本發(fā)明屬于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前表面形貌測(cè)量的方法有很多，主要可分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量，接觸式測(cè)量采用機(jī)械接觸逐點(diǎn)掃描的方式，時(shí)間長(zhǎng)，效率低，易劃傷零件表面，應(yīng)用較為受限。非接觸式測(cè)量包括掃描電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡、白光干涉儀等等，其中，白光干涉儀基于光學(xué)干涉原理，測(cè)量時(shí)間短、效率高、精度高，在高精度零件特別是光學(xué)元件的表面形貌測(cè)量中應(yīng)用廣泛。

盡管白光干涉儀在高精度表面形貌測(cè)量方面優(yōu)勢(shì)明顯，但是目前市場(chǎng)上的白光干涉儀產(chǎn)品存在光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，裝調(diào)難度大，價(jià)格昂貴等不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)，元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)上采用共軸形式，不僅易于保證鏡筒機(jī)械加工精度，也便于通過(guò)定心儀、鏡面定位儀等儀器進(jìn)行輔助裝調(diào)，降低裝調(diào)難度。

本發(fā)明提供的一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)，包括光源、聚光鏡、濾光片、視場(chǎng)光闌、分光鏡、準(zhǔn)直鏡、移相器、顯微物鏡、電荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)，所述光源發(fā)出的光線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)所述聚光鏡、所述濾光片、所述視場(chǎng)光闌、所述分光鏡、所述準(zhǔn)直鏡、所述移相器、進(jìn)入所述顯微物鏡，經(jīng)所述顯微物鏡的分光面分光后，一部分光線(xiàn)反射到所述顯微物鏡的參考反射面，經(jīng)所述參考反射面反射返回，另一部分光線(xiàn)透過(guò)所述顯微物鏡的分光面到達(dá)被測(cè)面，經(jīng)被測(cè)面反射返回，再次穿過(guò)所述分光面后與經(jīng)所述參考反射面反射的光線(xiàn)重合，發(fā)生干涉并經(jīng)所述分光鏡反射后進(jìn)入所述電荷耦合元件CCD，產(chǎn)生干涉圖樣。

可選地，所述光源為L(zhǎng)ED白光光源。

可選地，所述聚光鏡為雙膠合透鏡。

可選地，所述分光鏡由兩等腰直角三棱鏡膠合，通過(guò)鍍膜處理且具有透射率50％和反射率50％。

可選地，所述準(zhǔn)直鏡為通過(guò)鍍膜處理且具有消色差作用的雙膠合透鏡。

可選地，所述移相器為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)。

可選地，所述顯微物鏡為Mirau型顯微物鏡，所述顯微物鏡通過(guò)螺紋連接方式與移相器固定連接。

可選地，所述光源、所述聚光鏡、所述濾光片、所述視場(chǎng)光闌、所述分光鏡、所述準(zhǔn)直鏡、所述移相器、所述顯微物鏡共軸。

可選地，所述視場(chǎng)光闌與所述電荷耦合元件CCD像面及被測(cè)表面三者成共軛關(guān)系。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的干涉儀光學(xué)系統(tǒng)元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)上采用共軸形式，不僅易于保證鏡筒機(jī)械加工精度，也便于通過(guò)定心儀、鏡面定位儀等儀器進(jìn)行輔助裝調(diào)，降低裝調(diào)難度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的內(nèi)容以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

結(jié)合圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中提供一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)，包括光源1、聚光鏡2、濾光片3、視場(chǎng)光闌4、分光鏡5、準(zhǔn)直鏡6、移相器7、顯微物鏡8、電荷耦合元件9，所述光源1發(fā)出的光線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)所述聚光鏡2、所述濾光片3、所述視場(chǎng)光闌4、所述分光鏡5、所述準(zhǔn)直鏡6、所述移相器7、進(jìn)入所述顯微物鏡8，經(jīng)所述顯微物鏡8的分光面8b分光后，一部分光線(xiàn)反射到所述顯微物鏡8的參考反射面8a，經(jīng)所述參考反射面8a反射返回，另一部分光線(xiàn)透過(guò)所述顯微物鏡8的分光面8b到達(dá)被測(cè)面，經(jīng)被測(cè)面反射返回，再次穿過(guò)所述分光面8b后與經(jīng)所述參考反射面8a反射的光線(xiàn)重合，發(fā)生干涉并經(jīng)所述分光鏡5反射后進(jìn)入所述電荷耦合元件CCD 9，產(chǎn)生干涉圖樣。

可選地，所述光源1為L(zhǎng)ED白光光源，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以采用產(chǎn)生白光的光源，對(duì)此不做限定。

可選地，所述聚光鏡2為雙膠合透鏡，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以靈活選用，對(duì)此不進(jìn)行限定。

可選地，所述分光鏡3由兩等腰直角三棱鏡膠合，通過(guò)鍍膜處理，具有透射率50％和反射率50％，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以靈活選用，對(duì)此不進(jìn)行限定。

可選地，所述準(zhǔn)直鏡6為通過(guò)鍍膜處理且具有消色差作用的雙膠合透鏡，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以靈活選用，對(duì)此不進(jìn)行限定。

可選地，所述移相器7為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)，具有亞納米級(jí)分辨率及納米級(jí)定位精度，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以靈活選用，對(duì)此不進(jìn)行限定。

可選地，所述顯微物鏡8為Mirau型顯微物鏡，所述顯微物鏡8通過(guò)螺紋連接方式與移相器7固定連接，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以靈活選用，對(duì)此不進(jìn)行限定。

可選地，所述光源1、所述聚光鏡2、所述濾光片3、所述視場(chǎng)光闌4、所述分光鏡5、所述準(zhǔn)直鏡6、所述移相器7、所述顯微物鏡8共軸，所述光源1發(fā)出的光線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)所述聚光鏡2、所述濾光片3、所述視場(chǎng)光闌4、所述分光鏡5、所述準(zhǔn)直鏡6、所述移相器7、進(jìn)入所述顯微物鏡8，經(jīng)所述顯微物鏡8的分光面8b分光后，一部分光線(xiàn)反射到所述顯微物鏡8的參考反射面8a，經(jīng)所述參考反射面8a反射返回，另一部分光線(xiàn)透過(guò)所述顯微物鏡8的分光面8b到達(dá)被測(cè)面，經(jīng)被測(cè)面反射返回，再次穿過(guò)所述分光面8b后與經(jīng)所述參考反射面8a反射的光線(xiàn)重合，發(fā)生干涉并經(jīng)所述分光鏡5反射后進(jìn)入所述電荷耦合元件CCD 9，產(chǎn)生干涉圖樣。

可選地，所述視場(chǎng)光闌4與所述電荷耦合元件CCD 9像面及被測(cè)表面三者成共軛關(guān)系。

所述光源1、分光鏡5及電荷耦合元件CCD 9三者之間靠空間相對(duì)位置關(guān)系，保證光源1發(fā)出的光線(xiàn)穿過(guò)分光鏡5到達(dá)被測(cè)面，經(jīng)被測(cè)面反射回分光鏡5，再由分光鏡5反射，能夠垂直進(jìn)入電荷耦合元件CCD 9。

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的干涉儀光學(xué)系統(tǒng)元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)上采用共軸形式，不僅易于保證鏡筒機(jī)械加工精度，也便于通過(guò)定心儀、鏡面定位儀等儀器進(jìn)行輔助裝調(diào)，降低裝調(diào)難度。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括：只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁盤(pán)或光盤(pán)等。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。