大连本地光谱共焦位移传感器

本发明提供一种光谱共焦传感器和测量方法。该光谱共焦传感器包括:光源部,用于射出具有不同波长的多个光束;多个光学头,用于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:分光器,其包括:线传感器,以及光学系统,其包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅,并且向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束:以及位置计算部,用于基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点的位置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。大连本地光谱共焦位移传感器

多个光入射口可以沿着与线传感器的线方向相对应的预定方向设置。因此,可以容易地设计分光器。分光器可以包括设置有多个光入射口的光入射面。在这种情况下,多个光入射口可以设置在包括线方向和预定基准轴的方向的平面与光入射面相交的直线上。因此,可以容易地设计分光器。在针对多个光学头中的各光学头将如下区域假定为测量对象区域的情况下，多个受光区域可以与分别对应于多个光学头的多个测量对象区域相对应,其中，该区域是线传感器的从在射出多个光東中的具有shortest波长的光作为测量光的情况下的受光位置到在射出具有longest波长的光作为测量光的情况下的受光位置为止的区域。宁波光谱共焦位移传感器供应光谱共焦位移传感器是一种先进的光学测量技术，可以实现高精度的位移测量。

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。

过去,针对测量待测物体的高度等,已经使用了光谱共焦传感器的技术。例如,日本的intenational公开2014/141535(以下称为专利文献1)公开了使用多个头部的共焦光学系统来进行对测量对象的位移的多点测量的共焦测量设备。在该共焦测量设备中,在各头部中设置有光学滤波器,并且设置要用于测量的波长带,以使得这些头部彼此不同。例如,在No.1头部中使用具有约400nm~600nm的波长的光,并且在第二头部中使用具有约600nm~800nm的波长的光(专利文献1的说明书中的段落、通过以这种方式使要在这些头部中使用的光的波长带彼此不同,可以将分光器内部所布置的摄像装置分割成要由各头部使用的多个区域(通道)。结果,可以针对多个光学头only使用一个分光器(摄像装置)来进行测量对象的多点测量.该传感器可被应用于微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量。

位于沉孔的开口端，通过粘接固定设置有透光镜，透光镜为玻璃材质或塑料材质，透光镜可以为平面镜或凹透镜，平面透光镜的设置可以对导光光纤的出光端进行保护，本实施例中推荐凹透镜，凹透镜可以将导光光纤从发光件传导过来的光发散传导到探头外，使光的指示范围更广，更有利于使用者观察。探头壳体设置为两部分，包括有上壳体和下壳体，上壳体和下壳体均为圆柱形，上壳体和下壳体通过螺纹或卡扣实现可拆卸连接，导光光纤的出光端连接在上壳体的沉孔上；而探头的其他精密光学部件设置在下壳体上，这样导光光纤传导从发光件发出来的光时，不可避免的会产生热量，通过上壳体与下壳体的分开设置，从而上壳体和下壳体之间装配过程中产生配合间隙，导光光纤的热量大部分会传导到上壳体上，上壳体与下壳体的配合间隙会抵消上壳体因受热而产生的形变量，从而减少产生的热量对下壳体及对下壳体中的高精度元件的影响，提高探头精度。它使用光谱共焦技术来测量物体的微小位移，达到亚微米级的高精度。成都光谱共焦位移传感器货真价实

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。大连本地光谱共焦位移传感器

套筒限位在限位槽内,且与限位槽相匹配,套筒上设置有用于光纤连接的螺纹孔进一步,两个双凸球面镜的凸面侧朝内对称设置。进一步,两个双凸球面镜之间的间距为2.5~5.5mm。进一步,位于中间的双凸球面镜与弯月透镜之间的间距为3.5~6.0mm。进一步,卤素灯光源的光谱波段范围为360nm~2500nm。光谱共焦位移传感器是一种具有超高精度和超高稳定性的非接触式位移传感器与激光三角法相比,光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物体适应性强,适用于手机玻璃的检测,凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复。光谱共焦传感器是一种基于光学色散原理的非接触式位移传感器,目的是建立距离与波长间的对应关系。传统的激光三角法测量技术已经比较成熟,运用也比较widely,但由于CCD相机接收反射光范围的限制,不能用于可以透光的透明材料和表面有凹坑缺陷玻璃的测量。光谱共焦位移传感器由于其运用同光路的光纤,只要光能照射的区域就能够沿原路返回,可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。大连本地光谱共焦位移传感器