发明名称 表面电浆波微小角度之测量方法
摘要 本发明系有关于一种表面电浆波微小角度之测量方法,其系建立相位差或反射率之比对参数值资料库,并采用一可产生表面电浆共振效果之棱镜,该棱镜反射边设有至少一层金属膜,并将待测物置于与该棱镜同步转动的位置上,并以外差光源或线性偏极雷射光源经分光镜而分为反射光与透射光,以该反射光为参考光,而该透射光为测试光,其中,测试光导向该棱镜,并使入射至该棱镜斜边的入射角在表面电浆共振角的附近,利用光侦测器测得该参考信号,并利用光侦测器测得该测试光之第一测试信号,待测物连同棱镜做小角度旋转时,产生第二参考信号及第二测试信号,利用第一、第二参考信号及第一、第二测试信号,透过电脑的计算及与所建立的该相位差或反射率比对参数值资料库做比对,进而换算出该棱镜与该待测物旋转方向与旋转的角度者。
申请公布号 TWI250269 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW093138632 申请日期 2004.12.13
申请人 国立虎尾科技大学 发明人 邱铭宏;王信福
分类号 G01J9/00;G01N21/00 主分类号 G01J9/00
代理机构 代理人 林基源 台中市北区青岛一街37号之2
主权项 1.一种表面电浆波微小角度之测量方法,其包括: 建立相位差或反射率之比对参数値资料库; 采用一可产生表面电浆共振效果之棱镜,该棱镜反 射边设有至少一层金属膜,并将待测物置可与该棱 镜同步转动的位置上; 以外差光源或线性偏极雷射光源经分光镜而分为 反射光与透射光,以该反射光为参考光,而该透射 光为测试光,其中,测试光导向该棱镜,并使入射至 该棱镜斜边的入射角在表面电浆共振角的。 附近; 利用光侦测器测得该参考光之第一参考相置信号 或第一参考光强度信号; 并利用光侦测器测得该测试光之第一测试相位信 号或第一测试光强度信号; 当待测物连同棱镜做小角度旋转时,会产生第二参 考相位信号或第二参考光强度信号,及第二测试相 位信号或第二测试光强度信号;及 利用第一、第二参考相置信号及第一第二测试相 位信号或第一、第二参考光强度信号及第一第二 测试光强度信号,透过电脑的计算及与所建立的该 相位差或反射率比对参数値资料库做比对,进而换 算出该棱镜与该持测物旋转方向与旋转的角度者 。 2.如申请专利范围第1项所述之表面电浆波微小角 度之测量方法,其中,若所建立的是相位差之比对 参数値资料库,则采用的光源为外差光源,而在光 侦测器之前先使参考光及测试光经检偏板,而在光 侦测器之后则以相位比较器取得其相位信号,再输 入电脑计算。 3.如申请专利范围第1项所述之表面电浆波微小角 度之测量方法,其中,若所建立的是反射率之比对 参数値资料库,则采用的光源为线性偏极雷射光, 直接以光侦测器测得参考光及测试光之信号,再输 入电脑计算。 4.如申请专利范围第2项所述之方法,其中,利用所 测得之棱镜旋转角度,再将光源经物镜入射平面反 射镜而反射回原路径,利用该平面镜未能在该物镜 之焦平面时造成反射光有收敛或发散的现象,再利 用此发散或收敛光入射该棱镜置于表面电浆共振 角附近时引起不同之相位差値,再由该相位差値比 对原先测得之旋转角度而求得该待测物平面的微 小位移量。 5.如申请专利范围第3项所述之方法,其中,利用所 测得之棱镜旋转角度,再将光源经物镜入射平面反 射镜而反射回原路径,利用该平面镜未能在该物镜 之焦平面时造成反射光有收敛或发散的现象,再利 用此发散或收敛光入射棱镜,再由光侦测器测得光 束两边缘之光强度,一而得到反射率差,再由该反 射率差値比对原先测得之旋转角度而求得该待测 物平面的微小位移量。 6.一种用以执行表面电浆波微小角度之测量方法 的系统,包括有: 一可产生电浆共振效果之棱镜,该棱镜反射边设有 至少一层金属膜; 一光源装置; 一可使光源反射与透射之分光镜; 至少一个用以侦测光射之光侦测器;及 一可将来自光侦测器之讯号予以处理及运算而求 得相关数値的电脑。 7.如申请专利范围第6项所述之系统,其中,该棱镜 反射边设有二层异质之金属膜。 8.如申请专利范围第6项所述之系统,其中,该棱镜 反射边设有三层异质之金属膜。 9.如申请专利范围第6、7或8项所述之系统,其中,一 层该金属膜的材质为金。 10.如申请专利范围第6项所述之系统,其中,该棱镜 设于一旋转台上。 11.如申请专利范围第6项所述之系统,其中,该光源 装置为外差光源,并在光侦测器前设有检偏板。 12.如申请专利范围第6项所述之系统,其中,该光源 装置为线性偏极光源,并在该光源射出光线之路径 上设一偏极板。 13.如申请专利范围第6项所述之系统,进一步包括 有物镜与平面反射镜,使光源经物镜入射该平面反 射镜而反射回原路径。 图式简单说明: 第一图系本发明表面电浆共振原理示意图; 第二图系本发明在共振角附近时之反射率对入射 角的反应曲线示意图; 第三图系本发明在共振角附近时相位差对入射角 之反应曲线示意图; 第四图系本发明之共光程外差干涉仪之示意图; 第五图系本发明以相置法量测微小角度架构示意 图; 第六图系本发明以强度法量测微小角度架构示意 图; 第七图系本发明之微小位移测量示意图。 第八图系本发明以相位法量测微小位移架构示意 图。 第九图系本发明以强度法量测微小位移架构示意 图。
地址 云林县虎尾镇文化路64号