本發(fā)明涉及光學(xué)精密檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體公開一種用于光學(xué)檢測的干涉儀標準具。
背景技術(shù):
目前在光學(xué)檢測領(lǐng)域中最為常用的就是利用干涉儀對光學(xué)元件的曲率半徑以及面形進行測量,但由于干涉儀出射光的口徑固定,而對于不同的光學(xué)元件的口徑以及不同的工況下,對檢測光的口徑要求也是不同的。
當需要不同口徑的檢測光時,光學(xué)檢測領(lǐng)域的常規(guī)做法是向干涉儀廠商采購相應(yīng)口徑的干涉儀標準具,與干涉儀配合進行光學(xué)元件的檢測。但由于應(yīng)用場合的有限,以及采購標準具的費用問題,使得一款產(chǎn)品的研發(fā)成本居高不下,同時也限制了其它必要的光學(xué)加工以及檢測設(shè)備的采購。
通常設(shè)計的干涉儀標準具中,結(jié)構(gòu)比較松散,一套標準具只能實現(xiàn)一個目的,如果需要同時實現(xiàn)對光路的多次改變,則需要將多套標準具進行堆疊,體積龐大,不便于連接,同時在機械連接處極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定,使得最終測量與檢測得到的結(jié)果與預(yù)期值嚴重不符或者得到錯誤的檢測結(jié)果。
在傳統(tǒng)的干涉儀標準具中,通常包括多個球面鏡片,或者是非球面但都是回轉(zhuǎn)元件,由于楔形光學(xué)元件加工與安裝的不便性,在標準具中很少使用。若需要對出射光線產(chǎn)生一定偏折,則額外再添加楔形板鏡組,更加不便于標準具整體的裝調(diào)以及使用。
通常設(shè)計的干涉儀標準具中,由于光束口徑較小,鏡片與鏡框之間的固定普遍采用螺紋壓圈的連接方式,但螺紋連接在使用中容易發(fā)生松動,對標準具的穩(wěn)定性十分不利,同時螺紋的加工不能夠保證壓圈定位端面的平面度,對于標準具中鏡片的面形有非常大的影響,進而對測量或者檢測的結(jié)果也會有很大的影響
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種用于光學(xué)檢測的干涉儀標準具,并提出了多項結(jié)構(gòu)改進來解決現(xiàn)有的技術(shù)難題。本發(fā)明是在滿足檢測光線傳播光路、同時消除各種像差的情況下,盡可能的采用較少數(shù)量的光學(xué)元件來實現(xiàn)標準具的集成;同時在結(jié)構(gòu)上進行了一定的改進之后使得結(jié)構(gòu)更為精簡,采用膠粘的方式將鏡組與鏡筒進行連接,保證像質(zhì)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供一種用于光學(xué)檢測的干涉儀標準具,標準具包括三套鏡組,三套鏡組分別為凹鏡組、凸鏡組和楔形鏡組;凹鏡組用于發(fā)散光線,凸鏡組用于聚集光線,楔形鏡組用于偏轉(zhuǎn)光線,三套鏡組疊放設(shè)置,三套鏡組之間可拆卸式連接。
進一步地,標準具還包括接口部和轉(zhuǎn)接件組;接口部上端口與外部光源連接,接口部為下端口設(shè)有第一裙邊結(jié)構(gòu)的空心圓柱形結(jié)構(gòu),第一裙邊結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第一螺紋孔,接口部通過第一螺紋孔與凹鏡組或凸鏡組用螺栓連接;轉(zhuǎn)接件組呈圓柱階梯狀,轉(zhuǎn)接件組上下端口直徑不同,可用于轉(zhuǎn)接不同直徑的凹鏡組或凸鏡組;轉(zhuǎn)接件組下端口設(shè)有繞圓周的第二裙邊結(jié)構(gòu),第二裙邊結(jié)構(gòu)設(shè)置有第二螺紋孔,轉(zhuǎn)接件組通過第二螺紋孔與凹鏡組或凸鏡組用螺栓連接。
進一步地,標準具還包括鏡筒,三套鏡組設(shè)置在鏡筒內(nèi);鏡筒包括內(nèi)筒和外筒,內(nèi)筒套設(shè)在外筒內(nèi),內(nèi)筒和外筒均為空心圓柱型結(jié)構(gòu)。
進一步地,外筒包括第一外筒和第二外筒;內(nèi)筒包括第一內(nèi)筒和第二內(nèi)筒,第一外筒內(nèi)放置有凹鏡組,第一內(nèi)筒內(nèi)放置有凸鏡組,第二內(nèi)筒內(nèi)放置有楔形鏡組,第一內(nèi)筒和第二內(nèi)筒上下套設(shè)在第二外筒內(nèi)。
進一步地,第一外筒內(nèi)部沿圓周設(shè)有第一托環(huán),凹鏡組放置在第一托環(huán)上;第一外筒沿徑向設(shè)有第一橫向通孔,第一橫向通孔位于第一托環(huán)的略上方,第一橫向通孔用于對凹鏡組進行水平方向的微調(diào);第一外筒下端口設(shè)有第三裙邊結(jié)構(gòu),第三裙邊結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第三螺紋孔,通過第三螺紋孔與轉(zhuǎn)接件組或凸鏡組用螺栓連接。
進一步地,第一內(nèi)筒內(nèi)沿圓周設(shè)有第二托環(huán),凸鏡組放置在第二托環(huán)上,第一內(nèi)筒下端口設(shè)有第四裙邊結(jié)構(gòu),第四裙邊結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第四螺紋孔,第二外筒內(nèi)沿圓周有第三托環(huán),通過第四螺紋孔與第三托環(huán)用螺栓連接;第一內(nèi)筒沿徑向設(shè)有第二橫向通孔,第二橫向通孔位于第二托環(huán)的略上方,第二橫向通孔用于對凸鏡組進行水平方向的微調(diào)。
進一步地,第二內(nèi)筒內(nèi)沿圓周有第四托環(huán),楔形鏡組放置在第四托環(huán)上,第二內(nèi)筒下端口設(shè)有第五裙邊結(jié)構(gòu),第五裙邊結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第五螺紋孔,通過第五螺紋孔與第二外筒的底端面用螺栓連接;第二內(nèi)筒沿徑向設(shè)有第三橫向通孔,第三橫向通孔位于第四托環(huán)的略上方,第三橫向通孔用于對楔形鏡組進行水平方向的微調(diào)。
進一步地,第二外筒的底端面為傾斜面,傾斜面與水平面的夾角為α,第二外筒靠近底端面設(shè)有傾斜槽,傾斜槽與垂線形成的夾角為β,夾角α和夾角β角度相同;第二內(nèi)筒嵌入傾斜槽,第二內(nèi)筒的底端面形成與第二外筒的底端面相同的傾斜角;第四托環(huán)下方設(shè)置有圓板,圓板直徑與第二內(nèi)筒內(nèi)直徑相同。
進一步地,第一外筒設(shè)置在第二外筒上,第一內(nèi)筒設(shè)置在第二外筒上端,第二內(nèi)筒設(shè)置在第二外筒下端;第一外筒和第二外筒之間設(shè)置有隔圈,隔圈可用于調(diào)整第一外筒和第二外筒之間的豎直方向距離;第一內(nèi)筒和第二內(nèi)筒之間設(shè)置有隔圈,隔圈可用于調(diào)整第一內(nèi)筒和第二內(nèi)筒之間的豎直方向距離。
進一步地,第一橫向通孔為4個,4個第一橫向通孔在同一個平面內(nèi),呈90°排布;第二橫向通孔為4個,4個第二橫向通孔在同一個平面內(nèi),呈90°排布;第三橫向通孔為4個,4個第三橫向通孔在同一個平面內(nèi),呈90°排布;通過第一橫向通孔、第二橫向通孔和第三橫向通孔可以向鏡組和相對應(yīng)的鏡筒之間縫隙注入黏膠,將鏡組與鏡筒膠粘連接。
附圖說明
圖1、2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的俯視圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例圖1中Ⅰ處放大視圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例圖1中Ⅱ處放大視圖。
附圖中各數(shù)字標號所指代的部位名稱如下:
1-凹鏡組;2-凸鏡組;3-楔形鏡組;4-接口部;5-轉(zhuǎn)接件組;6-第一外筒;7-第二外筒;8-第一內(nèi)筒;9-第二內(nèi)筒;10-第一托環(huán);11-第二托環(huán);12-第三托環(huán);13-第四托環(huán);14-第一橫向通孔;15-第二橫向通孔;16-第三橫向通孔;17-第一裙邊結(jié)構(gòu);18-第二裙邊結(jié)構(gòu);19-第三裙邊結(jié)構(gòu);20-第四裙邊結(jié)構(gòu);21-第五裙邊結(jié)構(gòu);22-圓板;23-隔圈。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及具體實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
一種用于光學(xué)檢測的干涉儀標準具,如圖所示,標準具包括三套鏡組,鏡組分別為凹鏡組1、凸鏡組2和楔形鏡組3,凹鏡組1為雙凹透鏡,用于發(fā)散光線,可以將檢測光線從6英寸擴束至9英寸,初步滿足檢測光線的口徑要求;凸鏡組2為雙凸透鏡,用于聚集光線,光線從凹鏡組1再進入凸鏡組2,將發(fā)散光線轉(zhuǎn)變?yōu)榭趶綖?英寸的平行光,即可作為檢測光線使用,同時凹凸透鏡配合使用,起到消球差的作用;楔形鏡組3為豎切面為梯形的楔形鏡,用于偏轉(zhuǎn)光線,楔形鏡組3在凸鏡組2之后,從凸鏡組2出射的平行光進入楔形鏡組3后,平行光折轉(zhuǎn)一定的角度并射出。
三套鏡組疊放設(shè)置,鏡組之間可拆卸式連接,并且將楔形鏡組3與凹鏡組1和凸鏡組2進行集成,使得結(jié)構(gòu)更加精簡,在一套標準具中即可實現(xiàn)上述功能,無需額外添加標準具。
標準具還包括接口部4和轉(zhuǎn)接件組5,接口部4上端與干涉儀連接,接口部4下端為帶第一裙邊17的空心圓柱形結(jié)構(gòu),接口部4上端與干涉儀連接時,干涉儀的夾緊裝置夾緊接口部4,不僅適應(yīng)了不同口徑光學(xué)元件的檢測,擴大了干涉儀檢測的范圍,同時還可以避免對同種類、同類型的標準具的重復(fù)采購,減少了不必要的成本。接口部4下端的第一裙邊17為在下端口沿圓周向外的一圈環(huán)狀結(jié)構(gòu),第一裙邊17上設(shè)置有若干第一螺紋孔,接口部4通過第一螺紋孔與凹鏡組1鏡組用螺栓連接。
轉(zhuǎn)接件組5用于轉(zhuǎn)接上下連接的不同口徑的鏡組,轉(zhuǎn)接件組5呈環(huán)形階梯狀,為兩個直徑不同的同心空心圓柱結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)接件組5下端口為有繞圓周的第二裙邊18結(jié)構(gòu),第二裙邊18結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干第二螺紋孔,轉(zhuǎn)接件組5通過第二裙邊18的螺紋孔把不同口徑的鏡組用螺栓連接起來。
鏡組均放置在鏡筒內(nèi),鏡筒為保護和連接鏡組,鏡筒又分為內(nèi)筒和外筒,內(nèi)筒套設(shè)在外筒內(nèi),內(nèi)筒和外筒為同心空心圓柱型結(jié)構(gòu)。外筒包括第一外筒6、第二外筒7,內(nèi)筒包括第一內(nèi)筒8和第二內(nèi)筒9,第一外筒6放置凹鏡組1,第一內(nèi)筒8放置凸鏡組2,第二內(nèi)筒9放置楔形鏡組3,第一內(nèi)筒8套設(shè)在第二外筒7的上部,第二內(nèi)筒9套設(shè)在第二外筒7的下部,第一外筒6與第二外筒7、第一內(nèi)筒8與第二外筒7、第二內(nèi)筒9與第二外筒7均通過螺栓可拆卸式連接。
第一外筒6內(nèi)部沿圓周有第一托環(huán)10,凹鏡組1放置在第一托環(huán)10上;第一外筒6在第一托環(huán)10略上方有第一橫向通孔14,第一橫向通孔14為4個,在同一個平面內(nèi),呈90°排布,通過4個第一橫向通孔14可對凹鏡組1進行水平方向的微調(diào),另外,通過往第一橫向通孔14向里面注入黏膠,將鏡組與鏡筒膠粘連接,黏膠主要成分為有機硅,用黏膠對鏡組與鏡筒進行膠粘處理,可以避免鏡片因采用機械連接而受到的機械外力所產(chǎn)生的微小形變,確保鏡組不受外部應(yīng)力的影響,從而確保檢測光線以及像質(zhì)的要求。
第一內(nèi)筒8內(nèi)沿圓周有第二托環(huán)11,凸鏡組2放置在第二托環(huán)11上,第一內(nèi)筒8下端口有第四裙邊結(jié)構(gòu)20,第四裙邊結(jié)構(gòu)20上設(shè)置有若干第四螺紋孔,第二外筒7內(nèi)沿圓周有第三托環(huán)12,通過第四裙邊結(jié)構(gòu)20的第四螺紋孔與第三托環(huán)12螺栓連接;第一內(nèi)筒8在第二托環(huán)11略上方有第二橫向通孔15,第二橫向通孔15為4個,在同一個平面內(nèi),呈90°排布,通過4個第二橫向通孔15可對凸鏡組2進行水平方向的微調(diào),另外,通過往第二橫向通孔15向里面注入黏膠,將鏡組與鏡筒膠粘連接,黏膠主要成分為有機硅,用黏膠對鏡組與鏡筒進行膠粘處理,可以避免鏡片因采用機械連接而受到的機械外力所產(chǎn)生的微小形變,確保鏡組不受外部應(yīng)力的影響,從而確保檢測光線以及像質(zhì)的要求。
第二內(nèi)筒9內(nèi)沿圓周有第四托環(huán)13,楔形鏡組3放置在第四托環(huán)13上,第二內(nèi)筒9下端口有第五裙邊結(jié)構(gòu)21,第五裙邊結(jié)構(gòu)21上設(shè)置有若干第五螺紋孔,連接時,第五裙邊結(jié)構(gòu)21蓋住第二外筒7的底端面,通過第五螺紋孔與第二外筒7的底端面用螺栓連接;第二內(nèi)筒9在第四托環(huán)13略上方有第三橫向通孔16,第三橫向通孔16為4個,在同一個平面內(nèi),呈90°排布,通過4個第三通孔16可對楔形鏡組3進行水平方向的微調(diào),另外,通過往第三橫向通孔16向里面注入黏膠,將鏡組與鏡筒膠粘連接,黏膠主要成分為有機硅,用黏膠對鏡組與鏡筒進行膠粘處理,可以避免鏡片因采用機械連接而受到的機械外力所產(chǎn)生的微小形變,確保鏡組不受外部應(yīng)力的影響,從而確保檢測光線以及像質(zhì)的要求。
第二外筒7的底端面為傾斜面,傾斜面與水平面的夾角為α,第二外筒7在靠近底端面有傾斜槽,傾斜槽與垂線形成的夾角為β,夾角α和夾角β角度相同;第二內(nèi)筒9嵌入傾斜槽,第二內(nèi)筒9的底端面形成與第二外筒7的底端面相同的傾斜角;另外,在第四托環(huán)13下方放置有圓板22,圓板22直徑與第二內(nèi)筒9內(nèi)直徑相同,圓板22為透明材質(zhì),嵌在第二內(nèi)筒9的下端口上,用于固定和支撐。
第一外筒6放置在第二外筒7上,第一內(nèi)筒8放置在第二外筒7上端,第二內(nèi)筒9放置在第二外筒7下端;第一外筒6和第二外筒7之間設(shè)置有隔圈23,隔圈23為厚度不同的透明板,用于調(diào)整第一外筒6和第二外筒7之間的距離;第一內(nèi)筒8和第二內(nèi)筒9之間設(shè)置有隔圈23,隔圈23可用于調(diào)整第一內(nèi)筒8和第二內(nèi)筒9之間的距離,根據(jù)檢測的需要,選擇不同厚度的隔圈23,進行鏡組之間的距離調(diào)整,達到檢測要求。
以上所述本發(fā)明的具體實施方式,并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應(yīng)的改變與變形,均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。