[发明专利]多姿态大口径平面光学元件面形检测装置和方法

摘要

本发明公开了一种多姿态大口径平面光学元件面形检测装置和方法，包括光学系统（1）、三维精密运动平台（2）和面形检测控制与处理系统（3）；三维精密运动平台（2）包括垂直运动导轨（4）、水平运动导轨（5）和旋转运动平台（6）；三维精密运动平台（2）用于实现对不同姿态下光学元件的面形测量过程中的二维扫描运动；面形检测控制与处理系统（3）实现对三维精密运动平台（2）的运动控制、光学系统（1）的姿态调整、光斑信息采集、面形重构、面形绘制功能；本发明提升了系统的测量精度，采用高精度测角仪、猫步法测量方法和光学系统姿态自动校正等技术，检测精度能达1/6波长。

主权项

一种多姿态大口径平面光学元件面形检测装置，其特征在于，包括光学系统（1）、三维精密运动平台（2）和面形检测控制与处理系统（3）；三维精密运动平台（2）包括垂直运动导轨（4）、水平运动导轨（5）和旋转运动平台（6）；三维精密运动平台（2）用于实现对不同姿态下光学元件的面形测量过程中的二维扫描运动；面形检测控制与处理系统（3）实现对三维精密运动平台（2）的运动控制、光学系统（1）的姿态调整、光斑信息采集、面形重构、面形绘制功能；光学系统（1）包括光学头（8）、楔镜组（9）和固定在光学头（8）末端的潜望镜（10）；光学头（8）产生一束高质量的平行光束并获取从被测元件反射回的光束的像，从光学头（8）出来的一束平行光通过楔镜组（9）后，分为2×2束平行光束，经过潜望镜（10）后入射到光学元件表面，反射后进入CCD相机（16）成像形成2×2个光斑；通过高精密运动平台做二维扫描控制，利用检测图像中激光光斑在水平方向和垂直方向上的位移，重构出被测元件表面的面形分布。