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1.2  自由曲面检测技术的国内外发展现状

1.3  本文主要工作

1) 对基于点源阵列的非零位干涉系统的设计理论基础进行分析，并探究该系统的标定原理，研制标定系统并进行标定系统的检测。

2) 研制标定系统的六维精密机械定位结构，并利用面形轮廓仪、菲索干涉仪以及CCD图像传感器等工具对该结构进行检测。

3) 利用VISUAL C编写程序调用标定系统的在线控制软件，利用VISUAL BASIC改编该软件的输入系统和输出显示系统等部分并进行界面优化，使标定系统实现自动控制；并设计实验检测该软件的可行性。

4) 使用solidworks机械制图软件，设计标定球的装夹结构。

1.4  本章小结

本章介绍了自由曲面及其特点与应用，分析了自由曲面应用的最大制约，即自由曲面检测技术上目前的难题，并综合讨论了国内外自由曲面检测的接触检测、零位检测与非零位检测等各种方法，同时分析了各种方法的优缺点；最后介绍了本文的主要工作。

 2  基于点源阵列的非零位干涉系统的基本原理

2.1  非零位干涉斜率检测原理

斜率直接检测法即通过干涉光的斜率偏差产生的干涉图来解析出自由曲面的面形。如图2.1(i)所示为自由曲面的局部斜率偏离了测试球面波。有几何关系易得偏离量[30]                (2.1)

其中O为待测局部P和标准面C的圆心。由上式可得反射光r的偏离量为

其中 ，角ε和θ如图2.1(ii)所示。