[發(fā)明專利]平面鏡反射面平整度的檢測(cè)裝置及其使用方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102519405A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣鑫巍;張永安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/30
• 分類號(hào): G01B11/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)檢測(cè)裝置，特別是一種平面鏡反射面平整度的檢測(cè)裝置及其使用方法，屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

平面鏡在日常生活中就有廣泛的使用，目前，在檢測(cè)各種平面反射鏡時(shí)，采用的方法是：在被檢測(cè)的平面上放一個(gè)透明樣板，在透明樣板的一端墊一個(gè)薄片使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面和被測(cè)平面之間形成一個(gè)楔形空氣薄層；利用單色光從上面照射，空氣層的上下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，根據(jù)干涉條紋判斷平面反射鏡反射面質(zhì)量。這種方法測(cè)量精度受到透明樣板的制作精度制約，同時(shí)透明樣板的反復(fù)使用，也可能導(dǎo)致本身的測(cè)量精度下降，導(dǎo)致測(cè)量誤差的疊加。

???????在實(shí)際生產(chǎn)中還有一種測(cè)量方法為線掃描的方式，利用靈敏的探頭掃描平面反射鏡反射面，根據(jù)平面反射鏡反射面的高低可以獲得鏡面的平整度，但由于測(cè)量時(shí)間的關(guān)系，此方法一般只測(cè)量一條直線，只能測(cè)量對(duì)稱的鏡面，在鏡子加工過(guò)程中如果出現(xiàn)非對(duì)稱的凹凸，有可能仍被認(rèn)為是合格產(chǎn)品，誤差極大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平面鏡反射面平整度的檢測(cè)裝置及其使用方法，可以測(cè)出平面反射鏡反射面的光滑程度，精確的判斷平面鏡質(zhì)量的好壞。

本發(fā)明的采用的技術(shù)方案：?平面鏡反射面平整度的檢測(cè)裝置包括激光器1、擴(kuò)束鏡2、針孔3、準(zhǔn)值透鏡4、分束鏡5、待測(cè)平面鏡6、屏幕7；從左到右依次按直線放置，順序?yàn)榧す馄?、擴(kuò)束鏡2、針孔3、準(zhǔn)值透鏡4和分光鏡5，激光器1和擴(kuò)束鏡2兩者共軸，擴(kuò)束鏡2到針孔3的距離為擴(kuò)束鏡2的焦距，針孔3到準(zhǔn)值透鏡4的距離為準(zhǔn)值透鏡4的焦距。

所述的分光鏡5的固定角度以及待測(cè)平面鏡6和屏幕7的固定位置，應(yīng)保證經(jīng)過(guò)平面鏡6反射的光路的光程是分光鏡5分開(kāi)的另外一路光路光程的兩倍，同時(shí)減小兩路光的夾角。

所述的激光器1、擴(kuò)束鏡2、針孔3、準(zhǔn)值透鏡4、分束鏡5、待測(cè)平面鏡6、屏幕7都是市售的普通元件。

一種平面鏡反射面平整度的裝置的使用方法：首先將一束平行光經(jīng)過(guò)分束鏡（5）后，獲得α和β兩束強(qiáng)度相等的平行光，然后使α光線經(jīng)過(guò)待測(cè)平面鏡（6）反射后照射到屏幕（7）上，β光線直接照射到屏幕（7）上，控制α光線的光程，使得α光線的光程為β光線光程的兩倍，兩束光線到達(dá)屏幕（7），會(huì)發(fā)生干涉，形成干涉條紋；同時(shí)，根據(jù)光的波長(zhǎng)以及α與β兩束光的夾角，用理想絕對(duì)光滑的平面鏡，利用計(jì)算機(jī)MATLAB程序在屏幕（7）上模擬生成標(biāo)準(zhǔn)干涉條紋；最后通過(guò)所測(cè)干涉條紋和屏幕上標(biāo)準(zhǔn)的明暗條紋相比較，根據(jù)相似度，判斷鏡面光滑程度的信息。

本發(fā)明的有益效果：可以通過(guò)簡(jiǎn)單的裝置測(cè)出反射鏡反射面的粗糙程度，同時(shí)測(cè)量精度高，使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明屏幕上的標(biāo)準(zhǔn)干涉條紋示意圖。

圖中：1-激光器、2-擴(kuò)束鏡、3-針孔、4-透鏡、5-分光器、6-待測(cè)平面鏡、7-帶標(biāo)準(zhǔn)條紋的屏幕。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示：平面鏡反射面平整度的檢測(cè)裝置包括激光器1、擴(kuò)束鏡2、針孔3、準(zhǔn)值透鏡4、分束鏡5、待測(cè)平面鏡6、屏幕7；從左到右依次按直線放置，順序?yàn)榧す馄?、擴(kuò)束鏡2、針孔3、準(zhǔn)值透鏡4和分光鏡5，激光器1和擴(kuò)束鏡2兩者共軸，擴(kuò)束鏡2到針孔3的距離為擴(kuò)束鏡2的焦距，針孔3到準(zhǔn)值透鏡4的距離為準(zhǔn)值透鏡4的焦距。

所述的分光鏡5的固定角度以及待測(cè)平面鏡6和屏幕7的固定位置，應(yīng)保證經(jīng)過(guò)平面鏡6反射的光路的光程是分光鏡5分開(kāi)的另外一路光路光程的兩倍，同時(shí)減小兩路光的夾角。

平面鏡反射面平整度的檢測(cè)裝置完成以后按照如下所述的方法進(jìn)行：

1、調(diào)整準(zhǔn)值透鏡4的位置；將檢測(cè)平行光的平晶放置于準(zhǔn)值透鏡4的右方光軸上，沿光軸移動(dòng)準(zhǔn)值透鏡4的位置，使得平晶的反射光斑只有一條干涉條紋，此時(shí)可得到平行光；

2、利用分束鏡5將所得的平行光分成α和β兩束光線；

3、將其中α光線經(jīng)過(guò)待測(cè)平面鏡6反射到達(dá)屏幕7，β光線直接到達(dá)屏幕7，調(diào)整分束鏡5的角度以及待測(cè)平面鏡6的位置，使得α光線的光程為β光線的兩倍，此時(shí)在屏幕7上兩束光會(huì)發(fā)生干涉，形成干涉條紋；

4、根據(jù)光的波長(zhǎng)以及α與β兩束光的夾角，用理想絕對(duì)光滑的平面鏡，利用計(jì)算機(jī)MATLAB程序在屏幕7上模擬生成如圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)干涉條紋；

5、將干涉條紋與接收屏幕7上計(jì)算機(jī)模擬的干涉條紋進(jìn)行對(duì)比，兩者相似程度越高，說(shuō)明待測(cè)平面鏡越平整。

本發(fā)明是通過(guò)具體實(shí)施過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。