CN113933029A - 一种离轴非球面元件的加工检测***和制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于先进光学制造技术领域，提供了一种离轴非球面元件的加工检测***和制造方法，加工检测***包括翻转装置、加工装置和检测装置：所述翻转装置位于所述加工装置和所述检测装置之间，所述翻转装置的翻转轴线与所述检测装置的输出光路交叉设置；所述翻转装置包括驱动机构和支撑机构，所述驱动机构与所述支撑机构连接。本发明提供的离轴非球面元件的加工检测***和制造方法，实现了加工检测一体化，具有避免时间损耗、加工精度高和效率高的优势。
Description
技术领域
本发明涉及先进光学制造技术领域，尤其是涉及一种离轴非球面元件的加工检测***和制造方法。
背景技术
大口径离轴非球面元件是高功率激光装置的关键元件，该类元件具有无中心遮拦、可改善像质和简化***结构等优势，作为超高功率激光装置光学诊断***中的重要部件用以实现对激光光束的精确采样，其加工表面的精度将直接影响对光束的取样及评价。由于大口径离轴非球面元件特殊的几何形状决定了其加工难度和制造成本都远高于同轴非球面元件。
超精密制造制造及检测技术是实现大口径离轴非球面元件生产供货的重要条件。目前，非球面光学元件的检测方法大多为离线检测；为了提高加工检测效率，非球面元件检测也开始采用在位检测的方式，如同轴非球面反射镜采用立式检测塔检测。离轴非球面元件有别于同轴非球面元件，它需要精确控制离轴参数，如离轴量、离轴角。因此，大口径离轴非球面元件，不仅均有大尺寸、大重量的特点，而且具有复杂结构参数精密控制的难点。这也导致离轴非球面元件加工与检测更为困难，
现有技术存在如下技术问题：
1.现有技术中的大口径离轴非球面元件重量大，在加工设备和检测设备之间重复装卡，耗去大量的时间，效率低并存在搬运风险等；
2.现有技术中的大口径离轴非球面元件在加工设备和检测设备上装夹对准困难，影响大口径离轴非球面元件加工检测效率；
3.现有技术中的大口径离轴非球面元件加工过程中需要对离轴参数进行精确监控与修正，若每次加工后离线装调检测元件将影响离轴参数控制精度以及检测效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种离轴非球面元件的加工检测***和制造方法，实现加工检测一体化，可避免元件在加工设备和检测设备之间重复装夹导致工时损耗和装夹重复性差的情况，显著提高加工精度和效率。
本发明提供了一种离轴非球面元件的加工检测***，包括翻转装置、加工装置和检测装置：
所述翻转装置位于所述加工装置和所述检测装置之间，所述翻转装置的翻转轴线与所述检测装置的输出光路交叉设置；
所述翻转装置包括驱动机构和支撑机构，所述驱动机构与所述支撑机构连接。
进一步的，所述驱动机构包括电机和减速器，所述电机与所述减速器连接；所述支撑机构包括支撑架、支撑柱和工作台，所述工作台与所述支撑架转动连接；所述支撑柱与所述工作台可拆卸连接，和/或所述支撑柱与所述支撑架可拆卸连接；所述支撑架与所述减速器连接。
进一步的，所述加工装置包括采集控制模块和加工模块；所述检测装置包括测量机构、干涉仪、第一调节台和反射机构；所述采集控制模块与所述加工模块和所述干涉仪连接，所述翻转装置的翻转轴线与所述测量机构的输出光路交叉设置，所述干涉仪和所述测量机构位于所述第一调节台上，所述干涉仪的光线输出端位于所述测量机构的输出光路上，所述反射机构位于所述测量机构的反射光路上，所述测量机构的反射光路由所述测量机构的输出光路经离轴非球面元件反射后形成。
进一步的，所述采集控制模块包括控制器和编程测量***，所述编程测量***与所述控制器，所述编程测量***与所述干涉仪连接；所述加工模块包括底座、机械臂、抛光单元，所述底座与所述机械臂的一端连接，所述机械臂的另一端连接所述抛光单元。
进一步的，所述测量机构包括第一支脚、第二支脚、第三支脚、导轨和基板，所述基板包括第一直角边、第二直角边和扇边，所述第一直角边和所述第二直角边相垂直，所述第一支脚和所述第二支脚设置于所述第一直角边上，所述导轨的一端与所述第一支脚转动连接，所述导轨的另一端与所述扇边活动连接，所述第三支脚设置于所述导轨上，所述第三支脚与所述导轨活动连接，所述扇边上设置有角度标尺。
进一步的，所述反射机构包括反射镜和第二调节台，所述反射镜设置于所述第二调节台上，所述反射镜的反射面位于所述测量机构的反射光路上。
进一步的，还包括固定机构，所述固定机构设置于所述支撑机构上，所述固定机构包括玻璃挡块、金属挡块和底板，所述玻璃挡块的外径与所述金属挡块的内径向适应，所述底板与所述金属挡块连接，离轴非球面元件设置于所述玻璃挡块内侧。
本发明还提供了一种离轴非球面元件的制造方法，包括如下步骤：
步骤S10：设置所述离轴非球面元件的加工检测***，加工离轴非球面元件，检测离轴非球面元件；
步骤S20：若离轴非球面元件的表面面形误差不小于预设误差阈值，则通过驱动机构控制支撑机构处于加工位置，继续步骤S10；若离轴非球面元件的表面面形误差小于预设误差阈值，则得到所需的离轴非球面元件。
进一步的，采用所述加工检测***检测离轴非球面元件的方法，包括如下步骤：
步骤S111：根据离轴非球面元件的离轴需求参数调整第三支脚的位置，通过机械臂控制抛光单元远离工作台，移除支撑柱，通过电机和减速器控制工作台处于标记位置；
步骤S112：安装标准球面镜头于干涉仪出光口处，将第一支脚移动至标准球面镜头的焦点处，拆下标准球面镜头；
步骤S113：调整干涉仪、第二支脚和/或第一调节台，直至光轴通过第一支脚和第二支脚后位于离轴非球面元件的几何中心处；调整翻转装置直至光线经离轴非球面元件反射后通过第三支脚；调整反射机构，直至反射光线沿第三支脚、离轴非球面元件中心、第二支脚、第一支脚反射至干涉仪内；
步骤S114：移除第二支脚和第三支脚，安装标准球面镜头于干涉仪出光口处，调整第二调节台、干涉仪和/或第一调节台，直至干涉条纹最少；
步骤S115：通过采集控制模块采集所述干涉条纹，得到离轴非球面元件的表面面形误差。
进一步的，采用所述加工检测***加工离轴非球面元件的方法，包括如下步骤：
步骤S121：安装支撑柱，由电机控制工作台翻转至加工位置，根据表面面形误差设定工艺参数，根据工艺参数生成加工程序；
步骤S122：加工装置根据所述加工程序加工离轴非球面元件。
本发明至少具有如下技术效果：
1.本发明通过在加工装置和检测装置中间设置翻转装置，并通过翻转装置上的支撑机构实现对离轴非球面元件的支撑，通过翻转装置上的驱动机构实现对离轴非球面元件的翻转，当工作台翻转至水平状态时，加工装置可对不满足精度要求的离轴非球面元件进行加工，当工作台翻转至竖直状态时，检测装置可检测离轴非球面元件的精度是否满足需求，实现了离轴非球面元件加工检测一体化，避免了加工装置和检测装置之间因重复装夹导致的效率低下和准确性差的情况，进一步提高了加工精度和加工效率；
2.本发明通过设置驱动机构实现了对离轴非球面元件翻转位置的位置锁定、位置调节和位置记录，实现离轴非球面元件加工与检测时更加精密的定位和调节，保证了加工和检测的精度，同时记录上次的定位位置，使得加工再次切换至检测后能够及时定位至之前记录的位置，减少了离轴非球面元件重复装夹对准的时间，提高了装夹效率；
3.本发明中采集控制模块与所述加工模块和所述干涉仪连接，使得采集控制模块能够获取干涉仪中的干涉条纹，同时通过干涉条纹的反馈信息控制加工模块的加工工艺，实现了检测结果对加工工艺的准确反馈；
4.本发明中通过设置固定机构，便于离轴非球面元件的安装固定，同时加固了离轴非球面元件边缘，避免了离轴非球面元件在加工检测过程中的损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中加工检测***的示意图；
图2是本发明中翻转装置的示意图；
图3是本发明中加工装置的示意图；
图4是本发明中测量机构的示意图；
图5是本发明中固定机构的示意图；
图6是本发明中测量准直后的光路示意图。
其中，100、翻转装置，110、驱动机构，111、电机，112、减速器，120、支撑机构，121、支撑架，122、支撑柱，123、工作台，加工装置，210、采集控制模块，212、控制器，211、编程测量***，220、加工模块，221、机械臂，222、底座，223、抛光单元，230、连接线，300、检测装置，310、测量机构，311、第一支脚，312、第二支脚，313、第三支脚，314、导轨，315、基板，320、干涉仪，330、第一调节台，340、反射机构，341、反射镜，342、第二调节台，400、固定机构，410、玻璃挡块、420、金属挡块，430、底板，500、离轴非球面元件。
具体实施方式
以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"垂直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如图1、图2所示，本发明实施例1提供了一种离轴非球面元件的加工检测***，包括翻转装置100、加工装置200和检测装置300：
所述翻转装置100位于所述加工装置200和所述检测装置300之间，所述翻转装置100的翻转轴线与所述检测装置300的输出光路交叉设置；
所述翻转装置100包括驱动机构110和支撑机构120，所述驱动机构110与所述支撑机构120连接。
通过在加工装置200和检测装置300中间设置翻转装置100，并通过翻转装置100上的支撑机构120实现对离轴非球面元件500的支撑，通过翻转装置100上的驱动机构110实现对离轴非球面元件500的翻转，实现了离轴非球面元件500的加工位置和检测位置的转换，从而实现了离轴非球面元件500加工检测一体化，避免了加工装置200和检测装置300之间因重复装夹导致的效率低下和准确性差的情况，进一步提高了加工精度和加工效率。
通过驱动机构110能够实现离轴非球面元件500翻转位置的位置锁定、位置调节和位置记录，实现离轴非球面元件500加工与检测时更加精密的定位和调节，保证了加工和检测的精度，同时记录上次的定位位置，使得加工再次切换至检测后能够及时定位至之前记录的位置，减少了离轴非球面元件重复装夹对准的时间，提高了装夹效率。
进一步的，所述驱动机构110包括电机111和减速器112，所述电机111与所述减速器112连接；所述支撑机构120包括支撑架121、支撑柱122和工作台123，所述工作台123与所述支撑架121转动连接；所述支撑柱122与所述工作台123可拆卸连接，和/或所述支撑柱122与所述支撑架121可拆卸连接；所述支撑架121与所述减速器112连接。
当工作台123翻转至水平状态时，加工装置200可对不满足精度要求的离轴非球面元件500进行加工，当工作台123翻转至竖直状态时，检测装置300可检测离轴非球面元件500的精度是否满足需求，实现了离轴非球面元件500加工检测一体化，提高了加工精度和加工效率。
支撑柱122与所述工作台123可拆卸连接，或所述支撑柱122与所述支撑架121可拆卸连接，或支撑柱122与所述工作台123和所述支撑架121均可拆卸连接。当工作台123位于水平状态时，支撑柱122同时连接工作台123和支撑架121，进一步加固了加工过程中工作台123的稳定性。
通过电机111和减速器112共同配合实现旋转、定位、位置记录和减速的功能，通过减速器12的控制，进一步提高了驱动机构110位置调节的精度，使得调节精度达到1″，即1/3600°。
进一步的，如图3所示，所述加工装置200包括采集控制模块210和加工模块220；所述检测装置300包括测量机构310、干涉仪320、第一调节台330和反射机构340；所述采集控制模块210与所述加工模块220和所述干涉仪320连接，所述翻转装置100的翻转轴线与所述测量机构310的输出光路交叉设置，所述干涉仪320和所述测量机构310位于所述第一调节台330上，所述干涉仪320的光线输出端位于所述测量机构310的输出光路上，所述反射机构340位于所述测量机构310的反射光路上，所述测量机构310的反射光路由所述测量机构310的输出光路经离轴非球面元件500反射后形成。
第一调节台330具有三维调节功能，能够实现上下、前后、左右3个方向的调整。干涉仪320具有三维或五维调节功能，当干涉仪320具有三维调节功能时，能够实现上下、前后、左右3个方向的调整；当干涉仪320具有五维调节功能时，够实现上下、前后、左右、仰俯和偏摆5个方向的调整。
采集控制模块210与所述加工模块220和所述干涉仪320连接，使得采集控制模块210能够获取干涉仪320中的干涉条纹，同时通过干涉条纹的反馈信息控制加工模块220的加工工艺，实现了检测结果对加工工艺的准确反馈。
进一步的，所述采集控制模块210包括控制器212和编程测量***211，所述编程测量***211与所述控制器212，所述编程测量***211与所述干涉仪320连接；所述加工模块220包括底座222、机械臂221、抛光单元223，所述底座222与所述机械臂221的一端连接，所述机械臂221的另一端连接所述抛光单元223。
所述采集控制模块210通过连接线230控制加工模块220，从而通过控制器212控制抛光单元223的转速和运行轨迹，所述抛光单元223运行轨迹的零点可以是离轴非球面元件500的几何中心。其中，连接线230仅为采集控制模块210与加工模块220连接方式的示意，不是对连接方式的限定，如采集控制模块210与加工模块220连接方式可以是有线连接，也可以是无线连接。
编程测量***211用于编制离轴非球面元件500的加工程序，并采集和计算离轴非球面元件500的检测结果，实现了检测结果对加工程序的及时反馈，且由于翻转装置100能够自动调节并定位离轴非球面元件500的加工位置和检测位置，避免了人为因素的干预，减少了加工、检测循环的次数，提高了离轴非球面元件500的制造效率。
进一步的，如图4所示，所述测量机构310包括第一支脚311、第二支脚312、第三支脚313、导轨314和基板315，所述基板315包括第一直角边、第二直角边和扇边，所述第一直角边和所述第二直角边相垂直，所述第一支脚311和所述第二支脚312设置于所述第一直角边上，所述导轨314的一端与所述第一支脚311转动连接，所述导轨314的另一端与所述扇边活动连接，所述第三支脚313设置于所述导轨314上，所述第三支脚313与所述导轨314活动连接，所述扇边上设置有角度标尺。
第一支脚311、第二支脚312和第三支脚313均能够限制光束，通过设置测量机构310中第一支脚311、第二支脚312和第三支脚313的设置，能够使得光轴经过第一支脚311、第二支脚312和第三支脚313，通过对光轴的调整直观、简单、便捷的实现了对光束整体的准直，为离轴非球面元件500表面面形误差的精确检测提供保障。
测量机构310能够测量的离轴角的范围大于等于90°，离轴角精度达到0.1°，测量的离轴量的范围大于700mm，离轴量精度达到0.5mm。
进一步的，所述反射机构340包括反射镜341和第二调节台342，所述反射镜341设置于所述第二调节台342上，所述反射镜341的反射面位于所述测量机构310的反射光路上。
第二调节台342具有二维调节功能，能够实现精确的上下调节和左右调节。通过将反射镜341设置于第二调节台342上，使得调整反射镜341的位置成为可能，且调节范围更加精确。
进一步的，如图5所示，还包括固定机构400，所述固定机构400设置于所述支撑机构120上，所述固定机构400包括玻璃挡块410、金属挡块420和底板430，所述玻璃挡块410的外径与所述金属挡块420的内径向适应，所述底板430与所述金属挡块420连接，离轴非球面元件500设置于所述玻璃挡块410内侧。
通过设置固定机构400，便于离轴非球面元件500的安装固定，同时加固了离轴非球面元件500边缘，避免了离轴非球面元件500在加工检测过程中的损坏。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种离轴非球面元件的制造方法，包括如下步骤：
步骤S10：设置所述离轴非球面元件的加工检测***，加工离轴非球面元件500，检测离轴非球面元件500；
步骤S20：若离轴非球面元件500的表面面形误差不小于预设误差阈值，则通过驱动机构110控制支撑机构120处于加工位置，继续步骤S10；若离轴非球面元件500的表面面形误差小于预设误差阈值，则得到所需的离轴非球面元件。
通过判断离轴非球面元件500的表面面形误差是否小于预设误差阈值，从而决定是否需要继续加工和检测，直至离轴非球面元件500的表面面形误差小于预设误差阈值。所述表面面形误差反应了检测时离轴非球面元件500的离轴参数与离轴需求参数之间的误差大小，即当离轴非球面元件500的表面面形误差小于预设误差阈值时，得到离轴参数满足精度要求的离轴非球面元件500。当精度要求很高时，表面面形误差为趋近于零。
进一步的，采用所述加工检测***检测离轴非球面元件500的方法，包括如下步骤：
步骤S111：根据离轴非球面元件500的离轴需求参数调整第三支脚313的位置，通过机械臂221控制抛光单元223远离工作台123，移除支撑柱122，通过电机111和减速器112控制工作台123处于标记位置；
步骤S112：安装标准球面镜头于干涉仪320出光口处，将第一支脚311移动至标准球面镜头的焦点处，拆下标准球面镜头；
步骤S113：调整干涉仪320、第二支脚312和/或第一调节台330，直至光轴通过第一支脚311和第二支脚312后位于离轴非球面元件500的几何中心处；调整翻转装置100直至光线经离轴非球面元件500反射后通过第三支脚313；调整反射机构340，直至反射光线沿第三支脚313、离轴非球面元件500中心、第二支脚312、第一支脚311反射至干涉仪320内；
步骤S114：移除第二支脚312和第三支脚313，安装标准球面镜头于干涉仪320出光口处，调整第二调节台342、干涉仪320和/或第一调节台330，直至干涉条纹最少；
步骤S115：通过采集控制模块210采集所述干涉条纹，得到离轴非球面元件500的表面面形误差。
所述标记位置为前次测量时工作台123的定位位置，通过驱动机构110进行位置记录，使得加工再次切换至检测后能够及时定位至之前记录的位置，减少了离轴非球面元件重复装夹对准的时间，提高了装夹效率。
离轴需求参数包括需求离轴量和需求离轴角，是离轴非球面元件500最终所需达到的目标参数值。通过设置第三支脚313在导轨314上的数值与离轴非球面元件500的需求离轴量相同，设置第三支脚313在扇边上角度标尺的数值与离轴非球面元件500的需求离轴角相同，在相应调节干涉仪320、第二支脚312、第一调节台330和/或翻转装置100，使得光线能够原路返回至干涉仪320内，即实现了对光线的准直。
如图6所示，干涉仪320发出光束，光线准直后，第一支脚311位于标准球面镜头的焦点O1处，第二支脚312位于光轴从第一支脚311至离轴非球面元件500中心O2的光路上，第三支脚313位于光轴从离轴非球面元件500中心到反射镜341的光路上。其中，θ为需求离轴角，H为需求离轴量。
移除第二支脚312和第三支脚313，并将标准球面镜头安装于干涉仪320出光口处，使离轴非球面元件500在经标准球面镜头输出的光束下进行传输，获得初始干涉条纹；在通过调整第二调节台342、干涉仪320和/或第一调节台330，使得干涉条纹最少，此时，干涉条纹最少的干涉条纹被采集控制模块210所采集，并通过采集到的的干涉条纹计算得到离轴非球面元件500的表面面形误差。整体检测过程方便、直观、简单，且具有可行性高、效率高和精度高的优势。
调整第一支脚311、第二支脚312和的设置，能够直观、简单、便捷的准直光束，为离轴非球面元件500表面面形误差的精确检测提供保障。
进一步的，采用所述加工检测***加工离轴非球面元件500的方法，包括如下步骤：
步骤S121：安装支撑柱122，由电机111控制工作台123翻转至加工位置，根据表面面形误差设定工艺参数，根据工艺参数生成加工程序；
步骤S122：加工装置200根据所述加工程序加工离轴非球面元件500。
当对离轴非球面元件500进行加工时，工作台123位于水平状态，支撑柱122和支撑架121同时从不同角度支撑工作台123，保证了加工过程中工作台123的稳定，从而确保了加工的精确性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，包括翻转装置(100)、加工装置(200)和检测装置(300)：
所述翻转装置(100)位于所述加工装置(200)和所述检测装置(300)之间，所述翻转装置(100)的翻转轴线与所述检测装置(300)的输出光路交叉设置；
所述翻转装置(100)包括驱动机构(110)和支撑机构(120)，所述驱动机构(110)与所述支撑机构(120)连接。
2.如权利要求1所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，所述驱动机构(110)包括电机(111)和减速器(112)，所述电机(111)与所述减速器(112)连接；所述支撑机构(120)包括支撑架(121)、支撑柱(122)和工作台(123)，所述工作台(123)与所述支撑架(121)转动连接；所述支撑柱(122)与所述工作台(123)可拆卸连接，和/或所述支撑柱(122)与所述支撑架(121)可拆卸连接；所述支撑架(121)与所述减速器(112)连接。
3.如权利要求2所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，所述加工装置(200)包括采集控制模块(210)和加工模块(220)；所述检测装置(300)包括测量机构(310)、干涉仪(320)、第一调节台(330)和反射机构(340)；所述采集控制模块(210)与所述加工模块(220)和所述干涉仪(320)连接，所述翻转装置(100)的翻转轴线与所述测量机构(310)的输出光路交叉设置，所述干涉仪(320)和所述测量机构(310)位于所述第一调节台(330)上，所述干涉仪(320)的光线输出端位于所述测量机构(310)的输出光路上，所述反射机构(340)位于所述测量机构(310)的反射光路上，所述测量机构(310)的反射光路由所述测量机构(310)的输出光路经离轴非球面元件(500)反射后形成。
4.如权利要求3所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，所述采集控制模块(210)包括控制器(212)和编程测量***(211)，所述编程测量***(211)与所述控制器(212)，所述编程测量***(211)与所述干涉仪(320)连接；所述加工模块(220)包括底座(222)、机械臂(221)、抛光单元(223)，所述底座(222)与所述机械臂(221)的一端连接，所述机械臂(221)的另一端连接所述抛光单元(223)。
5.如权利要求3所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，所述测量机构(310)包括第一支脚(311)、第二支脚(312)、第三支脚(313)、导轨(314)和基板(315)，所述基板(315)包括第一直角边、第二直角边和扇边，所述第一直角边和所述第二直角边相垂直，所述第一支脚(311)和所述第二支脚(312)设置于所述第一直角边上，所述导轨(314)的一端与所述第一支脚(311)转动连接，所述导轨(314)的另一端与所述扇边活动连接，所述第三支脚(313)设置于所述导轨(314)上，所述第三支脚(313)与所述导轨(314)活动连接，所述扇边上设置有角度标尺。
6.如权利要求3所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，所述反射机构(340)包括反射镜(341)和第二调节台(342)，所述反射镜(341)设置于所述第二调节台(342)上，所述反射镜(341)的反射面位于所述测量机构(310)的反射光路上。
7.如权利要求2-6之一所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，其特征在于，还包括固定机构(400)，所述固定机构(400)设置于所述支撑机构(120)上，所述固定机构(400)包括玻璃挡块(410)、金属挡块(420)和底板(430)，所述玻璃挡块(410)的外径与所述金属挡块(420)的内径向适应，所述底板(430)与所述金属挡块(420)连接，离轴非球面元件(500)设置于所述玻璃挡块(410)内侧。
8.一种离轴非球面元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10：设置如权利要求2-7之一所述的一种离轴非球面元件的加工检测***，加工离轴非球面元件(500)，检测离轴非球面元件(500)；
步骤S20：若离轴非球面元件(500)的表面面形误差不小于预设误差阈值，则通过驱动机构(110)控制支撑机构(120)处于加工位置，继续步骤S10；若离轴非球面元件(500)的表面面形误差小于预设误差阈值，则得到所需的离轴非球面元件。
9.如权利要求8所述的一种离轴非球面元件的制造方法，其特征在于，采用所述加工检测***检测离轴非球面元件(500)的方法，包括如下步骤：
步骤S111：根据离轴非球面元件(500)的离轴需求参数调整第三支脚(313)的位置，通过机械臂(221)控制抛光单元(223)远离工作台(123)，移除支撑柱(122)，通过电机(111)和减速器(112)控制工作台(123)处于标记位置；
步骤S112：安装标准球面镜头于干涉仪(320)出光口处，将第一支脚(311)移动至标准球面镜头的焦点处，拆下标准球面镜头；
步骤S113：调整干涉仪(320)、第二支脚(312)和/或第一调节台(330)，直至光轴通过第一支脚(311)和第二支脚(312)后位于离轴非球面元件(500)的几何中心处；调整翻转装置(100)直至光线经离轴非球面元件(500)反射后通过第三支脚(313)；调整反射机构(340)，直至反射光线沿第三支脚(313)、离轴非球面元件(500)中心、第二支脚(312)、第一支脚(311)反射至干涉仪(320)内；
步骤S114：移除第二支脚(312)和第三支脚(313)，安装标准球面镜头于干涉仪(320)出光口处，调整第二调节台(342)、干涉仪(320)和/或第一调节台(330)，直至干涉条纹最少；
步骤S115：通过采集控制模块(210)采集所述干涉条纹，得到离轴非球面元件(500)的表面面形误差。
10.如权利要求8所述的一种离轴非球面元件的制造方法，其特征在于，采用所述加工检测***加工离轴非球面元件(500)的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S121：安装支撑柱(122)，由电机(111)控制工作台(123)翻转至加工位置，根据表面面形误差设定工艺参数，根据工艺参数生成加工程序；
步骤S122：加工装置(200)根据所述加工程序加工离轴非球面元件(500)。
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