发明名称 移焦式非球面量测方法
摘要 本发明系关于一种量测非球面物体表面形状的方法。该方法系利用非球面物体是由许多不同曲率半径之球面组成之原理,将干涉仪焦点分别置于不同曲率半径之球心,由移动焦点和被测面之相对位置,经特殊的运算原理计算该被测物体之形状。
申请公布号 TW250538 申请公布日期 1995.07.01
申请号 TW083110161 申请日期 1994.11.01
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 林介清;黄俊杰
分类号 G01B11/24 主分类号 G01B11/24
代理机构 代理人
主权项 1.一种用以测量非球面物体之方法,系以曲率半径等于该被测非球面物体的不同曲率半径之各种球面做为其参考平面,并利用一干涉仪测量来自该被测物体之非球面波,该方法包含下列步骤:(1)使该被测物体沿该干涉仪之光轴移动,并测得移动量;(2)记录被测物体每次移动时,干涉仪所测得之不同干涉波纹图;(3)找出每个干涉波纹图中密度最疏之点,计算该点的位置,此点即待测非球面与每一参考球面相切之点;(4)由移动量和相切位置,计算每一参考球面与所测物体之偏离量;和(5)积分步骤(4)所测得之各参考球面与该被测物体之偏离量,即可得到该被测物体之形状。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中计算非球面与每一参考球面相切之点的方法包括:(1)移动被测物体,使其非球面波离焦,得到第一干涉波纹图,并记录该被测物体的位移;(2)微量移动该被测物体,使所得之干涉波纹图发生一位移并记录此第二干涉波形图;(3)对上述第一和第二干涉波纹图做一次快速傅利叶转换(Fase-Fouriertransform),得到一频率特性图;(4)过滤该两频率特性图之正或负部分,再做一次反快速傅利叶转换;(5)找出在经过两次傅利叶转换时,相位不变之点,计算非球面与每一参考球面相切之点。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中计算该被测物体移动量之方法可以、光学尺或雷射测距仪测得。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中近轴参考球面之曲率半径可以干涉仪测得。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中该各参考球面与被测物体之偏离量(W(y))系以下列公式表示:其中p为上述申请专利范围第2项中所得相切点与中心之距离;t为被测物体之移动量;f为焦距;r为该参考球面之曲率半径;和y为参考球面之y轴座标。6.根据申请专利范围第5项之方法,其中参考球面与被测物体之偏离量可以一个人电脑计算之。图1所示为根据本发明之方法,测量非球面物体之光学几何示意图;图2所示为本发明之方法流程图;图3所示为所测物体在量测过程中的第N位置与第N+1处干涉波纹图;图4所示为图3之波形图,经过一快速傅利叶转换、负波滤波和一反快速傅利导转换后之干涉波条纹图;图5(a)和5(b)所示为干涉仪所测得之环形干涉条纹图;图6所示为非球面在各测量位置之横向像差;图7所示为经过运算后,测得之偏离曲线;和图8所示为以Formtalysurt测量如图7所示之相同
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号