专利名称：用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪。
背景技术：
干涉显微镜主要用于测量Rz为O. 032-0. 8iim(VlO-V14)的工程表面粗糙度、 高度较小的沟槽和台阶尺寸等，自上世纪中叶至今一直是非接触测量高等级表面粗糙度的 主要仪器，上海光学仪器厂生产的6JA干涉显微镜是国内市场上的主要产品。但随着微电 子、超细加工及生物技术等技术的迅速发展，要求真实反映表面的形貌及其它表面功能特 征等，传统的干涉显微镜所测的数据过于简单，测量范围小，且测量误差大、测量效率低，已 不能适应新的国家标准的要求。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪， 以克服传统的干涉显微镜所测的数据过于简单，测量范围小，且测量误差大、测量效率低， 已不能适应新的国家标准要求的不足。 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现 —种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，包括防震平台，所述防震 平台的上表面设有仪器主机、电子控制器和计算机，仪器主机与电子控制器之间、电子控制 器与计算机之间均通过导线连接，所述仪器主机包括6JA干涉显微镜、CCD (电荷耦合器件) 摄像、全息衍射光栅计量装置和支架座，支架座的上表面设有共基面运动X-Y工作台，共基 面运动X-Y工作台上表面的左侧设有全息衍射光栅计量装置，共基面运动X-Y工作台上表 面的右侧设有垂直位移驱动装置，垂直位移驱动装置的上表面设有垂直位移工作台座，垂 直位移工作台座包括计量衍射光栅和压电陶瓷，压电陶瓷通过柔性铰与垂直位移工作台座 连接，垂直位移工作台座的正上方设有6JA干涉显微镜，6JA干涉显微镜的侧壁上设有CCD 摄像。 本实用新型的有益效果为将传统的6JA干涉显微镜配以纳米计量、驱动、CCD摄 像、计算机技术及强大的软件系统，能精确测量Rz为0. 001-2. 0 ii m的三维表面形貌特征， 主要用来测量二、三维表面粗糙度、台阶、沟槽高度和表面轮廓尺寸等，产品既有继承性，又 能满足工程表面测量的发展要求，是一种理想的表面非接触测量仪器。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。 图1是本实用新型实施例所述的一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓 测量仪的仪器主机的内部结构示意图； 图2是本实用新型实施例所述的一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓 测量仪的工作原理图。
3[0010] 图中 1、防震平台；2、仪器主机；3、电子控制器；4、计算机；5、6JA干涉显微镜；6、CCD摄 像；7、全息衍射光栅计量装置；8、支架座；9、共基面运动X-Y工作台；10、垂直位移驱动装 置；11、垂直位移工作台座；12、计量衍射光栅；13、压电陶瓷；14、柔性铰。
具体实施方式如图l-2所示，本实用新型实施例所述的一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三 维轮廓测量仪，包括防震平台l，所述防震平台1的上表面设有仪器主机2、电子控制器3和 计算机4，仪器主机2与电子控制器3之间、电子控制器3与计算机4之间均通过导线连接， 所述仪器主机2包括6JA干涉显微镜5、 CCD摄像6、全息衍射光栅计量装置7和支架座8， 支架座8的上表面设有共基面运动X-Y工作台9，共基面运动X-Y工作台9上表面的左侧设 有全息衍射光栅计量装置7，共基面运动X-Y工作台9上表面的右侧设有垂直位移驱动装 置IO，垂直位移驱动装置10的上表面设有垂直位移工作台座ll，垂直位移工作台座11包 括计量衍射光栅12和压电陶瓷13，压电陶瓷13通过柔性铰14与垂直位移工作台座11连 接，垂直位移工作台座11的正上方设有6JA干涉显微镜5，6JA干涉显微镜5的侧壁上设有 CCD摄像6。 在具体使用时，将仪器主机2及电子控制器3与计算机4连接并安置在防震平台1 上，将待测样品放置在垂直位移工作台座11上，垂直位移工作台座11由压电陶瓷13纳米 级等距驱动，干涉条纹随之移动，白光干涉条纹由改造后的6JA干涉显微镜5获得，CCD摄 像6记录每一步移动的干涉图像，由电子控制器3操作，全息衍射光栅计量装置7精确记录 每一步位移，经过计算机4对所有图像进行处理。即可得到表面的三维形貌图形，再由分析 软件系统进行分析处理。 以上本实用新型实施所述的用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪， 将传统的6JA干涉显微镜升级为三维轮廓测量仪，保留原显微镜人工读数、评定功能，可 通过单幅图像获取二维参数及曲线，其垂直位移量由衍射光栅干涉计量，工作台具有大量 程高精度特征。所述用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，能精确测量Rz为 0. 001-2. 0 ii m的三维表面形貌特征，主要用来测量二、三维表面粗糙度、台阶、沟槽高度和 表面轮廓尺寸等，以克服传统干涉显微镜测量范围小、测量误差大、测量效益低的不足，产 品既有继承性，又能满足工程表面测量的发展要求，是一种理想的表面非接触测量仪器。
权利要求一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，包括防震平台(1)，所述防震平台(1)的上表面设有仪器主机(2)、电子控制器(3)和计算机(4)，仪器主机(2)与电子控制器(3)之间、电子控制器(3)与计算机(4)之间均通过导线连接，其特征在于所述仪器主机(2)包括6JA干涉显微镜(5)、CCD摄像(6)、全息衍射光栅计量装置(7)和支架座(8)，支架座(8)的上表面设有共基面运动X-Y工作台(9)，共基面运动X-Y工作台(9)上表面的左侧设有全息衍射光栅计量装置(7)，共基面运动X-Y工作台(9)上表面的右侧设有垂直位移驱动装置(10)。
2. 根据权利要求1所述的用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，其特征在 于所述垂直位移驱动装置(10)的上表面设有垂直位移工作台座(11)。
3. 根据权利要求1或2所述的用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，其特 征在于所述垂直位移工作台座(11)包括计量衍射光栅(12)和压电陶瓷(13)，压电陶瓷 (13)通过柔性铰(14)与垂直位移工作台座(11)连接，垂直位移工作台座(11)的正上方设 有6JA干涉显微镜(5) ， 6JA干涉显微镜(5)的侧壁上设有CCD摄像(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，包括防震平台，所述防震平台的上表面设有仪器主机、电子控制器和计算机，所述仪器主机包括6JA干涉显微镜、CCD摄像、全息衍射光栅计量装置和支架座，支架座的上表面设有共基面运动X-Y工作台，共基面运动X-Y工作台上表面的左侧设有全息衍射光栅计量装置，共基面运动X-Y工作台上表面的右侧设有垂直位移驱动装置，垂直位移驱动装置的上表面设有垂直位移工作台座，垂直位移工作台座的正上方设有6JA干涉显微镜。本实用新型的有益效果为能精确测量Rz为0.001-2.0μm的三维表面形貌特征，产品既有继承性，又能满足工程表面测量的发展要求，是一种理想的表面非接触测量仪器。
文档编号G01B9/023GK201476761SQ200920175590
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者罗先照, 胡志强 申请人:苏州海兹思纳米科技有限公司