一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统及方法技术方案

本申请涉及一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统及方法，属于三维检测技术领域。包括：复色光源单元，该复色光源单元包括阵列排列的若干光通道，向若干光通道输入复色光束的复色光源，以及控制同时或部分地向各光通道输入复色光束的空间光调制器；复色光源单元与被测物之间共轴且依次设有第一透镜组、分光镜和第二透镜组，在分光镜右侧依次放置有第三透镜组、狭缝、成像光谱仪和相机。本申请可通过空间光调制器控制各光通道同时或部分发出复色光束，进而将点扫描模式和线扫描模式有机融合，可提升系统的SNR，并可通过不同的工作模式，满足对SNR和检测时间不同的应用需求。SNR和检测时间不同的应用需求。SNR和检测时间不同的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统及方法


[0001]本申请涉及三维检测
，特别涉及一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统及方法。

技术介绍

[0002]基于光谱共聚焦的三维检测技术是晶圆、LED面板、PCB等三维微结构光学检测领域常用的一种技术手段，其具有检测精度高、检测速度快等优点。基于光谱共聚焦的三维微结构检测系统的示意图如图1所示，其检测的基本原理如下：复色光光源1的发出的复色光束，经第一透镜组2和第二透镜组4后会沿z轴发生色散，即不同波长的光束会聚焦在z轴的不同位置，如图1中所示沿z轴方向从上到下依次为波长为λ1、λ2和λ3的焦平面。
[0003]假设被测物5的某一区域的表面位于波长为λ2的光束的焦平面上，即波长为λ2的光束在被测物该区域表面汇聚成焦斑，而波长为λ1和λ3的光束在该区域则为弥散开的光斑。
[0004]第三透镜组7和第一透镜组2相同，狭缝8位置与复色光光源1位置共轭，因此由被测物5反射回的光束经第二透镜组4、分光镜3和第三透镜组7后，波长为λ2的部分光束在狭缝平面仍会汇聚成焦斑，而波长为λ1和λ3的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统，其特征在于，包括：复色光源单元，所述复色光源单元包括阵列排列的若干光通道（12），向若干光通道（12）输入复色光束的复色光源，以及控制各光通道（12）同时或部分发出复色光束的空间光调制器（11）；所述复色光源单元与被测物（5）之间依次设有第一透镜组（2）、分光镜（3）和第二透镜组（4），所述复色光源单元、第一透镜组（2）、第二透镜组（4）共轴，所述第一透镜组（2）、分光镜（3）和第二透镜组（4）共同使得通过空间光调制器（11）调制的不同波长的光聚焦在被测物（5）的不同的高度；在分光镜（3）右侧依次放置有第三透镜组（7）、狭缝（8）、成像光谱仪（9）和相机（10），所述第三透镜组（7）对经过被测物（5）反射的光经过分光镜（3）反射后进行聚焦并入射到狭缝（8）进行空间滤波。2.如权利要求1所述的一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统，其特征在于：若干所述光通道（12）为若干根依次阵列排列的阵列光纤组成，所述阵列光纤的各根光纤形成传输复色光束的光通道（12），所述空间光调制器（11）控制若干光纤同时或部分发出复色光束；或者，若干所述光通道（12）为阵列光波导，所述阵列光波导设有传输复色光束的若干光通道（12），所述空间光调制器（11）控制阵列光波导的若干光通道（12）同时或部分发出复色光束。3.如权利要求1所述的一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统，其特征在于：所述空间光调制器（11）控制各光通道（12）依次逐个发出复色光束，以逐点扫描的形式对被测物（5）进行检测。4.如权利要求1所述的一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统，其特征在于：所述空间光调制器（11）控制各光通道（12）每间隔一个或多个光通道（12）同时发出复色光束，以多点扫描的形式对被测物（5）进行检测。5.如权利要求1所述的一种高信噪比的光谱共焦三维检测系统，其特征在于：所述空间光调制器（11）将所有光通道（12）划分为若干区域，使得其中某些区域以多点扫描的形式对被测物（5）进行检测，同时使得其他区域以线扫描的形式对被测物（5）进行检测。6.如权利要求1或2所述的一种高信噪比...

【专利技术属性】
技术研发人员：余安澜，邓俊涛，钟凡，郑增强，
申请(专利权)人：武汉加特林光学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：