(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210889842.1 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 无锡维度机 器视觉产业技术研究院 有限公司 地址 214000 江苏省无锡市锡山经济技 术 开发区荟智企业中心锡沪东路588号4 号楼 (72)发明人 陈光宇　 (74)专利代理 机构 安徽省合肥新 安专利代理有 限责任公司 34101 专利代理师 陆丽莉　何梅生 (51)Int.Cl. G01N 21/45(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种玻璃平板材料均匀性的干涉测量装置 及方法 (57)摘要 本发明公开了一种玻璃平板材料均匀性的 干涉测量装置及方法， 该装置包括： 干涉仪、 准直 透镜、 半透半反镜、 平面反射镜、 计算机、 前表面 整形光路、 玻璃平板和后表面整形光路， 其中， 前、 后表面整形结构相同， 均由三个标准平面镜 和一个直角棱镜组成； 干涉仪发出的球面波经准 直透镜、 半透半反镜后， 以一定角度打到玻璃平 板表面， 通过整形光路消除前、 后表面误差后， 将 测试光打回干涉仪， 与内部参考光发生干涉， 实 现玻璃平板材料均匀性的测量。 本发 明对玻璃平 板自身面形要求低， 能单次完成材料均匀性测 量， 测量速度快， 对量产玻璃平板可实现自动化 测量； 并能剔除多次测量引入的高频误差影响， 测量精度高。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115236036 A 2022.10.25 CN 115236036 A 1.一种玻璃平板材料均匀性的干涉测量装置， 其特征在于， 包括： 干涉仪(10)、 准直透 镜(20)、 半透半反镜(30)、 平面反射镜(40)、 计算机(50)、 前表面整形光路(60)、 玻璃平板 (70)和后表面整形光路(80)； 所述前表面整形光路(60)由反射镜一(601)、 直角棱镜一(602)、 反射镜二(603)和反射 镜三(604)组成； 所述后表面整形光路(80)由反射镜四(801)、 直角棱镜二(802)、 反射镜五(803)和反射 镜六(804)组成； 所述干涉仪(10)发出的球面波经所述准直透镜(20)后 变为标准平面波， 再经所述半透 半反镜(30)的反射后以一定角度入射到所述 玻璃平板(70)的前表 面， 再依次通过所述前表 面整形光路(60)中的反射镜一(601)、 直角棱镜一(602)、 反射镜二(603)和反射镜三(604) 的折、 反射后， 再以布氏角进入 所述直角棱镜一(602)上发生折射， 得到前表 面整形波； 所述 前表面整形波再垂直透射过所述玻璃平板(70)的前、 后表面后进入所述后表面整形光路 (80)中， 并依次经过反射镜四(801)、 直角棱镜二(802)、 反射镜五(803)和反射镜六(804)的 折、 反射后， 再以同样的布氏角进入所述 直角棱镜一(802)上发生 折射， 得到后表面整形波； 所述后表面整形波依次经过所述玻璃平板(70)的后表面和所述平面反射镜(40)的反 射、 所述半透半反镜(30)的透射和所述准直透镜(20)的透射后由所述干涉仪(10)接收， 并 与所述干涉仪(10)内部的参考光波发生干涉， 从而在所述计算机(50)中得到干涉图， 用于 计算所述玻璃 平板(70)的材 料均匀性。 2.一种玻璃 平板材料均匀性的干涉测量方法， 其特 征是按如下步骤进行： S1： 初步调整所述干涉仪(10)发出会聚光的焦点与所述准直透镜(20)的焦点位置重 合， 在所述 准直透镜(20)的后方放置标准平面镜， 以形成检测回路； 调整所述干涉仪(10)的焦点， 使其与经所述标准平面镜的反射后由准直透镜(20)会聚 的焦点重合， 并观察所述干涉仪(10)中的干涉条纹， 从而根据干涉条纹的形状确定主要像 差并对所述干涉 条纹进行调节， 直至出现明暗相间的直条纹， 从而获取干涉图样； 根据所述干涉图样的泽尼克系数调整干涉仪(10)与所述准直透镜(20)， 使两者在同一 光轴上， 从而由所述 准直透镜(20)发出高精度的平行光； S2： 去除标准平面镜， 依次在 所述准直透镜(20)的后方放置半透半反镜(30)、 玻璃平板 (70)和前表面整形光路(60)； 其中， 所述前表面整形光路(60)依次包括： 反射镜一(601)、 直 角棱镜一(6 02)、 反射镜二(6 03)和反射镜三(6 04)； 根据玻璃平板(70)的材料折射率， 旋转所述半透半反镜(30)的角度以调整入射到所述 玻璃平板(70)前表面的角度， 调整所述前表面整形光路(60)中各平面元件的位置， 使得经 过所述前表面整 形光路(60)后的平行光能垂直入射到所述玻璃平板(70)的前表 面， 从而利 用式(1)得到所述玻璃 平板(70) 的材料折射率与入射角度关系： cosα =(n‑1)/2  (1) 式(1)中， α 为 高精度的平行光经所述半透半反镜(30)反射后入射所述玻璃平板(70)前 表面的角度， n为所述玻璃 平板(70)的材 料折射率； S3： 在所述半透半反镜(30)的后方依次放置所述平面反射镜(40)、 所述后表面整形光 路(80)和玻璃平板(70)， 其中， 所述后表面整形光路(80)依次包括： 反射镜四(801)、 直角棱 镜二(802)、 反射镜五(80 3)和反射镜六(804)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115236036 A 2旋转所述平面反射镜(40)的角度以调整入射所述玻璃平板(70)后表面的角度， 调整所 述后表面整形光路(80)中各平 面元件的位置， 使 得经过所述后表 面整形光路(80)后的平行 光能垂直入射玻璃 平板(70)的后表面； S4： 所述干涉仪(10)发出的球面波经所述准直透镜(20)变为标准平面波， 再经所述半 透半反镜(30)的反射以一定角度α入射到所述玻璃平板(70)的前表面， 再依次经过所述前 表面整形光路(60)中的反射镜一(601)、 直角棱镜一(602 )、 反射镜二(603)和反射镜三 (604)的折、 反射后， 再以布氏角进入所述直角棱镜一(602)上发生折射， 得到前表面整形 波； 所述前表面整形波再垂直透射过所述玻璃平板(70)的前、 后表面后进入所述后表面整 形光路(80)中， 并依次经过反射镜 四(801)、 直角棱镜二(802)、 反射镜五(803)和反射镜六 (804)的折、 反射后， 再以同样的布氏角进入 所述直角棱镜一(8 02)上发生折射， 得到后表 面 整形波； 所述后表面整形波经所述玻璃平板(70)的后表面、 所述平面反射镜(40)、 所述半透半 反镜(30)和所述准直透镜(20)后打回所述干涉仪(10)， 并与干涉仪(10)内部的参考光波发 生干涉， 得到 干涉图， 从而利用式(2)测得玻璃 平板(70)的材 料均匀性； Δn=W0/d 式(2)中， Δn为玻璃平 板(10)的材料均匀性， W0为从干涉图中测得的波像差， d为玻璃平 板(10)的厚度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115236036 A 3