[发明专利]一种同轴照明的线视场色散样板干涉仪

说明书

本发明涉及一种同轴照明的线视场色散样板干涉仪，属于光电检测技术领域。本发明的干涉仪，每次可对被测玻璃表面的一条母线误差进行检测，辅以截线方向一维扫描，可对具有直线或近似直线母线的双面玻璃、反射镜等进行二维面形误差检测。测量结果无平行表面串扰影响，精度高、量程大、空间分辨率高，且可局部加密采样点，适用于大规模工业生产的流水线高速检测。

技术领域

本发明涉及一种同轴照明的线视场色散样板干涉仪，属于光电检测技术领域。

背景技术

电视机、电脑显示器、手机等屏幕的保护玻璃与显示模组之间通常有较高的贴合度要求。以手机屏为例，贴合度要求为10微米量级。

传统的平行平板保护玻璃面形检测，从宏观上主要可分为点测扫描法和二维成像测量两类。

点测扫描法中又主要分为机械探针与光探针两种。采用机械探针的如三坐标测量机；采用光探针的如同轴白光(色差共焦)测量。该方法测量精度较高，可测绝对面形，但测量效率低、分辨率低，不适用于生产线上的快速检测。

二维成像测量主要包括激光干涉仪测量法、条纹反射法、相位偏折术(逆向哈特曼检测)等。它们测量精度高，速度快、横向分辨率高，但共同的问题是无法区分玻璃前后两个表面。对于传统的平行平板保护玻璃，由于玻璃前后两面平行度很好，两个表面反射条纹分离量很小，可直接当作一组条纹处理，检测效果较好。

由于对视觉体验效果的更高需求，曲面屏得到了越来越多的重视，而曲面屏结构对保护玻璃与显示模组之间的贴合度提出了更高的要求。现有曲面屏的保护玻璃多为截线为曲线的直板结构，称为槽式双面玻璃。当槽式双面玻璃的厚度介于100微米至10毫米之间，采用二维成像测量法对该曲面屏保护玻璃进行检测时，部分光线将大角度偏离镜面法线入射与反射，前后两表面反射形成的条纹会相互错开串扰，影响测量精度，严重时甚至无法进行条纹分析解算。现有面形检测方法均无法对该结构曲面屏进行高精度、快速检测。

发明内容

本发明的目的是为解决传统面形检测方法无法对槽式双面玻璃进行高精度、快速检测的问题，而提供一种同轴照明线视场色散样板干涉仪，每次可对被测玻璃表面的一条母线误差进行检测，辅以截线方向一维扫描，可实现大量程、高精度、高空间分辨率、快速的槽式双面玻璃及母线为直线的光学表面的绝对面形测量。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明的一种同轴照明的线视场色散样板干涉仪，包括白光扩展光源、标准样板、孔径光阑、成像透镜、场镜、狭缝、色散元件、中继透镜、面阵探测器、干涉仪本体、分光镜；

所述白光扩展光源为线光源或面光源；

所述标准样板为左侧表面与被测玻璃右侧表面面形相匹配的反射面，标准样板反射面的反射率为被测面的反射率的1/6倍至6倍；

所述分光镜为可为分光薄膜、分光平板或分光棱镜；

所述成像透镜为正透镜；

所述场镜为平凸透镜；

所述色散元件可为色散棱镜、光栅或棱栅；

所述中继透镜为正透镜；

所述面阵探测器为面阵电荷耦合元件(CCD)或面阵互补金属氧化物半导体(CMOS)；

成像透镜、场镜和中继透镜依次共轴排列，色散元件设置在场镜和中继透镜之间，面阵探测器设置在中继透镜的左侧，形成光学测量系统；其中场镜的平面一侧朝向成像透镜，且场镜的平面一侧设置有狭缝，孔径光阑设置在成像透镜处；