一种干涉测量系统成像畸变标定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学元件面形干涉测量技术领域，涉及一种干涉测量系统成像畸变标定装置。
【背景技术】
[0002]干涉仪是目前光学元件面形检测技术中最常用的仪器，干涉仪搭配不同标准具可检测不同数值孔径的光学元件面形误差，为了使光学元件面形检测精度达到亚纳米量级，需要精确标定由干涉仪及标准具组成的干涉测量系统的误差，干涉测量系统的成像畸变是一种重要的误差源，含有成像畸变的面形误差检测结果在指导光学元件面形加工过程中会引入坐标映射误差，从而降低光学元件面形加工精度。
[0003]现有技术中，干涉测量系统成像畸变的标定方法主要有两种:第一种是基于干涉测量系统光学设计参数计算成像畸变;第二种是基于规则网格标记点标定干涉测量系统成像畸变。
[0004]第一种畸变标定方法，由于我国使用的干涉测量系统(由干涉仪及标准具组成)大多为国外进口产品，受限于技术封锁，无法知晓干涉测量系统内部的光学设计参数，且该畸变标定方法无法反映干涉测量系统在光学加工和系统装调过程引入的成像畸变，无法实现在线原位检测。
[0005]第二种畸变标定方法，是在被测试光学元件表面制作规则的网格型标记点，网格型标记点与被测试光学元件一起通过干涉测量系统成像，由于干涉测量系统存在成像畸变，每个标记点的成像放大率不同，通过测量每个标记点实际放大率和理想放大率的差别，从而校正干涉测量系统的成像畸变。然而该方法需要在被测试光学元件表面加工或沉积网格型标记点，可能会损伤被测试光学元件的表面，因此不适用于高精度被测试光学元件的原位成像畸变标定。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种干涉测量系统成像畸变标定装置，该装置能够在未知干涉测量系统光学设计参数的前提下，实现高精度被测试光学元件的非接触无损伤原位检测，得出干涉测量系统的成像畸变，且结构紧凑，减轻了重量和节省了空间，减少了误差积累，同时降低了操作的复杂性。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种干涉测量系统成像畸变标定装置，其为球冠形，在所述标定装置上沿横向和纵向分布有若干个通孔，每个通孔的中心和每个与其相邻的通孔的中心间距相同，每个通孔的中心线均通过所述标定装置所在球面的球心，且其中的一个通孔位于所述标定装置的中心。
[0007]所述的通孔为倒锥形孔。
[0008]所述标定装置的下表面与被测试光学元件的上表面形状相同。
[0009]本发明的有益效果: 本发明作为成像标记基准，放置于被测试光学元件表面的正上方，与被测试光学元件之间留有微小间隙，在未知干涉测量系统光学设计参数的前提下，实现了干涉测量系统成像畸变的非接触式无损原位检测，有效保护了高精度被测试光学元件的面形；
本发明装置结构紧凑，减轻了重量和节省了空间，减少了误差积累，同时降低了操作的复杂性。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的干涉测量系统成像畸变标定装置和被测试光学元件的结构示意图；
图2是本发明的干涉测量系统成像畸变标定装置的结构示意图；
图3是图2的左视剖视图；
图4是本发明的干涉测量系统成像畸变标定装置在使用状态下的结构示意图；
图中，I一干涉测量系统成像畸变标定装置，11一通孔，12一下表面，13一中心通孔，2一被测试光学兀件，3—支撑杆，4一平移调整台，5—倾斜调整台,6一干涉测量系统。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0012]如图1?图4所示，一种干涉测量系统成像畸变标定装置，其为球冠形，在所述标定装置上沿横向和纵向分布有若干个通孔11，每个通孔11的中心和每个与其相邻的通孔11的中心间距相同，每个通孔11的中心线均通过所述标定装置所在球面的球心，且其中的一个通孔11位于所述标定装置的中心，即为中心通孔13。
[0013]所述的通孔11为倒锥形孔。
[0014]所述标定装置的下表面12与被测试光学元件2的上表面形状相同。
[0015]下面结合【附图说明】本实施例的具体工作过程。
[0016]如图1?图4所示，将被测试光学元件2固定，以被测试光学元件2的位置作为放置本发明的干涉测量系统成像畸变标定装置I的基准位置，将本发明的干涉测量系统成像畸变标定装置I安置于支撑杆3上、位于被测试光学元件2的正上方，利用三坐标测量机测量所述标定装置与基准位置的偏差，参照此偏差，调整所述标定装置在支撑杆3上的位置，使位于所述标定装置中心的通孔13同时位于被测试光学元件2的光学有效区域的中心，所述标定装置的下表面12与被测试光学元件2的上表面之间处处间隙相等。
[0017]将上述的调整完的本发明装置和被测试光学元件2整体放置于干涉测量系统6的成像光路中，使本发明装置和被测试光学元件2固定在平移调整台4上，平移调整台4固定在倾斜调整台5上，调整平移调整台4和倾斜调整台5使得被测试光学元件2在干涉测量系统6的测试状态为零条纹，本发明装置的每个通孔11将在干涉测量系统6的光电成像器件(CCD)上投影，形成阵列圆孔，计算干涉测量系统6的光电成像器件(CCD)获取的图像中带有畸变影响的阵列圆孔间距数值，将此数值与本发明装置的通孔11间距数值相比较，推算出干涉测量系统6的成像畸变。
【主权项】
1.一种干涉测量系统成像畸变标定装置，其特征在于，所述标定装置为球冠形，在所述标定装置上沿横向和纵向分布有若干个通孔，每个通孔的中心和每个与其相邻的通孔的中心间距相同，每个通孔的中心线均通过所述标定装置所在球面的球心，且其中的一个通孔位于所述标定装置的中心。2.根据权利要求1所述的干涉测量系统成像畸变标定装置，其特征在于，所述的球冠网格板的通孔为倒锥形孔。3.根据权利要求1所述的干涉测量系统成像畸变标定装置，其特征在于，所述标定装置的下表面与被测试光学元件的上表面形状相同。
【专利摘要】一种干涉测量系统成像畸变标定装置，属于光学元件面形干涉测量技术领域，涉及一种干涉测量系统成像畸变标定装置。本发明能够在未知干涉测量系统光学设计参数的前提下，实现高精度被测试光学元件的非接触无损伤原位检测，得出干涉测量系统的成像畸变，且结构紧凑，减轻了重量和节省了空间，减少了误差积累，同时降低了操作的复杂性。所述标定装置为球冠形，在所述标定装置上沿横向和纵向分布有若干个通孔，每个通孔的中心和每个与其相邻的通孔的中心间距相同，每个通孔的中心线均通过所述标定装置所在球面的球心，且其中的一个通孔位于所述标定装置的中心，即为中心通孔。
【IPC分类】G01B9/02
【公开号】CN105627914
【申请号】CN201510962448
【发明人】张文龙, 苗亮, 刘钰, 王辉, 周烽, 郭本银, 马冬梅, 金春水
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月21日