[发明专利]光学元件检测方法、系统和应用

权利要求书

1.一种光学元件检测方法，其特征在于，所述方法包括：

采集受测光学元件的点云数据；

根据所述点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据；

对所述自由曲面数据进行仿真计算，得到虚像受测图案；

根据所述虚像受测图案进行质量检测，得到所述受测光学元件的质量检测结果。

2.根据权利要求1所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述采集受测光学元件的点云数据，包括：

通过三维成像技术，以预设的扫描区域和数据量对所述受测光学元件的表面进行扫描测量，得到所述点云数据。

3.根据权利要求2所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

以不同角度对所述受测光学元件的表面和/或对所述受测光学元件的表面的不同区域进行多次扫描测量，得到多组点云数据；

对所述多组点云数据进行数据拼接，得到拼接后的点云数据。

4.根据权利要求1所述的光学元件检测方法，其特征在于，在所述根据所述点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据之前，还包括：

对所述点云数据进行预处理，得到预处理后的点云数据。

5.根据权利要求1所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述根据所述点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据，包括：

通过预设的设计软件，按照预设的曲面拟合参数，根据所述点云数据拟合重构自由曲面，得到自由曲面数据。

6.根据权利要求5所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述曲面拟合参数包括公差值、曲面水平方向阶数和曲面垂直方向阶数。

7.根据权利要求6所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述公差值的取值范围为扫描测量精度的1倍至10倍，优选为2倍至5倍。

8.根据权利要求6所述的光学元件检测方法，其特征在于，

所述曲面水平方向阶数的取值范围为3阶至8阶；

所述曲面垂直方向阶数的取值范围为3阶至8阶。

9.根据权利要求5所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述自由曲面的数据类型包括双曲率面、复合曲面、XY多项式曲面、梯形畸变校正曲面、福布斯曲面、泽尔尼克多项式曲面、高斯基函数复合曲面、非均匀有理B样条曲面、分段环形面和拼接非球面。

10.根据权利要求1所述的光学元件检测方法，其特征在于，在所述对所述自由曲面数据进行仿真计算，得到虚像受测图案之前，还包括：

按照预设的校验策略，对所述自由曲面数据进行校验；

若校验通过，继续执行所述对所述自由曲面数据进行仿真计算，得到虚像受测图案的步骤。

11.根据权利要求10所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述自由曲面数据包括曲率半径值，所述校验策略包括设置的最小曲率半径；

所述按照预设的校验策略，对所述自由曲面数据进行校验，包括：

若所述曲率半径值小于所述最小曲率半径，确定校验失败；

若所述曲率半径值大于或等于所述最小曲率半径，确定校验通过。

12.根据权利要求10所述的光学元件检测方法，其特征在于，所述自由曲面数据包括点云数据中每个样本点的偏差值，所述校验策略包括比例阈值；

所述按照预设的校验策略，对所述自由曲面数据进行校验，包括：

将每个样本点的偏差值与曲面拟合参数中的公差值进行比较，统计出偏差值大于公差值的样本点的数量；

根据统计出的样本点的数量和样本点的总数量，得到偏差比例；

若所述偏差比例大于所述比例阈值，确定校验失败；

若所述偏差比例小于或等于所述比例阈值，确定校验通过。