一种用于光学检测的干涉仪标准具的制作方法

本发明涉及光学精密检测技术领域，具体公开一种用于光学检测的干涉仪标准具。

背景技术：

目前在光学检测领域中最为常用的就是利用干涉仪对光学元件的曲率半径以及面形进行测量，但由于干涉仪出射光的口径固定，而对于不同的光学元件的口径以及不同的工况下，对检测光的口径要求也是不同的。

当需要不同口径的检测光时，光学检测领域的常规做法是向干涉仪厂商采购相应口径的干涉仪标准具，与干涉仪配合进行光学元件的检测。但由于应用场合的有限，以及采购标准具的费用问题，使得一款产品的研发成本居高不下，同时也限制了其它必要的光学加工以及检测设备的采购。

通常设计的干涉仪标准具中，结构比较松散，一套标准具只能实现一个目的，如果需要同时实现对光路的多次改变，则需要将多套标准具进行堆叠，体积庞大，不便于连接，同时在机械连接处极易出现结构上的不稳定，使得最终测量与检测得到的结果与预期值严重不符或者得到错误的检测结果。

在传统的干涉仪标准具中，通常包括多个球面镜片，或者是非球面但都是回转元件，由于楔形光学元件加工与安装的不便性，在标准具中很少使用。若需要对出射光线产生一定偏折，则额外再添加楔形板镜组，更加不便于标准具整体的装调以及使用。

通常设计的干涉仪标准具中，由于光束口径较小，镜片与镜框之间的固定普遍采用螺纹压圈的连接方式，但螺纹连接在使用中容易发生松动，对标准具的稳定性十分不利，同时螺纹的加工不能够保证压圈定位端面的平面度，对于标准具中镜片的面形有非常大的影响，进而对测量或者检测的结果也会有很大的影响

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于光学检测的干涉仪标准具，并提出了多项结构改进来解决现有的技术难题。本发明是在满足检测光线传播光路、同时消除各种像差的情况下，尽可能的采用较少数量的光学元件来实现标准具的集成；同时在结构上进行了一定的改进之后使得结构更为精简，采用胶粘的方式将镜组与镜筒进行连接，保证像质的要求。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种用于光学检测的干涉仪标准具，标准具包括三套镜组，三套镜组分别为凹镜组、凸镜组和楔形镜组；凹镜组用于发散光线，凸镜组用于聚集光线，楔形镜组用于偏转光线，三套镜组叠放设置，三套镜组之间可拆卸式连接。

进一步地，标准具还包括接口部和转接件组；接口部上端口与外部光源连接，接口部为下端口设有第一裙边结构的空心圆柱形结构，第一裙边结构上设置有第一螺纹孔，接口部通过第一螺纹孔与凹镜组或凸镜组用螺栓连接；转接件组呈圆柱阶梯状，转接件组上下端口直径不同，可用于转接不同直径的凹镜组或凸镜组；转接件组下端口设有绕圆周的第二裙边结构，第二裙边结构设置有第二螺纹孔，转接件组通过第二螺纹孔与凹镜组或凸镜组用螺栓连接。

进一步地，标准具还包括镜筒，三套镜组设置在镜筒内；镜筒包括内筒和外筒，内筒套设在外筒内，内筒和外筒均为空心圆柱型结构。

进一步地，外筒包括第一外筒和第二外筒；内筒包括第一内筒和第二内筒，第一外筒内放置有凹镜组，第一内筒内放置有凸镜组，第二内筒内放置有楔形镜组，第一内筒和第二内筒上下套设在第二外筒内。

进一步地，第一外筒内部沿圆周设有第一托环，凹镜组放置在第一托环上；第一外筒沿径向设有第一横向通孔，第一横向通孔位于第一托环的略上方，第一横向通孔用于对凹镜组进行水平方向的微调；第一外筒下端口设有第三裙边结构，第三裙边结构上设置有第三螺纹孔，通过第三螺纹孔与转接件组或凸镜组用螺栓连接。

进一步地，第一内筒内沿圆周设有第二托环，凸镜组放置在第二托环上，第一内筒下端口设有第四裙边结构，第四裙边结构上设置有第四螺纹孔，第二外筒内沿圆周有第三托环，通过第四螺纹孔与第三托环用螺栓连接；第一内筒沿径向设有第二横向通孔，第二横向通孔位于第二托环的略上方，第二横向通孔用于对凸镜组进行水平方向的微调。

进一步地，第二内筒内沿圆周有第四托环，楔形镜组放置在第四托环上，第二内筒下端口设有第五裙边结构，第五裙边结构上设置有第五螺纹孔，通过第五螺纹孔与第二外筒的底端面用螺栓连接；第二内筒沿径向设有第三横向通孔，第三横向通孔位于第四托环的略上方，第三横向通孔用于对楔形镜组进行水平方向的微调。

进一步地，第二外筒的底端面为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为α，第二外筒靠近底端面设有倾斜槽，倾斜槽与垂线形成的夹角为β，夹角α和夹角β角度相同；第二内筒嵌入倾斜槽，第二内筒的底端面形成与第二外筒的底端面相同的倾斜角；第四托环下方设置有圆板，圆板直径与第二内筒内直径相同。

进一步地，第一外筒设置在第二外筒上，第一内筒设置在第二外筒上端，第二内筒设置在第二外筒下端；第一外筒和第二外筒之间设置有隔圈，隔圈可用于调整第一外筒和第二外筒之间的竖直方向距离；第一内筒和第二内筒之间设置有隔圈，隔圈可用于调整第一内筒和第二内筒之间的竖直方向距离。

进一步地，第一横向通孔为4个，4个第一横向通孔在同一个平面内，呈90°排布；第二横向通孔为4个，4个第二横向通孔在同一个平面内，呈90°排布；第三横向通孔为4个，4个第三横向通孔在同一个平面内，呈90°排布；通过第一横向通孔、第二横向通孔和第三横向通孔可以向镜组和相对应的镜筒之间缝隙注入黏胶，将镜组与镜筒胶粘连接。

附图说明

图1、2为根据本发明一个实施例的结构示意图。

图3为根据本发明一个实施例的俯视图。

图4为根据本发明一个实施例图1中Ⅰ处放大视图。

图5为根据本发明一个实施例图1中Ⅱ处放大视图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：

1-凹镜组；2-凸镜组；3-楔形镜组；4-接口部；5-转接件组；6-第一外筒；7-第二外筒；8-第一内筒；9-第二内筒；10-第一托环；11-第二托环；12-第三托环；13-第四托环；14-第一横向通孔；15-第二横向通孔；16-第三横向通孔；17-第一裙边结构；18-第二裙边结构；19-第三裙边结构；20-第四裙边结构；21-第五裙边结构；22-圆板；23-隔圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

一种用于光学检测的干涉仪标准具，如图所示，标准具包括三套镜组，镜组分别为凹镜组1、凸镜组2和楔形镜组3，凹镜组1为双凹透镜，用于发散光线，可以将检测光线从6英寸扩束至9英寸，初步满足检测光线的口径要求；凸镜组2为双凸透镜，用于聚集光线，光线从凹镜组1再进入凸镜组2，将发散光线转变为口径为9英寸的平行光，即可作为检测光线使用，同时凹凸透镜配合使用，起到消球差的作用；楔形镜组3为竖切面为梯形的楔形镜，用于偏转光线，楔形镜组3在凸镜组2之后，从凸镜组2出射的平行光进入楔形镜组3后，平行光折转一定的角度并射出。

三套镜组叠放设置，镜组之间可拆卸式连接，并且将楔形镜组3与凹镜组1和凸镜组2进行集成，使得结构更加精简，在一套标准具中即可实现上述功能，无需额外添加标准具。

标准具还包括接口部4和转接件组5，接口部4上端与干涉仪连接，接口部4下端为带第一裙边17的空心圆柱形结构，接口部4上端与干涉仪连接时，干涉仪的夹紧装置夹紧接口部4，不仅适应了不同口径光学元件的检测，扩大了干涉仪检测的范围，同时还可以避免对同种类、同类型的标准具的重复采购，减少了不必要的成本。接口部4下端的第一裙边17为在下端口沿圆周向外的一圈环状结构，第一裙边17上设置有若干第一螺纹孔，接口部4通过第一螺纹孔与凹镜组1镜组用螺栓连接。

转接件组5用于转接上下连接的不同口径的镜组，转接件组5呈环形阶梯状，为两个直径不同的同心空心圆柱结构，转接件组5下端口为有绕圆周的第二裙边18结构，第二裙边18结构上设置有若干第二螺纹孔，转接件组5通过第二裙边18的螺纹孔把不同口径的镜组用螺栓连接起来。

镜组均放置在镜筒内，镜筒为保护和连接镜组，镜筒又分为内筒和外筒，内筒套设在外筒内，内筒和外筒为同心空心圆柱型结构。外筒包括第一外筒6、第二外筒7，内筒包括第一内筒8和第二内筒9，第一外筒6放置凹镜组1，第一内筒8放置凸镜组2，第二内筒9放置楔形镜组3，第一内筒8套设在第二外筒7的上部，第二内筒9套设在第二外筒7的下部，第一外筒6与第二外筒7、第一内筒8与第二外筒7、第二内筒9与第二外筒7均通过螺栓可拆卸式连接。

第一外筒6内部沿圆周有第一托环10，凹镜组1放置在第一托环10上；第一外筒6在第一托环10略上方有第一横向通孔14，第一横向通孔14为4个，在同一个平面内，呈90°排布，通过4个第一横向通孔14可对凹镜组1进行水平方向的微调，另外，通过往第一横向通孔14向里面注入黏胶，将镜组与镜筒胶粘连接，黏胶主要成分为有机硅，用黏胶对镜组与镜筒进行胶粘处理，可以避免镜片因采用机械连接而受到的机械外力所产生的微小形变，确保镜组不受外部应力的影响，从而确保检测光线以及像质的要求。

第一内筒8内沿圆周有第二托环11，凸镜组2放置在第二托环11上，第一内筒8下端口有第四裙边结构20，第四裙边结构20上设置有若干第四螺纹孔，第二外筒7内沿圆周有第三托环12，通过第四裙边结构20的第四螺纹孔与第三托环12螺栓连接；第一内筒8在第二托环11略上方有第二横向通孔15，第二横向通孔15为4个，在同一个平面内，呈90°排布，通过4个第二横向通孔15可对凸镜组2进行水平方向的微调，另外，通过往第二横向通孔15向里面注入黏胶，将镜组与镜筒胶粘连接，黏胶主要成分为有机硅，用黏胶对镜组与镜筒进行胶粘处理，可以避免镜片因采用机械连接而受到的机械外力所产生的微小形变，确保镜组不受外部应力的影响，从而确保检测光线以及像质的要求。

第二内筒9内沿圆周有第四托环13，楔形镜组3放置在第四托环13上，第二内筒9下端口有第五裙边结构21，第五裙边结构21上设置有若干第五螺纹孔，连接时，第五裙边结构21盖住第二外筒7的底端面，通过第五螺纹孔与第二外筒7的底端面用螺栓连接；第二内筒9在第四托环13略上方有第三横向通孔16，第三横向通孔16为4个，在同一个平面内，呈90°排布，通过4个第三通孔16可对楔形镜组3进行水平方向的微调，另外，通过往第三横向通孔16向里面注入黏胶，将镜组与镜筒胶粘连接，黏胶主要成分为有机硅，用黏胶对镜组与镜筒进行胶粘处理，可以避免镜片因采用机械连接而受到的机械外力所产生的微小形变，确保镜组不受外部应力的影响，从而确保检测光线以及像质的要求。

第二外筒7的底端面为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为α，第二外筒7在靠近底端面有倾斜槽，倾斜槽与垂线形成的夹角为β，夹角α和夹角β角度相同；第二内筒9嵌入倾斜槽，第二内筒9的底端面形成与第二外筒7的底端面相同的倾斜角；另外，在第四托环13下方放置有圆板22，圆板22直径与第二内筒9内直径相同，圆板22为透明材质，嵌在第二内筒9的下端口上，用于固定和支撑。

第一外筒6放置在第二外筒7上，第一内筒8放置在第二外筒7上端，第二内筒9放置在第二外筒7下端；第一外筒6和第二外筒7之间设置有隔圈23，隔圈23为厚度不同的透明板，用于调整第一外筒6和第二外筒7之间的距离；第一内筒8和第二内筒9之间设置有隔圈23，隔圈23可用于调整第一内筒8和第二内筒9之间的距离，根据检测的需要，选择不同厚度的隔圈23，进行镜组之间的距离调整，达到检测要求。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。