专利名称：用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种计算全息光学干涉测量仪器，特别是一种用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪。
二背景技术：
计算全息，又称计算机制全息图，它是建立在计算机和光学全息的基础上，它不需要物体的实际存在，而是把物波的数学描述输入计算机处理后，控制绘图仪或其它显示设备来制作的。它的最大特点是只要物波前的数学模型已知，就能产生实际上不存在物体的衍射，因而它能精确地提供非球面或球面检测中所需的“标准样板”。目前，与本实用新型相关的现有技术如“计算全息用于斯米特非球面透镜的测试”(刘良读，光仪技术.-1991)。它的测量装置构成是修正型的泰曼—格林干涉仪，该方法采用零位光学元件加计算全息图的组合补偿检测法，即用透镜的球差和制造精密的零位光学系统先来完成初始的补偿，使非球面镜波差的绝大部分得到补偿，剩余的波差再用计算全息图来补偿，经过这种组合补偿，可以检测范围较大的非球面镜波差，测试效果也较好。然后对整个干涉仪系统进行光线追迹，求出照相底片平面上的波差，最后制作所需的计算全息图。该方法在使用中存在的不足是由于其中计算全息图所用记录介质是照相底片，因此为制作一幅介质为底片的计算全息图，必须先画图，然后用照相缩微的方法，把它翻拍到照相底片上，这过程所花费的时间较长，所以它不能实时产生计算全息图，应此限制了它在实时处理中的应用。
三
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种由计算机控制，快速、实时产生计算全息图的用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的。用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪采用泰曼—格林干涉仪系统结构，它包括激光器、反光镜、透镜、光阑、扩束透镜、分光镜、补偿透镜、被检非球面镜、压电晶体、电源、会聚镜、空间滤波器、光电耦合器件和计算机，被检非球面镜的顶点曲率中心和补偿透镜的焦点重合，其特征是在分光镜和会聚镜之间的光路上，设置有记录全息图的液晶显示器，液晶显示器可以是透光型液晶显示器，也可以是背光型液晶显示器，液晶显示器的电子输出端与计算机相连。本实用新型是在泰曼—格林干涉仪系统或裴索干涉仪系统结构上的改进。系统中采用液晶显示器作为全息图的记录介质，在实测中，同样，先要采用零位补偿系统进行补偿才能实现零位检测。即采用零位光学元件加计算全息图的组合补偿检测法，用透镜的球差和制造精密的零位光学系统来完成初始补偿，使非球面镜波差的绝大部分得到补偿，剩余的波差再用制作简单的计算全息图来补偿，然后对整个干涉仪系统进行光线追迹，求出液晶显示器平面上的波差表达式φ(x，y)，即可由计算机根据数值迭代法求取条纹的形状和位置，从而制作出所需的计算全息图，并显示在液晶电视上。另外，由被检镜光路臂返回干涉仪的是经过零位光学补偿系统的波面，它经分光镜反射后，进入液晶显示器，与液晶显示器上计算全息图叠加，形成叠加干涉图像。然后，叠加干涉图像再经会聚透镜由空间滤波器、光电耦合器接收，最后由计算机计算得出被检非球面面形的误差。
本实用新型与现有技术相比其显著的效果是在检测光路中采用液晶显示器作为计算全息图的记录介质，并利用计算机操作实时产生和提供非球面或球面检测中所需的标准样板——计算全息图，操作简单方便、精确度高、省时省力，大大提高了工作效率，实现了对非球面面形进行快速、实时的检测。
四
图1为本实用新型所述采用透光型液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪系统总体结构图。
图2为本实用新型所述采用背光型液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪系统总体结构图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体结构作进一步详细说明。
参见图1，本实用新型所述的液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪是由激光器1、反光镜2、透镜3、光阑4、扩束透镜5、分光镜6、补偿透镜7、被检非球面8、压电晶体9、电源10、会聚透镜11、空间滤波器12、光电耦合器件13、计算机14、液晶显示器15组成。各元器件的位置结构按泰曼—格林干涉仪系统结构设置，其中，被检非球面镜8的顶点曲率中心和补偿透镜7的焦点重合，液晶显示器15采用透光型液晶显示器，也可采用透光型液晶显示器，当采用透光型液晶显示器时，它设置在从分光镜6反射后与会聚镜11之间的光路上，被检非球面干涉图和计算机提供的计算全息图在液晶显示器15处叠加，当采用背光型液晶显示器时，液晶显示器15设置在经分光板16后的光路上，见图2，此时，被检非球面干涉图和计算机提供的计算全息图是在分光板16处叠加，液晶显示器15的输出与计算机14相连。本实用新型还适用于裴索干涉仪系统。
权利要求1.一种用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪，它包括激光器[1]、反光镜[2]、透镜[3]、光阑[4]、扩束透镜[5]、分光镜[6]、补偿透镜[7]、被检非球面镜[8]、压电晶体[9]、电源[10]、会聚镜[11]、空间滤波器[12]、光电耦合器件[13]和计算机[14]，被检非球面镜[8]的顶点曲率中心和补偿透镜[7]的焦点重合，其特征是在分光镜[6]和会聚镜[11]之间的光路上设置有用于记录全息图的液晶显示器[15]，液晶显示器[15]的电子输出端与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪，其特征是液晶显示器[15]采用透光型液晶显示器。
3.根据权利要求1所述的用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪，其特征是液晶显示器[15]采用背光型液晶显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪。其特征在于它是在泰曼－格林干涉仪或裴索干涉仪系统中，采用液晶显示器作为计算全息图的记录介质，并利用计算机操作实时产生和提供非球面或球面检测中所需的标准样板—计算全息图，操作简单方便、精确度高、省时省力，大大提高了工作效率，实现了对非球面面形干涉的快速、实时检测。可广泛用于工厂和科研院校。
文档编号G01B9/023GK2679645SQ200420025468
公开日2005年2月16日 申请日期2004年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者朱日宏, 席庆奎, 何勇, 陈磊, 王青, 高志山, 白雪莲 申请人:南京理工大学