CN103697806A - 用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪 - Google Patents
用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103697806A CN103697806A CN201310586573.2A CN201310586573A CN103697806A CN 103697806 A CN103697806 A CN 103697806A CN 201310586573 A CN201310586573 A CN 201310586573A CN 103697806 A CN103697806 A CN 103697806A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- convex lens
- guide rail
- lens
- shaped guide
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开一种用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，聚光凸透镜位于激光器和准直凸透镜之间且聚光凸透镜的焦点与准直凸透镜的焦点重合；所述分束镜位于聚光凸透镜和准直凸透镜之间，用于将来自准直凸透镜的光线分为第一光束和第二光束，该参考透镜与准直凸透镜相对的表面为凸面，此参考透镜与凸面相背的表面为标准参考面；位于环形斜面反射镜中央的环形反射斜面沿其周向且位于内侧，所述待检测所述环形导轨位于环形斜面反射镜内，且环形斜面反射镜的旋转轴与环形导轨与参考透镜各自的轴线重合，所述环形导轨位于参考透镜的焦点以外。本发明能一次性获得全部立体环形导轨外圆弧面形貌信息，同时也大大提高了测试效率、精度和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及光学检测装置，尤其涉及一种用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪。
背景技术
光干涉技术是现代最精密有效的测试技术之一，它集当代最新技术于一体，广泛采用计算机技术、激光技术、电子技术、半导体技术等领域的最新成果，能快速、准确地完成对光学零件与系统的检验。在如今的光学车间，从光学零件的设计加工与检验到光学系统的装调、校正和测试，干涉仪已经成为一种易于操作、可靠、高精度、智能化的必不可少的测试检验装置，它在光学零件和系统的大批量生产和检验中有着不可低估的作用。
但是，现有干涉仪往往针对面形检测形貌偏差，例如弯曲或局部弯曲或凹凸区，对于立体面形的形貌检测需要多次反复检测，不能一次获得全部立体面形形貌；其次，现有干涉仪检测精度和可靠性容易受外界振动和温度、气流等环境因素影响。因此，如何设计一种一次性获得全部立体环形导轨外圆弧面形貌信息的高精度、可靠性的光学干涉仪，成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
本发明提供一种用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，此光学干涉仪能一次性获得全部立体环形导轨外圆弧面形貌信息，同时也大大提高了测试效率、精度和可靠性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，所述外圆弧面沿环形导轨周向且位于内侧或外侧，包括激光器、聚光凸透镜、分束镜、作为物镜的准直凸透镜、参考透镜和环形斜面反射镜，所述聚光凸透镜位于激光器和准直凸透镜之间且聚光凸透镜的焦点与准直凸透镜的焦点重合；所述分束镜位于聚光凸透镜和准直凸透镜之间，用于将来自准直凸透镜的光线分为第一光束和第二光束；所述参考透镜位于准直凸透镜与分束镜相背的一侧，该参考透镜与准直凸透镜相对的表面为凸面，此参考透镜与凸面相背的表面为标准参考面；
位于环形斜面反射镜中央的环形反射斜面沿其周向且位于内侧，所述待检测所述环形导轨位于环形斜面反射镜内，且环形斜面反射镜的旋转轴与环形导轨与参考透镜各自的轴线重合，所述环形斜面反射镜的环形反射斜面与沿环形导轨的外圆弧面面对面设置，所述环形导轨位于参考透镜的1倍焦距以外；
干涉图样接收部件位于所述分束镜一侧，用于接收来自分束镜的第二光束。
上述技术方案进一步改进技术方案如下：
1. 上述方案中，所述环形斜面反射镜的环形反射斜面的垂线与环形导轨的轴线夹角为45°或者位于45°和90°之间或者小于45°。
2. 上述方案中，所述环形斜面反射镜的环形反射斜面的垂线与环形导轨的轴线夹角为60°或者30°。
3. 上述方案中，所述聚光凸透镜与准直凸透镜的焦点重合处设有一第一小孔光阑。
4. 上述方案中，所述分束镜与干涉图样接收部件之间设有一第二小孔光阑。
5. 上述方案中，所述干涉图样接收部件为CCD相机或者成像接收器件。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，其聚光凸透镜位于激光器和准直凸透镜之间且聚光凸透镜的焦点与准直凸透镜的焦点重合；所述分束镜位于聚光凸透镜和准直凸透镜之间，用于将来自准直凸透镜的光线分为第一光束和第二光束；所述参考透镜位于准直凸透镜与分束镜相背的一侧，该参考透镜与准直凸透镜相对的表面为凸面，此参考透镜与凸面相背的表面为标准参考面，所述环形斜面反射镜位于待检测所述环形导轨内，且环形斜面反射镜的旋转轴与环形导轨与参考透镜各自的轴线重合，能实时一次性获得全部立体环形导轨外圆弧面形貌信息，提高了测试效率和精度。
2. 本发明用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，其参考光束与测量光束经过同一光路，对外界振动和温度、气流等环境因素的变化能产生彼此共模抑制，一般无需隔震和恒温条件也能获得稳定的干涉条纹，抗震效果好、对外界环境要求低，大大提高了精度和可靠性。
附图说明
附图1为本发明环形导轨一结构示意图；
附图2为用于检测附图1环形导轨外圆弧面的光学干涉仪结构示意图；
附图3为本发明环形导轨二结构示意图；
附图4为用于检测附图3环形导轨外圆弧面的光学干涉仪结构示意图；
附图5为本发明环形导轨三结构示意图；
附图6为用于检测附图5环形导轨外圆弧面的光学干涉仪结构示意图；
附图7为本发明理想干涉示意图。
以上附图中：1、外圆弧面；2、环形导轨；3、激光器；4、聚光凸透镜；5、分束镜；6、准直凸透镜；7、参考透镜；71、凸面；72、标准参考面；8、环形斜面反射镜；81、环形反射斜面；9、干涉图样接收部件；10、第一小孔光阑；11、第二小孔光阑。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~3：一种用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，所述外圆弧面1沿环形导轨2周向且位于外侧，包括激光器3、聚光凸透镜4、分束镜5、作为物镜的准直凸透镜6、参考透镜7和环形斜面反射镜8，所述聚光凸透镜4位于激光器3和准直凸透镜6之间且聚光凸透镜4的焦点与准直凸透镜6的焦点重合；所述分束镜5位于聚光凸透镜4和准直凸透镜6之间，用于将来自准直凸透镜6的光线分为第一光束和第二光束；所述参考透镜7位于准直凸透镜6与分束镜5相背的一侧，该参考透镜7与准直凸透镜6相对的表面为凸面71，此参考透镜7与凸面71相背的表面为标准参考面72；
位于环形斜面反射镜8中央的环形反射斜面81沿其周向且位于内侧，所述待检测所述环形导轨2位于环形斜面反射镜8内，且环形斜面反射镜8的旋转轴与环形导轨2与参考透镜7各自的轴线重合，所述环形斜面反射镜8的环形反射斜面81与沿环形导轨2的外圆弧面1面对面设置，所述环形导轨2位于参考透镜7的焦点以外；
干涉图样接收部件9位于所述分束镜5一侧，用于接收来自分束镜5的第二光束。
上述聚光凸透镜4与准直凸透镜6的焦点重合处设有一第一小孔光阑10。
上述分束镜5与干涉图样接收部件9之间设有一第二小孔光阑11。
上述干涉图样接收部件9为CCD相机或者成像接受器件。
如附图1、2所示，实施例1中上述环形斜面反射镜8的环形反射斜面81的垂线与环形导轨2的轴线夹角为45°，待测件为环形导轨一；如附图3、4所示，实施例2中上述环形斜面反射镜8的环形反射斜面81的垂线与环形导轨2的轴线夹角为60°，待测件为环形导轨二；如附图5、6所示，实施例3中上述环形斜面反射镜8的环形反射斜面81的垂线与环形导轨2的轴线夹角为30°，待测件为环形导轨三。
本实施例用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，工作过程如下。
所述由激光器3出射的光束由聚光凸透镜4会聚于准直凸透镜6的焦点上的小孔光阑10处，光束透过分束镜5通过准直凸透镜6以平行出射，透过参考透镜7，再经圆锥反射镜8反射到被测环形导轨2上。它的下表面是标准参考面72，圆锥反射镜8与被测环形导轨2同轴并垂直放于参考透镜7的下方，圆锥反射镜8的圆锥反射面81所对应的环形导轨2外侧的外圆弧面1即被测面。 一部分光线从标准参考面72反射，而另一部分光线透过标准参考面72射到被测外圆弧面1上，由被测外圆弧面1反射回一部分光线。这两部分光线都经分束镜5反射，在出瞳11处形成两个明亮的小孔像。 再将干涉图样接收部件9即CCD相机调焦在标准参考面72和被测外圆弧面1之间的干涉条纹定域面上，就可以摄取定域面上的由标准参考面72和被测外圆弧面1之间形成的干涉图样，再由计算机中的专业软件进行波面恢复和信息处理。同上，一次检测时只能检测被测件的下半部分，所以一次检测后，要将被测件旋转180度，检测上半部分。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪，所述外圆弧面（1）沿环形导轨（2）周向且位于外侧，其特征在于：包括激光器（3）、聚光凸透镜（4）、分束镜（5）、作为物镜的准直凸透镜（6）、参考透镜（7）和环形斜面反射镜（8），所述聚光凸透镜（4）位于激光器（3）和准直凸透镜（6）之间且聚光凸透镜（4）的焦点与准直凸透镜（6）的焦点重合；所述分束镜（5）位于聚光凸透镜（4）和准直凸透镜（6）之间，用于将来自准直凸透镜（6）的光线分为第一光束和第二光束；所述参考透镜（7）位于准直凸透镜（6）与分束镜（5）相背的一侧，该参考透镜（7）与准直凸透镜（6）相对的表面为凸面（71），此参考透镜（7）与凸面（71）相背的表面为标准参考面（72）；
位于环形斜面反射镜（8）中央的环形反射斜面（81）沿其周向且位于内侧，所述待检测所述环形导轨（2）位于环形斜面反射镜（8）内，且环形斜面反射镜（8）的旋转轴与环形导轨（2）与参考透镜（7）各自的轴线重合，所述环形斜面反射镜（8）的环形反射斜面（81）与沿环形导轨（2）的外圆弧面（1）面对面设置，所述环形导轨（2）位于参考透镜（7）的1倍焦距以外；
干涉图样接收部件（9）位于所述分束镜（5）一侧，用于接收来自分束镜（5）的第二光束。
2.根据权利要求1所述的光学干涉仪，其特征在于：所述环形斜面反射镜（8）的环形反射斜面（81）的垂线与环形导轨（2）的轴线夹角为45°或者位于45°和90°之间或者小于45°。
3.根据权利要求2所述的光学干涉仪，其特征在于：所述环形斜面反射镜（8）的环形反射斜面（81）的垂线与环形导轨（2）的轴线夹角为60°或者30°。
4.根据权利要求1或2所述的光学干涉仪，其特征在于：所述聚光凸透镜（4）与准直凸透镜（6）的焦点重合处设有一第一小孔光阑（10）。
5.根据权利要求1或2所述的光学干涉仪，其特征在于：所述分束镜（5）与干涉图样接收部件（9）之间设有一第二小孔光阑（11）。
6.根据权利要求1或2所述的光学干涉仪，其特征在于：所述干涉图样接收部件（9）为CCD相机或者成像接收器件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310586573.2A CN103697806A (zh) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | 用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310586573.2A CN103697806A (zh) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | 用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103697806A true CN103697806A (zh) | 2014-04-02 |
Family
ID=50359418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310586573.2A Pending CN103697806A (zh) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | 用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103697806A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109830547A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-31 | 金华伏安光电科技有限公司 | 一种具有聚光功能的亚太赫兹波探测器 |
| CN110081824A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-02 | 宁波均普工业自动化有限公司 | 一种壳体内壁膜切缝检测装置及方法 |
| CN110361856A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-10-22 | 宁波博奥生物工程有限公司 | 用于发光检测仪的二次光学透镜模组以及发光检测仪 |
| CN111238392A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | Oppo（重庆）智能科技有限公司 | 承载体及电子设备的检测装置 |
| CN112378367A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-19 | 天津大学 | 可测量分布在内腔的多自由曲面反射镜面形和位置的方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4898470A (en) * | 1988-07-12 | 1990-02-06 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for testing circular cylindrical or conical surfaces |
| US20030202186A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-30 | Hong Kong Baptist University | Method and apparatus for ultra high-resolution interferometry |
| US7088451B2 (en) * | 2003-03-13 | 2006-08-08 | Tokyo Electron Limited | Scatterometry by phase sensitive reflectometer |
| CN101105391A (zh) * | 2007-08-08 | 2008-01-16 | 北京交通大学 | 合成波干涉纳米表面三维在线测量方法及系统 |
| CN101324421A (zh) * | 2008-07-30 | 2008-12-17 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 同步移相菲索干涉仪 |
| CN101558281A (zh) * | 2006-12-13 | 2009-10-14 | 株式会社尼康 | 测量装置和测量方法 |
| CN101949690A (zh) * | 2010-08-24 | 2011-01-19 | 中国科学院光电技术研究所 | 光学面形的检测装置及光学面形的检测方法 |
| US20120320380A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Precitec Optronik Gmbh | Test device for testing a bonding layer between wafer-shaped samples and test process for testing the bonding layer |
| CN203687888U (zh) * | 2013-11-19 | 2014-07-02 | 苏州慧利仪器有限责任公司 | 环形导轨外凹槽面的光学检测装置 |
-
2013
- 2013-11-19 CN CN201310586573.2A patent/CN103697806A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4898470A (en) * | 1988-07-12 | 1990-02-06 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for testing circular cylindrical or conical surfaces |
| US20030202186A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-30 | Hong Kong Baptist University | Method and apparatus for ultra high-resolution interferometry |
| US7088451B2 (en) * | 2003-03-13 | 2006-08-08 | Tokyo Electron Limited | Scatterometry by phase sensitive reflectometer |
| CN101558281A (zh) * | 2006-12-13 | 2009-10-14 | 株式会社尼康 | 测量装置和测量方法 |
| CN101105391A (zh) * | 2007-08-08 | 2008-01-16 | 北京交通大学 | 合成波干涉纳米表面三维在线测量方法及系统 |
| CN101324421A (zh) * | 2008-07-30 | 2008-12-17 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 同步移相菲索干涉仪 |
| CN101949690A (zh) * | 2010-08-24 | 2011-01-19 | 中国科学院光电技术研究所 | 光学面形的检测装置及光学面形的检测方法 |
| US20120320380A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Precitec Optronik Gmbh | Test device for testing a bonding layer between wafer-shaped samples and test process for testing the bonding layer |
| CN203687888U (zh) * | 2013-11-19 | 2014-07-02 | 苏州慧利仪器有限责任公司 | 环形导轨外凹槽面的光学检测装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘君等: "基于白光透射反射干涉的形貌重构方法验证", 《测试技术学报》 * |
| 张晋鲁等: "用低相干光干涉测绘物体表面三维轮廓的立体分布", 《伊犁师范学院学报》 * |
| 韩军等: "《工程光学》", 29 February 2012, 国防工业出版社 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111238392A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | Oppo（重庆）智能科技有限公司 | 承载体及电子设备的检测装置 |
| CN111238392B (zh) * | 2018-11-28 | 2021-11-02 | Oppo（重庆）智能科技有限公司 | 承载体及电子设备的检测装置 |
| CN109830547A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-31 | 金华伏安光电科技有限公司 | 一种具有聚光功能的亚太赫兹波探测器 |
| CN109830547B (zh) * | 2019-03-05 | 2020-10-27 | 温州益蓉机械有限公司 | 一种具有聚光功能的亚太赫兹波探测器 |
| CN110081824A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-02 | 宁波均普工业自动化有限公司 | 一种壳体内壁膜切缝检测装置及方法 |
| CN110081824B (zh) * | 2019-05-14 | 2021-04-02 | 宁波均普智能制造股份有限公司 | 一种壳体内壁膜切缝检测装置及方法 |
| CN110361856A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-10-22 | 宁波博奥生物工程有限公司 | 用于发光检测仪的二次光学透镜模组以及发光检测仪 |
| CN110361856B (zh) * | 2019-06-06 | 2024-03-15 | 宁波博奥生物工程有限公司 | 用于发光检测仪的二次光学透镜模组以及发光检测仪 |
| CN112378367A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-19 | 天津大学 | 可测量分布在内腔的多自由曲面反射镜面形和位置的方法 |
| CN112378367B (zh) * | 2020-11-05 | 2021-10-22 | 天津大学 | 可测量分布在内腔的多自由曲面反射镜面形和位置的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203657757U (zh) | 空心圆柱内表面的光学检测装置 | |
| CN103983214B (zh) | 一种利用无衍射光测量导轨四自由度运动误差的装置 | |
| CN103615971B (zh) | 用于检测圆柱体外表面的光学干涉仪 | |
| CN103335819A (zh) | 一种用于高精度角锥棱镜光学检测的装置与方法 | |
| CN102679894B (zh) | 反射式差动共焦透镜中心厚度测量方法 | |
| CN105242387A (zh) | 一种大视场离轴三反系统与装调方法 | |
| CN104142129B (zh) | 离轴三反非球面系统凸非球面次镜面形拼接检测方法 | |
| CN103697806A (zh) | 用于检测环形导轨外圆弧面的光学干涉仪 | |
| CN202938795U (zh) | 一种微小角度的激光测量装置 | |
| CN102679895B (zh) | 反射式共焦透镜中心厚度测量方法 | |
| CN103471521B (zh) | 快速、准确的光学非球面的实时检测方法 | |
| CN103615972A (zh) | 用于检测空心圆柱内表面的光学干涉仪 | |
| CN103471524B (zh) | 共焦抛物面顶点曲率半径测量方法 | |
| CN102901463A (zh) | 轴锥镜面形的测量装置和测量方法 | |
| CN203657756U (zh) | 圆柱体外表面的光学检测装置 | |
| CN104165755A (zh) | 光栅剪切波像差检测干涉仪及其检测方法 | |
| CN103528539A (zh) | 基于点源阵列的非零位干涉系统 | |
| CN103471525B (zh) | 差动共焦抛物面顶点曲率半径测量方法 | |
| CN203687888U (zh) | 环形导轨外凹槽面的光学检测装置 | |
| CN103278105B (zh) | 轴锥镜面形和锥角的检测方法 | |
| CN103267478B (zh) | 高精度位置检测装置及方法 | |
| CN110631510B (zh) | 一种基于迈克尔逊结构的高精度测角装置及测角方法 | |
| CN105092212B (zh) | 阵列角反射器指向精度测量系统及方法 | |
| CN109253867B (zh) | 一种光学系统焦距测量系统及方法 | |
| CN203657758U (zh) | 环形导轨内凹槽面的光学检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140402 |