非球面面形的检测方法和用于检测非球面面形的检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种非球面面形的检测方法和用于检测非球面面形的检测装置，非球面面形的检测方法包括：获取干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构，将干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构进行粗略对准；调整调整结构和待检测结构的位置，以将待检测结构与干涉出光结构进行精确对准；干涉出光结构检测待检测结构的非球面面形；其中，计算全息结构为具有计算全息图的结构。本发明专利技术解决了现有技术中非球面、自由曲面存在检测误差大的问题。差大的问题。差大的问题。

【技术实现步骤摘要】
非球面面形的检测方法和用于检测非球面面形的检测装置


[0001]本专利技术涉及非球面面形检测设备
，具体而言，涉及一种非球面面形的检测方法和用于检测非球面面形的检测装置。

技术介绍

[0002]在光学成像领域中，离轴非球面、自由曲面因其优异的像差校正能力，在提升光学系统性能、降低光学系统重量、减小光学系统体积方面具有重要应用，被广泛应用于航空航天的光学望远镜、近眼显示光学系统、及紫外光刻物镜等领域。具有离轴非球面、自由曲面的透镜的面形各处差异较大，不利于检测。而现有中大多采用三坐标、Luphscan(三维激光扫描点云处理软件)、UA3P(三维光学轮廓测量仪)等方式进行检测，但是由于非球面、自由曲面的不规则，在进行检测时不宜定位其所在位置的坐标，且在三维扫描时也会出现扫描误差。计算全息图检测方法具有补偿范围大、检测精度高、检测速度快等优点被广泛应用，但是在采用计算全息图检测方法的过程中被检测面形的面形误差受镜片调整姿态的影响而不同，因此并不能确定被检测面形的面形误差值的大小，导致整个面形的检测结果并不准确，也就是说对非球面、自由曲面的检测误差较大。
[0003]也就是说，现有技术中非球面、自由曲面存在检测误差大的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种非球面面形的检测方法和用于检测非球面面形的检测装置，以解决现有技术中非球面、自由曲面存在检测误差大的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种非球面面形的检测方法，包括：获取干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构，将干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构进行粗略对准；调整调整结构和待检测结构的位置，以将待检测结构与干涉出光结构进行精确对准；干涉出光结构检测待检测结构的非球面面形；其中，计算全息结构为具有计算全息图的结构。
[0006]进一步地，在将干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构进行粗略对准的过程中包括：将干涉出光结构与计算全息结构对准；将调整结构与计算全息结构对准，以将待检测结构与计算全息结构进行粗略对准。
[0007]进一步地，在将干涉出光结构与计算全息结构对准的过程中包括：干涉出光结构射出光线，计算全息结构的反射区域将光线反射到干涉出光结构上；调整计算全息结构的位置，直至将干涉条纹调至零条纹，完成计算全息结构与干涉出光结构的对准；其中，计算全息结构被配置为具有用于透光的第一区域、用于反光的反射区域和用于透光的对准区域。
[0008]进一步地，在将调整结构与计算全息结构对准，以将待检测结构与计算全息结构进行粗略对准的过程中包括：干涉出光结构射出光线，计算全息结构的对准区域透过光线，调整调整结构的位置，以使得透过对准区域的光线能够透过调整结构上的通孔，实现待检
测结构与计算全息结构的粗略对准。
[0009]进一步地，在调整调整结构和待检测结构的位置，以将待检测结构与干涉出光结构进行精确对准的过程中包括：调整调整结构和待检测结构的前后位置使得通孔透过的光最细。
[0010]进一步地，在调整调整结构和待检测结构的前后位置使得通孔透过的光最细的过程中，包括：固定接收板的位置，使得通孔透过的光在接收板上形成光斑；调整调整结构和待检测结构的前后位置，使光斑的宽度最小；其中，光斑的宽度最小时通孔透过光最细。
[0011]进一步地，在接收板上设置有用于测量的刻度，刻度用于测量光斑的宽度，光斑的宽度小于刻度的单位刻度时为宽度最小。
[0012]进一步地，在接收板上设置有多个平行的栅格线，光斑的宽度小于相邻两个栅格线之间的宽度时，光斑的宽度最小。
[0013]进一步地，在接收板(60)上设置有用于检测光斑的宽度的传感器，传感器检测到光斑的宽度小于预设值时，为光斑的宽度最小。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于检测非球面面形的检测装置，用于检测非球面面形的检测装置采用上述非球面面形的检测方法对非球面结构进行检测，用于检测非球面面形的检测装置，干涉出光结构，干涉出光结构能够被配置为发射干涉光；计算全息结构，具有用于透光的第一区域、用于反光的反射区域和用于透光的对准区域；调整结构，调整结构用于装配待检测结构，调整结构具有与对准区域配合的通孔。
[0015]应用本专利技术的技术方案，非球面面形的检测方法包括：S10：获取干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构，将干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构进行粗略对准；S20：调整调整结构和待检测结构的位置，以将待检测结构与干涉出光结构进行精确对准；S30：干涉出光结构检测待检测结构的非球面面形；其中，计算全息结构为具有计算全息图的结构。
[0016]在检测之前，将待检测结构装配在调整结构上，以使待检测结构与调整结构同步移动。将干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构进行粗略对准，以使得干涉出光结构、计算全息结构、待检测结构和调整结构同轴设置，且干涉出光结构射出的干涉光能够照射到待检测结构上，同时能够被待检测结构反射到计算全息结构上，计算全息结构记录待检测结构的面形。但是在粗略对准的情况下检测的误差较大，需要进行精确对准，在精确对准的过程中仅需要调整调整结构的位置，以改变待检测结构相对于计算全息结构的位置，待精确对准完成后，干涉出光结构检测待检测结构的面形。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术的一个可选实施例的透镜面形检测装置的结构示意图；
[0019]图2示出了本专利技术的一个可选实施例的干涉仪、标准镜、计算全息图、调整工装、接收板的位置关系图；
[0020]图3示出了本专利技术的一个可选实施例的计算全息图的结构示意图；
[0021]图4示出了本专利技术的一个可选实施例的调整工装与被检测结构的位置关系图；
[0022]图5示出了本专利技术的另一个可选实施例的调整工装与被检测结构的位置关系；
[0023]图6示出了本专利技术的一个可选实施例的透镜面形检测装置的光路示图；
[0024]图7示出了图6中A处的放大图；
[0025]图8示出了本专利技术的另一个可选实施例的透镜面形检测装置的光路示图；
[0026]图9示出了本专利技术的一个可选实施例的非球面面形的检测方法的流程图。
[0027]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0028]10、干涉仪；20、标准镜；30、计算全息结构；31、对准区域；32、调整架；33、计算全息图；34、第一区域；35、反射区域；40、调整结构；41、通孔；42、调整件；43、调整工装；44、安装区域；50、待检测结构；60、接收板；100、干涉出光结构。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非球面面形的检测方法，其特征在于，包括：获取干涉出光结构(100)、计算全息结构(30)、待检测结构(50)和调整结构(40)，将所述干涉出光结构(100)、所述计算全息结构(30)、所述待检测结构(50)和所述调整结构(40)进行粗略对准；调整所述调整结构(40)和所述待检测结构(50)的位置，以将所述待检测结构(50)与所述干涉出光结构(100)进行精确对准；所述干涉出光结构(100)检测所述待检测结构(50)的非球面面形；其中，所述计算全息结构(30)为具有计算全息图(33)的结构。2.根据权利要求1所述的非球面面形的检测方法，其特征在于，在将所述干涉出光结构(100)、所述计算全息结构(30)、所述待检测结构(50)和所述调整结构(40)进行粗略对准的过程中包括：将所述干涉出光结构(100)与所述计算全息结构(30)对准；将所述调整结构(40)与所述计算全息结构(30)对准，以将所述待检测结构(50)与所述计算全息结构(30)进行粗略对准。3.根据权利要求2所述的非球面面形的检测方法，其特征在于，在将所述干涉出光结构(100)与所述计算全息结构(30)对准的过程中包括：所述干涉出光结构(100)射出光线，所述计算全息结构(30)的反射区域(35)将光线反射到所述干涉出光结构(100)上；调整所述计算全息结构(30)的位置，直至将干涉条纹调至零条纹，完成所述计算全息结构(30)与所述干涉出光结构(100)的对准；其中，所述计算全息结构(30)被配置为具有用于透光的第一区域(34)、用于反光的反射区域(35)和用于透光的对准区域(31)。4.根据权利要求2所述的非球面面形的检测方法，其特征在于，在将所述调整结构(40)与所述计算全息结构(30)对准，以将所述待检测结构(50)与所述计算全息结构(30)进行粗略对准的过程中包括：所述干涉出光结构(100)射出光线，所述计算全息结构(30)的对准区域(31)透过所述光线；调整所述调整结构(40)的位置，以使得透过所述对准区域(31)的所述光线能够透过所述调整结构(40)上的通孔(41)，实现所述待检测结构(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：国成立，张健，李元正，戴付建，赵烈烽，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：