采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核 。为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。光谱共焦技术在生物医学、材料科学、环境监测等领域有着广泛的应用。非接触式光谱共焦测量方法
光谱共焦位移传感器可以嵌入2D扫描系统进行测量,提供有关负载表面形貌的2D和高度测量数据。它的创新原理使传感器能够直接透过透明工件的前后表面进行厚度测量,并且只需要使用一个传感器从工件的一侧进行测量。相较于三角反射原理的激光位移传感器,因采用同轴光,所以光谱共焦位移传感器可以更有效地测量弧形工件的厚度。该传感器采样频率高,体积小,且带有便捷的数据接口,因此很容易集成到在线生产和检测设备中 实现线上检测。由于采用超高的采样频率和超高的精度,该传感器可以对震动物体进行测量,同时采用无触碰设计,避免了测量过程中对震动物体的干扰,也可以对复杂区域进行详细的测量和分析 。非接触式光谱共焦测量方法光谱共焦技术具有精度高、效率高等优点。
光谱共焦技术将轴向距离与波长建立起一套编码规则,是一种高精度、非接触的光学测量技术。基于光谱共焦技术的传感器作为一种亚微米级、快速精确测量的传感器,已经被大量应用于表面微观形状、厚度测量、位移测量、在线监控及过程控制等工业测量领域。展望其未来,随着光谱共焦传感技术的发展,必将在微电子、线宽测量、纳米测试、超精密几何量计量测试等领域得到更多的应用。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来 ,其无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,从而大幅提高测量速度。
玻璃基板是液晶显示屏必须的部件之一,每个液晶屏需要两个玻璃基板,用作底部基板和彩色滤光片底部的支撑基板。玻璃基板的质量对面板的分辨率、透光度、厚度、净重和可见角度等参数都有很大的影响。玻璃基板是液晶显示屏中基本的构件之一,其制备过程需要获得非常平坦的表面。当前在商业上使用的玻璃基板厚度为0.7毫米和0.5毫米,未来还将向更薄的特殊groove (如0.4毫米)厚度发展。大多数TFT-LCD稳定面板需要两个玻璃基板。由于玻璃基板很薄,而厚度规格要求相当严格,通常公差稳定在0.01毫米,因此需要对夹层玻璃的厚度、膨胀和平面度进行清晰的测量。使用创视智能自主生产研发的高精度光谱共焦位移传感器可以很好地解决这个问题,一次测量就可以获得多个高度值和厚度补偿。同时,可以使用多个传感器进行测量,不仅可以提高效率,还可以防止接触式测量所带来的二次损伤。光谱共焦透镜组设计和性能优化是光谱共焦技术研究的重要内容之一。
光谱共焦位移传感器包括光源、透镜组和控制箱等组成部分。光源发出一束白光,透镜组将其发散成一系列波长不同的单色光,通过同轴聚焦在一定范围内形成一个连续的焦点组,每个焦点的单色光波长对应一个轴向位置。当样品位于焦点范围内时,样品表面会聚焦后的光反射回去,这些反射回来的光再经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此 只有位于样品表面的焦点位置才能聚焦在狭缝上,单色仪将该波长的光分离出来,由控制箱中的光电组件识别并获取样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率,满足薄膜厚度分布测量要求。光谱共焦位移传感器可以实现亚微米级别的位移和形变测量,具有高精度和高分辨率的特点。非接触式光谱共焦测量方法
光谱共焦位移传感器可以实现对材料的振动频率和振动幅度的测量,对于研究材料的振动特性具有重要意义。非接触式光谱共焦测量方法
光谱共焦位移传感器基本原理如图1所示,由光源、分光镜、光学色散镜头组、小孔以及光谱仪等部分组成。传感器通过色散镜头进行色散,将位移信息转换成波长信息,使用光谱仪进行光谱分解得出波长的变化信息,再反解得出被测位移。其中色散镜头作为光学部分完成了波长和位移的一一映射 ,实现了波长和位移之间的编码转化。光谱仪则实现波长的测量及位移反解输出。当光谱信息突破小孔的限制,借助平面光栅、凹面反射镜进行光线的衍射和汇聚,将反射出来的汇聚光照射在线阵CCD上进行光电转换,借助光谱信号采集实现模数转换, 通过解码得到位移信息。非接触式光谱共焦测量方法