[發明專利]測量儀及測量方法

有效

• 申請號: 201710011277.8
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN108278977B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 談順毅;邱家鋮
• 申請（專利權）人: 上海慧希電子科技有限公司;邱家鋮
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發明提供了一種測量儀和一種測量方法，其中本發明提供的測量儀，包括光發生模塊、光信號接收模塊、光路系統、控制模塊和空間光調制模塊。該光發生模塊產生入射光束并將該入射光束經該光路系統傳輸至該空間光調制模塊和待測物體。該空間光調制器接收第一調制信號和該入射光束，產生第一調制光束，并將其射入該光路系統。該光路系統接收該第一調制光束和參考光束，并傳輸至該光信號接收模塊。該光信號接收模塊生成測量數據并傳輸至該控制模塊。本發明提出的測量儀及測量方法，由于采用空間光調制器和迭代算法，可以完全確定待測物體的參數。因此，本發明提出的測量儀及測量方法，具有可測量任何類型表面，測量速度快，準確度高的特點。

技術領域

本發明涉及一種測量儀及測量方法，尤其涉及一種使用空間光調制器進行測量的測量儀及測量方法。

背景技術

隨著科技的進步和加工水平的提高，人們傾向于在制造中使用高精度的部件，以提供高性能的產品。尤其是，使用為特定化功能設計的，非通用的，結構較為復雜的高精度部件(例如光學器件，透鏡、反射鏡等)。由于當可以提供這樣的高精度部件時，可以使得產品的設計者具有較少的限制，從而實現更強的產品性能和更好的產品形態，所以即使這類復雜高精度部件的生產成本較高，但產業中對于這類部件的需求仍是有增無減。這就在質量控制領域對部件生產商提出了新的挑戰。對這類部件進行高精度測量對生產過程中的質量控制十分重要。傳統的高精度測量方法是，使用干涉儀和高精度參考件對生產出來的部件進行測量。然而這種傳統的測量方法存在如下問題：

1.傳統測量方法需要制造一個高精度的參考件。這會產生一系列不利后果，包括高精度的參考件制作難度較大而導致的成本上升和生產周期加長，參考件本身誤差導致的誤差積累，反復安裝和取下參考件導致的參考件磨損等。

2.傳統測量方法速度較慢。采用傳統的干涉儀進行測量，其測量本身的速度較慢。速度慢的原因是多方面的，例如，使用傳統的干涉儀進行測量經常會產生偏心、偏軸等問題，需通過物理方式調節，不停校準，效率低。

3.傳統測量方法不確定性較大。一方面，采用傳統的干涉儀進行測量，其測量結果是干涉數據，(通常是干涉圖像)。需要人們通過觀察得到的圖像，憑經驗判斷待測部件與參考件存在何種差別，不確定性較大。另一方面，即使判斷出斷待測部件與參考件存在何種差別，也難以精確確定差別的位置和大小，導致在后續工序中消除差異的難度也較大。

因此，需要提出一種新的測量儀及測量方法，以解決現有測量技術中存在的問題。

發明內容

本發明提出了一種測量儀及測量方法，具有可測量任何類型表面，測量速度快和準確度高的特點。

本發明提供了一種測量儀和一種測量方法，其中本發明提供的測量儀，包括光發生模塊、光信號接收模塊和光路系統，其特征在于，還包括：控制模塊和空間光調制模塊。該光發生模塊產生入射光束并將該入射光束輸入該光路系統。該光路系統將該入射光束傳輸至該空間光調制模塊和待測物體。該空間光調制器接收來自該控制模塊的第一調制信號，和該入射光束，產生第一調制光束，并將該第一調制光束輸入該光路系統。該光路系統接收該第一調制光束和返回自該待測物體的參考光束，并傳輸至該光信號接收模塊。該光信號接收模塊接收該第一調制光束和該參考光束，生成測量數據并傳輸至該控制模塊。

根據本發明的至少一個實施例，該光路系統包括光學系統包含第一透鏡子系統、第二透鏡子系統和合路子系統。其中合路子系統將該入射光束傳輸至該空間光調制模塊和該待測物體，并將第一調制光束和參考光束傳輸至該光信號接收模塊。該第一透鏡子系統根據該空間光調制器的尺寸匹配該合路子系統傳輸至空間光調制模塊的入射光束。該第二透鏡子系統根據該光信號接收模塊的尺寸匹配該第一調制光束和參考光束。

根據本發明的至少一個實施例，該控制模塊根據該測量數據，生成第二調制信號,并將該第二調制信號作為新的第一調制信號，并再次接收該測量數據。