[发明专利]一种用于表面三维形貌测量的白光干涉系统

权利要求书

1.一种用于表面三维形貌测量的白光干涉系统，其特征在于，包括：照明模块、条纹调整和扫描模块、成像模块、处理模块、样品夹持模块、对焦模块以及系统固定模块；其中，

所述照明模块，用于对低相干光进行准直整形；

所述条纹调整和扫描模块，用于调整参考镜的偏转姿态，以调整干涉条纹的幅度和偏转角度，待所述干涉条纹满足扫描要求时进行扫描；

所述成像模块，用于将准直整形后的光分为两束光，一束为照射在被测样品的物光，另一束为照射在所述参考镜的参考光，并将由所述物光的反射光和所述参考光的反射光合束后产生的干涉光放大成像，再将图像传输给所述处理模块；

所述处理模块，用于将接收的图像转化为数字数据并进行解算，重现所述被测样品的表面三维形貌；

所述样品夹持模块，用于固定所述被测样品，使所述被测样品的表面与所述物光垂直；

所述对焦模块，与所述样品夹持模块固定连接，用于调整所述被测样品的位置，使所述成像模块成像清晰；

所述系统固定模块，用于固定所述照明模块、所述条纹调整和扫描模块以及所述成像模块；

所述照明模块，包括：光源、照明光路以及将所述光源和所述照明光路固定在内的第一镜筒；其中，所述照明光路为柯勒照明，包括六组六片镜片，用于对所述光源发出的光进行准直整形；

所述条纹调整和扫描模块，包括：所述参考镜，参考镜底座，移相器，移相器底座，位于所述移相器底座下方的XY方向偏转底座，XY方向偏转电机，位于所述XY方向偏转底座下方的XZ方向偏转底座，XZ方向偏转电机，以及位于所述XZ方向偏转底座下方的安装座；其中，

所述移相器包括U型固定部和插入所述U型固定部内的条形移动部；所述U型固定部固定于所述移相器底座上，所述参考镜通过所述参考镜底座固定在所述条形移动部上，所述条形移动部带动所述参考镜作单方向移动扫描；

所述XY方向偏转电机与所述XY方向偏转底座固定连接，所述XY方向偏转电机的推力端穿过所述XY方向偏转底座中的第一贯穿孔与所述移相器底座沿X轴方向的一端保持接触状态，所述移相器底座沿X轴方向的另一端通过第一转轴结构与所述XY方向偏转底座转动连接；所述XY方向偏转电机穿过所述XY方向偏转底座的部分与所述第一贯穿孔间隙配合，所述第一贯穿孔的中心轴沿Y轴方向；所述第一转轴结构的中心轴沿Z轴方向，所述第一转轴结构由第一固定轴与第一轴承过盈配合组成，所述第一固定轴与所述移相器底座中的第二贯穿孔过渡配合，所述第一轴承与所述XY方向偏转底座中的第三贯穿孔过渡配合；其中，X轴方向为所述条形移动部带动所述参考镜作单方向移动扫描的方向，Y轴方向为水平面内与X轴垂直的方向，Z轴方向为与水平面垂直的方向；

所述XZ方向偏转电机与所述XZ方向偏转底座固定连接，所述XZ方向偏转电机的推力端穿过所述XZ方向偏转底座中的第四贯穿孔与所述XY方向偏转底座沿X轴方向的一端保持接触状态，所述XY方向偏转底座沿X轴方向的另一端通过第二转轴结构与所述XZ方向偏转底座转动连接；所述XZ方向偏转电机穿过所述XZ方向偏转底座的部分与所述第四贯穿孔间隙配合，所述第四贯穿孔的中心轴沿Z轴方向；所述第二转轴结构的中心轴沿Y轴方向，所述第二转轴结构由第二固定轴与第二轴承过盈配合组成，所述第二固定轴与所述XY方向偏转底座中的第五贯穿孔过渡配合，所述第二轴承与所述XZ方向偏转底座中的第六贯穿孔过渡配合；

所述XZ方向偏转电机与所述XY方向偏转电机位于所述XY方向偏转底座与所述XZ方向偏转底座沿X轴方向的同一端，所述第一转轴结构与所述第二转轴结构位于所述XY方向偏转底座与所述XZ方向偏转底座沿X轴方向的同一端；所述移相器底座与所述XY方向偏转底座在设置所述XY方向偏转电机的一端通过第一拉伸弹簧连接，所述XY方向偏转底座连接所述第一拉伸弹簧的连接点比所述移相器底座连接所述第一拉伸弹簧的连接点靠近所述XY方向偏转电机；所述XY方向偏转底座与XZ方向偏转底座在设置所述XY方向偏转电机的一端通过第二拉伸弹簧连接，所述XZ方向偏转底座连接所述第二拉伸弹簧的连接点比所述XY方向偏转底座连接所述第二拉伸弹簧的连接点靠近所述XY方向偏转电机；

所述XZ方向偏转底座设有中心轴沿Z轴方向的第七贯穿孔，所述安装座设有中心轴沿Z轴方向的螺纹孔，所述XZ方向偏转底座与所述安装座通过固定螺钉、所述XZ方向偏转底座中第七贯穿孔和所述安装座中螺纹孔的配合固定连接；所述安装座设有中心轴沿X轴方向的第八贯穿孔，所述安装座通过固定螺钉与所述第八贯穿孔的配合将所述条纹调整和扫描模块安装在所述系统固定模块上。