無衍射斑干涉儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無衍射斑干涉儀，包括投光部和成像部；所述投光部包括激光器、反射鏡、旋轉毛玻璃、分光棱鏡、分光板以及第一準直鏡；所述成像部包括標準鏡、樣品承載部以及圖像傳感器；其中，激光器發(fā)射出的激光經第一反射鏡反射后依次通過旋轉毛玻璃、分光棱鏡、分光板以及第一準直鏡形成平行光射出；平行光經所述標準鏡照射所述樣品承載部上的待測樣品；再經待測樣品和標準鏡反射后返回并依次通過第一準直鏡、分光板以及分光棱鏡入射所述圖像傳感器。本發(fā)明中由馬達驅動的旋轉毛玻璃放置在光源部分，馬達與旋轉毛玻璃的同軸穩(wěn)定、震動等因素對成像系統(tǒng)幾乎沒有影響；本發(fā)明簡化了結構，降低了成本。
【專利說明】無衍射斑干涉儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及干涉儀，具體地，涉及一種無衍射斑干涉儀。
【背景技術】
[0002]激光干涉儀采用時間與空間相干度很高的He-Ne激光器作為光源，其良好的空間相干性會帶來一定的副作用:儀器內鏡片表面的灰塵、疵病或材料內部的缺陷，均會弓I起嚴重的衍射斑，俗稱為“牛眼環(huán)”。衍射斑疊加在干涉條紋圖像上，會給后續(xù)的數據處理帶來干擾。
[0003]經過對現有技術的檢索，發(fā)現申請?zhí)枮?00910069745.2，發(fā)明名稱為共路激光干涉儀的發(fā)明包括激光器、偏振分光鏡、反射鏡、衍射光柵、偏振片、凸透鏡和光電探測器，在激光器發(fā)出光束方向上放置偏振分光鏡，偏振分光鏡的分光面與激光器發(fā)出光束方向成45°在偏振分光鏡的分光面方向上的上側和下側分別放置反射鏡和衍射光柵；在出射光的方向上依次放置偏振片、凸透鏡和光電探測器，這三個兀件的光軸方向與偏振分光鏡的分光面成45° ,與激光器發(fā)出光束方向成90°。雖然此發(fā)明將激光多普勒技術與激光偏振干涉技術相結合，增強光路對外界環(huán)境的抗干擾能力，但是仍然會產生衍射斑，影響激光干涉儀的干涉條紋品質，進而降低了激光干涉儀的測量分辨力和精度。
【發(fā)明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種無衍射斑干涉儀。
[0005]根據本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀，包括投光部和成像部；
[0006]所述投光部包括激光器、第一反射鏡、旋轉毛玻璃、分光棱鏡、分光板以及第一準直鏡；所述成像部包括標準鏡、樣品承載部以及圖像傳感器；
[0007]其中，激光器發(fā)射出的激光經第一反射鏡反射后依次通過旋轉毛玻璃、分光棱鏡、分光板以及第一準直鏡形成平行光射出；平行光經所述標準鏡照射所述樣品承載部上的待測樣品；再經待測樣品和標準鏡反射后返回并依次通過第一準直鏡、分光板以及分光棱鏡入射所述圖像傳感器。
[0008]優(yōu)選地,還包括馬達,所述馬達驅動所述旋轉毛玻璃旋轉。
[0009]優(yōu)選地，還包括C-Lens透鏡，所述C-Lens透鏡配合所述旋轉毛玻璃使依次入射旋轉毛玻璃和C-Lens透鏡的激光形成面光源并向所述分光棱鏡發(fā)射球面光。
[0010]優(yōu)選地，還包括發(fā)散鏡，由所述第一反射鏡射出的激光通過所述發(fā)散鏡入射所述旋轉毛玻璃。
[0011]優(yōu)選地，還包括第二準直鏡，所述第二準直鏡設置在所述圖像傳感器的輸入端的前端。
[0012]優(yōu)選地,所述馬達與所述旋轉毛玻璃的連接點位于所述旋轉毛玻璃的中心。
[0013]優(yōu)選地，所述激光器米用He-Ne激光器。
[0014]優(yōu)選地，所述圖像傳感器采用CXD圖像傳感器。[0015]與現有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0016]1、本發(fā)明中整個光路中只有一級成像系統(tǒng)，具有更高的成像MTF，C⑶上接收的圖像売度均勻，具有更聞的干涉條紋品質；
[0017]2、本發(fā)明中由馬達驅動的旋轉毛玻璃放置在光源部分，馬達與旋轉毛玻璃的同軸穩(wěn)定、震動等因素對成像系統(tǒng)幾乎沒有影響；
[0018]3、本發(fā)明簡化了結構，降低了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0020]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明中光源部分的結構示意圖。
[0022]圖中:
[0023]I 為 He-Ne 激光器；
[0024]2為第一反射鏡；
[0025]3為發(fā)散鏡；
[0026]4為馬達；
[0027]5為旋轉毛玻璃；
[0028]6 為 C-Lens 透鏡；
[0029]7為分光棱鏡；
[0030]8為分光板；
[0031]9為第一準直鏡；
[0032]10為標準鏡；
[0033]11為樣品承載部；
[0034]12為第二反射鏡；
[0035]13為對準分劃板；
[0036]14 為對準 CMOS ；
[0037]15為第二準直鏡；
[0038]16為(XD圖像傳感器；
[0039]17為顯微物鏡；
[0040]18為成像鏡頭。
【具體實施方式】
[0041]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0042]在本實施例中，如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀，包括投光部和成像部；[0043]所述投光部包括激光器、第一反射鏡2、旋轉毛玻璃5、分光棱鏡7、分光板8以及第一準直鏡9 ;所述成像部包括標準鏡10、樣品承載部11以及圖像傳感器；
[0044]其中，激光器發(fā)射出的激光經第一反射鏡2依次通過旋轉毛玻璃5、分光棱鏡7、分光板8以及第一準直鏡9形成平行光射出；平行光經通過所述標準鏡10照射所述樣品承載部11上的待測樣品；由待測樣品和標準鏡10反射后返回并依次通過第一準直鏡9、分光板8以及分光棱鏡7入射所述圖像傳感器。所述激光器采用He-Ne激光器I。所述圖像傳感器采用CXD圖像傳感器16。
[0045]本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀還包括馬達4，所述馬達4驅動所述旋轉毛玻璃旋轉5，馬達4與所述旋轉毛玻璃5的連接點位于所述旋轉毛玻璃5的中心。本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀還包括C-Lens透鏡6，所述C-Lens透鏡6配合所述旋轉毛玻璃5使依次入射旋轉毛玻璃5和C-Lens透鏡6的激光形成面光源并向所述分光棱鏡7發(fā)射球面光。本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀還包括發(fā)散鏡3，由所述第一反射鏡2射出的激光通過所述發(fā)散鏡3入射所述旋轉毛玻璃5。本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀還包括第二準直鏡15，所述第二準直鏡15設置在所述圖像傳感器的輸入端的前端。
[0046]當使用本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀時，首先由He-Ne激光器I輸出的激光經第一反射鏡2轉折后入射發(fā)散鏡3進行擴束，然后打在由馬達4帶動的旋轉毛玻璃5上。由毛玻璃5與C-Lens透鏡6構成的光源系統(tǒng)中形成面光源，該面光源發(fā)出的球面光透過分光棱鏡7,由分光板8反射后,經第一準直鏡9形成平行光。該平行光分別由標準鏡10與樣品承載部11上的待測樣品反射，沿第一準直鏡9返回，一部分經光分光板8反射后再由分光棱鏡7反射，然后經第二準直鏡15再次形成平行光，直接由CCD圖像傳感器16接收，即在像面位置由CXD圖像傳感器16接收；另一部分透過分光板8經第二反射鏡12反射后通過對準分劃板13入射對準CMOS 14。
[0047]儀器內部光學鏡片表面的灰塵、疵病等，均會引起嚴重的衍射斑。衍射斑疊加在干涉條紋圖像上，會給后續(xù)的數據處理帶來干擾。本發(fā)明提供的無衍射斑干涉儀將旋轉毛玻璃放置在光源部分與C-Lens透鏡形成的面光源來替代傳統(tǒng)的點光源，這種方法形成的面光源可降低激光的空間相干性，有效消除灰塵顆粒等引起的衍射斑。與此同時，可直接將CCD圖像傳感器放置在像面位置來接收干涉條紋，去掉了傳統(tǒng)結構中的二級成像系統(tǒng)，簡化了結構，降低了成本。
[0048]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。
【權利要求】
1.一種無衍射斑干涉儀，其特征在于，包括投光部和成像部； 所述投光部包括激光器、第一反射鏡、旋轉毛玻璃、分光棱鏡、分光板以及第一準直鏡；所述成像部包括標準鏡、樣品承載部以及圖像傳感器； 其中，激光器發(fā)射出的激光經第一反射鏡反射后依次通過旋轉毛玻璃、分光棱鏡、分光板以及第一準直鏡形成平行光射出；平行光經所述標準鏡照射所述樣品承載部上的待測樣品；再經待測樣品和標準鏡反射后返回并依次通過第一準直鏡、分光板以及分光棱鏡入射所述圖像傳感器。
2.根據權利要求1所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，還包括馬達，所述馬達驅動所述旋轉毛玻璃旋轉。
3.根據權利要求1或2所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，還包括C-Lens透鏡，所述C-Lens透鏡配合所述旋轉毛玻璃使依次入射旋轉毛玻璃和C-Lens透鏡的激光形成面光源并向所述分光棱鏡發(fā)射球面光。
4.根據權利要求1所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，還包括發(fā)散鏡，由所述第一反射鏡射出的激光通過所述發(fā)散鏡入射所述旋轉毛玻璃。
5.根據權利要求1所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，還包括第二準直鏡，所述第二準直鏡設置在所述圖像傳感器的輸入端的前端。
6.根據權利要求2所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，所述馬達與所述旋轉毛玻璃的連接點位于所述旋轉毛玻璃的中心。
7.根據權利要求1所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，所述激光器采用He-Ne激光器。
8.根據權利要求1所述的無衍射斑干涉儀，其特征在于，所述圖像傳感器采用CCD圖像傳感器。
【文檔編號】G01N21/45GK104019738SQ201410157909
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】祝沛 申請人:上海乾曜光學科技有限公司
專業(yè)數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
