CN1180833A - 物体高度测量设备 - Google Patents

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Abstract

物体高度测量设备,有两个声光模块,用于以取决于调频的预定折射率折射从光发射器发射出来的光,从而使光沿物体的X轴和Y轴被投射;同时还有分别与前面两个声光模块的信号同步的另外两个声光模块,从而使从物体反射的光聚焦在光接收装置上。物体高度的改变就依据聚焦在光接收装置上的光点的位置与光接收装置的中心之间的距离变化而被测量出来。

Description

物体高度测量设备
本发明涉及一种不用移动物体或测量设备而测量物体高度的设备。
一般说来，物体高度测量设备用于确定集成电路的故障、检测玻璃表面缺陷和机械加工后的表面检验。参照图1，传统的物体高度测量设备包括：发射激光束的光发射器1，把激光束聚焦于物体3上的透镜2和检测物体3所散射的光的光接收装置4。物体3被放置在可以水平移动的XY平台5上。
在操作如上所组成的物体表面高度测量设备时，从光发射器1发射出的激光束被物体3散射，并在光接收装置4处被接收。由于在光接收装置4上入射激光束的接收位置随物体3的高度而变化，因此，物体3的高度就可以根据接收位置的变化而确定。然而，要测量物体3的不同点处的高度，必须通过移动XY平台5改变物体3的位置。因此，快速测量是不可能的，并且由于物体表面状况和XY平台5移动的精确性造成测量结果的误差。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种不用移动物体或测量设备而准确测量物体高度的设备。
为了实现上述目标，提供了一种物体高度测量设备，它包括：用于发射光的光发射器；用于放置物体的底座；用于接收从光发射器发射出来并由物体反射的光的光接收装置；安装在光发射器和底座之间的第一声光模块，它通过以取决于调频的预定折射率折射从光发射器发射出来的光，使光相对于物体沿X轴方向被投射；安装在光发射器和底座之间的第二声光模块，它通过以取决于调频的预定折射率折射从光发射器发射出来的光，使光相对于物体沿Y轴方向被投射；第三声光模块，与第一声光模块的频率信号同步，它以取决于调频的预定折射率折射透过第一声光模块且由物体反射的光，使其聚焦于光接收装置上；第四声光模块，与第二声光模块的频率信号同步，它以取决于调频的预定折射率折射透过第二声光模块且由物体反射的光，使其聚焦于光接收装置上；电信号源，它用于三角波调频并把调制信号施加于第一到第四声光模块；从而，物体高度的改变就依据在光接收装置上聚焦的光的位置和光接收装置的中心之间的距离变化而被测量出来。
参照附图对优选实施例予以详细说明将使本发明的上述目的和优点更加清晰地体现出来，其中：
图1是传统物体高度测量设备的示意图；以及
图2是根据本发明的物体高度测量设备的示意图。
参照图2，本发明的物体高度测量设备包括：用于发射光的光发射器10；用于透过由光发射器10发射的光，以取决于调频的预定折射率折射透射光并使光照到物体20上的第一声光模块30和第二声光模块40；用于透过从物体20反射的光并以取决于调频的预定折射率折射透射光的第三声光模块50和第四声光模块60；用于接收透过第三声光模块50和第四声光模块60的光的光接收装置70。
当三角波被调频并导入第一声光模块30时，从光发射器10发射出来的光按照该电信号被折射并在底座80的X轴方向被投射。与此相类似，当三角波被调频并导入第二声光模块40时，从光发射器10发射出来的光按照该电信号而被折射并在底座的Y轴方向被投射。
与第一声光模块30同步的第三声光模块50把透过第一声光模块30之后从物体20反射来的光聚焦在光接收装置70的任一点上，和第二声光模块40同步的第四声光模块60把透过第二声光模块40之后从物体20反射来的光聚焦在光接收装置70的任一点上。
根据本发明，这样构成的物体高度测量设备的操作如下：
在测量物体20的高度之前，测量设备要进行初始化。即在没有将物体20放置在底座80上的情况下，从光发射器10发射出光。这时，从第一声光模块30到第四声光模块60没有被施加电压，因此，从光反射器10发射出来的光从底座80反射并到达光接收装置70。这时，通过借助于设备调节装置(没示出)调节该设备，从而把反射光聚焦在光接收装置70的中心来完成初始化。
初始化之后，将物体20放置在底座80上，并从光发射器10发射出光。这里，三角波通过电信号源90被调频并施加于第一声光模块30，使光在X轴方向被投射，因此，光透过第一声光模块30并相对于物体20沿X轴方向被投射，然后从物体20反射的光再透过与第一声光模块30的信号同步的第三声光模块50，并在光接收装置70上聚焦成一个点。物体20沿X轴方向的高度变化可以从光接收装置70的光点和其中心之间距离的变化而被测量出来。
另外，为了使光沿Y轴被投射，三角波通过电信号源100进行调频并施加于第二声光模块40。因此，光透过第二声光模块40并相对于物体20沿Y轴被投射，然后从物体20反射的光再透过与第二声光模块40同步的第四声光模块60，并在光接收装置70上聚焦成一个点。物体20沿Y轴方向的高度变化就可以从光接收装置70的光点与其中心之间距离的变化而被测量出来。
因此，当电信号被同时施加于第一声光模块30到第四声光模块60时，物体20相对于X轴和Y轴方向的高度就可以被测量出来。
根据如上所述的物体高度测量设备，由于不用移动物体或测量设备就可以测量物体的高度，因此，可实现快速测量。另外，物体沿X轴和Y轴方向的高度可以通过电信号来测量，而与其上放有被测物体的底座平直度无关，从而提高了测量的可靠性。

Claims (1)

1.物体高度测量设备，包括：
用于发射光的光发射器；
用于放置物体的底座；
用于接收从所述光发射器发射出来并由所述物体反射的光的光接收装置；
安装在所述光发射器和所述底座之间的第一声光模块，它通过以取决于调频的预定折射率折射从所述光发射器发射出来的光，使光相对于所述物体沿X轴方向被投射；
安装在所述光发射器和所述底座之间的第二声光模块，它通过以取决于调频的预定折射率折射从所述光发射器发射出来的光，使光相对于所述物体沿Y轴方向被投射；
第三声光模块，与所述第一声光模块的频率信号同步，它以取决于调频的预定折射率折射透过所述第一声光模块且由所述物体反射的光，使其聚焦于所述光接收装置上；
第四声光模块，与所述第二声光模块的频率信号同步，它以取决于调频的预定折射率折射透过所述第二声光模块且由所述物体反射的光，使其聚焦于所述光接收装置上；
电信号源，它用于三角波调频并把所述调制信号施加于所述第一到第四声光模块；
从而，所述物体高度的改变就依据在所述光接收装置上聚焦的所述光的位置和所述光接收装置的中心之间的距离变化而被测量出来。
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