镜的圆度 <1皿，反射率>95%。
[0038] 本发明提供的旋转对称未知非球面面形误差的测量方法，可W在完全未知非球面 方程的情况下，依据待测非球面的一组经线方向空间坐标数组（即一条经过顶点的矢高曲 线），通过最小二乘拟合计算获得待测非球面的几何参数，依据该参数获得被测非球面的几 何参数，获得理想矢高面，再依据逐点检查获得被测非球面的测量矢高面，通过比较测量矢 高面和理想矢高面获得面形误差，完成非球面面形的测量，测量方法简单，方便。
[0039] 本发明提供的旋转对称未知非球面面形误差的测量装置，通过多波长干设仪作为 测量头，测量精度高，可测量的非球面种类多，而且为非接触测量，能够满足加工阶段和最 后的锻膜阶段的检测，不会对非球面表面产生任何损伤。
【附图说明】
[0040] 图1为旋转对称未知非球面面形误差测量装置的结构示意示意图；
[0041 ]图2为多波长干设仪的前视结构示意图；
[0042] 图3为多波长干设仪的侧视结构示意图；
[0043] 图4为多波长干设仪中目标测头扫描待测非球面时运动轨迹示意图；
[0044] 图5为多波长干设仪中目标测头扫描待测非球面时坐标变化示意图。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合具体的实施方案对本发明进行进一步解释，但是并不用于限制本发明的 保护化围。
[0046] 为了解决W往在非球面测量过程中需要已知非球面对应的几何参数W及还存在 测量方法精度不高等问题，本实施方案提供了一种旋转对称未知非球面面形误差的测量方 法，包括W下步骤：
[0047] S1:使用干设仪沿待测非球面表面一经线方向进行逐点扫描采样，获得一组关于 待测非球面空间坐标的数组L(x，z，t)，其中，所述数组L(x，z，t)中包含待测非球面的顶点 空间坐标，即测量获得的数组L(x，z，t)为一条经过待测非球面顶点的矢高曲线；
[004引S2:依据上述测量获得的数组L(x，Z，t)，利用最小二乘拟合法计算获得待测非球 面的顶点曲率半径Ro、二次项系数K和高次项系数An ;
[0049] S3:上述计算获得的待测非球面的顶点曲率半径Ro、二次项系数K和高次项系数An， 计算获得待测非球面的理想矢高面；
[0050] S4:使用干设仪对待测非球面整个表面进行逐点扫描采样，获得待测非球面的测 量矢高面；
[0051] S5:将步骤S4获得的测量矢高面与步骤S3获得的理想矢高面进行比较，获得待测 非球面的面形误差，完成非球面的面形测量。
[0052] 其中，步骤S2对应的计算过程为：
[0053] 将步骤S1扫描采样获得的数组L(x，z，t)中各采样点对应的X向和Z向值代入到公 式(a)中，当公式(a)的值最小时，计算得到待测非球面相应的顶点曲率半径Ro、二次项系数 K和高次项系数An;
[0化4]公式(a)具体为，
[0055]
(a)
[0056] 其中，N为采样点个数，c = l/Ro为顶点曲率，Ro为顶点曲率半径，K为二次项系数，Μ 为非球面系数的总阶数，An为高次项系数。
[0057] 步骤S3对应的计算公式为：
[0化引
[0059] 其中，Z为非球面的矢高，c = l/Ro为顶点曲率，Ro为顶点曲率半径，K为二次项系数， P为非球面的径向坐标，Μ为非球面系数的总阶数，An为高次项系数。
[0060] 由于W往的接触式测量，容易给待测非球面造成损伤，为了解决该问题，在本实施 方案中，干设仪进行扫描采样过程中，干设仪的测量头始终保持与待测非球面垂直，且测量 头到待测非球面的距离保持恒定，优选，测量头到被测非球面的距离大于测量头的焦距，由 于在测量头的焦点处容易受灰尘颗粒及表面瑕疵的干扰，通过大于焦距的设计能够提高了 测头抗环境干扰的能力。
[0061] 在本实施方案中提供的为一种旋转对称未知非球面面形误差的测量装置，其具体 结构可参见图1，该装置包括基座1，在基座1的上方跨设有龙口吊2,该龙口吊2包括横梁21 和设置于横梁21下方的支架22,在基座1的上表面还设置有气浮转台3,该气浮转台3恰好位 于龙口吊2的下方，在气浮转台3的上方固定安装有用来安装待非球面的调平调屯、工作台4， 该调平调屯、工作台4可对待测非球面进行倾斜和偏屯、的调整，同时调平调屯、工作台4在气浮 转台3的带动下可W进行旋转，且其转轴恰好与测量坐标系的Z轴重合，气浮转台3的上表面 即为测量坐标系的XOY平面，气浮转台3的径向端跳及轴向端跳均小于0 . Ιμπι，在基座1上还 固定安装有二维运动台5,为二维运动台5与气浮转台3上表面垂直，该二维运动台5可沿着 测量坐标系的X轴方向和Ζ轴方向进行平移，在二维运动台5上垂直连接有Τ向旋转台6,该Τ 向旋转台6可绕着与Υ轴进行旋转，在龙口吊2的一侧支架22上固定设置有X向参考测头反射 镜7,在龙口吊2的横梁21上固定设置有Ζ向参考测头反射镜8,且Ζ向参考测头反射镜8与X向 参考测头反射镜7垂直。参见图3,二维运动台5通过第一悬臂梁12固定连接有Τ向圆弧形反 射镜9，在二维运动台5和Τ向旋转台6上还连接有多波长干设仪10，与气浮转台3、二维运动 台5、Τ向旋转台6和多波长干设仪10电连接有主控计算机11，该主控计算机11可控制气浮转 台3、二维运动台5和Τ向旋转台6的运动，并接收多波长干设仪10发送来的测量数据，依据所 述测量数据进行计算和分析，与主控计算机11连接有电源14。
[0062] 其中，气浮转台3、调平调屯、工作台4、二维运动台5和Τ向旋转台6均为市购的成品。
[0063] 参见图2和图3,多波长干设仪10包括X向参考测头1001、Ζ向参考测头1002、Τ向参 考测头1003、目标测头1004,其中，参见图2，Χ向参考测头1001和Ζ向参考测头1002分别固定 连接于Τ向圆弧形反射镜9的第一侧壁901和第二侧壁902上，且X向参考测头1001与X向参考 测头反射镜7相对，Ζ向参考测头1002与Ζ向参考测头反射镜8相对，参见图3，Τ向参考测头 1003和目标测头1004背向连接，且通过第二悬臂梁13与Τ向旋转台6固定连接，参见图2，Τ向 参考测头1003与Τ向圆弧形反射镜9的内弧面相对。
[0064] 为了降低环境对于该装置测量的影响，在本实施方案中，参见图1，将基座1设计为 包括:大理石隔振台101W及用于所述大理石隔振台101支撑的气浮隔振腿102。
[0065] 在本实施方案中，Τ向圆弧形反射镜9为圆屯、角为120°的弧形镜，且弧形镜的圆度 <1皿，反射率>95%。
[0066] 上述各个方案中的旋转对称未知非球面面形误差的测量装置，适用于中屯、无孔的 旋转对称抛光非球面或锥面的面形测量，其具体的测量过程为：
[0067] 步骤i:将待测非球面安装在调平调屯、工作台4上，旋转待测非球面，通过目测将待 测非球面光轴尽量与气浮转台3的转轴调一致，再次旋转气浮转台3,然后利用精度1M1的杠 杆表，测量非球面的偏屯、量，利用垂直于非球面表面的多波长干设仪10测量非球面的倾斜， 通过多次调整气浮转台3的偏屯、和倾斜使非球面的光轴与转轴重合。
[0068] 步骤ii:将多波长干设仪10的目标测头1004置于非球面顶点位置且过光轴，从目 标测头1004出射的光垂直入射非球面表面，目标测头1004到非球面的距离约2.7mm，记录此 时目标测头距离非球面表面的精确距离W及光强值。移动目标测