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。该传感器可用于微纳制造、生物医学和半导体制造等领域的精密测量。北京防水光谱共焦位移传感器
白色光中所包括的多个可见光束彼此分离,并且从壳体部向着待测物体的测量点射出。应当注意,在图中,RGB这三个颜色的光表示由物镜分离的多个可见光束。当然,还射出其它颜色(其它波长)的光。 图1所示的波长和聚焦位置P,表示多个可见光束中的具有shortest波长的可见光的波长和聚焦位置,并且例如与蓝色光B相对应。波长入和聚焦位置P表示多个可见光数中的具有longest波长的可见光的波长和聚焦位置,并且例如与红色光R相对应。波长和聚焦位置P表示多个可见光束中的任意可见光的波长和聚焦位置,并且在图中例示出绿色光G(k=1~n).哪些光谱共焦位移传感器主要功能与优势该传感器的优点包括高精度、非接触式、不受温度和振动等影响。
本实施例中的光谱共焦位移传感探头具体包括有探头壳体,探头壳体与入射光纤和接收光纤固定连接,探头壳体优先采用圆柱形壳体,用于对探头内的光学元件进行安装和支撑且对结构进行保护,易于想到的是,探头壳体可设置为方形,多边形或其他特定形状。在探头壳体内固定设置有半透半反光学镜,半透半反光学镜位于所述入射光纤的出光端的正下方;半透半反光学镜对通过入射光纤传导后的多色光实现一半透射而一半反射,而当透射的光线经过被测物体反射形成反射光后照射到半透半反光学镜上,半透半反光学镜对反射光进行一半透射,一半反射;
接收光纤,所述接收光纤的入光端固定设置在所述光谱共焦位移传感探头内,所述接收光纤的入光端用于选择性的接收所述光谱共焦位移传感探头传导的被测物体的反射光;光谱仪,所述光谱仪固定连接所述接收光纤的出光端,所述光谱仪带有感光元件并用于把被测物体的反射光进行色散聚焦到感光元件上且量化成光谱曲线。2.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述光谱共焦位移传感探头包括有:探头壳体,所述探头壳体与入射光纤和接收光纤固定连接;半透半反光学镜,所述半透半反光学镜固定设置在所述入射光纤的出光端的正下方;反光镜,所述反光镜固定设置在所述探头壳体的内侧壁上,所述反光镜用于反射所述半透半反光学镜所发出的反射光,所述接收光纤入光端位于所述反光镜的上方。它可以测量物体微小的位移,精度高达亚微米级别。
本实施例中在探头壳体的内壁上一体成型设置有镜座,反光镜粘接固定设置在所述镜座上,所述反光镜的反光面与探头壳体的轴向呈45°设置。通过镜座对反光镜形成稳定支撑,使反光镜的反光面与所述探头壳体的轴向呈45°,便于对光线进行反射,使被测物体反射的光线经半透半反光学镜后转折90°,到达反光镜,反光镜对其转折90°,使光线顺利进入接收光纤的入光端。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,色散镜头包括有准直镜组和色散聚焦镜组,准直镜组固定设置在靠近多色光光源的一侧,用于多色光的准直;色散聚焦镜组设置在被测物体的一侧,用于将多色光分别色散和聚焦,使不同波长的光的焦点沿轴向分布在不同高度。从半透半反光学镜射出的光线到达色散镜头,先通过准直镜组对多色光进行准直,使出射光线变成为轴向平行光,轴向平行光到达色散聚焦镜组,从色散聚焦镜组射出的各色光由于波长的不同而聚焦在不同的高度,各焦点高度按照波长的顺序,沿轴向依次排列。该传感器的应用将有助于提高微纳制造、半导体制造和生物医学等领域中的精密测量的准确性。杭州光谱共焦位移传感器24小时服务
光谱共焦位移传感器是一种高精度具有广泛的应用前景。北京防水光谱共焦位移传感器
被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤选择性的传输到光谱仪,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,通过光谱波峰反推出被测物体的位移,实现利用光谱共焦原理测量位移的过程;因此本方案中的光谱共焦位移传感器通过光谱共焦工作原理,避免使用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。北京防水光谱共焦位移传感器