TWI401408B - 光學量測與成像系統 - Google Patents

光學量測與成像系統 Download PDF

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TWI401408B TW098145065A TW98145065A TWI401408B TW I401408 B TWI401408 B TW I401408B TW 098145065 A TW098145065 A TW 098145065A TW 98145065 A TW98145065 A TW 98145065A TW I401408 B TWI401408 B TW I401408B
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/28—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
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Description

光學量測與成像系統
本發明係關於一種光學量測與成像系統。
微型元件(microfabricated elements)，例如微鏡片(micro-mirrors)、硬碟驅動器的讀寫頭、加速度感測器(acceleration sensors)以及電聲高頻元件(electro-acoustic high frequency elements)，已經被廣泛的運用在微機電系統(microelectrical-mechanical systems,MEMS)中。而對這些元件做靜態或動態機械作動(static or dynamic mechanical motion)測量將有助於元件的設計、發展以及模擬。
微機電元件的機械作動與位移可以透過使用例如雷射干涉(laser interferometry)、雷射都卜勒測速(laser Doppler velocimetry)、頻閃干涉(stroboscopic interferometry)以及像散式偵測(astigmatic detection)等方法而測量得知。其中，像散式偵測系統可以測量待測物件沿著一座標軸的平移量，且可以測量待測物件分別繞兩個座標軸的角位移量。一般而言，一像散式偵測系統具有一光路徑機構，其係利用一偵測用雷射光束通過一透鏡模組，並聚焦於待測物件的表面，然後待測物件將光反射以通過透鏡模組，並傳送至一位置靈敏感測器(position sensitive photosensor)。其中，經由位置靈敏感測器所偵測 到光點的形狀及位置，可以分析出待測物件的平移量或角位移量。此外，偵測用雷射光束(detection laser beam)可以被定位在待測物件表面欲進行量測之位置上，以便後續使用者透過一外接的顯微鏡觀察待測物件，其中，顯微鏡可以具有一接目鏡(eyepiece)或其他成像元件，例如一電荷耦合感測器(CCD sensor)。
因此，如何提供一種光學量測與成像系統(包含成像系統與測量系統)能夠同步地顯示待測物件的影像以及測量待測物件的平移量及/或角位移量，正是當前產業的重要課題之一。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種可以於光學量測與成像系統(包含成像系統與測量系統)同步地顯示待測物件的影像以及測量待測物件的平移量及/或角位移量。
緣是，為達上述目的，依本發明之一光學量測與成像系統包含一物鏡、一影像模組以及一測量模組。其中，物鏡係用以接收由一光源所發出的光，將光源所發出的光聚焦在一待測物件上欲進行量測的一點，並接收由待測物件所反射的一反射光；影像模組係用以接收反射光的第一部分；測量模組係用以接收反射光的第二部分，且測量模組具有一光偵測器以及一像散式透鏡，其中像散式透鏡係用以將反射光之第二部分導引至光偵測器。
在本發明之實施例中，可以更包括一個或者多個以下的特徵。例如，系統還可包含一物鏡端分光器(objective beam splitter)，其係用以接收由物鏡所反射回來的光，且將物鏡所反射回來的光分成第一部分以及第二部分。另外，物鏡端分光器更可以接收光源所發出的光線，並將光源所發出的光反射至物鏡。此外，系統更可以包含一光源端分光器(source beam splitter)，其係用以接收光源所發出的光、並將光源所發出的光反射至物鏡，且自物鏡端分光器接收反射光的第二部分並導引反射光的第二部分至像散式透鏡。
像散式透鏡更可以接收光源所發出的光線，且將光源所發出的光反射至物鏡。光偵測器包含一位置靈敏感測器(position sensitive detector)，其中位置靈敏感測器可以是一四象限的位置靈敏感測器。另外，系統更可包含一光源，其可以是一雷射光。
此外，系統還可包含一照明光源，其係用以提供光線至物鏡以照明待測物件的一區域，其中待測物件可以散射照明光源所提供的光。系統更可包含一物鏡端分光器(objective beam splitter)，其係用以接收反射光及被待測物件散射的散射光，並將反射光分成第一部分以及第二部分。
影像模組具有一影像感測器，例如是一電荷耦合攝影機(CCD camera)。另外，影像模組可更包含一中繼透鏡(relay lens)，其係用以接收反射光的第一部分，且導引 反射光的第一部分至影像感測器。而像散式透鏡可以是一個圓柱透鏡或是一個傾斜且平坦的光折射層(inclined planar light refraction layer)。
承上所述，依本發明之一光學量測與成像系統具有以下優點：於光學量測與成像系統(包含成像系統與測量系統)中共用的物鏡能夠同步地顯示待測物件的影像以及測量待測物件的平移量及/或角位移量；一檢測用光點可被聚焦在待測物件的表面以便後續測量用，其中使用者可以透過光學量測與成像系統觀察到光點在待測物上的位置，而且光點可以被定位在待測物件表面的欲量測點上。因此，可以測量出待測物件的靜態位移或動態位移，以便得到待測物件的更多特性。此外，本發明可有效整合成像以及測量系統而使系統更輕薄短小、且能夠更有效率的利用光學元件，以減少光學元件的使用量。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之光學量測與成像系統。在以下舉的實施例中，光學量測與成像系統指的是一光學量測與成像路徑機構(optical path mechanism)。
請參照圖1A以及圖1B所示，一光學量測與成像路徑機構(optical path mechanism)100是結合一光學量測與成像系統(optical imaging system)1以及一像散式偵測系統(astigmatic detection system)2所構成。一光源21(例如 是一雷射、或者雷射二極體)可產生一光束，其可以透過準直透鏡22而形成一平行光束，接著經由像散式偵測系統端的分光器(ADS beam splitter)23以及物鏡端分光器13將光束反射至一物鏡14，物鏡14再將光束聚焦在待測物件3的表面以形成一偵測用光點29。其中，光學量測與成像系統1以及像散式偵測系統2共用物鏡14以及物鏡端分光器13。
待測物件3將入射光反射以通過物鏡14而回到物鏡端分光器13，其中物鏡端分光器13將光分成一成像用光束(imaging beam)110以及一測量用光束(Measurement light beam)112。其中，成像用光束110通過物鏡端分光器13，且透過一成像用透鏡(detection lens)12聚焦在光學量測與成像系統1中的影像感測器11上。另外，物鏡端分光器13將測量用光束112反射，並通過像散式偵測系統2之分光器23、一偵測端透鏡24以及一像散式透鏡25，其中，像散式透鏡25可以是像散式偵測系統2中的一個圓柱透鏡(cylindrical lens)或是一個傾斜的平坦的光折射層(inclined planar light refraction layer)。
請參照圖1A至圖1C所示，偵測端透鏡24用以將測量用光束聚焦，然後被聚焦的光束通過像散式透鏡25，以破壞光束的旋轉對稱使得光束在兩個垂直平面上的傳播具有不同的焦點。接著，光束被傳送至光偵測器26(本實施例可為一位置靈敏感測器)以測量待測物件3表面的高度或傾斜角及/或高度或傾斜角的變化，於此，光偵測器 26是由四個四分之一圓26a、26b、26c及26d(四象限位置靈敏感測器)所組成，其係分別建構成一光偵測器，用以輸出一測量訊號。因此，待測物件3的平移量及角位移量可以依據聚焦於光偵測器26上之光點的位置與形狀而決定。其中，透過處理光偵測器26的四個光偵測器所偵測到的測量訊號，以得到待測物件3位移的演算法已經被揭露於美國專利第7,247,827號中，在此容不贅述。
在部分實施例中，更利用一個外接的光源來由上往下照明待測物件3的上表面，或者若待測物件是透明的狀況下，亦可使光源由下往上照明待測物件。然後，物鏡14收集被待測物件散射的光，並導引光到達光學量測與成像系統1中，以便於影像感測器11上形成一影像。接著，影像感測器11接收待測物件3表面的影像以及在待測物件3表面的偵測光點29的訊息，其中，偵測光點29可以透過一制動器控制待測物件3或者物鏡14的作動而被定位在待測物件表面之一欲量測點上。其中，制動器可以是能夠調整待測物件3與物鏡14相對位置的任何裝置，例如一具有壓電材料致動器、一音圈馬達，又或者是移動或轉動的載台。
請參照圖2所示，依本發明第二實施例之一種光學量測與成像路徑機構200，其包含一光學量測與成像系統201以及一像散式偵測系統202。在本實施例中，一光源21產生一光束，其係被一傾斜的玻璃板27反射，並通過準直透鏡28，以便將光束形成一平行光束。接著，平行光束被 物鏡端分光器13反射至物鏡14，物鏡14再將光束聚焦在待測物件3的表面以形成一偵測用光點29。如同前述實施例所描述，光學量測與成像系統201以及像散式偵測系統202共用物鏡14與物鏡端分光器13。
待測物件3將入射光反射以通過物鏡14而回到物鏡端分光器13，其中物鏡端分光器13將光分成一成像用光束210以及一測量用光束212。其中，成像用光束210通過物鏡端分光器13，且經由成像用透鏡12聚焦以在影像感測器11上形成一影像點(image spot)。另外，物鏡端分光器13將測量用光束212反射，以通過準直透鏡28以及玻璃板27，其作用就如同一像散式透鏡，而準直透鏡28是用以聚焦測量用光束212。然後，聚焦光束通過玻璃板27，以破壞光束的旋轉對稱使得光在兩個垂直平面上的傳播具有不同的焦點。接著，光束傳輸至光偵測器26以測量在偵測光點29照射下的待測物件3的位移。在本實施例中，傾斜的玻璃板27具有雙重功能，其一就如同一個可以將光反射至物鏡的反射器，其二是具有像散式透鏡的功能。此外，本實施例相較於如圖1所示之第一實施例來說，可以使用較少的光學元件就能達成上述兩個功能。
如同上述說明，本實施例可更利用一個外接的光源照明待測物件3的上表面，而被待測物件3表面所散射的光將於影像感測器11上形成一影像，使得影像感測器11可接收到待測物件3表面的影像以及在待測物件3表面的偵測光點29的資訊。其中，偵測光點29可以透過制動器控 制待測物件3或者物鏡14的作動而定位在一待測物件表面的一欲量測點上。其中，制動器可以沿著光束行進的方向，以調整聚焦平面於待測物件上的位置。
請參照圖3所示，本發明揭露一種光學量測與成像路徑機構200，其具有如圖2所示的成像系統201以及一像散式偵測系統202。其中，光學量測與成像路徑機構200可與測量系統300配合使用，以同步顯示微型懸臂31的影像以及測量懸臂的平移量與角位移量。在部分實施例中，成像系統201可以被架設成如同一般的光學量測與成像顯微鏡，在這個例子裡，待測物件3可以包含一懸臂31，其設置在一粗調的XYZ線性載台6上。光源21產生一偵測用光束，且偵測用光束經由玻璃板27反射，以通過準直透鏡28，然後再被物鏡端分光器13反射，而朝向物鏡14行進，然後，物鏡14將光束聚焦在懸臂31上以形成偵測光點29。另外，再利用一個外接的光源41照明懸臂31的表面，以產生一照射光束，其中凸透鏡42可將照射光束準直，且利用一照明端分光器43(illumination beam splitter)將光束導引通過物鏡端分光器13以及物鏡14，而到達懸臂31。
在本實施例中，物鏡14的數值孔徑為0.6(N.A.)，焦距是2.33mm。而偵測光點29的半高全寬(FWHM)可依據如下公式計算而得： 其中，λ是雷射光束的波長；k為一個常數(0.52)。在本實施例中，雷射二極體光源21的波長是655nm，因此，偵測光點29的最小半徑約為560nm(半高全寬)，近似於光的繞射極限。
懸臂31將偵測光點29反射，且懸臂31的表面將外接光源41所發出的照明光散射。其中，由懸臂31所反射或散射的光將通過物鏡14，然後通過物鏡端分光器13或者被物鏡端分光器13反射(如上述參照圖2之說明)。
成像用光束210(例如，是通過物鏡端分光器13之光束)通過照明端分光器43，並傳輸至一影像端分光器(imaging beam splitter)51，以便將成像用光束210分成一第一光束以及一第二光束；其中，第一光束通過成像用透鏡12到達影像感測器11(例如是一電荷耦合感測器)。在本實施例中，影像感測器11可擷取懸臂31或偵測光點29的光學量測與成像及/或影像畫面的資訊，而且將影像轉至一電腦302以便後續顯示於一顯示器304上。另外，影像端分光器51將第二光束反射，以經由一感測端透鏡52，到達使用者的眼睛53來觀察測量系統，其中，偵測光點29與懸臂31的相對位置可以由影像感測器11所接收、並可被使用者的眼睛53觀察到。
請參照圖3及圖4所示，一影像感測器11所接收的光學量測與成像影像顯示一微型懸臂31，且偵測光點29聚焦在微型懸臂31上，其中，偵測光點29可以透過調整載台6的位置，而被移動至懸臂上之一欲量測點。在部分 實施例中，載台6可以被固定，且偵測光點29可以透過調整物鏡14的位置而移動。
請再參照圖3所示，測量用光束212(例如，物鏡端分光器13反射的光束)經過像散式偵測系統2的光學元件，然後到達光偵測器26，光偵測器26輸出一訊號，其涵蓋關於懸臂31的平移量或角位移量的資訊。其中，由光偵測器26所產生的訊號將通過一前置放大器306以及被裝載有一高速資料擷取卡(high-speed data acquisition card)308的電腦302所處理，在本實施例中，資料擷取卡308例如是一具有130MHz頻寬以及14-Bit解析度的擷取卡(NuDAQ PCI-9820 ADLINK card with a bandwidth of 130 MHz and a 14-Bit resolution)，資料擷取卡308可用以測量微懸臂31的熱雜訊頻譜。另外，像散式偵測系統2的輸出訊號具有約6μm的一線性區域(若以DVD光學讀取頭為光路時)，其足以用來偵測微型元件的運動，其中微型元件例如是懸臂31；在本實施例中，像散式偵測系統2的最大可測量角範圍是±8°，而且系統的雜訊等級是10 pm(RMS)。此外，像散式偵測系統2可以用來測量反光或者透明待測物件的靜態位移或動態位移。
請參照圖3及圖5所示，像散式偵測系統2可測量懸臂31的熱雜訊頻譜500，懸臂31的厚度、寬度及長度分別是2μm、50μm及450μm。在本實施例中，懸臂31的規格可以是如下所述：懸臂31的第一彎曲模態的基本共振頻率可以是介於9-16kHz；其中，雜訊頻譜500顯示第一 彎曲模態502的基本共振頻率是在13kHz，其符合所要求的規格；第二彎曲模態504的共振頻率是在81kHz，且第三彎曲模態506的共振頻率是在187.9kHz。此外，經偵測可得出一個基本的扭矩模態508是226.4kHz，近似於第三彎曲模態的頻率；且經偵測亦可得出第二個扭矩模態的頻率是631.9kHz，近似於前置放大器306之工作頻寬的限制。
請參照圖6所示，依本發明第三實施例之光學量測與成像路徑機構600，其結合成像系統601以及像散式偵測系統602。在本實施例中，光源21產生一光束，其中光束被平行的玻璃板27所反射，並通過一準直透鏡28到達物鏡端分光器13；然後，物鏡端分光器13將光束反射，以通過物鏡14，其中，物鏡14將光束聚焦於待測物件3的表面上以形成一偵測光點29。根據上述實施例所述，成像系統601以及像散式偵測系統602可共用物鏡14及物鏡端分光器13。
待測物件3將入射光反射，以通過物鏡14，並回到物鏡端分光器13，其中物鏡端分光器13用以將反射光束分成一成像用光束610及一測量用光束612。其中，成像用光束610通過物鏡端分光器13、一透鏡16及一中繼凸透鏡(relay convex lens)17，而中繼凸透鏡17設置在一微調整裝置18上，以便將成像用光束聚焦在影像感測器11上，以形成一影像光點。另外，物鏡端分光器將測量用光束612反射，以朝向準直透鏡28及玻璃板27行進，而玻璃板27將光束聚焦在光偵測器26以測量待測物件3的位 移。
如上所述，利用外接光源照明待測物件3的上表面，而待測物件3的表面將光散射，以便後續於影像感測器11上形成一影像，使得影像感測器11可接收到待測物件3表面的影像以及在待測物件3表面上之偵測光點29的資訊。其中，偵測光點29可以透過制動器控制待測物件3或者物鏡14的作動而定位在一待測物件3之表面的一欲量測點上。
請參照圖7所示，依本發明第二實施例之一種測量系統700，其搭配圖6所示的光學量測與成像路徑機構600以同步顯示懸臂31的影像以及測量懸臂的平移量及角位移量。在本實施例中，偵測光點29被聚焦在懸臂31上，而外接的光源41可照明懸臂，而懸臂31可將偵測光點29反射，且懸臂31的表面可將外接光源41的照明光散射。其中，由懸臂31所反射或散射的光將通過物鏡14，然後通過物鏡端分光器或者被物鏡端分光器反射(如上述參照圖6之說明)。
成像用光束610(例如，通過物鏡端分光器13的光束)被透鏡15聚焦後，進入中繼凸透鏡17，然後，影像端分光器51將光束導引至一影像感測器11及使用者的眼睛53。其中，中繼凸透鏡17的位置可以透過微調整裝置18，並沿著光束行進的方向進行調整。另外，測量用光束612通過像散式偵測系統2，照射在光偵測器26，以便後續偵測及測量懸臂31的平移量及角位移量。
值得注意的是，前面的描述僅為例舉，而非為限制性者。舉例來說，光學量測與成像路徑機構可以與像散式偵測系統結合，以同步顯示影像及進行測量，而上述實施例的光學量測與成像路徑及元件亦僅為例舉，任何可以達到上述功效的實施態樣均應涵蓋於本發明的範疇內。更近一步來說，在光學量測與成像路徑機構中，任何可以達到使用單一物鏡即可達到光學量測與成像顯像及測量平移量及角位移量的任何光學元件及光路組合皆應屬於本發明的範疇。
承上所述，依本發明之一光學量測與成像系統具有以下優點：於光學量測與成像系統(包含成像系統與測量系統)中共用的物鏡能夠同步地顯示待測物件的影像以及測量待測物件的平移量及/或角位移量；一檢測用光點可被聚焦在待測物件的表面以便後續測量用，其中使用者可以透過光學量測與成像系統觀察到光點的狀態，而且光點可以被定位在待測物件表面的欲量測點上，因此，可以測量出待測物件的靜態位移或動態位移，以便得到待測物件的更多特性。此外，本發明可整合成像以及測量而更輕薄短小、且能夠更有效率的利用光學元件，以減少光學元件的使用量。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧光學量測與成像系統
100‧‧‧光學量測與成像路徑機構
11‧‧‧影像感測器
110‧‧‧成像用光束
112‧‧‧測量用光束
12‧‧‧成像用透鏡
13‧‧‧物鏡端分光器
14‧‧‧物鏡
15‧‧‧透鏡
16‧‧‧透鏡
17‧‧‧中繼凸透鏡
18‧‧‧微調整裝置
2‧‧‧像散式偵測系統
200‧‧‧光學量測與成像路徑機構
201‧‧‧光學量測與成像系統
202‧‧‧像散式偵測系統
21‧‧‧光源
210‧‧‧成像用光束
212‧‧‧測量用光束
22‧‧‧準直透鏡
23‧‧‧分光器
24‧‧‧偵測端透鏡
25‧‧‧像散式透鏡
26‧‧‧光偵測器
26a、26b、26c及26d‧‧‧四分之一圓
27‧‧‧玻璃板
28‧‧‧準直透鏡
29‧‧‧偵測光點
3‧‧‧待測物件
300‧‧‧測量系統
302‧‧‧電腦
304‧‧‧顯示器
306‧‧‧前置放大器
308‧‧‧高速資料擷取卡
31‧‧‧懸臂
41‧‧‧光源
42‧‧‧凸透鏡
43‧‧‧照明端分光器
500‧‧‧雜訊頻譜
502‧‧‧第一彎曲模態
504‧‧‧第二彎曲模態
506‧‧‧第三彎曲模態
51‧‧‧影像端分光器
52‧‧‧感測端透鏡
53‧‧‧使用者的眼睛
6‧‧‧載台
600‧‧‧光學量測與成像路徑機構
601‧‧‧成像系統
602‧‧‧像散式偵測系統
610‧‧‧成像用光束
612‧‧‧測量用光束
700‧‧‧測量系統
圖1A及1B是一組示意圖，顯示第一實施例的光學量測與成像路徑機構，其與像散式偵測系統配合使用；圖1C是一示意圖，顯示光偵測器；圖2是一示意圖，顯示第二實施例的光學量測與成像路徑機構，其與像散式偵測系統配合使用；圖3是一示意圖，顯示一測量系統，其與圖2的光學量測與成像路徑機構配合使用；圖4顯示在圖3的測量系統中所取得位於微型懸臂上之光點的光學量測與成像影像；圖5顯示圖4中的微型懸臂的熱雜訊頻譜；圖6是一示意圖，顯示第三實施例的光學量測與成像路徑機構，其與像散式偵測系統配合使用；以及圖7是一示意圖，顯示一測量系統，其與圖6的光學量測與成像路徑機構配合使用。
1‧‧‧光學量測與成像系統
100‧‧‧光學量測與成像路徑機構
11‧‧‧影像感測器
110‧‧‧成像用光束
112‧‧‧測量用光束
12‧‧‧成像用透鏡
13‧‧‧物鏡端分光器
14‧‧‧物鏡
2‧‧‧像散式偵測系統
21‧‧‧光源
22‧‧‧準直透鏡
23‧‧‧分光器
24‧‧‧偵測端透鏡
25‧‧‧像散式透鏡
26‧‧‧光偵測器
29‧‧‧偵測光點
3‧‧‧待測物件

Claims (17)

  1. 一種光學量測與成像系統，包含：一物鏡，其係用以接收由一光源所發出的光，將該光源所發出的光聚焦在一待測物件上，且接收由該待測物件所反射的一反射光；一影像模組，其係用以接收該反射光之一第一部分；以及一測量模組，其係用以接收該反射光之一第二部分，其中該測量模組具有一光偵測器及一像散式透鏡，且該像散式透鏡係用以將該反射光之該第二部分導引至該光偵測器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，更包含一物鏡端分光器，其係用以接收由該物鏡反射的該反射光，且將該反射光分成該第一部分及該第二部分。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學量測與成像系統，其中該物鏡端分光器更用以接收該光源所發出的光，且將該光源所發出的光反射至該物鏡。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之光學量測與成像系統，更包含一光源端分光器，其係用以：接收由該光源所發出的光，並將該光源所發出的光反射以朝向該物鏡行進；以及接收由該物鏡端分光器所輸出的該反射光之該第二部分，並將該反射光之該第二部分傳送至該像散式透 鏡。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，其中該像散式透鏡係為一傾斜的玻璃板，用以接收由該光源所發出的光，並將由該光源所發出的光導引至該物鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，其中該光偵測器包含一位置靈敏感測器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學量測與成像系統，其中該位置靈敏感測器包含一四象限位置靈敏感測器。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，更包含該光源。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光學量測與成像系統，其中該光源是一雷射光。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，更包含一照明光源，其係用以提供光至該物鏡，以便照明該待測物件的一區域。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光學量測與成像系統，其中該待測物件係散射該照明光源所提供的光。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之光學量測與成像系統，更包含一物鏡端分光器，其係用以接收來自該物鏡之該反射光及該散射光，並將其分成該第一部分及該第二部分。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統， 其中該影像模組包含一影像感測器。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測與成像系統，其中該影像模組更包含一中繼透鏡，其係用來接收該反射光之該第一部分，並傳輸該反射光之該第一部分至該影像感測器。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測與成像系統，其中該影像感測器包含一電荷耦合攝影機。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，其中該像散式透鏡是一圓柱透鏡。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測與成像系統，其中該像散式透鏡具有一傾斜且平坦的光折射層。
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