[实用新型]大数值孔径浸油镜头波像差检测装置

说明书

技术领域

本技术涉及一种进行波像差检测仪检测装置及方式，尤其是针对大数值孔径浸油镜头进行波像差检测的装置及方法。

背景技术

目前，公知的使用波象差检测仪针对生物显微镜物镜进行测量时，由于生物显微镜观察面上有一片具有一定厚度的盖玻片，导致在测量波象差时，盖玻片以及固定方式对测量结果的误差有着较大的影响，通常在进行小数值孔径镜头测量时，可以将盖玻片直接放在物镜的最前片上，但对于大数值孔径镜头尤其是测量数值孔径大于1的浸油物镜时，由于自准直所使用的参考反射球面裸露在空气介质中，致使数值孔径大于1的浸油物镜的光线由于入射至盖玻片的出射面时，入射角大于90°并且光线从光密介质至光疏介质，造成全反射，无法入射至反射球面，无法进行测量。

参见图1所示的斐索干涉测量原理图，光源1发出的出射光束经反射镜2及聚光镜3汇聚在准直透镜焦点位置的光栏4上，光束经反射镜5透过分光棱镜6后，沿准直透镜7以平行光束的方式出射，投射在标准平晶8上。其中以标准平晶8的入射面为参考平面，一部分光线沿参考平面原路反射，另一部分光线透过参考平面出射，透过被测镜头9、介质油15、盖玻片19聚焦在焦点上，光束沿焦点点入射方向射入一半径为R的标准反射球面10，并返回，最后两束光线均通过分光棱镜反射，经过反射镜11后，在出瞳位置12形成两个明亮的小孔，通过调节标准平晶与被测镜头之间的空气楔，使得两个小孔的像重合，最后再通过CCD13观察小孔处所产生的干涉条纹。

当被测镜头9的数值孔径大于1时，参见图2所示，当光线从被测镜头9出射后，透过介质油15再入射至盖玻片19后，从盖玻片19上表面17出射的光线最终会交汇在盖玻片19的下表面的平面上（该被测镜头9的焦点位置），由于被测镜头9的数值孔径大于1，所以经盖玻片上表面17至下表面的入射光线18，与法线的夹角α大于45°，并且盖玻片19与反射球面10之间的介质为空气，已知玻璃的折射率远大于空气的折射率1，致使盖玻片19与空气构成了一个入射角大于45°由光密至光疏的结构，根据全反射定律，入射光线18无法透过盖玻片19的下表面出射，致使无光线入射至反射球面10，从而无法进行测量。

发明内容

为了克服现有的测试装置和方法无法测量数值孔径大于1的浸油物镜，及测试用盖玻片难以固定的问题，本技术提供了一种能够对数值孔径大于1的浸油镜头进行波像差检测的大数值孔径浸油镜头波像差检测方法。

本发明所述的大数值孔径浸油镜头波像差检测方法，光源1发出的出射光束汇聚在准直透镜焦点位置的光栏4上，光束经分光棱镜6后，沿准直透镜7以平行光束的方式出射，投射在标准平晶8上；以标准平晶8的入射面为参考平面，一部分光线沿参考平面原路反射，另一部分光线透过参考平面出射，透过被测镜头9和介质油15聚焦在焦点上，光束沿焦点点入射方向射入一超半球反射体14，并返回，最后两束光线均通过分光棱镜反射，在出瞳位置12形成两个明亮的小孔，通过调节标准平晶与检测镜头之间的空气楔，使得两个小孔的像重合，最后再通过CCD将小孔处的图像转换成电信号；所述超半球反射体14以玻璃制成，其矢高H大于超半球反射体半径R，超半球的外圆面镀全反射膜。

作为对上述检测方法的进一步改进，所述的大数值孔径浸油镜头波像差检测方法，光源1为激光器。

作为对上述检测方法的进一步改进，所述的大数值孔径浸油镜头波像差检测方法，大数值孔径浸油镜头的数值孔径大于1。

本技术同时提供了一种能够对数值孔径大于1的浸油镜头进行波像差检测的大数值孔径浸油镜头波像差检测装置。

本技术所述的大数值孔径浸油镜头波像差检测装置，包括光源1、光栏4、分光棱镜6、标准平晶8、被测镜头9、超半球反射体14、CCD13，所述超半球反射体14以玻璃制成，其矢高大于超半球反射体半径R，超半球的外圆面镀全反射膜；光源1发出的出射光束汇聚在准直透镜焦点位置的光栏4上，光束经分光棱镜6后，沿准直透镜7以平行光束的方式出射，投射在标准平晶8上；以标准平晶8的入射面为参考平面，一部分光线沿参考平面原路反射，另一部分光线透过参考平面出射，透过被测镜头9和介质油15聚焦在焦点上，光束沿焦点点入射方向射入一超半球反射体14，并返回，最后两束光线均通过分光棱镜反射，在出瞳位置形成两个明亮的小孔； CCD13用于将小孔处的图像转换成电信号。

作为对上述检测装置的进一步改进，所述的大数值孔径浸油镜头波像差检测装置，光源1为激光器。

作为对上述检测装置的进一步改进，所述的大数值孔径浸油镜头波像差检测装置，大数值孔径浸油镜头的数值孔径大于1。