[发明专利]一种大动态范围测量非球面光学元件表面轮廓装置

权利要求书

1.一种大动态范围测量非球面光学元件表面轮廓装置，其特征在于，该装置利用一个子孔径分割光阑(2)来形成特定的入射光束，将该入射光束投影到被检测的非球面光学元件(3)表面，从非球面光学元件(3)表面反射回来的光束经反射镜(4)后被漫反射屏(5)拦截，CCD(7)利用成像透镜探测漫反射屏中的光强分布(6)并将光强分布图像数据送入计算机，计算机根据子孔径分割光阑形成的特定入射光束光强的变化计算出被检测的光学元件表面轮廓。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置利用一个光学成像装置对接收屏成像，以采集接收屏上的光束图像。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其所采集的图像为一个光束阵列图像，通过光束阵列图像中各个光束的强度分布信息、位置和形状信息来复原被检测光学非球面的表面轮廓。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当被检测非球面光学元件相对球面的最大偏离量小于一定阈值时，无需辅助会聚镜头，仅需要一块小的平面反射镜将被检测非球面光学元件表面上反射的光束折转、传递到接收屏上，由成像CCD(7)直接进行探测，从而反演出被检非球面光学元件的表面轮廓数据，此时给出的数据为该非球面光学元件相对平面的“绝对轮廓”。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当被检非球面光学元件相对球面的最大偏离量大于一定阈值时，借助一块辅助会聚镜头；该辅助会聚镜头其F数与被检测非球面光学元件相匹配；测量时先以曲率接近被检测非球面光学元件的球面为参照取得系统的零位，再对被检测非球面光学元件进行测量，此时获取的数据为被检测非球面光学元件相对该球面的差异，即被检非球面的面形信息。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述的阈值为4um。