磁波410的强度。
在一些实施例中，照射单元400还包括扩散器420，该扩散器420面对第二电磁波源的照射表面408。扩散器420被配置为扩散从第二电磁波源传输的传入电磁波410。扩散器420的尺寸可以大于扩散器418的尺寸。扩散器418和扩散器420可以彼此交叠。扩散器418可以放置在扩散器420的凹入部分中，使得扩散器418和扩散器420放置在同一平面上。扩散器418和扩散器420可以由相同的材料或不同的材料制成。
通过扩散器418扩散的电磁波416与通过扩散器420扩散的电磁波410合并以形成大照射区域。并且，可以选择扩散器420以具有比扩散器418的视角小的视角，如通过所扩散的电磁波422和424的散射角度所示意性地示出的。这样，照射单元400可以提供具有小视场角度的大照射区域。此外，扩散器420和扩散器418可以选自具有不同的光散射程度的不同材料，使得所扩散的电磁波422和424具有不同的质量(例如，软度/硬度)。例如，可以选择扩散器418以具有比扩散器420光散射程度高的光散射程度，使得通过扩散器418扩散的光是软光，而通过扩散器420扩散的光是硬光。这样，照射单元400可以提供具有不同的软度/硬度水平的两个不同的电磁波。
现在参考图6，其是指示了根据本公开的一些实施例的操作如图4所示的照射单元的示例性方法的流程图。在图6中，步骤S602和S604描述了操作第一电磁波源的步骤。在步骤S602中，诸如图4的电磁波416之类的第一电磁波从诸如图4的波生成器412之类的第一电磁波源发射，并且在前向方向上进行传输。第一电磁波可以尤其是窄带宽电磁波或宽带宽电磁波。在步骤S604中，第一电磁波进入第一扩散器，诸如图4的扩散器418，并且所扩散的第一电磁波照射样品的第一区域。
在图6中，步骤S606和S608描述了操作第二电磁波源的步骤。在步骤S606中，诸如电磁波410之类的第二电磁波从诸如波生成器406之类的第二电磁波源发射，并且在前向方向上进行传输。第二电磁波可以尤其是窄带宽电磁波或宽带宽电磁波。在步骤S608中，第二电磁波进入第二扩散器，诸如扩散器420，并且所扩散的第二电磁波照射样品的第二区域。在一些实施例中，第一区域和第二区域交叠，而在其他实施例中，它们并不交叠。结果，在步骤S610中，样品的第一区域由所扩散的第一电磁波照射，而样品的第二区域由所扩散的第二电磁波照射。可以选择第二扩散器以具有比第一扩散器的视角小的视角，这样，样品可以具有带有小视场角度的大照射区域。可以选择第二扩散器以具有比第一扩散器的散射程度小的散射程度。这样，样品可以由具有两种不同软度水平的两个电磁波照射，在这种情况下，较软的第一电磁波被较硬的第二电磁波包围，该较硬的第二电磁波可以与第一电磁波部分或全部交叠。
现在参考图7，其是图示了根据本公开的一些实施例的具有以背对背形式布置的两个电磁波源的示例性照射单元的示意图。如图7所示，照射单元700包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括照射表面718、波生成器716和控制器704。波生成器716包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将化学能转换为电磁波)来生成第一电磁波。波生成器716所生成的电磁波720通过照射表面718发射并且在前向方向上传播。控制器704可以通过控制波生成器716(例如，通过调整供应给波生成器716的电流)来控制电磁波720的强度。控制器704可以是波生成器716中包括的部件或是通过电线或无线远程部件(未示出)连接到波生成器716的拆离部件，该无线远程部件通过诸如红外信号、无线电信号、WIFI信号或任何电信信号之类的远程信号控制波生成器716。
在一些实施例中，照射单元700还包括扩散器722，该扩散器722面对第一电磁波源的照射表面718。扩散器722被配置为扩散从第一电磁波源传输的传入电磁波720。
照射单元700还可以包括第二电磁波源，该第二电磁波源包括照射表面712、波生成器714和控制器702。波生成器714包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将电能转换为第二电磁波来)生成第二电磁波。波生成器714所生成的电磁波708通过照射表面712发射并且在后向方向上传播。控制器702可以通过控制波生成器714(例如，通过调整供应给波生成器的电流)来控制电磁波708的强度。波生成器714和波生成器716可以以先前定义的背对背配置的形式布置。
在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源可以是相同类型或不同类型的电磁波源。第一电磁波的带宽可以与第二电磁波的带宽相同或不同。第一电磁波和第二电磁波的带宽可以窄或宽。在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源的类型可以是无机发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、冷阴极荧光灯、等离子灯、钨灯、氙气灯、水银弧光灯、或水银氙气放电灯等。第一电磁波源和第二电磁波源的尺寸可以相同或不同。尤其地，依据控制器102和104的方式(协同或独立)，第一电磁波的强度可以与第二电磁波的强度相同或不同。
照射单元700还包括反射器706，该反射器706被配置为反射并准直从第二电磁波源传输的电磁波708。反射器706的反射表面可以是曲面镜，使得具有各种入射角度的传入电磁波可以在曲面镜的表面上反射，以形成在前向方向上传播的平行电磁波。反射器706并不局限于曲面镜，它可以是任何准直器或设备，其可以改变电磁波的传播方向或可以过滤某些电磁波，以使仅允许那些平行于或基本平行于某个方向(在这种情况下为前向方向)行进的电磁波通过。
照射单元700还包括扩散器724，该扩散器724面对反射器706。扩散器724被配置为扩散所反射的第二传入电磁波710。扩散器724的尺寸可以大于扩散器722的尺寸。反射器706的尺寸可以与反射器706的尺寸类似。扩散器722和扩散器724可以彼此交叠。扩散器722可以放置在扩散器724的凹入部分中，使得扩散器722和扩散器724放置在同一平面上。扩散器722和扩散器724可以由相同的材料或不同的材料制成。通过扩散器722扩散的电磁波720与通过扩散器724扩散的电磁波710合并，以形成大照射区域。并且，可以选择扩散器724以具有比扩散器722的视角小的视角，如通过所扩散的电磁波726和728的散射角度所示意性地示出的。这样，照射单元700可以提供具有小视场角度的大照射区域。此外，扩散器722和扩散器724可以选自具有不同光散射程度的不同材料，使得所扩散的电磁波726和728具有不同的质量(例如，软度/硬度)。例如，可以选择扩散器724以具有比扩散器722的光散射程度高的光散射程度，使得通过扩散器724扩散的光是软光，而通过扩散器722扩散的光是硬光。这样，照射单元700可以提供具有不同的软度/硬度水平的两个不同的电磁波。
现在参考图8，其是指示了根据本公开的一些实施例的操作如图7所示的照射单元的示例性方法的流程图。在图8中，步骤S802和S804描述了操作第一电磁波源的步骤。在步骤S802中，诸如图7的电磁波720之类的第一电磁波从诸如图7的波生成器716之类的第一电磁波源发射，并且在前向方向上进行传输。第一电磁波可以是窄带宽电磁波或宽带宽电磁波。在步骤S804中，第一电磁波进入诸如图7的扩散器722之类的第一扩散器，并且所扩散的第一电磁波照射样品的第一区域。
在图8中，步骤S806至S810描述了操作第二电磁波源的步骤。在步骤S806中，诸如图7的电磁波708之类的第二电磁波从第二电磁波源发射并且在后向方向上进行传输。第二电磁波可以尤其是窄带宽电磁波或宽带宽电磁波。在步骤S808中，第二电磁波通过反射器反射并准直并且在前向方向上传播。在步骤S810中，所反射的第二电磁波进入第二扩散器，诸如图7的扩散器724，并且所扩散的第二电磁波照射样品的第二区域。结果，在步骤S812中，样品的第一区域由所扩散的第一电磁波照射，而样品的第二区域由所扩散的第二电磁波照射(例如，如图2所示)。可以选择第二扩散器以具有比第一扩散器的视角小的视角。这样，样品可以具有带有小视场角度的大照射区域。可以选择第二扩散器以具有比第一扩散器的散射程度小的散射程度。这样，样品可以由具有两种不同软度水平的两个电磁波照射，在这种情况下，较软的第一电磁波被较硬的第二电磁波包围。
现在参考图9，其是图示了根据本公开的一些实施例的具有以先前定义的背对背配置的形式布置的两个电磁波源的示例性照射单元的示意图。如图9所示，照射单元900包括第一电磁波源，该第一电磁波源包括照射表面918、波生成器916和控制器904。波生成器916包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将化学能转换为电磁波)来生成第一电磁波。波生成器916所生成的电磁波920通过照射表面918发射并且在前向方向上传播。控制器904可以通过控制波生成器916(例如，通过调整供应给波生成器的电流)来控制电磁波920的强度。控制器904可以是波生成器916中包括的部件或可以是通过电线或无线远程部件(未示出)连接到波生成器916的拆离部件，该无线远程部件通过远程信号控制波生成器916。
在一些实施例中，照射单元900还包括扩散器922，该扩散器922面对第一电磁波源的照射表面918。扩散器922被配置为扩散从第一电磁波源传输的传入电磁波920。在本公开的一些实施例中，扩散器922和照射表面918可以具有圆形形状，该圆形形状具有基本相同的半径。本文中，“基本相同的半径”意指扩散器922的半径与照射面918的半径的差至多为±10％。
照射单元900还包括聚光器928，该聚光器928面对扩散器922。聚光器928被配置为准直通过扩散器922传输的传入电磁波。聚光器928可以是光学准直器，诸如透镜，但不限于透镜。聚光器928可以是任何准直器或设备，该准直器或设备能够改变电磁波的传播方向或能够过滤某些电磁波，以使仅允许平行或基本平行于某个方向(在这种情况下为前向方向)行进的电磁波通过。聚光器928并不局限于光学准直器；它还可以是任何元件或设备，其被配置为使通过扩散器922传输的入射电磁波会聚。聚光器928可以同时提供准直和会聚功能两者。聚光器928和扩散器922可以彼此接触或彼此隔开。聚光器928的尺寸可能与扩散器922的尺寸基本相同或不同。本文中，“基本相同”意指聚光器928的尺寸与扩散器922的尺寸的差可能至多为±10％。
照射单元900还包括第二电磁波源，该第二电磁波源包括照射表面912、波生成器914和控制器902。波生成器914包括电路系统，该电路系统被配置为通过各种方法(例如，通过将电能转化为第二电磁波)来生成第二电磁波。波生成器914所生成的电磁波908通过照射表面912发射并且在后向方向上传播。控制器902可以通过控制波生成器914(例如，通过调整供应给波生成器的电流)来控制电磁波908的强度。波生成器914和波生成器916可以以背对背形式布置，其中波生成器完全交叠或部分交叠。
在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源可以是相同类型或不同类型的电磁波源。第一电磁波的带宽可以与第二电磁波的带宽相同或不同。第一电磁波和第二电磁波的带宽尤其可以窄或宽。在本公开的一些实施例中，第一电磁波源和第二电磁波源的类型可以是无机发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、冷阴极荧光灯、等离子灯、钨灯、氙气灯、水银弧光灯、或水银氙气放电灯等。第一电磁波源和第二电磁波源的尺寸可以相同或不同。取决于控制器102和104的方式(协同或独立)，第一电磁波的强度可以与第二电磁波的强度相同或不同。
照射单元900还包括反射器906，该反射器906被配置为准直从第二电磁波源传输的电磁波908。反射器906的反射表面可以是曲面镜，使得具有各种入射角度的传入电磁波可以在曲面镜的表面上反射，以形成在前向方向上传播的平行电磁波。反射器906不限于曲面镜；它可以是任何准直器或设备，该准直器或设备可以改变电磁波的传播方向或可以过滤某些电磁波，以使仅允许平行或基本平行于某个方向(在这种情况下为前向方向)行进的电磁波通过。
照射单元900还包括扩散器924，该扩散器924面对反射器906。扩散器924被配置为扩散传入的所反射的第二电磁波910。扩散器924的尺寸可以大于扩散器922的尺寸。扩散器924的尺寸可以与反射器906的尺寸相似。扩散器922和扩散器924可以彼此交叠。扩散器922可以放置在扩散器924的凹入部分中，使得扩散器922和扩散器924放置在同一平面上。扩散器922和扩散器924可以由相同的材料或不同的材料制成。
从第一电磁波源发射的第一电磁波通过聚光器928准直或会聚。此外，在聚光器928前，第一电磁波通过扩散器922传输，并且通过扩散器重新分布。这样，可以获得具有大视场角度的相对小的照射区域。通过扩散器922和聚光器928传输的电磁波920与通过扩散器924扩散的电磁波910合并，以形成大照射区域。并且，可以选择扩散器924以具有比扩散器922的视角小的视角，如通过所扩散的电磁波926和930的散射角度所示意性地示出的。这样，照射单元900可以提供具有小视场角度的大照射区域。电磁波930照射样品的第一区域，而电磁波926照射样品的第二区域。第一区域和第二区域可以交叠或可以不交叠。
扩散器922和扩散器924可以选自具有不同光散射程度的不同材料，使得所扩散的电磁波926和928具有不同的质量(例如，软度/硬度)。例如，可以选择扩散器924以具有比扩散器922的光散射程度高的光散射程度，使得通过扩散器924扩散的光是软光，而通过扩散器922扩散的光是硬光。这样，照射单元900可以提供具有不同的软度/硬度水平的两个不同的电磁波。
控制器902和控制器904可以协同或独立操作。控制器902和控制器904可以分别控制两个电磁波源的光通量。通过调节它们各自的控制电路，可以针对不同视场平衡进入图像系统用于照射的可用光通量。
两个电磁波源可以同时操作。当在保持第二电磁波源开启的同时关闭第一电磁波源时，照射单元给出环形照射。这样，照射单元的行为类似于暗场模式，其指示高频特征被激活而低频特征未被激活。在这种照射模式下，可以增强图像的对比度。
通过示例，在本公开的一些实施例中，波长范围介于515nm至575nm之间的绿色LED被用于第一电磁波源和第二电磁波源。LED在50％相对发光强度下的视角约为120°，而在85％相对发光强度下的视角约为60°。为了使整个视场中的照射相对均匀，可以使用60°视角。对于散热器，LED尺寸可以为Φ＝10mm。对于前向方向上的照射，尺寸为Φ＝10mm的扩散器922被放置在照射表面918前方。照射表面918与扩散器922之间的间隔距离约为8.66mm。在扩散器922后，使用有效焦距约为8.66mm的集光透镜928，使得来自照射表面918的光通过扩散器922扩散并且通过集光透镜928准直。扩散器922的均匀散射光角度为±30°。这样，对于前向方向上的照射，可以实现视场角度为30°的Φ＝10mm的照射区域。
另一方面，对于后向方向上的照射，还使用照射表面912的60°视角。反射器906被放置在照射表面912前方。反射器906与照射表面912之间的间隔距离约为30mm。反射器906的曲率半径约为60mm。来自LED源2的光通过反射器906准直并且在前向方向上传播。放置面对反射器906的扩散器924，使得通过反射器906准直的光通过扩散器924扩散。扩散器924与扩散器922接触并同心。扩散器924的尺寸为Φ＝30mm，并且其均匀散射光角度约为±10°。这样，对于后向方向上的照射，可以实现视场角度为10°的Φ＝30mm的照射区域。
根据本公开的一些实施例，照射单元900还可以包括投影透镜932，其投影源自两个电磁波源的电磁波。投影透镜932可以依据透镜的放大率来将传入电磁波引导到特定位置。当聚光器928的后焦平面不与扩散器交叠时，具有适当放大因子的投影透镜可以用于将扩散器共轭到聚光器的后焦平面上。放大因子可以通过改变投影透镜与扩散器之间的距离来调节。
现在参考图10，其是指示了根据本公开的一些实施例的操作具有如图9所示的两个电磁波源的照射单元的示例性方法的流程图。在图10中，步骤S1001至S1004描述了操作第一电磁波源的步骤。在步骤S1001中，诸如图9的电磁波920之类的第一电磁波从第一电磁波源发射，并且在前向方向上传输到第一扩散器，诸如图9的扩散器922。第一电磁波源可以尤其是窄带宽电磁波或宽带宽电磁波。第一扩散器通过散射机制重新分布第一传入电磁波。所散射的具有一定散射角度的第一电磁波占据最大强度，并且电磁波强度随着散射角度的增加而减小。在步骤S1002中，所扩散的第一电磁波穿过面对第一扩散器的聚光器，诸如图9的聚光器928。聚光器可以通过在前向方向上准直或会聚所扩散的第一电磁波来收集第一电磁波。在步骤S1003中，作为选项，所收集的第一电磁波穿过投影透镜，诸如图9的投影透镜932。在步骤S1004中，通过投影透镜传输的第一电磁波被输出到样品的第一区域上。
在图10中，步骤S1005至S1008描述了操作第二电磁波源的步骤。在步骤S1005中，诸如图9的电磁波908之类的第二电磁波在后向方向上从第二电磁波源发射，并且到达反射器，诸如图9的反射器906。后向方向与前向方向相反。反射器将第二电磁波的传播方向改变为前向方向并且准直第二电磁波。第二电磁波的类型可以与第一电磁波的类型相同或不同。在步骤S1006中，所反射的第二电磁波穿过面对反射器的第二扩散器，诸如图9的扩散器924。第二扩散器通过散射机制重新分布所反射的第二电磁波。在步骤S1007中，作为一个选项，所扩散的第二电磁波穿过投影透镜。在步骤S1008中，第二电磁波被输出到样品的第二区域上。在步骤S1009中，作为步骤S1001至1008的操作的结果，第一电磁波和第二电磁波可以同时照射样品的两个不同区域。例如，第一区域可以由电磁光谱中的红色光照射，而第二区域可以由电磁光谱中的蓝色光照射。第一区域和第二区域可以由具有不同强度的相同电磁波照射。例如，第一区域可以使用高强度光照射，而第二区域使用低强度光照射。第一区域和第二区域可以交叠或可以不交叠。此外，通过选择第一扩散器和第二扩散器的不同组合，该照射方法可以提供具有各种视场角度或各种电磁波质量的各种照射区域。
现在参考图11，其是图示了根据本公开的一些示例性实施例的具有两个彼此可移动的电磁波源的示例性照射单元的示意图。如图11所示，照射单元1100包括第一电磁波源1134，该第一电磁波源1134包括照射表面1118、驱动器1116和控制器1104。驱动器1116包括电路系统，该电路系统被配置为例如通过将能量类型转换为通过照射表面1118发射的电磁波1120，来生成第一电磁波。控制器1104可以通过控制驱动器1116来控制电磁波1120的强度。驱动器1116还包括第一移动机构，该第一移动机构被配置为在前向-后向方向上移动第一电磁波源。第一移动机构可以尤其地包括伺服电机或机械臂或磁悬浮系统或磁力控制系统。控制器1104可以通过控制第一移动机构的电路系统来控制移动的方向和速度。
照射单元1100还包括第二电磁波源1132，该第二电磁波源1132包括照射表面1112、驱动器1114和控制器1102。驱动器1114包括电路系统，该电路系统被配置为生成第二电磁波1108。所生成的第二电磁波1108通过照射表面1112发射。控制器1102可以通过控制驱动器1114来控制电磁波1108的强度。驱动器1114还包括第二移动机构，该第二移动机构被配置为在前向-后向方向上移动第二电磁波源1132。第二移动机构可以尤其地包括伺服电机或机械臂或磁悬浮系统或磁力控制系统。第一移动机构和第二移动机构可以相同或不同。控制器1102可以通过控制第二移动机构的电路系统来控制移动的方向和速度。第一电磁波源和第二电磁波源以背对背形式布置，其中第一电磁波源和第二电磁波源彼此完全交叠或部分交叠。控制器1102和1104可以分别被包括在驱动器1114和1116中，或可以与驱动器1114和1116分离。
在一些实施例中，照射单元1100还包括扩散器1122、聚光器1126、反射器1106、扩散器1124、以及可选地投影透镜(未示出，与图9中的投影透镜932相似)。扩散器1122、聚光器1126、反射器1106、扩散器1124和投影透镜的功能与如图9所示的扩散器922、聚光器928、反射器906、扩散器924和投影透镜932的功能相似，并且为了简洁起见，在此省略了详细描述。通过扩散器1124扩散的电磁波1110与通过聚光器1126传输的电磁波合并以形成大照射区域。可以选择扩散器1124以具有比扩散器1122的视场角小的视场角。电磁波1128照射样品的第一区域，而电磁波1130照射样品的第二区域。在这种情况下，第二区域包围第一区域。第一照射区域和第二照射区域可以通过移动电磁波源来调整，例如，使电磁波源1132朝向反射器1106移动可以增大第二照射区域，而使电磁波源1132朝向扩散器1122移动可以减小第二照射区域。这样，可以根据系统的要求即时地调整照射区域或视场角度。第一照射区域和第二照射区域可以交叠或可以不交叠。
现在参考图12，其是根据本公开的一些实施例的利用具有两个电磁波源的照射单元的成像系统的示例性布置。如图12所示，根据上文所描述的实施例中的任一实施例，成像系统1200包括照射单元1202，该照射单元1202具有两个电磁波源。照射单元1202用作成像系统的照射单元。成像系统1200还包括物镜1208、镜筒透镜1204和镜筒透镜1206、以及两个分束器1210和1212。分束器1210和1212可以由两个三角玻璃棱镜或金属镀膜反射镜或二向色镜棱镜等制成。分束器1210被配置为将从照射单元1202发射的电磁波1230分为电磁波1232和电磁波1234。电磁波1232进入镜筒透镜1206，而电磁波1234进入分束器1212。分束器1212被配置为还将电磁波1234分为分别进入镜筒透镜1204和物镜1208的电磁波1236和电磁波1238。物镜1208可以是共用物镜。镜筒透镜1204可以包括用于高放大倍率成像系统的具有大焦距的透镜1214。镜筒透镜1206可以包括用于低倍率成像系统的具有小焦距的透镜1218。通过镜筒透镜1204、镜筒透镜1206和物镜1208传输的电磁波分别照射样品1216、1220和1228。本公开的一些实施例中所公开的照射单元可以用于包括高放大倍率、正常放大倍率和低放大倍率的这种成像系统，因为它把小视场和大视场以及对照射区域和视场的自适应调整两者考虑在内。
例如，如在图12所示的成像系统1200的示例中所图示的，共用物镜1208可以是有效焦距约为85mm并且无穷得以校正的物镜。用于高放大倍率成像系统的镜筒透镜1204可以是有效焦距约为215mm的透镜。可以实现约为0.12的物空间NA(数值孔径)和Φ＝2.4mm的视场。用于低放大倍率图像系统的镜筒透镜1206可以是有效焦距约为42.5mm的透镜。可以实现约为0.026的物空间NA和Φ＝12mm的视场。这样并且通过使用本公开中所公开的照射单元，借助于分束器1210和1212可以实现覆盖高放大倍率、正常放大倍率和低放大倍率的成像系统。
现在参考图13，其是根据本公开的一些实施例的利用具有两个电磁波源的照射单元的成像系统的示例性布置。如图13所示，成像系统1300包括根据前述实施例中的任一实施例所述的具有两个电磁波源的照射单元1302。照射单元1302用作系统的照射单元。成像系统1300还包括透镜阵列M、N和K。每个透镜阵列可以包括多个透镜。在图13中，阵列M包括多个共用物镜，其被示为物镜1304……物镜1310；阵列N包括多个高放大倍率透镜，其被示为透镜1314......透镜1318；阵列K还包括多个低放大倍率透镜，其被示为透镜1320……透镜1328。成像系统1300还包括两个分束器1350和1360。分束器1350将从照射单元1302发射的电磁波分为分别进入阵列M的物镜1304和分束器1360的两个电磁波。分束器1360还将从分束器1350传输的电磁波分为分别进入阵列K的物镜1320和阵列N的物镜1318的两个电磁波。透过物镜阵列M、N和K传输的电磁波分别照射样品1342、1340和1336。本申请的一些实施例中所公开的照射单元可以用于这样的图像系统，因为它把大视场和小视场以及对照射区域和视场的自适应调整两者考虑在内。
还可以使用以下条款对实施例进行描述：
1.一种照射单元，包括：
第一电磁波源，包括用于在第一方向上输出第一电磁波以照射样品的第一区域的电路系统；
第二电磁波源，包括用于在与第一方向基本上相反的第二方向上输出第二电磁波的电路系统；以及
反射器，被配置为基本上在第一方向上反射第二电磁波以照射样品的第二区域。
2.根据条款1所述的照射单元，还包括：
第一控制器，包括用于控制第一电磁波源的电路系统；以及
第二控制器，包括用于控制第二电磁波源的电路系统，
其中第一控制器和第二控制器独立操作。
3.根据条款2所述的照射单元，还包括：
第一移动机构，由第一控制器控制以在第一方向上移动第一电磁波源。
4.根据条款2至3中任一项所述的照射单元，还包括：
第二移动机构，由第二控制器控制以在第二方向上移动第二电磁波源。
5.根据条款3至4中任一项所述的照射单元，其中第一移动机构或第二移动机构包括伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、或磁力控制系统。
6.根据条款5所述的照射单元，其中第一移动机构或第二移动机构包括伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、或磁力控制系统，第一移动机构或第二移动机构包括以下各项中的一项或多项：伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、或磁力控制系统。
7.根据条款1至6中任一项所述的照射单元，还包括：
第一扩散器，面对第一电磁波源的照射表面并且被配置为扩散从第一电磁波源输出的第一电磁波。
8.根据条款7所述的照射单元，其中反射器的直径大于第一扩散器的直径。
9.根据条款7至8中任一项所述的照射单元，还包括：
聚光器，面对第一扩散器并且准直通过第一扩散器扩散的第一电磁波。
10.根据条款9所述的照射单元，其中聚光器和第一扩散器接触。
11.根据条款9至10中任一项所述的照射单元，其中聚光器的尺寸与第一扩散器的尺寸基本相同。
12.根据条款7至11中任一项所述的照射单元，还包括：
第二扩散器，面对反射器并且被配置为扩散从反射器反射的第二电磁波。
13.根据条款12所述的照射单元，其中第二扩散器的尺寸大于第一扩散器的尺寸。
14.根据条款12至13中任一项所述的照射单元，其中第一扩散器和第二扩散器由相同的材料制成。
15.根据条款12至13中任一项所述的照射单元，其中第一扩散器和第二扩散器由不同的材料制成。
16.根据条款7至15中任一项所述的照射单元，还包括：
投影透镜，被配置为将第一扩散器和第二扩散器中的至少一个扩散器投影到预先确定的位置。
17.根据条款16所述的照射单元，其中投影透镜的半径与第二扩散器的半径基本相同。
18.根据条款1至17中任一项所述的照射单元，其中第一电磁波源和第二电磁波源背对背布置。
19.根据条款1至18中任一项所述的照射单元，其中第一电磁波和第二电磁波是同一类型的电磁波。
20.根据条款1至18中任一项所述的照射单元，其中第一电磁波和第二电磁波是不同类型的电磁波。
21.根据条款1至20中任一项所述的照射单元，其中第一电磁波和第二电磁波中的至少一个电磁波是宽带电磁波。
22.根据条款1至21中任一项所述的照射单元，其中反射器的半径基本上是反射器与第二电磁波源之间的距离的两倍。
23.根据条款1至21中任一项所述的照射单元，其中第一区域和第二区域彼此没有交叠。
24.根据条款1至21中任一项所述的照射单元，其中第一区域和第二区域彼此部分交叠。
25.一种照射单元，包括：
第一扩散器，被配置为将来自第一电磁波源的第一电磁波扩散到样品的第一区域上；以及
第二扩散器，被配置为将来自第二电磁波源的第二电磁波扩散到样品的第二区域上，
其中从第一扩散器和第二扩散器扩散的第一电磁波和第二电磁波同时照射样品的第一区域和第二区域。
26.根据条款25所述的照射单元，其中第一扩散器和第二扩散器彼此交叠。
27.根据条款25至26中任一项所述的照射单元，其中第一扩散器的尺寸小于第二扩散器的尺寸。
28.根据条款25所述的照射单元，其中第一扩散器放置在第二扩散器的凹入部分中，使得第一扩散器和第二扩散器被放置在同一平面上。
29.根据条款25至28中任一项所述的照射单元，还包括：
反射器，其将第二电磁波反射到与第一电磁波的传播方向基本相同的方向。
30.一种成像系统，使用根据条款1至29中任一项的照射单元作为照射源。
31.根据条款30所述的成像系统，还包括：
具有不同数值孔径的至少两个镜筒透镜。
32.根据条款30至31中任一项所述的成像系统，还包括：
具有不同视场的至少两个镜筒透镜。
33.根据条款30所述的成像系统，其中：
成像系统包括多个成像系统；
多个成像系统中的至少一个成像系统包括具有不同数值孔径的至少两个镜筒透镜；以及
第一电磁波和第二电磁波通过穿过至少一个分束器而到达多个成像系统。
34.一种照射设备，包括：
第一电磁波源，包括用于在第一方向上输出第一电磁波的电路系统；
第二电磁波源，包括用于在与第一方向基本上相反的第二方向上输出第二电磁波的电路系统；
第一扩束器，面对第一电磁波源并且被配置为扩展所输出的第一电磁波以提供第一视场角度；
光束准直器，面对第一扩束器并且被配置为准直经扩展的第一电磁波；
束反射器，面对第二电磁波源并且被配置为反射所输出的第二电磁波；以及
第二扩束器，面对束反射器并且被配置为扩展所反射的第二电磁波以提供第二视场角度。
35.根据条款34所述的照射设备，还包括：
投影透镜，被配置为将第一扩束器和第二扩束器中的至少一个扩束器投影到预先确定的位置。
36.一种成像系统，使用根据条款34至35中任一项所述的照射设备作为照射源。
37.一种照射样品的方法，包括：
在第一方向上输出第一电磁波以照射样品的第一区域；
在与第一方向基本相反的第二方向上输出第二电磁波；以及
基本上在第一方向上反射第二电磁波，以照射样品的第二区域。
38.根据条款37所述的方法，还包括：
使第一电磁波穿过第一扩束器。
39.根据条款38所述的方法，还包括：
使经扩展的第一电磁波穿过准直器；以及
使所反射的第二电磁波穿过第二扩束器。
40.根据条款39所述的方法，还包括：
使经准直的第一电磁波和经扩展的第二电磁波穿过投影透镜。
虽然先前所提及的实施例涉及照射样品，但是所描述的实施例可以用于其他领域。例如，在生命科学和医学研究中，可以通过确定组织的光学特性(例如，通过测量组织对一个或多个波长的光的吸收)来测量生理参数(例如，血流量、耗氧量、诸如血红蛋白之类的组织代谢产物的浓度)。期望能够使用不同的光波长同时采集不同的生理数据(例如，同时实时监测诸如组织氧合和总血容量之类的组织参数)。
上文参考方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示或框图对示例实施例进行了描述。应当理解，可以使用计算机程序指令(例如，通过使指令传递到图1、图4、图7、图9和图11所示的各种控制器)来实现流程图图示或框图的每个框以及流程图图示或框图中的框的组合。这些计算机程序指令可以提供给计算机的处理器或其他可编程数据处理装置以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机的硬件处理器核、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式起作用，使得计算机可读介质中存储的指令形成制品，该制品包括实现在流程图或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令。
计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。该计算机可读介质可以是非暂态计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)包括以下内容：具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM、EEPROM、或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁性存储设备、或上述内容的任何合适组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何有形介质。
计算机可读介质上体现的程序代码可以使用任何适当介质来传输，这些适当介质包括但不限于无线、有线、光缆、RF、IR等，或者上述的任何合适组合。
用于实施示例实施例的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，该一种或多种编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等之类的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言之类的传统过程编程语言。
附图中的流程图和框图图示了根据各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能性和操作的示例。还应当指出，在一些备选实现方式中，框中所指出的功能可以不按图中指出的次序发生。例如，依据所涉及的功能性，相继示出的两个框实际上可以基本上同时执行或这些框有时可以按相反次序执行。
应当理解，所描述的实施例并非互相排斥，并且结合一个示例实施例所描述的元件、部件、材料或步骤可以按合适方式与其他实施例组合或从其他实施例中去除，以实现期望设计目标。
本文中对“一些实施例”或“一些示例性实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特点可以被包括在至少一个实施例中。说明书中各个地方出现的短语“一个实施例”、“一些实施例”或“一些示例性实施例”并不一定全都是指同一实施例，也不一定是与其他实施例互斥的单独实施例或备选实施例。
应当理解，本文中所阐述的示例方法的步骤并不一定需要按所述次序执行，并且这样的方法的步骤的次序应当理解为仅是示例。同样，在根据各种实施例的方法中，可以在这种方法中包括附加步骤，并且可以省略或组合某些步骤。
如在本申请中所使用的，词语“示例性”在本文中用来意指用作示例、实例或说明。本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不必被解释为相对于其他方面或设计是优选的或有利的。相反，该词的使用旨在以具体方式呈现概念。
除非另有明确说明，否则每个数值和范围应当被解释为近似值，如同该值或范围的值之前有诸如“约”或“近似”之类的词一样。
权利要求中附图数字或附图标记的使用旨在标识所要求保护的主题的一个或多个可能实施例，以促进对权利要求的解释。这种使用不应被解释为必须把那些权利要求的范围局限于对应附图中示出的实施例。
尽管使用对应标记按特定顺序记载了方法权利要求中的元素(如果有的话)，但是这些元素并不一定旨在局限于按该特定顺序被实现，除非权利要求的记载另有暗示用于实现这些元素中的一些或全部元素的特定顺序。
还应当理解，在没有背离如权利要求书所表达的范围的情况下，本领域技术人员可以在已经被描述和说明(以便解释所描述的实施例的性质)的各部分的细节、材料和布置上做出各种改变。

Claims (15)

1.一种照射单元，包括：
第一电磁波源，包括用于在第一方向上输出第一电磁波以照射样品的第一区域的电路系统；
第二电磁波源，包括用于在与所述第一方向基本上相反的第二方向上输出第二电磁波的电路系统；以及
反射器，被配置为基本上在所述第一方向上反射所述第二电磁波，以照射所述样品的第二区域。
2.根据权利要求1所述的照射单元，还包括：
第一控制器，包括用于控制所述第一电磁波源的电路系统；以及
第二控制器，包括用于控制所述第二电磁波源的电路系统，
其中所述第一控制器和所述第二控制器独立操作。
3.根据权利要求2所述的照射单元，还包括：
第一移动机构，由所述第一控制器控制以使所述第一电磁波源沿所述第一方向移动。
4.根据权利要求2所述的照射单元，还包括：
第二移动机构，由所述第二控制器控制以使所述第二电磁波源沿所述第二方向移动。
5.根据权利要求3所述的照射单元，其中所述第一移动机构或所述第二移动机构包括伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、或磁力控制系统。
6.根据权利要求5所述的照射单元，其中所述第一移动机构或所述第二移动机构包括伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、或磁力控制系统包括：所述第一移动机构和所述第二移动机构包括伺服电机、机械臂、磁悬浮系统、或磁力控制系统中的一项或多项。
7.根据权利要求1所述的照射单元，还包括：
第一扩散器，面对所述第一电磁波源的照射表面并且被配置为扩散从所述第一电磁波源输出的所述第一电磁波。
8.根据权利要求7所述的照射单元，其中所述反射器的直径大于所述第一扩散器的直径。
9.根据权利要求7所述的照射单元，还包括：
聚光器，面对所述第一扩散器并且准直通过所述第一扩散器扩散的所述第一电磁波。
10.根据权利要求9所述的照射单元，其中所述聚光器和所述第一扩散器接触。
11.根据权利要求9所述的照射单元，其中所述聚光器具有与所述第一扩散器的尺寸基本上相同的尺寸。
12.根据权利要求7所述的照射单元，还包括：
第二扩散器，面对所述反射器并且被配置为扩散从所述反射器反射的所述第二电磁波。
13.根据权利要求12所述的照射单元，其中所述第二扩散器的尺寸大于所述第一扩散器的尺寸。
14.根据权利要求12所述的照射单元，其中所述第一扩散器和所述第二扩散器由相同的材料制成。
15.一种用于照射样品的方法，包括：
在第一方向上输出第一电磁波，以照射所述样品的第一区域；
在与所述第一方向基本上相反的第二方向上输出第二电磁波；以及
基本上在所述第一方向上反射所述第二电磁波，以照射所述样品的第二区域。
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