在拼接干涉仪中检测透镜面形的检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适于检测透镜面形的检测装置和包括该检测装置的拼接干涉仪。所述检测装置包括：筒形的检测框架，包括在所述检测框架的内壁周向设置的支撑凸台，待测透镜放置在所述支撑凸台上；和多个支撑单元，在所述检测框架的周向方向上安装在所述检测框架的底部，每个支撑单元包括：支撑机构，配置成在所述检测框架的轴向方向上可移动，以与所述支撑凸台协作共同支撑所述待测透镜；以及平衡机构，配置成提供与所述支撑机构支撑所述待测透镜的力平衡的平衡力，使得在所述检测框架的轴向方向处于与所述待测透镜的重力方向平行和倾斜的情况下每个所述支撑单元和每个支撑凸台对所述待测透镜的轴向支撑力都相同。

Inspection Device for Detecting Lens Profile in Splicing Interferometer

The invention discloses a detection device suitable for detecting lens shape and a splicing interferometer including the detection device. The detection device comprises a cylindrical detection framework, including a support convex set in the circumferential direction of the inner wall of the detection framework, and a lens to be measured is placed on the support convex set; and a plurality of support units are installed at the bottom of the detection framework in the circumferential direction of the detection framework, and each support unit comprises a support mechanism configured in the axial direction of the detection framework. Upward movable to support the lens to be measured in collaboration with the supporting convex; and a balancing mechanism configured to provide a balancing force for the force balance of the supporting mechanism to support the lens to be measured so that the axial direction of the detecting frame is parallel and inclined to the gravity direction of the lens to be measured, and each supporting unit and each supporting convex pair are paired. The lenses to be measured have the same axial support force.

【技术实现步骤摘要】
在拼接干涉仪中检测透镜面形的检测装置
本申请属于光学检测领域，涉及一种适用于在拼接干涉仪中检测透镜面形的检测装置和包括该检测装置的拼接干涉仪。
技术介绍
拼接干涉仪通过将一个待测镜面规划为多个小的子孔径，并逐个对子孔径测量面形，然后再将子孔径的面形通过算法组合成整个镜面的面形。已提出了一种自动拼接干涉仪，实现对光学元件的自动拼接测量，但其检测精度低，一般只作为镜片加工中的过程检测仪器。其精度低的最主要原因是在拼接测量过程中，需要倾斜和旋转待测透镜以匹配参考透镜或标准透镜的状态，而倾斜会使得待测透镜的受力状态发生改变，导致待测透镜发生变形，这种变形产生的变形量直接代入检测结果中，无法达到高精度的检测目的。对于高精度透镜面形检测而言，待测透镜的面形检测的准确性和重复性与待测透镜在检测装置中的受力状态紧密相关。目前的拼接干涉仪采用的检测装置对待测透镜的支撑方式为：检测装置与待测透镜底面采用柔性支撑，具体来说，通常采用具有柔性的材料(如橡皮泥)实现待测透镜的轴向支撑，检测装置与待测透镜径向支撑通过缠绕胶带实现。然而，一方面，这种柔性的支撑方式对待测透镜的支撑力无法精确测量，所以无法保证每次面形检测时这种支撑方式都提供相同的支撑力，使得测量不具有重复性；另一方面，这种柔性的支撑方式与待测透镜的真实工作状态下的支撑方式不同，因此采用这种支撑方式所得到的面形结果与其在真实工作状态下的面形必然存在差异，所以无法保证测量结果的准确性。在采用传统干涉仪检测透镜面形时，为了保证待测透镜在检测过程中受力均匀且稳定，检测装置对待测透镜的支撑方式一般采用底部周边均匀分布的多点弹力支撑方式，通过精密调整各个弹力支撑点的支撑力大小，保证待测透镜的受力状态均匀且稳定。但这种底部周边均匀分布的多点弹力支撑方式的检测装置并不能被用在拼接干涉仪的高精度面形检测上，关键的原因就在于拼接干涉仪在检测过程中需要倾斜和旋转待测透镜，待测透镜一旦发生倾斜，就会导致水平条件下待测透镜受力平衡状态被打破，即倾斜后检测装置底部多点弹力支撑的轴向支撑力与水平状态时的轴向支撑力相同，而待测透镜重力在光轴方向上的轴向力变小，导致检测装置对待测透镜的轴向支撑力大于待测透镜重力轴向分量，引起待测透镜刚性位移或面形变化，严重影响透镜面形检测的准确性和重复性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种在拼接干涉仪检测透镜面形的检测装置，该检测装置可以保证待测透镜在检测过程中受力均匀稳定，且在待测透镜的不同倾斜角度下，待测透镜受力始终均匀稳定。根据本专利技术的一个方面，提供了一种适于检测透镜面形的检测装置，所述检测装置包括：筒形的检测框架，包括在所述检测框架的内壁周向设置的支撑凸台，待测透镜放置在所述支撑凸台上；和多个支撑单元，在所述检测框架的周向方向上安装在所述检测框架的底部，每个支撑单元包括：支撑机构，配置成在所述检测框架的轴向方向上可移动，以与所述支撑凸台协作共同支撑所述待测透镜；以及平衡机构，配置成提供与所述支撑机构支撑所述待测透镜的力平衡的平衡力，使得在所述检测框架的轴向方向处于与所述待测透镜的重力方向平行和倾斜的情况下每个所述支撑单元和每个支撑凸台对所述待测透镜的轴向支撑力都相同。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述平衡机构包括：配重；调节杆，所述配重设置在所述调节杆的一端上，所述支撑机构安装在所述调节杆的另一端；以及转轴，所述调节杆能够围绕所述转轴旋转以实现所述支撑单元的倾斜；其中，所述转轴位于所述配重和所述支撑机构之间，所述配重配置成通过调节所述配重相对于所述支撑机构的平衡力而改变所述支撑机构对所述待测透镜的支撑力。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述配重可调节地设置在所述调节杆的一端并配置成通过调节所述配重与所述转轴之间的距离而改变所述支撑机构对所述待测透镜的支撑力。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述检测框架包括多个在其底部周向设置的安装孔，所述调节杆通过所述安装孔安装到所述检测框架的底部，并且所述配重在周向上位于所述检测框架的外侧。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述支撑单元包括支撑底座，所述转轴设置在所述支撑底座中，所述支撑底座固定在所述检测框架上。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述检测框架包括主体部、从主体部的下端水平延伸的第一延伸部以及从所述第一延伸部的远离所述主体部的一端竖直向下延伸的第二延伸部，所述第一延伸部与所述第二延伸部形成一容纳空间，所述支撑底座设置在所述容纳空间中。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述安装孔形成在所述第二延伸部上，所述调节杆穿过所述安装孔安装。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述检测框架包括多个在其主体部上周向设置的注胶孔，定位胶注入到所述注胶孔中以在径向上固定所述待测透镜。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述检测框架包括在所述检测框架的主体部的内壁周向均匀设置的三个支撑凸台，三个所述支撑凸台位于同一平面内。根据本专利技术的一个示例性实施例，多个所述支撑单元在周向上均匀地设置在所述检测框架的底部。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述支撑单元包括固定机构，所述固定机构配置成固定所述配重在所述调节杆上的位置。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述支撑机构的支撑面与所述支撑凸台的支撑面共面。根据本专利技术的另一方面，提供了一种拼接干涉仪，包括：根据前述实施例中任一实施例所述的检测装置；干涉仪，位于所述检测装置的待测透镜的上方并配置成测量待测透镜的面形；反射镜，位于所述干涉仪和所述待测透镜之间并配置成将所述干涉仪发出的光线引导到所述待测透镜上；以及控制单元，与所述干涉仪、反射镜和检测装置相连通以发出控制信号。与相关技术相比，本专利技术的优点在于：1)由于每个支撑单元对待测透镜的支撑力都可测量和调节，可以保证每次对待测透镜进行面形检测的过程中待测透镜的受力状态一致，从而面形检测结果具有重复性。2)由于支撑凸台和支撑单元对待测透镜的支撑方式与待测透镜使用状态下的支撑方式相同，所以可以保证面形检测结果的准确性。3)由于采用支撑结构的支撑方式，不管待测透镜在检测过程中倾斜角度如何变化，待测透镜始终保持受力平衡，待测透镜不会发生刚体位移且待测透镜面形变化小，所以可以保证面形检测的重复性和准确性。附图说明本专利技术将参照附图来进一步详细说明，其中：图1a为目前拼接干涉仪检测透镜面形所使用的检测装置的剖视图。图1b为图1a所示的检测装置移除了待测透镜后的俯视图。图2a为目前传统干涉仪检测面形所使用的检测装置的剖视图。图2b为图2a所示的检测装置移除了待测透镜后的俯视图。图3a为根据本专利技术的一个实施例的拼接干涉仪检测透镜面形所使用的检测装置的剖视图。图3b为图3a所示的检测装置移除了待测透镜后的俯视图。图4为图3a所示的检测装置的局部放大图，其中所述检测装置包括支撑单元。图5a为水平状态下支撑单元对待测透镜的支撑力的示意图。图5b为图3a所示的检测装置倾斜θ角后支撑单元对待测透镜的支撑力的示意图。图6为根据本专利技术的一个实施例的拼接干涉仪的示意图。附图标记说明：待测透镜101，检测镜框102，轴向支撑单元103，径向支撑单元104，待测透镜201，检测镜框202，支撑凸台203，弹性支撑单元204，检测装置300，待测透镜301，检测框架302，支撑单元303，定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于检测透镜面形的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括：筒形的检测框架，包括在所述检测框架的内壁周向设置的支撑凸台，待测透镜放置在所述支撑凸台上；和多个支撑单元，在所述检测框架的周向方向上安装在所述检测框架的底部，每个支撑单元包括：支撑机构，配置成在所述检测框架的轴向方向上可移动，以与所述支撑凸台协作共同支撑所述待测透镜；以及平衡机构，配置成提供与所述支撑机构支撑所述待测透镜的力平衡的平衡力，使得在所述检测框架的轴向方向处于与所述待测透镜的重力方向平行和倾斜的情况下每个所述支撑单元和每个支撑凸台对所述待测透镜的轴向支撑力都相同。

【技术特征摘要】
1.一种适于检测透镜面形的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括：筒形的检测框架，包括在所述检测框架的内壁周向设置的支撑凸台，待测透镜放置在所述支撑凸台上；和多个支撑单元，在所述检测框架的周向方向上安装在所述检测框架的底部，每个支撑单元包括：支撑机构，配置成在所述检测框架的轴向方向上可移动，以与所述支撑凸台协作共同支撑所述待测透镜；以及平衡机构，配置成提供与所述支撑机构支撑所述待测透镜的力平衡的平衡力，使得在所述检测框架的轴向方向处于与所述待测透镜的重力方向平行和倾斜的情况下每个所述支撑单元和每个支撑凸台对所述待测透镜的轴向支撑力都相同。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述平衡机构包括：配重；调节杆，所述配重设置在所述调节杆的一端上，所述支撑机构安装在所述调节杆的另一端；以及转轴，所述调节杆能够围绕所述转轴旋转以实现所述支撑单元的倾斜；其中，所述转轴位于所述配重和所述支撑机构之间，所述配重配置成通过调节所述配重相对于所述支撑机构的平衡力而改变所述支撑机构对所述待测透镜的支撑力。3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述配重可调节地设置在所述调节杆的一端并配置成通过调节所述配重与所述转轴之间的距离而改变所述支撑机构对所述待测透镜的支撑力。4.根据权利要求1-3中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测框架包括多个在其底部周向设置的安装孔，所述调节杆通过所述安装孔安装到所述检测框架的底部，并且所述配重在周向上位于所述检测框架的外侧。5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述支撑单元包括支撑底座，所述转轴设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘大春，徐富超，贾辛，邢廷文，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51