專利名稱：球面干涉檢測中待測球面調(diào)整誤差的高精度校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)干涉精密檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及在光學(xué)球面面形干涉檢測中待測球面傾斜和離焦調(diào)整誤差的高精度校正方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)球面干涉檢測技術(shù)的不斷發(fā)展以及所能實現(xiàn)檢測精度的不斷提高，極大的促進了光學(xué)加工精度的提高。在高精度球面面形干涉檢測中，除了需要考慮參考波前像差等系統(tǒng)誤差以及環(huán)境擾動等誤差因素外，待測球面的調(diào)整誤差也是不可忽視的影響因素。在球面干涉檢測中，傳統(tǒng)的待測球面調(diào)整誤差校正方法是通過對測得的原始波面數(shù)據(jù)進行 37 項澤尼克多項式擬合(參見 Daniel Malacara, Optical Shop Testing, 3rd ed. NewYork:Wiley, 2007:498-546.)，并消除對應(yīng)的常數(shù)項、傾斜項和離焦項得以實現(xiàn)。這種傳統(tǒng) 的待測球面調(diào)整誤差校正方法雖然算法簡單，但其忽略了調(diào)整誤差所引入的高階像差對于面形檢測結(jié)果的影響，因而只能用于待測球面數(shù)值孔徑較小或者對于面形檢測精度要求不高的場合。隨著待測球面數(shù)值孔徑的不斷增大和對于面形檢測精度要求的不斷提高，傳統(tǒng)的待測球面調(diào)整誤差校正方法由于忽略了離焦誤差所引入的高階像差項，已無法滿足高精度球面檢測的應(yīng)用要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有傳統(tǒng)的待測球面調(diào)整誤差校正方法難以滿足高精度球面干涉檢測的應(yīng)用要求，提供一種球面面形干涉檢測中待測球面調(diào)整誤差的高精度校正方法。球面干涉檢測中待測球面調(diào)整誤差的高精度校正方法的步驟如下I)利用干涉儀測量得到數(shù)值孔徑大小為NA的待測球面的一組原始波面數(shù)據(jù)wm(P，e)，其中(P，0)為待測面上的歸一化極坐標(biāo)；2)對步驟I)得到的原始波面數(shù)據(jù)Wm(P，0 )進行37項澤尼克多項式擬合，得到對應(yīng)各項擬合系數(shù)Ci，其中i = 1，. . .，37，并且C1為常數(shù)項系數(shù)、C2和C3分別為X和y方向傾斜項系數(shù)、C4為離焦項系數(shù)；3)由待測球面的數(shù)值孔徑NA，計算得到對應(yīng)待測球面的由離焦調(diào)整誤差所引入的一階、二階和三階球差與離焦項系數(shù)C4的常數(shù)比rn、r22和r37為
權(quán)利要求
1.一種球面干涉檢測中待測球面調(diào)整誤差的高精度校正方法，其特征在于它的步驟如下 1)利用干涉儀測量得到數(shù)值孔徑大小為NA的待測球面的一組原始波面數(shù)據(jù)wm(P，e)，其中(P，0)為待測面上的歸一化極坐標(biāo)； 2)對步驟I)得到的原始波面數(shù)據(jù)wm(p，0)進行37項澤尼克多項式擬合，得到對應(yīng)各項擬合系數(shù)Ci,其中i = I, . . .，37,并且C1為常數(shù)項系數(shù)、C2和C3分別為X和y方向傾斜項系數(shù)、C4為離焦項系數(shù)； 3)由待測球面的數(shù)值孔徑NA，計算得到對應(yīng)待測球面的由離焦調(diào)整誤差所引入的一階、二階和三階球差與離焦項系數(shù)C4的常數(shù)比rn、r22和r37為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球面干涉檢測中待測球面調(diào)整誤差的高精度校正方法。首先利用干涉儀測得同時包含待測球面調(diào)整誤差及其實際面形誤差的原始波面數(shù)據(jù)，利用待測球面的數(shù)值孔徑以及原始波面數(shù)據(jù)擬合多項式的離焦項，將離焦調(diào)整誤差所引入的高階像差從原始波面數(shù)據(jù)中分離出來，并通過消除原始波面數(shù)據(jù)擬合多項式的常數(shù)項、傾斜項、離焦項以及所分離出對應(yīng)的高階像差項，即可實現(xiàn)對球面干涉檢測中待測球面傾斜和離焦調(diào)整誤差的高精度校正，進而獲得高精度的待測球面面形數(shù)據(jù)。本發(fā)明為精密球面、特別是大數(shù)值孔徑球面的干涉檢測中待測球面的調(diào)整誤差提供了一種高精度的校正方法，在光學(xué)球面元件的精密加工、檢測中具有重要應(yīng)用價值。
文檔編號G01B11/24GK102735185SQ20121020711
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者王道檔 申請人:中國計量學(xué)院