[實用新型]一種共焦顯微系統三維掃描裝置

有效

• 申請號: 201120534175.2
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN202372163U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 楊召雷;董洪波;胡凱
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本實用新型屬于納米測量技術領域，涉及一種三維掃描裝置，尤其涉及一種共焦顯微系統三維掃描裝置。

背景技術

微-納米技術作為21世紀一項重要的新興技術，已成為國內外科學和工程技術領域研究的熱點。隨著微-納米技術的發展，對這些微納米產品進行檢測是一個亟待解決的問題。近20年來，人們都致力于設計分辨率高、掃描速度快的三維檢測系統。

然而，目前三維檢測系統都存在著各種問題。絕大多數傳統的SFM采用電壓作為壓電傳動裝置(PZT)的位置信號。但是PZT的一些缺陷，比如：老化、蠕變、磁滯和非線性等，都將對SFM產生不利影響，因而不適宜進行定量的微-納米測量。德國的TU-Ilmenau已制造出了一臺精密定位范圍為25mm×25mm×5mm的納米定位儀(Nano?Positioning?Machine，NPM)。然而，由于NPM的動態性能不甚理想，這種測量的速度非常慢(要想有好的掃描檢測效果，掃描速度必須＜5m/s)。

為了提高掃描速度，可在基于NPM的掃描臺之外，另加入動態性能較好的PZT工作臺以控制z軸方向的運動，這樣就能夠將SFM應用于大范圍檢測，這一裝置已成功地將掃描速度提高到了40m/s。然而當被測樣品面積達到平方毫米時，卻滿足不了測量的需要。

絕大多數傳統的共焦顯微三維檢測系統采用電壓作為壓電傳動裝置的位置信號。但是壓電傳動裝置存在一些缺陷，比如：老化、蠕變、磁滯和非線性等，都將對共焦顯微三維檢測系統產生不利影響，因而不適宜進行定量的微-納米測量。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種共焦顯微系統三維掃描裝置，可實現零摩擦、高分辨率和超高導向精度測量。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種共焦顯微系統三維掃描裝置，所述裝置包括：橫向掃描裝置、縱向掃描裝置；

所述橫向掃描裝置包括第一高精度位移臺、第二高精度位移臺，第一高精度位移臺、第二高精度位移臺互成90°疊加放置，實現橫向掃描；

所述縱向掃描裝置采用壓電陶瓷控制器驅動，通過柔性平行導向系統實現運動，以實現高精度掃描。

作為本實用新型的一種優選方案，所述第一高精度位移臺、第二高精度位移臺之間設有第一連接件，第一高精度位移臺設置于第二高精度位移臺上方。

作為本實用新型的一種優選方案，所述裝置進一步包括載物臺，所述載物臺設置于第一高精度位移臺上方、縱向掃描裝置下方。

作為本實用新型的一種優選方案，所述第一高精度位移臺上方設有第二連接件，第二連接件上方設置升降臺，升降臺連接所述載物臺。

作為本實用新型的一種優選方案，所述裝置進一步包括支架，支架底部設有底座，底座上方設置所述第二高精度位移臺；所述縱向掃描裝置設置于所述支架的頂部。

作為本實用新型的一種優選方案，所述第一高精度位移臺、第二高精度位移臺、縱向掃描裝置分別設有控制器，用以控制第一高精度位移臺、第二高精度位移臺、縱向掃描裝置的移動；所述裝置進一步包括計算機，各控制器通過串口連接計算機。

作為本實用新型的一種優選方案，所述壓電陶瓷控制器通過G?PIB接口與計算機相連。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提出的共焦顯微系統三維掃描裝置，縱向掃描采用高性能壓電陶瓷，通過柔性平行導向運動，可以實現零摩擦、高分辨率和超高導向精度測量。

本實用新型橫向掃描采用兩個高精度位移臺互成90°疊加，結合部分用機械加工件連接，以實現大范圍高速度掃描。

本實用新型提出的一種共焦顯微系統三維掃描裝置制作工藝簡單，能夠被設計者掌握并應用到實際工作中。

附圖說明

圖1為本實用新型共焦顯微系統三維掃描裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施例。

實施例一

請參閱圖1，本實用新型揭示了一種共焦顯微系統三維掃描裝置，所述裝置包括：支架9、底座8、橫向掃描裝置、縱向掃描裝置1、載物臺2、升降臺3、第二連接件4、第一連接件6。