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CN202010618708.9 一种平面光学元件旋转平移绝对检测中心对准方法

发布时间:2024-06-14

基本信息

  • 申请号: CN202010618708.9
  • 申请日: 20200630
  • 公开号: ZL202010618708.9
  • 公开日: 20210907
  • 申请(专利权)人: ["西安工业大学"]
  • 发明人: ["朱学亮","沈帆帆","田爱玲","王红军","刘丙才","万鑫"]
  • 主分类号: G01B11/00
  • 分类号: ["G01B11/00","G01B11/24"]
  • 地址: 710032 陕西省西安市未央区学府中路2号
  • 国省代码: CN61
  • 代理机构: 西安新思维专利商标事务所有限公司
  • 代理人: ["李凤鸣"]

摘要

本发明公开了一种平面光学元件旋转平移绝对检测中心对准方法。首先在被测光学元件表面上选取一个特征标记点,被测光学元件绕光轴作多次旋转操作时,记录变动后特征点的位置,标记点轨迹是以旋转中心为圆心的圆,将标记点轨迹进行拟合得出旋转中心像素坐标。获取参考面上多个边缘坐标点同样进行圆拟合,得到参考面的圆心像素坐标。得到参考面中心与旋转中心的偏离距离,用调整机构分别在X,Y方向上调整旋转平台位置,使其与参考面中心重合。该方法采用最小二乘法拟合圆形轨迹,得到参考面和旋转中心,从而达到精确对准的目的,为波面重建提供较准确的波面信息,从而提高绝对检测的精度,具有很重要的作用。

权利要求书

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1.一种平面光学元件旋转平移绝对检测中心对准方法,其特征在于,所采用的装置包括激光器、准直物镜、参考光学元件、旋转平台和调整机构,所述参考光学元件置于准直物镜的下端,被测光学元件安装在旋转平台上,旋转平台安装在调整机构上,旋转平台用于旋转被测光学元件使之位于不同角度的检测位置,调整机构用于调整被测光学元件的偏心以及倾斜,使得被测光学元件在不同的旋转角度位置下,干涉条纹均为零条纹;所述激光器发出的光经过扩束准直后以理想的平面波入射到被测光学元件的表面,被测光学元件和参考面的叠加波面形成干涉条纹,并返回到CCD相机中。

2.根据权利要求1所述的平面光学元件旋转平移绝对检测中心对准方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤一,在被测光学元件上选取1个特征标记点,记下其初始位置处的像素坐标为(X1,Y1);步骤二,通过旋转装置将被测光学元件旋转一定角度,记录在n次不同旋转角度下的特征标记点像素坐标分别为(X2,Y2),....,(Xn+1,Yn+1),其中n>=2;步骤三,在被测光学元件的旋转过程中,特征标记点的轨迹应是以旋转中心(a,b)为中心的圆,即(x-a)2+(y-b)2=R2,整理得到,z=2ax+2by+(R2-a2-b2)(其中z=x2+y2),构造矩阵方程Z=XA,将特征标记点的坐标(Xj,Yj)代入矩阵方程中,其中,解此矩阵方程,得转换矩阵表示为A=[XT·X]-1·[XT·Z],解得旋转中心坐标(a,b);步骤四,在参考面选择i个边缘上的点,其像素坐标分别为(X1,Y1)...(Xi,Yi),将坐标点代入步骤三中的公式中,进行最小二乘法拟合得到参考面的中心坐标(a1,b1),其中i>=3;步骤五,参考面中心和被测元件的旋转中心偏离的像素距离为(a1-a,b1-b);通过调整装置将旋转装置在X,Y方向上平移使得参考光学元件中心和旋转中心重合。

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