专利名称：干涉图变倍无畸变采集装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种干涉图采集装置，特别是一种干涉图变倍无畸变采集装置。
二背景技术：
传统的光学干涉仪主要通过目视观察干涉图，或者附加照相光路拍摄干涉图。经过几十年的演变，传统的干涉仪，不论是斐索型还是泰曼型干涉仪，仍在工厂、科研院所广泛使用，它们具有简单、直观等优点，但缺点也很明显，已经满足不了研究人员和工业化生产快速、智能化、高精度的测试需求，缺点主要表现在(1)目视估测精度低，受操作人员经验因素影响大；(2)照相分析进行定量检测花费时间长、劳动强度大，测量精度仍不是很高，不能实时获得测试结果；(3)获得的波面判读指标少，一般只是用光圈、局部光圈等参数作为产品指标，不能与目益提高的多参数加工质量要求相适应；(4)不能进行波面数据存储与运算，一般不能对多个波面进行处理，不能进行系统质量校正、绝对检验以及对多个测试结果的实时处理，不利于数据库的建立与档案数据处理。
随着现代光干涉技术、精密机械、电子技术、计算机技术的发展，数字波面移相干涉仪应运而生，除了继承传统干涉仪所具有的优点外，它还有两个方面的特点(1)在硬件上，干涉仪能产生符合移相干涉术分析算法要求的干涉图；(2)在软件上，数字化的干涉图分析系统能够对各种不同测试口径的波面进行分析，具有干涉图采集、处理、波面图形绘制等功能。因此，在数字波面移相干涉仪中，干涉图采集的无畸变共轭技术和被测物体的变倍、视场光强自动调整技术显得特别重要。国内外对干涉图处理技术研究颇多，但均不能实现干涉图变倍无畸变采集的技术。
三
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于不同测试口径的干涉图变倍无畸变采集能自动变倍和进行光强自动调整的干涉图变倍无畸变采集装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案是一种干涉图变倍无畸变采集装置，包括干涉仪，该干涉仪的测试口下方设置测试物，从测试物返回到干涉仪的测试波面与干涉仪内部的参考波面形成干涉场，会聚的干涉场从干涉仪的输出口输出，在干涉场的会聚点设置一个针孔滤波器，第一成像物镜将干涉场共轭成像在旋转毛玻璃上，并以此像为物通过变焦物镜和第二成像物镜共轭成像在固体摄像机的靶面上；旋转毛玻璃位于变焦物镜的焦面上，固体摄像机的靶面位于第二成像物镜的焦面上；旋转毛玻璃、变焦物镜、第二成像物镜和固体摄像机依次沿光轴固定在基板上，基板安装导轨上，固体摄像机与计算机相连。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点是(1)可以对不同口径的测试波面进行干涉图变倍无畸变采集，并对进入固体摄像机的光强可进行调节；(2)各部件加工方便，易于在干涉仪中进行安装和控制，具备小型、轻量化的特点；(3)具有较广泛的通用性，因为只要根据干涉仪的口径，合适地选择第一成像物镜，其余的部件则不需要改变，故可用于目前所有干涉仪的图像采集系统。
四
附图是本实用新型的干涉图变倍无畸变采集装置的一种结构示意图。
五具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的结构和工作原理。
结合附图，在干涉仪1的测试口1a下方设置测试物2，干涉仪1内部的准直光束从测试口1a射出并投向测试物2，从测试物2返回的测试波面又重新进入干涉仪1内部。该测试波面与干涉仪1内部的参考波面发生干涉，形成干涉场，干涉场的口径取决于测试物2的口径。会聚的干涉场从干涉仪1的输出口1b输出，在干涉场的会聚点放置一个针孔滤波器3滤去杂散光，并由第一成像物镜4将测试物2的测试波面与参考波面形成的干涉场共轭成像在旋转毛玻璃5上，并以此像为物通过变焦物镜6和第二成像物镜7共轭成像在固体摄像机8的靶面上。旋转毛玻璃5位于变焦物镜6的焦面上，固体摄像机8的靶面位于第二成像物镜7的焦面上。旋转毛玻璃5、变焦物镜6、第二成像物镜7和固体摄像机8依次沿光轴11固定在基板10上，基板10安装导轨9上，该基板10与电机可以沿光轴11作前后运动。根据测试物2的位置，基板10沿光轴作前后移动调节，可以把该物共轭成像在旋转毛玻璃5上。这里采用了二级共轭成像光路，实现了干涉图的无畸变共轭采集。
变焦物镜6还能够对不同测试口径的干涉场进行变倍处理，使干涉图适当充满固体摄像机8的靶面，以获得足够的波面信息。透镜6a、6c、6d和可变光阑6b组成变焦物镜6，可变光阑6b设置在透镜6a、6c之间。变焦物镜6在变倍过程中通过调节内部可变光阑6b的大小，还可以控制进入固体摄像机8的光强，使得固体摄像机8的光敏元件工作在线性区。固体摄像机8采集的干涉图通过电缆输入计算机12进行数字化分析处理。因此，本实用新型还具有干涉图变倍和光强调整的功能。
权利要求1.一种干涉图变倍无畸变采集装置，包括干涉仪[1]，干涉仪[1]的测试口[1a]下方设置测试物[2]，从测试物[2]返回到干涉仪[1]的测试波面与干涉仪[1]内部的参考波面形成干涉场，会聚的干涉场从干涉仪[1]的输出口[1b]输出，其特征在于在干涉场的会聚点设置一个针孔滤波器[3]，第一成像物镜[4]将干涉场共轭成像在旋转毛玻璃[5]上，并以此像为物通过变焦物镜[6]和第二成像物镜[7]共轭成像在固体摄像机[8]的靶面上；旋转毛玻璃[5]位于变焦物镜[6]的焦面上，固体摄像机[8]的靶面位于第二成像物镜[7]的焦面上；旋转毛玻璃[5]、变焦物镜[6]、第二成像物镜[7]和固体摄像机[8]依次沿光轴[11]固定在基板[10]上，基板[10]安装导轨[9]上，固体摄像机[8]与计算机[12]相连。
2.根据权利要求1所述的干涉图变倍无畸变采集装置，其特征在于变焦物镜[6]由透镜[6a]、[6c]、[6d]和可变光阑[6b]组成，可变光阑[6b]设置在透镜[6a]、[6c]之间，通过变焦物镜[6]对旋转毛玻璃[5]上干涉场的像进行变倍处理，使干涉图适当充满固体摄像机[8]的靶面。
3.根据权利要求1或2所述的干涉图变倍无畸变采集装置，其特征在于基板[10]与电机连接，在导轨[9]上滑动。
专利摘要本实用新型涉及一种干涉图变倍无畸变采集装置。在干涉场的会聚点设置一个针孔滤波器，第一成像物镜将测试物的物场共轭成像在旋转毛玻璃上，并以此像为物通过变焦物镜和第二成像物镜共轭成像在固体摄像机的靶面上；旋转毛玻璃位于变焦物镜的焦面上，固体摄像机的靶面位于第二成像物镜的焦面上，旋转毛玻璃、变焦物镜、第二成像物镜和固体摄像机等部件沿光轴固定在基板上，基板安装导轨上，固体摄像机与计算机相连。本实用新型可对不同口径的测试物进行干涉图变倍无畸变采集，对进入固体摄像机的光强可调节，结构紧凑，可用于目前所有干涉仪的图像采集系统。
文档编号G02B27/00GK2679707SQ200420025400
公开日2005年2月16日 申请日期2004年3月15日 优先权日2004年3月15日
发明者何勇, 高志山, 朱日宏, 陈磊, 王青, 乌兰图雅, 郭仁慧, 沈华 申请人:南京理工贝索光电科技有限公司