[发明专利]一种光谱共焦可测量面型或厚度的装置及方法

权利要求书

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；

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。

2.一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；

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)；

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。