一種離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學檢測技術領域，具體是一種基于斐索干涉儀的離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置。
【背景技術】
[0002]光學元件的傳統(tǒng)檢測方法與技術已沿用了數(shù)十年。光學檢測涉及被測元件材料、口徑、種類以及測試技術、儀器和設備等。被測元件的種類繁多，包括有平行平板、球面、非球面、自由曲面、衍射光柵、錐鏡、柱面透鏡等，非球面中有特殊的非球面如拋物面、橢球面、雙曲面和除此以外的其它非球面。光學檢測中常用的主要儀器可分為干涉儀類、表面輪廓儀類、MTF測試儀類、精密球徑儀類、焦距與偏心測試儀器類及其它儀器等。
[0003]國內外都在研制和發(fā)展各自的先進儀器。國內以南京理工大學和成都太科公司為代表的干涉儀制造廠家，各類數(shù)字式干涉儀的產(chǎn)品口徑有Φ25πιπι?Φ600πιπι;進口以美國Zygo公司為代表的從口徑4"?32"的各類干涉儀；Zygo公司以3D干涉顯微鏡為基本原理發(fā)展的非接觸式表面輪廓儀，從早期的Maxim 3D 5700到現(xiàn)代最新的Zemapper System等；英國Tayloy-Hobson觸針式輪廓儀；滿足實際需求的三坐標測量儀、4D干涉儀等。然而，在光學檢測儀器和技術應用上，仍存在很多問題和不足，比如使用輪廓儀無法得到整個面的面形精度，使用平面鏡測量則受限于平面鏡的大小。
[0004]目前，尚未有關于離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于斐索干涉儀的離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置，該裝置能夠快速準確地測量離軸拋物面鏡的面形精度。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置，該裝置由斐索干涉儀、標準球面鏡、輔助凹球面柱、基座盤、五維調整架、標準平面鏡、二維調整架、承托固定底板、第一底座以及第二底座組成；
[0007]所述斐索干涉儀上安裝有所述標準球面鏡，所述標準球面鏡是所述斐索干涉儀的光束輸出窗口；
[0008]所述基座盤位于所述斐索干涉儀的下方，所述基座盤上設有待測離軸拋物面鏡和輔助凹球面柱；
[0009]所述基座盤設于所述五維調整架頂面；
[0010]所述標準平面鏡設于所述二維調整架的底面；
[0011]所述二維調整架位于所述待測離軸拋物面鏡的上方；
[0012]所述五維調整架固定于所述承托固定底板上；
[0013]所述承托固定板設于所述第二底座上；
[0014]所述斐索干涉儀、二維調整架設于所述第一底座上。
[0015]所述基座盤呈圓形，所述輔助凹球面柱設于所述基座盤的中心處，所述待測離軸拋物面鏡在所述基座盤的四周呈中心對稱分布。
[0016]所述輔助凹球面柱的凹球面曲率半徑與所述待測離軸拋物面鏡的焦距相等。
[0017]所述凹球面的最低點與所述待測離軸拋物面鏡的頂點重合。
[0018]所述輔助凹球面柱直徑為20-50mm。
[0019]所述二維調整架具有Tip和Tilt 二維調整。
[0020]所述五維調整架具有X、Y、Z、Tip和Tilt五維調整。
[0021]所述離軸拋物面鏡為凹面鏡。
[0022]本實用新型的有益效果是通過使用不同標準球面鏡來測量不同尺寸的離軸拋物面鏡，擴大了測量范圍，并且能夠快速準確地測量離軸拋物面鏡的面形精度。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置的結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置的左視圖；
[0025]圖3為本實用新型離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置的光路圖；
[0026]圖4為標準平面鏡及其二維調整架的仰視圖；
[0027]圖5為待測離軸拋物面鏡的三視圖；其中，a為正視圖，b為左視圖，c為俯視圖；
[0028]圖6為基座盤包含輔助凹球面柱與待測離軸拋物面鏡的俯視圖及剖面圖。
[0029]圖中:1 一斐索干涉儀，2—標準球面鏡，3—待測離軸拋物面鏡，4一輔助凹球面柱，5—標準平面鏡，6—二維調整架，7一五維調整架，8—基座盤，9一承托固定底板，10一第一底座，11 一第二底座；
[0030]100—斐索干涉儀發(fā)出的平行球面單色光，200—經(jīng)標準球面鏡透射的球面光線，300—經(jīng)輔助凹球面柱反射的光線，400—經(jīng)待測離軸拋物面鏡反射的平行光線，500—經(jīng)標準平面鏡再次反射回的平行光線，600—經(jīng)待測離軸拋物面鏡再次反射匯聚的光線，700—經(jīng)標準球面鏡折射回干涉儀的光線；
[0031]A—標準球面鏡的內反射面，A’ 一標準球面鏡的外表面，B—待測離軸拋物面鏡，C一輔助凹球面鏡的表面，0—輔助凹球面的中心點(拋物面頂點)。
【具體實施方式】
[0032]以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型做進一步說明。
[0033]本實施例所述的待測離軸拋物面鏡3為待測金屬，除此以外的紅外材料或塑料等可以經(jīng)過SPDT加工的材料的離軸拋物面鏡均可應用于本實用新型。
[0034]請參閱圖1-6，一種離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置，由斐索干涉儀1、標準球面鏡2、輔助凹球面柱4、基座盤8、五維調整架7、標準平面鏡5、二維調整架6、承托固定底板9、第一底座10以及第二底座11組成；
[0035]所述斐索干涉儀1上安裝有所述標準球面鏡2，所述標準球面鏡2是所述斐索干涉儀1的光束輸出窗口 ；所述基座盤8位于所述斐索干涉儀1的下方，所述基座盤8上設有待測離軸拋物面鏡3和輔助凹球面柱4 ;所述基座盤8設于所述五維調整架7頂面；所述標準平面鏡5設于所述二維調整架6的底面；所述二維調整架6位于所述待測離軸拋物面鏡3的上方；所述五維調整架7固定于所述承托固定底板9上；所述承托固定板9設于所述第二底座11上；所述斐索干涉儀1、二維調整架6設于所述第一底座10上。
[0036]所述基座盤8呈圓形，所述輔助凹球面柱4設于所述基座盤8的中心處，所述待測離軸拋物面鏡3在所述基座盤8的四周呈中心對稱分布。
[0037]所述輔助凹球面柱4的凹球面曲率半徑與所述待測離軸拋物面鏡3的頂點曲率半徑相等，且所述凹球面的最低點與所述待測離軸拋物面鏡3的頂點重合。
[0038]所述輔助凹球面柱4的直徑為20mm。
[0039]所述二維調整架6具有Tip和Tilt 二維調整；五維調整架7具有X、Y、Z、Tip和Tilt五維調整。
[0040]圖2是本實用新型離軸拋物面鏡面形精度的檢測裝置的光路圖，標準球面鏡的內反射面A作為參考平面，其面形精度是小于λ/20，B是經(jīng)單點金剛石車床加工而成的待測金屬離軸拋物面鏡的拋物面，C與Β是同時經(jīng)單點金剛石車床加工而成的凹球面與離軸拋物面，該凹球面的最低點0點為拋物面頂點，并且其曲率半徑等于拋物面的焦距。
[0041]斐索干涉儀發(fā)出的平行球面單色光100入射到標準球面鏡2后，一部分光被標準球面鏡2的內反射面Α反射，該反射光線攜帶標準球面波信息。另一部分光經(jīng)標準球面鏡2的內反射面A透射(稱為光線200)后，先匯聚到焦點F再發(fā)散入射到輔助凹球面鏡的表面C和待測離軸拋物面B。根據(jù)拋物面的光學性質:焦點F發(fā)出的球面光波經(jīng)拋物面后平行出射，平行光波經(jīng)拋物面反射會聚到焦點F。為了將拋物面的光軸調整到與干涉儀的光軸平行，引入一輔助凹球面，該凹球面的曲率半徑等于拋物面的焦距，并且該球面與拋物面一同加工，該輔助凹球面的中心點(拋物面頂點)0與拋