[发明专利]一种旋转式球面干涉拼接测量装置及其调整方法

权利要求书

1.一种旋转式球面干涉拼接测量装置，包含计算机（1）、干涉仪（2）、气浮平台（3）、被测球面（4）、被测件调整机构（5），其特征在于：所述干涉仪（2）和被测件调整机构（5）安放在气浮平台（3）上，所述被测球面（4）安装在被测件调整机构（5）上，所述计算机（1）连接干涉仪（2），处理干涉仪（2）采集的测量数据，获取被测球面（4）的误差信息；所述被测件调整机构（5）由七自由度调整机构构成，即五个直线移动平台，和两个转动平台，其中五个直线移动平台用于调整被测球面（4）的位置，使干涉仪（2）发出的球面波的焦点和被测球面（4）的球心重合，两个转动平台用于被测球面（4）的旋转，实现拼接测量。

2.一种旋转式球面干涉拼接测量装置的调整方法，用于对权利要求1所述的旋转式球面干涉拼接测量装置进行调整测量，其特征在于，操作步骤如下：

1）根据被测球面（4）的尺寸和干涉仪（2）的参数，确定子孔径的数目和分布；

2）调整干涉仪（2）：调整干涉仪（2）至光源模式，计算机（1）屏幕显示干涉仪（2）的参考光斑；

3）调整被测球面（4）位置：调整被测件调整机构（5）中的竖直直线移动平台，使计算机（1）屏幕显示反射光斑；调整被测件调整机构（5）中的二自由度水平直线移动平台，在被测球面（4）转动过程中，使反射光斑左右运动振幅越来越小，直至振幅为0，光斑不动；调整被测件调整机构（5）中的剩余二自由度水平直线移动平台，使计算机（1）屏幕中反射光斑和参考光斑重合，切换干涉仪（2）至条纹模式，进行精确调整，直至产生清晰的直干涉条纹；

4）利用干涉仪（2）获取被测球面（4）的第一个子孔径，调整被测件调整机构（5）的转动平台，获取其他子孔径的测量数据；

5）利用计算机（1）对干涉仪（2）采集的数据进行处理：利用泽尼克多项式对每个子孔径的测量数据拟合，进行去倾斜和去离焦处理，减小调整误差；利用误差均化拼接算法进行拼接，以干涉仪（2）获取的第一个子孔径为基准子孔径，将所有子孔径的测量数据转换到基准子孔径坐标系之下，利用子孔径重叠部分的测量数据计算得到所有子孔径相对基准子孔径的定位误差，去除定位误差，获取被测球面的完整面形。