CN110030949B - 空气隔离装置以及激光干涉检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空气隔离装置以及包含该空气隔离装置的激光干涉检测设备。本发明的空气隔离装置包括：以套接的方式相连接并且能够相对移动的第一罩筒和第二罩筒；以及用于引导第一罩筒和第二罩筒相对移动的导向支撑部，其中，导向支撑部包含至少两条滑轨、与该至少两条滑轨分别对应的至少两个导向支撑臂、以及用于把至少两条滑轨分别安装在至少两个导向支撑臂上的至少两个滑动座，至少两条滑轨设置在第一罩筒的外表面并且均沿该第一罩筒的长度方向布置，至少两个导向支撑臂设置在第二罩筒的外表面并且均沿该第二罩筒的长度方向布置，导向支撑臂具有与滑轨相匹配的导向槽以及位于该导向槽一端的滑动座安装槽，滑动座安装在滑动座安装槽内。
Description
技术领域
本发明属于激光干涉检测设备技术领域，具体涉及一种空气隔离装置以及包含该空气隔离装置的激光干涉检测设备。
背景技术
激光干涉检测设备也称为激光干涉仪，是利用光干涉技术对例如平晶等光学零件的形貌信息进行测量的设备，广泛应用于从光学零件的设计加工与检验到光学系统的装调、校正以及测试等过程中。激光干涉检测设备包括设备主体以及安装在该设备主体上的参考平晶承载装置和待测平晶承载装置。
由于激光干涉检测设备通常是在敞开的空间内进行测量，在外界振动、温度以及气流等环境因素的影响下，难以保证参考平晶和待测平晶之间的测试光路中的空气在测量过程保持静止，很容易导致该空气发生流动而引起折射率的变化，导致检测结果精度低、不准确。
现有技术中，通常在安装好参考平晶和待测平晶后，使用纸罩或帘子围住参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间的空间来防止外界气流的干扰。但是，使用纸罩或帘子围封方法不仅操作麻烦、效率低，而且隔离作用较小，对于提高检测结果的精度和准确性的效果也不太明显。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种空气隔离装置以及包含该空气隔离装置的激光干涉检测设备，能够在不阻挡测试光路的基础上，对参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间的空气进行隔离以阻挡该空气产生流动，保证该空气的折射率在测量过程中保持恒定，从而提高检测的精度和准确性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
<结构一>
本发明提供了一种空气隔离装置，安装在激光干涉检测设备的参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间，用于隔离参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间的空气以阻挡该空气产生流动，其特征在于，包括：以套接的方式相连接并且能够相对移动的第一罩筒和第二罩筒；以及用于引导第一罩筒和第二罩筒相对移动的导向支撑部，其中，导向支撑部包含至少两条滑轨、与该至少两条滑轨分别对应的至少两个导向支撑臂、以及用于把至少两条滑轨分别安装在至少两个导向支撑臂上的至少两个滑动座，至少两条滑轨设置在第一罩筒的外表面并且均沿该第一罩筒的长度方向布置，至少两个导向支撑臂设置在第二罩筒的外表面并且均沿该第二罩筒的长度方向布置，导向支撑臂具有与滑轨相匹配的导向槽以及位于该导向槽一端的滑动座安装槽，滑动座安装在滑动座安装槽内。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，第一罩筒靠近参考平晶承载装置设置，第二罩筒靠近待测平晶承载装置设置，第二罩筒套在第一罩筒上。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，滑轨为两条，两个滑轨为对向设置，导向支撑臂为两个，两个导向支撑臂为对向设置。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，两条滑轨设定为主滑轨，两个导向支撑臂设定为主导向支撑臂，导向支撑部还包含至少一条辅助滑轨以及与该至少一条辅助滑轨分别相对应的至少一个辅助导向支撑臂，辅助滑轨设置在第一罩筒的外表面并且位于两条主滑轨之间，辅助导向支撑臂设置在第二罩筒的外表面并且位于两个主导向支撑臂之间，辅助导向支撑臂具有与辅助滑轨相匹配的导向槽。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，辅助滑轨靠近第二罩筒的一端外侧设置有滑轨限位突起，辅助导向支撑臂的导向槽靠近第一罩筒的一端设置有与滑轨限位突起相对应的导向槽限位突起，用于阻止辅助滑轨从对应的导向槽中滑脱出来。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，辅助导向支撑臂上还设置有锁紧定位件，用于对对应的辅助滑轨进行锁紧定位。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，第一罩筒远离第二套筒的一端设置有移动圈，移动圈的边缘具有至少两个把手。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，第二罩筒的两端分别设置有支撑圈和安装圈。
本发明提供的空气隔离装置，还可以具有这样的特征：其中，第一罩筒以及第二罩筒均由塑料制成。
<结构二>
本发明还提供了一种激光干涉检测设备，其特征在于，包括：按照预定间隔设置的参考平晶承载装置和待测平晶承载装置；以及空气隔离装置，安装在参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间，用于隔离参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间的空气以阻挡该空气产生流动，其中，空气隔离装置为<结构一>的空气隔离装置。
发明作用与效果
根据本发明所涉及的空气隔离装置以及包含该空气隔离装置的激光干涉检测设备，因为具有以套接的方式相连接并且能够相对移动的第一罩筒和第二罩筒以及用于引导第一罩筒和第二罩筒相对移动的导向支撑部，该导向支撑部包含至少两条滑轨、与该至少两条滑轨分别对应的至少两个导向支撑臂、以及用于把至少两条滑轨分别安装在至少两个导向支撑臂上的至少两个滑动座，至少两条滑轨设置在第一罩筒的外表面并且均沿该第一罩筒的长度方向布置，至少两个导向支撑臂设置在第二罩筒的外表面并且均沿该第二罩筒的长度方向布置，导向支撑臂具有与滑轨相匹配的导向槽以及位于该导向槽一端的滑动座安装槽，滑动座安装在滑动座安装槽内，所以，本发明能够在不阻挡测试光路的基础上，对参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间的空气进行隔离以阻挡该空气产生流动，保证参考平晶和待测平晶之间的测试光路中的空气的折射率在测量过程中保持恒定，从而提高检测的精度和准确性。而且，能够方便地装卸待测平晶，进而提高装卸待测平晶操作的灵活性和工作效率。
附图说明
图1是本发明的实施例中激光干涉检测设备的立体结构示意图；
图2是本发明的实施例中空气隔离装置的立体结构示意图；
图3是本发明的实施例中空气隔离装置的分解安装示意图；以及
图4是本发明的实施例中激光干涉检测设备在使用空气隔离装置时和未使用空气隔离装置时的残差图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
图1是本发明的实施例中激光干涉检测设备的立体结构示意图。
如图1所示，本实施例中的激光干涉检测设备100包括设备主体10、参考平晶承载装置20、待测平晶承载装置30以及空气隔离装置40。在本实施例中，如图1所示的激光干涉检测设备100为立式。
设备主体10包含机座11以及设置在该机座11上的激光器、空间滤波器、分光镜、准直透镜、移相器、聚光镜、CCD探测器以及计算机。
如图1所示，参考平晶承载装置20设置在设备主体10上并且位于准直透镜的正下方，用于承载参考平晶。
如图1所示，待测平晶承载装置30设置在设备主体10上并且位于参考平晶承载装置20的正下方的预定间隔处，用于承载待测平晶。
图2是本发明的实施例中空气隔离装置的立体结构示意图；图3是本发明的实施例中空气隔离装置的分解安装示意图。
如图1至图3所示，空气隔离装置40安装在参考平晶承载装置20和待测平晶承载装置30之间，用于隔离参考平晶承载装置20和待测平晶承载装置30之间的空气以阻挡该空气产生流动。该空气隔离装置40包括第一罩筒41、第二罩筒42、导向支撑部43以及锁紧定位件44。
如图1至图3所示，第一罩筒41靠近参考平晶承载装置20设置，为由塑料制成的圆筒。第一罩筒41的上端设置有移动圈411；第一罩筒41的下端嵌入第二罩筒42内，并且第一罩筒41在移动圈411的带动下能够相对于第二罩筒42进行上升或下降运动。本实施例中，该移动圈411具有两个方便用户握持的把手411a，把手411a是从移动圈411的边缘向外一体突出而形成的。
如图1至图3所示，第二罩筒42靠近待测平晶承载装置30设置并且套在第一罩筒41上，为由塑料制成的圆筒。第二罩筒42的下端设置有安装圈421，第二罩筒42通过该安装圈421可拆卸地安装在待测平晶承载装置30的底座上。第二罩筒42的上端设置有支撑圈422。
如图1至图3所示，导向支撑部43用于把第一罩体41支撑在第二罩体42上并引导第一罩筒41相对于第二罩筒42进行上升或下降动作。导向支撑部43包含两条主滑轨431、两个主导向支撑臂432、两个滑动座433、两条辅助滑轨434以及两个辅助导向支撑臂435。
两条主滑轨431对向设置在第一罩筒41的外表面并且均沿第一罩筒41的长度方向布置。在本实施例中，如图2和图3所示，主滑轨431可拆卸地安装在固定在第一罩筒41外表面的滑轨安装座431a上，以方便主滑轨431进行安装和拆卸。
两个主导向支撑臂432与两条主滑轨431分别相对应，两个主导向支撑臂432对向设置在第二罩筒42的外表面并且均沿第二罩筒42的长度方向布置。主导向支撑臂432具有与主滑轨431相匹配的导向槽432a以及位于该导向槽432a上端的滑动座安装槽432b。
两个滑动座433分别安装在对应的主导向支撑臂432的滑动座安装槽432b内，用于把两条主滑轨431分别安装在两个主导向支撑臂432上。
两条辅助滑轨434对向设置在第一罩筒41的外表面并且均沿第一罩筒41的长度方向布置，每条辅助滑轨434位于两条主滑轨431之间。本实施例中，辅助滑轨434的中心和第一罩筒41的中心连线与主滑轨431的中心和第一罩筒41的中心连线所成的夹角为90°，即两条辅助滑轨434以及两条主滑轨431沿第一罩筒41的周向等间隔设置。
两个辅助导向支撑臂435与两条辅助滑轨434分别相对应，两个辅助导向支撑臂435对向设置在第二罩筒42的外表面并且均沿第二罩筒42的长度方向布置，每个辅助导向支撑臂435位于两个主导向支撑臂432之间。辅助导向支撑臂435具有与辅助滑轨434相匹配的导向槽435a。本实施例中，辅助导向支撑臂435的中心和第二罩筒42的中心连线与主导向支撑臂432的中心和第二罩筒42的中心连线所成的夹角为90°，即两个辅助导向支撑臂435以及两个主导向支撑臂432沿第二罩筒42的周向等间隔设置。
在本实施例中，辅助滑轨434的下端外侧设置有滑轨限位突起434a；辅助导向支撑臂435的导向槽435a的上端设置有与滑轨纤维突起434a相对应的导向槽限位突起435b，用于阻止辅助滑轨434从对应的导向槽435a中滑脱出来。
在本实施例中，辅助支撑臂435上还设置有锁紧定位件44，用于对对应的辅助滑轨434进行锁紧定位。如图3所示，锁紧定位件44具有锁紧螺钉441以及锁紧螺母442。辅助支撑臂435上设置有与锁紧螺母442相匹配的通孔435c，锁紧螺母442安装在通孔435c内，锁定螺钉441穿过锁紧螺母442并且与辅助滑轨434相抵接，从而对该辅助滑轨434进行锁紧定位。
图4是本发明的实施例中激光干涉检测设备在使用空气隔离装置时和未使用空气隔离装置时的残差图。
为了验证空气隔离装置40的有效性，在使用空气隔离装置40对一个待测平晶的工作平面进行多次测量，随机取出两组测量结果进行点对点做差处理，其结果如图(a)所示；并且在环境相同的情况下，不使用空气隔离装置40对同一待测平晶的工作平面进行多次测量，随机取出两组测量结果进行点对点做差处理，其结果如图(b)所示。由图示结果可以看出，在使用空气隔离装置40后，残差图的RMS值由0.0053λ减少到0.0013λ，PV10值由0.0093λ减小到0.033λ，说明空气隔离装置40能够很好地确保了高检测效率和检测数据的重复性。
在本实施例中，激光干涉检测设备100的工作过程包含以下步骤：
步骤S1，握持把手411a带动第一罩筒41下降至最低位置，并将待测平晶安装在待测平晶承载装置30上，然后进入步骤S2。
步骤S2，握持把手411a带动第一罩筒41上升至移动圈411的上表面与参考平晶承载装置20的下表面相接触，然后进入步骤S3。
步骤S3，设备主体10开始对待测平晶的形貌进行测量，然后进入步骤S4。
步骤S4，待完成形貌检测后，握持把手411a带动第一罩筒41下降至最低位置，从待测平晶承载装置30上取出待测平晶，至此完成一轮待测平晶的形貌检测过程。
实施例作用与效果
根据本实施例所涉及的空气隔离装置以及包含该空气隔离装置的激光干涉检测设备，因为具有以套接的方式相连接并且能够相对移动的第一罩筒和第二罩筒以及用于引导第一罩筒和第二罩筒相对移动的导向支撑部，该导向支撑部包含至少两条滑轨、与该至少两条滑轨分别对应的至少两个导向支撑臂、以及用于把至少两条滑轨分别安装在至少两个导向支撑臂上的至少两个滑动座，至少两条滑轨设置在第一罩筒的外表面并且均沿该第一罩筒的长度方向布置，至少两个导向支撑臂设置在第二罩筒的外表面并且均沿该第二罩筒的长度方向布置，导向支撑臂具有与滑轨相匹配的导向槽以及位于该导向槽一端的滑动座安装槽，滑动座安装在滑动座安装槽内，所以，本实施例能够在不阻挡测试光路的基础上，对参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间的空气进行隔离以阻挡该空气产生流动，保证参考平晶和待测平晶之间的测试光路中的空气的折射率在测量过程中保持恒定，从而提高检测的精度和准确性。而且，能够方便地装卸待测平晶，进而提高装卸待测平晶操作的灵活性和工作效率。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种空气隔离装置，安装在激光干涉检测设备的参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间，用于隔离所述参考平晶承载装置和所述待测平晶承载装置之间的空气以阻挡该空气产生流动，其特征在于，包括：
以套接的方式相连接并且能够相对移动的第一罩筒和第二罩筒；以及
用于引导所述第一罩筒和所述第二罩筒相对移动的导向支撑部，
其中，所述导向支撑部包含至少两条滑轨、与该至少两条滑轨分别对应的至少两个导向支撑臂、以及用于把所述至少两条滑轨分别安装在所述至少两个导向支撑臂上的至少两个滑动座，
所述至少两条滑轨设置在所述第一罩筒的外表面并且均沿该第一罩筒的长度方向布置，
所述至少两个导向支撑臂设置在所述第二罩筒的外表面并且均沿该第二罩筒的长度方向布置，
所述导向支撑臂具有与所述滑轨相匹配的导向槽以及位于该导向槽一端的滑动座安装槽，所述滑动座安装在所述滑动座安装槽内。
2.根据权利要求1所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述第一罩筒靠近所述参考平晶承载装置设置，
所述第二罩筒靠近所述待测平晶承载装置设置，
所述第二罩筒套在所述第一罩筒上。
3.根据权利要求2所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述滑轨为两条，两个所述滑轨为对向设置，
所述导向支撑臂为两个，两个所述导向支撑臂为对向设置。
4.根据权利要求3所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，两条所述滑轨设定为主滑轨，两个所述导向支撑臂设定为主导向支撑臂，
所述导向支撑部还包含至少一条辅助滑轨以及与该至少一条辅助滑轨分别相对应的至少一个辅助导向支撑臂，
所述辅助滑轨设置在所述第一罩筒的外表面并且位于两条所述主滑轨之间，
所述辅助导向支撑臂设置在所述第二罩筒的外表面并且位于两个所述主导向支撑臂之间，
所述辅助导向支撑臂具有与所述辅助滑轨相匹配的导向槽。
5.根据权利要求4所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述辅助滑轨靠近所述第二罩筒的一端外侧设置有滑轨限位突起，
所述辅助导向支撑臂的所述导向槽靠近所述第一罩筒的一端设置有与所述滑轨限位突起相对应的导向槽限位突起，用于阻止所述辅助滑轨从对应的所述导向槽中滑脱出来。
6.根据权利要求4所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述辅助导向支撑臂上还设置有锁紧定位件，用于对对应的所述辅助滑轨进行锁紧定位。
7.根据权利要求1所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述第一罩筒远离所述第二罩筒的一端设置有移动圈，
所述移动圈的边缘具有至少两个把手。
8.根据权利要求1所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述第二罩筒的两端分别设置有支撑圈和安装圈。
9.根据权利要求1所述的空气隔离装置，其特征在于：
其中，所述第一罩筒以及所述第二罩筒均由塑料制成。
10.一种激光干涉检测设备，其特征在于，包括：
按照预定间隔设置的参考平晶承载装置和待测平晶承载装置；以及
空气隔离装置，安装在参考平晶承载装置和待测平晶承载装置之间，用于隔离所述参考平晶承载装置和所述待测平晶承载装置之间的空气以阻挡该空气产生流动，
其中，所述空气隔离装置为权利要求1-9中任意一项所述的空气隔离装置。
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