[發(fā)明專利]一種離軸非球面元件的面形誤差的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711461392.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108195309B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉鈺;于杰;張海濤;王麗萍;謝耀
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種離軸非球面元件的面形誤差的測量方法，其特征在于，該方法包括：

利用測量系統(tǒng)，在N個等分角度下測量所述離軸非球面元件和測量系統(tǒng)組成的整體的面形誤差，得到N個第一測量結果，其中，N為不小于2的正整數(shù)；

將所述N個第一測量結果分別沿第四預設方向旋轉該第一測量結果對應的角度，得到N個第二測量結果；

利用預設等分角度下的任一所述第一測量結果減去所述N個第二測量結果的平均值，得到第三測量結果；

測量所述測量系統(tǒng)的誤差的旋轉對稱項，記為第四測量結果；

利用所述第一測量結果減去所述第三測量結果以及所述第四測量結果，得到所述離軸非球面元件的面形誤差；

其中，所述N個等分角度中的各角度分別為所述離軸非球面元件中某一條線在預設平面內(nèi)與該預設平面內(nèi)第一預設方向之間的角度，所述預設平面為水平面，所述第一預設方向為所述預設平面內(nèi)任一方向；

其中，所述測量系統(tǒng)包括：

固定所述離軸非球面元件的旋轉結構；

位于所述離軸非球面元件背離所述旋轉結構一側的零位補償器；

位于所述零位補償器背離所述離軸非球面元件一側的干涉儀；

其中，所述旋轉結構包括旋轉臺以及固定連接所述旋轉臺與所述離軸非球面元件的支撐件；

利用測量系統(tǒng)，在N個等分角度下測量所述離軸非球面元件和測量系統(tǒng)組成的整體的面形誤差前，該方法還包括：

搭建所述測量系統(tǒng)，安裝和調整所述離軸非球面元件，直至所述離軸非球面元件的干涉條紋為零條紋；

其中，利用測量系統(tǒng)，在N個等分角度下測量所述離軸非球面元件和測量系統(tǒng)組成的整體的面形誤差，得到N個第一測量結果包括：

安裝和調整所述離軸非球面元件，直至所述離軸非球面元件的干涉條紋為零條紋后，記此時所述離軸非球面元件中某一條線在預設平面內(nèi)與該預設平面內(nèi)第一預設方向之間所成的角度為初始角度；

測量所述初始角度下，所述離軸非球面元件和測量系統(tǒng)組成的整體的面形誤差，記為T₁；

以所述初始角度為起點，在預設平面內(nèi)圍繞第二預設方向沿第三預設方向旋轉所述旋轉結構，獲得剩余N-1個等分角度，并分別測量所述N-1個等分角度下，所述離軸非球面元件和測量系統(tǒng)組成的整體的面形誤差，分別記為T₂……T_N；

其中，所述第二預設方向垂直于所述預設平面，所述第三預設方向為所述預設平面內(nèi)逆時針方向或順時針方向；

其中，利用預設等分角度下的任一所述第一測量結果減去所述N個第二測量結果的平均值，得到第三測量結果包括：

利用N個第二測量結果，計算所述N個第二測量結果的平均值T_ave，其中，T_ave＝(T’₁+T’₂+……+T’_N)/N；

利用預設等分角度下的所述第一測量結果減去所述N個第二測量結果的平均值，得到第三測量結果V_as；

其中，T’₁、T’₂、……、T’_N表示N個所述第二測量結果。

2.根據(jù)權利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述離軸非球面元件中某一條線為所述離軸非球面元件中任一條線。

3.根據(jù)權利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述預設等分角度下的所述第一測量結果為初始角度下的第一測量結果，即首次獲得的第一測量結果。

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的測量方法，其特征在于，N為不小于4的正整數(shù)。

5.根據(jù)權利要求4所述的測量方法，其特征在于，N的取值范圍為4-12，包括端點值。

6.根據(jù)權利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述離軸非球面元件為凸非球面，或凹非球面。