本实用新型公开了光谱共焦位移传感器系统,传感器系统由卤素灯光源、y型光纤、光谱共焦透镜组、共焦小孔和光谱仪组成,卤素灯光源连接Y型光纤,光谱仪通过共焦小孔连接Y型光纤一端,Y型光纤另一端连接光谱共焦透镜组,光谱共焦透镜组包括盒盖、盒体、两个双凸球面镜、套筒和一个弯月透镜,盒体内设置有光路通道、限位槽和透光孔,光路通道上从左往右依次设置有较早卡槽和第二卡槽,两个双凸球面镜分别限位在两个较早卡槽内,弯月透镜限位在第二卡槽内。本实用新型采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,具有较强的实用性,减小传感器探头的体积,光源发射和接收同光路,适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙表面进行测量。光谱共焦位移传感器具有高精度、非接触式、抗温度和抗振动等优点。杭州光谱共焦位移传感器制造公司
3.根据权利要求2所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述半透半反光学镜包括有上三棱镜,与上三棱镜胶合的下三棱镜,胶合面镀有半透半反膜,所述半透半反膜与所述入射光纤的出光端射出的光线呈45°设置,所述上三棱镜和所述下三棱镜均采用等边直角棱镜,所述上三棱镜和所述下三棱镜的直角边相等。4.根据权利要求3所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述上三棱镜上背向所述反光镜的一面设置为哑光面。5.根据权利要求2所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述探头壳体的末端固定设置有用于对光线进行色散聚焦的色散镜头,所述色散镜头包括有准直镜组和色散聚焦镜组,所述准直镜组设置在多色光光源的一侧,用于多色光光源的准直;所述色散聚焦镜组设置在被测物体的一侧,用于将多色光分别聚焦,并产生轴向色散。国内光谱共焦位移传感器市场价格光谱共焦技术消除了光学像差和色差的影响,提高了测量精度。
入射光纤,接收光纤,多个导光光纤外表面套设有保护套,所述保护套一端固定设置在探头壳体内。这样通过保护套使入射光纤,接收光纤,多个导光光纤形成通过光源耦合器产生多色光,多色光在入射光纤中传导到光谱共焦位移传感探头内。通过光谱共焦位移传感探头内的半透半反光学镜和色散镜头使多色光发生光谱色散,不同波长的单色光聚焦到不同的轴向位置,使波长与被测物体的位移产生对应关系;被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤传输到光谱仪,光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理,量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰,光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系;
被测物体表面反射的反射光通过探头选择性的接收并由接收光纤传输到光谱仪,光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理,量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰,光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系;光谱仪将波长、被测物体的位移和光谱波峰位置三者建立对应关系后进行分析,通过光谱波峰位置反推出被测物体的位移,实现光谱共焦测量位移的过程,通过光谱共焦工作原理,避免激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑,克服不易确定像点的质心位置的缺陷。该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性。
此外,物镜使在聚焦位置P处被测量点所反射的可见光会聚到光纤处。具体地,壳体部的后端的连接口设置在聚焦于测量点上且被测量点反射的可见光由物镜会聚至的共焦位置处。通过使光纤连接至连接口,可以选择性地射出多个可见光束中的在聚焦位置P处被测量点反射的可见光作为测量光)。在图1中,在物镜和连接口之间示出了被待测物体0反射的RGB这三个颜色的光。在图1所示的示例中,在聚焦位置处存在测量点。因此,使被测量点反射的绿色光G会聚到光纤处。结果,绿色光G的反射光作为测量光经由光纤射出。这样射出的测量光的波长和光轴上的测量点的位置处于一对一关系。光谱共焦技术可以消除光学像差和色差的影响,提高测量精度。合肥光谱共焦位移传感器性价比高企业
传感器需要使用的光谱共焦显微镜进行测量。杭州光谱共焦位移传感器制造公司
在能够以这种方式执行多点测量的光谱共焦传感器中,需要能够减少必要组件的数量的技术。有鉴于如上所述的情形,本发明旨在提供能够利用少量的组件来执行多点测量的光谱共焦传感器以及使用该光谱共焦传感器的测量方法。为了实现上述目的,根据本发明实施例的光谱共焦传感器包括光源部、多个光学头、分光器和位置计算部。光源部射出具有不同波长的多个光束。多个光学头将从所述光源部射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光。杭州光谱共焦位移传感器制造公司