工艺表面较高的粗糙度测量自动聚焦技术的应用

干涉仪外形测试

除距离测量外，也有许多干涉仪测量方法能用到工件的表面，它
们在具有高精度加工表面的工件，如光学元件的外面连续的传播。它
们在机床工业中的应用受测量方法的固有的边界条件限制，例如，振
动的灵敏度或工艺表面的比较高的粗糙度，这些造成了当用连续的光
照射时，会引起斑点，因此干扰了干涉仪的信号。

经过测试，根据测试工件的几何构造，不同类型的干涉仪适用于
不同的地方附加的测量方法有基于绕射光学的应用(全息干涉仪)或适
用于光学粗糙表面(散斑干涉仪，白光干涉仪)的应用。

 自动聚焦方式
自动聚焦方式允许以高分辨率逐点测量位移。为了实现这一点，
从激光二极管发出的光首先对准目标，然后用一个可移动透镜投影到
测量物体的表面。通过控制位置，透镜的位置被校正，使照明光束的
焦距落在测量物体的表面上。通过透镜瞄准仪、分光器，把光线反射
回探测器的焦点上，从而能检测到偏差。例如，与付科(勒特)方法一
致，由孔径光阑和一个不同的光电二极管组成。如果测量物体在焦点
上，它很快在差值光电二极管的两段间成像。否则，孔径光阑引起投
影光的斑点只照亮两段中的一个，从而导致模糊图像，透镜的位置可
被校正，在引导透镜中的位置传感器将获得它的位置并提供测量信号
。通过扫描测量物体，可以实现对轮廓的二维或三维测量。

这种方法的好处是测量点横向扩充较小(大致lμm)，纵向分辨率
大致是10nm，不利的是小的工作距离(最大15mm)和测量范围(最大300
μm)，由于连续测量值的获得，还有相对较长的测量时间。自动聚焦
系统用于测量小的构件的布局和粗糙度的度量(只在波状的情况下)。

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