專利名稱：正弦投影柵線發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種投影柵線發(fā)生器，尤其是指一種用于相移柵線投影測量的正弦投影柵線發(fā)生器。
背景技術(shù)：
目前，大多采用復(fù)制有正弦柵線的膠片或計算機(jī)控制的液晶顯示板等，通過投影裝置產(chǎn)生正弦投影柵線。由膠片產(chǎn)生的正弦柵線其強度分布很難控制，而由液晶顯示板產(chǎn)生的正弦柵線在空間分辨率方面受到液晶顯示板的極大限制。在進(jìn)行相移柵線投影測量時，尤其是顯微相移柵線投影測量通常需要高密度、高亮度的正弦投影柵線，現(xiàn)有的正弦柵線投影裝置難以滿足這一需要。
技術(shù)內(nèi)容本實用新型提供一種能夠用于相移柵線投影測量、尤其是顯微相移柵線投影測量的正弦投影柵線發(fā)生器。
一種用于柵線投影測量的正弦投影柵線發(fā)生器，所述發(fā)生器由激光二極管1、準(zhǔn)直透鏡2、起偏振鏡3、1/4波片4、楔形雙折射晶體5、楔形光學(xué)玻璃6、1/4波片7和檢偏振鏡8組成，準(zhǔn)直透鏡2位于激光二極管1的下方，起偏振鏡3位于準(zhǔn)直透鏡2的下方，1/4波片4位于起偏振鏡3的下方，楔形雙折射晶體5位于1/4波片4的下方，楔形光學(xué)玻璃6位于楔形雙折射晶體5的下方，1/4波片7位于楔形光學(xué)玻璃6的下方，檢偏振鏡8位于1/4波片7的下方。
由于本實用新型采用激光二極管發(fā)出的具有一定相干長度的單色光作為光源，既保證了光源的單色性又在一定程度上抑制了像面上的散斑噪聲。自激光二極管發(fā)出的單色光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后變成具有一定直徑的照明光束，該光束經(jīng)起偏振鏡3和1/4波片4后成為圓偏振光，圓偏振光通過楔形雙折射晶體和與之相配的楔形光學(xué)玻璃后被第2個1/4波片7還原為線偏振光。9、10分別為尋常光和非常光束照射區(qū)，11為相交區(qū)域。由于楔形雙折射晶體引起入射光在兩個正交方向上的光程差，因此，導(dǎo)致出射光在相交區(qū)域內(nèi)改變了原有的偏振狀態(tài)。光程差相同的點具有相同的偏振狀態(tài)，通過檢偏振鏡8后也具有相同的亮度(灰度)。由于雙折射晶體設(shè)計為楔形，因此，所有亮度相同的點連成明暗相間的平行直線，其亮度為正弦平方分布。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點1.由于本實用新型采用激光作光源，因此，可以獲得高亮度的投影柵線，特別適合微小范圍的測量要求和需要高照度的測量場合。
2.與膠片投影相比，亮度分布更均勻、更穩(wěn)定。
3.與激光干涉光柵相比，具有抗干擾能力強、無需防震的優(yōu)點。
4.通過正確選擇光源的相干長度，可以免除散斑噪聲干擾，獲得亮度為正弦平方分布的平行光柵。
5.通過改變光源波長或楔形的楔角可以調(diào)節(jié)光柵密度。
6.由于本分明體積小、重量輕，因此，特別適合與顯微鏡頭配合使用，進(jìn)行顯微測量。以10線/mm的發(fā)生器配10倍顯微鏡頭為例，可得到100/mm的投影柵線。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，1激光二極管、2準(zhǔn)直透鏡、3起偏振鏡、41/4波片、5楔形雙折射晶體、6楔形光學(xué)玻璃、71/4波片7、8檢偏振鏡、9尋常光束區(qū)、10非常光束區(qū)、11相交區(qū)域。
具體實施方式
一種用于柵線投影測量的正弦投影柵線發(fā)生器，其特征在于所述發(fā)生器由激光二極管1、準(zhǔn)直透鏡2、起偏振鏡3、1/4波片4、楔形雙折射晶體5、楔形光學(xué)玻璃6、1/4波片7和檢偏振鏡8組成，準(zhǔn)直透鏡2位于激光二極管1的下方，起偏振鏡3位于準(zhǔn)直透鏡2的下方，1/4波片4位于起偏振鏡3的下方，楔形雙折射晶體5位于1/4波片4的下方，楔形光學(xué)玻璃6位于楔形雙折射晶體5的下方，1/4波片7位于楔形光學(xué)玻璃6的下方，檢偏振鏡8位于1/4波片7的下方，在本實施例中，楔形光學(xué)玻璃6與楔形雙折射晶體5具有相同楔角，楔形光學(xué)玻璃6與楔形雙折射晶體5為用光學(xué)樹酯膠按楔形方向?qū)ΨQ粘接而成的整體。
本實用新型是根據(jù)需要照明區(qū)域的大小和激光二極管的發(fā)散角確定準(zhǔn)直透鏡的直徑和焦距。當(dāng)激光為偏振光時起偏振鏡3的偏振方向盡量與激光的偏振方向一致，1/4波片4的快軸與起偏振鏡的偏振方向成45°。改變楔形雙折射晶體的楔角可以調(diào)節(jié)柵線密度，楔角越大柵線越密。楔形光學(xué)玻璃的楔角盡量與雙折射晶體的楔角一致，以最大限度糾正出射光束的偏轉(zhuǎn)角。第2個1/4波片7的慢軸布置在與第1個1/4波片4的快軸相同的方向上，將圓偏振光還原為線偏振光。檢偏振鏡8的偏振方向可以與起偏振鏡3的偏振方向相同，也可以正交。在區(qū)域11內(nèi)形成的柵線密度也可以通過改變激光波長進(jìn)行調(diào)節(jié)，波長越短柵線越密。若以綠光作為光源，采用石英雙折射晶體，要獲得10線/mm柵線密度，楔角約17°左右。
權(quán)利要求1.一種用于柵線投影測量的正弦投影柵線發(fā)生器，其特征在于所述發(fā)生器由激光二極管(1)、準(zhǔn)直透鏡(2)、起偏振鏡(3)、1/4波片(4)、楔形雙折射晶體(5)、楔形光學(xué)玻璃(6)、1/4波片(7)和檢偏振鏡(8)組成，準(zhǔn)直透鏡(2)位于激光二極管(1)的下方，起偏振鏡(3)位于準(zhǔn)直透鏡(2)的下方，1/4波片(4)位于起偏振鏡(3)的下方，楔形雙折射晶體(5)位于1/4波片(4)的下方，楔形光學(xué)玻璃(6)位于楔形雙折射晶體(5)的下方，1/4波片(7)位于楔形光學(xué)玻璃(6)的下方，檢偏振鏡(8)位于1/4波片(7)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正弦投影柵線發(fā)生器，其特征在于楔形光學(xué)玻璃(6)與楔形雙折射晶體(5)具有相同楔角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正弦投影柵線發(fā)生器，其特征在于楔形光學(xué)玻璃(6)與楔形雙折射晶體(5)為用光學(xué)樹酯膠按楔形方向?qū)ΨQ粘接而成的整體。
專利摘要正弦投影柵線發(fā)生器涉及一種投影柵線發(fā)生器，尤其是指一種用于相移柵線投影測量的正弦投影柵線發(fā)生器，由激光二極管、準(zhǔn)直透鏡、起偏振鏡、1/4波片、楔形雙折射晶體、楔形光學(xué)玻璃和檢偏振鏡組成，準(zhǔn)直透鏡位于激光二極管的下方，起偏振鏡位于準(zhǔn)直透鏡的下方，1/4波片位于起偏振鏡的下方，楔形雙折射晶體位于1/4波片的下方，楔形光學(xué)玻璃位于楔形雙折射晶體的下方，1/4波片位于楔形光學(xué)玻璃的下方，檢偏振鏡位于1/4波片的下方；本實用新型有亮度分布均勻、穩(wěn)定，抗干擾能力強、無需防震的優(yōu)點。
文檔編號G02B27/00GK2741065SQ20042007908
公開日2005年11月16日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者何小元 申請人:東南大學(xué)