【技术实现步骤摘要】
一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置及方法
本专利技术涉及前沿光学检测领域,特别涉及一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置及方法。
技术介绍
伴随着现在技术的进步和工艺水平的显著提高,对表面形状的测量需求越来越多,要求越来越高。比如手机或显示面板等产品一般由透明材料制成,其的厚度一直向着越来越薄的方向发展,使之各项性能都更优秀,透光率更高、表面更平整、柔性更强、光学性能更加好。同时实现这些高性能的超薄透明材料的厚度测量的技术也需要更高精密的要求,传统的接触式的测量方法已经无法使用于薄型手机面板厚度测量的新要求了,接触式的测量容易对薄型手机面板造成划伤,因此非接触式测量技术是一个必然选择。目前,对手机面板厚度的测量方式还是以接触式测量为主,这种直接接触的测量方法对材料会造成划伤损坏等问题。存在测量的范围小、位置不确定和测定难的问题。从测量的效率方面来说,接触式测量的速度慢,精度偏低,测量的误差也较大。手机面板所用材料为透明材料。这方面的高端测量设备都是多数依赖于西方发达国家的进口。厚度测量技术就是透明材料的产品质量和经济效益的直接制约因素。因此,研制具有自主知识产权的非接触式手机面板测量技术是很有必要的,故本申请人针对此进行了研发并特此提出本专利技术申请。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其具有结构设计合理简洁,便于操作使用,无需接触即可准确测量被测面板的面型或厚度,以及测量稳定可靠的特点。另外,本专利技术还提供本专利技术一种光谱共焦可 ...
【技术保护点】
1.一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其特征在于包括依次设有多光谱光源(1)、聚焦透镜组(2)、准直透镜组(4)、分光镜(8)、色散聚焦透镜组(6)和XY位移平台(12),所述分光镜(8)另一侧依次设有聚焦透镜组(9)、光谱分析仪(11);所述聚焦透镜组(2)与准直透镜组(4)之间设有照明小孔(3)或照明光纤(17),所述聚焦透镜组(9)与光谱分析仪(11)之间设有用于滤波的探测小孔(10);/n进行测量时,被测面板(7)位于XY位移平台(12)上,通过调节XY位移平台(12)轴向移动以使得被测面板(7)的表面相应与色散聚焦透镜组(6)的焦平面重合;/n所述多光谱光源(1)提供及发射多光谱光束;/n所述聚焦透镜组(2)用于聚焦多光谱光源(1)发射的光能量到照明小孔(3)或照明光纤(17)入射端上,照明小孔(3)或照明光纤(17)入射端过滤边缘杂光而形成需要的点光源;/n所述准直透镜组(4)用于将通过照明小孔(3)或照明光纤(17)的光准直成平行光束(14);/n所述分光镜(8)用于分光,所述分光镜(8)两相对侧分别为准直透镜组(4)和色散聚焦透镜组(6),所述分光镜(8)第三侧依次为 ...
【技术特征摘要】
1.一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其特征在于包括依次设有多光谱光源(1)、聚焦透镜组(2)、准直透镜组(4)、分光镜(8)、色散聚焦透镜组(6)和XY位移平台(12),所述分光镜(8)另一侧依次设有聚焦透镜组(9)、光谱分析仪(11);所述聚焦透镜组(2)与准直透镜组(4)之间设有照明小孔(3)或照明光纤(17),所述聚焦透镜组(9)与光谱分析仪(11)之间设有用于滤波的探测小孔(10);
进行测量时,被测面板(7)位于XY位移平台(12)上,通过调节XY位移平台(12)轴向移动以使得被测面板(7)的表面相应与色散聚焦透镜组(6)的焦平面重合;
所述多光谱光源(1)提供及发射多光谱光束;
所述聚焦透镜组(2)用于聚焦多光谱光源(1)发射的光能量到照明小孔(3)或照明光纤(17)入射端上,照明小孔(3)或照明光纤(17)入射端过滤边缘杂光而形成需要的点光源;
所述准直透镜组(4)用于将通过照明小孔(3)或照明光纤(17)的光准直成平行光束(14);
所述分光镜(8)用于分光,所述分光镜(8)两相对侧分别为准直透镜组(4)和色散聚焦透镜组(6),所述分光镜(8)第三侧依次为聚焦透镜组(9)、探测小孔(10)、光谱分析仪(11);
所述聚焦透镜组(9)用于聚焦,当色散聚焦透镜组(6)收集到的被测面板(7)表面的反射光,并通过分光镜(8)后由聚焦透镜组(9)聚焦在探测小孔(10),以便光谱分析仪(11)探测光信号;
所述色散聚焦透镜组(6)用于将经分光镜(8)分光的照明光束聚焦到被测面板(7)上,聚焦到被测面板(7)表面的光再反射,色散聚焦透镜组(6)则收集由被测面板(7)表面反射的反射光,反射光再经分光镜(8)分离反射到聚焦透镜组(9)上,聚焦透镜组(9)再进行聚焦在探测小孔(10)上,以使得光谱分析仪(11)探测到光信号。
2.如权利要求1所述的一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其特征在于在所述准直透镜组(4)与分光镜(8)之间设有挡光片(5),或在所述分光镜(8)与色散聚焦透镜组(6)之间设有挡光片(5),或在所述色散聚焦透镜组(6)与XY位移平台(12)之间设有挡光片(5),所述挡光片(5)用于遮挡光路的中心光线以形成环形光束而提高测量被测面板(7)的精度。
3.一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其特征在于包括依次设有多光谱光源(1)、聚焦透镜组(2)、分光镜(8)、准直透镜组(4)、色散聚焦透镜组(6)和XY位移平台(12),所述分光镜(8)另一侧依次设有聚焦透镜组(9)、光谱分析仪(11);所述分光镜(8)与准直透镜组(4)之间设有照明小孔(3)或照明光纤(17);
进行测量时,被测面板(7)位于XY位移平台(12)上,通过调节XY位移平台(12)轴向移动以使得被测面板(7)的表面相应与色散聚焦透镜组(6)的焦平面重合;
所述多光谱光源(1)提供及发射多光谱光束;
所述聚焦透镜组(2)用于聚焦多光谱光源(1)发射的光能量,射向上分光镜(8),分光后之后再射向照明小孔(3)或照明光纤(17)以过滤边缘杂光而形成需要的点光源,所述点光源发出的光束射向准直透镜组(4);
所述准直透镜组(4)用于将通过照明小孔(3)或照明光纤(17)的光准直成平行光束(14);
所述分光镜(8)用于分光,所述分光镜(8)两相对侧分别为聚焦透镜组(2)和照明小孔(3)或照明光纤(17),所述分光镜(8)第三侧依次为聚焦透镜组(9)、光谱分析仪(11);
所述聚焦透镜组(9)用于聚焦,当色散聚焦透镜组(6)收集到的被测面板(7)表面的反射光,该反射光先后经过准直透镜组(4)和照明小孔(3)或照明光纤(17),再通过分光镜(8)后由聚焦透镜组(9)聚焦以便光谱分析仪(11)探测光信号;
所述色散聚焦透镜组(6)用于将光束聚焦到被测的被测面板(7)上,聚焦到被测面板(7)表面的光再反射,色散聚焦透镜组(6)则收集由被测面板(7)表面反射的反射光,该反射光先后经过准直透镜组(4)和照明小孔(3)或照明光纤(17),再通过分光镜(8)后由聚焦透镜组(9)聚焦以便光谱分析仪(11)探测光信号。
4.如权利要求3所述的一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其特征在于在所述聚焦透镜组(9)与光谱分析仪(11)之间设有用于滤波的探测小孔(10)。
5.如权利要求3或4所述的一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,其特征在于在所述准直透镜组(4)与色散聚焦透镜组(6)之间设有挡光片(5),所述挡光片(5)用于遮挡光路的中心光线以形成环形光束而提高测量被测面板(7)的精度。
6.一种光谱共焦可测量面型或厚度的方法,其特征在于:使用权利要求1所述的一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置,具体步骤如下:
S1、调节多光谱光源(1)、聚焦透镜组(2)、照明小孔(3)或照明光纤(17)入射端和出射端、准直透镜组(4)、分光镜(8)和色散聚焦透镜组(6)使之相应等高共轴,以及调节分光镜(8)、聚焦透镜组(9)、探测小孔(10)和光谱分析仪(11)使之相应等高共轴;
S2、开启多光谱光源(1),多光谱光源(1)射出的入射光线(...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋锦昌,宋素霜,
申请(专利权)人:珠海横琴美加澳光电技术有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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