[发明专利]与3D轮廓术组合的相位步进错位干涉法的低相干干涉系统

权利要求书

1.一种便携工业仪器，该便携工业仪器用来按集成和双路方式，对待测试的物体进行干涉条纹投影和错位干涉，该便携工业仪器包括：

-双路干涉仪（1），包括产生双向圆偏振光束的装置；

-相干或准相干光投影装置（2）；

-记录或成像装置（4）；

-第一位置（24）和第二位置（44），在该第一位置（24）处，所述双路干涉仪（1）定位成在功能上与相干或准相干光投影装置（2）相关联，在该第二位置（44）处，所述双路干涉仪（1）定位成在功能上与记录或成像装置（4）相关联，并且反之亦然；

-计算装置（6），包括视频和分析显示器；

-激励装置（5），专用于错位干涉或条纹投影测量；

从而，当双路干涉仪（1）在第一位置（24）处与相干或准相干投影装置（2）相关联时，仪器能够通过干涉条纹投影测量物体的3D形状，也称作波纹法，并且当双路干涉仪（1）在第二位置（44）处与记录或成像装置（4）相关联时，仪器能够对物体进行错位干涉测量，当从一种测量配置移动到另一种时，在干涉仪（1）中的横向光束的方向反转，相干或准相干光的方向在两种操作模式中反转，所述仪器的特征在于：

-双路干涉仪（1）是可反转的，并且关于Savart板对称，该Savart板是中心，并且

-平移装置（3）包括轨道，该平移装置（3）用来精确地将所述双路干涉仪（1）从所述第一位置（24）移动到所述第二位置（44），并且反之亦然，该轨道在其端部之一处弯曲，具有“J”形状，从而干涉仪的精确移动与严格几何平移与角度转动的组合相对应，该角度不超过45°。

2.根据权利要求1所述的便携工业仪器，其特征在于，双路干涉仪（1）依次包括如下部件：第一线性偏振器或P1（11）、第一校准液晶相位可变延迟器或LCVR1（12）、Savart板（13）、第二校准液晶相位可变延迟器或LCVR2（14）、及第二线性偏振器或P2（15）。

3.根据权利要求2所述的便携工业仪器，其特征在于，P1（11）和LCVR1（12）、Savart板（13）、LCVR2（14）和P2（15）分别粘结，并且按块可绕光轴转动，两个块是独立的。

4.根据权利要求2所述的便携工业仪器，其特征在于，在错位干涉模式中，干涉仪（1）在所述第二位置（44）处与记录或成像装置（4）相关联，依次地，P1（11）确保由物体反射的进入相干或准相干光束的线性偏振，LCVR1（12）设置为λ/4延迟板、引入在Savart板（13）前面、及转动使其快和慢轴相对于由P1定义的偏振方向设置在45°处，从而以由此使进入光束圆偏振，Savart板（13）将进入圆偏振光束折射成平行寻常和非常光束，LCVR2（14）使其快和慢轴设置成由Savart板折射的非常和寻常光束的偏振方向与LCVR2的快和慢轴相平行，及在两个光束之间引入已知相移，P2（15）定向在出射光束偏振的45°处并允许在两个光束之间的干涉。

5.根据权利要求2所述的便携工业仪器，其特征在于，在条纹投影模式中，干涉仪（1）在所述第一位置（24）处与相干或准相干光投影装置（2）相关联，考虑到横向光束的方向，干涉仪（1）的部件的顺序关于错位干涉模式被反转，依次地，P2（15）确保来自相干或准相干光投影装置（2）的入射相干光束的线性偏振，LCVR2（14）设置为λ/4延迟板、引入在Savart板（13）前面、及转动使其快和慢轴相对于由P2定义的偏振方向设置在45°处，从而以由此使进入光束圆偏振，Savart板（13）将进入圆偏振光束折射成平行寻常和非常光束，LCVR1（12）使其快和慢轴设置成由Savart板折射的非常和寻常光束的偏振方向与LCVR1的快和慢轴相平行，并且在两个光束之间引入已知相移，P1（11）定向在出射光束偏振的45°处并允许在两个光束之间的干涉。

6.根据权利要求1所述的便携工业仪器，其特征在于，相干或准相干光投影装置（2）包括至少一个低相干激光光源（21）、光束扩展器（22）、光束投影透镜系统（23）、及接受器（24），该接受器（24）用来接收双路干涉仪（1），当在条纹投影模式中使用仪器时，布置在光束扩展器（22）与投影透镜系统（23）之间。