[发明专利]用于白光干涉成像的内置转盘式滤波片切换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种白光干涉显微成像技术，特别是用于白光干涉成像的内置转盘式滤波片切换装置。

背景技术

在现代测量技术中出现了许多基于光学的微观轮廓测量仪器，其中，白光扫描干涉显微镜法采用白光光源，结构类似于干涉显微镜，通过压电陶瓷驱动参考镜进行扫描干涉，使干涉条纹扫描过整个被测表面，根据干涉条纹的光强极值对应表面最佳干涉位置获得表面的高度信息，继而得到被测样品的三维形貌，具有较高的测量精度、纵向测量范围大、表面信息直观、测量精度高和全视场三维测量等优点。

在白光干涉显微成像测量过程中，时常需要将白光切换单色光，或者增加遮挡片，而现今大部分白光干涉显微成像系统均为显微镜改造而来，其结构简单，自动化程度低，采用的切换方式为手动插放滤波片或者挡片，这样反复插放滤波片，滤波片会有损伤，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于白光干涉成像的内置转盘式滤波片切换装置，包括暗箱外壳、切换转盘、半反半透镜及镜座、转盘传动机构；暗箱外壳上端面设有CCD镜筒连接口，暗箱外壳下端面设置物镜连接口，暗箱外壳后端面设置光源入射孔；半反半透镜及镜座包括半反半透镜和镜座，半反半透镜通过镜座固定于暗箱外壳内且位于CCD镜筒连接口和物镜连接口之间；切换转盘设置若干安装不同参数滤波片或挡片的通光孔；转盘传动机构包括转盘齿轮、电机齿轮、转盘轴，转盘轴固定于暗箱外壳前端面内壁上，转盘轴与切换转盘下底面中心通过转盘轴承连接，转盘齿轮与切换转盘上底面中心固定连接，电机齿轮与转盘齿轮啮合，电机齿轮与外部电机的转轴固定连接。

作为本发明的一种改进，该装置还包括转盘自动定位器，所述转盘自动定位器包括微型步进电机、圆盘式挡片、光电开关、外围控制电路；微型步进电机通过电机支架固定在暗箱外壳上端面上，微型步进电机的电机转轴穿过暗箱外壳上端面与电机齿轮固定连接；光电开关包括设置于暗箱外壳上端面的光电发射端和光电接收端且二者之间设置挡片通道；圆盘式挡片包括圆盘基座和挡片，圆盘基座固定于电机转轴上，挡片沿圆盘机座的周向设置若干且圆盘基座在微型步进电机驱动下带动挡片通过挡片通道；外围控制电路与光电开关连接。

作为本发明的一种改进，该装置还包括转盘锁定器，所述转盘锁定器包括套筒、弹簧、推杆；套筒固定于暗箱外壳侧面上，且该暗箱外壳侧面设置推杆通孔；推杆穿过套筒和推杆通孔伸入暗箱外壳内；弹簧套于推杆上，一端固定于推杆上且另一端固定于暗箱外壳的侧壁上；所述切换转盘沿侧面的周向设置若干与推杆匹配的凹槽且每一凹槽对应一通光孔。

本发明与现有技术相比,，具有以下优点：(1)切换转盘上可同时安装多个滤波片或者挡片，采用齿轮啮合和步进电机驱动，结构紧凑、转动精确、易于控制，不需反复进行滤波片插换；(2)设有自动定位装置，采用光电开关作为位置传感器，当挡片遮挡光电开关产生信号时，对应的滤波片同步和轴线重合，外围电路控制步进电机停止，滤波片切换定位准确、快速；(3)设有手动锁定装置，当不需要切换滤波片或者关机状态下，可以锁定转盘，限制运动。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图，其中图1(a)为立体图，图1(b)为主视图的剖视图。

图2为本发明转盘自动定位器结构示意图，其中图2(a)为立体图，图2(b)主视图的剖视图。

图3为本发明转盘传动机构结构示意图，其中图3(a)为立体图，图3(b)主视图的剖视图。

图4为本发明的转盘锁定器示意图,其中图4(a)为剖视图，图4(b)为推杆零件示意图，图4(c)为套筒剖视图。

图5为本发明的光路示意图。

具体实施方式

结合图1，一种用于白光干涉成像的内置转盘式滤波片切换装置，包括暗箱外壳1、转盘锁定器2、转盘自动定位器3、切换转盘4、半反半透镜及镜座5、转盘传动机构6。

暗箱外壳1由上盖6-7、底板、后板、前板6-6以及两个侧板组成，上盖开有CCD镜筒连接口，用于与图像采集模块连接；底板设置物镜连接口，用于与干涉物镜连接；后板开有光源入射孔，用于与平行光源模块连接；

半反半透镜及镜座5包括半反半透镜和镜座，半反半透镜通过镜座固定于暗箱外壳1的底板上且位于CCD镜筒连接口和物镜连接口之间；半反半透镜中心位于入射光和中轴线的交点上，用于反射入射光源进入干涉物镜，同时透过经镜头反射回来的光线进入图像采集模块。