随着精密和超精密制造业的迅速发展,对高精密的检测需求也越来越高,因此高精密的位移传感器也应运而生。超精密的位移传感器精度可达到微纳米级别;传统的接触式测量虽然也有较高的精度,但是由于其可能会划伤被测物体表面,而且当被测物体为弱刚性或是轻软材料时,接触式测量也会造成弹性形变,引入测量的误差,而且接触式测量速度较慢,难以实现自动化测量,基于接触式测量存在的诸多不足,因此非接触式位移传感器受到了更大的关注。如今非接触式测量主要有电磁式和光电式两类,电磁式位移传感器对被测物体的材料类型有要求,因此不具有wide适用性,而且外界的电磁信号的干扰也会对测量的精度造成影响;高精密光电式位移传感器,目前常用的是基于激光三角法的位移传感器,其测量原理是激光光源打在被测物体表面,反射的光经过收光镜简,在光电探测器CCD上成像通过算法标定可以推算出被测物体的位移。目前的光谱共焦位移传感器大多采用分光镜和线阵CCD采集干涉条纹的方法,通过两束光源产生干涉,干涉条纹的宽度信息可以反映被测物的位移量测量信息,此种方案结构复杂,成本相对较高;传统的激光三角法光路容易出现遮挡,导致接收反射光困难,对透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是难以测量。它的精度可以达到纳米级别，适用于各种需要高精度位移测量的领域。嘉兴光谱共焦位移传感器
根据权利要求7所述的光谱共焦传感器,其中，所述分光器包括设置有所述多个光入射口的光入射面，以及所述多个光入射口设置在包括所述线方向和所述预定基准轴的方向的平面与所述光入射面相交的直线上。根据权利要求1至8中任一项所述的光谱共焦传感器,其中，在针对所述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,所述多个受光区域与分别对应于所述多个光学头的多个测量对象区域相对应,其中,该区域是所述线传感器的从在射出所述多个光束中的具有shortest波长的光作为所述测量光的情况下的受光位置到在射出具有longest波长的光作为所述测量光的情况下的受光位置为止的区域。哈尔滨光谱共焦位移传感器性价比高该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性。
本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:1、该系统采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,结构简单,使用方便,具有较强的实用性,实现了传感器探头的小型化,光源发射和接收同光路,利用光谱仪来对采集的光波进行采集分析2、该系统结构简单,易于产业化,测量精度高,能对有凹坑的材料及具有高反射特性的玻璃进行测量3、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,对被测物适应性强,适用于凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复:4、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。本实用新型结构简单,实用性强,不仅实现了传感器探头的小型化,有利于提高测量精度,而且适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量。
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的测量范围受到光谱共焦显微镜的成像范围限制。
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例only用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型提出一种光谱共焦位移传感器，包括光源耦合器1000，所述光源耦合器1000包括有用于产生多色光的多色光光源1100；多色光光源1100可使用激光荧光系统，也可使用LED灯发光照射荧光粉产生白光，还可以是LED灯直接产生白光，光源耦合器1000产生的光能可以适当调节，同时通过反馈控制实现光源耦合器1000产生持续的、亮度恒定不变的多色光，从而使光能量和测量更加稳定；光源耦合部分设置有带通滤光片1200,让有效的多色光通过,对无效的红外光和热量进行过滤,避免进入其他部件而造成热变形，因此，对整体系统的性能有改善作用。它使用光谱共焦技术来测量物体的微小位移，能够达到亚微米级的高精度。优势光谱共焦位移传感器欢迎选购
该传感器的优点包括高精度、非接触式、不受温度和振动等影响。嘉兴光谱共焦位移传感器
机壳设置有两层，聚焦透镜组位于所述机壳的上层，感光元件位于机壳的下层，所述聚焦透镜组与所述感光元件的光路之间设置有用于转变光线传播方向的光线转向镜组，光线转向镜组包括有上反光镜，设置在上反光镜下方位置的下反光镜，光线转向镜组用于使上层的聚焦透镜组射出的光线聚焦到下层的感光元件上。这样，通过光线转向镜组使光线实现掉头转向，从而充分利用上下空间，使原有的水平光路变换为上下光路，使光谱仪的长度变短，有利于光谱仪小型化和便携化。嘉兴光谱共焦位移传感器
