CN116157718A - 用于最佳化对比度以与模糊成像系统一起使用的方法及装置 - Google Patents

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CN116157718A CN202180061369.1A CN202180061369A CN116157718A CN 116157718 A CN116157718 A CN 116157718A CN 202180061369 A CN202180061369 A CN 202180061369A CN 116157718 A CN116157718 A CN 116157718A
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Abstract

本文揭示一种用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其包括：一空间同调光源，其经配置以输出一空间同调信号；至少一个光学装置，其具有一光学装置本体，该光学装置本体具有形成于其上且经配置以反射该空间同调信号的一部分以形成至少一个同调反射信号的一第一装置表面。该光学装置本体亦包括具有一或多个表面不规则部的一第二装置表面，该一或多个表面不规则部经配置以扩散传输通过该光学装置本体的该空间同调光源输出信号的一部分以产生至少一个空间非同调信号。该同调反射信号与该空间非同调信号的组合形成部分空间同调光信号。

Description

用于最佳化对比度以与模糊成像系统一起使用的方法及装置
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2020年7月22日申请的名为「用于最佳化对比度以与模糊成像系统一起使用的方法及装置(Methods and Devices for Optimizing Contrast for Use withObscured Imaging Systems)」的美国临时专利申请案序列号63/054,931的优先权，该申请案的内容系以引用方式并入本文中。
背景技术
反射成像系统为用于实现遍及大波长范围具有大的像差校正场的光学接物镜的典型光学设计解决方案。图1至图3展示常用的各种熟知先前技术反射成像系统的图式。图1展示具有凹面反射器3(初级镜面)及凸面反射器5(次级镜面)的先前技术卡塞格林(Cassegrain)望远镜1的图式。在使用期间，入射光7自凹面反射器3反射至凸面反射器5。随后，凸面反射器5通过形成于凹面反射器3中的光通路9将经反射入射光7引导至焦点11。相比而言，图2展示具有第一凹面反射器17(初级镜面)及第二凹面反射器19(次级镜面)的格里(Gregorian)望远镜15的图式。如所展示，入射光21由第一凹面反射器17反射至第二凹面反射器19。第一镜面焦点23形成于第一凹面反射器17与第二凹面反射器19之间。第二凹面反射器19通过形成于第一凹面反射器17中的通路25将入射光21反射至焦点27。图3展示具有第一球面反射器37(初级镜面)及第二球面反射器39(次级镜面)的典型施瓦氏(Schwarzchild)接物镜31的图式。入射光33横穿形成于第一球面反射器37中的光通路35且入射于第二球面反射器39上且由该第二球面反射器反射至焦点41。
虽然图1至图3中所展示的系统在过去已证实为成功的，但已针对一些应用识别出多个缺点。举例而言，此类架构的必要后果为去除由中心遮蔽引起的非同调调变转移函数。图4以图形方式展现中心遮蔽(So/Sm)对调变转移函数(在本文中亦被称作「MTF」)的影响，其中数字Vo表示针对给定数值孔径(N.A.)及波长(λ)的截止空间频率。如图4中所展示，随着遮蔽增加，调变转移函数的降级增加，特别是在中间空间频率下。相比而言，虽然同调照明克服了与在具有大中心遮蔽的成像系统中使用非同调照明相关联的若干缺点，但将同调照明用于大中心遮蔽系统受到限制。举例而言，与非同调照明相关联的较大范围可观测到的空间频率倾向于提供更多信息。另外，同调照明倾向于受到影像的高通滤波影响，此是由于低空间频率被滤出。
鉴于前述内容，持续需要用于最佳化对比度以与模糊成像系统一起使用的方法及装置。
附图说明
用于最佳化对比度以与如本文中所揭示的模糊成像系统一起使用的方法及装置的新颖态样将借由考虑以下图而显而易见，在该等图中：
图1展示例示性先前技术卡塞格林望远镜的示意图；
图2展示例示性先前技术格里望远镜的示意图；
图3展示例示性先前技术施瓦氏接物镜的示意图；
图4展示针对遮蔽值的用于无像差系统的调变转移函数(MTF)的曲线图；
图5展示并有部分空间同调光系统的具体实例的成像系统的具体实例的示意图，该部分空间同调光系统经配置以将部分空间同调光递送至聚焦/接物镜系统；
图6展示图5中所展示的部分空间同调光系统的具体实例的平面横截面图；
图7展示图5中所展示的部分空间同调光系统的具体实例的横截面图，该部分空间同调光系统具有产生于其中的部分空间同调光；
图8展示并有经配置以产生部分空间同调光的模式加扰系统的具体实例的成像系统的具体实例的示意图；
图9展示耦接至用于图8中所展示的成像系统的具体实例中的模式加扰系统的具体实例的空间同调光源的具体实例的示意图；
图10展示用于本文中所揭示的成像系统的各种具体实例中的折反射聚焦/接物镜系统的具体实例的示意图；
图11A展示利用空间同调光作为照明源的成像系统的2D光学转移函数量值的表示；
图11B展示利用空间非同调光作为照明源的成像系统的2D光学转移函数量值的表示；
图11C展示利用部分空间同调光作为照明源的成像系统的2D光学转移函数量值的表示；
图12A展示表示利用空间同调光作为照明源的成像系统的2D光学转移函数量值的横截面的曲线图；
图12B展示表示利用空间非同调光作为照明源的成像系统的2D光学转移函数量值的横截面的曲线图；
图12C展示表示利用如本申请案中所揭示的部分空间同调光作为照明源的成像系统的2D光学转移函数量值的横截面的曲线图；
图13A展示当运用空间同调光照明目标时具有0.2μm高度的USAF目标区段的解析度的表示；
图13B展示当运用空间非同调光照明目标时具有0.2μm高度的USAF目标区段的解析度的表示；
图13C展示当使用本文中所揭示的成像系统运用部分空间同调光照明目标时具有0.2μm高度的USAF目标区段的解析度的表示；
图14A展示当运用空间同调光照明目标时影像高度为0.5mm的每回转40对辐条目标的表示；
图14B展示当运用空间非同调光照明目标时影像高度为0.5mm的每回转40对辐条目标的表示；及
图14C展示当使用本文中所揭示的成像系统运用部分空间同调光照明目标时影像高度为0.5mm的每回转40对辐条目标的表示。
具体实施方式
本申请案揭示用于最佳化对比度以与模糊成像系统一起使用的方法及装置的各种具体实例。在一些应用中，本文中所揭示的各种具体实例可用于包括一或多个大遮蔽接物镜的成像系统中。在替代方案中，本文中所揭示的各种具体实例可用于需要部分空间同调光的任何多种光学系统中。举例而言，本文中所揭示的各种具体实例可与包括一或多个大遮蔽接物镜、望远镜及其类似者的任何多种光学系统一起使用。
图5至图7展示成像系统的具体实例，该成像系统包括用于产生部分空间同调光(下文中为PSCL)的至少一个系统。如所展示，成像系统100包括至少一个光源102。例示性光源102包括例如激光、激光二极管、激光驱动光源、超发光LED、激光二极管、放大自发性发射源、超连续谱光源、经配置以耦接至一或多个光纤的宽频带光源、电浆源、电弧装置及其类似者。此外，一或多个光纤104可耦接至光源102或以其他方式与光源102光通信。光纤104可经配置以将来自光源102的至少一个空间同调光源输出信号108递送至成像系统100的各种元件。在一个具体实例中，光纤104包含单模光纤。视情况，光纤104可包含多模光纤。例示性光纤包括但不限于单模光纤、无端单模光纤、光子晶体光纤、光学晶体光纤、多孔光纤、多模光纤及其类似者。在另一具体实例中，成像系统100无需包括光纤104。
再次参看图5，至少一个透镜106可在成像系统100内使用以聚焦或以其他方式修改自光源102传输的空间同调光源输出信号108的至少一部分。在所说明的具体实例中，透镜或光学元件106可经配置以聚焦来自光纤104的关于光源102的空间同调光源输出信号108。视情况，除了透镜106以外或替代透镜106，亦可使用任何多种光学元件，包括但不限于透镜系统、光阑(stops)、光束分光器、感测器、滤光器、光栅、光圈及其类似者。在另一具体实例中，成像系统100无需包括透镜106。此外，在又一具体实例中，透镜106可并入至光纤104中及/或耦接至光纤104。
如图5至图7中所展示，空间同调光源输出信号108可由透镜106聚焦至至少一个系统上以用于产生部分空间同调光110(下文中记载为PSCL系统110)。如图6及图7中所展示，PSCL系统110包括光学装置170，该光学装置具有光学装置本体172，该光学装置本体具有一第一装置表面174及至少一第二装置表面176。在所说明的具体实例中，PSCL系统110的光学装置本体172包含经配置以围绕光轴OA旋转的玻璃或基于二氧化硅的材料盘。视情况，光学装置本体172可由任何多种材料制成，包括但不限于光学晶体、复合材料、陶瓷材料及其类似者。另外，所属技术领域中具有通常知识者应了解，光学装置本体172可以任何多种形状及/或组态制造。在一个具体实例中，光学装置本体172包含：第一装置表面174，其具有平坦的平面表面；及第二装置表面176，其具有形成于其上或耦接至其的一或多个表面不规则部或扩散特征/材料。另外，第二装置表面176包括施加至其的至少一个反射涂层178(反射率大于约99.5％)。在一个具体实例中，第一装置表面174包括施加至其的至少一个光学涂层(图中未示)。视情况，第一装置表面174及第二装置表面176可包括施加至其的至少一个光学涂层。如所展示，在使用期间，来自光源102的空间同调光源输出信号108由透镜106引导至光学装置本体172中。空间同调光源输出信号108的一部分由PSCL系统110的第一装置表面174反射以形成具有同调幂(coherent power)η的至少一个同调反射信号162。另外，空间同调光源输出信号108的至少一部分由光学装置本体172折射且横穿光学装置本体172且在其中形成至少一个折射信号164。折射信号164入射于形成于第二装置表面176上的一或多个表面不规则部处上且由施加至第二装置表面176的反射涂层178反射以形成至少一个反射-折射信号166。在一个具体实例中，涂层178可具有与第二装置表面176相同的形态(例如，具有相同的表面不规则性)。在另一具体实例中，涂层178可为平面的，而不具有与第二装置表面176相同的表面不规则性。反射-折射信号166返回横穿PSCL系统110的光学装置本体172。反射-折射信号166经由光学装置本体172的第一装置表面174发射以形成具有非同调幂(incoherent power)(1-η)2的至少一个空间非同调信号168。在一个具体实例中，自第一装置表面174发射实质上全部反射-折射信号166。
再次参看图6及图7，由PSCL系统110的光学装置本体172的第一装置表面174内部反射的反射-折射信号166的任何部分形成横穿光学装置本体172的第二折射信号164'。该第二折射信号164'由第二装置表面176反射以形成第二反射-折射信号166'，该第二反射-折射信号的一部分自第一装置表面174发射以形成具有第二非同调幂η(1-η)2的至少第二空间非同调信号168'。反射/折射信号横穿光学装置本体172及自PSCL系统110发射非同调信号的此序列继续，最终以发射具有非同调幂η3(1-η)2的空间非同调信号168”'终结，但所属技术领域中具有通常知识者应了解，反射/折射信号横穿光学装置本体172及自PSCL系统110发射空间非同调信号的序列可持续任何数目个序列。如图6及图7中所展示，PSCL光112是由自PSCL系统110输出的同调反射信号162与多个空间非同调信号168的混合形成。举例而言，在一个具体实例中，PSCL光112可包含同调光及非同调光的混合。更具体言之，在一个具体实例中，PSCL光112包含约20％至30％的同调光及约70％至80％的非同调光。在另一具体实例中，PSCL光112包含约30％至40％的同调光及约60％至约70％的非同调光。视情况，PSCL光112可包含约40％至约50％的同调光及约50％至约60％的非同调光。在一个特定具体实例中，至少PSCL光112包含约43％的同调光及约57％的非同调光，但所属技术领域中具有通常知识者应了解，同调光与非同调光的任何比率可用以形成至少一个PSCL光112。
如图5中所展示，PSCL光112可由透镜106引导至一或多个反射器及/或镜面。反射器及/或镜面可经配置以将PSCL 112光的至少一部分引导至至少一个聚焦/接物镜系统140。举例而言，在所说明的具体实例中，PSCL光112是由至少一个镜面114引导至一或多个选择性可移动镜面。在所说明的具体实例中，成像系统100包括与镜面114通信的第一检流计/扫描镜面130及第二检流计/扫描镜面132。所属技术领域中具有通常知识者应了解，任何数目个选择性可移动镜面及/或静止镜面可用于成像系统100中。在所说明的具体实例中，第一检流计/扫描镜面130、第二检流计/扫描镜面132及/或镜面114包含平面反射器。视情况，第一检流计/扫描镜面130、第二检流计/扫描镜面132及/或镜面114可包含弯曲镜面。因而，至少一个控制器148可与第一检流计/扫描镜面130、第二检流计/扫描镜面132或此两者中的至少一者通信。视情况，成像系统100无需在其中包括反射器及/或镜面。另外，成像系统100无需包括控制器148。
再次参看图5，成像系统100包括经配置以产生至少一个自动聚焦信号122的至少一个自动聚焦模组120。如所展示，可借由至少一个光学元件/光束组合器116将自自动聚焦模组120发射的自动聚焦信号122插入至PSCL光112的光束路径中，从而产生至少一个自动聚焦的部分空间同调信号124，该至少一个自动聚焦的部分空间同调信号入射于第一检流计/扫描镜面130、第二检流计/扫描镜面132或此两者中的至少一者上。在使用期间，自动聚焦信号122可经配置以准许在成像系统100内选择性地控制、聚焦及/或定位自动聚焦的部分同调信号124。因而，自动聚焦模组120可与控制器148通信。
如图5中所展示，自动聚焦的部分同调信号124可入射于定位于成像系统100内的一或多个光束分光器134上。在所说明的具体实例中，光束分光器134可经配置以将自动聚焦的部分同调信号124的至少一部分引导至至少一个聚焦/接物镜系统140，从而形成至少一个成像系统输出信号136。在所说明的具体实例中，聚焦/接物镜系统140包括一第一聚焦反射器142及与该第一聚焦反射器142光通信的至少一第二聚焦反射器144，该第一聚焦反射器142及该第二聚焦反射器144经配置以将成像系统输出信号136聚焦至至少一个基板150上。尽管图5中所说明的具体实例展示施瓦氏接物镜，但所属技术领域中具有通常知识者应了解，聚焦/接物镜系统140可包含任何多种聚焦及/或接物镜系统。在一个具体实例中，聚焦/接物镜系统140包括遍及大波长范围具有大的像差校正场的中心遮蔽件。所属技术领域中具有通常知识者将理解，聚焦/接物镜系统140无需包括中心遮蔽件。因而，任何多种或类型的聚焦/接物镜系统140可与本发明系统一起使用。
再次参看图5，成像系统100可包括经配置以监测成像系统100内的自动聚焦的部分同调信号124的至少一个光学特性的至少一个摄影机及/或感测器158。如所展示，摄影机158经由至少一个反射器154与光束分光器134通信。在使用期间，光束分光器134将自动聚焦的部分同调信号124的至少一部分引导至摄影机158，从而形成至少一个样本信号156。类似于检流计/扫描镜面130、132，摄影机158可与控制器148通信，从而准许使用者选择性地监测及控制自动聚焦的部分同调信号124的至少一个光学特性。相似地，PSCL系统110可与控制器148通信。视情况，聚焦/接物镜系统140可包括一或多个可移动台(图中未示)。因而，聚焦/接物镜系统140的各种元件可与控制器148通信，从而允许选择性地控制聚焦/接物镜系统140的聚焦特性。
图8及图9展示成像系统的替代具体实例的各种视图，该成像系统中包括至少一个部分同调光系统。如所展示，成像系统230包括至少一个光源系统232。在一个具体实例中，光源系统232包含至少一个光源234，该至少一个光源经配置以输出至少一个光源输出信号236，诸如激光驱动的光源。视情况，光源234可包含任何多种光源，包括激光、激光二极管、超发光LED、激光二极管、放大自发性发射源、超连续谱光源，或经配置以耦接至一或多个光纤的宽频带光源、电浆源、电弧装置及其类似者。
如图8及图9中所展示，至少一个光学元件238可用以修改或以其他方式调节光源输出信号236。在所说明的具体实例中，光学元件238包含经配置以将光源输出信号236聚焦至至少一个电浆包络线(envelope)、电弧包络线或灯240中的透镜，该灯240经配置以产生至少一个宽频带同调光信号242。在一个具体实例中，宽频带同调光信号242具有自约150nm至750nm或更大的波长范围。视情况，成像系统230无需包括灯240，其限制条件为光源234经配置以输出具有自约150nm至约750nm或更大的波长范围的光源输出信号236。视情况，多个光源234的输出可经组合及使用以提供具有自约150nm至750nm或更大的波长范围的光源输出信号236。
再次参看图8及图9，宽频带同调光信号242可由一或多个透镜或光学元件244引导至至少一个光纤256中。在所说明的具体实例中，单一透镜用以将宽频带输出信号242聚焦至光纤256中，但所属技术领域中具有通常知识者将了解，可在成像系统230内的任何位置使用任何数目个透镜、光学元件、光阑、光圈、滤光器、光栅及其类似者。在一个具体实例中，光纤256包含至少一个多模光纤。在另一具体实例中，光纤256包含至少一个单模光纤、无端单模光纤、光子晶体光纤、光学晶体光纤、多孔光纤及其类似者。在所说明的具体实例中，光纤256包括形成于其中的至少一个模式加扰系统250。举例而言，如图8及图9中所展示，光纤256包括形成于其中的第一模式加扰本体252及至少第二模式加扰本体254。在一个具体实例中，第一模式加扰本体252及第二模式加扰本体254中的至少一者包含光纤的一或多个回路及/或环。因而，模式加扰系统250可作为经配置以减少或消除光斑的时变模式加扰器操作。
如图8中所展示，光纤256输出至少一个模式加扰输出信号260。在一个具体实例中，模式加扰输出信号260包含PSCL光。举例而言，在一个具体实例中，模式加扰输出信号260可包含同调光及非同调光的混合。更具体言之，在一个具体实例中，模式加扰输出信号260包含约20％至30％的同调光及约70％至80％的非同调光。在另一具体实例中，模式加扰输出信号260包含约30％至40％的同调光及约60％至约70％的非同调光。视情况，模式加扰输出信号260可包含约40％至约50％的同调光及约50％至约60％的非同调光。在一个特定具体实例中，至少一个模式加扰输出信号260包含约43％的同调光及约57％的非同调光，但所属技术领域中具有通常知识者应了解，同调光与非同调光的任何比率可用以形成至少一个模式加扰输出信号260。类似于先前具体实例，可在成像系统230内使用一或多个镜面及/或反射器。视情况，镜面及/或反射器可包含平面或弯曲镜面。在所说明的具体实例中，至少一个镜面262经配置以将模式加扰的光信号260的至少一部分引导至至少一个转向镜面或选择性可移动镜面。类似于先前具体实例，成像系统230包括第一检流计/扫描镜面274及第二检流计/扫描镜面278，但所属技术领域中具有通常知识者将了解，可使用任何数目个检流计/扫描镜面。另外，图8中所展示的成像系统230可包括经配置以输出至少一个自动聚焦信号272的至少一个自动聚焦模组270。在一个具体实例中，自动聚焦信号272可经由定位于成像系统230内的至少一个光学元件264插入至光学元件串中。如所展示，光学元件264可定位于镜面262与第一检流计/扫描镜面274之间。视情况，光学元件264可定位于成像系统230内的任何位置。在使用期间，光学元件264可经配置以组合自动聚焦信号272与模式加扰信号260以形成自动聚焦模式加扰信号288。
再次参看图8，至少一个光束分光器280可用以将自动聚焦模式加扰信号288的至少一部分引导至至少一个聚焦/接物镜系统290，从而形成至少一个样本光信号284。如图8中所展示，聚焦/接物镜系统290包括经配置以将自动聚焦模式加扰信号288聚焦至基板或试样296上的第一反射器292及至少第二反射器294。
另外，光束分光器280可经配置以将样本光信号284的至少一部分引导至至少一个摄影机、感测器或类似装置282。在一个具体实例中，至少一个镜面286可用以将样本光信号284引导至摄影机282。类似于先前具体实例，成像系统230可包括与成像系统230中所使用的至少一个组件或元件通信的一或多个控制器或处理器300。举例而言，在一个具体实例中，控制器300与摄影机282通信。视情况，控制器300可与光源系统232、模式加扰系统250、自动聚焦模组270、第一检流计/扫描镜面274、第二检流计/扫描镜面270、聚焦/接物镜系统290及/或摄影机282通信，从而准许使用者选择性地监测及控制成像系统230的效能。另外，控制器300可与一或多个外部网路(图中未示)通信。
图8展示再次包括至少一个聚焦/接物镜系统290的成像系统的具体实例。如所展示，类似于图5中所展示的聚焦/接物镜系统140，聚焦/接物镜系统290利用第一反射器292及至少第二反射器294以将自动聚焦模式加扰信号288聚焦至样本、基板及/或试样296上。相比而言，图10展示经配置以与分别在图5及图8中所展示的成像系统100、230一起使用的聚焦/接物镜系统350的替代具体实例。如所展示，除了图5及图8中所展示的聚焦/接物镜系统140、290中所展示的反射元件之外，聚焦/接物镜系统350亦包括一或多个折射光学装置或元件。因而，本文中所揭示的成像系统可经配置以使用一或多个折反射(catadioptric)聚焦/接物镜系统。在一个具体实例中，图10中所展示的聚焦/接物镜系统350包括第一折射光学件352、第二折射光学件354及第三折射光学件356。所属技术领域中具有通常知识者应了解，任何数目个反射或折射光学件可用于聚焦/接物镜系统350中。自动聚焦模式加扰信号288横穿第一折射光学件352、第二折射光学件354及第三折射光学件356，且入射于第一反射器358上。第一反射器358将自动聚焦模式加扰信号288引导至第二反射器360，该第二反射器将自动聚焦模式加扰信号288引导至试样或样本362上。所属技术领域中具有通常知识者应了解，任何数目个反射或折射光学元件可用于聚焦/接物镜系统350中。另外，任何多种额外光学元件可包括于聚焦/接物镜系统350中，包括但不限于光阑、光栅、光圈、滤光器、感测器及其类似者。
图11A至图13C展示使用空间同调光源、空间非同调光源及使用上文所描述的具体实例所产生的部分空间同调光的图8中所展示的成像系统的效能的各种表示。图11A及图12A展示使用空间同调照明的图8中所展示的成像系统的光学转移函数回应。更具体言之，图11A及图12A分别展示针对正空间频率的2D回应及对应横截面的量值，其中外环的半径对应于截止频率的二分之一或为0.5的正规化半径，从而在SNR＝50处遍及截止解析的光点产生0.47位元。相比而言，图11B及图12B展示使用非同调照明的图8中所展示的成像系统的对应回应，其在SNR＝50处遍及截止解析的光点产生1.38位元。如所展示，在运用非同调照明的情况下，在解析光点的强度量测中客观地存在更多信息。然而，许多光学设计者将考虑其回应不如针对同调照明的回应，此归因于在半截止下的相对较低调变转移函数(约17％)。图11C及图12C展示使用上文所描述及在图8及图9中所展示的模式加扰系统250产生的最佳化部分空间同调光的对应的光学转移函数特性。
图13A至图13C展示定位于图8中所展示的成像系统的物件平面处的USAF目标的0.2μm高区段的各种影像。图13A展示使用同调照明、非同调照明及使用上文所描述及图8及图9中所展示的模式加扰系统所产生的部分空间同调光的影像。图13A展示当运用空间同调光照明时的目标的影像。如所展示，尽管调变转移函数接近于1(如由极高对比度所展示)，但过量滤波目标的特征会失真到无法辨识。此外，如图13B中所展示，运用非同调光照明的目标的解析度大于运用同调光照明的目标的解析度(参见图13A)。然而，如在图13C中显而易见，利用部分空间同调光的目标影像的总体对比度远优于使用同调及非同调光的目标影像(参见图13A及图13B)，即使当设计为绕射受限的(如在图8中所示的成像系统中一样)亦如此。
图14A至图14C展示对应于图8中所展示的成像系统的影像高度为0.5mm的每回转40对辐条目标的各种影像。辐条目标频繁地用于量化遍及一方向及空间频率范围的对比度。沿着辐条目标影像处的给定半径的对比度直接对应于在对应于每圆周40个循环(2pi乘以半径，以毫米为单位)的空间频率下的调变转移函数的量度。图14A展示当运用空间同调光照明时的辐条目标的影像。如所展示，对比度在对应于通常被视「截止」空间频率的一半的最小半径下突然消失。相比而言，图14B展示运用空间非同调照明的对应辐条目标影像。图14C展示运用部分空间同调照明的对应辐条目标影像。如显而易见，利用部分空间同调照明的辐条目标影像的总体对比度远优于使用同调及非同调光的目标影像(参见图14A及图14B)，即使当设计为绕射受限的(如在图8中所示的成像系统中一样)亦如此。
所属技术领域中具有通常知识者应了解，本发明不限于上文已特定展示且描述的内容。实情为，本发明的范围包括上文所描述的各种特征以及所属技术领域中具有通常知识者在阅读前文描述的后将想到且未在先前技术中的其变化及修改的组合及子组合两者。

Claims (17)

1.一种用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，该系统包含：
至少一个空间同调光源，其经配置以输出至少一个空间同调光源输出信号；
至少一个光学装置，其具有至少一个光学装置本体；
第一装置表面，其形成于该至少一个光学装置本体上且经配置以反射该至少一个空间同调光源输出信号的至少一部分以形成至少一个同调反射信号；
至少一第二装置表面，其形成于该至少一个光学装置本体上，该至少一个第二装置表面具有形成于其上的一或多个表面不规则部，该一或多个表面不规则部经配置以扩散传输通过该光学装置本体的该至少一个空间同调光源输出信号的至少一部分以产生至少一个空间非同调信号；
至少一个反射涂层，其施加至该至少一第二装置表面且经配置以将来自该至少一第二装置表面的该至少一个空间非同调信号反射通过形成于该光学装置本体上的该第一装置表面，其中该至少一个同调反射信号与该至少一个空间非同调信号的组合以形成至少一个部分空间同调光信号。
2.如权利要求1的用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其中该光学装置本体是由基于二氧化硅的玻璃所制造。
3.如权利要求1的用于将部分同调部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其中该光学装置本体是由从光学晶体、复合材料及陶瓷材料所组成的群组中选择至少一种材料所制造。
4.如权利要求1的用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其进一步包含施加至该第一装置表面的至少一个光学涂层。
5.如权利要求1的用于将部分同调部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其进一步包含施加至该至少一第二装置表面的至少一个光学涂层。
6.如权利要求1的用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其进一步包含施加至该至少一第二装置表面及该第一装置表面中的至少一者的至少一个光学涂层。
7.如权利要求1的用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其中该光学元件经配置以围绕光轴选择性地旋转。
8.如权利要求1的用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其进一步包含与用于输出部分空间同调光的该系统光通信的至少一个成像系统，该至少一个成像系统包含一反射接物镜系统。
9.如权利要求1的用于将部分空间同调光输出至一成像系统的系统，其进一步包含与用于输出部分空间同调光的该系统光通信的至少一个成像系统，该至少一个成像系统包含折反射接物镜系统。
10.一种使用部分空间同调光的成像系统，其包含：
至少一个空间同调光源，其经配置以输出至少一个空间同调光源输出信号；
至少一个部分空间同调光系统，其经配置以接收该至少一个空间同调光源输出信号且传输至少一个部分空间同调光信号；及
至少一个反射聚焦/接物镜系统，其与该至少一个部分空间同调光系统光通信，该至少一个反射聚焦/接物镜系统经配置以将该至少一个部分空间同调光信号聚焦至一基板上的至少一个焦点。
11.如权利要求10的使用部分空间同调光的成像系统，其进一步包含与该至少一个空间同调光源及该至少一个部分空间同调光系统通信的至少一个光纤，该至少一个光纤经配置以将该至少一个空间同调光源输出信号传输至该至少一个部分空间同调光系统。
12.如权利要求11的使用部分空间同调光的成像系统，其中该至少一个光纤包含单模光纤。
13.如权利要求11的使用部分空间同调光的成像系统，其中该至少一个光纤包含多模光纤。
14.如权利要求10的使用部分空间同调光的成像系统，其中该至少一个部分空间同调光系统包含具有一第一表面及至少一第二表面的至少一个光学装置本体，该第二表面具有形成于其上的至少一个表面不规则部及施加至其的至少一个光学涂层。
15.如权利要求10的使用部分空间同调光的成像系统，其中至少一个光学装置本体经配置以围绕至少一个光轴旋转。
16.如权利要求10的使用部分空间同调光的成像系统，其中该部分空间同调光系统包含至少一个模式加扰系统，该至少一个模式加扰系统具有形成于其中的一第一模式加扰本体及至少一第二模式加扰本体。
17.如权利要求10的使用部分空间同调光的成像系统，其进一步包含至少一个自动聚焦模组，该至少一个自动聚焦模组经配置以传输至少一个自动聚焦信号，该至少一个自动聚焦信号与该至少一个部分空间同调光信号共对准。
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