[实用新型]对柱面进行干涉检测的镜头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对柱面进行干涉检测的镜头。

背景技术

一般的光学系统是由透镜、棱镜、反射镜等光学零件组成，其面形通常是由球面，平面以及非球面等。柱面镜可以看成是一种非轴对称的特殊非球面，它在一维提供最大光焦度，在与其正交的另一维等同于一平面。这个特点使其在一些特殊领域获得重要应用，如眼科学中用柱面镜矫治一些眼科疾病、电影设备中的宽屏幕放映机、激光科学中的激光光斑整形等。随着科学的发展，柱面镜的应用领域在不断扩大（如光学数据处理、x光掠入射成像等），其精度要求也越来越高，但由于柱面镜没有旋转对称轴，对它的加工和检测特别是高精度的加工和检测极其困难。

柱面镜的检测方法主要有利用显微镜的刀口法、球面样板法、量规比较法、柱径仪法、柱面样板法、轮廓仪法、用有标准柱面镜的激光柱面干涉仪、柱面转动法及辅助平面法、光纤法等。其中利用显微镜的刀口法、量规比较法、柱径仪法、柱面转动法只能测柱面镜的曲率半径，不能检测柱面面形；轮廓仪法一般只能检测精度要求不高的柱面；辅助平面法、光纤法只能对小相对孔径的柱面有效，且对辅助元件有特殊要求；因此常用的检测方法只有球面样板法、柱面样板法，不过球面样板只能检凹面，柱面样板法需要柱面样板。

高精度的面形测量方面常用的是干涉测试技术，它以波长为计量单位，依次变化的面形信息存储在干涉图中，通过对干涉图计算分析就可以求解出面形的误差。

采用柱面镜组的标准镜头与干涉仪配合使用检测柱面的方法，柱面透镜组在设计、加工以及装配上都存在一定的难度，柱面透镜组一般采用共轴柱面系统：1、透镜组的各种加工误差的存在使得装配时的结构参数与设计结果中的结构参数之间存在偏差，从而对系统整体的波面质量造成影响；2、装配时很容易因为存在结构失调而影响系统的波面质量，所以系统中对透镜的偏心、倾斜、透镜之间空气间隔都有严格的要求。

采用计算全息图的来产生柱面波与干涉仪配合使用检测柱面的测量、计算和一般的干涉测量方法一样。虽然全息图具有高精度、低噪声，易于复制等特点，给生产测试带来许多便利，但在实际中这种方法仍有一些问题。主要缺点是他需要衍射效率高，质量特别好的胶片。如果测试光与参考光不匹配，干涉图的可见度将下降。具有10%衍射效率的玻璃基计算全息图给出的光强输入输出比是100:1。如果离子刻蚀，衍射效率将增加到40%。但若要衍射效率超过40%，那么计算全息图的制作将更加复杂。由于常规制作全息图的方法过于繁琐，故人们仅仅将它应用大批量或精度要求非常高的生产测试中，而电子束或激光刻写设备的价格昂贵，不以普及。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，检测性能好的对柱面进行干涉检测的镜头。

本实用新型的技术解决方案是：

一种对柱面进行干涉检测的镜头，其特征是：包括标准平晶，标准平晶后设置平凸柱面镜；平凸柱面镜的柱面在前，平面在后，且柱面为环形面。

标准平晶两个面之间有一2’夹角，其中第一个面为标准平面，面形精度pv值优于λ/20，第二面为一般平面，面形精度pv值优于λ/10。

本实用新型结构合理，并具有下列优点：

1、利用单一的环形面柱面镜作为准直物镜产生柱面光，降低了柱面镜组元件的个数，大幅降低了柱面镜组装校的难度。

2、含环形面的柱面镜可以通过现有的技术手段单点金刚石车削技术进行加工，再辅以适当的抛光可以达到很高的面形精度，很好的用于可见光系统。

3、光学元件较少，反射面较少，从而较少了杂散光，减轻了镜头的长度和重量，提高了干涉图的质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1、图2是本实用新型标准柱面镜头在两个不同正交方向的光路投影图。

图3、图4是本实用新型标准柱面镜头在检测柱面时两个不同正交方向的光路投影图。

具体实施方式

一种对柱面进行干涉检测的镜头，包括标准平晶1，标准平晶后设置平凸柱面镜2；平凸柱面镜的柱面在前，平面在后，且柱面为环形面。

标准平晶两个面之间有一2’夹角，其中第一个面为标准平面，面形精度pv值优于λ/20，第二面为一般平面，面形精度pv值优于λ/10。