[发明专利]双边错位差动共焦测量方法

摘要

本发明属于光学成像与检测技术领域，涉及一种双边错位差动共焦测量方法。该方法通过对共焦轴向特性曲线自身两侧边数据组的错位差动相减处理，来准确求得共焦系统特性曲线的极值点位置。本发明由于利用了共焦特性曲线靠近半高宽位置附近对轴向位移非常灵敏的两段数据来进行差动相减处理，因而由该数据段推算出的共焦特性曲线的极值点位置与现有共焦特性曲线顶部拟合方法相比灵敏度大幅提高，其结果在不改变共焦显微系统结构的条件下，可显著改善现有共焦显微系统的轴向分辨力和信噪比等。本发明将为共焦成像/检测领域提供一种新的技术途径。

主权项

一种双边错位差动共焦测量方法，包括下列步骤：步骤一、将共焦轴向强度响应数值(14)自身一侧边的数据组进行平移S并与其另一侧边数据组交汇并进行错位差动相减处理；步骤二、将错位差动相减处理得到的数据进行曲线拟合，求曲线拟合方程；步骤三、求拟合曲线方程的解，确定共焦轴向强度响应数值(14)的共焦轴向响应特性曲线极值点的准确位置；其特征在于：实现双边错位差动相减的过程包括下列步骤：步骤Ⅰ、确定共焦轴向强度响应数值(14)的最大值M，并以M为界将共焦轴向强度响应数值(14)分割为左侧边数据组(15)和右侧边数据组(16)；步骤Ⅱ、保持左侧边数据组(15)和右侧边数据组(16)其中一组不动，使另一数据组沿横向坐标平移S得到新的左侧边平移数据组(17)，并使左侧边平移数据组(17)和右侧边数据组(16)在值为M/2的附近交汇；步骤Ⅲ、对左侧边平移数据组(17)和右侧边数据组(16)分别进行同横坐标点插值处理后再进行逐点相减处理得到双边交汇相减数据组(22)；步骤Ⅳ、取双边交汇相减数据组(22)零值附近且对轴向位移敏感的数据段进行曲线拟合，得到双边交汇相减数据拟合曲线(23)和拟合方程ID(z)；步骤Ⅴ、求拟合曲线方程ID(z)＝0的解z＝h；步骤Ⅵ、依据h值及相对横坐标平移量S求得共焦测量系统焦点的精确位置。