高像素传感器设计方案取决于的光对焦水平,要求严格图象室内空间NA的眼镜片。另一方面,光谱共焦位移传感器的屏幕分辨率通常采用光谱抗压强度的全半宽来精确测量。高NA能够降低半宽,提高分辨率。因而,在设计超色差摄像镜头时,NA应尽可能高的。高图象室内空间NA能提高传感器系统的灯源使用率,使待测表层轮廊以比较大视角或一定方向歪斜。可是,NA的提高也会导致球差扩大,并产生电子光学设计优化难度。传感器检测范围主要是由超色差镜片的纵向色差确定。因为光谱仪在各个波长的像素一致,假如纵向色差与波长之间存在离散系统,这类离散系统也会导致感应器在各个波长的像素或敏感度存在较大差别,危害传感器特性。纵向色差与波长的线性相关选用线形相关系数来精确测量,必须接近1。一般有两种方法能够形成充足强的色差:运用玻璃的当然散射;应用衍射光学元器件(DOE)。除开生产制造难度高、成本相对高外,当能见光根据时 ,透射耗损也非常高。光谱共集技术的精度可以达到纳米级别。高精度光谱共焦测量方法
光谱共焦位移传感器是基于共焦原理采用复色光为光源的传感器,其测扯精度能够达到nm量级,可用于表面呈漫反射或镜反射的物体的测匮。此外,光谱共焦位移传感器还可以对透明物体进行单向厚度测量。由于其在测量位 移方面具有高精度的特性,对千单层和多层透明物体,除准确测量该物体的位移之外,还可以单方向测量其厚度。本文将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中,通过实验验证光谱共焦测量系统能够满足高精度的位移测蜇要求 ,对今后将整个 小型化、产品化有着重要的意义。高精度光谱共焦测量方法光谱共焦技术在材料科学领域可以用于材料表面和内部的成像和分析。
随着精密仪器制造业的发展,人们对于工业生产测量的要求越来越高,希望能够生产出具有精度高、适应性强、实时无损检测等特性的位移传感器,光谱共焦位移传感器的出现,使问题得到了解决,它是一种非接触式光电位移传感器,测量精度可达亚微米级甚至于更高,对背景光,环境光源等杂光的抗干扰能力强,适应性强,且其在体积方面具有小型化的特点,因此应用前景十分大量。光学色散镜头是光谱共焦位移传感器的重要组成部分之一,镜头组性能参数对位移传感器的测量精度与分辨率起着决定性的作用 。
光谱共焦技术是一种高精度、非接触的光学测量技术,将轴向距离与波长的对应关系建立了一套编码规则。作为一种亚微米级、迅速精确测量的传感器,基于光谱共焦技术的传感器已广应用于表面微观形状 、厚度测量 、位移测量、在线监控和过程管控等工业测量领域。随着光谱共焦传感技术的不断发展,它在微电子、线宽测量、纳米测试、超精密几何量测量和其他领域的应用将会更加广。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来,无需轴向扫描,可以直接利用波长对应轴向距离信息,大幅提高测量速度。光谱共焦技术可以在医学诊断中发挥重要作用。
在硅片栅线的厚度测量过程中,创视智能TS-C系列光谱共焦传感器和CCS控制器被使用。TS-C系列光谱共焦位移传感器具有0.025 µm的重复精度,±0.02%的线性精度,10kHz的测量速度和±60°的测量角度。它适用于镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面和多层玻璃等材料表面,支持485 、USB、以太网和模拟量数据传输接口。在测量太阳能光伏板硅片栅线厚度时,使用单探头在二维运动平台上进行扫描测量。栅线厚度可通过栅线高度与基底高度之差获得,通过将需要扫描测量的硅片标记三个区域并使用光谱共焦C1200单探头单侧测量来完成测量。由于栅线不是平整面,并且有一定的曲率,因此对于测量区域的选择具有较大的随机性影响。光谱共焦厚度检测系统可以实现厚度的非接触式测量。怎样选择光谱共焦优势
光谱共集技术可以测量位移,利用返回光谱的峰值波长位置。高精度光谱共焦测量方法
三坐标测量机是加工现场常用的高精度产品尺寸及形位公差检测设备,其具有通用性强,精确可靠等优点。本文面向一种特殊材料异型结构零件内曲面的表面粗糙度测量要求,提出一种基于高精度光谱共焦位移传感技术的表面粗糙度在线测量的方法,利用工业现场常用的三坐标测量机平台执行轮廓扫描,并记录测量扫描位置实时空间横坐标,根据空间坐标关系,将测量扫描区域的微观高度信息和扫描采样点组织映射为微观轮廓,经高斯滤波处理得到测量对象的表面粗糙度信息 。高精度光谱共焦测量方法