CN110553593A - 双激光干涉非接触厚度测量仪 - Google Patents

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武毓钦
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Abstract

本发明公开了一种使用两个激光干涉仪对被检测物体的两个面进行定位非接触测量物体厚度的仪器，包括干涉仪基座、高低调节系统，激光器、准直镜，PCS分光棱镜、图像传感器CCD，光栅尺，精密交叉导轨、光学探头、偏振片，本发明操作简单，可实时动态的看到检测的数据。

Description

双激光干涉非接触厚度测量仪
技术领域
本发明属于光学测量技术领域，具体涉及的是一种透明材料或不透明材料等表面反光物体的厚度非接触测量。
背景技术
在光学领域中，透镜的中心厚度的测量具有重要意义，透镜分为凸透镜、凹透镜、平面镜，材料分为透光材料(可见光)和不透光(红外材料)材料表面也分硬的和软的。目前基本上检测透镜中心厚度都用接触式测量。极其容易碰伤光学元件表面，本发明为非接触测量无需多次测量、公式换算，不碰伤光学元件表面、操作简单，精度高(正负1um)
发明内容
本发明为了解决实际生产操作中非接触检测光学元器件中心厚度、提供一种不碰伤光学元件表面提高检测效率、操作简单、快速、精确适合大批量检测，
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案：
上、下各一台激光干涉仪中间为透镜高低调节座，后部为上部光学探头调节座、连接光栅尺。
使用PCS分光棱镜，偏振片使上下干涉光路不干扰，将上下两个光学探头对准，两个干涉图像同时出现干涉直线条纹，把光栅尺数显表归零。上、下部光路一样，激光发出激光进入PCS分光棱镜再进入准直镜，准直平行光进入光学探头、下部光学探头焦点落在被检测物体的下表面，下表面反射回的波前像经图像传感器CCD产生猫眼像，下部光学探头为固定焦点通过调节微调架使被测物体下表面与下部光学探头重合。移动后部微调架使上部光学探头上下移动焦点与被测物体上表面重合并产生猫眼像、这时光栅数显尺显示的就为被测物体的厚度。
具体实施方案
下面结合附图和具体实施方式对本发明双激光干涉厚度测量仪进一步详细说明。
激光器13发出激光经过PCS分光棱镜12，到准直镜11、准直镜11给光学探头10提供准直平行光，光学探头10焦点与被测物体表面重合反射回的光经过原光路返回经PCS分光棱镜12、分光给反射镜14，反射镜14把光经过偏振片15、照射到图像传感器CCD16上、光学探头10为固定焦点，通过调整微调架9 使被测物体下表面与光学探头10焦点重合，就可在监视器上看到实时动态的图像，激光器1发出激光经过PCS分光棱镜2，到准直镜6、准直镜6给光学探头7提供准直平行光，光学探头7焦点与被测物体表面重合反射回的光经过原光路返回经PCS分光棱镜2、分光给反射镜5，反射镜5把光经过偏振片4、照射到图像传感器CCD3上，就可在监视器上看到实时动态的图像。光学探头7经过精密微调架与光栅尺连在一起，这时根据实时动态的图像进行调整，将上下两个光学探头对准，两个图像同时出现干涉直条纹把光栅尺数显表归零，调整光学探头7使其与被测物体上表面重合，根据实时动态的图像调整猫眼像这时光栅尺数显表上显示的就是被测物体的厚度。
附图说明
图1是本发明所述的双激光干涉非接触厚度测量仪示意图
1、激光器 2、PCS分光棱镜 3、图像传感器CCD 4、偏振片 5、反射镜 6、准直镜
7、上部光学探头 8、被测物体 9、微调架 10、下部光学探头 11准直镜 12、PCS分光棱镜
13、激光器 14、反射镜 15、偏振片 16、图像传感器CCD 17、上部光学探头调节座
18、光栅尺。

Claims (3)

1.双激光干涉非接触厚度测量仪，其特征在于、对表面反光的材料都可以测量其厚度，仪器包括两个激光干涉仪分别在被测物体的正上方和正下方，PCS分光棱镜、图像传感器CCD、偏振片、准直镜、光学探头，光栅尺、测量厚度用的精密调整架。
2.根据权利要求1的所述的双激光干涉非接触厚度测量仪，其特征在于测量厚度用的精密调整架，包括一个精密微调架、一套高精度光栅尺。
3.根据权利要求1的所述的双激光干涉非接触厚度测量仪，其特征在于PCS分光棱镜、偏振片。
步骤1、将上下两个光学探头对准，两个干涉图像同时出现干涉直线条纹，把光栅尺数显表归零。
步骤2、把被测表面反光材料放在上下两个激光干涉仪中间的沉座上，通过调整沉座的高低使下方激光干涉仪的光学探头焦点落在被检测物体的下表面，并产生干涉猫眼像。
步骤3、通过调整上部光学探头使其焦点落在被测反光物体的上表面并产生干涉猫眼像，这时光栅尺数显表上显示的读数就是被测物体的厚度。
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