專利名稱：平面鏡反射面平整度的檢測裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學檢測裝置，特別是一種平面鏡反射面平整度的檢測裝置及其使用方法，屬于光學技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
平面鏡在日常生活中就有廣泛的使用，目前，在檢測各種平面反射鏡時，采用的方法是在被檢測的平面上放一個透明樣板，在透明樣板的一端墊一個薄片使樣板的標準平面和被測平面之間形成一個楔形空氣薄層；利用單色光從上面照射，空氣層的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，根據(jù)干涉條紋判斷平面反射鏡反射面質(zhì)量。這種方法測量精度受到透明樣板的制作精度制約，同時透明樣板的反復使用，也可能導致本身的測量精度下降，導致測量誤差的疊加。
在實際生產(chǎn)中還有一種測量方法為線掃描的方式，利用靈敏的探頭掃描平面反射鏡反射面，根據(jù)平面反射鏡反射面的高低可以獲得鏡面的平整度，但由于測量時間的關(guān)系，此方法一般只測量一條直線，只能測量對稱的鏡面，在鏡子加工過程中如果出現(xiàn)非對稱的凹凸，有可能仍被認為是合格產(chǎn)品，誤差極大。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種平面鏡反射面平整度的檢測裝置及其使用方法，可以測出平面反射鏡反射面的光滑程度，精確的判斷平面鏡質(zhì)量的好壞。
本發(fā)明的采用的技術(shù)方案平面鏡反射面平整度的檢測裝置包括激光器1、擴束鏡2、針孔3、準值透鏡4、分束鏡5、待測平面鏡6、屏幕7 ；從左到右依次按直線放置，順序為激光器1、擴束鏡2、針孔3、準值透鏡4和分光鏡5，激光器1和擴束鏡2兩者共軸，擴束鏡 2到針孔3的距離為擴束鏡2的焦距，針孔3到準值透鏡4的距離為準值透鏡4的焦距。
所述的分光鏡5的固定角度以及待測平面鏡6和屏幕7的固定位置，應保證經(jīng)過平面鏡6反射的光路的光程是分光鏡5分開的另外一路光路光程的兩倍，同時減小兩路光的夾角。
所述的激光器1、擴束鏡2、針孔3、準值透鏡4、分束鏡5、待測平面鏡6、屏幕7都是市售的普通元件。
一種平面鏡反射面平整度的裝置的使用方法首先將一束平行光經(jīng)過分束鏡(5) 后，獲得α和β兩束強度相等的平行光，然后使α光線經(jīng)過待測平面鏡(6)反射后照射到屏幕(7)上，β光線直接照射到屏幕(7)上，控制α光線的光程，使得α光線的光程為 β光線光程的兩倍，兩束光線到達屏幕(7)，會發(fā)生干涉，形成干涉條紋；同時，根據(jù)光的波長以及α與β兩束光的夾角，用理想絕對光滑的平面鏡，利用計算機MATLAB程序在屏幕 (7)上模擬生成標準干涉條紋；最后通過所測干涉條紋和屏幕上標準的明暗條紋相比較，根據(jù)相似度，判斷鏡面光滑程度的信息。
本發(fā)明的有益效果可以通過簡單的裝置測出反射鏡反射面的粗糙程度，同時測3量精度高，使用方便，結(jié)構(gòu)簡單。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明屏幕上的標準干涉條紋示意圖。
圖中1-激光器、2-擴束鏡、3-針孔、4-透鏡、5-分光器、6-待測平面鏡、7_帶標準條紋的屏幕。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
如圖1所示平面鏡反射面平整度的檢測裝置包括激光器1、擴束鏡2、針孔3、準值透鏡4、分束鏡5、待測平面鏡6、屏幕7 ；從左到右依次按直線放置，順序為激光器1、擴束鏡2、針孔3、準值透鏡4和分光鏡5，激光器1和擴束鏡2兩者共軸，擴束鏡2到針孔3的距離為擴束鏡2的焦距，針孔3到準值透鏡4的距離為準值透鏡4的焦距。
所述的分光鏡5的固定角度以及待測平面鏡6和屏幕7的固定位置，應保證經(jīng)過平面鏡6反射的光路的光程是分光鏡5分開的另外一路光路光程的兩倍，同時減小兩路光的夾角。
平面鏡反射面平整度的檢測裝置完成以后按照如下所述的方法進行1、調(diào)整準值透鏡4的位置；將檢測平行光的平晶放置于準值透鏡4的右方光軸上，沿光軸移動準值透鏡4的位置，使得平晶的反射光斑只有一條干涉條紋，此時可得到平行光；2、利用分束鏡5將所得的平行光分成α和β兩束光線；3、將其中α光線經(jīng)過待測平面鏡6反射到達屏幕7，β光線直接到達屏幕7，調(diào)整分束鏡5的角度以及待測平面鏡6的位置，使得α光線的光程為β光線的兩倍，此時在屏幕 7上兩束光會發(fā)生干涉，形成干涉條紋；4、根據(jù)光的波長以及α與β兩束光的夾角，用理想絕對光滑的平面鏡，利用計算機 MATLAB程序在屏幕7上模擬生成如圖2所示的標準干涉條紋；5、將干涉條紋與接收屏幕7上計算機模擬的干涉條紋進行對比，兩者相似程度越高， 說明待測平面鏡越平整。
本發(fā)明是通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對發(fā)明進行各種變換及等同代替，因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實施過程，而應當包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方案。
權(quán)利要求
1.一種平面鏡反射面平整度的檢測裝置，其特征在于檢測裝置包括激光器(1)，擴束鏡(2)，針孔(3)，準值透鏡(4)，分束鏡(5)，待測平面鏡(6)，屏幕(7);從左到右依次按直線放置，順序為激光器(1)，擴束鏡(2)，針孔(3)，準值透鏡(4)和分光鏡(5)，激光器(1)和擴束鏡(2)兩者共軸，擴束鏡(2)到針孔(3)的距離為擴束鏡(2)的焦距，針孔(3)到準值透鏡(4)的距離為準值透鏡(4)的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面鏡反射面平整度的檢測裝置，其特征在于分光鏡 (5)的固定角度以及待測平面鏡(6)和屏幕(7)的固定位置，應保證經(jīng)過平面鏡(6)反射的光路的光程是分光鏡(5)分開的另外一路光路光程的兩倍，同時減小兩路光的夾角。
3.一種平面鏡反射面平整度的裝置的使用方法，其特征在于首先將一束平行光經(jīng)過分束鏡(5)后，獲得α和β兩束強度相等的平行光，然后使α光線經(jīng)過待測平面鏡(6)反射后照射到屏幕(7)上，β光線直接照射到屏幕(7)上，控制α光線的光程，使得α光線的光程為β光線光程的兩倍，兩束光線到達屏幕(7)，會發(fā)生干涉，形成干涉條紋；同時，根據(jù)光的波長以及α與β兩束光的夾角，用理想絕對光滑的平面鏡，利用計算機MATLAB程序在屏幕(7)上模擬生成標準干涉條紋；最后通過所測干涉條紋和屏幕上標準的明暗條紋相比較，根據(jù)相似度，判斷鏡面光滑程度的信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面鏡反射面平整度的檢測裝置，屬于光學技術(shù)領(lǐng)域；裝置包括激光器、擴束鏡、針孔、準值透鏡、分束鏡、待測平面鏡、屏幕；從左到右依次按直線放置，順序為激光器、擴束鏡、針孔、準值透鏡和分光鏡，激光器和擴束鏡兩者共軸，擴束鏡到針孔的距離為擴束鏡的焦距，針孔到準值透鏡的距離為準值透鏡的焦距；本發(fā)明可以通過簡單的裝置測出反射鏡反射面的粗糙程度，同時測量精度高，使用方便，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號G01B11/30GK102519405SQ201110428680
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者張永安, 蔣鑫巍 申請人:昆明理工大學