一种单光源的磁畴成像设备及方法与流程

本发明涉及磁畴成像，尤其涉及一种单光源的磁畴成像设备及方法。

背景技术：

1、目前的磁畴成像设备中，自光源发出的检测光经起偏器、物镜等透镜组后到达被测物，被测物反射的光再经物镜等透镜组、检偏器后进入相机，使相机采集到磁畴图像。

2、但这种磁畴成像设备，在光源位置、被测物位置固定后，光源发出的检测光只能以固定的入射方向或入射面到达被测物。在一些情况下，针对被测物的磁畴状态，需要选择利用极向磁光克尔效应、纵向磁光克尔效应对被测物进行成像，而极向磁光克尔效应需要使入射光垂直照射于被测物，纵向克尔效应需要使入射光倾斜照射被测物并需要使入射光的入射面与被测磁畴方向平行。在不清楚被测物的磁畴状态的情况下，需要多次调整入射光的光路以满足成像需求，但现有的磁畴成像设备不能随意调整或改变检测光的入射面或入射方向，无法适应被测物不同的检测需求。

3、即使可以通过调整光源位置来改变入射面或入射方向，一方面需要对光路进行重新对准，操作复杂，且光路对准要求精度高，需要较长的调整时间，另一方面调整一次光源位置只能改变一次入射面或入射方向，如需继续改变则需要继续调整光源位置，导致这种改变入射面或入射方式的效率不高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种单光源的磁畴成像设备及方法，用于解决上述技术问题中的至少一项。

2、本发明采用下述技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种单光源的磁畴成像设备，所述设备包括：白光光源产生的发射光经滤光片、起偏器入射数字微镜器件dmd；所述滤光片至少包括两个不同的滤光区域；至少设置于被测物的入射光路的透镜组件，自所述数字微镜器件dmd的不同反射区域反射的光入射所述透镜组件的不同位置到达被测物；所述被测物反射的光至少经过所述透镜组件、检偏器后进入相机。

4、在本发明的一种可能实现方式中，所述滤光片为可旋转滤光片，且所述滤光片上存在红色、蓝色和绿色三色滤光区域。

5、在本发明的一种可能实现方式中，所述设备还包括：至少设置于所述数字微镜器件dmd入射光路的棱镜，所述发射光经所述棱镜反射至所述数字微镜器件dmd。

6、在本发明的一种可能实现方式中，所述设备还包括：至少设置于所述数字微镜器件dmd反射光路的光陷阱组件，吸收所述数字微镜器件dmd的其他反射区域反射的杂光。

7、在本发明的一种可能实现方式中，所述设备还包括控制器；在所述磁畴成像设备中的相机采用单色相机时，所述控制器连接所述单色相机、所述数字微镜器件dmd和所述滤光片，以控制所述单色相机的图像采集时间、所述滤光片的不同滤光区域和所述数字微镜器件dmd的不同反射区域三者对应；在所述磁畴成像设备中的相机采用彩色相机时，所述控制器连接所述数字微镜器件dmd和所述滤光片，以控制所述滤光片的不同滤光区域和所述数字微镜器件dmd的不同反射区域二者对应。

8、另一方面，本发明还提供了一种单光源的磁畴成像方法，应用如上述的一种单光源的磁畴成像设备，所述方法包括：控制所述白光光源亮起产生发射光；移动所述滤光片使所述发射光依次经过不同滤光区域，调整所述数字微镜器件dmd使不同滤光区域出射的光分别经预设反射区域入射所述透镜组件的预设位置，使所述发射光以预设入射面或入射方向到达被测物，使所述磁畴成像设备获得磁畴图像。

9、在本发明的一种可能实现方式中，在所述滤光片上存在三色滤光区域时，所述方法还包括：依次移动滤光片至所述三色滤光区域，使经过所述三色滤光区域的发射光入射所述数字微镜器件dmd，调整所述数字微镜器件dmd通过与所述三色滤光区域对应的不同反射区域对所述发射光进行反射，使所述发射光通过入射透镜组件的不同位置分别以不同入射面或入射方向到达被测物，使所述磁畴成像设备获得所述被测物在三种发射光不同入射面或入射方向下的磁畴图像。

10、在本发明的一种可能实现方式中，所述方法还包括：所述磁畴成像设备中的相机采用单色相机，控制所述单色相机的图像采集时间与所述三色滤光区域的出光时间相对应，使所述单色相机采集到所述被测物在三种颜色下的三张磁畴图像。

11、在本发明的一种可能实现方式中，所述方法还包括：所述磁畴成像设备中的相机采用彩色相机，控制所述彩色相机的一次曝光时间大于等于所述滤光片移动完三色滤光区域的时间，使所述彩色相机采集到所述被测物在三种颜色下的磁畴图像。

12、在本发明的一种可能实现方式中，在所述滤光片上存在三色滤光区域时，所述方法还包括：调整所述数字微镜器件dmd使呈l形排列的三组反射区域中位于l形拐角处的反射区域出射的光垂直入射被测物；依次移动所述滤光片至三色滤光区域，使经过所述三色滤光区域的发射光入射所述数字微镜器件dmd，调整所述数字微镜器件dmd使呈l形排列的三组反射区域依次对经过所述三色滤光区域的发射光进行反射，使所述磁畴成像设备获得所述被测物横向极向和纵向的三张磁畴图像。

13、本发明提供的一种单光源的磁畴成像设备及方法，具有以下有益效果：

14、1）本发明通过在光路结构中设置数字微镜器件dmd，利用其上设置的若干个反射单元，可任意改变用来反射检测光的反射区域或反射单元，由于不同的反射区域或反射单元对应有不同的透镜组件入射位置，且不同的透镜组件入射位置可使检测光以不同入射面或入射方向到达被测物，因此，本发明通过改变dmd上不同的反射区域或反射单元即可实现检测光以不同入射面或入射方向入射被测物，从而实现入射面或入射方向的任意调整，满足被测物的不同检测需求。

15、2）由于本发明中采用了数字微镜器件dmd，使得光路对准速度更快、对准操作更简单，一方面是因为数字微镜器件dmd的响应速度极快，可快速调整改变反射区域来对准光路，另一方面在对准光路时，如调整了数字微镜器件dmd的反射区域，就不需要再调整数字微镜器件dmd入射光路上的光学器件了，可通过仅调整数字微镜器件dmd就能实现光路的对准，操作更简单、快速。

16、3）本发明中的光源采用单光源实现，一方面可通过配合滤光片产生三种颜色的发射光，并配合数字微镜器件dmd的不同反射单元，快速找到颜色/波长与入射面或入射方向的最佳组合，使相机获得被测物最佳成像效果的磁畴图像，另一方面，单光源的成本相对于三色led灯更低，且配合滤光片时的调整速度更快，在相机采用彩色相机时也有助于快速成像。

技术特征：

1.一种单光源的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的一种单光源的磁畴成像设备，其特征在于，所述滤光片为可旋转滤光片，且所述滤光片上存在红色、蓝色和绿色三色滤光区域。

3.根据权利要求1所述的一种单光源的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备还包括：棱镜或反射镜的其中至少之一；

4.根据权利要求1所述的一种单光源的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备还包括：

5.根据权利要求1所述的一种单光源的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备还包括控制器；

6.一种单光源的磁畴成像方法，应用如权利要求1-5任一项所述的一种单光源的磁畴成像设备，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的一种单光源的磁畴成像方法，其特征在于，在所述滤光片上存在三色滤光区域时，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的一种单光源的磁畴成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的一种单光源的磁畴成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求6所述的一种单光源的磁畴成像方法，其特征在于，在所述滤光片上存在三色滤光区域时，所述方法还包括：

技术总结
本发明公开了一种单光源的磁畴成像设备及方法，属于磁畴成像技术领域，设备包括：白光光源产生的发射光经滤光片、起偏器入射数字微镜器件DMD；所述滤光片至少包括两个不同的滤光区域；至少设置于被测物的入射光路的透镜组件，自所述数字微镜器件DMD的不同反射区域反射的光入射所述透镜组件的不同位置到达被测物；所述被测物反射的光至少经过所述透镜组件、检偏器后进入相机。本发明通过上述方案实现了检测光以不同入射面或入射方向到达被测物，能够满足被测物不同的检测需求。

技术研发人员：张学莹,杜洪磊,孙天然,欧阳玉东,王麟
受保护的技术使用者：致真精密仪器（青岛）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5