[发明专利]测量涂层状态的方法和设备

权利要求书

1.一种涂层状态测量方法，包括下列步骤：

以入射光照射一个圆柱形线状物体的侧面，该线状体具有一个主体及在主体形成的至少一层的涂层；

检测被涂层外表面的反射到至少一个特定方向上的反射光束以及被涂层和主体界面反射或被涂层的相邻两层间界面反射到与该特定方向平行的方向上的反射光束；

根据表面反射光束和界面反射光束之间的反射光距确定主体的中心；以及

根据上述主体的中心与上述的圆柱形线状物体的中心的偏心度确定涂层厚度和厚度变化。

2.一种涂层状态测量方法，包括下列步骤：

以入射光照射一个圆形线状物体的侧面，该线状物体具有一个主体及在主体上形成的至少一层的涂层；

检测被涂层外表面反射到至少一个特定方向上的反射光束以及被涂层和主体间界面反射或被涂层的相邻两层间界面反射到与该特定方向平行的方向上的反射光束；以及

根据对应于表面反射光束的入射光束与对应于界面反射光束的另一个入射光束之间的入射光距离来确定涂层的厚度和厚度变化。

3.如权利要求1中的方法，其中在确定上述主体中心的步骤中还根据对应于表面反射光束的入射光束与对应于界面反射光束的另一个入射光束之间的距离。

4.如权利要求1中的方法，其中所述的入射光基本上是平行光，在检测步骤中利用带有图象拾取装置的图象拾取光学系统来检测外面和边界面上反射点的图象。

5.如权利要求4中的方法，这里的基本平行光是沿着垂直于圆柱形线状物体纵方向延伸的狭缝光。

6.如权利要求4或5的方法，这里的基本平行光是脉冲光，而且还包含下述步骤：使脉冲光的发射计时与图象拾取装置的计时同步，这样来驱动图象拾取的装置。

7.如权利要求1或3的方法，这里的入射光是激光扫描光，且在检测步骤中用带有图象拾取装置的图象拾取光学系统来检测在外表面上和在边界面上反射点的图象。

8.如权利要求3、4或5的方法，其中的图象拾取光学系统至少有一部分与垂直于圆柱形线状物体纵方向的平面倾斜，从而图象拾取光学系统中的聚焦点随着圆柱形线状物在其长度方向上的位置而变化，圆柱形线状物体中沿其纵向多个反射点的图象。

9.如权利要求2的方法，这里入射光是激光扫描光，在其检测步骤中用一个光检测器来检测表面反射光束和界面反射光束，在确定涂层状态步骤中根据光检测器输出信号的瞬时变化及激光扫描速度来确定入射光束之间的距离。

10.如权利要求1或3的方法，这里入射光是激光，在检测步骤中用位置敏感装置来检测表面反射光束和界面反射光束，在确定主体中心的步骤中根据被位置敏感装置检测到的光的中心的变化来确定反射光束之间的距离。

11.如权利要求3的方法，这里的入射光是激光，在检测步骤中用一个位置敏感检测器来检测表面反射光束和界面反射光束，在确定主体中心的步骤中根据被位置敏感装置检测到的光中心变化来确定反射光束之间的距离，根据被位置敏感装置检测到的光强度变化来确定入射光束之间的距离。

12.如权利要求1中的方法，这里在检测步骤中的检测光学系统包括一个光阑，从而限制其光接收数值孔径。

13.如权利要求12的方法，这里的光阑位于一个光学系统的焦面上，该光学系统的光轴平行于特定方向并把平行光聚焦在焦面上的一点。

14.如权利要求1中的方法，这里的入射光是线性偏振光，其偏振方向垂直于圆柱形线状物体的纵方向；或者在检测步骤中只检测其偏振方向垂直于圆柱形线状物体纵方向的光分量。

15.如权利要求1中的方法，这里以布鲁斯特角入射到外表面的光束被反射到特定方向。

16.如权利要求1中的方法，这里还包括下述步骤：在涂层周围提供一种折射系数匹配剂，以减小外表面和边界面反射性质的差异。