專利名稱:用影象云紋檢測(cè)光學(xué)元件性能的方法
本發(fā)明屬于光學(xué)元件的檢測(cè)方法。
一些光學(xué)元件需要檢測(cè)它的光學(xué)性能如光楔和眼鏡片的度數(shù)，平面鏡片、反光鏡子、平板玻璃等也都要測(cè)定光學(xué)畸變情況。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)平面鏡片、平光眼鏡片等的檢查多采用下述二種方法一是由檢測(cè)員晃動(dòng)鏡片靠肉眼觀測(cè)有無畸變。其缺點(diǎn)是因人而異，沒有科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)多數(shù)工廠還采用此法。其二是用放映法檢查畸變?nèi)缑绹?guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)關(guān)于平板透明鏡片表面不均勻性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(ASTM D637-50)其原理是利用一束光經(jīng)過透明平面鏡片的畸變點(diǎn)，或有稜鏡效應(yīng)的部位引起偏轉(zhuǎn)由此來確定鏡片的好壞。此方法的缺點(diǎn)是不能全場(chǎng)檢查要逐點(diǎn)查找，對(duì)表面微小的缺陷不能覺察。再如蘇聯(lián)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ΓOCTlll-78規(guī)定了光學(xué)畸變檢查法，其原理是用幻燈投影，通過被測(cè)鏡片將類似磚墻縫的線格投影在屏幕上，觀察細(xì)線的偏移量來確定畸變。此法要大的暗室，效率低誤差大。國(guó)內(nèi)建材工業(yè)部頒發(fā)的部標(biāo)JC292-81規(guī)定使用“平板玻璃平整度測(cè)定儀PBP-801型”。其檢測(cè)原理是用一束平行光垂直入射到被測(cè)物體，如果被測(cè)物體上下表面不平行，則光線將發(fā)生偏移，通過光電效應(yīng)使光訊號(hào)變成電信號(hào)記錄下來。此法的缺點(diǎn)是逐點(diǎn)檢查，不直觀，速度慢。
本發(fā)明的目的是研制一種全場(chǎng)檢測(cè)的方法。
本發(fā)明的構(gòu)成如下
一束平行光線透過密柵版(下稱投影密柵版)再經(jīng)過透鏡組，將密柵版線條投影到另一密柵版(下稱基準(zhǔn)密柵版)上，按云紋法光的干涉原理即可形成云紋，在毛玻璃屏上可以觀察到所形成的云紋圖象。如在透鏡組和基準(zhǔn)密柵版之間放入被測(cè)試的光學(xué)元件則經(jīng)過投影密柵版和透鏡組的光線透過被測(cè)試的光學(xué)元件(或經(jīng)被測(cè)試的光學(xué)元件反射)而投到基準(zhǔn)密柵版上形成的云紋圖象，可在毛玻璃屏上觀察到，如被測(cè)光學(xué)元件無畸變則所形成的云紋圖象與未放入被測(cè)光學(xué)元件時(shí)相似。如被測(cè)光學(xué)元件有畸變則所形成的云紋圖象產(chǎn)生畸變，與原生成的云紋圖象不同，即可檢測(cè)到光學(xué)元件的畸變狀況。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1.全場(chǎng)檢查被測(cè)光學(xué)元件，全面、直觀、速度快、不會(huì)遺漏。
2.精確度高，因云紋干涉的放大原理，極微小的偏移量(即微小的畸變)即可在云紋變化中表現(xiàn)出來。
3.信號(hào)全面，記錄方便，可拍照存擋。
為便于敘述對(duì)如下
圖1為檢測(cè)透明光學(xué)元件時(shí)的光路圖。
1 為光源 2 為聚光鏡 3 為投影密柵版
4 為透鏡組 5 為被測(cè)透明試件 6 為基準(zhǔn)密柵版
7 為毛玻璃顯示屏 8 為反光鏡
圖2為檢測(cè)反射型光學(xué)元件時(shí)的光路圖
1 為光源 2 為聚光鏡 3 為投影密柵版
4 為透鏡組 6 為基準(zhǔn)密柵版 7 為毛玻璃顯示屏
9 為被測(cè)反光鏡 10 為記錄相機(jī)
當(dāng)檢測(cè)透明光學(xué)元件時(shí)，光源〔1〕的光線經(jīng)聚光鏡〔2〕均勻照射在投影密柵版〔3〕上通過透鏡組〔4〕成象在毛玻璃顯示屏〔7〕上，基準(zhǔn)柵版〔6〕與所成的象發(fā)生干涉，出現(xiàn)云紋由反射鏡〔8〕進(jìn)行觀察。若在光路中插入被測(cè)透明光學(xué)元件〔5〕如光學(xué)元件有畸變則就能在毛玻璃顯示屏上看到云紋的變化。通過觀察云紋是否有變化，即可知道被測(cè)光學(xué)元件性能好壞。
當(dāng)檢測(cè)反射型光學(xué)元件時(shí)，光源〔1〕經(jīng)聚光鏡〔2〕將光線均勻照射在投影密柵版〔3〕上，通過透鏡組〔4〕將光線射在被測(cè)反光鏡〔9〕上，經(jīng)反光鏡反射，將影象投射在毛玻璃顯示屏〔7〕上，與基準(zhǔn)密柵版〔6〕發(fā)生干涉出現(xiàn)云紋。若被測(cè)反光鏡，沒有畸變，則云紋無變化?？捎孟鄼C(jī)拍攝所成圖象。被測(cè)光學(xué)元件可以是汽車后視鏡，反射鏡、穿衣鏡等光學(xué)元件。
用圖2的光路圖也可不用相機(jī)拍攝、用肉眼直接觀察。
用圖1的光路圖也可不用反光鏡〔8〕觀察而用相機(jī)拍攝所成的云紋圖象。
圖3是通過圖1的光路測(cè)得的平面鏡片云紋圖象(鏡片無畸變)。
圖4是通過圖1的光路測(cè)得的平面鏡片云紋圖象(鏡片有局部畸變)。
圖5是通過圖1的光路測(cè)得的平面鏡片云紋圖象(鏡片有畸變)。
上述光路中所用密柵版的柵線密度為12線/毫米。
權(quán)利要求
一種檢測(cè)光學(xué)元件光學(xué)性質(zhì)的方法，其特征是光源[1]的光線、經(jīng)聚光鏡[2]均勻照射在投影密柵版[3]上，通過透鏡組[4]與基準(zhǔn)密柵版[6]產(chǎn)生干涉出現(xiàn)云紋在毛玻璃顯示屏[7]上成象，如在透鏡組和基準(zhǔn)密柵版之間插入被測(cè)光學(xué)元件[5]或[9]如被測(cè)光學(xué)元件有畸變則透過被測(cè)光學(xué)元件[5]或被光學(xué)元件[9]反射的光線在與基準(zhǔn)密柵版產(chǎn)生光學(xué)干涉后，在毛玻璃顯示屏上的云紋圖象即產(chǎn)生畸變。
專利摘要
一種用影象云紋法檢測(cè)光學(xué)元件性能的方法。該方法采用了投影云紋原理，將被測(cè)物體放入投影云紋光路中，若有光學(xué)畸變就會(huì)引起云紋柵線的偏移。因此顯示屏上就會(huì)出現(xiàn)云紋的變化，達(dá)到檢測(cè)的目的。 本發(fā)明可對(duì)玻璃、有機(jī)玻璃制品如眼鏡、防毒面具鏡片、平板玻璃、汽車后視鏡等進(jìn)行全場(chǎng)直觀的檢查鑒定。與現(xiàn)行的逐點(diǎn)檢查方法相比具有迅速、不遺漏、精度高等的優(yōu)點(diǎn)。按本發(fā)明原理可制造各種儀器檢測(cè)光學(xué)元件的畸變。
文檔編號(hào)G01M11/02GK85100065SQ85100065
公開日1986年8月6日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者葉紹英 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 中國(guó)人民解放軍57605部隊(duì)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan