【技术实现步骤摘要】
一种白光干涉仪自动对焦装置及方法
本专利技术涉及白光干涉仪领域，具体涉及一种白光干涉仪自动对焦装置及方法。
技术介绍
白光干涉仪主要用于测量表面形貌和膜层，在机械、电子、光学、材料等领域均具有广泛的应用。白光干涉仪利用了宽光谱光源具有较短的相干长度的特点，只有在零光程差位置处干涉条纹才会最清晰，因而通过垂直扫描而寻找条纹最清晰的位置就可确定被测样品的高度。白光干涉仪的光源光谱越宽，出现条纹的垂直范围越小，测量精度越高。一般白光LED光源光谱宽度在0.1μm左右，其相干长度约在3μm左右。白光干涉仪测量前必须寻找到干涉条纹(或称为“对焦”)，而条纹出现的范围与光源的相干长度相当(在微米量级)，这会耗费大量的时间对焦，对测量效率造成很大的影响，并影响测量的自动化。利用白光干涉仪的干涉条纹清晰度与样品偏离零光程差位置的数值(称为“离焦量”)有关的特点，许多方法通过采集不同轴向位置的干涉条纹并计算其对比度或清晰度，再加以搜索算法进而寻找条纹清晰度最高的轴向位置，进而实现自动对焦(吴志顺等，基于阈值判定法的白光干涉仪自动扫描技...
【技术保护点】
1.一种白光干涉仪自动对焦装置，包括光源、匀光片(3)、照明镜组(4)、分光镜(5)、干涉物镜(6)、管镜(7)、相机(8)和扫描器(9)，所述窄光谱光源(1)和宽光谱光源(2)发出的光经匀光片(3)匀化后，进入照明镜组(4)形成准直光束，准直光束被分光镜(5)反射后通过干涉物镜(6)照明在样品(10)上，样品(10)反射的光束依次经过干涉物镜(6)、分光镜(5)、管镜(7)照射在相机(8)上，所述干涉物镜(6)能够在扫描器(9)的带动下沿干涉物镜(6)的光轴方向移动，其特征在于，所述光源包括两种能够独立工作的窄光谱光源(1)和宽光谱光源(2)；/n所述窄光谱光源(1)的中...
【技术特征摘要】
1.一种白光干涉仪自动对焦装置，包括光源、匀光片(3)、照明镜组(4)、分光镜(5)、干涉物镜(6)、管镜(7)、相机(8)和扫描器(9)，所述窄光谱光源(1)和宽光谱光源(2)发出的光经匀光片(3)匀化后，进入照明镜组(4)形成准直光束，准直光束被分光镜(5)反射后通过干涉物镜(6)照明在样品(10)上，样品(10)反射的光束依次经过干涉物镜(6)、分光镜(5)、管镜(7)照射在相机(8)上，所述干涉物镜(6)能够在扫描器(9)的带动下沿干涉物镜(6)的光轴方向移动，其特征在于，所述光源包括两种能够独立工作的窄光谱光源(1)和宽光谱光源(2)；
所述窄光谱光源(1)的中心波长为λ1；
所述宽光谱光源(2)的中心波长为λ2。
2.根据权利要求1所述的一种白光干涉仪自动对焦装置，其特征在于，所述窄光谱光源(1)是独立的单色光源，宽光谱光源(2)是白光光源。
3.根据权利要求1所述的一种白光干涉仪自动对焦装置，其特征在于，还包括窄带滤光片，所述宽光谱光源(2)为由白光光源，所述窄光谱光源(1)由白光光源与窄带滤光片组合而成。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述白光干涉仪自动对焦装置的自动对焦方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)启动装置，开启窄光谱光源(1)；
2)放置样品(10)，沿光轴方向调整样品(10)的位置，直到相机(8)上出现干涉条纹，在相机(8)的干涉条纹图像上设定兴趣区域，兴趣区域含有M个像素；
3)扫描器(9)开始沿正方向按步长D移动，D＝P*λ1/2，P为任意自然数，正方向可以是沿着光轴方向的任何方向，扫描器(9)每移动距离D相机(8)采集一幅干涉条纹图像，在z(i)、z(i+1)、z(i+2)三个位置处采集的干涉条纹图像分别为I(i)、I(i+1)、I(i+2)，z(i+2)-z(i+1)＝D，z(i+1)-z(i)＝D，I(i)、I(i+1)、I...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘乾，黄小津，张辉，李璐璐，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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