光学表面形态的测量支撑装置制造方法及图纸

一种用于测量支撑光学元件（１）的光学表面（２）的形态的装置（５），该装置包括一个上面支撑有所述元件（１）的测量支撑（６），所述支撑（６）具有支承表面（１０），该支撑表面上支承所述元件（１），其特征在于所述支承表面（１０）属于一个弹性压缩的垫子（１５，１５’）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有关光的传输、折射、衍射或反射的光学领域。具体地说，本专利技术涉及的是在对光学元件模压和/或加工以后测量支撑该光学元件(例如透镜、舷窗、镜子)表面的三维形状—也称作形态。
技术介绍
当今，大量应用都对这类光学元件的加工要求有非常高的精度，以便使它们表面的真实形态尽可能地接近理论形态，所述真实形态从很大程度上决定了光学元件的光学特性(指的是光的传输、折射或反射)。此处列举红外摄像机作为例子，其中透镜的质量起决定性作用。这种应用依靠这样的透镜，该透镜的直径远大于厚度，其比例为1～10甚至更大，这要根据制造透镜的材料的特性而定。测量支撑光学元件表面形态对于检查其与理论形态的一致性以及确定该元件是否应当重新进行加工(用《加工》表示透镜材料从切削到抛光受到的所有操作)是必需的，为的是修正可能出现的测量支撑错误。通常用一个含有光源和干涉仪的装置进行这种测量支撑，所述光源产生的光束照亮光学元件的需要测量的面，该需要测量的面紧靠在一个测量支撑上，支撑的环形支撑面与该元件的周边配合，用所述干涉仪进行测量支撑。即使用金属加工新技术或塑料模压新技术，也不可能保证支撑的支撑面具有很好的平面度。另外，即使假定该支撑面在经过加工以后成平面，但该表面也会被许多对其进行支撑的构件产生的应力而变形。或这正如我们看到的那样，某些光学元件相对于它们的直径来讲很薄。另外，如果将这种元件放在其支撑上，则该元件就会在支撑在其支撑面上的时候受到少量歪斜。虽然这是它们的很小的特性，但这些歪斜足以使元件表面的形态测量造成错误，形状的允许误差约为10分之一微米(0.1μm)。最后，归于因被测表面加工引起的误差事实上是透镜在其支撑上的变形造成的，因而事实上对该表面的校正仍然只是加重实际形态和理论形态之间的不一致。
技术实现思路
本专利技术旨在主要克服上述这些缺陷，提出一种光学元件光学表面形态的测量支撑装置，该装置可以进行非常精确的测量，因而由此可以提高该元件的光学质量。为此，本专利技术提出一种光学元件光学表面形态的测量支撑装置，该装置包括一个测量支撑，所述元件靠在该支撑上，所述支撑有一个使所述元件依靠的支撑面，该支撑面属于一个弹性压缩的垫子。这样，透镜只在其自重的作用下对称变形，而不必担心任何歪斜。在转动对称的光学元件的特定情况下，元件在其支撑上产生均匀的支撑力。因此，为了保证元件最终的质量，只要考虑通过计算就能预见到的仅由元件自重的变形产生的错误范围值，从而在测量中进行必需的校正，并由测量推导出被测表面的实际形态。附图说明本专利技术的其他目的和优点将通过下面结合附图的描述会更加清楚，其中图1是表示测量支撑透镜光学表面形态的装置的正面局部剖视图；图2是根据第一实施模式的用于如图1所示装置的测量支撑的俯视平面图；图3是沿图2的III-III线作出的图2支撑的剖视图；所示出的透镜靠在该支撑上；图4是根据一个变换实施例的表示具有透镜的测量支撑细部的正面局部剖视图；图5的剖视图是根据第二实施模式局部说明用于光学元件的测量支撑；图6是沿图5的VI-VI线表示的剖切平面作出的图5支撑的剖视图；图7是根据第二实施模式的变形实施例的表示测量支撑的正面局部剖视图。具体实施例方式图1中示出的透镜1有两个相对的光学表面2，3，这两个表面由侧边4连接。对该透镜1进行加工操作，以便根据透镜1的用途(摄影、测距、眼用)尽可能地使光学表面2，3的实际形态与预定的理论形态相符。将该透镜1放在装置5的深处，用于测量其表面2，3的实际形态，以便检查该形态和理论形态之间的一致性，然后决定有无必要对加工进行校正。该装置5包括一个将透镜1靠在其上的支撑6，以及一个置于支撑6旁边(此处在该支撑的下面)的干涉仪7。为方便起见，将透镜1的与干涉仪7相反的面2称为上表面，而反面的对着干涉仪7的表面3称之为下表面。此处将上表面2和下表面3分别表示成凹的和凸的，但这种表示仅作为非限定性例子给出的。有一个光源(未示出)发出光束8(此处是激光)，光束同时射在透镜1的下表面3上和处在干涉仪上的校光仪9的一个表面上。将校光仪9的该表面的形态称之为理想形态，并将透镜1的被照亮的表面3的形态称之为实际形态。干涉仪7包括一个摄像机7a，摄像机通过反射得到透镜1的被测表面3和校光仪9表面的图像，并通过干涉仪将这些图像传输到带有图像处理设备的计算机，以便将这些图像进行比较，由此推导出透镜1是否应当进行加工校正，从而使其被照的表面3的实际形态在尽可能的范围内与理论形态一致。支撑6有一个能够在透镜1在该支撑6上定位时而将该透镜置于其上的支承表面10。可以配置使支撑6的尺寸与透镜1的尺寸匹配的设备。不论怎样，都要使支承表面10至少能够局部与透镜1的下表面3的周边区域11配合，所述周边区域在其侧边4的旁边。根据主要是图3和4所示的第一实施模式，支撑6为圆柱形元件的形状，该支撑具有环形边12，支承表面10与该环形表面铅直地连续延伸。根据图5和6所示的第二实施模式，支撑6包括多个模块13，每一个模块由一个局部支撑区14，所有支撑区14共同形成所述支承表面10，透镜1靠在该支撑表面上。不论采取什么样的实施模式，支承表面10都属于一个弹性压缩垫子15，该垫子确保支撑6克服透镜1重量的反作用力均匀分布。现在结合图2-4描述第一实施模式。如图3所示，支撑6包括一个圆环形本体16，其截锥形的圆周厚度形成上述边12。支撑6还包括两个固定在本体16两边的凸缘，即截面为L型的基本为圆柱形的上凸缘17，该凸缘镶嵌在本体16的上部，还有一个是下凸缘18，该凸缘与上凸缘17相对地平贴在本体16的下表面19上，用螺丝将凸缘17，18固定到本体16上。如图3所示，上凸缘17有一个端面20，在将该凸缘17固定到本体16上时，该端面平贴在台肩12上。在台肩12中与上凸缘17的端面20铅直地开设一个圆周槽21，将一个环形接头22放在该槽21中，环形接头的作用下面将会发现，在将上凸缘17装在本体16上时，该接头被压在台肩12和端面20之间。在与台肩12相对的一侧，本体16的下表面19上带有圆周切口23，也将一个环形接头24放在该切口中，下面将描述该环形接头的作用，在将下凸缘18装在本体16上时，该接头被压在它们两者之间。还是如图3所示，本体16带有一个通道25，该通道一方面在本体16的下侧(也就是其转轴一侧)通向圆柱形内表面26，所述内表面26连接台肩12和下表面19，另一方面在外侧(也就是径向相反的一侧)通向外周面27，通道25在该周面上形成一个开口28，使一个与引气管(未示出)连接的套接管29引入该开口中，所述引气管本身与一个气源(未示出)连接。此处的垫子15由一个可充气的薄膜30形成，该薄膜用塑料(例如聚乙烯)制成，该薄膜有两个边31，32，分别将这两个边夹在上凸缘17的端面20和台肩12之间以及下表面19和下凸缘18之间。如图3所示，薄膜30覆盖本体16的圆柱体内表面26以及台肩12的朝支撑6内部径向超出上凸缘17的那部分，因而薄膜30限定出一个同时朝向支撑6内和上凸起的环形气室33。环形接头22，24实现了使气室33相对于环境空气的密封。气室33是可充气的，反之也可以放气。为了充气，只要操作气源将空气通过通道25注入气室33。透镜的重量是合适的，不应该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量支撑光学元件（１）的光学表面（２）的形态的装置（５），该装置包括一个具有支承表面（１０）的测量支撑（６），光学元件（１）能够被支承在该支撑表面上，其特征在于所述支承表面（１０）属于一个可弹性压缩的垫子（１５，１５’）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦比吕斯，塞巴斯蒂安朱利安，
申请(专利权)人：萨热姆防务安全公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]