[發明專利]用于確定物品及其表面的特性的測量儀器和方法

有效

• 申請號: 201080045557.7
• 申請日: 2010-10-07
• 公開（公告）號: CN102575985A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 卡里·涅梅萊;海莫·凱雷寧
• 申請（專利權）人: VTT技術研究中心
• 主分類號: G01N21/57
• 分類號: G01N21/57;G01B11/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

1.一種用于通過光輻射來確定所測量的物體的一個以上的特性的測量裝置，其中，所述測量裝置包括：

至少一個光輻射源，用于將光輻射發射至所測量的物體，以及

至少一個檢測器，用于接收從所測量的物體反射的輻射并用于產生與所述輻射的強度成比例的電信號，

其特征在于，

所述測量裝置還包括：

(被發射的)光輻射處理單元，調整所述被發射的光輻射處理單元，以將由所述光輻射源發射的光輻射分成分離的波長，并在與正在測量的表面的法向不同的方向上將所述分離的波長引導至所測量的物體，從而使所述波長中的至少最短波長和最長波長在正在測量的表面的法向方向上聚焦在所測量的物體的表面的不同半部和不同高度上，

(被反射的)光輻射處理單元，調整所述被反射的光輻射處理單元，以至少在鏡面反射的方向上接收從所測量的物體反射的光輻射，并將接收的光輻射引導至所述檢測器，所述鏡面反射的方向不同于正在測量的表面的法向，并且

調整所述測量裝置，以對由所述檢測器產生的并與聚焦在所述檢測器上的輻射的強度成比例的電信號進行分析，并進一步地基于其波長的強度來確定描述所測量的物體的表面光澤的至少一個特征，例如光澤度，所述波長的焦點位于所測量的表面上，并且因此，所述波長作為鏡面幾何體系中的最強波長從該點反射至所述檢測器。

2.根據權利要求1所述的測量裝置，其中：

光輻射源包括兩個以上的光源，每個所述光源關于相同物體的表面但關于不同的高度產生分離的光譜，并且其中，所述光源由幾個分離的光源形成或者通過光束分離器由光輻射體的輻射形成，并且/或者，

調整光輻射檢測單元，以檢測從所述表面反射的并聚焦在幾個不同的位置的光線，以通過光束分離器將聚焦在不同的位置的所述光線組合至所述檢測單元，或者其中，光輻射檢測單元包括兩個以上的檢測單元，以檢測由每個所述輻射源發射的并從所測量的物體的表面反射的光線。

3.根據權利要求2所述的測量裝置，其中，兩個以上的輻射源和所述輻射檢測單元以發射器接收器對來布置，從而將所述檢測單元布置成實際上僅測量來自其自身的輻射源的強度，而不管其他發射器接收器對，在這種情況下，發射器接收器對在彼此之間能具有不同的偏振水平或者方向，在這種情況下，所述測量裝置能布置成測量來自完全相同的位置的兩個以上的反射信號，所述反射信號在所述發射器與所述接收器之間能具有不同的偏振比。

4.根據任一前述權利要求所述的測量裝置，其中，描述正在測量的物體的特征的可測量特性是折射率和/或厚度。

5.根據任一前述權利要求所述的測量裝置，其中，調整所述測量裝置，以優選地大致按以下方式確定描述正在測量的表面的光澤的特征的光澤度G₀：

其中，是由所述檢測器測得的強度(像素灰度值)；G_A和G_B是第一和第二參考的光澤度；并且和是與所述第一和第二參考的光澤度對應的強度值。

6.根據任一前述權利要求所述的測量裝置，其中，已知所述波長的焦點關于參考點的距離；在這種情況下，調整測量裝置，以通過確定從所述表面反射的最強強度的波長并將所述最強強度的波長與所述波長的焦點距所述參考點的距離相比較來限定所述物體的表面的位置。

7.根據任一前述權利要求所述的測量裝置，其中，所測量的物體對于所采用的光輻射是至少部分透明的，并且其中，所述物體包括至少兩個大致平行的表面，即上、下表面，并且其中，調整所述波長中的至少最短波長和最長波長，以聚焦成使得所述物體的表面保持在所述波長的焦點之間，在這種情況下，調整所述測量裝置，以接收從所述兩個表面反射的波長并基于由這些最強強度峰值引起的峰值寬度變化來確定所述物體的厚度。

8.根據任一前述權利要求1-6所述的測量裝置，其中，所測量的物體對于所采用的光輻射是至少部分透明的，并且其中，所述物體包括至少兩個大致平行的表面，即上、下表面，并且其中，調整所述波長中的至少最短波長和最長波長，以聚焦成使得所述物體的表面保持在所述波長的焦點之間，在這種情況下，調整所述測量裝置，以確定與兩個最強強度對應的波長，并基于所述波長的焦點的位置數據來確定所述上、下表面之間的距離，并且因此，確定所述物體的厚度。