[发明专利]具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置和方法

权利要求书

1.具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，其包括第一二向色镜(4)、分束器(5)、第二二向色镜(6)、镜头(9)、相机(17)、光谱仪(13)、采集控制单元(18)和可运动反射器件(15)，其中，

第一二向色镜(4)的透射光方向上设置分束器(5)，分束器(5)反射光方向上设置有载物台，用于放置待测距或者测厚的样品，在载物台和分束器(5)之间设置镜头(9)，分束器(5)透射光方向上设置可运动反射器件(15)，

分束器(5)具有四个端口，四个端口分别位于矩形的四个边上，第一端口和第三端口位于相对的两个边上，第一端口正对第一二向色镜(4)，第二端口正对镜头，第三端口正对可运动反射器件(15)，第四端口的方向上设置有第二二向色镜(6)，

第二二向色镜(6)透射光方向上设置相机(17)，相机(17)与采集控制单元(18)相连，第二二向色镜(6)反射光方向上设置光谱仪(13)，光谱仪(13)连通采集控制单元(18)，采集控制单元(18)具有采集相机和光谱仪的信号以及显示数据的功能。

2.如权利要求1所述的一种具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，工作时，在第一二向色镜(4)的透射光方向上还设置用于实现面阵扫频以测距或测厚的平行光，该平行光与分束器(5)分别设置在第一二向色镜(4)的两侧，在第一二向色镜(4)的反射光方向上设置有用于实现光学防抖的平行光，用于实现光学防抖的平行光与分束器(5)分别位于第一二向色镜(4)的两个相互垂直的反射光方向上。

3.如权利要求2所述的一种具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，还包括可调谐激光器(1)、第一准直器(2)、扩束器(3)、宽光谱光源(8)和第二准直器(7)，其中，

可调谐激光器(1)出射光方向上依次设置第一准直器(2)和扩束器(3)，扩束器(3)正对第一二向色镜(4)的一侧，扩束器(3)和分束器(5)分别位于第一二向色镜(4)的两侧，

宽光谱光源(8)的出射光方向上设置有第二准直器(7)，第二准直器(7)与分束器(5)分别位于第一二向色镜(4)的两个相互垂直的反射光方向上。

4.如权利要求3所述的一种具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，还包括第三准直器(12)，第三准直器(11)位于第二二向色镜(6)与光谱仪(13)之间，在可运动反射器件(15)和分束器(5)之间设置有滤光片(11)，滤光片(11)为中性滤光片，用于衰减光强。

5.如权利要求4所述的一种具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，宽光谱光源的波长值为1525nm～1575nm或1290nm～1330nm，宽光谱光源的波长与可调谐激光器的波长不同，宽光谱光源发射的光和可调谐激光器发射的光在光路中通过第一、第二二向色镜以汇合束或分束。

6.如权利要求5所述的一种具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，其还包括镜头(9)，镜头(9)为放大型的远心镜头，在待测样品(10)反射的光经过镜头(9)后仍然大于相机的感光面时，在第二二向色镜(6)和相机(17)之间设置镜头(14)，镜头(14)为远心镜头，起到将镜头(9)所成像缩小成像至相机的作用，第一镜头(9)与第二镜头(14)之间的距离优选为100mm。

7.如权利要求6所述的一种具有主动光学防抖功能的放大型面阵扫频测距/厚的装置，其特征在于，采集控制单元(18)与可调谐激光器(1)相电连接，以能通过电信号控制可调谐激光器，扩束器(3)用于将光束扩束至20mm～40mm的光斑，镜头(14)和镜头(9)均带有可调光圈，工作时，通过调整光圈至合适的大小，能改善相机(17)上发生的散斑现象。