背景技術(shù):光學(xué)測(cè)量與成像技術(shù),通過(guò)光源、被測(cè)物體和探測(cè)器三點(diǎn)共，去除焦點(diǎn)以外的雜散光，得到比傳統(tǒng)寬場(chǎng)顯微鏡更高的橫向分辨率，同時(shí)由于引入圓孔探測(cè)具有了軸向深度層析能力，通過(guò)焦平面的上下平移從而得到物體的微觀三維空間結(jié)構(gòu)信息。這種三維成像能力使得共焦三維顯微成像技背景技術(shù):光學(xué)測(cè)量與成像技術(shù),通過(guò)光源、被測(cè)物體和探測(cè)器三點(diǎn)共，去除焦點(diǎn)以外的雜散光，得到比傳統(tǒng)寬場(chǎng)顯微鏡更高的橫向分辨率，同時(shí)由于引入圓孔探測(cè)具有了軸向深度層析能力，通過(guò)焦平面的上下平移從而得到物體的微觀三維空間結(jié)構(gòu)信息。這種三維成像能力使得共焦三維顯微成像技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、材料分析、工業(yè)探測(cè)及計(jì)量等各種不同的領(lǐng)域之中?，F(xiàn)有的光學(xué)測(cè)量術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、材料分析、工業(yè)探測(cè)及計(jì)量等各種不同的領(lǐng)域之中。現(xiàn)有的光學(xué)測(cè)量與成像技術(shù)主要激光成像，其功耗大、成本高，而且精度較差,難以勝任復(fù)雜異形表面(如曲面、弧面、凸凹溝槽等)的高精度、穩(wěn)定檢測(cè)或者成像的光譜共焦成像技術(shù)比激光成像具有更高的精度，而且能夠降低功耗和成本但現(xiàn)有的光譜共焦檢測(cè)設(shè)備大都是靜態(tài)檢測(cè),檢測(cè)效率低，而且難以勝任復(fù)雜異形表面。光譜共焦位移傳感器在微機(jī)電系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。線光譜共焦常用解決方案
表面粗糙度是指零件在加工過(guò)程中由于不同的加工方法、機(jī)床與刀具的精度、振動(dòng)及磨損等因素在工件加工表面上形成的具有較小間距和較小峰谷的微觀水平狀況，是表面質(zhì)量的一個(gè)重要衡量指標(biāo)，關(guān)系零件的磨損、密封、潤(rùn)滑、疲勞、研和等機(jī)械性能。表面粗糙度測(cè)量主要可分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。觸針式接觸測(cè)量容易劃傷測(cè)量表面、針尖易磨損、測(cè)量效率低、不能測(cè)復(fù)雜表面，而非接觸測(cè)量相對(duì)而言可以實(shí)現(xiàn)非接觸、高效、在線實(shí)時(shí)測(cè)量，而成為未來(lái)粗糙度測(cè)量的發(fā)展方向。目前常用的非接觸法主要有干涉法、散斑法、散射法、聚焦法等。而其中聚焦法較為簡(jiǎn)單實(shí)用。采用光譜共焦位移傳感器，搭建了一套簡(jiǎn)易的測(cè)量裝置，對(duì)膜式燃?xì)獗淼拈y蓋粗糙度進(jìn)行了非接觸的測(cè)量，以此來(lái)判斷閥蓋密封性合格與否，取得了一定的效果?；诠庾V共焦傳感器，利用其搭建的二維納米測(cè)量定位裝置對(duì)粗糙度樣塊進(jìn)行表面粗糙度的非接觸測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定評(píng)定，得到 U95 為 13.9%。非接觸式光譜共焦定做價(jià)格光譜共焦技術(shù)可以在醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用；
采用對(duì)比測(cè)試方法，首先對(duì)基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測(cè)量精度進(jìn)行了考核。為了便于比較，將原子力顯微鏡輪廓儀的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了偏移。二者的低階輪廓整體相似，局部的輪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確測(cè)量圓周輪廓結(jié)果不一致;此外，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測(cè)量。在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi)，兩種方法的測(cè)量結(jié)果一致性較好，當(dāng)模數(shù)大于100時(shí)，白光共焦光譜的測(cè)量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測(cè)量數(shù)據(jù)，這也反應(yīng)了白光共焦光譜儀在高頻段測(cè)量數(shù)據(jù)信噪比相對(duì)較差的特點(diǎn)。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個(gè)量級(jí)，同時(shí)，受環(huán)境振動(dòng)、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響，共焦光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)高頻隨機(jī)噪聲可達(dá)100nm左右。
在實(shí)踐中，光譜共焦位移傳感器可用于很多方面，如：利用獨(dú)特的光譜共焦測(cè)量原理，憑借一只探頭就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃等透明材料進(jìn)行精確的單向厚度測(cè)量。透明材料上表面及下表面都會(huì)形成不同波長(zhǎng)反射光，通過(guò)計(jì)算可得出透明材料厚度。光譜共焦位移傳感器有效監(jiān)控藥劑盤(pán)以及鋁塑泡罩包裝的填充量?？梢允箓鞲衅魍瓿蓪?duì)被測(cè)表面的精確掃描，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的分辨率。光譜共焦傳感器可以單向?qū)υ噭┢康谋诤襁M(jìn)行測(cè)量,而且對(duì)瓶壁沒(méi)有壓力。可通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向反射鏡實(shí)現(xiàn)孔壁的結(jié)構(gòu)檢測(cè)及凹槽深度的測(cè)盤(pán)。（創(chuàng)視智能已推出了90°側(cè)向出光版本探頭，可以直接進(jìn)行深孔和凹槽的測(cè)量）光譜共焦傳感器用于層和玻璃間隙測(cè)且，以確定單層玻璃之間的間隙厚度。光譜共焦位移傳感器可以用于材料的彈性模量、形變和破壞等參數(shù)的測(cè)量。
基于光譜共焦技術(shù)的手機(jī)曲面外殼輪廓測(cè)量，是一種利用光譜共焦技術(shù)對(duì)手機(jī)曲面外殼輪廓進(jìn)行非接觸式測(cè)量的方法。該技術(shù)主要通過(guò)在光譜共焦顯微鏡中利用激光在手機(jī)曲面外殼上聚焦產(chǎn)生的共聚焦點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)表面高度的快速、準(zhǔn)確測(cè)量。通過(guò)采集不同波長(zhǎng)的反射光譜信息，結(jié)合光譜共焦技術(shù)提高空間分辨率，可以測(cè)量出手機(jī)曲面外殼上不同位置的高度值，得到完整的三維輪廓圖。相比傳統(tǒng)的機(jī)械測(cè)量和影像測(cè)量方法，基于光譜共焦技術(shù)的手機(jī)曲面外殼輪廓測(cè)量具有非接觸、快速、高精度、高分辨率和方便可靠等優(yōu)勢(shì)，可以適用于手機(jī)外殼、香水瓶等曲面形狀復(fù)雜的產(chǎn)品的測(cè)量和質(zhì)量控制。它能夠提高研究和制造的精度和效率，為科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。線陣光譜共焦常見(jiàn)問(wèn)題
光譜共焦位移傳感器的工作原理是通過(guò)激光束和光纖等光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)的。線光譜共焦常用解決方案
在硅片柵線的厚度測(cè)量過(guò)程中，創(chuàng)視智能TS-C系列光譜共焦傳感器和CCS控制器被使用。TS-C系列光譜共焦位移傳感器具有0.025 μm的重復(fù)精度，±0.02%的線性精度，10kHz的測(cè)量速度和±60°的測(cè)量角度。它適用于鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面和多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網(wǎng)和模擬量數(shù)據(jù)傳輸接口。在測(cè)量太陽(yáng)能光伏板硅片柵線厚度時(shí)，使用單探頭在二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行掃描測(cè)量。柵線厚度可通過(guò)柵線高度與基底高度之差獲得，通過(guò)將需要掃描測(cè)量的硅片標(biāo)記三個(gè)區(qū)域并使用光譜共焦C1200單探頭單側(cè)測(cè)量來(lái)完成測(cè)量。由于柵線不是平整面，并且有一定的曲率，因此對(duì)于測(cè)量區(qū)域的選擇具有較大的隨機(jī)性影響。線光譜共焦常用解決方案