[发明专利]非球面空间位置的快速调整方法

权利要求书

1.非球面空间位置的快速调整装置的调整方法，其特征在于，所采用的非球面空间位置的快速调整装置，包括：干涉仪(1)、安装在干涉仪(1)下端的补偿器(2)、调整机构(5)、安装在调整机构(5)上的检测支撑平台(4)、安装在检测支撑平台(4)上的被测非球面(3)；所述调整机构(5)用于调整被测非球面(3)的倾斜、偏心和离焦；

该调整方法包括以下步骤：

步骤一、通过调整机构(5)将被测非球面(3)调整到理论检测位置，此理论检测位置作为被测非球面(3)检测的初始位置，利用干涉仪(1)及补偿器(2)检测被测非球面(3)，得到被测非球面(3)面形检测结果，记录检测结果的zernike系数中的离焦z4，倾斜z2、z3，慧差系数z7、z8；

步骤二、利用调整机构(5)调整被测非球面(3)在X方向平移Δx微米，测量被测非球面(3)面形，得到此时的检测结果的zernike系数中的倾斜z2x′、z3x′，慧差系数z7x′、z8x′；

步骤三、利用调整机构(5)调整被测非球面(3)在Y方向平移Δy微米，测量被测非球面(3)面形，得到此时的检测结果的zernike系数中的倾斜z2y′、z3y′，慧差系数z7y′、z8y′；

步骤四、利用调整机构(5)调整被测非球面(3)在Tilt X自由度旋转Δu微弧度，测量被测非球面(3)面形，得到此时的检测结果的zernike系数中的倾斜z2u′、z3u′，慧差系数z7u′、z8u′；

步骤五、利用调整机构(5)调整被测非球面(3)在TiltY自由度旋转Δv微弧度，测量被测非球面(3)面形，得到此时的检测结果的zernike系数中的倾斜z2v′、z3v′，慧差系数z7v′、z8v′；

步骤六、利用步骤一至步骤五中得到的数据建立矩阵方程，如式(2)所示：

(z2x′-z2)*x/Δx+(z2y′-z2)*y/Δy+(z2u′-z2)*u/Δu+(z2v′-z2)*v/Δv＝z2′-z2

(z3x′-z3)*x/Δx+(z3y′-z3)*y/Δy+(z3u′-z3)*u/Δu+(z3v′-z3)*v/Δv＝z3′-z3

(z7x′-z7)*x/Δx+(z7y′-z7)*y/Δy+(z7u′-z7)*u/Δu+(z7v′-z7)*v/Δv＝z7′-z7

(z8x′-z8)*x/Δx+(z8y′-z8)*y/Δy+(z8u′-z8)*u/Δu+(z8v′-z8)*v/Δv＝z8′-z8

式(2)

式(2)中，z2′、z3′、z7′、z8′分别为被测非球面(3)不在理论检测位置时检测被测非球面(3)面形而得到的倾斜z2′、z3′以及慧差系数z7′、z8′，x、y、u、v分别为将被测非球面(3)重新调回理论检测位置时调整机构(5)在X、Y方向平移、绕X轴旋转以及绕Y轴旋转自由度的调整量；

步骤七、将z2′、z3′、z7′、z8′带入矩阵方程中解出x、y、u、v，即可得到从被测非球面(3)目前的非理论检测位置将其调回理论检测位置所需要的在X、Y方向平移、绕X轴旋转以及绕Y轴旋转等自由度的调整量。

2.根据权利要求1所述的非球面空间位置的快速调整装置的调整方法，其特征在于，所述干涉仪(1)发出的光经补偿器(2)后形成理想的球面波入射到被测非球面(3)的表面，被测非球面(3)将该理想的球面波反射回干涉仪(1)中，并在干涉仪(1)的CCD上形成干涉条纹。

3.根据权利要求1所述的非球面空间位置的快速调整装置的调整方法，其特征在于，所述被测非球面(3)为旋转对称非球面，其表达式为：

式(1)中：r²＝x²+y²，c＝1/R₀，x为被测非球面(3)口径在x方向的分量，y为被测非球面(3)口径在x方向的分量，R₀为被测非球面(3)的顶点曲率半径，a₄～a_n为非球面高阶系数，k为二次曲面常数。

4.根据权利要求1所述的非球面空间位置的快速调整装置的调整方法，其特征在于，所述调整机构(5)为电动或手动的五自由度调整机构。