[發明專利]一種透射元件像差的高精度大動態范圍測量系統及測量方法

在審

• 申請號: 201710644047.5
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107543683A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王道檔;徐平;解鐘敏;龔志東;孔明;劉維;趙軍;郭天太
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種透射元件像差的高精度大動態范圍測量系統，它包括顯示器（1）、待測透射元件（2）、CCD相機（4）、三坐標測量機和計算機，其特征在于：所述顯示器（1）的顯示屏與CCD相機（4）的鏡頭面對面布置，待測透射元件（2）位于顯示器（1）與CCD相機（4）之間，且CCD相機（4）能夠獲得待測透射元件（2）的完整成像，所述計算機預存有顯示x方向和y方向的四步90°移相正弦直條紋的程序，且能控制該條紋在所述顯示器（1）的顯示屏顯示，所述顯示器（1）顯示的該條紋發出的光穿過待測透射元件（2）被CCD相機（4）獲得形成逆向哈特曼檢驗光路的光學偏折光路系統，所述三坐標測量機用于對光學偏折光路系統的幾何結構位置參數預標定，計算機分別與顯示器（1）、CCD相機（4）和三坐標測量機電連接。

2.根據權利要求1所述的一種透射元件像差的高精度大動態范圍測量系統，其特征在于：所述CCD相機（4）前端設有濾光孔板（3），濾光孔板（3）設有直徑為1—2mm的濾光孔，濾光孔板（3）貼緊CCD相機（4）鏡頭。

3.根據權利要求1所述的一種透射元件像差的高精度大動態范圍測量系統，其特征在于：所述三坐標測量機測量精度為微米量級。

4.根據權利要求1所述的一種透射元件像差的高精度大動態范圍測量系統的測量方法，其特征在于：所述三坐標測量機預標定光學偏折光路系統的幾何結構位置參數；顯示器（1）顯示x方向和y方向的黑白間隔條紋，條紋光線分別透過待測透射元件（2）被CCD相機（4）采集；計算機根據光學偏折的原理，采用四步移相法求解出CCD相機（4）拍攝的條紋對應的相位分布，并得到與相位對應的待測透射元件（2）透射表面上的點投影在CCD相機中的實際光斑坐標值；計算機利用光線追跡法生成理想檢驗光路系統，并得到與實際光斑坐標值對應的理想光斑坐標值，通過實際光斑坐標值與理想光斑坐標值計算待測透射元件（2）表面加工誤差造成的斜率誤差，利用積分法得到待測透射元件（2）表面加工誤差造成的像差數據。

5.根據權利要求4所述的一種透射元件像差的高精度大動態范圍測量系統的測量方法，其特征在于：所述理想檢驗光路系統由計算機軟件模擬搭建。