[发明专利]共焦测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种共焦测量系统，其特征在于，包括激光光源、第一分束镜、第二分束镜、聚焦透镜、位置测量单元和角度测量单元；其中，

所述位置测量单元为差动共焦测量组件；

所述角度测量单元包括第三分束镜、第一柱面镜、第一线阵探测器、第二柱面镜和第二线阵探测器；

所述激光光源发出的光束经所述第一分束镜分束透射至所述聚焦透镜进行聚焦，聚焦后的光束入射至待测物表面，经所述待测物表面反射后穿过所述聚焦透镜后，入射至所述第一分束镜，经所述第一分束镜反射至所述第二分束镜进行分光，一部分光束被透射作为角度测量光束入射至所述角度测量单元进行角度测量，另一部分被反射作为位置测量光束入射至所述位置测量单元进行位置测量；

所述角度测量光束入射至所述第三分束镜进行分光，透射光束作为第一角度测量光束依次入射至所述第一柱面镜和所述第一线阵探测器，反射光束作为第二角度测量光束依次入射至所述第二柱面镜和第二线阵探测器，采集所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过对所述数据进行分析，进而获取所述待测物的倾斜角度信息；

所述差动共焦测量组件根据差动共焦测量法获得待测物的位置信息；

结合所述位置信息和所述倾斜角度信息，同时获取所述待测物的面型信息和倾角信息。

2.根据权利要求1所述的共焦测量系统，其特征在于，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜均为平凸型柱面透镜，且分别为凸面朝向所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器。

3.根据权利要求1所述的共焦测量系统，其特征在于，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜相互垂直设置。

4.根据权利要求1所述的共焦测量系统，其特征在于，所述差动共焦测量组件包括传动组件、第四分束镜、焦前聚焦透镜、焦前针孔、焦前光电探测器、焦后聚焦透镜、焦后针孔、焦后光电探测器；其中，

所述传动组件与所述聚焦透镜固定连接，所述传动组件控制所述聚焦透镜沿所述激光光束方向往复移动来控制所述待测表面的成像位置，所述干涉测距仪用于测量所述聚焦透镜移动的位移数值；所述焦前聚焦透镜的物平面位于焦前，在其像平面设置所述焦前光电探测器；所述焦后聚焦透镜的物平面位于焦后，在其像平面设置所述焦后光电探测器；

所述位置测量光束入射至所述第四分束镜进行分光，一部分光束被反射作为焦前测量光束，所述焦前测量光束依次通过所述焦前聚焦透镜、所述焦前针孔后入射至所述焦前光电探测器；另一部分光束被透射作为焦后测量光束，所述焦后测量光束依次通过所述焦后聚焦透镜、所述焦后针孔后入射至所述焦后光电探测器。