本發(fā)明涉及光學(xué)檢測，特別涉及一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置；此外，本發(fā)明還涉及一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于傳統(tǒng)的球面干涉儀，有兩類難以檢測的球面鏡片，第一類是大口徑、大曲率半徑的凸面鏡片；第二類是大孔徑的半球面鏡片。想要全口徑檢測，對(duì)于前者來說，需要研制超常規(guī)大口徑的干涉儀與球面鏡頭，對(duì)于后者來說，需要研制超小f數(shù)的球面鏡頭，這兩者都會(huì)造成制造難度和成本呈幾何量級(jí)的上升，幾乎難以實(shí)現(xiàn)。

2、目前最優(yōu)的解決方案是采用球面子孔徑拼接技術(shù)，將鏡片曲面劃分為一個(gè)個(gè)常規(guī)鏡頭能夠檢測的子孔徑，對(duì)每個(gè)子孔徑單獨(dú)檢測，最后將所有的子孔徑檢測結(jié)果拼接縫合在一起，來實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡片的檢測。

3、顯然，在使用子孔徑拼接技術(shù)的過程中，由于要把曲面劃分成一個(gè)個(gè)子孔徑來分別檢測，待檢鏡片或干涉儀必然會(huì)發(fā)生平移和轉(zhuǎn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)，來調(diào)整相關(guān)子孔徑的位置和角度。在此過程中，關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)方向上的誤差，將直接影響測量值的準(zhǔn)確度，或者會(huì)造成更多的調(diào)整步驟，延長測試時(shí)間，降低測試效率，甚至偏差過大會(huì)導(dǎo)致測試失敗。因此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位是極其重要的，尤其是在自動(dòng)化測量過程中。

4、運(yùn)動(dòng)誤差的來源主要是干涉儀和待測鏡片由于相對(duì)位置偏差而帶來的系統(tǒng)誤差，比如不同軸，不平行等?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常是使用激光測量或者其他高精度量具來對(duì)準(zhǔn)和校準(zhǔn)平移軸。然而，這些方法成本昂貴且非常耗時(shí)。而且在光學(xué)干涉測量設(shè)備中，這些方法不能轉(zhuǎn)化成干涉儀相對(duì)于平移軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸及樣品的對(duì)中方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，解決了由于干涉儀和待測物的位置偏差而影響測量精度，可操作性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單成本低廉。為此，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例還提供一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)方法。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，包括裝置本體，裝置本體設(shè)有用于安裝干涉儀的干涉儀安裝臺(tái)以及用于承載待測物的載物臺(tái)，裝置本體設(shè)有橫移縱移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，干涉儀安裝臺(tái)通過橫移縱移機(jī)構(gòu)安裝于裝置本體，載物臺(tái)通過升降機(jī)構(gòu)安裝于裝置本體，干涉儀安裝臺(tái)和載物臺(tái)均水平設(shè)置；載物臺(tái)設(shè)有偏移量調(diào)節(jié)裝置，待測物通過偏移量調(diào)節(jié)裝置承載于載物臺(tái)。

3、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，橫移縱移機(jī)構(gòu)包括橫向?qū)к墶M向移動(dòng)座和縱向?qū)к?，橫向移動(dòng)座通過橫向?qū)к壴O(shè)置于裝置本體，干涉儀安裝臺(tái)通過縱向?qū)к壴O(shè)置于橫向移動(dòng)座。

4、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，裝置本體的頂部、橫向移動(dòng)座和干涉儀安裝臺(tái)的中間位置均鏤空，干涉儀的光學(xué)測量端通向裝置本體內(nèi)。

5、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，升降機(jī)構(gòu)包括垂直導(dǎo)軌、垂直移動(dòng)座和水平座，垂直移動(dòng)座通過垂直導(dǎo)軌設(shè)置于裝置本體內(nèi)，水平座連接于垂直移動(dòng)座的一側(cè)，載物臺(tái)設(shè)置于水平座。

6、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，偏移量調(diào)節(jié)裝置包括連接板、調(diào)節(jié)板和調(diào)節(jié)件；連接板分別連接于載物臺(tái)的兩側(cè)，連接板的兩端延伸出載物臺(tái)，連接板的兩端分別設(shè)有通孔，調(diào)節(jié)板設(shè)有與通孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔；調(diào)節(jié)件包括調(diào)節(jié)部和螺桿，螺桿與調(diào)節(jié)部連接，螺桿穿過通孔與螺紋孔連接。

7、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，調(diào)節(jié)板與載物臺(tái)之間設(shè)有彈性部件，螺桿依次穿過通孔和彈性部件與螺紋孔連接。

8、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，調(diào)節(jié)部設(shè)有呈圓周陣列排布的防滑槽。

9、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，裝置本體的底部設(shè)有多個(gè)萬向輪。

10、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)方法，包括第一方面的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，方法包括：

11、在載物臺(tái)上放置平面鏡，通過橫移縱移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)干涉儀安裝臺(tái)的位置，使得反射光點(diǎn)出現(xiàn)在十字叉絲的視野范圍內(nèi)；

12、通過偏移量調(diào)節(jié)裝置微調(diào)載物臺(tái)的位置，使得反射光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)十字叉絲的中心位置。

13、在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)方法，通過偏移量調(diào)節(jié)裝置微調(diào)載物臺(tái)的位置包括：

14、通過偏移量調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)件微調(diào)載物臺(tái)相對(duì)于干涉儀的光軸的角度，使得平面鏡的法線與干涉儀的光軸重合。

15、可見，本發(fā)明實(shí)施例的一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置和方法，通過設(shè)置橫移縱移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)使得干涉儀安裝臺(tái)和載物臺(tái)可以做初步對(duì)應(yīng)調(diào)整，通過偏移量調(diào)節(jié)裝置對(duì)載物臺(tái)調(diào)整相對(duì)于干涉儀的光軸的角度，從而校準(zhǔn)測試環(huán)境的微小偏差，解決了由于干涉儀和待測物的位置偏差而影響測量精度，可操作性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單成本低廉。

技術(shù)特征：

1.一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，包括裝置本體(1)，所述裝置本體(1)設(shè)有用于安裝干涉儀(2)的干涉儀安裝臺(tái)(3)以及用于承載待測物(4)的載物臺(tái)(5)，其特征在于，所述裝置本體(1)設(shè)有橫移縱移機(jī)構(gòu)(6)和升降機(jī)構(gòu)(7)，所述干涉儀安裝臺(tái)(3)通過橫移縱移機(jī)構(gòu)(6)安裝于所述裝置本體(1)，所述載物臺(tái)(5)通過升降機(jī)構(gòu)(7)安裝于所述裝置本體(1)，所述干涉儀安裝臺(tái)(3)和載物臺(tái)(5)均水平設(shè)置；所述載物臺(tái)(5)設(shè)有偏移量調(diào)節(jié)裝置(8)，所述待測物(4)通過所述偏移量調(diào)節(jié)裝置(8)承載于所述載物臺(tái)(5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述橫移縱移機(jī)構(gòu)(6)包括橫向?qū)к?61)、橫向移動(dòng)座(62)和縱向?qū)к?63)，所述橫向移動(dòng)座(62)通過所述橫向?qū)к?61)設(shè)置于所述裝置本體(1)，所述干涉儀安裝臺(tái)(3)通過所述縱向?qū)к?63)設(shè)置于所述橫向移動(dòng)座(62)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述裝置本體(1)的頂部、橫向移動(dòng)座(62)和干涉儀安裝臺(tái)(3)的中間位置均鏤空，所述干涉儀(2)的光學(xué)測量端(21)通向所述裝置本體(1)內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)(7)包括垂直導(dǎo)軌(71)、垂直移動(dòng)座(72)和水平座(73)，所述垂直移動(dòng)座(72)通過所述垂直導(dǎo)軌(71)設(shè)置于所述裝置本體(1)內(nèi)，所述水平座(73)連接于所述垂直移動(dòng)座(72)的一側(cè)，所述載物臺(tái)(5)設(shè)置于所述水平座(73)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述偏移量調(diào)節(jié)裝置(8)包括連接板(81)、調(diào)節(jié)板(82)和調(diào)節(jié)件(83)；所述連接板(81)分別連接于所述載物臺(tái)(5)的兩側(cè)，所述連接板(81)的兩端延伸出所述載物臺(tái)(5)，所述連接板(81)的兩端分別設(shè)有通孔，所述調(diào)節(jié)板(82)設(shè)有與所述通孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔；所述調(diào)節(jié)件(83)包括調(diào)節(jié)部(831)和螺桿(832)，所述螺桿(832)與調(diào)節(jié)部(831)連接，所述螺桿(832)穿過所述通孔與所述螺紋孔連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)板(82)與載物臺(tái)(5)之間設(shè)有彈性部件(84)，所述螺桿(832)依次穿過所述通孔和彈性部件(84)與所述螺紋孔連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部(831)設(shè)有呈圓周陣列排布的防滑槽(8311)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述裝置本體(1)的底部設(shè)有多個(gè)萬向輪(11)。

9.一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置，所述方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述通過偏移量調(diào)節(jié)裝置微調(diào)載物臺(tái)的位置包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種用于子孔徑拼接光學(xué)干涉測量校準(zhǔn)裝置和方法，載物臺(tái)設(shè)有偏移量調(diào)節(jié)裝置，待測物通過偏移量調(diào)節(jié)裝置承載于載物臺(tái)，在載物臺(tái)上放置平面鏡，通過橫移縱移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)干涉儀安裝臺(tái)的位置，使得反射光點(diǎn)出現(xiàn)在十字叉絲的視野范圍內(nèi)；通過偏移量調(diào)節(jié)裝置微調(diào)載物臺(tái)的位置，使得反射光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)十字叉絲的中心位置。本發(fā)明通過設(shè)置橫移縱移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)使得干涉儀安裝臺(tái)和載物臺(tái)可以做初步對(duì)應(yīng)調(diào)整，通過偏移量調(diào)節(jié)裝置對(duì)載物臺(tái)調(diào)整相對(duì)于干涉儀的光軸的角度，從而校準(zhǔn)測試環(huán)境的微小偏差，解決了由于干涉儀和待測物的位置偏差而影響測量精度，可操作性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單成本低廉。

技術(shù)研發(fā)人員：祝沛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海乾曜光學(xué)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19