专利名称：光学测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测量样本，特别是人类皮肤的至少部分是半透 明的表面的光学外观的光学测量设备，这种设备包括用于用从辐射 源发射的辐射光束产生的照射光束对表面进行照射的照射装置和用 于截获作为样本对入射到表面上的照射光束的响应的响应光束的检
测装置。
本发明还涉及用于测量样本，特别是人类皮肤的半透明表面的 光学外观的方法，这种方法包括对表面进行照射的步骤和检测作为 样本对入射到表面上的照射光束的响应而产生的响应光束的步骤。
背景技术：
GB 2 3 04 18 7 A揭示了这样的测量光学外观的光学测量设备。
样本表面的光学外观是表面与来自环境的光相互作用的结果， 特别是光学外观由表面对入射到表面上的光，在下面称为照射光束, 的总响应之和来确定。
光学外观可以是光亮和有光泽的或者无光泽、粗糙或平滑的， 具有优选方向的紋理或随^L紋理。表面可以具有一致的颜色或突变 的颜色，表面可以是不透明或半透明的，或者像镜面那样反射的。
由于表面的肉眼和显微镜可观察的性质，诸如粗糙度、紋理及 其他材料性质，入射到样本表面上的辐射光束被反射、散射、吸收 或变色。例如，由于照射光束的散射，就可以看到紋理的方向。作 为一个例子，平坦、光亮的表面要比晦暗的表面在主反射方向上反 射较大百分比的入射辐射光束。
取决于样本的材料和表面的性质以及具有表面的样本的尺寸和 特性，已知有不同的方法来得到光学外观。通常，由训练有素的人员通过在视
量。已知的有诸如测量光泽或色彩的光泽计或色温表之类的直观测 量设备以及诸如确定表面粗糙度的表面光度计之类的机械纟鼓几何测 量设备。
测量人类皮肤表面的光学外观的光学测量设备广为人们所知。 这样的光学测量设备通常包括照射装置和检测装置，检测装置用来 截获从样本发射、反射和/或散射的辐射。
US 6,577,393揭示了一种散射计。其中，辐射光束被引导到样本 表面上，散射和/或反射的光用具有专用涂层的屏幕截获。由光敏装 置特别是照相机对屏幕的图像进行成像。
在这里，照相机内的图像是反射和/或散射的辐射光束的散射分 布的傅立叶类变换。
不透明的物体具有使照射在物体表面上的照射光束散射的表 面。半透明物体使照射光束在表面上和在表面下的次表面区域内散 射。
半透明物体的光学外观受上述表面性质的影响和受半透明度的 影响。因此，全面确定光学外观要求表面和次表面区域是可用光学 外观测量探及的。
GB 2 304 187 A揭示了 一种表征半透明样本特别是组织的光学 测量设备，其中材料的半透明度是已确定的。这种光学测量设备包 括对材料的 一 个区域进行照射的装置和检测根据离照射源的距离的 射出材料的射线强度的装置。这种设备可以用于透射模式和后向散 射模式两种模式。散射的光由棒形透镜收集后，馈给被分成多个同 心环的检测器。所得到的相对离受照射区域的距离的信号强度分布 由神经网络分析。所得到的测量结果用来确定所谓的半透明度的梯 度。
半透明度的梯度只是这些影响光学外观的整体效果总和的样本 的一个特征。另一方面，以上所提到的估计光学外观的设备不能区 别不同特征，如导致半透明度的散射中心。特别感兴趣的是考察人类皮肤的光学外观。人类皮肤是半透明 物质，其中半透明的人类皮肤既使照射光束扩散又使照射光束的显 著部分沿各个方向通过物质。
为人类皮肤是半透明的。皮肤受当时的像血液灌流和/或皮肤的黑色 素含量那样的生理因素的影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能估计具有半透明表面的样本 特别是人类皮肤的光学外观的光学测量设备。这种光学测量设备应 该能用于人类的皮肤，以检查人类皮肤的一些小的表面区域。
按照本发明，这个目的是用一种按照最初所提到的光学测量设 备所涉及的光学测量设备来达到的，这种光学测量设备包括具有至 少 一 个细长孔径的测量头，其中所述至少 一 个细长孔径设计成使得 在样本表面以下的次表面区域内产生的响应光束可被检测装置检 测，而在表面上直接反射的照射光束被隔断。
按照本发明的光学测量设备允许估计人类皮肤的光学外观，因 为它可以探及表面和次表面层。
在下面将以人类皮肤的情况对本发明的光学测量设备进行说 明，但是本发明的光学测量设备也可用于检查诸如照射灯泡、油漆、 半透明涂层、塑料之类的其他半透明物体。
测量头在测量期间定位到受检样本的表面上或者定位成非常接 近但不接触受检样本的表面。照射装置用照射光束对表面进行照射。 由于表面包括半透明物质，因此照射光束透入表面，在样本的表面 上和次表面区域处散射。在次表面区域处散射的照射光束在与在表 面上散射的照射光束的位置不同的位置从表面重新射出。因此，半 透明样本产生具有在三维空间内的空间分布的散射图案。
因此，从二维分布的表面射出的响应光束可表示在次表面区域 内散射的照射光束的分布。直接反射的照射光束被隔断。这是有益的，因为直接反射的照射光束的强度比散射的照射光束的强度强得多。
用本发明的光学设备可探及的典型深度为10mm至20mm。这 是因为在表面具有一定强度的辐射光束，由于散射的作用，随着深 入皮肤的深度使强度衰减。在均匀样本内，强度按l/e函数衰减。皮 肤具有复杂的结构，因此衰减函数可能显示为偏离1/e形状。表面和 次表面层上的典型散射中心为色素、硬骨、软骨、脂肪组织、结締 组织、胶原质、血液等。
深处散射的辐射部分地从表面重新射出，但是离开了照射光束 进入人类皮肤表面的区域。该散射光束可以由光学测量设备的检测 装置检测，因为孔径在一个或多个方向上具有细长形状，因此可以 得到在次表面区域内散射的照射光束的空间分布。这是因为响应光 束可以通过细长孔径向检测装置传播。
按照本发明的第 一 优选实施例，测量头包括具有包括至少 一 个 细长孔径的底板的外壳，其中底板可以布置在样本的表面上，以便 执行光学外观测量。
底板允许测量头明确定位到人类皮肤上。底板典型的尺寸是长 度为几十毫米，宽度在10mm到20mm之间，从而可以得到具有稍 长的形状的小测量头。在这里，外壳的形状随细长孔径的形状而定。 优选的是，外壳具有小的高度，以免遮蔽在次表面区域内散射的照 射光束。
原则上，为了掩蔽离照射光斑一定距离，可以将所述至少一个 细长孔径分成几个较小的细长孔径，以得到掩蔽效果，其中照射在 照射光斑处入射到表面处。
按照本发明的另 一个优选实施例，照射装置包括将辐射光束引 导作为照射到皮肤表面上的照射光束的光纤。
光纤是柔性的光学组件，具有小的出口窗以便照射光束射出。 因此，可以将称为照射光斑的小辐射光束引导到表面上。用小照射 光斑可以使所估计的光学外观具有良好的空间分辨率。用光纤将照射光束引导到受检样本的表面上可以使光纤与表面 之间的距离非常小。此外，光纤是非常小和柔性的，因此光纤还可 以定位成与表面成不同的入射角。
这允许使用外部辐射源，由于可以实现小的测量头而且辐射光 束可以由光纤无损耗地引导到受检表面上，因此是很有益的。
按照本发明的另 一个优选实施例，光纤包括辐射接收部分和辐 射发射部分，其中辐射接收部分与辐射源连接，而辐射发射部分布 置在外壳内靠近至少一个细长孔径处。
可以实现形状小的测量头，这样就可以使光纤的辐射发射部分
靠近表面。此外，可以有益地照射样本的小区域。而且，还可以佳: 用低强度的辐射光束。
由于细长孔径，因此可以区别高强度的反射照射光束和低强度 的在次表面区域内经散射而射出表面的响应光束，从而可以测量在 次表面区域内散射的照射光束的近场和远场分布。
按照本发明的另 一个优选实施例，所述至少一个细长孔径包括 让照射光束通过其传播到样本表面上的测量部分和让响应光束通过 其向检测装置传播的检测部分。
能在皮肤表面以上一段小的距离内实现在细长孔径位置处的照 射光束与响应光束的空间分隔。这样，就可实现将照射光束与响应 光束屑-蔽。
按照本发明的另一个优选实施例，在测量头内布置有将光纤的 照射光束与响应光束屏蔽的挡板，以便在细长孔径内实现照射部分 和才企测部分。
挡板是小的薄一反，可以方《更地定位在底寿反上的细长孔径内。通 常使用由金属制成的板。但是也可以使用任何对照射光束来说是致 密的其他材料。按照本发明，重要的是材料对照射光束不透明，以 保证遮蔽效果。
按照另一个优选实施例，挡板是一个基本上垂直的挡板，这个 垂直挡板向样本表面延伸到超出底板。这样，就将照射表面的辐射光束与细长孔径的开口屏蔽，因此 不会进入4全测组件。
挡板穿过细长孔径延伸到超出底板，从而将测量头分成照射部 分和纟全测部分。
按照另 一 个优选实施例，垂直挡板在样本的表面上压出浅的凹 痕，以防照射光束乂人照射部分泄漏到一全测部分。这种泄漏可以是由 样本表面上的一些细微凹槽或凹点所引起，这在样本是人类皮肤的 情况下是正常的。
由于皮肤的半透明性，照射光束会漏入皮肤表面上重新发射散 射的照射光束的区域。由于照射光束与包括深处散射的照射光束的 响应光束的强度相比具有很高的强度，这将导致对响应光束的曝光 过度。因此，用延伸到超出底板的挡板就可以防止这种对响应光束 的曝光过度。
按照本发明的另 一个优选实施例，；险测组件包括关于细长孔径 对响应光束成像的辐射敏感组件。
辐射敏感组件对散射的照射光束进行成像。优选的是，这个组 件对在所使用的波长范围内的辐射具有高的灵敏度。在可视外观是 考察目的的情况下，它也应该与人类眼睛的灵敏度匹配。
检测组件通常是具有辐射敏感表面的检测器，它将入射到辐射 敏感表面上的辐射转换成电信号。使用电信号就可以将图像以数字
形式存储在诸如CD、 DVD等的存储媒体上。
在本发明的另一个优选实施例中，辐射敏感检测器是照相机， 特别是数码照相机。
照相机是可以方便地安装在光学测量设备内的标准设备。数码 照相机具有作为输出的包括适合供进一 步处理和存储的图像信息的
数据文件。
按照另 一 个优选实施例，照相机包括提供辐射光束的氙闪光灯。 还可以4吏用由照相机曝光触发的独立氙闪光灯，这种闪光灯在 下面称为外部闪光灯。由于大部分照相机具有发射频谱分布很宽的辐射光束的氙闪光 灯，因此使用氙闪光灯是有益的。在测量头或光学测量设备上不必 安装额外的辐射源。因此，这种光学测量设备实现起来可以是很经 济的。
此外，标准的照相机氤闪光灯发出高强度的辐射光束。使用照 相才几氙闪光灯可以方<更和经济地4吏表面照射和响应光束#全测同步。
除了内部或外部氤闪光灯，也可以将诸如囟鴒灯、汞弧光灯、LED 或激光器之类的其他光源用作光源。
按照另一个优选实施例，检测装置包括至少一个滤色器。它还 可以包括分光光度计或成像分光计。
通过至少 一个细长孔径逸出的被照相机拍摄到或成像的在皮肤 的次表面区域内散射的照射光束表明取决于皮肤的性质的强度衰 减。这导致可以通过至少一个滤色器拍摄到的响应光束的分布用于 测量近场分布。
使用至少 一个滤色器可以使在次表面区域内不同深度处散射的 照射光束成为可见的，其中不同的散射深度导致在检测到的图像内 有不同的颜色。照相机观察到不同颜色的分布，将它们存储到薄膜 材料的成像媒体上或存储为数字数据文件。代替滤色器，可以使用 内含滤色器的所谓彩色照相机。
按照本发明的另 一个优选实施例，滤色器可布置在辐射敏感组 件前面。
响应光束必须先通过至少一个滤色器才入射到辐射敏感组件上。
按照另 一个优选实施例，外壳具有使光学测量设备适合装入包 括截获响应光束的半球形屏幕的Parousiameter的形状。
Parousiameter,净争另'J是酉己有附力口孑L4圣的Parousiameter,允i午测量 细长孔径位置处的远场辐射分布。如上所述，细长孔径离照射光斑 可远达30mm左右。这样，就可以检测出在样本特别是皮肤的次表 面区域处的散射中心的组成。因此，这种光学测量设备可以用作皮肤下是否存在散射中心及其分布的诊断工具。所关心的散射中心例 如为皮肤癌。可以在照射或检测部分中使用光谱鉴别来得到散射中 心的进一步表征。
按照本发明的另 一 个优选实施例，照相;f几的进入^反基本上与样
本表面平行延伸。
个细长孔径逸出的照射光束直接成像。这是因为散射的光束，响应 光束指向前方，这意味它基本上具有与样本表面垂直的分量。
按照另 一 个优选实施例，照射光束沿由光纤给定的光轴传播， 其中光轴具有相对样本表面可调整的入射角。
由于光纤可以以不同的角度安装在外壳内，因此能可变地选择 照射光束的入射角。由于入射角不同，相应的照射光束能达到不同
的透入深度。在这里，入射角在90。到0°之间变化。优选的是入 射角为0° ,这样透入样本的次表面区域的深度可以达到最大。较小 的入射角导致透入深度也较小，因为照射光束通过样本的路径比较长。
因此，测量光学外观可以包括以不同的入射角入射照射光束和 检测相应的响应光束所进行的不同系列的测量。因此，测量探及皮 肤表面以下的不同深度，特别是大小不同的次表面区域。
按照本发明的另一个优选实施例，入射角大于10°而小于70° 。
这些入射角具体地说是将光纤在测量头内定位成接近样本表面 使得光纤的光轴以在IO。到70°之间可调整的角度倾斜来实现的。 这样，就可以检查具有不同大小(特别是处在皮肤表面以下不同深 度)的所关心的次表面区域。
这个目的是用按照在最初所提到的方法测量样本特别是人类皮 肤的半透明表面的光学外观的方法来达到的，这种方法对在表面以 下的次表面区域内散射的照射光束产生的响应光束进行检测而隔断 直接反射的照射光束。
从样本表面直接反射的照射光束具有高的强度，而在样本的次表面区域内散射的照射光束是低强度的光束，其中相差为10到100
倍的数量级。如果反射光束和深处散射的响应光束都要检测，检测 装置就必须覆盖大的强度范围。这将导致关于强度的低分辨率。如 果检测装置只是检测低强度的响应光束，就可以增大强度的分辨率。 这样，对于检测导致照射光束散射的散射中心来说，测量就更为灵敏。
按照这种方法的一个优选方面，将响应光束与照射光束屏蔽。 这是有益的，因为照射光束会引起对响应光束的曝光过度。 这种光学测量设备适用于考察半透明的物质，特别是适用于检 查人类的皮肤和/或人类的毛发。
特别是，按照本发明的光学测量设备能考察皮肤的次表面区域, 例如包括血液灌流、黑色素含量、氧饱和度、葡萄糖含量、其他新 陈代谢因素等等。
如果照射光束入射到半透明表面上，根据照射角和表面的局部 光学性质，在皮肤的次表面区域内形成散射场，强度向外递减。照 射平面内的强度衰减在光学测量设备的细长孔径内可见。这是由于 激励照射光束靠近照射区域强，而离开一些距离的较弱，而且很可 能具有不同的方向分布。
通过细长孔径的响应光束的分布形成所谓的近场，可以用样本 机构内的照相机测量。照相机记录细长孔径内的光分布的图像，可 以用计算机进行三个标准颜色信道的分析，这是标准的步骤，在这
里就不再说明。照射由照射装置执行，照射装置优选地包括辐射源 和以不同的入射角将照射光束引导到皮肤表面上的光纤，以便使照 射光束透入样本的不同深度。
该技术领域内的专业人员从以下结合附图对本发明的优选实施 例的详细说明中将可以清楚地看到本发明的上述和其他 一 些特殊目
的和优点，在这些附图中图1示出了定位到样本表面上的测量头的示意性剖视图2示出了测量头的一个实施例的示意图3示出了照射装置和检测装置的示意性剖视图4示出了在Parousiameter内实现的测量头的示意图5示出了从响应光束获得的近场信息的示图。
具体实施例方式
在图1中示出了定位到物体10,在下面称为"样本10"上的光 学测量设备9，其中物体具有受检表面12。光学测量设备9的测量 头14与物体10的表面12接触，其中样本10在下面为半透明的样本。
半透明的物体特别是人类皮肤和人类头发。在下面将就检查人 类的皮肤的情况对光学测量设备进行说明，但是这种光学测量设备 也可以用于检查诸如复合神经节样本、水晶体样本之类的其他半透 明样本或者诸如透明塑料盒内的软饮料或啤酒之类的浑浊液体等。
因此，这种光学测量设备不局限于用作检查人类皮肤的设备。 半透明物体的特点在于入射到表面12上的光在表面12上和表面12 以下散射。这意味着辐射透入样本物质一定深度。称为照射光束20 的光因此在物质的散射中心处散射并且在与照射光束20入射位置不 同的位置处射出表面12。照射光束20射在表面12上的区域称为照 射光斑19。
照射光束20透入样本12，强度大致按照称为强度衰退函数的 1/e长度衰退。对于皮肤来说，照射光束透入皮肤大约为几个厘米左 右深度，被皮肤次表面区域内存在的诸如硬骨、软骨、脂肪组织、 结締组织、胶原质、血液等的各种散射中心向四处散射。
透入皮肤的照射光束20散射后在离开照射光斑19几个毫米到 几个厘米处重新射出。因此，如果必须对散射的照射光束20进行检 测和测量，就可以给出有关次表面区域内的物质的成分和有关特定 散射中心的密度的信息。必须执行的是对离开照射光斑19的区域几个厘米处的散射的照 射光束的测量。导致重新射出响应光束的发生散射的区域表示为散
射场16。
测量头14包括将第一辐射光束20 (称为照射光束20)引导到 样本10的表面12上和/或引导入表面12的光纤18。
测量头14包括外壳22。外壳22包括底板24,其中在测量过程 期间底板24定位成靠近物体10的表面12。按照本发明，底板24 离皮肤表面的典型距离在几微米到几毫米的范围之内，也可以是直 接接触。
测量头14还包括将照射光束20与射出样本10的表面12的响 应光束28隔开的垂直挡板26。离开照射光斑19射出的响应光束用 标号32标示。在这里，响应光束28包括用标号30标示的在照射光 斑19附近散射的照射光束和用标号32标示的在皮肤的次表面区域 内散射的照射光束。
垂直挡板26用非常薄的不透明板，优选的是金属板制成，在测 量期间向皮肤表面12延伸到超出底板24中的细长孔径40。该延伸 为超出底板24约0.3 mm,使得表面12产生浅的凹痕。这样，就防 止了直接辐射(照射光束)从照射部分34泄漏入;f全测部分36。
测量头14做成可以使照射光束20以不同的角度入射。因此， 光纤18可安装在外壳22的不同孔38内，但在图1中只示出了一个 孔38。
不使用的孔用插塞39封闭，以防止从测量头14散发辐射。取 决于照射光束的入射角和皮肤的局部光学性质，在样本10内，特别 是在受检皮肤内形成散射场16，其中照射光束20的强度向外减小。 照射光束20在照射平面内的强度衰减在细长孔径40内是可见的。 细长孔径40布置在底板24中，其长度42约为其宽度的5倍以上。 包括在表面上散射和在次表面区域内深处散射的光分布通常用检测 装置56检测。检测装置56在图1中没有示出，它包括是照相机56b 的辐射敏感组件56a，用来从强度图案形成二维图像。图像包括由于在照射光斑19附近的照射光束20的不同强度和 在离照射光斑19一定距离处从次表面区域射出的响应光束28的强 度而产生的强度分布。
因此，为了获得包括相对于表面的空间分布的响应光束28,细 长孔径40是重要的。光学测量设备9可以修改成通常可以检测在样 本表面以下的第 一 深度处散射的和在深度更大处散射的照射光束 20,并且可以进行空间分辨4全测。
受检皮肤在各人之间相差很大，而且在各个人体部位之间相差 也很大。可以从所测得的包括散射光束30的强度分布和深处散射光 束32的强度的图像中确定散射中心的组成和密度。此外，还可以考 察毛发特别是一股毛发的半透明性，虽然半透明性会引起方位角散 射弧。
图2以透视图示出了这种光学测量设备。同样的部件被标以与 图1中的相同的标号。
底*反24包括具有长边42和短边44的矩形。底4反24的底部与 样本10的表面12接触。底板24的顶面46与包括光纤18的外壳22 连接。细长孔径40从顶面46通到底面47,具有矩形形状或其他形 状，如扇面的形状。
光纤18对着细长孔径40的测量部分24，以便照射表面12。散 射的照射光束30、 32通过细长孔径40传，燔，而在表面上反射的光 被隔断，因为它是在被外壳22遮住的照射光斑19处反射的。可以 看到，可以将光学测量设备9沿样本10的表面12移动，以检查表 面12和次表面区域。移动可以是沿箭头52和箭头54所示的两个方 向。在每个测量位置，由照相机56b (图2中未示出)拍摄通过细长 孔径40传#^的响应光束28的图^(象。
垂直挡板26用虚线所围矩形区域表示。垂直挡板26可以安装 在外壳22内，光纤18安装在外壳22内或如图2中所示的侧板上。 图3示出了定位在受检样本10的表面12上的测量位置的光学 测量设备14。底板24定位成几乎与表面12平行。外壳22包括光纤18,以便照射表面12。照相机56定位成能拍摄通过在这里看不到的 通过细长孔径40传播的响应光束28的图像。通过光纤18引导以便 形成照射到表面12上的照射光束的辐射光束源自辐射源58，优选的 是，辐射源58是照相机56的氙闪光灯。这具有可以方便地通过启 动拍摄响应光束28的图像的照相机56来同步照射表面12的优点。 图4示出了本发明的另一个实施例，其中光学测量设备14包 括在具有半球形屏幕60的标准Parousiameter内。在这里，表面12 用由光纤18引导到表面12上的照射光束20进行照射。底板包括受 4备蔽的孔径62。
利用半球形的屏幕60可以执行测量，用在远场处的照相机56b 拍摄近场的图像。照相机56b拍摄由屏幕60截获的二维图片，以便 存储信息和得到在散射分布与光学外观特征之间的相关因子。
图5示出了对近场散射强度衰减的分析。x轴64表示离照射 光斑19的距离，而y轴66表示强度。曲线68表示通过细长孔径射 出的总体合成强度。曲线70表示散射的以红色波长发射的照射光束 的强度，曲线72表示绿色的发射强度，而曲线74表示蓝色的发射 强度。
根据这些强度曲线，可以处理造成照射光束20的散射的散射 中心的数量和特性。
业已使用照相机执行了强度测量。照相机56b记录下响应光束 在细长孔径内的分布的图像，并且该强度曲线使用用于三个标准颜 色信道的计算机程序作了分析。
权利要求
1. 一种用于测量样本(10)，特别是人类皮肤的表面(12)的光学外观的光学测量设备，其中所述表面至少部分为半透明，所述光学测量设备包括照射装置(19)，用于用照射光束(20)照射表面(12)，其中从辐射源(58)发射的辐射光束产生所述照射光束(20)；检测装置(56)，用于截获响应光束(28，30，32)，其中作为样本(10)对入射到表面(12)上的照射光束(20)的响应而产生所述响应光束(28，30，32)，其特征在于光学测量设备(9)包括可以与样本(10)的表面(12)接触的测量头(14)，其中所述测量头(14)包括至少一个细长孔径(40)，该细长孔径(40)设计成使得在样本(10)的表面(12)以下的次表面区域(16)内产生的响应光束(30，32)可被检测装置(56)检测，其中在表面上直接反射的照射光束(20)被隔断。
2. 根据权利要求1的光学测量设备，其特征在于所述测量头 (14)包括带有包括至少一个细长孔径"0)的底板(24)的外壳 (22)，其中所述底板(24)可布置在样本(10)的表面(l2)上，以便执行光学外观测量。
3. 根据权利要求1或2的光学测量设备，其特征在于所述照 射装置(18)包括光纤(18)，其中借助于所述光纤(18)将辐射 光束引导到样本(10)的表面(12)上作为照射光束(20)。
4. 根据权利要求3的光学测量设备，其特征在于所述光纤(18 ) 包括辐射接收部分和辐射发射部分，其中所述辐射接收部分与辐射 源(58)连接而辐射发射部分布置在外壳(22)内靠近至少一个细 长孔径(40)处。
5. 根据权利要求1至4中任何一个权利要求的光学测量设备， 其特征在于所述至少一个细长孔径(40)包括让照射光束(20)通过其传播到表面(12)上的照射部分(34)和让响应光束通过其 向检测装置(56 )传播的检测部分(36 )。
6. 根据权利要求3或4的光学测量设备，其特征在于所述测 量头(14)内布置有将照射光束(20)与响应光束(32)屏蔽的挡 板(26),以^更在细长孔径(40)内实现照射部分(34)和^r测部 分(36)。
7. 根据权利要求6的光学测量设备，其特征在于所述挡板是 基本上垂直的挡板(26),其中所述垂直挡板(26)向样本(10) 的表面(l2 )延伸到超出底板(24 )。
8. 根据权利要求7的光学测量设备，其特征在于所述垂直挡 板(26)在样本(10)的表面(12)上压出浅的凹痕，以防止照射 光束(20 )从照射部分(34 )泄漏到检测部分(36 )。
9. 根据权利要求1至8中任何一个权利要求的光学测量设备， 其特征在于所述检测装置(56)包括关于细长孔径(40)对响应 光束(32 )成像的辐射敏感组件(56a )。
10. 根据权利要求9的光学测量设备，其特征在于所述辐射 敏感组件(56a)为照相机(56b),特别是数码照相机。
11. 根据权利要求10的光学测量设备，其特征在于所述照相 机(56b)包括提供辐射光束的氛闪光灯。
12. 根据以上任何一个权利要求的光学测量设备，其特征在于 所述检测装置(56)包括至少一个滤色器。
13. 根据权利要求12的光学测量设备，其特征在于所述至少 一个滤色器可布置在辐射敏感组件(56a)的前面。
14. 根据权利要求2至13中任何一个权利要求的光学测量设 备，其特征在于所述外壳(22)具有使光学测量设备适合装入包 括截获响应光束(30， 32)的半球形屏幕(60)的Parousiameter 的形状。
15. 根据权利要求10至14中任何一个权利要求的光学测量设 备，其特征在于所述照相机(56b)的进入面(57)基本上与样本(10)的表面(12)平行。
16. 根据权利要求9至15中任何一个权利要求的光学测量设 备，其特征在于所述照射光束(20)沿由光纤(18)给定的光轴 传播，其中所述光轴具有相对于样本(10)的表面(12)可调整的 入射角。
17. 根据权利要求16的光学测量设备，其特征在于所述入射 角可在10°至70°之间调整。
18. 根据权利要求14至17中任何一个权利要求的光学测量设 备，其特征在于所述光学测量设备适合得到用于测量近场和测量 远场的Parousia图，其中所述近场是在表面(12)上散射的照射光 束(20)以及其中所述远场是在表面(12)以下散射的照射光束(20)。
19. 一种用于测量样本(IO)，特别是人类皮肤的半透明表面 (12 )的光学外观的方法，所述方法包括步骤用照射光束(20)照射样本(10)的表面(l2 ); 检测响应光束(32)，其中作为样本(10)对入射到表面上的 照射光束(20)的响应而产生所述响应光束(30, 32 ), 其特征在于检测从在表面(12)以下的次表面区域内散射的照射光束(20) 得到的响应光束(30， 32)，以及隔断直接反射的照射光束(20)。
20. 根据权利要求19的方法，其特征在于还检测从在表面(12 ) 处散射的照射光束(20)产生的响应光束(30, 32 )。
21. 根据权利要求20的方法，其特征在于将响应光束(30， 32)与照射光束(20)屏蔽。
全文摘要
本发明提供了一种用于测量样本(10)，特别是人类皮肤的至少部分为半透明的表面(12)的光学外观的光学测量设备。这种光学测量设备包括用于用从辐射源(58)发射的辐射光束产生的照射光束(20)照射表面(12)的照射装置(18)；以及用于截获作为样本(10)对入射到表面(12)上的照射光束(20)的响应产生的响应光束(30，32)的检测装置(56)。这种光学测量设备包括可以与样本(10)的表面(12)接触的测量头(14)，所述测量头(14)包括至少一个细长孔径(40)，设计成使得在样本(10)的表面(12)以下的次表面区域(16)内产生的响应光束(30，32)可被检测装置(56)检测，而在表面处直接反射的照射光束(20)被隔断。
文档编号G01N21/49GK101427125SQ200780013961
公开日2009年5月6日 申请日期2007年4月10日 优先权日2006年4月18日
发明者S·沃德曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司