[发明专利]微纳米三维接触扫描测量探头

权利要求书

1.微纳米三维接触扫描测量探头，其特征是设置：

一测头单元：在一固定圆环(24)的中央设置三臂悬浮片(10)，在所述三臂悬浮片(10)的各悬臂的臂端连接有悬臂簧片(25)，所述各悬臂簧片(25)的另一端与固定圆环(24)相连接，形成三臂悬浮片(10)在固定圆环(24)中的悬浮结构；在所述三臂悬浮片(10)一侧的中央位置处设置敏感元件测量反射镜(9)，另一侧安装带有红宝石测球(12)的测杆(11)；

一测量单元：用于感测敏感元件测量反射镜(9)的位移和二维角度；所述测量单元的光路结构为：激光光源(1)发射出的准直光经过第一分光镜(4)分成两路准直光，其中一路准直光依次经过第一1/4波片(5)和转折反射镜(6)照射在参考反射镜(3)上并原路返回进入第一分光镜(4)；另一路准直光依次经过第二1/4波片(7)和第二分光镜(13)照射在测量反射镜(9)上，照在所述测量反射镜(9)上的部分反射光原路返回至第一分光镜(4)，所述第一分光镜(4)的输出光束依次经过第三1/4波片(16)和第三分光镜(17)后分成两路，一路进入第四分光镜(20)后再分成两路，分别照在第一光电感测器(18)和第二光电感测器(19)上；另一路进入第五分光镜(23)后同样再被分成两路，分别照在第三光电感测器(21)和第四光电感测器(22)上；由所述第二分光镜(13)将所述测量反射镜(9)的部分反射光转折，并经过透镜(14)照射在四象限光电感测器(15)上。

2.根据权利要求1所述的微纳米三维接触扫描测量探头，其特征是：设置可以进行左右偏摆角和前后俯仰角调节的反射镜微调座(2)和第二分光镜微调座(8)，所述参考反射镜(3)和第二分光镜(13)分别固定设置在反射镜微调座(2)和第二分光镜微调座(8)上，调节所述反射镜微调座(2)，以使参考反射镜(3)的反射光束和测量反射镜(9)的反射光束分别在第一光电感测器(18)，第二光电感测器(19)、第三光电感测器(21)和第四光电感测器(22)上重合；调节所述第二分光镜微调座(8)使测量反射镜(9)的部分反射光依次经第二分光镜(13)、透镜(14)照射在四象限光电感测器(15)的中心位置处。

3.根据权利要求1所述的微纳米三维接触扫描测量探头，其特征是所述反射镜微调座(2)和第二分光镜微调座(8)设置为二维微调机构，所述二维微调机构是由前挡板(34)、中挡板(33)和后挡板(32)组成，中挡板(33)以其相互垂直的两侧边分别与前挡板(34)和后挡板(32)形成挠性连接，并在前挡板(34)、中挡板(33)和后挡板(32)之间分别设置各螺钉以调整前挡板(34)的左右偏摆角和前后俯仰角；后挡板(32)上呈“L”连接的固定板作为二维微调机构的基座和外部壳体固定设置；参考反射镜(3)和第二分光镜(13)分别固定设置在各自二维微调机构中的前挡板(34)上。