一种基于红外成像的薄膜测厚仪

摘要

本发明公开了一种基于红外成像的薄膜测厚仪，包括光源、准直透镜、分光棱镜、参考路散射玻璃、参考路红外滤光片、参考路反射镜、测量路散射玻璃、测量路红外滤光片、测量路反射镜、半透半反分光镜、成像透镜、CCD；测量时参考物经反射镜、分光镜和成像透镜成像到CCD光敏面，被测物经反射镜和成像透镜也成像到CCD光敏面，CCD将图像传送至计算机，经图像处理后根据图像的灰度值求得被测物的厚度；如此形成双光路测量系统，避免了光源光强变化的影响；使用散射光透射成像的测量体系，避免了传统红外测厚装置中存在的干涉影响；设置具有多个局部标准厚度的参考物，该装置可以获取参考物各个局部标准厚度，从而能够更加精确地测量薄膜厚度。

主权项

一种基于红外成像的薄膜测厚仪，其特征在于，它由光源(1)、准直透镜(2)、分光棱镜(3)、参考路散射玻璃(4)、参考路视场光阑(6)、参考路红外滤光片(7)、参考路反射镜(8)、测量路散射玻璃(9)、测量路视场光阑(11)、测量路红外滤光片(12)、测量路反射镜(13)、半透半反分光镜(14)、成像透镜(15)和CCD(16)构成；所述准直透镜(2)、分光棱镜(3)、参考路散射玻璃(4)、参考路视场光阑(6)参考路红外滤光片(7)、参考路反射镜(8)的几何中心在水平方向位于同一轴线上，组成参考光路；所述分光棱镜(3)、测量路散射玻璃(9)、测量路视场光阑(11)、测量路红外滤光片(12)和测量路反射镜(13)的几何中心在竖直方向位于同一轴线上，组成测量光路；所述参考路反射镜(8)的反射镜与入射光呈45°夹角放置，所述测量路反射镜(13)的反射镜与入射光45°夹角放置；两光路各光学元件相对分光棱镜(3)呈对称布置，相互对称的光学元件相同；半透半反分光镜(14)的反射面与测量路反射镜(13)的反射面相同；所述半透半反分光镜(14)同时位于测量路反射镜(13)和参考路反射镜(8)的反射光路上；成像透镜(15)和CCD(16)依次位于半透半反分光镜(14)之后，光轴水平；进行测量时，被测物(10)放置于测量路散射玻璃(9)与测量路视场光阑(11)之间，参考物(5)放置于参考路散射玻璃(4)和参考路视场光阑(6)之间；光源产生的光首先经由准直透镜‑（2）准直，然后由分光棱镜‑（3）分为测量路和参考路两路；在测量路，光依次透过测量路散射玻璃(9)、被测物(10)、测量路视场光阑(11)和测量路红外滤光片(12)，经测量路反射镜(13)反射后透过半透半反分光镜(14)，最后透过成像透镜(15)打到CCD(16)的光敏面上；在参考路，光依次透过参考路散射玻璃(4)、参考物(5)、参考路视场光阑(6)和参考路红外滤光片(7)， 经参考路反射镜(8)反射后再经半透半反分光镜(14)反射，最后透过成像透镜(15)打到CCD(16)的光敏面上，利用CCD(16)摄得的图像能够计算出被测物(10)和参考物(5)之间平均灰度级的比值，再由该比值转化得到被测物厚度值。