[发明专利]测量仪及测量方法

说明书

本发明提供了一种测量仪和一种测量方法，其中本发明提供的测量仪，包括光发生模块、光信号接收模块、光路系统、控制模块和空间光调制模块。该光发生模块产生入射光束并将该入射光束经该光路系统传输至该空间光调制模块和待测物体。该空间光调制器接收第一调制信号和该入射光束，产生第一调制光束，并将其射入该光路系统。该光路系统接收该第一调制光束和参考光束，并传输至该光信号接收模块。该光信号接收模块生成测量数据并传输至该控制模块。本发明提出的测量仪及测量方法，由于采用空间光调制器和迭代算法，可以完全确定待测物体的参数。因此，本发明提出的测量仪及测量方法，具有可测量任何类型表面，测量速度快，准确度高的特点。

技术领域

本发明涉及一种测量仪及测量方法，尤其涉及一种使用空间光调制器进行测量的测量仪及测量方法。

背景技术

随着科技的进步和加工水平的提高，人们倾向于在制造中使用高精度的部件，以提供高性能的产品。尤其是，使用为特定化功能设计的，非通用的，结构较为复杂的高精度部件(例如光学器件，透镜、反射镜等)。由于当可以提供这样的高精度部件时，可以使得产品的设计者具有较少的限制，从而实现更强的产品性能和更好的产品形态，所以即使这类复杂高精度部件的生产成本较高，但产业中对于这类部件的需求仍是有增无减。这就在质量控制领域对部件生产商提出了新的挑战。对这类部件进行高精度测量对生产过程中的质量控制十分重要。传统的高精度测量方法是，使用干涉仪和高精度参考件对生产出来的部件进行测量。然而这种传统的测量方法存在如下问题：

1.传统测量方法需要制造一个高精度的参考件。这会产生一系列不利后果，包括高精度的参考件制作难度较大而导致的成本上升和生产周期加长，参考件本身误差导致的误差积累，反复安装和取下参考件导致的参考件磨损等。

2.传统测量方法速度较慢。采用传统的干涉仪进行测量，其测量本身的速度较慢。速度慢的原因是多方面的，例如，使用传统的干涉仪进行测量经常会产生偏心、偏轴等问题，需通过物理方式调节，不停校准，效率低。

3.传统测量方法不确定性较大。一方面，采用传统的干涉仪进行测量，其测量结果是干涉数据，(通常是干涉图像)。需要人们通过观察得到的图像，凭经验判断待测部件与参考件存在何种差别，不确定性较大。另一方面，即使判断出断待测部件与参考件存在何种差别，也难以精确确定差别的位置和大小，导致在后续工序中消除差异的难度也较大。

因此，需要提出一种新的测量仪及测量方法，以解决现有测量技术中存在的问题。

发明内容

本发明提出了一种测量仪及测量方法，具有可测量任何类型表面，测量速度快和准确度高的特点。

本发明提供了一种测量仪和一种测量方法，其中本发明提供的测量仪，包括光发生模块、光信号接收模块和光路系统，其特征在于，还包括：控制模块和空间光调制模块。该光发生模块产生入射光束并将该入射光束输入该光路系统。该光路系统将该入射光束传输至该空间光调制模块和待测物体。该空间光调制器接收来自该控制模块的第一调制信号，和该入射光束，产生第一调制光束，并将该第一调制光束输入该光路系统。该光路系统接收该第一调制光束和返回自该待测物体的参考光束，并传输至该光信号接收模块。该光信号接收模块接收该第一调制光束和该参考光束，生成测量数据并传输至该控制模块。

根据本发明的至少一个实施例，该光路系统包括光学系统包含第一透镜子系统、第二透镜子系统和合路子系统。其中合路子系统将该入射光束传输至该空间光调制模块和该待测物体，并将第一调制光束和参考光束传输至该光信号接收模块。该第一透镜子系统根据该空间光调制器的尺寸匹配该合路子系统传输至空间光调制模块的入射光束。该第二透镜子系统根据该光信号接收模块的尺寸匹配该第一调制光束和参考光束。

根据本发明的至少一个实施例，该控制模块根据该测量数据，生成第二调制信号,并将该第二调制信号作为新的第一调制信号，并再次接收该测量数据。