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工艺表面较高的粗糙度测量自动聚焦技术的应用 |
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工艺表面较高的粗糙度测量自动聚焦技术的应用干涉仪外形测试 除距离测量外,也有许多干涉仪测量方法能用到工件的表面,它们在具有高精度加工表面的工件,如光学元件的外面连续的传播。它们在机床工业中的应用受测量方法的固有的边界条件限制,例如,振动的灵敏度或工艺表面的比较高的粗糙度,这些造成了当用连续的光照射时,会引起斑点,因此干扰了干涉仪的信号。 经过测试,根据测试工件的几何构造,不同类型的干涉仪适用于不同的地方附加的测量方法有基于绕射光学的应用(全息干涉仪)或适用于光学粗糙表面(散斑干涉仪,白光干涉仪)的应用。自动聚焦方式 自动聚焦方式允许以高分辨率逐点测量位移。为了实现这一点,从激光二极管发出的光首先对准目标,然后用一个可移动透镜投影到测量物体的表面。通过控制位置,透镜的位置被校正,使照明光束的焦距落在测量物体的表面上。通过透镜瞄准仪、分光器,把光线反射回探测器的焦点上,从而能检测到偏差。例如,与付科(勒特)方法一致,由孔径光阑和一个不同的光电二极管组成。如果测量物体在焦点上,它很快在差值光电二极管的两段间成像。否则,孔径光阑引起投影光的斑点只照亮两段中的一个,从而导致模糊图像,透镜的位置可被校正,在引导透镜中的位置传感器将获得它的位置并提供测量信号。通过扫描测量物体,可以实现对轮廓的二维或三维测量。 这种方法的好处是测量点横向扩充较小(大致lμm),纵向分辨率大致是10nm,不利的是小的工作距离(大15mm)和测量范围(大300μm),由于连续测量值的获得,还有相对较长的测量时间。自动聚焦系统用于测量小的构件的布局和粗糙度的度量(只在波状的情况下)。
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