本技術(shù)涉及一種進行波像差檢測儀檢測裝置及方式，尤其是針對大數(shù)值孔徑浸油鏡頭進行波像差檢測的裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前，公知的使用波象差檢測儀針對生物顯微鏡物鏡進行測量時，由于生物顯微鏡觀察面上有一片具有一定厚度的蓋玻片，導(dǎo)致在測量波象差時，蓋玻片以及固定方式對測量結(jié)果的誤差有著較大的影響，通常在進行小數(shù)值孔徑鏡頭測量時，可以將蓋玻片直接放在物鏡的最前片上，但對于大數(shù)值孔徑鏡頭尤其是測量數(shù)值孔徑大于1的浸油物鏡時，由于自準(zhǔn)直所使用的參考反射球面裸露在空氣介質(zhì)中，致使數(shù)值孔徑大于1的浸油物鏡的光線由于入射至蓋玻片的出射面時，入射角大于90°并且光線從光密介質(zhì)至光疏介質(zhì)，造成全反射，無法入射至反射球面，無法進行測量。

參見圖1所示的斐索干涉測量原理圖，光源1發(fā)出的出射光束經(jīng)反射鏡2及聚光鏡3匯聚在準(zhǔn)直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經(jīng)反射鏡5透過分光棱鏡6后，沿準(zhǔn)直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標(biāo)準(zhǔn)平晶8上。其中以標(biāo)準(zhǔn)平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9、介質(zhì)油15、蓋玻片19聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一半徑為R的標(biāo)準(zhǔn)反射球面10，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，經(jīng)過反射鏡11后，在出瞳位置12形成兩個明亮的小孔，通過調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平晶與被測鏡頭之間的空氣楔，使得兩個小孔的像重合，最后再通過CCD13觀察小孔處所產(chǎn)生的干涉條紋。

當(dāng)被測鏡頭9的數(shù)值孔徑大于1時，參見圖2所示，當(dāng)光線從被測鏡頭9出射后，透過介質(zhì)油15再入射至蓋玻片19后，從蓋玻片19上表面17出射的光線最終會交匯在蓋玻片19的下表面的平面上（該被測鏡頭9的焦點位置），由于被測鏡頭9的數(shù)值孔徑大于1，所以經(jīng)蓋玻片上表面17至下表面的入射光線18，與法線的夾角α大于45°，并且蓋玻片19與反射球面10之間的介質(zhì)為空氣，已知玻璃的折射率遠大于空氣的折射率1，致使蓋玻片19與空氣構(gòu)成了一個入射角大于45°由光密至光疏的結(jié)構(gòu)，根據(jù)全反射定律，入射光線18無法透過蓋玻片19的下表面出射，致使無光線入射至反射球面10，從而無法進行測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的測試裝置和方法無法測量數(shù)值孔徑大于1的浸油物鏡，及測試用蓋玻片難以固定的問題，本技術(shù)提供了一種能夠?qū)?shù)值孔徑大于1的浸油鏡頭進行波像差檢測的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法。

本發(fā)明所述的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法，光源1發(fā)出的出射光束匯聚在準(zhǔn)直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經(jīng)分光棱鏡6后，沿準(zhǔn)直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標(biāo)準(zhǔn)平晶8上；以標(biāo)準(zhǔn)平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9和介質(zhì)油15聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一超半球反射體14，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，在出瞳位置12形成兩個明亮的小孔，通過調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平晶與檢測鏡頭之間的空氣楔，使得兩個小孔的像重合，最后再通過CCD將小孔處的圖像轉(zhuǎn)換成電信號；所述超半球反射體14以玻璃制成，其矢高H大于超半球反射體半徑R，超半球的外圓面鍍?nèi)瓷淠ぁ?/p>

作為對上述檢測方法的進一步改進，所述的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法，光源1為激光器。

作為對上述檢測方法的進一步改進，所述的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測方法，大數(shù)值孔徑浸油鏡頭的數(shù)值孔徑大于1。

本技術(shù)同時提供了一種能夠?qū)?shù)值孔徑大于1的浸油鏡頭進行波像差檢測的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置。

本技術(shù)所述的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置，包括光源1、光欄4、分光棱鏡6、標(biāo)準(zhǔn)平晶8、被測鏡頭9、超半球反射體14、CCD13，所述超半球反射體14以玻璃制成，其矢高大于超半球反射體半徑R，超半球的外圓面鍍?nèi)瓷淠?；光?發(fā)出的出射光束匯聚在準(zhǔn)直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經(jīng)分光棱鏡6后，沿準(zhǔn)直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標(biāo)準(zhǔn)平晶8上；以標(biāo)準(zhǔn)平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9和介質(zhì)油15聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一超半球反射體14，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，在出瞳位置形成兩個明亮的小孔； CCD13用于將小孔處的圖像轉(zhuǎn)換成電信號。

作為對上述檢測裝置的進一步改進，所述的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置，光源1為激光器。

作為對上述檢測裝置的進一步改進，所述的大數(shù)值孔徑浸油鏡頭波像差檢測裝置，大數(shù)值孔徑浸油鏡頭的數(shù)值孔徑大于1。

本技術(shù)的有益效果：本技術(shù)是將自準(zhǔn)直所使用的標(biāo)準(zhǔn)反射球面與蓋玻片之間的裸露的空氣介質(zhì)替換成玻璃介質(zhì)，并將其與蓋玻片合二為一做成超半球反射體，該超半球反射體外側(cè)球面鍍?nèi)瓷淠?，并且矢高剛好等于該半球的半徑R加上蓋玻片厚度d，從而解決了因全反射不能測量的問題和蓋玻片固定困難的問題

在使用波像差檢測儀進行檢測時，將這只與蓋玻片相同折射率的超半球反射體，平面方向與被測鏡頭9最前片16保持平行，超半球的光軸與鏡頭的光軸共軸，調(diào)節(jié)準(zhǔn)直光束經(jīng)被測浸油鏡頭的焦點，直到落在超半球的球心位置（被測鏡頭的焦點與超半球的球心位置重合），因超半球的外圓面鍍?nèi)瓷淠?，保證光路沿著原路返回。

超半球反射體失高大于半球半徑，把原來使用的蓋玻片和標(biāo)準(zhǔn)反射球面結(jié)合作為一體，既解決了蓋玻片固定的問題，同時又解決了反射球面暴露在空氣中，造成數(shù)值孔徑大于1的浸油透鏡光線全反射無法測量的問題，結(jié)構(gòu)簡單。

附圖說明

圖1是用于測量大數(shù)值孔徑浸油物鏡的現(xiàn)有檢測裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1中的蓋玻片等光路放大圖。

圖3是用于測量大數(shù)值孔徑浸油物鏡的本技術(shù)的檢測裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖4是超半球反射體光路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)進一步說明。

參見圖3，光源1為波長532nm的激光器，其出射光束經(jīng)反射鏡2及聚光鏡3匯聚在準(zhǔn)直透鏡焦點位置的光欄4上，光束經(jīng)反射鏡5透過分光棱鏡6后，沿準(zhǔn)直透鏡7以平行光束的方式出射，投射在標(biāo)準(zhǔn)平晶8上。其中以標(biāo)準(zhǔn)平晶8的入射面為參考平面，一部分光線沿參考平面原路反射，另一部分光線透過參考平面出射，透過被測鏡頭9聚焦在焦點上，光束沿焦點點入射方向射入一超半球反射體14，并返回，最后兩束光線均通過分光棱鏡反射，經(jīng)過反射鏡11后，在出瞳位置12形成兩個明亮的小孔，通過調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平晶與被測鏡頭之間的空氣楔，使得兩個小孔的像重合，最后再通過CCD13觀察小孔處所產(chǎn)生的干涉條紋。

參見圖4。由于透過被測鏡頭9的光線聚焦在超半球的球心位置，入射光線18沿直線方向入射至超半球反射體14，經(jīng)球面反射后延原方向返回。

通過將蓋玻片19與反射球面10做成一體的、矢高等于反射球面的半徑R加上蓋玻片厚度D的超半球反射體，并且與蓋玻片19使用同一玻璃材質(zhì)，用于替代原本的蓋玻片、反射球面、反射球面與蓋玻片之前的空氣介質(zhì)。

通過使用這種方法，便可以快捷準(zhǔn)確的對數(shù)值孔徑大于1的鏡頭進行波象差的檢測。