本實(shí)用新型屬于光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
對(duì)于樣品厚度的測(cè)量,可以采用接觸式測(cè)量(例如采用游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等儀器進(jìn)行測(cè)量)、也可以采用非接觸式測(cè)量(例如基于邁克爾遜干涉原理的測(cè)量方法);然而在某些特殊情況下,高精度的非接觸式測(cè)量裝置具有不可替代性,例如,在玻璃儀器的制造過(guò)程中,往往需要對(duì)處于熔融狀態(tài)的玻璃進(jìn)行厚度、折射率等屬性的測(cè)量;此時(shí),接觸式測(cè)量方法不僅可能會(huì)影響材料的形狀與結(jié)構(gòu),而且精度十分有限。
因此,不少工業(yè)生產(chǎn)需要提供高精度非接觸式測(cè)量方法和儀器。傳統(tǒng)的邁克爾遜干涉測(cè)量方法,僅能測(cè)量厚度為幾百微米的薄膜類樣品,難以應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。目前,工業(yè)上已有利用二維激光掃描非接觸式測(cè)量物件尺寸的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)較厚樣品厚度的測(cè)量(參見尚妍,徐春廣光學(xué)非接觸廓形測(cè)量技術(shù)研究進(jìn)展光學(xué)技術(shù)2008.12第34卷增刊216-217),該方法是利用樣品對(duì)激光的遮擋,在接收屏上產(chǎn)生并記錄光強(qiáng)差,從而確定待測(cè)物件的輪廓,從而獲得樣品的厚度。該方法影響測(cè)量精度的關(guān)鍵在于激光成像的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性;為此,光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須做到像面照度分布均勻、雜散光少、成像幾何畸變小等,不僅設(shè)計(jì)復(fù)雜繁瑣,其儀器制造成本也非常高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本實(shí)用新型目的旨在提供一種測(cè)量方便、誤差小的基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式測(cè)量裝置,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品厚度的非接觸測(cè)量。
針對(duì)上述目的,本實(shí)用新型所提供的基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,其構(gòu)成包括可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)以及主要由M1反射鏡、M2反射鏡、激光源、接收器件、分光板和補(bǔ)償板構(gòu)成的光路組件,所述激光源、分光板、補(bǔ)償板和M2反光鏡沿同一方向依次排列,所述分光板與補(bǔ)償板相互平行且均與M1反射鏡鏡面成45°夾角;所述可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)位于M1反射鏡和分光板之間;分光板將激光源發(fā)射的激光分為兩束,其中一束激光經(jīng)位于可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上的樣品入射到M1反射鏡,另一束激光經(jīng)補(bǔ)償板入射到M2反光鏡;由M1反光鏡反射回的反射光經(jīng)可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上的樣品、分光板由接收器件接收,由M2反光鏡反射回的反射光經(jīng)補(bǔ)償板再由分光板反射至接收器件;調(diào)整可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度,使兩束反射光在接收器件上形成干涉條紋。該裝置是通過(guò)調(diào)整載物臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品平面與M1反光鏡鏡面的相對(duì)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品厚度的測(cè)量。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,所述接收器件為接收屏或者CCD(Charge-coupled Device)元件;所述CCD元件為平面點(diǎn)陣電荷耦合元件或者線性電荷耦合元件;所述平面點(diǎn)陣電荷耦合元件如CCD攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)攝像頭等等;所述線性電荷耦合元件如掃描儀中的CCD元件等等。
針對(duì)上述目的,基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置也可設(shè)計(jì)成通過(guò)調(diào)整光路組件來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品平面與M1反光鏡鏡面的相對(duì)旋轉(zhuǎn),即裝置的構(gòu)成包括放置待測(cè)樣品的固定載物臺(tái)以及封裝在一殼體內(nèi)的光路組件;所述光路組件主要由安裝在殼體內(nèi)基座上的M1反射鏡、M2反射鏡、激光源、接收器件、分光板、補(bǔ)償板和微機(jī)電陀螺儀構(gòu)成;所述激光源、分光板、補(bǔ)償板和M2反光鏡沿同一方向依次排列,所述分光板與補(bǔ)償板相互平行且均與M1反射鏡鏡面成45°夾角;所述基座與微機(jī)電陀螺儀安裝在中心軸上,實(shí)現(xiàn)基座旋轉(zhuǎn)與角度測(cè)量聯(lián)動(dòng);分光板將激光源發(fā)射的激光分為兩束,其中一束激光經(jīng)樣品入射到M1反射鏡,另一束激光經(jīng)補(bǔ)償板入射到M2反光鏡;由M1反光鏡反射回的反射光經(jīng)樣品、分光板由接收器件接收,由M2反光鏡反射回的反射光經(jīng)補(bǔ)償板再由分光板反射至接收器件;調(diào)整殼體內(nèi)的基座的旋轉(zhuǎn)角度,使接收器件接收到干涉條紋;所述殼體上設(shè)計(jì)有大于樣品厚度的開口,固定載物臺(tái)能使放置在其上的樣品沿開口進(jìn)入殼體內(nèi)位于M1反射鏡和分光板之間。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,所述接收器件為CCD元件;所述CCD元件與前述相同,其為平面點(diǎn)陣電荷耦合元件或者線性電荷耦合元件;所述平面點(diǎn)陣電荷耦合元件如CCD攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)攝像頭等等;所述線性電荷耦合元件如掃描儀中的CCD元件等等。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,所述基座通過(guò)中心軸安裝在殼體內(nèi),為了便于操作,可以將殼體、基座、中心軸固連,通過(guò)旋轉(zhuǎn)殼體實(shí)現(xiàn)對(duì)基座和中心軸的旋轉(zhuǎn);當(dāng)然殼體與基座、中心軸也可以不固連,而是在中心軸位于殼體外的一端安裝旋轉(zhuǎn)手柄,通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄實(shí)現(xiàn)對(duì)基座的旋轉(zhuǎn);此外,中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)也可以通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,所述微機(jī)電陀螺儀和接收器件分別與單片機(jī)電連接,由單片機(jī)完成對(duì)基座旋轉(zhuǎn)角度和圖像數(shù)據(jù)的記錄及處理。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,所述單片機(jī)可以位于殼體內(nèi),安裝在殼體內(nèi)基座上,也可以位于殼體外;單片機(jī)與位于殼體外的顯示器件電連接,單片機(jī)和顯示器件可以集成于同一控制器,例如電腦、手機(jī)等。所述顯示器件如LCD顯示器、LED顯示器等。
利用上述提供的任一一種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置對(duì)樣品厚度進(jìn)行測(cè)量的方法包括以下步驟:
S1,將待測(cè)樣品放置到載物臺(tái)上;
S2,打開激光源,調(diào)整載物臺(tái)或者光路組件至接收器件接收到干涉條紋,記錄樣品平面與M1反射鏡鏡面相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度α1;
S3,繼續(xù)調(diào)整載物臺(tái)或者光路組件至接收器件接收到的干涉條紋移動(dòng)L條,記錄樣品平面與M1反射鏡鏡面相對(duì)旋轉(zhuǎn)夾角α2;
S4,將步驟S2和步驟S3所記錄的樣品平面與M1反射鏡之間的夾角α1、α2以及干涉條紋移動(dòng)數(shù)L帶入以下公式計(jì)算得到待測(cè)樣品的厚度:
其中,x為待測(cè)樣品的厚度,λ為激光源的波長(zhǎng)。
為了使測(cè)量的樣品厚度更加的準(zhǔn)確,最好重復(fù)步驟S1至S4若干次,得到待測(cè)樣品厚度的多組數(shù)值,對(duì)所得待測(cè)樣品厚度的多組數(shù)值計(jì)算平均值,以平均值為待測(cè)樣品的厚度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1、本實(shí)用新型基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,將載物臺(tái)或者光學(xué)組件設(shè)計(jì)為可旋轉(zhuǎn)式,通過(guò)調(diào)整M1反射鏡與樣品平面之間的角度,使激光束光程發(fā)生變化,從而使干涉條紋產(chǎn)生移動(dòng),再依據(jù)相關(guān)公式計(jì)算得到待測(cè)樣品的厚度;由于該測(cè)量裝置僅需要控制M1反射鏡與樣品平面之間的角度,就可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品厚度的測(cè)量,減少了需要調(diào)整的元件,從而使測(cè)量誤差極小,這樣不僅簡(jiǎn)化了測(cè)量過(guò)程,而且提高了樣品厚度測(cè)量精度。
2、本實(shí)用新型基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,其測(cè)量精度有望達(dá)到1μm,能夠滿足大多數(shù)的生產(chǎn)測(cè)量要求。
3、本實(shí)用新型基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,M1反射鏡與樣品平面之間調(diào)整的角度范圍可以從接近激光源的地方至M1反射鏡之間,具有較大的角度調(diào)節(jié)范圍,從而可以測(cè)量較厚的樣品,樣品厚度可以達(dá)到厘米量級(jí)。
4、本實(shí)用新型基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,只需要清楚M1反射鏡相對(duì)樣品平面旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)干涉條紋移動(dòng)的數(shù)目,對(duì)激光源成像要求不高,避免了必須達(dá)到像面照度分布均勻、雜散光少、成像幾何畸變銷的要求,從而降低了對(duì)設(shè)備(例如CCD元件)精度的要求,大大降低了測(cè)量成本。
5、本實(shí)用新型基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,由于測(cè)量原理簡(jiǎn)單且不需要高精度的昂貴儀器,因此可以將由M1反射鏡、M2反射鏡、激光源、接收器件、分光板和補(bǔ)償板構(gòu)成的光路組件集成在一體化的裝置內(nèi),節(jié)省了空間,減小了測(cè)量裝置體積,甚至可以設(shè)計(jì)成小型化的便攜裝置。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型提供的第一種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置的原理示意圖。
圖2為穿過(guò)樣品的激光干涉光路示意圖。
圖3為本實(shí)用新型提供的第二種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置的原理示意圖。
圖4為本實(shí)用新型提供的第三種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置的原理示意圖。
上述附圖中各圖示標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)的對(duì)象分別為:1-M1反射鏡,2-M2反射鏡,3-可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái),3’-固定載物臺(tái),4-樣品,5-激光源,6-接收器件,7-分光板,8-補(bǔ)償板,9-中心軸,10-微機(jī)電陀螺儀,11-單片機(jī),12-顯示器件,13-殼體。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型公開的內(nèi)容,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下還可以其他實(shí)施例的方式實(shí)施本實(shí)用新型,這些實(shí)施例的實(shí)施方式都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,該測(cè)量裝置包括可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3以及主要由M1反射鏡1、M2反射鏡2、激光源5、接收器件6、分光板7和補(bǔ)償板8構(gòu)成的光路組件,激光源5、分光板7、補(bǔ)償板8和M2反光鏡2沿同一方向依次排列,分光板7與補(bǔ)償板8相互平行且均與M1反射鏡鏡面成45°夾角;可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3位于M1反射鏡1和分光板7之間;接收器件6為接收屏。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置使用時(shí),分光板7將激光源5發(fā)射的激光分為兩束,其中一束激光經(jīng)位于可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3上的樣品4入射到M1反射鏡1,另一束激光經(jīng)補(bǔ)償板8入射到M2反光鏡2;由M1反光鏡1反射回的反射光經(jīng)可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3上的樣品4、分光板7由接收屏接收,由M2反光鏡2反射回的反射光經(jīng)補(bǔ)償板8再由分光板7反射至接收屏;調(diào)整可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)角度,使兩束反射光在接收屏上形成干涉條紋。
穿過(guò)樣品4的激光干涉光路如圖2所示,其中,α為入射角,β為折射角,γ為放入樣品4之后折射光線相對(duì)于入射光線的偏轉(zhuǎn)角,x為待測(cè)樣品4的厚度,h為放入樣品4之前光線直線傳播的光程,Δ為放入樣品4前后光線傳播的光程差,由圖中幾何關(guān)系可知α即為樣品平面與M1反射鏡鏡面之間的夾角:
α=β+γ
由(1)中的三個(gè)方程聯(lián)立可以得到
由于樣品4的折射率為
由(2)和(3)聯(lián)立可以得到
當(dāng)調(diào)整可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3,使接收屏上兩次出現(xiàn)干涉條紋,每次出現(xiàn)干涉條紋時(shí),樣品4平面與M1反射鏡鏡面之間的夾角分別為α1和α2,則兩次出現(xiàn)干涉條紋時(shí),光程差Δ1和Δ2分別為:
由于光程差變化的過(guò)程可以體現(xiàn)為接收屏上干涉條紋數(shù)的變化,同時(shí)依據(jù)邁克爾遜干涉儀原理,得到干涉亮條紋的條件為經(jīng)分光束分出的兩束激光到達(dá)接收屏的光程差變化為激光波長(zhǎng)的整數(shù)倍,因此
2|Δ1-Δ2|=Lλ (6)
由方程組(5)和公式(6)聯(lián)立可以得到
從上述分析可以看出,只要記錄兩次出現(xiàn)干涉條紋時(shí)樣品4平面與M1反射鏡鏡面之間的夾角分別為α1和α2,然后代入上述公式便可以得到樣品4的厚度,上述L為干涉條紋移動(dòng)數(shù);n為樣品4的折射率,可以通過(guò)本領(lǐng)域已經(jīng)披露的方法獲得(例如紀(jì)小輝,陳彤基于光電技術(shù)的玻璃折射率測(cè)量應(yīng)用光學(xué)2010 31(5):777-780)。
利用上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)厚度為3.85mm、4.81mm、7.85mm、9.86mm和11.90mm的玻璃(標(biāo)準(zhǔn)厚度通過(guò)電子游標(biāo)卡尺測(cè)得)進(jìn)行測(cè)量,本實(shí)施例中待測(cè)玻璃的折射率為n=1.623,激光源的波長(zhǎng)為654.3mm,測(cè)量過(guò)程為:
S1,將待測(cè)玻璃放置到可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3上;
S2,打開激光源5,調(diào)整可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3至接收屏接收到干涉條紋,記錄待測(cè)玻璃平面與M1反射鏡1鏡面相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度α1;
S3,繼續(xù)調(diào)整可旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)3至接收屏接收到的干涉條紋移動(dòng)L條,記錄待測(cè)玻璃平面與M1反射鏡1鏡面相對(duì)旋轉(zhuǎn)夾角α2;
S4,將步驟S2和步驟S3所記錄的待測(cè)玻璃平面與M1反射鏡1之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度α1、α2以及干涉條紋移動(dòng)數(shù)L帶入以下公式計(jì)算得到待測(cè)玻璃的厚度:
其中,x為待測(cè)樣品的厚度,λ為激光源的波長(zhǎng);
S5,重復(fù)步驟S1至S4,得到待測(cè)玻璃厚度的3組數(shù)值,對(duì)所得待測(cè)玻璃厚度的3組數(shù)值計(jì)算平均值,以平均值為待測(cè)玻璃的平均厚度。
通過(guò)上述過(guò)程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)厚度為3.85mm、4.81mm、7.85mm、9.86mm和11.90mm的玻璃進(jìn)行測(cè)量,所得的α1、α2、厚度計(jì)算值x、與標(biāo)準(zhǔn)厚度的相對(duì)誤差(通過(guò)數(shù)學(xué)軟件根據(jù)誤差傳遞公式計(jì)算得到)以及三組測(cè)量值的平均值見表1所示。
表1利用測(cè)量裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)厚度玻璃進(jìn)行測(cè)量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
從上述測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出,本實(shí)施例提供的測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)玻璃(也可以換成其他透明物體)厚度的非接觸式測(cè)量,測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值的最大相對(duì)偏差小于2.5%,且隨著待測(cè)樣品厚度增大而降低。測(cè)量的絕對(duì)精度則達(dá)到了0.1mm量級(jí),可滿足日常生產(chǎn)生活需要。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,其結(jié)構(gòu)如圖3所示,該測(cè)量裝置包括放置待測(cè)樣品4的固定載物臺(tái)3’以及封裝在一殼體13內(nèi)的光路組件;光路組件主要由安裝在殼體13內(nèi)基座上的M1反射鏡1、M2反射鏡2、激光源5、接收器件6、分光板7、補(bǔ)償板8、微機(jī)電陀螺儀10和單片機(jī)11構(gòu)成;激光源5、分光板7、補(bǔ)償板8和M2反光鏡2沿同一方向依次排列,分光板7與補(bǔ)償板8相互平行且均與M1反射鏡鏡面成45°夾角;基座通過(guò)中心軸9安裝在殼體13內(nèi),且微機(jī)電陀螺儀10安裝在中心軸9上,以實(shí)現(xiàn)基座旋轉(zhuǎn)與角度測(cè)量的聯(lián)動(dòng);中心軸9位于殼體13外的一端安裝有旋轉(zhuǎn)手柄;微機(jī)電陀螺儀10和接收器件6分別與單片機(jī)11電連接;單片機(jī)11與位于殼體13外的LED顯示器電連接;殼體13上設(shè)計(jì)有大于樣品厚度的開口,固定載物臺(tái)3’能使放置在其上的樣品沿開口進(jìn)入殼體13內(nèi)位于M1反射鏡1和分光板7之間;這里的接收器件6為CCD攝像機(jī)。
上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置使用時(shí),分光板7將激光源5發(fā)射的激光分為兩束,其中一束激光經(jīng)樣品4入射到M1反射鏡1,另一束激光經(jīng)補(bǔ)償板8入射到M2反光鏡2;由M1反光鏡1反射回的反射光經(jīng)樣品4、分光板7由CCD攝像機(jī)接收,由M2反光鏡2反射回的反射光經(jīng)補(bǔ)償板8再由分光板7反射至CCD攝像機(jī);調(diào)整殼體13內(nèi)的基座的旋轉(zhuǎn)角度,使CCD攝像機(jī)接收到干涉條紋。
利用上述基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置對(duì)樣品4進(jìn)行測(cè)量之前,首先對(duì)微機(jī)電陀螺儀10進(jìn)行初始化,使微機(jī)電陀螺儀10的初始化角度為0°時(shí),M1反射鏡1鏡面與固體載物臺(tái)3’上端面平行,從而保證微機(jī)電陀螺儀10的旋轉(zhuǎn)角度即是待測(cè)樣品平面與M1反射鏡1鏡面之間的夾角;微機(jī)電陀螺儀10初始化后的測(cè)量過(guò)程為:
S1,將待測(cè)樣品4放置到固定載物臺(tái)3’上,樣品沿殼體13上的開口進(jìn)入殼體13,并使進(jìn)入殼體13的樣品4位于M1反射鏡1和分光板7之間;
S2,打開激光源5,旋轉(zhuǎn)手柄,調(diào)整基座上的光學(xué)組件至CCD攝像機(jī)接收到干涉條紋(也即在LED顯示器上出現(xiàn)干涉條紋),記錄微機(jī)電陀螺儀10的旋轉(zhuǎn)角度α1(即待測(cè)樣品4平面與M1反射鏡1鏡面相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度);
S3,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手柄,調(diào)整基座上的光學(xué)組件至CCD攝像機(jī)接收到的干涉條紋移動(dòng)L條,記錄微機(jī)電陀螺儀的旋轉(zhuǎn)角度α2(即待測(cè)樣品4平面與M1反射鏡1鏡面相對(duì)旋轉(zhuǎn)夾角);
S4,將步驟S2和步驟S3所記錄的微機(jī)電陀螺儀10的旋轉(zhuǎn)角度α1、α2以及干涉條紋移動(dòng)數(shù)L帶入以下公式計(jì)算得到待測(cè)樣品4的厚度:
其中,x為待測(cè)樣品的厚度,λ為激光源的波長(zhǎng);
此步驟可以通過(guò)單片機(jī)11依據(jù)CCD攝像機(jī)傳輸?shù)母缮鏃l紋信息以及微電機(jī)陀螺儀10傳輸?shù)男D(zhuǎn)角度和上述公式(7)自動(dòng)計(jì)算完成;
S5,重復(fù)步驟S1至S4若干次,得到待測(cè)樣品厚度的多組數(shù)值,對(duì)所得待測(cè)樣品4厚度的多組數(shù)值計(jì)算平均值,以平均值為待測(cè)樣品的平均厚度。
由于本實(shí)施例采用CCD攝像機(jī)作為干涉條紋接收器件,可以用于分辨干涉非整數(shù)條紋變化,從而進(jìn)一步減小測(cè)量誤差,其精度有望達(dá)到1μm,從而滿足更高精度要求的生產(chǎn)需求。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種基于邁克爾遜干涉原理的非接觸式樣品厚度測(cè)量裝置,其結(jié)構(gòu)如圖4所示,該測(cè)量裝置與實(shí)施例2提供的裝置基本相同,主要區(qū)別在于,本實(shí)施例中的單片機(jī)11設(shè)置在殼體13的外部。