CN102519405A

CN102519405A - 平面镜反射面平整度的检测装置及其使用方法

Info

Publication number: CN102519405A
Application number: CN2011104286803A
Authority: CN
Inventors: 蒋鑫巍; 张永安
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及一种平面镜反射面平整度的检测装置，属于光学技术领域；装置包括激光器、扩束镜、针孔、准值透镜、分束镜、待测平面镜、屏幕；从左到右依次按直线放置，顺序为激光器、扩束镜、针孔、准值透镜和分光镜，激光器和扩束镜两者共轴，扩束镜到针孔的距离为扩束镜的焦距，针孔到准值透镜的距离为准值透镜的焦距；本发明可以通过简单的装置测出反射镜反射面的粗糙程度，同时测量精度高，使用方便，结构简单。

Description

平面镜反射面平整度的检测装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种光学检测装置，特别是一种平面镜反射面平整度的检测装置及其使用方法，属于光学技术领域。

背景技术

平面镜在日常生活中就有广泛的使用，目前，在检测各种平面反射镜时，采用的方法是：在被检测的平面上放一个透明样板，在透明样板的一端垫一个薄片使样板的标准平面和被测平面之间形成一个楔形空气薄层；利用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，根据干涉条纹判断平面反射镜反射面质量。这种方法测量精度受到透明样板的制作精度制约，同时透明样板的反复使用，也可能导致本身的测量精度下降，导致测量误差的叠加。

在实际生产中还有一种测量方法为线扫描的方式，利用灵敏的探头扫描平面反射镜反射面，根据平面反射镜反射面的高低可以获得镜面的平整度，但由于测量时间的关系，此方法一般只测量一条直线，只能测量对称的镜面，在镜子加工过程中如果出现非对称的凹凸，有可能仍被认为是合格产品，误差极大。

发明内容

本发明的目的是提供一种平面镜反射面平整度的检测装置及其使用方法，可以测出平面反射镜反射面的光滑程度，精确的判断平面镜质量的好坏。

本发明的采用的技术方案：平面镜反射面平整度的检测装置包括激光器1、扩束镜2、针孔3、准值透镜4、分束镜5、待测平面镜6、屏幕7；从左到右依次按直线放置，顺序为激光器1、扩束镜2、针孔3、准值透镜4和分光镜5，激光器1和扩束镜2两者共轴，扩束镜2到针孔3的距离为扩束镜2的焦距，针孔3到准值透镜4的距离为准值透镜4的焦距。

所述的分光镜5的固定角度以及待测平面镜6和屏幕7的固定位置，应保证经过平面镜6反射的光路的光程是分光镜5分开的另外一路光路光程的两倍，同时减小两路光的夹角。

所述的激光器1、扩束镜2、针孔3、准值透镜4、分束镜5、待测平面镜6、屏幕7都是市售的普通元件。

一种平面镜反射面平整度的装置的使用方法：首先将一束平行光经过分束镜（5）后，获得α和β两束强度相等的平行光，然后使α光线经过待测平面镜（6）反射后照射到屏幕（7）上，β光线直接照射到屏幕（7）上，控制α光线的光程，使得α光线的光程为β光线光程的两倍，两束光线到达屏幕（7），会发生干涉，形成干涉条纹；同时，根据光的波长以及α与β两束光的夹角，用理想绝对光滑的平面镜，利用计算机MATLAB程序在屏幕（7）上模拟生成标准干涉条纹；最后通过所测干涉条纹和屏幕上标准的明暗条纹相比较，根据相似度，判断镜面光滑程度的信息。

本发明的有益效果：可以通过简单的装置测出反射镜反射面的粗糙程度，同时测量精度高，使用方便，结构简单。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明屏幕上的标准干涉条纹示意图。

图中：1-激光器、2-扩束镜、3-针孔、4-透镜、5-分光器、6-待测平面镜、7-带标准条纹的屏幕。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示：平面镜反射面平整度的检测装置包括激光器1、扩束镜2、针孔3、准值透镜4、分束镜5、待测平面镜6、屏幕7；从左到右依次按直线放置，顺序为激光器1、扩束镜2、针孔3、准值透镜4和分光镜5，激光器1和扩束镜2两者共轴，扩束镜2到针孔3的距离为扩束镜2的焦距，针孔3到准值透镜4的距离为准值透镜4的焦距。

平面镜反射面平整度的检测装置完成以后按照如下所述的方法进行：

1、调整准值透镜4的位置；将检测平行光的平晶放置于准值透镜4的右方光轴上，沿光轴移动准值透镜4的位置，使得平晶的反射光斑只有一条干涉条纹，此时可得到平行光；

2、利用分束镜5将所得的平行光分成α和β两束光线；

3、将其中α光线经过待测平面镜6反射到达屏幕7，β光线直接到达屏幕7，调整分束镜5的角度以及待测平面镜6的位置，使得α光线的光程为β光线的两倍，此时在屏幕7上两束光会发生干涉，形成干涉条纹；

4、根据光的波长以及α与β两束光的夹角，用理想绝对光滑的平面镜，利用计算机MATLAB程序在屏幕7上模拟生成如图2所示的标准干涉条纹；

5、将干涉条纹与接收屏幕7上计算机模拟的干涉条纹进行对比，两者相似程度越高，说明待测平面镜越平整。

本发明是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对发明进行各种变换及等同代替，因此，本发明不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方案。

Claims

1.一种平面镜反射面平整度的检测装置，其特征在于：检测装置包括激光器（1），扩束镜（2），针孔（3），准值透镜（4），分束镜（5），待测平面镜（6），屏幕（7）；从左到右依次按直线放置，顺序为激光器（1），扩束镜（2），针孔（3），准值透镜（4）和分光镜（5），激光器（1）和扩束镜（2）两者共轴，扩束镜（2）到针孔（3）的距离为扩束镜（2）的焦距，针孔（3）到准值透镜（4）的距离为准值透镜（4）的焦距。

2.根据权利要求1所述的一种平面镜反射面平整度的检测装置，其特征在于：分光镜（5）的固定角度以及待测平面镜（6）和屏幕（7）的固定位置，应保证经过平面镜（6）反射的光路的光程是分光镜（5）分开的另外一路光路光程的两倍，同时减小两路光的夹角。

3.一种平面镜反射面平整度的装置的使用方法，其特征在于：首先将一束平行光经过分束镜（5）后，获得α和β两束强度相等的平行光，然后使α光线经过待测平面镜（6）反射后照射到屏幕（7）上，β光线直接照射到屏幕（7）上，控制α光线的光程，使得α光线的光程为β光线光程的两倍，两束光线到达屏幕（7），会发生干涉，形成干涉条纹；同时，根据光的波长以及α与β两束光的夹角，用理想绝对光滑的平面镜，利用计算机MATLAB程序在屏幕（7）上模拟生成标准干涉条纹；最后通过所测干涉条纹和屏幕上标准的明暗条纹相比较，根据相似度，判断镜面光滑程度的信息。