专利名称：一种测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管的制作方法
技术领域：
本发明属于光学检测领域，涉及一种光学检测装置，尤其是一种测量光波阵列面 或光学反射面表面平坦度的光管。
背景技术：
目前光波阵列面检测所用的仪器，主要有干涉仪、哈特曼传感器以及哈特曼夏克 传感器等仪器；光学反射面表面平坦度的检测，多使用干涉仪。对于干涉仪，测试时会受到 待测区域面积的限制。而哈特曼传感器和哈特曼夏克传感器分别采用了小孔径光阑和透镜 阵列，应用中对其孔径光阑以及透镜阵列的制造要求精度很高，且每个单元的参数并不能 做到完全一致，所以会引入相应误差。本发明将提供一种测量光波阵列面以及光学反射面表面平坦度的仪器。这种仪器 的测量范围很大，并不受测试面积的限制，对口径较大的光波阵列面或者面积较大的光学 反射面表面平坦度测试尤为擅长。且对于扫描测试方式，可以消除扫描移动而产生误差。本发明的技术方案如下一种测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，所述光管包括目标发生 器、探测器、分光器、透镜系统和分光装置；所述探测器、分光器、透镜系统和分光装置沿同 一轴线依次顺序排列；所述目标发生器设置在分光器旁侧；且目标发生器的位置可以和探 测器的位置互换。所述为探测器阵列探测器，如(XD、CMOS。所述分光装置是能将一束光束分成若干束光束的元件或装置，如楔角片阵列所述透镜系统是能使光束以合适发散角出射，如准直物镜所述分光器是一个能将投射光束和反射光束分开的元件或者装置，如分光棱镜等所述目标发生器是能发出带有目标像信息光束的器件，如被照亮的分划板本发明仪器的原理从目标发生器中发出一束光束，经过分光器、透镜系统以及分 光装置发出若干束有微小角度差异的光束，被待测面反射回来被探测器的不同区域分别接 收，若反射面发生偏转，则对应每束反射光束也会随之发生偏转，光束的角度变化量都被探 测器测量出来，从而计算出反射面的偏转角度。测量光波阵列面时，不需要目标发生器，直 接接收光波，接收到的光波被分光装置分为若干个区域并通过探测器测量出每束光波光束 的角度值。用本仪器测试之前，应先对光管发出的每束光束确定各自的测量基准。可以将仪 器对准一块表面平坦度较好的平面镜，然后接收反射光束，并读出这些光束的角度值，并以 此时的角度值作为测试零位。由于直径较小的平面镜的表面平坦度可以做到很好，所以以 此做为基准，测出的角度值精度较高，且易于实现。对于光学反射面的测试，将仪器对准反射面发出光束，并接收反射光，通过各个区 域反射光的角度值，可以计算出各个区域的相对倾斜程度，最终可以计算出待测面的表面 平坦度。对于光波阵列面，则仪器不需要发出光束，直接接收光波，可以测出光波各个区域的偏转度，从而计算出光波阵列面的平坦度。对于面积大于出光口径的待测面，可以用扫描 方式对整个面做取值，且通过重叠采样，可以消除扫描移动光管所产生的平动误差，从而完 成测量方案。
图1本发明仪器的结构示意图；图2实施中确定四束光束各自的测量基准；其中1为目标发生器，2为探测器，3为分光器，4为透镜系统，5为分光装置，6为 反射镜。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本
发明内容
参见图1，对于测量光学反射面而言，由目标发生器1发出的一束光束经过分光器3和透镜 系统4射在分光装置5上，分光装置将一束光束分成了若干束有微小角度差异的光束，这些 光束被反射镜6反射回来，反射光束的角度偏转会因为反射面的倾斜程度不同而不同，所 以这些光束投射在探测器2的不同区域并被探测器接收，对这些光束的数据进行计算便可 得出每束光束对应区域表面的倾斜程度；对于接收光波阵列面，不需要使用目标发生器1， 光波被分光装置5分成若干区域，并分别被探测器接收，可以计算出每个区域光波阵列面 的倾斜量。其中，目标发生器1的位置可以和探测器2的位置互换。下面假设仪器发出四束光，并以此为例介绍详细的测试方法。测量之前，先用仪器对准一块表面平坦度较好的平面镜发出四束光束，并接收它 们的反射光束，如图2，分别得到四束光束的角度值，并以此时角度值为测量基准(即零 位)。测量时，对于测量光学反射面，则需将仪器对准反射面发出光束，并接收反射光 束，根据各个反射光束偏转的角度，计算出光束对应各个区域反射面的倾斜程度，最终计算 出光学反射面的表面平坦度；对于测量光波阵列面，仪器不需要发出光束，直接接收光波， 通过测出各个区域光波的偏转值，计算出光波阵列面的平坦度。对于测试面积较大的光学反射面或者光波阵列面，可以用该仪器对待侧待测表面 进行扫描测试，对整个待测面进行数据采集，且通过重叠区域采样可以通过计算消除扫描 过程中产生的平动误差，最终计算出光学反射面或者光波阵列面的表面平坦度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所 提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求
一种测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于所述光管包括目标发生器、探测器、分光器、透镜系统和分光装置；所述探测器、分光器、透镜系统和分光装置沿同一轴线依次顺序排列；所述目标发生器设置在分光器旁侧。
2.如权利要求1所述测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于 所述目标发生器的位置和探测器的位置能够互换。
3.如权利要求1所述测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于 所述探测器为阵列探测器CCD或阵列探测器CMOS。
4.如权利要求1所述测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于 所述分光装置是楔角片阵列，用于将一束光束分成若干束光束。
5.如权利要求1所述测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于 所述透镜系统是准直物镜。
6.如权利要求1所述测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于 所述分光器是分光棱镜或半透半反镜。
7.如权利要求1所述测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，其特征在于 所述目标发生器是被光源照亮的分划板。全文摘要
本发明公开了一种测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的光管，所述光管包括目标发生器、探测器、分光器、透镜系统和分光装置；所述探测器、分光器、透镜系统和分光装置沿同一轴线依次顺序排列；所述目标发生器设置在分光器旁侧；目标发生器的位置可以和探测器的位置互换。本发明的光管具有以下优点测量范围很大，并不受测试面积的限制，对口径较大的光波阵列面或者面积较大的光学反射面表面平坦度测试尤为擅长。
文档编号G01B11/30GK101982730SQ20101052018
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者姚俊, 高文, 黄育争 申请人:西安昂科光电有限公司