中科院光電所結(jié)構(gòu)光技術(shù)實現(xiàn)自由曲面的高精度面形檢測
光學(xué)系統(tǒng)是現(xiàn)代科技探索與發(fā)現(xiàn)的“眼睛”,在現(xiàn)代文明的發(fā)展中扮演著舉足輕重的角色。作為光學(xué)系統(tǒng)中最為核心的光學(xué)鏡面,其面形質(zhì)量的好壞直接影響著光學(xué)系統(tǒng)的整體性能。隨著科技的不斷發(fā)展,人們對光學(xué)系統(tǒng)性能的要求越來越高,不僅需要校正常見的像差還要能夠校正非共軸系統(tǒng)的離軸像差,同時還要求系統(tǒng)小型化。由球面或非球面構(gòu)成的傳統(tǒng)共軸光學(xué)系統(tǒng),已逐漸無法滿足要求。在這樣的情況下,光學(xué)自由曲面元件應(yīng)運而生。 近年來,光學(xué)元件的研究熱點已經(jīng)慢慢地從非球面發(fā)展升級為自由曲面。相較傳統(tǒng)球面及非球面而言,光學(xué)自由曲面具有無與倫比的優(yōu)勢,設(shè)計自由度更大,變量個數(shù)多,表面自由度變化大,結(jié)構(gòu)靈活,可以突破傳統(tǒng)光學(xué)元器件的限制,校正幾乎所有像差,有效提高系統(tǒng)性能的同時簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減少光學(xué)元件數(shù)量,減小光學(xué)系統(tǒng)體積和重量,滿足現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)小型化高性能的要求,具有良好的應(yīng)用前景。光學(xué)自由曲面被美國羅切斯特大學(xué)的教授譽為新世紀(jì)以來光學(xué)領(lǐng)域的一次“革命”,將使光學(xué)行業(yè)產(chǎn)生重大變革。然而,由于面形復(fù)雜和非常大的曲率變化,給自由曲面的高精度檢測帶來很大困難,成為限制其高加工與更廣泛應(yīng)用的瓶頸。結(jié)構(gòu)光條紋檢測技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、靈敏度高、動態(tài)范圍大的特點,通過高精度的系統(tǒng)標(biāo)定可以獲得很高的測量精度,可以滿足自由光學(xué)曲面的高精度檢測需求。 |