[發明專利]結合色散共焦定位的非球面參數誤差干涉測量方法

有效

• 申請號: 201910698151.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110487205B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 胡搖;郝群;寧悅文;陶鑫
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/16
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.結合色散共焦定位的非球面參數誤差干涉測量方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：獲取被測非球面名義參數，利用獲取被測非球面名義參數，結合光學設計軟件設計部分補償透鏡(4)，得到設計后的部分補償透鏡(4)的設計參數，并構建非球面參數誤差干涉測量系統模型；

步驟1.1：獲取被測非球面名義參數；

獲取被測非球面名義參數包括被測非球面的口徑、頂點曲率半徑、二次曲面常數和高次非球面系數；

步驟1.2：利用獲取被測非球面名義參數，結合光學設計軟件設計部分補償透鏡(4)；

利用獲取被測非球面名義參數，結合光學設計軟件設計部分補償透鏡(4)，得到設計后的部分補償透鏡(4)的設計參數，部分補償透鏡(4)的設計參數包括部分補償透鏡(4)的第一面曲率半徑、厚度、材料、第二面曲率半徑和口徑；

步驟1.3：利用獲取被測非球面名義參數，結合光學設計軟件構建非球面參數誤差干涉測量系統模型；

光學設計軟件中構建包含部分補償透鏡(4)的虛擬干涉儀I_R，并確定理想非球面的最佳補償位置，所述最佳補償位置即部分補償透鏡(4)的第二面到理想非球面頂點的軸向距離d₀；

根據步驟1.1確定的被測非球面名義參數和步驟1.2確定的部分補償透鏡(4)的設計參數，確定理想非球面的最佳補償位置，所述最佳補償位置即部分補償透鏡的第二面到理想非球面頂點的軸向距離d₀：

其中，d₀是部分補償透鏡的第二面到理想非球面頂點的軸向距離；L_P是部分補償透鏡的第二面到部分補償透鏡近軸焦點的距離，通過近軸光學公式進行確定；R₀是非球面的頂點曲率半徑，K₀是二次曲面常數；A₄是四次非球面系數；S_A是非球面的特征點到旋轉對稱軸的徑向距離，通過斜率非球面度定義進行確定；±的符號選擇原則為：凹非球面的符號選擇為+，凸非球面的符號選擇為–；

結合光學設計軟件構建包含部分補償透鏡(4)的虛擬干涉儀I_R即為非球面參數誤差干涉測量系統模型；

步驟2：根據步驟1得到的部分補償透鏡(4)的設計參數，加工出部分補償透鏡(4)的實物，并根據部分補償透鏡(4)的設計參數設計并加工色散物鏡(3)的實物；

步驟3：根據步驟2得到的部分補償透鏡(4)和色散物鏡(3)建立結合色散共焦定位的非球面參數誤差干涉測量系統；

步驟4：利用步驟3建立的結合色散共焦定位的非球面參數誤差干涉測量系統，獲得最佳補償位置變化Δd；

步驟5：測量被測非球面與理想非球面之間的面形變化，并計算面形變化S⁴分量的系數ΔD₄；

步驟6：

根據聯立的最佳補償位置方程(3)和面形變化四次分量的系數方程(4)，計算非球面的面形參數誤差，即實現對非球面的面形參數誤差的測量，聯立的方程組(3)、(4)的具體形式為：

其中，ΔR是頂點曲率半徑誤差；ΔK是二次曲面常數誤差；±的符號選擇原則為：凹非球面的符號選擇為+，凸非球面的符號選擇為–。