專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，特別是應(yīng)用于菲索干涉儀、以檢測(cè)光學(xué)球面鏡片的表面精度及曲率半徑用的非接觸式檢測(cè)鏡頭。(二)
背景技術(shù)：
：在球面鏡片的生產(chǎn)過(guò)程中，鏡片精度的檢測(cè)至關(guān)重要。菲索干涉儀是檢測(cè)球面鏡片表面精度的主要檢測(cè)儀器。菲索干涉儀包括光源A、發(fā)散鏡片B、分光棱鏡C、準(zhǔn)直鏡D、檢測(cè)鏡頭E和攝像器F。光源A可使用發(fā)出單一波長(zhǎng)的氣體放電燈，例如氦氣和鈉燈，一般采用激光；攝像器F可為CCD攝像機(jī)；檢測(cè)鏡頭E朝向待測(cè)物G的一面稱(chēng)為基準(zhǔn)面H。它的工作原理是這樣的如圖1所示，光源A產(chǎn)生的光束經(jīng)過(guò)發(fā)散鏡片B、分光棱鏡C和準(zhǔn)直鏡D后，垂直入射檢測(cè)鏡頭E,—部分光在檢測(cè)鏡頭E的基準(zhǔn)面H被反射，形成參照光路Ib，參照光路Ib經(jīng)過(guò)分光棱鏡C進(jìn)入攝像器F;—部分光透過(guò)基準(zhǔn)面H照射在待測(cè)面M上，移動(dòng)待測(cè)物G,如果光線垂直照射在待測(cè)面M上時(shí)，此時(shí)光線將從待測(cè)面M反射，形成檢測(cè)光路Ia,檢測(cè)光路Ia按原路返回，經(jīng)過(guò)分光棱鏡C，亦反射進(jìn)入攝像器F。根據(jù)光的干涉原理一一兩列或幾列具有相同頻率、振動(dòng)方向相同的光波在空間相遇時(shí)相互迭加，在某些區(qū)域始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象；參照光路Ib和檢測(cè)光路Ia在攝像器F上形成干涉條紋，工作人員根據(jù)條紋形狀觀察待測(cè)物G的表面精度。另外，把待側(cè)面G移動(dòng)至光束聚集點(diǎn)位置，反射光線的波面180度回轉(zhuǎn)以后返回檢測(cè)鏡頭E,與基準(zhǔn)面H反射光線產(chǎn)生干涉以后，可以觀察大干涉儀條紋，此時(shí)待測(cè)物G移動(dòng)的距離R即為該鏡片的曲率半徑。在整個(gè)干涉儀中，檢測(cè)鏡頭是最重要的部件之一，鏡頭的性能決定了測(cè)量的精度。檢測(cè)鏡頭的各透鏡片都要求有很高的表面精度，而且如果基準(zhǔn)面反射的光束和從待測(cè)面反射的光束的強(qiáng)度差別較大時(shí)，得到的干涉就會(huì)不夠明顯。為了增強(qiáng)基準(zhǔn)面反射的光線，一些生產(chǎn)商會(huì)在基準(zhǔn)面上鍍上反射膜。但是由于在檢測(cè)過(guò)程中需要移動(dòng)待測(cè)物，待測(cè)物與檢測(cè)鏡頭常發(fā)生碰撞，可能會(huì)碰花反射膜，甚至?xí)鰝鶞?zhǔn)面，因此需要設(shè)計(jì)一種成本低，能較好地分配兩個(gè)光束強(qiáng)度的檢測(cè)鏡頭。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低、成像效果好的檢測(cè)鏡頭。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，包括鏡簡(jiǎn)和鏡簡(jiǎn)內(nèi)至少兩片的透鏡片，最接近待測(cè)物的透鏡片為基準(zhǔn)鏡片，基準(zhǔn)鏡片朝向待測(cè)物的一面為基準(zhǔn)面，其中，基準(zhǔn)面是空白的，其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，在各透鏡片的表面鍍上增透膜，這樣可以使激光光東盡可能的透過(guò)，避免光束在各透鏡表面被反射消耗，而在基準(zhǔn)面上不鍍制任何膜層，目的在于使基準(zhǔn)鏡反射光線盡量多，能量與從待測(cè)物反射光線相當(dāng)，以形成最清晰的干涉條紋。亦避免出現(xiàn)被待測(cè)物碰花膜層的情況出現(xiàn)。上述所述的增透膜為中心波長(zhǎng)為632.8nm的單層膜。所述的基準(zhǔn)面的表面精度小于或等于Y/20，其中y為632.8nm。上述所述的基準(zhǔn)鏡片外部套有固定簡(jiǎn)，固定簡(jiǎn)安裝在鏡簡(jiǎn)內(nèi)腔里，所述的固定筒包括鎖壓環(huán)和固定座，固定座和鎖壓環(huán)之間形成環(huán)狀凹槽固定基準(zhǔn)鏡片。由于基準(zhǔn)鏡片的基準(zhǔn)面為超高精密表面，基準(zhǔn)鏡片組裝進(jìn)入鏡簡(jiǎn)后，容易因擠壓或其它應(yīng)力作用而產(chǎn)生變形，影響測(cè)量精度；通過(guò)固定座和鎖壓環(huán)來(lái)固定的基準(zhǔn)鏡片，可避免基準(zhǔn)鏡片受到擠壓和應(yīng)力，而且組裝更方便。上述所述的固定座與鎖壓環(huán)之間通過(guò)螺紋連接。所述的鏡簡(jiǎn)與固定簡(jiǎn)之間通過(guò)螺紋連接。上述所述的鏡筒內(nèi)腔靠近待測(cè)物的一端端部設(shè)有平臺(tái)，所述的固定簡(jiǎn)安裝在平臺(tái)上。上述所述的鏡簡(jiǎn)內(nèi)腔靠近光源的一端端部安裝有密封環(huán)。密封環(huán)同時(shí)還起到光闌的作用，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單緊湊。上述所述的鏡筒、固定座、鎖壓環(huán)、密封環(huán)及隔圈采用鋁制成。上述所述的鏡頭包括三片具有正焦距的透鏡片，第一透鏡片為平凸透鏡，其第一表面為凸面、第二表面為平面；第二透鏡片和基準(zhǔn)鏡片為彎月形透鏡，所述的基準(zhǔn)面為凹面。(四)圖1是菲索干涉儀的的工作原理示意圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的所使用的增透膜的分光數(shù)據(jù)圖4是本發(fā)明的光程差參考圖。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明(五)具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括鏡簡(jiǎn)1和鏡簡(jiǎn)1內(nèi)至少兩片的透鏡片，最接近待測(cè)物的透鏡片的為基準(zhǔn)鏡片G3，基準(zhǔn)鏡片G3朝向待測(cè)物的一面為基準(zhǔn)面S7，基準(zhǔn)面S7是空白的，其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。增透膜能令光東盡可能的透過(guò)各個(gè)透鏡并避免光東在各透鏡表面被反射消耗，而在基準(zhǔn)面S7上不鍍制任何膜層，目的在于使基準(zhǔn)鏡反射光線盡量多，能量與從待測(cè)鏡片反射光線相當(dāng)，以形成最清晰的干涉條紋。所述的增透膜為中心波長(zhǎng)為632.8nm的單層膜。如圖4、圖5所示，這樣可使激光光東有98%以上的透過(guò)率，本發(fā)明能很好地分配參照光路和檢測(cè)光路的光能量，使攝影器上的光干涉條紋清淅。為提高檢測(cè)精度，基準(zhǔn)面S7需超高精度的研磨。具體地，所述的基準(zhǔn)面s7的表面精度小于或等于y/20,其中y為632.8nm。由于基準(zhǔn)鏡片G3的基準(zhǔn)面S7為超高精密表面，基準(zhǔn)鏡片S7組裝時(shí)，容易因擠壓或其它應(yīng)力作用而產(chǎn)生變形，影響測(cè)量精度，為了方便組裝并降低損耗，本發(fā)明對(duì)檢測(cè)鏡頭的結(jié)構(gòu)和組裝方法上進(jìn)行了改進(jìn)。如圖2、圖3所示，上述所述的基準(zhǔn)鏡片G3外部套有固定簡(jiǎn)，固定簡(jiǎn)安裝在鏡簡(jiǎn)1內(nèi)腔里，所述的固定簡(jiǎn)包括鎖壓環(huán)3和固定座4，固定座4和鎖壓環(huán)3之間形成環(huán)狀凹槽7固定基準(zhǔn)鏡片G3。上述所述的固定座4與鎖壓環(huán)3之間通過(guò)螺紋連接。所述的鏡筒1與固定簡(jiǎn)之間通過(guò)螺紋連接。上述所述的鏡筒1內(nèi)腔靠近待測(cè)物的一端端部設(shè)有平臺(tái)2，所述的固定筒可安裝在平臺(tái)2上。組裝時(shí)，先將基準(zhǔn)鏡片G3放入固定座4，旋緊鎖壓環(huán)3，由于固定座4與鎖壓環(huán)3之間通過(guò)螺紋連接，安裝時(shí)可較好地控制環(huán)狀凹槽7的大小，亦可避免安裝對(duì)基準(zhǔn)鏡片G3產(chǎn)生擠壓和應(yīng)力。鎖壓環(huán)4鎖住基準(zhǔn)鏡片G3后點(diǎn)膠固定，這時(shí)基準(zhǔn)鏡片G3在固定筒中不能移動(dòng)，保證了各透鏡片的同軸度。通過(guò)固定座3和鎖壓環(huán)4來(lái)固定的基準(zhǔn)鏡片G3，可避免基準(zhǔn)鏡片G3受到擠壓和應(yīng)力。最簡(jiǎn)之間通過(guò)螺紋連接。由于固定筒的保護(hù)可完全消除組裝過(guò)程中鏡簡(jiǎn)1對(duì)基準(zhǔn)鏡片G3產(chǎn)生的擠壓和應(yīng)力，減少鏡片的損耗，而且組裝更方便。上述所述的鏡簡(jiǎn)1內(nèi)腔靠近光源的一端端部安裝有密封環(huán)5。密封環(huán)5同時(shí)還起到光闌的作用，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單緊湊。具體地，所述的鏡頭包括三片具有正焦距的透鏡片，第一透鏡片Gl為平凸透鏡，其第一表面S2為凸面、第二表面S3為平面；第二透鏡片G2和基準(zhǔn)鏡片G3為彎月形透鏡，所述的基準(zhǔn)面S7為凹面。所述的第一透鏡片G1和第二透鏡片G2之間還設(shè)有隔圈6。為使鏡頭有足夠的強(qiáng)度又輕便，所述的鏡簡(jiǎn)l、固定座3、鎖壓環(huán)4、密封環(huán)5及隔圈6釆用鋁制成。以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例本實(shí)施例采用三片式的結(jié)構(gòu)，從光源端起分別是均具有正屈光力的一片平凸鏡片及兩片彎月鏡片。本發(fā)明的優(yōu)選參數(shù)值如表l所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明中，各透鏡片釆用高折射的材料，其中第一透鏡片Gl和第二透鏡片G2均采用H-ZF52A玻璃材質(zhì)，基準(zhǔn)鏡片G3釆用H-ZF7LA玻璃材質(zhì)。上述實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，包括鏡筒和鏡筒內(nèi)至少兩片的透鏡片，最接近待測(cè)物的透鏡片為基準(zhǔn)鏡片，基準(zhǔn)鏡片朝向待測(cè)物的一面為基準(zhǔn)面，其特征在于基準(zhǔn)面是空白的，其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的增透膜為中心波長(zhǎng)為632.8nm的單層膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的基準(zhǔn)面的表面精度小于或等于Y/20，其中Y為632.8nm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的基準(zhǔn)鏡片外部套有固定簡(jiǎn)，固定簡(jiǎn)安裝在鏡簡(jiǎn)內(nèi)腔里，所述的固定簡(jiǎn)包括鎖壓環(huán)和固定座，固定座和鎖壓環(huán)之間形成環(huán)狀凹槽固定基準(zhǔn)鏡片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的固定座與鎖壓環(huán)之間通過(guò)螺紋連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的鏡筒與固定簡(jiǎn)之間通過(guò)螺紋連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的鏡簡(jiǎn)內(nèi)腔靠近待測(cè)物的一端端部設(shè)有平臺(tái)，所述的固定簡(jiǎn)安裝在平臺(tái)上。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的鏡簡(jiǎn)內(nèi)腔靠近光源的一端端部安裝有密封環(huán)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的鏡簡(jiǎn)、固定座、鎖壓環(huán)及密封環(huán)采用鋁制成。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，其特征在于所述的鏡頭包括三片具有正焦距的透鏡片，第一透鏡片為平凸透鏡，其第一表面為凸面、第二表面為平面；第二透鏡片和基準(zhǔn)鏡片為彎月形透鏡，所述的基準(zhǔn)面為凹面。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種用于球面檢測(cè)儀的檢測(cè)鏡頭，包括鏡筒和鏡筒內(nèi)至少兩片的透鏡片，最接近待測(cè)物的透鏡片為基準(zhǔn)鏡片，基準(zhǔn)鏡片朝向待測(cè)物的一面為基準(zhǔn)面，其中，基準(zhǔn)面是空白的，其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，在各透鏡片的表面鍍上增透膜可以使激光光束盡可能的透過(guò)，避免光束在各透鏡表面被反射消耗，而在基準(zhǔn)面上不鍍制任何膜層，目的在于使基準(zhǔn)鏡反射光線盡量多，能量與從待測(cè)鏡片反射光線相當(dāng)，以形成最清晰的干涉條紋。亦避免出現(xiàn)被待測(cè)鏡片碰花膜層的情況出現(xiàn)。文檔編號(hào)G01B9/02GK101639338SQ20091004209公開(kāi)日2010年2月3日申請(qǐng)日期2009年8月18日優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日發(fā)明者張曉鋒,李偉娜,梁宏皓,譚志勇申請(qǐng)人:鳳凰光學(xué)(廣東)有限公司