数码显微系统

彩色 3D 激光显微镜

彩色 3D 显微镜的激光共焦原理

通过在焦点处放置针孔 (在受光元件前面)，激光共焦光学系统可以消除从焦点以外的点发射的光。将激光共焦光学系统应用至传感器可以大幅增加焦点处的受光量，并允许焦点处的位移幅度 (高度信息)。(请参阅激光聚焦位移仪的测量原理)。将激光共焦光学系统应用于显微镜，可以产生相比较传统显微镜更好的对比度与更少光斑的图像。将彩色 3D 激光显微镜同激光共焦光学系统及高速 X-Y 扫描器配合使用，可以获取高分辨率图像与目标 (包括形状或粗糙度)高度。

聚焦时:

使用传统光学系统时，激光共焦光学系统的受光元件会接收所有反射光。

散焦时:

仅有有限的光会进入激光共焦光学系统的受光元件，而传统光学系统的受光元件会接收所有反射光。

高速 X-Y 扫描器光学系统

彩色 3D 激光显微镜的扫描器由共振扫描器与扫描电镜组成。共振扫描器用于进行高速水平扫描，扫描电镜用于要求精确定位的垂直扫描。

彩色 3D 激光显微镜的受光元件

彩色 3D 激光显微镜 VK-9700 采用光电倍增管 (PMT: photomultiplier) 作为受光元件。PMT 是一个光检测器，超高的敏感度与更快的响应速度使它有别于其它光学传感器。PMT 由可以将光转换成电子的负电极 (光电部分)、会聚电极、电子倍增器以及采集电子的负电极组成。这些部件都封装在真空壳体中。光进入光电部分，光电部分便发射光电子到真空管，然后成倍发射光电子。负电极采集倍增的电子作为输出信号。同高敏感度与低噪声特性一样，第二次电子发射的电子倍增可以将光电倍增管与用于进行紫外线、可见光及近红外光测量的受光元件区分开来。此外，受光元件具有很快的响应速度。

采用 PMT 作为激光显微镜的受光元件、采用高度敏感的宽动态镜头是激光显微镜与传统 CCD (电荷耦合器件) 激光显微镜的区别所在，具体体现在以下几方面:

1. 可测量采用低反射表面材料的目标。
2. 可测量带陡坡的倾斜表面
3. 可用于高速扫描 (缩短测量时间)
4. 能通过最优对比度图像进行观察。

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