[发明专利]用于测量工件厚度的色度范围传感器系统

权利要求书

1.一种确定工件厚度的色度范围传感器(CRS)系统，所述CRS系统包括：

光学笔，所述光学笔包括共聚焦光学路径，所述共聚焦光学路径包含光学器件部分，所述光学器件部分提供轴向色度色散并且被配置成聚焦接近工件的不同距离处的不同波长；

照明源，所述照明源被配置成产生多波长输入光，所述多波长输入光包括输入到所述光学笔的输入光谱；

CRS波长检测器，所述CRS波长检测器包括多个像素，所述多个像素的相应像素位置沿所述CRS波长检测器的测量轴分布，其中所述CRS系统被配置成使得当所述光学笔相对于所述工件可操作地定位以执行测量操作时，所述光学笔输入所述输入光谱并将对应的辐射输出到所述工件的第一工件表面和第二工件表面，并且从所述第一工件表面和所述第二工件表面接收所反射辐射并将所述所反射辐射输出到提供输出光谱数据的所述CRS波长检测器；以及

处理部分，所述处理部分被配置成处理所述输出光谱数据以确定所述工件的厚度，所述厚度对应于所述工件的所述第一工件表面与所述第二工件表面之间的间隔，其中所述用于确定所述厚度的处理包括利用变换处理。

2.根据权利要求1所述的CRS系统，其中所述变换处理包括傅里叶变换处理(Fouriertransform processing)或傅里叶相关变换处理中的至少一种，并且所述利用所述变换处理包括：

确定所述输出光谱数据的变换；以及

至少部分地基于所述输出光谱数据的所述变换的第一特性来确定所述工件的所述厚度。

3.根据权利要求2所述的CRS系统，其中所述第一特性对应于所述输出光谱数据的所述变换的第一谷(dip)。

4.根据权利要求1所述的CRS系统，其中所述输出光谱数据包括距离相关的谱分量，所述距离相关的谱分量具有分别对应于所述第一工件表面和所述第二工件表面的第一波长峰和第二波长峰，并且所述确定所述工件的所述厚度不依赖于处理所述输出光谱数据以确定到所述第一工件表面和所述第二工件表面的对应的第一测量距离和第二测量距离。

5.根据权利要求4所述的CRS系统，其中所述第一波长峰和所述第二波长峰在由所述CRS波长检测器提供的所述输出光谱数据的表示中在视觉上表现为单个峰。

6.根据权利要求1所述的CRS系统，其中对于在所述第一工件表面与所述第二工件表面之间的间隔为5微米的工件，所述利用所述变换处理使得所述处理部分能够以小于10％的误差准确地确定所述工件的所述厚度。

7.根据权利要求1所述的CRS系统，其中所述处理部分被进一步配置成处理所述输出光谱数据以确定到所述工件的测量距离。

8.根据权利要求7所述的CRS系统，其中所述用于确定到所述工件的所述测量距离的处理包括处理所述输出光谱数据以确定指示到所述工件的所述测量距离的质心，而所述用于确定所述工件的所述厚度的处理不依赖于所述质心的确定。

9.根据权利要求7所述的CRS系统，其中所确定测量距离是到所述工件内部的位于所述第一工件表面与所述第二工件表面之间的点。

10.根据权利要求9所述的CRS系统，其中所述所确定测量距离是根据指示距离的坐标确定的，所述指示距离的坐标对应于第一波长峰和第二波长峰的平均值，所述第一波长峰和所述第二波长峰对应于相应的第一工件表面和第二工件表面。

11.根据权利要求7所述的CRS系统，其中所述处理部分被进一步配置成利用所述工件的所述所确定测量距离和所确定厚度来确定到所述第一工件表面的第一测量距离或到所述第二工件表面的第二测量距离中的至少一个。