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

背景技術(shù)：

目前表面形貌測量的方法有很多，主要可分為接觸式測量和非接觸式測量，接觸式測量采用機械接觸逐點掃描的方式，時間長，效率低，易劃傷零件表面，應(yīng)用較為受限。非接觸式測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，測量時間短、效率高、精度高，在高精度零件特別是光學(xué)元件的表面形貌測量中應(yīng)用廣泛。

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種干涉儀光學(xué)系統(tǒng)，元件少，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計上采用共軸形式，不僅易于保證鏡筒機械加工精度，也便于通過定心儀、鏡面定位儀等儀器進行輔助裝調(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)出的光線依次經(jīng)過所述聚光鏡、所述濾光片、所述視場光闌、所述分光鏡、所述準(zhǔn)直鏡、所述移相器、進入所述顯微物鏡，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，另一部分光線透過所述顯微物鏡的分光面到達被測面，經(jīng)被測面反射返回，再次穿過所述分光面后與經(jīng)所述參考反射面反射的光線重合，發(fā)生干涉并經(jīng)所述分光鏡反射后進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LED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。

可選地，所述顯微物鏡為Mirau型顯微物鏡，所述顯微物鏡通過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，所述視場光闌與所述電荷耦合元件CCD像面及被測表面三者成共軛關(guān)系。

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

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

附圖說明

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

具體實施方式

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)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，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４送猓g(shù)語“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，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、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)出的光線依次經(jīng)過所述聚光鏡2、所述濾光片3、所述視場光闌4、所述分光鏡5、所述準(zhǔn)直鏡6、所述移相器7、進入所述顯微物鏡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，另一部分光線透過所述顯微物鏡8的分光面8b到達被測面，經(jīng)被測面反射返回，再次穿過所述分光面8b后與經(jīng)所述參考反射面8a反射的光線重合，發(fā)生干涉并經(jīng)所述分光鏡5反射后進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LED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，對此不進行限定。

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，對此不進行限定。

可選地，所述準(zhǔn)直鏡6為通過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，對此不進行限定。

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

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，對此不進行限定。

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)出的光線依次經(jīng)過所述聚光鏡2、所述濾光片3、所述視場光闌4、所述分光鏡5、所述準(zhǔn)直鏡6、所述移相器7、進入所述顯微物鏡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，另一部分光線透過所述顯微物鏡8的分光面8b到達被測面，經(jīng)被測面反射返回，再次穿過所述分光面8b后與經(jīng)所述參考反射面8a反射的光線重合，發(fā)生干涉并經(jīng)所述分光鏡5反射后進入所述電荷耦合元件CCD 9，產(chǎn)生干涉圖樣。

可選地，所述視場光闌4與所述電荷耦合元件CCD 9像面及被測表面三者成共軛關(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位置關(guān)系，保證光源1發(fā)出的光線穿過分光鏡5到達被測面，經(jīng)被測面反射回分光鏡5，再由分光鏡5反射，能夠垂直進入電荷耦合元件CCD 9。

本發(fā)明所設(shè)計的干涉儀光學(xué)系統(tǒng)元件少，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計上采用共軸形式，不僅易于保證鏡筒機械加工精度，也便于通過定心儀、鏡面定位儀等儀器進行輔助裝調(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，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實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，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，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，機械或其它的形式。

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

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。

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