專利名稱::一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,特別是應用于菲索干涉儀、以檢測光學球面鏡片的表面精度及曲率半徑用的非接觸式檢測鏡頭。(二)
背景技術:
:在球面鏡片的生產過程中,鏡片精度的檢測至關重要。菲索干涉儀是檢測球面鏡片表面精度的主要檢測儀器。菲索干涉儀包括光源A、發散鏡片B、分光棱鏡C、準直鏡D、檢測鏡頭E和攝像器F。光源A可使用發出單一波長的氣體放電燈,例如氦氣和鈉燈,一般采用激光;攝像器F可為CCD攝像機;檢測鏡頭E朝向待測物G的一面稱為基準面H。它的工作原理是這樣的如圖1所示,光源A產生的光束經過發散鏡片B、分光棱鏡C和準直鏡D后,垂直入射檢測鏡頭E,—部分光在檢測鏡頭E的基準面H被反射,形成參照光路Ib,參照光路Ib經過分光棱鏡C進入攝像器F;—部分光透過基準面H照射在待測面M上,移動待測物G,如果光線垂直照射在待測面M上時,此時光線將從待測面M反射,形成檢測光路Ia,檢測光路Ia按原路返回,經過分光棱鏡C,亦反射進入攝像器F。根據光的干涉原理一一兩列或幾列具有相同頻率、振動方向相同的光波在空間相遇時相互迭加,在某些區域始終加強,在另一些區域則始終削弱,形成穩定的強弱分布的現象;參照光路Ib和檢測光路Ia在攝像器F上形成干涉條紋,工作人員根據條紋形狀觀察待測物G的表面精度。另外,把待側面G移動至光束聚集點位置,反射光線的波面180度回轉以后返回檢測鏡頭E,與基準面H反射光線產生干涉以后,可以觀察大干涉儀條紋,此時待測物G移動的距離R即為該鏡片的曲率半徑。在整個干涉儀中,檢測鏡頭是最重要的部件之一,鏡頭的性能決定了測量的精度。檢測鏡頭的各透鏡片都要求有很高的表面精度,而且如果基準面反射的光束和從待測面反射的光束的強度差別較大時,得到的干涉就會不夠明顯。為了增強基準面反射的光線,一些生產商會在基準面上鍍上反射膜。但是由于在檢測過程中需要移動待測物,待測物與檢測鏡頭常發生碰撞,可能會碰花反射膜,甚至會碰傷基準面,因此需要設計一種成本低,能較好地分配兩個光束強度的檢測鏡頭。
發明內容為了克服現有技術的不足,本發明提供一種結構簡單成本低、成像效果好的檢測鏡頭。本發明是通過以下技術方案實現的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,包括鏡簡和鏡簡內至少兩片的透鏡片,最接近待測物的透鏡片為基準鏡片,基準鏡片朝向待測物的一面為基準面,其中,基準面是空白的,其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。與現有技術相比,本發明結構簡單,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,避免光束在各透鏡表面被反射消耗,而在基準面上不鍍制任何膜層,目的在于使基準鏡反射光線盡量多,能量與從待測物反射光線相當,以形成最清晰的干涉條紋。亦避免出現被待測物碰花膜層的情況出現。上述所述的增透膜為中心波長為632.8nm的單層膜。所述的基準面的表面精度小于或等于Y/20,其中y為632.8nm。上述所述的基準鏡片外部套有固定簡,固定簡安裝在鏡簡內腔里,所述的固定筒包括鎖壓環和固定座,固定座和鎖壓環之間形成環狀凹槽固定基準鏡片。由于基準鏡片的基準面為超高精密表面,基準鏡片組裝進入鏡簡后,容易因擠壓或其它應力作用而產生變形,影響測量精度;通過固定座和鎖壓環來固定的基準鏡片,可避免基準鏡片受到擠壓和應力,而且組裝更方便。上述所述的固定座與鎖壓環之間通過螺紋連接。所述的鏡簡與固定簡之間通過螺紋連接。上述所述的鏡筒內腔靠近待測物的一端端部設有平臺,所述的固定簡安裝在平臺上。上述所述的鏡簡內腔靠近光源的一端端部安裝有密封環。密封環同時還起到光闌的作用,使結構更簡單緊湊。上述所述的鏡筒、固定座、鎖壓環、密封環及隔圈采用鋁制成。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;第二透鏡片和基準鏡片為彎月形透鏡,所述的基準面為凹面。(四)圖1是菲索干涉儀的的工作原理示意圖2是本發明的結構示意圖3是本發明的所使用的增透膜的分光數據圖4是本發明的光程差參考圖。下面結合附圖對本發明作詳細的說明(五)具體實施例方式本發明包括鏡簡1和鏡簡1內至少兩片的透鏡片,最接近待測物的透鏡片的為基準鏡片G3,基準鏡片G3朝向待測物的一面為基準面S7,基準面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各個透鏡并避免光東在各透鏡表面被反射消耗,而在基準面S7上不鍍制任何膜層,目的在于使基準鏡反射光線盡量多,能量與從待測鏡片反射光線相當,以形成最清晰的干涉條紋。所述的增透膜為中心波長為632.8nm的單層膜。如圖4、圖5所示,這樣可使激光光東有98%以上的透過率,本發明能很好地分配參照光路和檢測光路的光能量,使攝影器上的光干涉條紋清淅。為提高檢測精度,基準面S7需超高精度的研磨。具體地,所述的基準面s7的表面精度小于或等于y/20,其中y為632.8nm。由于基準鏡片G3的基準面S7為超高精密表面,基準鏡片S7組裝時,容易因擠壓或其它應力作用而產生變形,影響測量精度,為了方便組裝并降低損耗,本發明對檢測鏡頭的結構和組裝方法上進行了改進。如圖2、圖3所示,上述所述的基準鏡片G3外部套有固定簡,固定簡安裝在鏡簡1內腔里,所述的固定簡包括鎖壓環3和固定座4,固定座4和鎖壓環3之間形成環狀凹槽7固定基準鏡片G3。上述所述的固定座4與鎖壓環3之間通過螺紋連接。所述的鏡筒1與固定簡之間通過螺紋連接。上述所述的鏡筒1內腔靠近待測物的一端端部設有平臺2,所述的固定筒可安裝在平臺2上。組裝時,先將基準鏡片G3放入固定座4,旋緊鎖壓環3,由于固定座4與鎖壓環3之間通過螺紋連接,安裝時可較好地控制環狀凹槽7的大小,亦可避免安裝對基準鏡片G3產生擠壓和應力。鎖壓環4鎖住基準鏡片G3后點膠固定,這時基準鏡片G3在固定筒中不能移動,保證了各透鏡片的同軸度。通過固定座3和鎖壓環4來固定的基準鏡片G3,可避免基準鏡片G3受到擠壓和應力。最簡之間通過螺紋連接。由于固定筒的保護可完全消除組裝過程中鏡簡1對基準鏡片G3產生的擠壓和應力,減少鏡片的損耗,而且組裝更方便。上述所述的鏡簡1內腔靠近光源的一端端部安裝有密封環5。密封環5同時還起到光闌的作用,使結構更簡單緊湊。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和基準鏡片G3為彎月形透鏡,所述的基準面S7為凹面。所述的第一透鏡片G1和第二透鏡片G2之間還設有隔圈6。為使鏡頭有足夠的強度又輕便,所述的鏡簡l、固定座3、鎖壓環4、密封環5及隔圈6釆用鋁制成。以下為本發明的具體實施例本實施例采用三片式的結構,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。本發明的優選參數值如表l所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發明中,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,基準鏡片G3釆用H-ZF7LA玻璃材質。上述實施例為本發明的較佳實施方式,但本發明的實施方式不限于此,其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均為等效的置換方式,都包含在本發明的保護范圍之內。權利要求1.一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,包括鏡筒和鏡筒內至少兩片的透鏡片,最接近待測物的透鏡片為基準鏡片,基準鏡片朝向待測物的一面為基準面,其特征在于基準面是空白的,其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。2.根據權利要求1所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的增透膜為中心波長為632.8nm的單層膜。3.根據權利要求1所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的基準面的表面精度小于或等于Y/20,其中Y為632.8nm。4.根據權利要求2所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的基準鏡片外部套有固定簡,固定簡安裝在鏡簡內腔里,所述的固定簡包括鎖壓環和固定座,固定座和鎖壓環之間形成環狀凹槽固定基準鏡片。5.根據權利要求4所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的固定座與鎖壓環之間通過螺紋連接。6.根據權利要求4所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的鏡筒與固定簡之間通過螺紋連接。7.根據權利要求5所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的鏡簡內腔靠近待測物的一端端部設有平臺,所述的固定簡安裝在平臺上。8.根據權利要求5所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的鏡簡內腔靠近光源的一端端部安裝有密封環。9.根據權利要求8所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,其特征在于所述的鏡簡、固定座、鎖壓環及密封環采用鋁制成。10.根據權利要求1至9中任意一項所述的一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,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;第二透鏡片和基準鏡片為彎月形透鏡,所述的基準面為凹面。全文摘要本發明公開了一種用于球面檢測儀的檢測鏡頭,包括鏡筒和鏡筒內至少兩片的透鏡片,最接近待測物的透鏡片為基準鏡片,基準鏡片朝向待測物的一面為基準面,其中,基準面是空白的,其它各透鏡片的表面均鍍有增透膜。本發明結構簡單,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,避免光束在各透鏡表面被反射消耗,而在基準面上不鍍制任何膜層,目的在于使基準鏡反射光線盡量多,能量與從待測鏡片反射光線相當,以形成最清晰的干涉條紋。亦避免出現被待測鏡片碰花膜層的情況出現。文檔編號G01B9/02GK101639338SQ20091004209公開日2010年2月3日申請日期2009年8月18日優先權日2009年8月18日發明者張曉鋒,李偉娜,梁宏皓,譚志勇申請人:鳳凰光學(廣東)有限公司