[发明专利]二维和三维一体化成像测量系统

摘要

本发明公开了一种二维和三维一体化成像测量系统，其特征是由像散自动对焦单元、光源单元、Linnik干涉单元和图像接收单元构成。本发明以固定的系统架构，集成了多种先进的成像技术，可以高效的应对各种精密测量的要求，主要运用于微零件结构的二维几何参数测试，MEMS、IC和光学微器件的加工、质量和表面形貌的检测，以及生物组织医学测量等。

主权项

二维和三维一体化成像测量系统，其特征是由像散自动对焦单元(1)、光源单元(2)、Linnik干涉单元(3)和图像接收单元(4)构成；在所述像散自动对焦单元(1)中，由半导体激光器(5)发出的中心波长为650nm的红光激光依次经分光光栅(6)和第一分光镜片(7)反射到反射镜(8)上，再经反射镜(8)反射进入准直镜(9)中，由所述准直镜(9)整形输出平行的红光激光光束进入光源单元(2)；在所述光源单元(2)中，卤素灯(12)发出的宽光谱白光光束通过导光光纤(13)后依次经集光镜(14)、偏振片(15)和第二分光镜片(16)，与来自像散自动对焦单元(1)的红光激光光束一起进入Linnik干涉单元(3)；在所述Linnik干涉单元(3)中，白光光束和红光激光光束经过分光棱镜(17)分成相互垂直的参考光束和测量光束，分别进入参考臂和测量臂中；所述参考光束在参考臂中依次经过第一光阑(18)、第一1/4波片(19)和第一显微物镜(20)聚焦在由压电陶瓷驱动器(22)驱动的参考镜(21)上；所述测量光束在测量臂中依次经过第二光阑(24)、第二1/4波片(25)和第二显微物镜(26)聚焦到被测物(33)上；所述参考光束和测量光束分别在参考镜(21)和被测物(33)中反射后原路返回并汇合至分光棱镜(17)，再由所述分光棱镜(17)分成相互垂直的两束光，其中的一束光按照原路依次经过第二分光镜片(16)、准直镜(9)和反射镜(8)后，再经第一分光镜片(7)和像散透镜(10)聚焦在四象限探测器(11)上；另一束光进入图像接收单元(4)中；在所述图像接收单元(4)中，红光激光光束被带阻滤光片(27)阻挡；白光光束经过带阻滤光片(27)后由偏振分光棱镜(28)分成相互垂直的水平偏振光和垂直偏振光，再分别通过水平偏振筒镜(29)和垂直偏振筒镜(31)，成像在水平偏振CCD相机(30)和垂直偏振CCD相机(32)上。