非球面面型檢測新原理及誤差源分析建模研究

郝 芯，吳翠紅，于 博

（1.長春電子科技學院機電工程學院，吉林長春 130012；2.長春工程學院機電工程學院，吉林長春 130012）

1 引言

非球面光學元件相比于球面元件具有諸多優越性能，使用非球面光學元件，不僅可以校正光學像差，減少其光能損失，而且可以獲得高質量的圖像效果和高品質的光學特性，同時，其還具有提高系統鑒別能力，增大作用間距，簡化系統結構，降低系統重量等優點，所以，非球面光學元件被廣泛應用于光學系統中。但是，由于非球面光學元件的制造存在較大困難，致使其應用范圍在一定程度上受到了限制[1?5]。非球面光學元件的制造技術主要包括加工和檢測兩個方面。曾經有專家這樣說過：沒有高精度的檢測技術就制造不出高精度的非球面元件，因此，非球面元件的檢測對其高質量的制造來說具有重要的意義。

針對當前非球面檢測設備系統調節復雜、通用性能差、測量周期長和造價成本高等問題，提出了一種基于最接近圓法的非球面面型檢測新原理，該原理以非球面理論面型與其最接近圓的軌跡差值為基準，對實際面型與其最接近圓的軌跡差值進行校核，進而可以得到被測非球面的面型誤差。這種原理相比于現行的非球面檢測設備，具有：理論誤差小、成本造價低、通用性能強、應用范圍廣等優點，因此，該原理具有很好的實用價值和發展前景。

2 非球面面型檢測新原理

球面面型的特性是具有無數條對稱軸線，其面型輪廓由球面半徑決定；……