[发明专利]基于消色差光学系统的多限位标准球面镜头

说明书

本发明提供一种基于消色差光学系统的多限位标准球面镜头，属于激光干涉仪用标准镜头领域，可以在多种波长下工作，其特征在于，包括：镜头主体，具有第一镜筒以及设置在第一镜筒内的消色差透镜组；以及移动透镜单元，其中，消色差透镜组与参考透镜互相平行且光轴重合，第一镜筒上设置有第一限位件，第二镜筒上设置有活动件，第一镜筒靠近参考透镜的端面设置有第二限位件，当活动件移动至第一位置时，活动件与第一限位件相抵接，移动透镜单元获得第一使用波长以及第二使用波长，当活动件移动至第二位置时，活动件与第二限位件相抵接，移动透镜单元获得第三使用波长以及第四使用波长。

技术领域

本发明属于激光干涉仪用标准镜头领域，具体涉及一种基于消色差光学系统的多限位标准球面镜头。

背景技术

不同的光学系统需要根据要求在特定波段设计，干涉仪可以对光学系统的波像差，系统整体成像质量进行检测，这个过程是系统最终调整和质量检验的关键。

激光干涉仪的工作波长主要为单一波长，而光学系统的应用非常广泛且多变，如光刻系统、DVD和红外成像系统等都需要特定波长进行检测，以显示其所需要的波长变化的要求，因此干涉仪公司根据不同的波长制造特定的干涉仪。现有的产品包括405nm、543.5nm、 632.8nm、1053nm和1064nm等干涉仪。

目前，标准球面镜头根据波长设计，标准镜头的性能指标很高，且需要保证参考面的球心与标准镜头的焦点重合，当改变使用波长时，由于镜头的焦点发生变化，导致标准镜头无法使用，因此标准球面镜头只能在其设计波长下使用，即标准球面镜头为单波长镜头。每种特殊波长激光干涉仪都需要额外配置相应的标准球面镜头，而标准球面镜头中的用于作为参考表面的透镜，由于需要使用高档材料且面形加工精度高，所以造价昂贵。

为了解决上述问题，中国台湾学者基于消色差原理设计了可在两个波长下使用的标准球面镜头，其基本原理是利用消色差系统的色焦移曲线具有一个拐点特点，在某一位置可以使两个波长同时聚焦，因此该标准球面镜头可同时在常规激光干涉仪和近紫外干涉仪上使用。然而，上述方法设计的标准球面镜头仍然只能工作在这两个特定波长下，无法在更多波长下的使用。

发明内容

为解决上述问题，提供一种基于消色差光学系统的多限位标准球面镜头，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种基于消色差光学系统的多限位标准球面镜头，可以在多种波长下工作，其特征在于，包括：镜头主体，具有第一镜筒以及设置在第一镜筒内的消色差透镜组；以及移动透镜单元，具有套设在第一镜筒上的第二镜筒以及设置在第二镜筒内的参考透镜，用于获取第一使用波长、第二使用波长、第三使用波长以及第四使用波长，其中，消色差透镜组与参考透镜互相平行且光轴重合，第一镜筒的外壁设置有第一限位件，第二镜筒远离参考透镜的端面设置有活动件，第一镜筒靠近参考透镜的端面设置有第二限位件，第一限位件与活动件相抵接限制移动透镜单元向靠近第一镜筒的方向移动，当活动件移动至第一位置时，活动件与第一限位件相抵接，移动透镜单元获得第一使用波长以及第二使用波长，活动件与第二限位件相抵接限制移动透镜单元向远离第一镜筒的方向移动，当活动件移动至第二位置时，活动件与第二限位件相抵接，移动透镜单元获得第三使用波长以及第四使用波长。

本发明提供的多限位标准球面镜头，还具有这样的特征，其中，第一限位件靠近第二镜筒的一面为第一限位面，活动件具有面对第一限位面设置的第二限位面，以及面对参考透镜设置的第三限位面，第二限位件面对活动件的一面为第四限位面，第一限位面与第二限位面相抵接限制移动透镜单元向靠近第一镜筒的方向移动，当第一限位面与第二限位面相抵接时，消色差透镜组与参考透镜之间的距离为第一距离，移动透镜单元获得第一使用波长以及第二使用波长，第三限位面与第四限位面相抵接限制移动透镜单元向远离第一镜筒的方向移动，当第三限位面与第四限位面相抵接时，消色差透镜组与参考透镜之间的距离为第二距离，移动透镜单元获得第三使用波长以及第四使用波长。