【技术实现步骤摘要】
一种分步测量光学镜片曲率半径和检测镜片缺陷的方法
[0001]本专利技术涉及光学检测领域，尤其涉及一种分步测量光学镜片曲率半径和检测镜片缺陷的方法。
技术介绍
[0002]球面光学镜片作为光学系统中最常见的光学元件，在各类光学系统中有着重要作用。曲率半径是表征球面光学镜片的重要参量，其对光学系统的整体成像质量有着重要影响。除曲率半径外，球面光学镜片表面缺陷和内部缺陷也严重影响成像质量。
[0003]中国专利公开号CN110455221A公开了一种快速测量光学镜片曲率半径的光路结构和设备，包括:发光LED、切换式透镜单元、棱镜、半反半透镜﹑保护玻璃、光阑和CCD摄像机。通过采用CCD图像采集和亚像素拟合圆的算法结合，并结合工控机得到被测样本的曲率半径。首先，该结构中存在多次反射改变光迹，使得适用范围变广，但是存在传输损耗，对成像质量存在影响；其次，专利中测量曲率半径的方法是通过工控机对图像进一步处理后再进行亚像素拟合圆得到的曲率半径精度较高，精度受图像质量影响大，并且稳定性降低。
[0004]中国专利公开号CN...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分步测量光学镜片曲率半径和检测镜片缺陷的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)初始曲率半径求解：根据采集的干涉图T(x,y)的暗环直径，求得初始曲率半径R0；(2)曲线拟合：以R0仿真牛顿环T0(x,y)，将T(x,y)和T0(x,y)进行极坐标变换后消除常数项，再叠加形成莫尔条纹，对莫尔条纹进行曲线拟合，得到待测镜片新的曲率半径R1；(3)移相求波前：对R1仿真的干涉图进行多步移相，得到多幅干涉图，分别与T(x,y)叠加，由多幅莫尔条纹得到波前差数据，进一步根据波前差分法求得待测镜片的高精确曲率半径R2；(4)缺陷提取：利用R2去掉干涉图T(x,y)中由曲率半径解得的波前数据，得到待测镜片的缺陷数据。2.根据权利要求1所述的一种分步测量光学镜片曲率半径和检测镜片缺陷的方法，其特征在于，所述步骤(1)中初始曲率半径的具体求解方法为：将采集到的待测光学镜片的牛顿环干涉图T(x,y)导入计算机内，从干涉图中提取5～10组暗环数据，经像素标定后，计算得m级暗环实际直径D
m
和n级暗环实际直径D
n
，已知激光波长λ，推导出待测光学镜片的初始曲率半径求解表达式：取其平均值作为待测镜片的初始曲率半径R0。3.根据权利要求1所述的一种分步测量光学镜片曲率半径和检测镜片缺陷的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的曲线拟合具体包括：步骤1、根据初始曲率半径R0仿真出的虚拟牛顿环T0(x,y)，经二阶极坐标变换将T0(x,y)和T(x,y)变成线载频T0(ρ,θ)和T(ρ,θ)，去干涉图常数项后，分别得到T
’0(ρ,θ)和T
’
(ρ,θ)，再将T
’0(ρ,θ)与T
’
(ρ,θ)叠加成莫尔条纹S(ρ,θ)，其相关表达式如下：采集的牛顿环干涉图表达式：T(ρ,θ)＝a(ρ,θ)+b(ρ,θ)
·
cos(2πfρ)，其中a(ρ,θ)和b(ρ,θ)分别为T(x,y)在二阶极坐标下的背景光强和条纹对比度，f＝1/(R
·
λ)，ρ＝x2+y2，式中，f为待求变量，ρ为牛顿环在直角坐标下任意点坐标为(x,y)与牛顿环中心(0,0)的距离；去常数项后的干涉图表达式：其中T
min
和T
max
分别为T(ρ,θ)的最小值和最大值；仿真的牛顿环干涉图表达式：T0(ρ,θ)＝a0(ρ,θ)+b0(ρ,θ)
·
cos(2πf0ρ)，其中a0(ρ,θ)和b0(ρ,θ)分别为T0(x,y)在二阶极坐标下的背景光强和条纹对比度，f0＝1/(R0·
λ)，ρ＝x2+y2；去常数项后的干涉图表达式：其中T
0(min)
和T
0(max)
分别为T0(ρ,θ)的最小值和最大值；去常数项后叠加的莫尔条纹表达式：S(ρ,θ)＝T
’
(ρ,θ)
·
T
’0(ρ,θ)＝cos(2πfρ)
·
cos(2πf0ρ)；步骤2、根据S(ρ,θ)，取...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦健泰，龚渭，路森，邓晓龙，冉翔羽，厉淑贞，胡友友，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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