[发明专利]一种平曲面透射元件表面的高精度大动态范围测量方法及测量系统

权利要求书

1.一种平曲面透射元件表面的高精度大动态范围测量方法：包括：显示投影屏、待测元件、CCD相机组成的光学偏折光路系统和计算机，所述待测元件具有一个平面，其特征在于：方法包括以下步骤：步骤1，用干涉仪对待测元件的平面进行面形测量，得到面形数据W_flat；步骤2，用三坐标测量设备对光学偏折光路系统中各个器件的结构位置参数标定；步骤3，用面形数据W_flat和结构位置参数在计算机的光线追迹软件中建立具有对应相同结构位置参数的理想光路系统，得到显示投影屏上理论坐标位置值(x_ideal,y_ideal)；步骤4，显示投影屏分别显示x、y方向的多步移相正弦灰度直条纹，条纹发出的光线经过待测元件透射被CCD相机拍摄，计算机解出CCD相机拍摄的条纹所对应的相位分布，计算得到正弦灰度直条纹投影在显示投影屏上的实际坐标位置值(x_meas,y_meas)；步骤5，将理论坐标位置值(x_ideal,y_ideal)和实际坐标位置值(x_meas,y_meas)代入计算得到待测元件曲面面形误差的局部斜率，积分后得到待测元件曲表面面形误差。

2.根据权利要求1所述的一种平曲面透射元件表面的高精度大动态范围测量方法，其特征在于：步骤1中测量得到的面形数据W_flat为理想光路系统中的待测元件的平面面形数据。

3.根据权利要求1所述的一种平曲面透射元件表面的高精度大动态范围测量方法，其特征在于：步骤4中x、y方向的多步移相正弦灰度直条纹预存在计算机中，计算机控制显示投影屏依次显示x、y方向的多步移相正弦灰度直条纹。

4.根据权利要求1所述的一种平曲面透射元件表面的高精度大动态范围测量方法，其特征在于：步骤5中将待测元件曲面上各点的几何关系转换成各点切面的斜率，对切面的斜率进行积分得到面形参数。

5.根据权利要求1所述的一种平曲面透射元件表面的高精度大动态范围测量方法的测量系统，其特征在于：所述显示投影屏与CCD相机面对面设置，所述待测元件位于显示投影屏和CCD相机之间，待测元件的平面与显示投影屏贴紧，所述CCD相机镜头中轴线与显示投影屏垂直，CCD相机获得完整清晰的待测元件成像，所述显示投影屏、CCD相机分别与计算机电连接。