[实用新型]一种垂直扫描测量白光干涉测头

权利要求书

1.一种垂直扫描测量白光干涉测头，其特征在于：包括白光显微干涉装置（3）、垂直运动装置（2）、双光栅位移计量装置（1）、图像采集系统（9）、信号处理系统（7）和计算机控制系统（8）；

所述白光显微干涉装置（3）包括用于发出光束的照明光路（4）、用于接收光束并产生干涉条纹的显微干涉组件（5）和用于摄像并能够呈现出白光干涉图像的CCD图像拾取组件（6）；显微干涉组件（5）包括Mirau干涉显微镜（501），白光干涉图像经图像采集系统（9）采集后，输送至计算机控制系统（8）；

所述垂直运动装置（2）包括垂直运动组件（201），其包括外平台和设置在外平台内的能够沿与待测工件（10）表面平行的方向作微运动的内平台，Mirau干涉显微镜（501）与内平台固定连接；垂直运动组件（201）上还设有压电陶瓷（202），压电陶瓷（202）在压电陶瓷微位移器驱动电源的驱动下能够带动内平台作微运动，从而带动Mirau干涉显微镜（501）运动，完成对待测工件（10）表面的垂直扫描测量，压电陶瓷微位移器驱动电源由计算机控制系统（8）控制；所述双光栅位移计量装置（1）与内平台固定连接，双光栅位移计量装置（1）在内平台的驱动下产生周期移动的干涉条纹并传输至信号处理系统（7），信号处理系统（7）进行处理后得到垂直运动组件（201）的内平台的实时位移，并传输至计算机控制系统（8）；

计算机控制系统（8）通过处理白光干涉图像和垂直运动组件（201）的内平台的位移，得到待测工件（10）表面的三维形貌。

2.根据权利要求1所述的一种垂直扫描测量白光干涉测头，其特征在于：所述照明光路（4）包括白光光源（401）、光源支架（402）、第一照明光路镜筒（403）、第二照明光路镜筒（404）、照明光路镜筒支架（405）、照明光路支承板（406）、透镜组（407）、孔径光阑（408）、视场光阑（409）、第一反射镜（410）和第一透镜（411）；所述白光光源（401）固设在光源支架（402）上，光源支架（402）与第一照明光路镜筒（403）的一端可拆卸固定连接，第一照明光路镜筒（403）的另一端与第二照明光路镜筒（404）的一端可拆卸固定连接，第二照明光路镜筒（404）的另一端固设在照明光路镜筒支架（405）上，照明光路镜筒支架（405）固设在照明光路支承板（406）上，照明光路镜筒支架（405）的侧面开设有通孔A，透镜组（407）安装在第一照明光路镜筒（403）内，孔径光阑（408）和视场光阑（409）从上往下依次安装在第二照明光路镜筒（404）内，第一反射镜（410）设置在照明光路镜筒支架（405）内，第一透镜（411）安装在照明光路镜筒支架（405）内部靠近通孔A的位置，照明光路支承板（406）安装在垂直运动组件（201）一侧。

3.根据权利要求2所述的一种垂直扫描测量白光干涉测头，其特征在于：所述显微干涉组件（5）还包括显微镜支架（502）、第二反射镜（503）和分光镜（504），Mirau干涉显微镜（501）固设在显微镜支架（502）上，显微镜支架（502）与内平台固定连接，在压电陶瓷（202）驱动内平台运动时，显微镜支架（502）跟随内平台同步运动，从而带动Mirau干涉显微镜（501）运动，完成对待测工件（10）表面的垂直扫描测量；所述垂直运动组件（201）上开设有矩形槽，第二反射镜（503）安装在矩形槽内部的上端，分光镜（504）安装在矩形槽内部的下端，第一透镜（411）的光轴经过分光镜（504）的中心点。

4.根据权利要求3所述的一种垂直扫描测量白光干涉测头，其特征在于：所述CCD图像拾取组件（6）包括CCD相机（601）、CCD相机架（602）、第二透镜（603）、第三反射镜（604）、图像拾取光路镜筒（605）、图像拾取光路镜筒支架（606）和图像拾取光路支撑板（607），图像拾取光路镜筒支架（606）的侧面开设有通孔B，CCD相机（601）固设在CCD相机架（602）的一端，CCD相机架（602）的另一端与图像拾取光路镜筒（605）的一端可拆卸固定连接，图像拾取光路镜筒（605）的另一端固设在图像拾取光路镜筒支架（606）上，图像拾取光路镜筒支架（606）固设在图像拾取光路支撑板（607）上，透镜（603）安装在图像拾取光路镜筒（605）内，第三反射镜（604）安装在图像拾取光路镜筒支架（606）内，第三反射镜（604）的反射面与第二反射镜（503）的反射面相对安装，图像拾取光路支撑板（607）安装在垂直运动组件（201）另一侧。