[发明专利]一种高反射镜面形的测量装置

说明书

本发明公开了一种高反射镜面形的测量装置，包括光源、分光片、准直仪、标准镜以及CCD成像系统；标准镜的前表面镀有分光膜；光源发出的光束通过分光片后由准直仪将点光源转换成平行光，平行入射光Io在经过标准镜时，一部分光线由镀有分光膜的标准镜反射返回，另一部分光线通过标准镜后到达被测镜表面，由被测镜表面反射回来，由镀有分光膜标准镜反射返回的光线I_R与由被测镜表面反射回来的光线在穿过标准镜后的光线It形成干涉光线返回至分光片，通过分光片反射后进入CCD成像系统，两路相干光的强度比It/I_R为0.2～1。

技术领域

本发明涉及一种高反射镜面形的测量装置，属于成像测量技术领域。

背景技术

普通平面标准镜测量高反射镜面形时遇到的问题：当入射光IO经过标准镜的标准面返回后的反射光线IR只有入射光IO的4％，而通过标准镜经过被测镜面反射回来的光线It为入射光IO的18～92％，这样两束反射光的强度差异太大It≥5IR，导致干涉条纹非常不清晰(如图4所示)，并且不能完全分析，这样分析出来的结果非常不准确。针对这一问题，目前市场上采用的解决方法为：在标准镜头前面增加滤网，此方法虽然能较为清晰的反映出干涉条纹，但是整个干涉面会有滤网的纹路(如图5所示)，这样实际的被测镜片表面的面形精度受到滤网的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高反射镜面形的测量装置，采用该测量装置得到的干涉图条纹非常清晰。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种高反射镜面形的测量装置，包括光源、分光片、准直仪、标准镜以及CCD成像系统；标准镜的前表面镀有分光膜；光源发出的光束通过分光片后由准直仪将入射光照射在标准镜上，入射光Io在经过标准镜时，一部分光线由镀有分光膜的标准镜反射返回，得到标准反射光线I_R，另一部分光线通过标准镜后到达被测镜表面，由被测镜表面反射回来后再透过标准镜得到测量反射光线It，标准反射光线I_R与测量反射光线It形成干涉光线返回至分光片，通过分光片反射后进入CCD成像系统，两路相干光的强度比It/I_R为0.2～1。

其中，所述分光片与水平面的夹角为45°。

其中，分光膜的厚度为10～20nm，镀膜后标准镜的面型变化非常小，并且镀膜面可以经得起反复清洁擦拭。

其中，准直仪将光源发出的点光源转换成平行光照射在标准镜上。

本发明测量装置的工作原理：从光源发出的光束经过分光片，光线Io通过准直仪由点光源转换成平行光，部分光线由标准镜反射返回(反射光强I_R)，另一部分光线通过标准镜到达被测镜表面，由被测镜表面反射回来后穿过标准镜(反射光强It)，I_R和It两路光线形成干涉光线返回至分光片，由于分光片角度关系将干涉光线全部折反，通过CCD成像系统观察两路光线的干涉条纹。当两路相干光的强度比It/I_R为0.2～1倍时，得到的干涉图条纹非常清晰，针对被测镜镜面的反射率在60％～100％之间的待测零件，用光学高真空镀膜工艺在标准镜上制备的分光膜，需要分光膜位于玻璃侧的反射率为25％Io(I_R为25％Io)，分光膜位于空气侧的反射率为零，分光膜的透过率为50％Io，则分光膜的吸收率为25％Io，测量光通过标准镜后由被测镜面反射回来，由被测镜面反射回来的光线到达标准镜没有反射，完全透过标准镜的分光膜，此时It为(50％*(60％～100％)-25％)Io，即It＝5％～25％Io。因此针对不同的被测镜，由于其表面反射率不同，为了满足两路相干光的强度比It/I_R为0.2～1倍，因此标准镜上对应的分光膜的反射率、透过率以及吸收率均不同。

有益效果：本发明高反射镜面形测量装置通过在标准镜上镀膜，有效减小了两束反射光的强度差异，从而使得到的干涉图条纹非常清晰，进而使测出来的高反射镜的面形很清晰。