具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置的制造方法
具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置。
【背景技术】
[0002] 目前，检验抛光后的光学零件面形偏差通常采用光学样板或干设仪检测，检验方 法都是根据光的干设原理，在光学车间检验光学零件的面形偏差，常用的方法有干设图样 法和阴影法。干设图样法可分为接触法（即样板法）和非接触法（即干设仪法)。
[0003] 在光学车间光学镜片面形偏差检测通常采用光学样板法，而镜片下盘后出厂前的 终检采用干设仪检测法。二者都是根据光的干设原理，通过观察到的干设条纹的数目、形 状、变化状态和颜色来确定镜片的面形偏差。样板法检测需要将待测镜片和光学样板直接 接触，加压观察，该种检测方法不仅对镜片的表面光洁度造成一定程度的破坏，多次测量还 会使光学样板磨损，给测量结果带来误差，造成反复返工甚至报废、大大降低了生产效率、 增加了生产成本。干设仪美国zego为例）属于非接触无损检测，测量精度高，但价格昂 贵，而且测量范围受到标准镜头相关孔径的限制，需要多种规格的标准镜头，并且需要一定 长度的导轨来实现基准面的球屯、从待测透镜的球面顶点移动到与被测面的球屯、重合，通过 测量移动的距离获得待测透镜的曲率半径。干设图不能反映曲率半径相对名义值的偏差， 不适用于车间的在线检测。
[0004] 专利CN201010550796 "透镜面形偏差检测装置及其方法"公开了一种小型球面干 设仪，该干设仪使用两个完全相同的等边直角棱镜胶合而成的分光棱镜(其中一个棱镜的 斜面上锻有偏振分光介质膜)，将检测光束分成透射和反射两束光，分别照射在待测镜片和 光学样板上反射在接收屏上形成干设条纹，它用于无损检验球面镜片偏差。但该种方法无 法消除光源的亮斑和杂散光，采集到的干设条纹对比度较差；且用平行光作为检测光，要求 检测装置各光学元件口径较大，且光能利用率较低，产生的背景噪声较大，严重影响图像质 量，使后期图像处理的误差变大。
[0005] 专利200310122011. 9"改进型迈克尔逊干设仪"公开了一种分光器，该分光器是由 两片完全相同的等边直角棱镜胶合而成的分光棱镜，且在胶合面上锻有一层半透半反膜， 它可W实现光束的透镜和反射。它用于波长的测定，未应用到透镜的面形偏差检测。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、使用高效便捷的具有 平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置。
[0007] 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是；一种具有平板式偏振分光器 的会聚光检测透镜面形用检测装置，包括倾斜设置的分光器，所述分光器由两块完全相同 的呈平板状的玻璃胶合而成，且其中一块玻璃的胶合面锻有偏振分光介质膜，所述分光器 周侧设置有激光光源W及接收屏，所述分光器与激光光源之间设置有起偏器、聚光镜、激光 扩束镜，所述接收屏的内侧或者外侧设置有检偏器，光学样板、待测镜片也放置在所述分光 器的周侧，其中所述激光光源的出射光束与接收屏的轴线相互垂直且交点与所述分光器的 中屯、点重合，所述待测镜片的光轴与光学样板的光轴相互垂直且交点偏离所述分光器的中 屯、点，所述光学样板的光轴、待测镜片的光轴、激光光源的出射光束W及接收屏的轴线分别 与所述分光器的镜面所夹锐角均为45度，所述分光器与待测镜片之间W及所述分光器与 光学样板之间均设置有1/4波片。
[000引进一步的，所述分光器与激光光源之间从内到外依次设置有聚光镜、激光扩束镜， 所述起偏器设置在所述分光器与聚光镜之间，或所述起偏器设置在聚光镜与激光扩束镜之 间，或所述起偏器设置在所述激光扩束镜与激光光源之间。
[0009] 进一步的，所述分光器的倾斜角度为45度。
[0010] 进一步的，所述光学样板的曲率中屯、与聚光镜的后焦点重合。
[0011] 进一步的，所述聚光镜、激光扩束镜、起偏器W及激光光源的轴线位于同一直线 上。
[0012] 进一步的，所述检偏器与接收屏的轴线位于同一直线上。
[0013] 进一步的，所述分光器与待测镜片之间设置的1/4波片与所述待测镜片的轴线位 于同一直线上，所述分光器与光学样板之间设置的1/4波片与所述光学样板的轴线位于同 一直线上。
[0014] 进一步的，所述光学样板上设置有压电陶瓷移相器。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有W下有益效果；（1)本实用新型采用偏振干设 的方法，使两相干光束有近似相等的光强，条纹亮度可W调节，能够抑制杂散光等光学噪声 的影响，得到对比度高的干设条纹，减少后期图像处理的误差，提高镜片检测的精度；（2) 本实用新型在分光器、波片口径一定的情况下，采用会聚光束作为检测光束，相比于平行 光，可W扩大检测口径；（3)本实用新型采用会聚光束对凸面和小曲率半径的镜片进行检 测时，可W控制光束汇聚于检测面的球屯、处，光束沿原路反射，使得光能被最大限度的利 用，消除背景杂散光，提高干设条纹的对比度；（4)本实用新型所采用的分光器相比于普通 的立方分光器，生产工艺简单，成本低，特别适用于大口径检测系统；（5)本实用新型结构 设计合理，大大减轻整体装置的重量，使仪器更容易装配。
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
【附图说明】
[0017] 图1为现有技术泰曼干设原理图。
[001引图2为平行光束简图。
[0019] 图3为会聚光束对比简图。
[0020] 图4为本实用新型实施例的构造示意图。
[0021] 图5为本实用新型实施例的光路原理示意图。
[0022] 图6为会聚光与平行光的函数曲线图。
[002引图中；1-分光器，la-玻璃，lb-胶合面，2-激光光源，3-接收屏，4-起偏器，5-聚 光镜，6-激光扩束镜，7-检偏器，8-光学样板，81-光学样板基准面，9-待测镜片，91-待测 镜片基准面，10-1/4波片，11-分束棱镜。
【具体实施方式】
[0024] 如图2~5所示，一种具有平板式偏振分光器1的会聚光检测透镜面形用检测装置， 包括倾斜设置的分光器1，所述分光器1由两块完全相同的呈平板状的玻璃la胶合而成， 且其中一块玻璃la的胶合面化锻有偏振分光介质膜，所述分光器1周侧设置有激光光源 2W及接收屏3,所述分光器1与激光光源2之间设置有起偏器4、聚光镜5、激光扩束镜6， 所述接收屏3的内侧或者外侧设置有检偏器7,光学样板8、待测镜片9也放置在所述分光 器1的周侧，其中所述激光光源2的出射光束与接收屏3的轴线相互垂直且交点与所述分 光器1的中屯、点重合，所述待测镜片9的光轴与光学样板8的光轴相互垂直且交点偏离所 述分光器1的中屯、点，所述光学样板8的光轴、待测镜片9的光轴、激光光源2的出射光束 W及接收屏3的轴线分别与所述分光器1的镜面所夹锐角均为45度，所述分光器1与待测 镜片9之间W及所述分光器1与光学样板8之间均设置有1/4波片10。
[0025] 在本实施例中，所述分光器1与激光光源2之间从内到外依次设置有聚光镜5、激 光扩束镜6,所述起偏器4设置在所述分光器1与聚光镜5之间，或所述起偏器4设 置在聚 光镜5与激光扩束镜6之间，或所述起偏器4设置在所述激光扩束镜6与激光光源2之间； 所述聚光镜5采用聚光标准镜，所述激光扩束镜6采用型号为K30B632. 8的激光扩束镜6， 并不局限于此。
[0026] 在本实施例中，所述分光器1的倾斜角度为45度。
[0027] 在本实施例中，所述光学样板8的曲率中屯、与聚光镜5的后焦点重合。
[002引在本实施例中，所述聚光镜5、激光扩束镜6、起偏器4W及激光光源2的轴线位于 同一直线上。
[0029] 在本实施例中，所述检偏器7与接收屏3的轴线位于同一轴线上。
[0030] 在本实施例中，所述分光器1与待测镜片9之间设置的1/4波片10与所述待测镜 片9的轴线位于同一轴线上，所述分光器1与光学样板8之间设置的1/4波片10与所述光 学样板8的轴线位于同一轴线上。
[0031] 在本实施例中，所述光学样板8上设置有压电陶瓷移相器，驱动光学样板8产生几 分之一波长量级的光程变化，使干设场产生变化的干设图样，通过对干设图样的处理，自动 消除干设场中的固定噪声。
[0032] 在本实施例中，所述光学样板8、激光光源2分别设置在所述分光器1的上下两侧， 所述待测镜片9、接收屏3分别设置在所述分光器1的左右两侧，从激光光源2出射的光束 入射到激光扩束镜6,激光扩束镜6将光束直径扩大，并调整为平行光，聚光镜5将整形后 的光束会聚在光学样板8的曲率中屯、；经过聚光镜5的光束进入起偏器4成为线偏振光，之 后于分光器1夹45度入射，在分光器1的胶合面化分成一束透射光束一束反射光束，透射 光束沿激光扩束镜6的光轴射出经过1/4波片10,射向光学样板基准面81，经反射后沿原 光路返回，再次经过1/4波片10,接着经过胶合面化反射W垂直于激光扩束镜6的光轴方 向，从左方射出，经过检偏器7射向接收屏3,形成参考波前；反射光束W垂直于激光扩束镜 6的光轴方向，从右方射出，经过1/4波片10,射向待测镜片基准面91，经反射后沿原光路返 回，再次经过1/4波片10,透射过分光器1的胶合面化，经过检偏器7射向接收屏3,形成测 试波前；参考波前与测试波前汇合后形成干设，沿待测镜片9的光轴方向前后调节待测镜 片9,在接收屏3处可W观察到干设条纹。
[0033] 在本实施例中，本实用新型的检测步骤如下：
[0034] (1)旋转起偏器4的光轴方向，使分光器1反射和透射的两束光光强相同；调节光 学样板8,使光学样板8的光轴与透射光束的中屯、轴线重合，且光学样板8的曲率中屯、与聚 光镜5的后焦点重合；调节待测镜片9,使光学样板8的光轴与反射光束的中屯、轴线重合； 分别旋转光学样板8和待测镜片9前的1/4波片10的快轴方向，使反射回接收屏3的两束 光的光强最大；旋转检偏器7光轴方向，使两束光的光强相同。
[0035] (2)在光束的中屯、轴线方向前后移动待测镜片9,观察干设条纹，当干设条纹数目 最少时，采集干设图样。
[0036] (3)将观测到的干设条纹的图像特征及用球径仪等仪器精确测量的光学样板8的 基准面的曲率半径经过分析计算，就可W得到待测透镜的待测面的半径偏差、象散偏差、局 部偏差等。
[0037] (4)可W实现对待测透镜的待测面的曲率半径的计算。
[003引在本实施例中；
[0039] 平行光的检测半径RP与待测镜片9离棱镜的距离b的关系式，如下：
[0040]
[004U 会聚光的检测半径RH与待测镜片9离棱镜的距离b的关系式，如下：
[0042]
[0043] 其中a是棱镜的尺寸，r是待测镜片9的曲率半径，K9玻璃la折射率为1. 5,比较 如图6中的函数曲线，可证明采用会聚光束比平行光束检测口径更大。
[0044] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置，其特征在于：包括 倾斜设置的分光器，所述分光器由两块完全相同的呈平板状的玻璃胶合而成，且其中一块 玻璃的胶合面镀有偏振分光介质膜，所述分光器周侧设置有激光光源以及接收屏，所述分 光器与激光光源之间设置有起偏器、聚光镜、激光扩束镜，所述接收屏的内侧或者外侧设置 有检偏器，光学样板、待测镜片也放置在所述分光器的周侧，其中所述激光光源的出射光束 与接收屏的轴线相互垂直且交点与所述分光器的中心点重合，所述待测镜片的光轴与光学 样板的光轴相互垂直且交点偏离所述分光器的中心点，所述光学样板的光轴、待测镜片的 光轴、激光光源的出射光束以及接收屏的轴线分别与所述分光器的镜面所夹锐角均为45 度，所述分光器与待测镜片之间以及所述分光器与光学样板之间均设置有1/4波片。2. 根据权利要求1所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述分光器与激光光源之间从内到外依次设置有聚光镜、激光扩束镜，所述起 偏器设置在所述分光器与聚光镜之间，或所述起偏器设置在聚光镜与激光扩束镜之间，或 所述起偏器设置在所述激光扩束镜与激光光源之间。3. 根据权利要求2所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述分光器的倾斜角度为45度。4. 根据权利要求3所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述光学样板的曲率中心与聚光镜的后焦点重合。5. 根据权利要求4所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述聚光镜、激光扩束镜、起偏器以及激光光源的轴线位于同一直线上。6. 根据权利要求5所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述检偏器与接收屏的轴线位于同一直线上。7. 根据权利要求6所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述分光器与待测镜片之间设置的1/4波片与所述待测镜片同轴，所述分光 器与光学样板之间设置的1/4波片与所述光学样板的轴线位于同一直线上。8. 根据权利要求7所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述光学样板上设置有压电陶瓷移相器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置，包括倾斜设置的分光器，所述分光器由两块完全相同的呈平板状的玻璃胶合而成，其中一块玻璃的胶合面镀有偏振分光介质膜，所述分光器周侧设置有激光光源及接收屏，所述分光器与激光光源之间设置有起偏器、聚光镜、激光扩束镜，所述接收屏的内侧或者外侧设置有检偏器，光学样板、待测镜片放置在所述分光器的周侧，其中所述激光光源的出射光束与接收屏的轴线相互垂直，所述待测镜片的光轴与光学样板的光轴相互垂直，所述分光器与待测镜片之间及所述分光器与光学样板之间均设置有1/4波片。本实用新型结构设计合理，大大提高镜片检测的精度和效率。
【IPC分类】G01B11/24
【公开号】CN204705325
【申请号】CN201520458274
【发明人】王敏, 黄德炜, 王芬, 林峰
【申请人】福建师范大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月30日
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置。
【背景技术】
[0002] 目前，检验抛光后的光学零件面形偏差通常采用光学样板或干设仪检测，检验方 法都是根据光的干设原理，在光学车间检验光学零件的面形偏差，常用的方法有干设图样 法和阴影法。干设图样法可分为接触法（即样板法）和非接触法（即干设仪法)。
[0003] 在光学车间光学镜片面形偏差检测通常采用光学样板法，而镜片下盘后出厂前的 终检采用干设仪检测法。二者都是根据光的干设原理，通过观察到的干设条纹的数目、形 状、变化状态和颜色来确定镜片的面形偏差。样板法检测需要将待测镜片和光学样板直接 接触，加压观察，该种检测方法不仅对镜片的表面光洁度造成一定程度的破坏，多次测量还 会使光学样板磨损，给测量结果带来误差，造成反复返工甚至报废、大大降低了生产效率、 增加了生产成本。干设仪美国zego为例）属于非接触无损检测，测量精度高，但价格昂 贵，而且测量范围受到标准镜头相关孔径的限制，需要多种规格的标准镜头，并且需要一定 长度的导轨来实现基准面的球屯、从待测透镜的球面顶点移动到与被测面的球屯、重合，通过 测量移动的距离获得待测透镜的曲率半径。干设图不能反映曲率半径相对名义值的偏差， 不适用于车间的在线检测。
[0004] 专利CN201010550796 "透镜面形偏差检测装置及其方法"公开了一种小型球面干 设仪，该干设仪使用两个完全相同的等边直角棱镜胶合而成的分光棱镜(其中一个棱镜的 斜面上锻有偏振分光介质膜)，将检测光束分成透射和反射两束光，分别照射在待测镜片和 光学样板上反射在接收屏上形成干设条纹，它用于无损检验球面镜片偏差。但该种方法无 法消除光源的亮斑和杂散光，采集到的干设条纹对比度较差；且用平行光作为检测光，要求 检测装置各光学元件口径较大，且光能利用率较低，产生的背景噪声较大，严重影响图像质 量，使后期图像处理的误差变大。
[0005] 专利200310122011. 9"改进型迈克尔逊干设仪"公开了一种分光器，该分光器是由 两片完全相同的等边直角棱镜胶合而成的分光棱镜，且在胶合面上锻有一层半透半反膜， 它可W实现光束的透镜和反射。它用于波长的测定，未应用到透镜的面形偏差检测。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、使用高效便捷的具有 平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置。
[0007] 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是；一种具有平板式偏振分光器 的会聚光检测透镜面形用检测装置，包括倾斜设置的分光器，所述分光器由两块完全相同 的呈平板状的玻璃胶合而成，且其中一块玻璃的胶合面锻有偏振分光介质膜，所述分光器 周侧设置有激光光源W及接收屏，所述分光器与激光光源之间设置有起偏器、聚光镜、激光 扩束镜，所述接收屏的内侧或者外侧设置有检偏器，光学样板、待测镜片也放置在所述分光 器的周侧，其中所述激光光源的出射光束与接收屏的轴线相互垂直且交点与所述分光器的 中屯、点重合，所述待测镜片的光轴与光学样板的光轴相互垂直且交点偏离所述分光器的中 屯、点，所述光学样板的光轴、待测镜片的光轴、激光光源的出射光束W及接收屏的轴线分别 与所述分光器的镜面所夹锐角均为45度，所述分光器与待测镜片之间W及所述分光器与 光学样板之间均设置有1/4波片。
[000引进一步的，所述分光器与激光光源之间从内到外依次设置有聚光镜、激光扩束镜， 所述起偏器设置在所述分光器与聚光镜之间，或所述起偏器设置在聚光镜与激光扩束镜之 间，或所述起偏器设置在所述激光扩束镜与激光光源之间。
[0009] 进一步的，所述分光器的倾斜角度为45度。
[0010] 进一步的，所述光学样板的曲率中屯、与聚光镜的后焦点重合。
[0011] 进一步的，所述聚光镜、激光扩束镜、起偏器W及激光光源的轴线位于同一直线 上。
[0012] 进一步的，所述检偏器与接收屏的轴线位于同一直线上。
[0013] 进一步的，所述分光器与待测镜片之间设置的1/4波片与所述待测镜片的轴线位 于同一直线上，所述分光器与光学样板之间设置的1/4波片与所述光学样板的轴线位于同 一直线上。
[0014] 进一步的，所述光学样板上设置有压电陶瓷移相器。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有W下有益效果；（1)本实用新型采用偏振干设 的方法，使两相干光束有近似相等的光强，条纹亮度可W调节，能够抑制杂散光等光学噪声 的影响，得到对比度高的干设条纹，减少后期图像处理的误差，提高镜片检测的精度；（2) 本实用新型在分光器、波片口径一定的情况下，采用会聚光束作为检测光束，相比于平行 光，可W扩大检测口径；（3)本实用新型采用会聚光束对凸面和小曲率半径的镜片进行检 测时，可W控制光束汇聚于检测面的球屯、处，光束沿原路反射，使得光能被最大限度的利 用，消除背景杂散光，提高干设条纹的对比度；（4)本实用新型所采用的分光器相比于普通 的立方分光器，生产工艺简单，成本低，特别适用于大口径检测系统；（5)本实用新型结构 设计合理，大大减轻整体装置的重量，使仪器更容易装配。
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
【附图说明】
[0017] 图1为现有技术泰曼干设原理图。
[001引图2为平行光束简图。
[0019] 图3为会聚光束对比简图。
[0020] 图4为本实用新型实施例的构造示意图。
[0021] 图5为本实用新型实施例的光路原理示意图。
[0022] 图6为会聚光与平行光的函数曲线图。
[002引图中；1-分光器，la-玻璃，lb-胶合面，2-激光光源，3-接收屏，4-起偏器，5-聚 光镜，6-激光扩束镜，7-检偏器，8-光学样板，81-光学样板基准面，9-待测镜片，91-待测 镜片基准面，10-1/4波片，11-分束棱镜。
【具体实施方式】
[0024] 如图2~5所示，一种具有平板式偏振分光器1的会聚光检测透镜面形用检测装置， 包括倾斜设置的分光器1，所述分光器1由两块完全相同的呈平板状的玻璃la胶合而成， 且其中一块玻璃la的胶合面化锻有偏振分光介质膜，所述分光器1周侧设置有激光光源 2W及接收屏3,所述分光器1与激光光源2之间设置有起偏器4、聚光镜5、激光扩束镜6， 所述接收屏3的内侧或者外侧设置有检偏器7,光学样板8、待测镜片9也放置在所述分光 器1的周侧，其中所述激光光源2的出射光束与接收屏3的轴线相互垂直且交点与所述分 光器1的中屯、点重合，所述待测镜片9的光轴与光学样板8的光轴相互垂直且交点偏离所 述分光器1的中屯、点，所述光学样板8的光轴、待测镜片9的光轴、激光光源2的出射光束 W及接收屏3的轴线分别与所述分光器1的镜面所夹锐角均为45度，所述分光器1与待测 镜片9之间W及所述分光器1与光学样板8之间均设置有1/4波片10。
[0025] 在本实施例中，所述分光器1与激光光源2之间从内到外依次设置有聚光镜5、激 光扩束镜6,所述起偏器4设置在所述分光器1与聚光镜5之间，或所述起偏器4设 置在聚 光镜5与激光扩束镜6之间，或所述起偏器4设置在所述激光扩束镜6与激光光源2之间； 所述聚光镜5采用聚光标准镜，所述激光扩束镜6采用型号为K30B632. 8的激光扩束镜6， 并不局限于此。
[0026] 在本实施例中，所述分光器1的倾斜角度为45度。
[0027] 在本实施例中，所述光学样板8的曲率中屯、与聚光镜5的后焦点重合。
[002引在本实施例中，所述聚光镜5、激光扩束镜6、起偏器4W及激光光源2的轴线位于 同一直线上。
[0029] 在本实施例中，所述检偏器7与接收屏3的轴线位于同一轴线上。
[0030] 在本实施例中，所述分光器1与待测镜片9之间设置的1/4波片10与所述待测镜 片9的轴线位于同一轴线上，所述分光器1与光学样板8之间设置的1/4波片10与所述光 学样板8的轴线位于同一轴线上。
[0031] 在本实施例中，所述光学样板8上设置有压电陶瓷移相器，驱动光学样板8产生几 分之一波长量级的光程变化，使干设场产生变化的干设图样，通过对干设图样的处理，自动 消除干设场中的固定噪声。
[0032] 在本实施例中，所述光学样板8、激光光源2分别设置在所述分光器1的上下两侧， 所述待测镜片9、接收屏3分别设置在所述分光器1的左右两侧，从激光光源2出射的光束 入射到激光扩束镜6,激光扩束镜6将光束直径扩大，并调整为平行光，聚光镜5将整形后 的光束会聚在光学样板8的曲率中屯、；经过聚光镜5的光束进入起偏器4成为线偏振光，之 后于分光器1夹45度入射，在分光器1的胶合面化分成一束透射光束一束反射光束，透射 光束沿激光扩束镜6的光轴射出经过1/4波片10,射向光学样板基准面81，经反射后沿原 光路返回，再次经过1/4波片10,接着经过胶合面化反射W垂直于激光扩束镜6的光轴方 向，从左方射出，经过检偏器7射向接收屏3,形成参考波前；反射光束W垂直于激光扩束镜 6的光轴方向，从右方射出，经过1/4波片10,射向待测镜片基准面91，经反射后沿原光路返 回，再次经过1/4波片10,透射过分光器1的胶合面化，经过检偏器7射向接收屏3,形成测 试波前；参考波前与测试波前汇合后形成干设，沿待测镜片9的光轴方向前后调节待测镜 片9,在接收屏3处可W观察到干设条纹。
[0033] 在本实施例中，本实用新型的检测步骤如下：
[0034] (1)旋转起偏器4的光轴方向，使分光器1反射和透射的两束光光强相同；调节光 学样板8,使光学样板8的光轴与透射光束的中屯、轴线重合，且光学样板8的曲率中屯、与聚 光镜5的后焦点重合；调节待测镜片9,使光学样板8的光轴与反射光束的中屯、轴线重合； 分别旋转光学样板8和待测镜片9前的1/4波片10的快轴方向，使反射回接收屏3的两束 光的光强最大；旋转检偏器7光轴方向，使两束光的光强相同。
[0035] (2)在光束的中屯、轴线方向前后移动待测镜片9,观察干设条纹，当干设条纹数目 最少时，采集干设图样。
[0036] (3)将观测到的干设条纹的图像特征及用球径仪等仪器精确测量的光学样板8的 基准面的曲率半径经过分析计算，就可W得到待测透镜的待测面的半径偏差、象散偏差、局 部偏差等。
[0037] (4)可W实现对待测透镜的待测面的曲率半径的计算。
[003引在本实施例中；
[0039] 平行光的检测半径RP与待测镜片9离棱镜的距离b的关系式，如下：
[0040]
[004U 会聚光的检测半径RH与待测镜片9离棱镜的距离b的关系式，如下：
[0042]
[0043] 其中a是棱镜的尺寸，r是待测镜片9的曲率半径，K9玻璃la折射率为1. 5,比较 如图6中的函数曲线，可证明采用会聚光束比平行光束检测口径更大。
[0044] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置，其特征在于：包括 倾斜设置的分光器，所述分光器由两块完全相同的呈平板状的玻璃胶合而成，且其中一块 玻璃的胶合面镀有偏振分光介质膜，所述分光器周侧设置有激光光源以及接收屏，所述分 光器与激光光源之间设置有起偏器、聚光镜、激光扩束镜，所述接收屏的内侧或者外侧设置 有检偏器，光学样板、待测镜片也放置在所述分光器的周侧，其中所述激光光源的出射光束 与接收屏的轴线相互垂直且交点与所述分光器的中心点重合，所述待测镜片的光轴与光学 样板的光轴相互垂直且交点偏离所述分光器的中心点，所述光学样板的光轴、待测镜片的 光轴、激光光源的出射光束以及接收屏的轴线分别与所述分光器的镜面所夹锐角均为45 度，所述分光器与待测镜片之间以及所述分光器与光学样板之间均设置有1/4波片。2. 根据权利要求1所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述分光器与激光光源之间从内到外依次设置有聚光镜、激光扩束镜，所述起 偏器设置在所述分光器与聚光镜之间，或所述起偏器设置在聚光镜与激光扩束镜之间，或 所述起偏器设置在所述激光扩束镜与激光光源之间。3. 根据权利要求2所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述分光器的倾斜角度为45度。4. 根据权利要求3所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述光学样板的曲率中心与聚光镜的后焦点重合。5. 根据权利要求4所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述聚光镜、激光扩束镜、起偏器以及激光光源的轴线位于同一直线上。6. 根据权利要求5所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述检偏器与接收屏的轴线位于同一直线上。7. 根据权利要求6所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述分光器与待测镜片之间设置的1/4波片与所述待测镜片同轴，所述分光 器与光学样板之间设置的1/4波片与所述光学样板的轴线位于同一直线上。8. 根据权利要求7所述的具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置， 其特征在于：所述光学样板上设置有压电陶瓷移相器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有平板式偏振分光器的会聚光检测透镜面形用检测装置，包括倾斜设置的分光器，所述分光器由两块完全相同的呈平板状的玻璃胶合而成，其中一块玻璃的胶合面镀有偏振分光介质膜，所述分光器周侧设置有激光光源及接收屏，所述分光器与激光光源之间设置有起偏器、聚光镜、激光扩束镜，所述接收屏的内侧或者外侧设置有检偏器，光学样板、待测镜片放置在所述分光器的周侧，其中所述激光光源的出射光束与接收屏的轴线相互垂直，所述待测镜片的光轴与光学样板的光轴相互垂直，所述分光器与待测镜片之间及所述分光器与光学样板之间均设置有1/4波片。本实用新型结构设计合理，大大提高镜片检测的精度和效率。
【IPC分类】G01B11/24
【公开号】CN204705325
【申请号】CN201520458274
【发明人】王敏, 黄德炜, 王芬, 林峰
【申请人】福建师范大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月30日
最新回复(0)