[實用新型]大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置

有效

• 申請號: 201720366532.6
• 申請日: 2017-04-09
• 公開（公告）號: CN206710068U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 趙躍東
• 申請（專利權）人: 南京東利來光電實業有限責任公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 王清義

技術領域

本技術涉及一種進行波像差檢測儀檢測裝置及方式，尤其是針對大數值孔徑浸油鏡頭進行波像差檢測的裝置及方法。

背景技術

目前，公知的使用波象差檢測儀針對生物顯微鏡物鏡進行測量時，由于生物顯微鏡觀察面上有一片具有一定厚度的蓋玻片，導致在測量波象差時，蓋玻片以及固定方式對測量結果的誤差有著較大的影響，通常在進行小數值孔徑鏡頭測量時，可以將蓋玻片直接放在物鏡的最前片上，但對于大數值孔徑鏡頭尤其是測量數值孔徑大于1的浸油物鏡時，由于自準直所使用的參考反射球面裸露在空氣介質中，致使數值孔徑大于1的浸油物鏡的光線由于入射至蓋玻片的出射面時，入射角大于90°并且光線從光密介質至光疏介質，造成全反射，無法入射至反射球面，無法進行測量。

參見圖1所示的斐索干涉測量原理圖，光源1發出的出射光束經反射鏡2及聚光鏡3匯聚在準直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經反射鏡5透過分光棱鏡6后，沿準直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標準平晶8上。其中以標準平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9、介質油15、蓋玻片19聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一半徑為R的標準反射球面10，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，經過反射鏡11后，在出瞳位置12形成兩個明亮的小孔，通過調節標準平晶與被測鏡頭之間的空氣楔，使得兩個小孔的像重合，最后再通過CCD13觀察小孔處所產生的干涉條紋。

當被測鏡頭9的數值孔徑大于1時，參見圖2所示，當光線從被測鏡頭9出射后，透過介質油15再入射至蓋玻片19后，從蓋玻片19上表面17出射的光線最終會交匯在蓋玻片19的下表面的平面上（該被測鏡頭9的焦點位置），由于被測鏡頭9的數值孔徑大于1，所以經蓋玻片上表面17至下表面的入射光線18，與法線的夾角α大于45°，并且蓋玻片19與反射球面10之間的介質為空氣，已知玻璃的折射率遠大于空氣的折射率1，致使蓋玻片19與空氣構成了一個入射角大于45°由光密至光疏的結構，根據全反射定律，入射光線18無法透過蓋玻片19的下表面出射，致使無光線入射至反射球面10，從而無法進行測量。

發明內容

為了克服現有的測試裝置和方法無法測量數值孔徑大于1的浸油物鏡，及測試用蓋玻片難以固定的問題，本技術提供了一種能夠對數值孔徑大于1的浸油鏡頭進行波像差檢測的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法。

本發明所述的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法，光源1發出的出射光束匯聚在準直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經分光棱鏡6后，沿準直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標準平晶8上；以標準平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9和介質油15聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一超半球反射體14，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，在出瞳位置12形成兩個明亮的小孔，通過調節標準平晶與檢測鏡頭之間的空氣楔，使得兩個小孔的像重合，最后再通過CCD將小孔處的圖像轉換成電信號；所述超半球反射體14以玻璃制成，其矢高H大于超半球反射體半徑R，超半球的外圓面鍍全反射膜。

作為對上述檢測方法的進一步改進，所述的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法，光源1為激光器。

作為對上述檢測方法的進一步改進，所述的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法，大數值孔徑浸油鏡頭的數值孔徑大于1。

本技術同時提供了一種能夠對數值孔徑大于1的浸油鏡頭進行波像差檢測的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置。

本技術所述的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置，包括光源1、光欄4、分光棱鏡6、標準平晶8、被測鏡頭9、超半球反射體14、CCD13，所述超半球反射體14以玻璃制成，其矢高大于超半球反射體半徑R，超半球的外圓面鍍全反射膜；光源1發出的出射光束匯聚在準直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經分光棱鏡6后，沿準直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標準平晶8上；以標準平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9和介質油15聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一超半球反射體14，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，在出瞳位置形成兩個明亮的小孔； CCD13用于將小孔處的圖像轉換成電信號。

作為對上述檢測裝置的進一步改進，所述的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置，光源1為激光器。

作為對上述檢測裝置的進一步改進，所述的大數值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置，大數值孔徑浸油鏡頭的數值孔徑大于1。