基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法及装置技术领域
本发明涉及光学干涉测量技术领域，特别涉及一种基于零位补偿系统的被检非球
面镜的装配方法及相关装置。
背景技术
现代光刻技术要求光刻物镜系统中的平面、球面、非球面等光学元件的面形误差
均方根达到亚纳米量级。当今前沿的光学加工和检测技术已可以方便地支持球面镜和平面
镜实现亚纳米量级面形精度。然而，被检非球面镜的高精度面形加工和检测技术仍然比较
困难复杂，针对不同的被检非球面镜通常采用不同的检测方法和检测装置，而零位补偿法
是实现被检非球面镜面形误差的高精度检测最常用的技术。利用零位补偿法检测被检非球
面镜面形误差时，被检非球面镜相对于零位补偿系统的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态必
须精确确定，以实现零位补偿系统非球面波光轴和被检非球面镜光轴重合，否则被检非球
面镜的离焦、球差、高阶慧差等面形的测量误差较大。当利用旋转法精确标定被检非球面镜
旋转非对称面形误差时，还需要调整被检非球面镜光轴和转台转轴重合，否则被检非球面
镜的高阶慧差等面形的测量误差较大。
利用零位补偿法检测被检非球面镜面形误差时，被检非球面镜装调过程可以分
为：Z向位置定位、X/Y向位置定位、俯仰/偏摆姿态调整、被检非球面镜光轴与转台转轴调整
重合。现有技术中，通常利用零位补偿系统的光学设计参数通过光学设计软件确定被检非
球面镜的Z向位置，该方法忽略了零位补偿系统光学元件加工和装配误差对被检非球面镜
理想Z向位置的影响，因此该方法无法精确测量被检非球面镜的离焦和球差等面形误差。X
和Y向位置定位与俯仰/偏摆姿态调整通常依据被检非球面镜面形干涉检测结果的倾斜和
慧差项进行调整。当利用旋转法精确标定被检非球面镜面形误差时，需要将被检非球面镜
光轴与转台转轴精确调整重合，传统方法通常是利用被检非球面镜外缘中心轴代替非球面
光轴，通过精密转台旋转被检非球面镜，利用电感仪测量被检非球面镜外缘跳动量，通过调
整被检非球面镜与转台的相对位置(X/Y平移和俯仰/偏摆姿态)直到电感仪跳动量最小以
实现非球面光轴与转台转轴重合。然而，该方法忽略了被检非球面镜外缘圆柱度加工误差
以及外缘中心轴与非球面光轴的偏差，上述误差源将影响被检非球面镜的高阶慧差等面形
的测试精度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方
法及相关装置，可以提高零位补偿法检测被检非球面镜面形误差时被检镜的位置定位精
度，以及零位补偿系统非球面波光轴、被检非球面镜光轴和转台转轴的装调精度。
第一方面，本发明提供一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法，包括：
测量零位补偿系统所有光学元件的实测参数，其中所述实测参数包括表面曲率半
径R、中心厚度d和光学材料折射率n，以及所有光学元件之间的空气间隔d0；
根据实测参数输入零位补偿系统的光学设计模型中；
利用激光镜面定位仪实测的被检非球面镜与零位补偿系统底面的空气间隔为依
据，通过五维调整台将被检非球面镜调整至理想Z向位置；
利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将被检非球面镜光轴与所述精密转
台的转台转轴调整重合；
依据被检非球面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行调整被检非球面镜的X/Y
平移位置定位以及俯仰/偏摆姿态；
当被检非球面镜的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态均处于理想检测位置，调整所
述零位补偿系统非球面波光轴、所述被检非球面镜光轴和所述转台转轴至精确重合，以实
施旋转法精确标定被检非球面镜面形误差。
可选地，所述利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将所述被检非球面镜光
轴与所述精密转台的转台转轴调整重合，包括：
所述被检非球面镜光轴等效于穿过非球面顶点与非球面最佳拟合球面球心的直
线；
将最佳拟合球球心调整与转台转轴重合；
将非球面顶点调整与所述转台转轴重合；
重复迭代以实现所述被检非球面镜光轴与所述转台转轴精确重合。
可选地，所述依据被检非球面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行调整被检非
球面镜的X/Y平移位置定位以及俯仰/偏摆姿态，包括：
通过调整所述被检非球面镜的X/Y平移和俯仰/偏摆姿态使被检非球面镜处于干
涉仪和零位补偿系统的共焦检测位置，将干涉图倾斜条纹调整为零条纹；
利用干涉仪检测被检非球面镜的面形误差，其中，当检测结果中的倾斜项较大，则
调整被检非球面镜的俯仰/偏摆以使检测结果中的倾斜项减小；
调整所述被检非球面镜的X/Y平移使所述检测结果中的慧差项减小，进而使得所
述检测结果中的倾斜项增大，再调整被检非球面镜的俯仰/偏摆姿态以减小倾斜项；
反复调整步骤以使非球面干涉检测结果中的倾斜项和慧差项均趋近于零，以完成
被检非球面镜的X/Y平移位置和俯仰/偏摆姿态调整，实现零位补偿系统非球面波光轴与被
检非球面镜光轴精确重合。
可选地，所述利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将被检非球面镜光轴与
所述精密转台的转台转轴调整重合，包括：
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录干涉仪检测的非球面面形结果的倾斜项
Tx1和Ty1，然后利用转台5将被检非球面镜旋转至180°位置，记录所述被检非球面镜的非球
面检测结果的倾斜项Tx2和Ty2，利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的俯
仰/偏摆使非球面检测结果的倾斜项分别为(Tx1+Tx2)/2和(Ty1+Ty2)/2；
重复上述调整过程，使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测
结果的倾斜项不发生变化，则非球面最佳拟合球面的球心与转台转轴重合；
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录非球面检测结果的慧差项Cx1和Cy1；
利用精密转台将被检非球面镜旋转至180°位置，记录非球面检测结果的慧差项
Cx2和Cy2；
利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的X/Y方向平移使非球面检测
结果的慧差项分别为(Cx1+Cx2)/2和(Cy1+Cy2)/2；
重复调整以使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测结果的慧
差项不发生变化，则非球面顶点与转台转轴重合；
非球面最佳拟合球球心偏离转台转轴，需重复迭代直到被检非球面镜在0°和180°
位置之间旋转时，非球面检测结果的倾斜项和慧差项均不发生变化，则被检非球面镜光轴
与转台转轴精确重合。
第二方面，本发明一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配装置，包括：
测量单元，用于测量零位补偿系统所有光学元件的实测参数，其中所述实测参数
包括表面曲率半径R、中心厚度d和光学材料折射率n，以及所有光学元件之间的空气间隔
d0；
输入单元，用于根据实测参数输入零位补偿系统的光学设计模型中；
第一调整单元，用于利用激光镜面定位仪实测的被检非球面镜与零位补偿系统底
面的空气间隔为依据，通过五维调整台将被检非球面镜调整至理想Z向位置；
第二调整单元，用于利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将被检非球面镜
光轴与所述精密转台的转台转轴调整重合；
第三调整单元，用于依据被检非球面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行调整
被检非球面镜的X/Y平移位置定位以及俯仰/偏摆姿态；
第四调整单元，用于当被检非球面镜的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态均处于理
想检测位置，调整所述零位补偿系统非球面波光轴、所述被检非球面镜光轴和所述转台转
轴至精确重合，以实施旋转法精确标定被检非球面镜面形误差。
可选地，所述利第二调整单元还用于：
所述被检非球面镜光轴等效于穿过非球面顶点与非球面最佳拟合球面球心的直
线；
将最佳拟合球球心调整与转台转轴重合；
将非球面顶点调整与所述转台转轴重合；
重复迭代以实现所述被检非球面镜光轴与所述转台转轴精确重合。
可选地，所第三调整单元还用于：
通过调整所述被检非球面镜的X/Y平移和俯仰/偏摆姿态使被检非球面镜处于干
涉仪和零位补偿系统的共焦检测位置，将干涉图倾斜条纹调整为零条纹；
利用干涉仪检测被检非球面镜的面形误差，其中，当检测结果中的倾斜项较大，则
调整被检非球面镜的俯仰/偏摆以使检测结果中的倾斜项减小；
调整所述被检非球面镜的X/Y平移使所述检测结果中的慧差项减小，进而使得所
述检测结果中的倾斜项增大，再调整被检非球面镜的俯仰/偏摆姿态以减小倾斜项；
反复调整步骤以使非球面干涉检测结果中的倾斜项和慧差项均趋近于零，以完成
被检非球面镜的X/Y平移位置和俯仰/偏摆姿态调整，实现零位补偿系统非球面波光轴与被
检非球面镜光轴精确重合。
可选地，所述第二调整单元还用于：
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录干涉仪检测的非球面面形结果的倾斜项
Tx1和Ty1，然后利用转台5将被检非球面镜旋转至180°位置，记录所述被检非球面镜的非球
面检测结果的倾斜项Tx2和Ty2，利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的俯
仰/偏摆使非球面检测结果的倾斜项分别为(Tx1+Tx2)/2和(Ty1+Ty2)/2；
重复上述调整过程，使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测
结果的倾斜项不发生变化，则非球面最佳拟合球面的球心与转台转轴重合；
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录非球面检测结果的慧差项Cx1和Cy1；
利用精密转台将被检非球面镜旋转至180°位置，记录非球面检测结果的慧差项
Cx2和Cy2；
利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的X/Y方向平移使非球面检测
结果的慧差项分别为(Cx1+Cx2)/2和(Cy1+Cy2)/2；
重复调整以使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测结果的慧
差项不发生变化，则非球面顶点与转台转轴重合；
非球面最佳拟合球球心偏离转台转轴，需重复迭代直到被检非球面镜在0°和180°
位置之间旋转时，非球面检测结果的倾斜项和慧差项均不发生变化，则被检非球面镜光轴
与转台转轴精确重合。
第三方面，本发明一种零位补偿法检测被检非球面镜面形误差的检测装置，包括：
干涉仪、零位补偿系统、第一五维调整台、精密转台、第二五维调整台，所述第二五维调整台
水平设置，所述精密转台设置在所述第二五维调整台上，所述第一五维调整台设置在所述
精密转台上，将被检非球面镜设放置在所述第一五维调整台上，所述干涉仪通过所述零位
补偿系统照射所述被检非球面镜。
可选地，所述干涉仪与所述零位补偿系统中心共线。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明提出的基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法及相关装置，其中，
通过精确测量零位补偿系统光学参数，利用光学设计软件重新优化计算被检镜的理想Z向
位置；以被检非球面镜在0°和180°位置时面形检测结果中倾斜项和慧差项的变化规律装调
非球面光轴与转台转轴重合。该方法可以精确定位被检非球面镜的X/Y/Z平移位置和俯仰/
偏摆姿态，并实现零位补偿系统非球面波光轴、被检非球面镜光轴和转台转轴精确重合，从
而提高被检非球面镜的离焦、球差、高阶慧差等面形误差的检测精度。
附图说明
图1是本发明实施例中提供的一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法
的流程图；
图2是本发明实施例中提供的一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配装置
的结构框图；
图3是本发明实施例中提供的一种零位补偿法检测被检非球面镜面形误差的检测
装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是
本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范
围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第
四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内
容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他
的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列
出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固
有的其它步骤或单元。
结合图1所示，本发明提供一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法，包
括：
S101、测量零位补偿系统所有光学元件的实测参数，其中所述实测参数包括表面
曲率半径R、中心厚度d和光学材料折射率n，以及所有光学元件之间的空气间隔d0；
S102、根据实测参数输入零位补偿系统的光学设计模型中；
S103、利用激光镜面定位仪实测的被检非球面镜与零位补偿系统底面的空气间隔
为依据，通过五维调整台将被检非球面镜调整至理想Z向位置；
S104、利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将被检非球面镜光轴与所述精
密转台的转台转轴调整重合；
S105、依据被检非球面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行调整被检非球面镜
的X/Y平移位置定位以及俯仰/偏摆姿态；
S106、当被检非球面镜的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态均处于理想检测位置，
调整所述零位补偿系统非球面波光轴、所述被检非球面镜光轴和所述转台转轴至精确重
合，以实施旋转法精确标定被检非球面镜面形误差。
可选地，所述利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将所述被检非球面镜光
轴与所述精密转台的转台转轴调整重合，包括：
所述被检非球面镜光轴等效于穿过非球面顶点与非球面最佳拟合球面球心的直
线；
将最佳拟合球球心调整与转台转轴重合；
将非球面顶点调整与所述转台转轴重合；
重复迭代以实现所述被检非球面镜光轴与所述转台转轴精确重合。
可选地，所述依据被检非球面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行调整被检非
球面镜的X/Y平移位置定位以及俯仰/偏摆姿态，包括：
通过调整所述被检非球面镜的X/Y平移和俯仰/偏摆姿态使被检非球面镜处于干
涉仪和零位补偿系统的共焦检测位置，将干涉图倾斜条纹调整为零条纹；
利用干涉仪检测被检非球面镜的面形误差，其中，当检测结果中的倾斜项较大，则
调整被检非球面镜的俯仰/偏摆以使检测结果中的倾斜项减小；
调整所述被检非球面镜的X/Y平移使所述检测结果中的慧差项减小，以使得所述
检测结果中的倾斜项增大，再调整被检非球面镜的俯仰/偏摆姿态以减小倾斜项；
反复调整步骤以使非球面干涉检测结果中的倾斜项和慧差项均趋近于零，以完成
被检非球面镜的X/Y平移位置和俯仰/偏摆姿态调，实现零位补偿系统非球面波光轴与被检
非球面镜光轴精确重合。
可选地，所述利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将被检非球面镜光轴与
所述精密转台的转台转轴调整重合，包括：
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录干涉仪检测的非球面面形结果的倾斜项
Tx1和Ty1，然后利用转台5将被检非球面镜旋转至180°位置，记录所述被检非球面镜的非球
面检测结果的倾斜项Tx2和Ty2，利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的俯仰/
偏摆使非球面检测结果的倾斜项分别为(Tx1+Tx2)/2和(Ty1+Ty2)/2；
重复上述调整过程，使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测
结果的倾斜项不发生变化，则非球面最佳拟合球面的球心与转台转轴重合；
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录非球面检测结果的慧差项Cx1和Cy1；
利用精密转台将被检非球面镜旋转至180°位置，记录非球面检测结果的慧差项
Cx2和Cy2；
利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的X/Y方向平移使非球面检测
结果的慧差项分别为(Cx1+Cx2)/2和(Cy1+Cy2)/2；
重复调整以使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测结果的慧
差项不发生变化，则非球面顶点与转台转轴重合；
非球面最佳拟合球球心偏离转台转轴，需重复迭代直到被检非球面镜在0°和180°
位置之间旋转时，非球面检测结果的倾斜项和慧差项均不发生变化，则被检非球面镜光轴
与转台转轴精确重合。
具体地，本发明提供一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法的另一种
实施例，包括以下步骤：
S1、在零位补偿系统2集成之前，精确测量零位补偿系统所有光学元件的表面曲率
半径R、中心厚度d和光学材料折射率n；在零位补偿系统2集成之后，利用光学非接触式测量
方法(如，激光镜面定位仪)精密测量零位补偿系统所有光学元件彼此之间的空气间隔d0。
将上述实测参数(R，d，n，d0)输入零位补偿系统的光学设计模型中，利用光学设计软件重新
优化得到被检非球面镜3的理想Z向位置。利用激光镜面定位仪实测的被检非球面镜3与零
位补偿系统2最后一面空气间隔为依据，通过第二五维调整台6将被检非球面镜3调整至理
想Z向位置。
S2、当利用精密转台5(旋转法)标定被检非球面镜3面形误差时，需要将被检非球
面镜光轴与精密转台转轴精确调整重合。被检非球面镜光轴等效于穿过非球面顶点与非球
面最佳拟合球面球心的直线，首先将最佳拟合球球心调整与精密转台转轴重合，然后将非
球面顶点调整与精密转台转轴重合，最后重复迭代上述调整过程即可实现被检非球面镜光
轴与精密转台转轴精确重合。
S2步骤具体实现方法如下：
S01、当被检非球面镜3处于初始0°位置时，记录干涉仪1检测的非球面面形结果的
倾斜项Tx1和Ty1，然后利用精密转台5将被检非球面镜3旋转至180°位置，记录此时非球面检
测结果的倾斜项Tx2和Ty2，利用第一五维调整台4调整被检非球面镜3相对于精密转台5的俯
仰/偏摆使非球面检测结果的倾斜项分别为(Tx1+Tx2)/2和(Ty1+Ty2)/2。重复上述调整过
程，使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时，非球面检测结果的倾斜项不发生变
化，此时非球面最佳拟合球面的球心与精密转台转轴重合。
S02、当被检非球面镜3处于初始0°位置时，记录非球面检测结果的慧差项Cx1和
Cy1，然后利用精密转台5将被检非球面镜3旋转至180°位置，记录此时非球面检测结果的慧
差项Cx2和Cy2，利用第一五维调整台4调整被检非球面镜3相对于精密转台5的X/Y方向平移
使非球面检测结果的慧差项分别为(Cx1+Cx2)/2和(Cy1+Cy2)/2。重复上述调整过程，使得被
检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时，非球面检测结果的慧差项不发生变化，此时非球
面顶点与精密转台转轴重合。
S03、实施步骤S02以后，非球面最佳拟合球球心将略微偏离精密转台转轴，因此需
重复迭代上述步骤S01和步骤S02，直到被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时，非球面
检测结果的倾斜项和慧差项均不发生变化，此时被检非球面镜光轴与精密转台转轴精确重
合。
S3、被检非球面镜3的X/Y平移位置定位与俯仰/偏摆姿态调整通常依据被检非球
面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行调整。
首先，利用第二五维调整台6调整被检非球面镜3的X/Y平移和俯仰/偏摆姿态使被
检非球面镜3处于干涉仪1和零位补偿系统2的共焦检测位置，并将干涉图倾斜条纹调整为
零条纹；
其次，利用干涉仪1检测被检非球面镜的面形误差，如果检测结果中的倾斜项较
大，则利用第二五维调整台6调整被检非球面镜3的俯仰/偏摆使检测结果中的倾斜项尽量
小；
再次，利用第二五维调整台6调整被检非球面镜3的X/Y平移使检测结果中的慧差
项尽量小，此时检测结果中的倾斜项将会增大，故需再调整被检非球面镜3的俯仰/偏摆尽
量减小倾斜项；
最后，反复使用上述调整步骤使非球面检测结果中的倾斜项和慧差项均趋近于
零，此时被检非球面镜3的X/Y平移位置和俯仰/偏摆姿态调整完毕，即实现了零位补偿系统
非球面波光轴与被检非球面镜光轴精确重合。
S4、按照上述三个步骤(S1至S3)的方法装调被检非球面镜3的位置和姿态后，被检
非球面镜3的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态均处于理想检测位置，而且零位补偿系统非
球面波光轴、被检非球面镜光轴和精密转台转轴已精确重合，可以实施旋转法精确标定被
检非球面镜面形误差。
结合图2所示，本发明一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配装置，包括：
测量单元201，用于测量零位补偿系统所有光学元件的实测参数，其中所述实测参
数包括表面曲率半径R、中心厚度d和光学材料折射率n，以及所有光学元件之间的空气间隔
d0；
输入单元202，用于根据实测参数输入零位补偿系统的光学设计模型中；
第一调整单元203，用于利用激光镜面定位仪实测的被检非球面镜与零位补偿系
统底面的空气间隔为依据，通过五维调整台将被检非球面镜调整至理想Z向位置；
第二调整单元204，用于利用精密转台标定被检非球面镜面形误差时将被检非球
面镜光轴与所述精密转台的转台转轴调整重合；
第三调整单元205，用于依据被检非球面镜面形检测结果的慧差项和倾斜项进行
调整被检非球面镜的X/Y平移位置定位以及俯仰/偏摆姿态；
第四调整单元206，用于当被检非球面镜的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态均处
于理想检测位置，调整所述零位补偿系统非球面波光轴、所述被检非球面镜光轴和所述转
台转轴至精确重合，以实施旋转法精确标定被检非球面镜面形误差。
可选地，所述利第二调整单元204还用于：
所述被检非球面镜光轴等效于穿过非球面顶点与非球面最佳拟合球面球心的直
线；
将最佳拟合球球心调整与转台转轴重合；
将非球面顶点调整与所述转台转轴重合；
重复迭代以实现所述被检非球面镜光轴与所述转台转轴精确重合。
可选地，所第三调整单元205还用于：
通过调整所述被检非球面镜的X/Y平移和俯仰/偏摆姿态使被检非球面镜处于干
涉仪和零位补偿系统的共焦检测位置，将干涉图倾斜条纹调整为零条纹；
利用干涉仪检测被检非球面镜的面形误差，其中，当检测结果中的倾斜项较大，则
调整被检非球面镜的俯仰/偏摆以使检测结果中的倾斜项减小；
调整所述被检非球面镜的X/Y平移使所述检测结果中的慧差项减小，以使得所述
检测结果中的倾斜项增大，再调整被检非球面镜的俯仰/偏摆姿态以减小倾斜项；
反复调整步骤以使非球面干涉检测结果中的倾斜项和慧差项均趋近于零，以完成
被检非球面镜的X/Y平移位置和俯仰/偏摆姿态调，实现零位补偿系统非球面波光轴与被检
非球面镜光轴精确重合。
可选地，所述第二调整单元204还用于：
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录干涉仪检测的非球面面形结果的倾斜项
Tx1和Ty1，然后利用转台5将被检非球面镜旋转至180°位置，记录所述被检非球面镜的非球
面检测结果的倾斜项Tx2和Ty2，利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的俯仰/
偏摆使非球面检测结果的倾斜项分别为(Tx1+Tx2)/2和(Ty1+Ty2)/2；
重复上述调整过程，使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测
结果的倾斜项不发生变化，则非球面最佳拟合球面的球心与转台转轴重合；
当被检非球面镜处于初始0°位置时，记录非球面检测结果的慧差项Cx1和Cy1；
利用精密转台将被检非球面镜旋转至180°位置，记录非球面检测结果的慧差项
Cx2和Cy2；
利用五维调整台调整被检非球面镜相对于精密转台的X/Y方向平移使非球面检测
结果的慧差项分别为(Cx1+Cx2)/2和(Cy1+Cy2)/2；
重复调整以使得被检非球面镜3在0°和180°位置之间旋转时非球面检测结果的慧
差项不发生变化，则非球面顶点与转台转轴重合；
非球面最佳拟合球球心偏离转台转轴，需重复迭代直到被检非球面镜在0°和180°
位置之间旋转时，非球面检测结果的倾斜项和慧差项均不发生变化，则被检非球面镜光轴
与转台转轴精确重合。
结合图3所示，本发明一种零位补偿法检测被检非球面镜面形误差的检测装置，包
括：干涉仪1、零位补偿系统2、第一五维调整台4、精密转台5、第二五维调整台6，所述第二五
维调整台6水平设置，所述精密转台5设置在所述第二五维调整台6上，所述第一五维调整台
4设置在所述精密转台5上，将被检非球面镜3设放置在所述第一五维调整台4上，所述干涉
仪1通过所述零位补偿系统2照射所述被检非球面镜3。
可选地，所述干涉仪1与所述零位补偿系统2中心共线。
本发明实施例提供的零位补偿法检测被检非球面镜面形误差的检测装置用于执
行前面介绍的基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法，此处不作赘述。
本发明提出的零位补偿法检测被检非球面镜面形误差的检测装置，通过精确测量
零位补偿系统光学参数，利用光学设计软件重新优化计算被检镜的理想Z向位置；以被检非
球面镜在0°和180°位置时面形检测结果中倾斜项和慧差项的变化规律装调非球面光轴与
转台转轴重合。该方法可以精确定位被检非球面镜的X/Y/Z平移位置和俯仰/偏摆姿态，并
实现零位补偿系统非球面波光轴、被检非球面镜光轴和转台转轴精确重合，从而提高被检
非球面镜的离焦、球差、高阶慧差等面形误差的检测精度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，
装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以
通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的
划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦
合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可
以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储
介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random
Access Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明所提供的一种基于零位补偿系统的被检非球面镜的装配方法及相
关装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实
施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限
制。