[发明专利]反射腔式共焦超大曲率半径测量方法

摘要

本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种反射腔式共焦超大曲率半径测量方法。该方法通过共焦定焦原理配合平行平晶精确定位被测表面的焦点位置，进而实现超大曲率半径的高精度测量。本发明提出共焦定焦原理与反射腔式折叠光路原理相结合的方法，具有被测件移动距离小、光路简单、测量精度高、测量速度快、抗环境干扰能力强、对被测表面无损伤等优点，可用于超大曲率半径的高精度非接触测量。

主权项

1.反射腔式共焦超大曲率半径测量方法，其特征在于：(a)打开点光源，其发出的光经分光镜、准直透镜和平行平晶后进入由平行平晶后表面与被测表面组成的反射腔内，在被测表面上反射形成会聚光束，经平行平晶后表面和被测表面n次反射，在反射腔表面聚焦，然后沿原光路返回，反射回来的光由分光镜反射进入共焦测量系统；(b)调整平行平晶和被测件，使平行平晶和被测件被测表面与准直透镜共光轴；(c)沿光轴方向移动被测件，使会聚光束在反射腔内经过n次反射，聚焦到反射腔的一表面附近；在该位置附近扫描被测件，由共焦测量系统测得共焦响应曲线，通过共焦响应曲线的最大值点来精确确定会聚光束的焦点与该反射腔表面相重合，记录此时被测件的位置z_n；(d)将被测件沿光轴移动，使会聚光束在反射腔内经过m(m≠n)次反射，聚焦到反射腔的一表面附近；在该位置附近扫描被测件，由共焦测量系统测得共焦响应曲线，通过共焦响应曲线的最大值点来精确确定会聚光束的焦点与该反射腔表面相重合，记录此时被测件的位置z_m；(e)根据记录的被测表面焦点位置z_n及z_m之间的距离d_m-n，以及由几何光学计算得到的曲率半径r与焦点位置距离d_m-n之间的比例系数可得被测表面的曲率半径：r=km-n(n)dm-n,(n≠m).]]>