振动测量的方法以及干涉仪的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的振动测量的方法。
[0002]本发明还涉及根据权利要求17的前序部分所述的干涉仪。
[0003]尤其是，本发明涉及测量两个或三个方向上的振动的方法，并且描述了用于本申请的干涉仪。
【背景技术】
[0004]目前，有多种用于测量几何大小(诸如距离)、表面形式、维度、运动和振动的光学干涉测量技术和仪器。
[0005]挪威专利314323及其专利族是描述使用干涉仪并且使用所谓的时间平均记录来测量小结构中的振动的硬件和算法的一个示例。这是具有针对测量的单个敏感方向的二维解决方案。
[0006]三维振动记录和用于三维测量的系统在现有技术中是已知的。
[0007]三维测量的主要问题是测量和找寻不同方向之间的振动相位关系。如果物体以具有恒定频率和振幅的稳态振动进行振动，则可以一次测量一个方向(例如，首先X方向，然后Y方向，最后Z方向)上的振动。但是，找寻不同方向和不同测量值之间的相位关系会是困难的。
[0008]解决这个问题的一种方式是在同一时间在不同方向上同时执行测量，并且获得不同测量值之间的时间关系(temporal relat1n)。
[0009]如果从特定方向对被研宄物体进行成像，则大部分干涉测量系统测量这个观察方向上的振动，例如，如申请人的挪威专利314323中描述的。用激光束或者用另一个(部分)相干光源进行的物体照射将随后与观察方向对齐(in-line)。对于敏感度方向与观察方向垂直或至少带有与观察方向垂直的分量的平面内测量，当使用干涉测量方法时，照射一般源于不同于观察方向的其它方向。具有与观察方向垂直的敏感度方向的平面内测量的典型设置由来自各侧的两个照射光束组成，如图1中所示。在这种情况下，在干涉仪中不需要内部参考光束，因为干涉和干涉测量敏感度是通过两个照射光束之间的干涉来实现的。
[0010]利用图1中的设置，可在一个平面内方向上进行测量。正常过程将是随后用两个其它光源从其它方向照射物体，以实现其它平面内方向上的敏感度。两个第一光源也可移动到新位置以进行这样的第二次记录。在两个方向上执行平面内测量的这种方式的缺点是，需要被研宄物体周围有用于不同方向上的照射源的空间。
[0011]现有技术的解决方案还有如下缺点:在被研宄物体一侧的可用空闲空间少并且用户难以接近(access)物体。
[0012]如果使用四个照射光源(一次使用两个，或者可供选择地，同时使用所有这四个)用于在两个方向上的平面内测量，则找寻两个平面内方向上的测量之间的相位关系也会是复杂的。
[0013]还有一些基于频闪照射或频闪成像原理的平面内测量的系统。这些系统在高频率测量方面具有问题，并且还具有有限的振幅分辨率的问题。
[0014]因此，需要可用于小显微物体的振动的二维记录和全三维记录两者的方法和干涉仪。
[0015]因此，需要能够执行平面内测量和平面外测量两者的方法和干涉仪。
【发明内容】
[0016]本发明的主要目的是提供解决了现有技术的上述问题的方法和干涉仪。
[0017]本发明的一个目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪被布置用于提供测量物体中两个或三个方向上的振动。
[0018]本发明的另一个目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪提供两个平面内方向之间的振动相位关系。
[0019]本发明的又一目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪还提供两个平面内方向和第三个平面外方向之间的振动相位关系。
[0020]本发明的再一目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪在被研宄物体的一侧提供空闲空间以使用户更容易接近物体。
[0021]本发明的一个目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪测量具有两个或更多个敏感方向(一次一个方向)的物体，其中，一次用一个或多个相干照射光束来照射物体。
[0022]本发明的一个目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪能够执行平面内测量和平面外测量两者。
[0023]本发明的其它目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪使用三个照射光束进行平面内测量，其中，这三个照射光束中的一个公共用于两个方向上的平面内测量。
[0024]本发明的一个目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪被布置用于使用两个照射光束在平面外方向上进行测量，且其中该两个照射光束中的一个被用作参考光束。
[0025]本发明的其它目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪被布置用于对平面外测量的照射光或参考光束进行相位调节。
[0026]本发明的一个目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪被布置用于在照射光束路径上平移和/或旋转漫射器以提供散斑图案(speckle pattern)变化。
[0027]本发明的其它目的是提供方法和干涉仪，该方法和干涉仪提供尤其是小且显微的物体中振动的全三维记录，其也可应用于较大的结构。
[0028]本发明的又一目的是使用相位调节和时间平均记录，以能够以高频在所有方向(平面内和平面外)上进行测量。
[0029]发明
[0030]在权利要求1中描述了测量物体在两个或三个方向上的振动的方法。在权利要求2至16中描述了所述方法的优选特征。
[0031]在权利要求17中描述了测量物体在两个或三个方向上的振动的干涉仪。在权利要求18至24中描述了干涉仪的优选特征。
[0032]本发明提供了测量被研宄物体在两个或三个方向上的振动的方法和干涉仪。
[0033]尤其是，本发明提供了涉及在干涉测量构造中使用成像系统的方法和干涉仪，其中，依次从不同方向照射物体，以获得在三个方向(优选地，坐标系中的X、Y和Z方向)上具有敏感度的测量。
[0034]这样将提供被研宄物体的全三维矢量振动位移。
[0035]根据本发明，物体可被成像到探测器阵列(例如，可以是CCD阵列)上。
[0036]根据本发明，物体一次以一个频率振动，物体振动激励被布置成可由控制单元控制，控制单元被布置到干涉仪。
[0037]根据本发明，物体以恒定频率和恒定振幅在特定时间段内振动。测量发生在这个时间段内，且可持续不足一秒直至数分钟。
[0038]本发明被布置用于使用所谓的时间平均记录，在时间平均记录中，探测器阵列在一个或许多振动时间段内曝光，但本发明还可以使用记录原理，该记录原理涉及相比于振动时间段的短曝光时间。
[0039]根据本发明，以两个或更多个敏感方向(一次一个方向)来测量物体，其中，一次用一个或多个相干照射光束来照射物体。在XYZ坐标系内，优选地依次在X、Y和Z方向上执行测量。如果XY平面代表物体的平面内方向，Z方向代表平面外方向，则通过用单个照射光并且还另外通过使用参考光束照射物体，来执行Z测量，参考光束被扩展以直接照射探测器阵列。
[0040]对于平面内测量，两个照射光用于X方向，且两个照射光束用于Y方向，其中，一个照射光束公共用于这两个方向。
[0041]根据本发明，干涉仪优选地包括调节器和控制单元。控