[发明专利]光谱共焦检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体是光谱共焦检测装置。

背景技术

光学测量与成像技术，通过光源、被测物体和探测器三点共轭，消除焦点以外的杂散光，得到比传统宽场显微镜更高的横向分辨率，同时由于引入针孔探测具有了轴向深度层析能力，通过焦平面的上下平移从而得到物体的微观三维空间结构信息。这种三维成像能力使得共焦三维显微成像技术已经广泛应用于生物医学、材料分析、工业探测及计量等各种不同的领域之中。

现有的光学测量与成像技术主要激光成像，其功耗大、成本高，而且精度较差，难以胜任复杂异形表面(如曲面、弧面、凸凹沟槽等)的快速高精度、稳定检测或者成像的需求。

光谱共焦成像技术比激光成像具有更高的精度，而且能够显著降低功耗和成本。但现有的光谱共焦检测设备大都是静态检测，检测效率低，而且难以胜任复杂异形表面。虽然也有些镜头可以移动的，但结构复杂、精度低，检测效率也低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种光谱共焦检测装置，其采用光谱共焦位移传感器与伺服位移平台相结合的方式，简化了结构，提高了检测精度和检测效率。

其具体技术方案是，一种光谱共焦检测装置，包括：

检测平台，用于安装被测物体；

光谱共焦位移传感器，用于检测被测物体的位置或者形状；

若干个直线电机位移平台，所述直线电机位移平台的动子上设置有所述检测平台或所述光谱共焦位移传感器；

控制系统，用于控制所述光谱共焦位移传感器和所述直线电机位移平台；

机架，用于安装所述检测平台、所述光谱共焦位移传感器、所述直线电机位移平台和所述控制系统。

作为对技术方案的改进，所述机架包括底座，所述直线电机位移平台的定子安装在所述底座上，所述检测平台位于所述底座的上表面，所述底座上设置有悬臂，所述光谱共焦位移传感器安装在所述悬臂上。

作为对技术方案的改进，所述悬臂上设置有能够沿预设方向伸缩的伸缩装置，所述光谱共焦位移传感器安装在所述伸缩装置上。

作为对技术方案的改进，所述伸缩装置的伸缩方向垂直于所述检测平台的工作平面。

作为对技术方案的改进，所述悬臂设置在所述直线电机位移平台的动子上。

作为对技术方案的改进，所述直线电机位移平台包括第一移动装置、第二移动装置和第三移动装置，所述第一移动装置和所述第二移动装置的定子分别固定在所述底座上表面的两侧，所述第一移动装置的动子和所述第二移动装置的动子的移动方向平行，所述第三移动装置的定子的两端分别固定连接所述第一移动装置和所述第二移动装置的动子，所述悬臂固定在所述第三移动装置的动子上，且所述第三移动装置的动子的移动方向垂直于所述第一移动装置的动子的移动方向和所述第二移动装置的动子的移动方向。

作为对技术方案的改进，所述第一移动装置、所述第二移动装置和所述第三移动装置均为直线电机，且所述第一移动装置、所述第二移动装置和所述第三移动装置的动子的移动方向均平行于所述检测平台的工作平面。

作为对技术方案的改进，所述检测平台设置在所述直线电机位移平台的动子上。

作为对技术方案的改进，所述直线电机位移平台和所述检测平台为叠加在一起的三层平台，所述三层平台的底层作为所述直线电机位移平台的定子安装在所述底座上，所述三层平台的中间层与所述底层滑动连接，所述三层平台的顶层作为所述检测平台与所述中间层滑动连接，所述中间层和所述顶层均由直线电机驱动。

作为对技术方案的改进，所述直线电机位移平台中设置有光栅尺。

本发明至少具有以下有益效果：

(1)提供了一种带直线电机位移平台的光谱共焦检测装置，通过将直线电机位移平台和光谱共焦位移传感器相结合，可移动平台相对于静态检测或者仅光谱共焦位移传感器移动而言，极大地提高了检测效率，适用于更复杂形状的检测，直线电机位移平台移动控制精度高、结构简单、运行稳定，提高了检测精度。

(2)除了检测平台可以移动外，光谱共焦位移传感器也可以在三维空间中移动，如此，直线电机位移平台和光谱共焦位移传感器可以联动，使得该光谱共焦检测装置可以检测外形极为复杂的物体，而且进一步提高了检测效率，并同时可以使光谱共焦检测装置的检测区域的体积更小。

(3)光谱共焦位移传感器在与检测平台工作平面平行的方向上的移动由三个直线电机驱动，控制精度高，而且运行稳定。