一种三维形貌测量的光路结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三维形貌测量的光路结构，包括一个半导体激光器、分束镜、第一成像物镜、第二成像物镜、第一位置探测器和第二位置探测器；半导体激光器发射的激光光束经分束镜分束后形成第一激光光束和第二激光光束；第一激光光束和第二激光光束满足空间正交，且两束激光入射至待测表面上的同一点；待测表面反射两束光分别至第一成像物镜、第二成像物镜上，经聚焦后分别入射第一位置探测器和第二位置探测器。本实用新型专利技术通过一个半导体激光器形成两束激光光束，两束激光光束入射待测表面的同一点，通过两个位置敏感探测器得到同一点的两个方向上的位置信息，再将数据分解为测量区域的相对高度与测量面的空间倾斜方向，测量的精度更高、成本低，易于推广。易于推广。易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种三维形貌测量的光路结构


[0001]本技术涉及三维形貌检测领域，特别涉及一种三维形貌测量的光路结构。

技术介绍

[0002]随着半导体技术及高精密仪器设备的发展，半导体器件生产过程中对其表面的3d形貌检测需求大幅提高。
[0003]PSD是一种位置感知光电器件，具有高灵敏度与高响应的特点，常用于对目标空间位置的检测。现有技术中的光学测量装置通常采用一个PSD探测器得到测量表面待测点的光斑情况，根据光斑情况得到表面的高度信息。但是半导体器件的平面对于表面形貌的要求极高，仅通过高度检测无法满足半导体器件的检测要求。
[0004]因此，有必要提高测量装置的精度，用以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了克服上述灰尘过滤方法所存在的问题，本技术所要解决的技术问题是提供一种物体三维形貌测量装置，其解决了传统方法中物体三维测量不精确的技术问题。
[0006]本技术为解决上述技术问题而提供了一种三维形貌测量的光路结构，包括一个半导体激光器、分束镜、第一成像物镜、第二成像物镜、第一位置探测器和第二位置探测器；
[0007]所述半导体激光器发射的激光光束经所述分束镜分束后形成第一激光光束和第二激光光束；所述第一激光光束和第二激光光束满足空间正交，且两束激光入射至待测表面上的同一点；
[0008]待测表面反射所述第一激光光束和第二激光光束分别至第一成像物镜、第二成像物镜上，经聚焦后分别入射第一位置探测器和第二位置探测器。
[0009]进一步地，还包括准直透镜；/>[0010]所述半导体激光器发出的激光先经过所述准直透镜准直后进入所述分束镜。
[0011]进一步地，还包括第一聚焦透镜；
[0012]经所述分束镜分束后形成第一激光光束先经过所述第一聚焦透镜准直后，入射至待测表面。
[0013]进一步地，还包括第二聚焦透镜；
[0014]经所述分束镜分束后形成第二激光光束先经过所述第二聚焦透镜准直后，入射至待测表面。
[0015]进一步地，还包括至少一个反射镜；
[0016]经所述分束镜分束后形成的第二激光光束反射镜反射后入射至第二聚焦透镜。
[0017]进一步地，所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，第二激光光束先后经第一反射镜和第二反射镜反射后入射至第二聚焦透镜。
[0018]进一步地，所述第一激光光束和第二激光光束在待测表面的入射角度相同，且入
射角度为60度。
[0019]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本技术通过一个半导体激光器形成两束激光光束，两束激光光束入射待测表面的同一点，通过两个位置敏感探测器得到同一点的两个方向上的位置信息，再将数据分解为测量区域的相对高度与测量面的空间倾斜方向。相较于传统的测量装置仅能够测量三维形貌的高度信息而言，测量的精度更高。且仅用一个半导体激光器成本低，易于推广。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制，其中：
[0021]图1为本技术中一种三维形貌测量的光路结构的结构示意图；
[0022]图2为本技术中一种三维形貌测量的光路结构的测量数据拟合的三维示意图。
[0023]图中标注：111、半导体激光器；10、第一位置探测器；121、准直透镜；13、分束镜；14、第一聚焦透镜；15、第一反射镜；16、第二反射镜；17、第二聚焦透镜；18、第二成像物镜；19、第一成像物镜；20、第二位置探测器；30、待测表面。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
[0026]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0027]在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。
[0028]涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼
此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
[0029]如图1
‑
2所示，一种三维形貌测量的光路结构，包括一个半导体激光器111、分束镜13、第一成像物镜19、第二成像物镜18、第一位置探测器10和第二位置探测器20；半导体激光器111发射的激光光束经分束镜13分束后形成第一激光光束和第二激光光束；第一激光光束和第二激光光束满足空间正交，且两束激光入射至待测表面30上的同一点；待测表面30反射两束光分别至第一成像物镜19、第二成像物镜18上，经聚焦后分别入射第一位置探测器10和第二位置探测器20。
[0030]还包括准直透镜121、第一聚焦透镜14、第二聚焦透镜17及至少一个反射镜。
[0031]半导体激光器111发出的激光先经过准直透镜121准直后进入分束镜13。经分束镜13分束后形成第一激光光束先经过第一聚焦透镜14准直后，入射至待测表面30。经分束镜13分束后形成第二激光光束先经过第二聚焦透镜17准直后，入射至待测表面30。
[0032]具体地，经分束镜13分束后形成的第二激光光束反射镜反射后入射至第二聚焦透镜17。反射镜包括第一反射镜15和第二反射镜16，第二激光光束先后经第一反射镜15和第二反射镜16反射后入射至第二聚焦透镜17。
[0033]为提高检测精度，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维形貌测量的光路结构，其特征在于，包括一个半导体激光器(111)、分束镜(13)、第一成像物镜(19)、第二成像物镜(18)、第一位置探测器(10)和第二位置探测器(20)；所述半导体激光器(111)发射的激光光束经所述分束镜(13)分束后形成第一激光光束和第二激光光束；所述第一激光光束和第二激光光束满足空间正交，且两束激光入射至待测表面(30)上的同一点；待测表面(30)反射所述第一激光光束和第二激光光束分别至第一成像物镜(19)、第二成像物镜(18)上，经聚焦后分别入射第一位置探测器(10)和第二位置探测器(20)。2.如权利要求1所述的一种三维形貌测量的光路结构，其特征在于，还包括准直透镜(121)；所述半导体激光器(111)发出的激光先经过所述准直透镜(121)准直后进入所述分束镜(13)。3.如权利要求1所述的一种三维形貌测量的光路结构，其特征在于，还包括第一聚焦透镜(14)；经所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：高视科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：