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专利号: 2016106452478
申请人: 广西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种检测非球面透镜透射波面的系统,其特征在于:所述检测非球面透镜透射波面的系统包括条纹发生装置、聚光装置、分光装置、第一成像装置、第二成像装置和分析装置,条纹发生装置产生条纹图,聚光装置对入射光进行聚光并形成平行光,分光装置将经过聚光装置后形成的平行光分成透射光和反射光,第一成像装置和第二成像装置的两者之一设置在反射光光路,另一者设置在透射光光路上,第一成像装置中设置有参考透镜,第二成像装置中设置有待检测的非球面透镜,第一成像装置和第二成像装置均与分析装置电连接,分析装置对分别经过待检测的非球面透镜以及参考透镜调制后形成的条纹图的像进行检测对比分析以得到待检测的非球面透镜透射波面的信息。

2.如权利要求1所述的检测非球面透镜透射波面的系统,其特征在于:经过所述参考透镜调制后形成的条纹图的像对应的参考透镜透射波面的信息存储在该分析装置中,只需对经过待检测的非球面透镜以及参考透镜调制后形成的条纹图的像进行检测分析,然后将对比分析结果与分析装置中存储的参考透镜的波面信息进行对比分析即可得到待检测的非球面透镜透射波面的信息。

3.如权利要求1所述的检测非球面透镜透射波面的系统,其特征在于:透射光光路的光强与反射光光路的光强大小一致。

4.如权利要求1所述的检测非球面透镜透射波面的系统,其特征在于:所述条纹图为相移条纹图。

5.如权利要求1所述的检测非球面透镜透射波面的系统,其特征在于:所述参考透镜为标准的平面相位物体。

6.一种检测非球面透镜透射波面的方法,其特征在于:其包括步骤:

步骤S1:产生条纹图;

步骤S2:聚光,对经过条纹图的入射光进行聚光并形成平行光;

步骤S3:分光路,将经过聚光装置后形成的平行光分成透射光和反射光,透射光光路和反射光光路上的光强一致;

步骤S4:利用非球面透镜和参考透镜分别成像,利用非球面透镜和参考透镜的两者之一在透射光光路上对条纹图的空间条纹像进行调制,另一者在反射光光路上对条纹图的空间条纹像进行调制;

步骤S5:分析,对分别经过非球面透镜调制以及参考透镜调制后形成的像进行检测对比分析,并与参考透镜的波面信息进行对比分析以得到非球面透镜透射波面的信息。

7.如权利要求6所述的检测非球面透镜透射波面的方法,其特征在于:所述步骤S4中是利用条纹投射法来进行对空间条纹像的调制,条纹图可在透射光光路和反射光光路上分别产生空间条纹像,空间条纹像分别投射到参考透镜和非球面透镜上并分别经过参考透镜和非球面透镜调制后再成像。

8.如权利要求6所述的检测非球面透镜透射波面的方法,其特征在于:所述步骤S5中需对经过非球面透镜调制后形成的像和经过参考透镜调制后形成的像分别进行检测,将两个检测结果进行对比分析以进行非球面透镜透射波面的重建从而得到非球面透镜透射波面的信息。

9.如权利要求8所述的检测非球面透镜透射波面的方法,其特征在于:所述步骤S5中先通过相移法进行相位解包裹处理以得到相位变化量,再利用相位变化量与角度变化的关系得到角度变化,而角度变化为透射波面的偏导数,从而得到非球面透镜相对于参考透镜的波面斜率差,进而对波面斜率差进行积分处理以得到非球面透镜透射波面相对于参考透镜透射波面的像差分布情况,从而进行非球面透镜透射波面的重建以得到非球面透镜透射波面的信息。

10.如权利要求9所述的检测非球面透镜透射波面的方法,其特征在于:提供一xy坐标轴,通过相移法进行相位解包裹处理计算得到相位变化量,所述相位解包裹处理的计算公式为

再通过相位变化量与透射光或反射光角度变化的关系来计算得到角度变化,其计算公式为

角度变化为透射波面在x方向和y方向的偏导数,其计算公式为

通过积分处理得到非球面透镜透射波面相对于参考透镜透射波面的像差分布情况,最后进行波面重建以得到非球面透镜透射波面的信息;

是x方向的初始相位, 是y方向的初始相位,a和b为常数, 为x方向上的相位变化量, 为y方向上的相位变化量,为p为条纹周期,d为条纹空间像到非球面透镜或参考透镜的距离,△θ为角度变化。