激光扫描显微测量装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光扫描显微测量装置及方法，激光器的输出光路上布置半反半透镜，半反半透镜的反射光路上依次布置振镜和扫描物镜，透射光路上布置检测模组；激光器发出激光，经半反半透镜入射到振镜中，振镜控制激光二维偏转，经扫描物镜后，聚焦于三维位移台上的样品上，激光入射到样品后发生反射，返回扫描物镜和振镜，再经半反半透镜后进入检测模组；检测模组获取不同X‑Y‑Z坐标下的图像，以单个或多个CCD元件作为虚拟针孔，获取每幅图像中光强最大的虚拟针孔区域的光强，获得不同X‑Y‑Z坐标下的光强值，得到任意X‑Y坐标下最大光强对应的Z坐标，即得到X‑Y平面的深度分布，测量出划痕、粗糙度的表面形貌信息。

【技术实现步骤摘要】
激光扫描显微测量装置及其方法
本专利技术涉及一种激光扫描显微测量装置及其方法。
技术介绍
专著HandbookofImageandVideoProcessing(SecondEdition)第10章第9节Confocalmicroscope第1293页、《激光扫描共聚焦显微镜技术》第4页、《激光扫描共聚焦显微术》第2页都公开了激光扫描共聚焦显微镜光路图；《激光扫描共聚焦显微镜技术》第4页总结所述，“近几十年来，光学显微镜的光学部件改变不大”；《激光扫描共聚焦显微术》第1章第5节各公司仪器性能简介，激光扫描共聚焦显微镜的光学部件都包括光电倍增管和检测针孔、激光器和光源针孔。为了提高纵向分辨率，检测针孔小，易引起衍射，样品的不同物点在光电倍增管检测面的像点有偏差，但检测针孔位置固定，因此轴上的物点与旁轴的物点存在偏差。本申请采用近年来快速发展的高帧率面阵相机，结合高增益的微通道板成像探测器构成检测模组，替代高灵敏度、响应时间快的光电倍增管；并用面阵相机的单个或多个CCD元件作为虚拟针孔，替代探测针孔，比如用每帧图像上的光强最大的CCD元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.激光扫描显微测量装置，其特征在于：包含激光器(201)、半反半透镜(205)、振镜(206)、扫描物镜(207)、三维位移台(208)和检测模组(210)，激光器(201)的输出光路上布置半反半透镜(205)，半反半透镜(205)的反射光路上依次布置振镜(206)和扫描物镜(207)，透射光路上布置检测模组(210)；激光器(201)发出激光，经过半反半透镜(205)入射到振镜(206)中，振镜(206)控制激光二维偏转，经过扫描物镜(207)后，聚焦于三维位移台(208)上的样品上，激光入射到样品后发生反射，返回扫描物镜(207)和振镜(206)，再经过半反半透镜(205)后进入检测模组...

【技术特征摘要】
1.激光扫描显微测量装置，其特征在于：包含激光器(201)、半反半透镜(205)、振镜(206)、扫描物镜(207)、三维位移台(208)和检测模组(210)，激光器(201)的输出光路上布置半反半透镜(205)，半反半透镜(205)的反射光路上依次布置振镜(206)和扫描物镜(207)，透射光路上布置检测模组(210)；激光器(201)发出激光，经过半反半透镜(205)入射到振镜(206)中，振镜(206)控制激光二维偏转，经过扫描物镜(207)后，聚焦于三维位移台(208)上的样品上，激光入射到样品后发生反射，返回扫描物镜(207)和振镜(206)，再经过半反半透镜(205)后进入检测模组(210)。


2.根据权利要求1所述的激光扫描显微测量装置，其特征在于：三维位移台(208)包含用于X轴与Y轴二维移动的二维位移台以及连接于其上用于Z轴上下移动的压电陶瓷Z轴单元；压电陶瓷Z轴单元沿Z轴移动样品，在每个Z坐标下，振镜(206)控制激光扫描样品的X-Y面，由检测模组(210)获取不同X-Y-Z坐标下的图像，以单个或多个CCD元件作为虚拟针孔，获取每幅图像中光强最大的虚拟针孔区域的光强，获得不同X-Y-Z坐标下的光强值，得到任意X-Y坐标下最大光强对应的Z坐标，即得到X-Y平面的深度分布，测量出划痕、粗糙度的表面形貌信息。


3.根据权利要求1所述的激光扫描显微测量装置，其特征在于：所述激光器(201)安装于激光器安装架(200)上，激光器安装架(200)固定于竖向螺杆(202)上，竖向螺杆(202)上安装在第一转接板(211)上，扩束镜(212)通过转接环安装于第一转接板(211)上，竖向螺杆(202)固定在第二转接板(203)上，第二转接板(203)固定在笼式正交转向板(204)上，笼式正交转向板(204)安装在横向螺杆(213)上，半反半透镜(205)安装在横向螺杆(213)上，横向螺杆(213)的一端与振镜(206)相旋接，扫描物镜(207)与振镜(206)相旋接，横向螺杆(213)的另一端安装第三转接板(209)，检测模组(210)固定在第三转接板(209)上。


4.根据权利要求1或2所述的激光扫描显微测量装置，其特征在于：所述检测模组(210)包含依次设置的用于激光放大的微通道板成像探测器(311)、用于将微通道板成像探测器放大的信号无偏移传送给高帧率面阵相机的光纤光学板(312)以及高帧率面阵相机(301)。


5.根据权利要求4所述的激光扫描显微测量装置，其特征在于：高帧率面阵相机(301)固定在相机架(303)上，相机架(303)通过螺杆固定在笼板转接件(302)上，笼板转接件(302)设有用于容纳光纤光学板(312)、微通道板成像探测器(311)、第一卡环(308)、保护镜片(309)、第二卡环(304)的腔室，光纤光学板(312)位于高帧率面阵相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，王承伟，徐海宾，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，江阴德力激光设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32