[发明专利]反射式激光共焦曲率半径测量方法与装置

权利要求书

1.反射式激光共焦曲率半径测量装置，其特征在于：包括点光源(1)、分光镜(2)、准直透镜(3)、环形光瞳(4)、物镜(5)、后表面顶点(6)、测量光束(7)、作为被测镜的被测凸面镜(8)或被测凹面镜(9)、反射镜(10)、共焦探测系统(11)、针孔(12)、光强探测器(13)，其测量光路为：打开点光源(1)，由点光源(1)出射光经分光镜(2)和准直透镜(3)形成准直光束，物镜(5)将准直光束会聚成测量光束(7)聚焦在被测镜附近；沿光轴移动被测镜，将测量光束(7)反射，反射回来的光束反向透过物镜(5)和准直透镜(3)被分光镜(2)反射进入共焦探测系统(11)，共焦探测系统(11)将轴向光强信息经处理后得到共焦光强响应曲线，其峰值点位置精确对应物镜(5)焦点；继续移动被测镜，将测量光束(7)反射在物镜(5)后表面顶点(6)处，由后表面顶点(6)将测量光束(7)反射进入共焦探测系统(11)，探测系统(11)将轴向光强信息经处理后得到共焦光强响应曲线，其峰值点位置精确对应物镜(5)后表面顶点(6)位置；将被测镜换成反射镜(10)，测量光束(7)聚焦在将反射镜(10)表面，反射镜(10)将光束反射，反射回来的光束再反向透过物镜(5)和准直透镜(3)后被分光镜(2)反射进入共焦探测系统(11)，共焦探测系统(11)将轴向光强信息经处理后得到共焦光强响应曲线，其峰值点位置精确对应物镜(5)焦点；移动反射镜(10)，将测量光束聚焦反射在物镜后表面顶点(6)处，由物镜后表面顶点(6)将光束反射，反射回来的光束再透过物镜(5)和准直透镜(3)后被分光镜(2)反射进入共焦探测系统(11)，共焦探测系统(11)将轴向光强信息经处理后得到共焦光强响应曲线，其峰值点位置再次精确对应物镜后表面顶点(6)位置；根据两次测量得到的物镜(5)焦点和后表面顶点(6)的两个位置差和几何光学成像理论，即可计算得到被测凹面镜(8)或被测凹面镜(9)的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的反射式激光共焦曲率半径测量装置，其特征在于：还包括点光源发生装置(14)、激光器(15)、光纤(16)、主控系统(17)、图像采集卡(18)、机电控制装置(19)、直线平移导轨(20)、调整架(21)；其关系为：点光源发生装置(14)可以由激光器(15)发出的光束经光纤(16)输出形成；图像采集卡(18)用于将光强探测器(13)采集到的光强信息传输给主控系统(17)处理得到系统共焦光强响应曲线；调整架(21)位于直线平移导轨(20)上，用于调整被测凸面镜(8)或被测凹面镜(9)。