[發明專利]一種高精度靶材測量系統及方法

在審

• 申請號: 201310747805.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104457564A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 馬棟梁
• 申請（專利權）人: 蘇州矩陣光電有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及一種影像測量儀器，具體地說一種高精度靶材測量系統及方法。

背景技術

在面板制造領域、太陽能薄膜電池生產領域以及半導體器件生產領域，都需要用到金屬鍍膜設備，由于其重要的原材料靶材，價格高昂，實際利用率低，一直以來成為生產成本降低的重要研究點。改變靶材形狀，改善磁場分布環境，優化設備設計等等技術的提出，在一定程度上提高了靶材的利用率的問題。但如何精確、快捷的得知靶材的實際使用情況以及使用率等信息，一直沒有比較便捷的方法。

在實際工業生產中，隨著時間的增加，靶材表面會被蝕刻出深淺不一的凹槽，并且現狀各不相同。由于靶材的厚度一定，其壽命也被限定，為確保生產安全，需要不定期對靶材表面的凹槽深度以及形態做測量和分析，已達到靶材利用率的最大化。對其凹槽的深度以及表明形態大多通過人工的方式測量，部分采用機械方式測量，其測量誤差較大，工作量大，并且測量通常為采樣測量，不具有典型性和代表性，并且對于特殊規格和形狀的靶材測量難度大或者無法測量。

現有技術中有一些影像測量儀，如中國專利CN102620651A、名稱為《影像測量儀》中公布一種影像測量儀，其包括機臺計算機、連接計算機的控制裝置、裝設于機臺的承載工件的承載部、第一移動機構、裝設于該第一移動機構上且可沿機臺的XYZ三維坐標平面移動的第一測量鏡頭、第二移動機構、裝設于該第二移動機構上且可沿機臺坐標平面移動的第二測量鏡頭、第三移動機構及裝設于該第三移動機構且可沿機臺坐標平面移動的第三測量鏡頭，在測量過程中，通過計算機調控該控制裝置，以操控該第一測量鏡頭對準待測工件的一個表面、控制第二測量鏡頭及第三測量鏡頭移動并可以分別對準待測工件兩個不同方位的表面。

該專利中承載部可旋轉的裝設于該平臺上，可帶動樣品旋轉，達到減少多次翻轉樣品的目的，但是該專利在測量靶材時，如圓柱形靶材，當靶材長度長，無法將其垂直放置，只能將其橫放在該平臺上，那么這樣放置進行檢測的時候，圓柱形靶材下面與平臺的接觸面不論在改平臺如何旋轉的情況下也是無法測量到的，還是必須進行翻轉并且從新設定一次測量，測量的時間將較長并且浪費人力，而且該專利的檢測采用的是二維的檢測技術，只能獲取樣品平面的一些的特征，無法獲得樣品的三維數據，滿足不了現在檢測的需要。

發明內容

為此，本發明要解決現有技術在檢測過程中必須進行翻轉補測，并且只能采集二維數據的問題，從而提出一種適用于靶材使用檢測領域的可以實現靶材放置后一次測量完成，無需翻轉，并且實現3D測量的高精度靶材測量系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下方案：

一種高精度靶材測量系統，包括：

檢測平臺，用于放置靶材；

光學檢測單元，設置在所述檢測平臺上方，可在三維范圍內運動，用于采集所述檢測平臺上放置的靶材圖像;

數據收集處理單元，與所述光學檢測單元、檢測平臺分別連接，采集樣品檢測參數，并對其進行相應的計算、處理和發送；

控制單元，與光學檢測單元、檢測平臺分別和數據收集處理單元分別連接，接收所述數據收集處理單元處理后的信息并對其他單元進行控制；

所述檢測平臺中間設置有一中空腔，所述中空腔上設置有可拆卸的活動板，所述活動板可將所述中空腔完全覆蓋，所述中空腔內部設置至少一組限位組件，所述限位組件固定靶材并可帶動所述靶材旋轉，所述限位組件連接驅轉裝置并由其驅動；

所述光學檢測單元包括鏡頭和光柵投影裝置，所述光柵投影裝置對靶材進行投影掃描，所述鏡頭采集所述光柵投影裝置投射的光柵投影信息，并發送給所述數據收集處理單元。

一組所述限位組件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件與所述驅轉裝置聯動，所述驅轉裝置設置至少一個，所述驅轉裝置連接有轉軸，所述轉軸穿過所述檢測平臺伸入所述第一限位件的下側；所述轉軸和所述第一限位件上分別設置有齒輪，所述轉軸上的齒輪與所述第一限位件上的齒輪相互齒合，所述驅轉裝置通過所述轉軸與所述第一限位件聯動。

一組所述限位組件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件與所述驅轉裝置聯動，所述驅動裝置設置一個，所述驅轉裝置連接有轉軸，所述轉軸穿過所述檢測平臺伸入所述第一限位件的水平一側，所述轉軸和所述第一限位件上分別設置有齒輪，所述轉軸通過傳動帶與多個所述第一限位件聯動。