[發明專利]一種大動態范圍測量非球面光學元件表面輪廓裝置

有效

• 申請號: 201210115626.8
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102636130A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 黃林海;王海英;周虹
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 許玉明;賈玉忠

1.一種大動態范圍測量非球面光學元件表面輪廓裝置，其特征在于，該裝置利用一個子孔徑分割光闌(2)來形成特定的入射光束，將該入射光束投影到被檢測的非球面光學元件(3)表面，從非球面光學元件(3)表面反射回來的光束經反射鏡(4)后被漫反射屏(5)攔截，CCD(7)利用成像透鏡探測漫反射屏中的光強分布(6)并將光強分布圖像數據送入計算機，計算機根據子孔徑分割光闌形成的特定入射光束光強的變化計算出被檢測的光學元件表面輪廓。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置利用一個光學成像裝置對接收屏成像，以采集接收屏上的光束圖像。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，其所采集的圖像為一個光束陣列圖像，通過光束陣列圖像中各個光束的強度分布信息、位置和形狀信息來復原被檢測光學非球面的表面輪廓。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：當被檢測非球面光學元件相對球面的最大偏離量小于一定閾值時，無需輔助會聚鏡頭，僅需要一塊小的平面反射鏡將被檢測非球面光學元件表面上反射的光束折轉、傳遞到接收屏上，由成像CCD(7)直接進行探測，從而反演出被檢非球面光學元件的表面輪廓數據，此時給出的數據為該非球面光學元件相對平面的“絕對輪廓”。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：當被檢非球面光學元件相對球面的最大偏離量大于一定閾值時，借助一塊輔助會聚鏡頭；該輔助會聚鏡頭其F數與被檢測非球面光學元件相匹配；測量時先以曲率接近被檢測非球面光學元件的球面為參照取得系統的零位，再對被檢測非球面光學元件進行測量，此時獲取的數據為被檢測非球面光學元件相對該球面的差異，即被檢非球面的面形信息。

6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述的閾值為4um。