[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

摘要

本发明提供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，涉及测量技术领域。干涉仪测待元件平表得到面形数据；三坐标测量设备标定得到偏折光路系统结构位置参数；光线追迹建立理想光路系统得到理论坐标位置值；显示投影屏显示多步移相正弦灰度直条纹，计算机解出CCD相机拍摄的条纹对应的实际坐标位置值；由理论坐标位置值和实际坐标位置值得到对应坐标误差，计算得到待测曲面面形误差斜率分布，积分后得到待测元件曲表面面形误差。本发明解决了现有技术中高精度平曲面透射元件表面测量的测量动态范围小，设备昂贵的技术问题。本发明有益效果为：提供非接触高精度大动态范围的测量方法，实现检测设备的通用化。操作简单效率高。

主权项

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。