[發明專利]光譜共焦檢測裝置

在審

• 申請號: 201710147397.0
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106706525A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王俊民;廖福秀;賀佳貴;鄒志英
• 申請（專利權）人: 王俊民
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/55;G01N21/01
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 宋南

技術領域

本發明涉及光學檢測技術領域，具體是光譜共焦檢測裝置。

背景技術

光學測量與成像技術，通過光源、被測物體和探測器三點共軛，消除焦點以外的雜散光，得到比傳統寬場顯微鏡更高的橫向分辨率，同時由于引入針孔探測具有了軸向深度層析能力，通過焦平面的上下平移從而得到物體的微觀三維空間結構信息。這種三維成像能力使得共焦三維顯微成像技術已經廣泛應用于生物醫學、材料分析、工業探測及計量等各種不同的領域之中。

現有的光學測量與成像技術主要激光成像，其功耗大、成本高，而且精度較差，難以勝任復雜異形表面(如曲面、弧面、凸凹溝槽等)的快速高精度、穩定檢測或者成像的需求。

光譜共焦成像技術比激光成像具有更高的精度，而且能夠顯著降低功耗和成本。但現有的光譜共焦檢測設備大都是靜態檢測，檢測效率低，而且難以勝任復雜異形表面。雖然也有些鏡頭可以移動的，但結構復雜、精度低，檢測效率也低。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種光譜共焦檢測裝置，其采用光譜共焦位移傳感器與伺服位移平臺相結合的方式，簡化了結構，提高了檢測精度和檢測效率。

其具體技術方案是，一種光譜共焦檢測裝置，包括：

檢測平臺，用于安裝被測物體；

光譜共焦位移傳感器，用于檢測被測物體的位置或者形狀；

若干個直線電機位移平臺，所述直線電機位移平臺的動子上設置有所述檢測平臺或所述光譜共焦位移傳感器；

控制系統，用于控制所述光譜共焦位移傳感器和所述直線電機位移平臺；

機架，用于安裝所述檢測平臺、所述光譜共焦位移傳感器、所述直線電機位移平臺和所述控制系統。

作為對技術方案的改進，所述機架包括底座，所述直線電機位移平臺的定子安裝在所述底座上，所述檢測平臺位于所述底座的上表面，所述底座上設置有懸臂，所述光譜共焦位移傳感器安裝在所述懸臂上。

作為對技術方案的改進，所述懸臂上設置有能夠沿預設方向伸縮的伸縮裝置，所述光譜共焦位移傳感器安裝在所述伸縮裝置上。

作為對技術方案的改進，所述伸縮裝置的伸縮方向垂直于所述檢測平臺的工作平面。

作為對技術方案的改進，所述懸臂設置在所述直線電機位移平臺的動子上。

作為對技術方案的改進，所述直線電機位移平臺包括第一移動裝置、第二移動裝置和第三移動裝置，所述第一移動裝置和所述第二移動裝置的定子分別固定在所述底座上表面的兩側，所述第一移動裝置的動子和所述第二移動裝置的動子的移動方向平行，所述第三移動裝置的定子的兩端分別固定連接所述第一移動裝置和所述第二移動裝置的動子，所述懸臂固定在所述第三移動裝置的動子上，且所述第三移動裝置的動子的移動方向垂直于所述第一移動裝置的動子的移動方向和所述第二移動裝置的動子的移動方向。

作為對技術方案的改進，所述第一移動裝置、所述第二移動裝置和所述第三移動裝置均為直線電機，且所述第一移動裝置、所述第二移動裝置和所述第三移動裝置的動子的移動方向均平行于所述檢測平臺的工作平面。

作為對技術方案的改進，所述檢測平臺設置在所述直線電機位移平臺的動子上。

作為對技術方案的改進，所述直線電機位移平臺和所述檢測平臺為疊加在一起的三層平臺，所述三層平臺的底層作為所述直線電機位移平臺的定子安裝在所述底座上，所述三層平臺的中間層與所述底層滑動連接，所述三層平臺的頂層作為所述檢測平臺與所述中間層滑動連接，所述中間層和所述頂層均由直線電機驅動。

作為對技術方案的改進，所述直線電機位移平臺中設置有光柵尺。

本發明至少具有以下有益效果：

(1)提供了一種帶直線電機位移平臺的光譜共焦檢測裝置，通過將直線電機位移平臺和光譜共焦位移傳感器相結合，可移動平臺相對于靜態檢測或者僅光譜共焦位移傳感器移動而言，極大地提高了檢測效率，適用于更復雜形狀的檢測，直線電機位移平臺移動控制精度高、結構簡單、運行穩定，提高了檢測精度。

(2)除了檢測平臺可以移動外，光譜共焦位移傳感器也可以在三維空間中移動，如此，直線電機位移平臺和光譜共焦位移傳感器可以聯動，使得該光譜共焦檢測裝置可以檢測外形極為復雜的物體，而且進一步提高了檢測效率，并同時可以使光譜共焦檢測裝置的檢測區域的體積更小。

(3)光譜共焦位移傳感器在與檢測平臺工作平面平行的方向上的移動由三個直線電機驅動，控制精度高，而且運行穩定。