2021年3月30日,Keyence宣布在其3D Surface Profiler VK-X3000系列產(chǎn)品中增加了白光干涉測量技術(shù),從納米到毫米的范圍內(nèi)的測量都可以做到。現(xiàn)在,通過使用三種不同的測量原理,即激光共聚焦、白光干涉和聚焦變化,可以對(duì)任何目標(biāo)進(jìn)行高精度測量。
三重掃描方法可測量任何目標(biāo)3D Surface Profiler(3D表面輪廓儀)允許用戶在單個(gè)設(shè)備中對(duì)三種不同的掃描方法進(jìn)行分類。為目標(biāo)材料,形狀和測量范圍選擇佳掃描方法,可確保幾乎在任何高精度零件上進(jìn)行高精度測量。同類佳精度為0.01 nm的納米級(jí)****測量形狀的微小變化,甚至可以測量包括透明和鏡面表面在內(nèi)的困難材料。納米分辨率可在高達(dá)50 x 50毫米(1.97英寸×1.97英寸)的整個(gè)目標(biāo)掃描區(qū)域內(nèi)提供,從而可以測量和分析樣品的整個(gè)表面。該系統(tǒng)可以測量平坦和不平坦的表面。內(nèi)置的超高精度線性標(biāo)尺可在0.1 nm的高分辨率下識(shí)別物鏡的Z位置,從而可以檢測甚至微小的表面變化,并確保測量結(jié)果基于符合以下要求的可追溯系統(tǒng)****標(biāo)準(zhǔn)VK-X3000不僅提供從常規(guī)測量軟件獲得的簡單的高度和尺寸測量結(jié)果,而且還提供了多種分析工具,這些工具集成在易于使用的軟件界面中,使用戶可以使用批處理和模板執(zhí)行強(qiáng)大的分析。
通過更加關(guān)注傳感技術(shù),基恩士進(jìn)一步改進(jìn)了其X軸和Y軸掃描儀的產(chǎn)品線,以更高的測量性能,利用125 Hz的表面測量精度高,或者僅在7900 Hz時(shí)才達(dá)到7900 Hz的線測量率。需要波形。VK-X3000的遠(yuǎn)心鏡頭可大程度地減小屏幕邊緣周圍的畸變,從而在整個(gè)視場中實(shí)現(xiàn)高精度測量。能夠捕獲目標(biāo)的真實(shí)形狀和大小,無論目標(biāo)放置在什么地方,都可以確保較高的測量精度。激光顯微鏡捕獲并測量反射光,因此如何接收激光至關(guān)重要。VK-X3000采用光電倍增管作為激光接收元件,以實(shí)現(xiàn)高分辨率的16位傳感,這是與傳統(tǒng)型號(hào)相比的指數(shù)差異。基于激光的反射光強(qiáng)度和高度檢測激光器提供了單點(diǎn)光源,該單點(diǎn)光源可以使用XY掃描光學(xué)系統(tǒng)掃描視場,以利用光接收元件檢測每個(gè)像素的反射光。物鏡沿著Z軸移動(dòng),并且通過重復(fù)掃描獲得每個(gè)像素在每個(gè)Z軸位置的反射光強(qiáng)度。將反射光強(qiáng)度高的Z軸位置設(shè)置為用于檢測高度信息和反射光強(qiáng)度的焦點(diǎn)。這允許捕獲完全聚焦的超深度光強(qiáng)度圖像和高度信息圖像。激光共聚焦基于反射光強(qiáng)度的Z位置檢測–針對(duì)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)像素(1024×768像素),確定反射光強(qiáng)度高的Z軸位置(焦點(diǎn)),并確定反射光強(qiáng)度和顏色信息獲得這一點(diǎn)。此信息用于創(chuàng)建三種類型的圖像數(shù)據(jù):顏色,光強(qiáng)度和高度。由于散焦光和來自相鄰像素的環(huán)境光的影響,使用CMOS受光元件的準(zhǔn)共聚焦光學(xué)系統(tǒng)和其他類似系統(tǒng)很難進(jìn)行高精度的測量和高分辨率觀察。但是,激光共聚焦光學(xué)系統(tǒng)可以消除散焦光,從而實(shí)現(xiàn)高精度的測量和高分辨率的觀察。焦點(diǎn)變化聚焦變化3D測量原理使用高分辨率5.6兆像素彩色CMOS相機(jī),通過檢測物鏡從下到上移動(dòng)物鏡所捕獲的高質(zhì)量圖像之間的焦距變化(圖像的模糊程度)來確定焦點(diǎn)。景深的理想間距。對(duì)于焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的圖像,相鄰像素之間的亮度差異與圖像亮度成比例地增加。但是,如果圖像沒有清晰對(duì)焦,則相鄰像素之間的亮度差異會(huì)變小。這使得可以通過在亮度差大的點(diǎn)處記錄透鏡位置來獲得目標(biāo)的高度信息。還使用內(nèi)置的線性標(biāo)尺(長度測量系統(tǒng))監(jiān)視物鏡的位置,以提供更高的目標(biāo)高度信息。除了獲得目標(biāo)的3D測量值外,還將具有對(duì)焦區(qū)域的圖像疊加在一起以創(chuàng)建完全對(duì)焦的復(fù)合觀察圖像。白光干涉儀白光干涉測量方法通過使用諸如CMOS傳感器的圖像傳感器觀察光干涉圖案來提供3D形狀。使用帶有內(nèi)置參考平面鏡(參考表面)的干涉物鏡,來自白色LED或其他光源的白光用于照亮參考平面鏡(參考表面)和目標(biāo)(測量表面)。從每個(gè)物體反射的光相互干涉,干涉條紋顯示為代表每個(gè)半個(gè)波長的高度的輪廓線。這對(duì)應(yīng)于目標(biāo)表面相對(duì)于參考平面鏡的形狀。干涉條紋是由高分辨率的5.6兆像素彩色CMOS相機(jī)捕獲的。