[發明專利]一種用于非球面檢測的補償器鏡頭

有效

• 申請號: 201210073159.7
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102590988A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 曾春梅;黃啟泰;余景池
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G02B13/18
• 分類號: G02B13/18;G02B3/02;G02B1/04;G02B1/00;G01B11/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種用于非球面檢測的補償器鏡頭，其特征在于：它包括2～3片折射透鏡，其中的一片透鏡為非球面透鏡，其余的透鏡為球面透鏡；補償器鏡頭的光學參數，依據被檢非球面和剩余波像差要求，采用光學設計優化得到。

2.?根據權利要求1所述的一種用于非球面檢測的補償器鏡頭，其特征在于：所述的非球面透鏡，一面為非球面，另一面為球面。

3.?根據權利要求1或2所述的一種用于非球面檢測的補償器鏡頭，其特征在于：所述的非球面透鏡的材料為光學塑料。

4.?根據權利要求1所述的一種用于非球面檢測的補償器鏡頭，其特征在于：所述的球面透鏡的材料相同，為光學玻璃中的一種。

5.?根據權利要求3所述的一種用于非球面檢測的補償器鏡頭，其特征在于：所述的非球面透鏡采用單點金剛石車床進行加工。

6.?根據權利要求1所述的一種用于非球面檢測的補償器鏡頭，其特征在于：依據被檢非球面和剩余波像差要求，采用光學設計優化得到鏡頭的光學參數，其步驟如下：

（1）在干涉儀平行光入射的條件下，根據設定的補償器鏡頭相對于被測非球面的初始位置、被測非球面的頂點曲率半徑、口徑以及檢測方式，得到補償器鏡頭的焦距；選擇與該焦距近似的玻璃材料的單片球面透鏡作為補償器鏡頭的第一球面透鏡，應用光學設計軟件，將第一球面透鏡和被測非球面組成一個補償器光學系統，以所述的第一球面透鏡的半徑和厚度，及該透鏡到被測非球面的距離作為優化變量，對補償器鏡頭進行初步優化；

（2）在步驟1的初步優化后，在第一球面透鏡和被測非球面之間添加一片與第一球面透鏡相同玻璃材料的平面透鏡，添加所述平面透鏡的半徑、厚度以及空氣間隔為優化變量，對步驟（1）得到的補償器鏡頭初步優化結果進行再優化，得到含有兩個球面透鏡的優化后的補償器鏡頭；

（3）在步驟2得到的優化后的補償器鏡頭中，依次將兩個球面透鏡中的一個表面的圓錐系數設置為優化變量，其他優化變量設置不變，分別應用光學設計軟件的自動優化程序，得到其中使優化目標函數減少得最多的一個表面，將該表面設置為高次非球面，添加該非球面的有限的高次非球面系數為優化變量，且將該非球面的材料改為光學塑料，再采用光學設計優化方法對補償器鏡頭進行優化，得到含有一片非球面透鏡和一片球面透鏡的補償器鏡頭；

（4）按設計要求的剩余波像差對步驟（3）的優化結果進行判斷，若補償器鏡頭的剩余波像差滿足設計要求，則該優化結果為所得到的一種用于非球面檢測的補償器鏡頭；若未滿足，則執行步驟（5）；

（5）在步驟（2）得到的含有兩個球面透鏡的補償器鏡頭中再添加一片相同玻璃材料的平面透鏡，增加所添加的平面透鏡的半徑、厚度以及空氣間隔為優化變量，再采用光學設計優化方法對補償器鏡頭進行優化，得到含有三片球面透鏡的補償器鏡頭；重復執行步驟（3）和（4），得到含有一片非球面透鏡和兩片球面透鏡的用于非球面檢測的補償器鏡頭。