发明名称 一种高精度平面子孔径拼接检测方法
摘要 一种高精度平面子孔径拼接检测方法,包含搭建子孔径拼接检测装置;对待测光学元件的该部分面形进行测量,得到该子孔径面形数据并保存;计算重叠区域局部斜率差:利用重叠区域局部斜率差通过第4项和第6项Zernike像差拟合准参考镜面形;减去所拟合的准参考镜面形,得到去除准参考镜面形的子孔径面形数据;去倾斜和平移得到全口径面形。本发明能够有效去除x方向和y方向两种拼接累积误差,同时保证拼接连续而没有拼接痕迹,提高了平面面形子孔径拼接检测的精度,不需要增加额外的辅助部件或标定流程,具有易实现、精度高、不增加系统成本的优点。
申请公布号 CN105890541A 申请公布日期 2016.08.24
申请号 CN201610223513.8 申请日期 2016.04.12
申请人 中国科学院上海光学精密机械研究所 发明人 朱鹏辉;唐锋;卢云君;王向朝;方伟;李杰;彭尝哲
分类号 G01B11/24(2006.01)I 主分类号 G01B11/24(2006.01)I
代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 张泽纯;张宁展
主权项 一种高精度平面子孔径拼接检测方法,利用由斐索干涉仪(1)、参考镜(2)和供待测平面光学元件(3)放置的拼接位移台(4)搭建的子孔径拼接检测装置实现高精度平面子孔径拼接检测,其特征在于,该方法包含如下的步骤:①搭建子孔径拼接检测装置:将所述的参考镜(2)装夹在斐索干涉仪(1)的参考镜调整架上,调整参考镜(2),使其与斐索干涉仪(1)的光轴对准;将待测平面光学元件(3)水平装夹在所述的拼接位移台(4)上,使斐索干涉仪(1)发出的光穿过参考镜(2),经待测平面光学元件(3)反射后,沿原路返回;②控制拼接位移台(4)运动至待测光学元件(3)的初始子孔径的位置,利用斐索干涉仪(1),对待测光学元件(3)的该部分面形进行测量,得到该子孔径面形数据并保存;③控制拼接位移台(4)运动至待测光学元件(3)的下一子孔径的位置;利用斐索干涉仪(1),对待测光学元件(3)的该部分面形进行测量,得到该子孔径面形数据并保存;④重复进行上述步骤③,完成全部子孔径面形数据W<sub>i</sub>的测量,i=1,2,3,…,为子孔径的个数,即实现待测平面光学元件(3)的子孔径测量;⑤计算重叠区域局部斜率差:从相邻子孔径重叠区域中取出一部分作差,利用最小二乘法计算这部分差值图的斜率,然后取平均,得到重叠区域的局部斜率差;⑥利用重叠区域局部斜率差通过第4项和第6项Zernike像差拟合准参考镜面形,计算公式如下:c4=kx/tilt_x,c6=ky/tilt_y其中,c4是第4项Zernike像差的系数,c6是第6项Zernike像差的系数,kx是所测相邻子孔径x方向局部斜率差的平均值,ky是所测相邻子孔径y方向局部斜率差的平均值,tilt_x是第4项Zernike系数为1时该像差拼接重叠区域的x方向局部斜率差,tilt_y是第6项Zernike系数为1时该像差拼接重叠区域的y方向局部斜率差;⑦从每一个子孔径面形数据W<sub>i</sub>中减去所拟合的准参考镜面形,得到去除准参考镜面形的子孔径面形数据W<sub>i</sub>’;⑧将去除准参考镜面形的子孔径面形数据W<sub>i</sub>’依次按照最小二乘法两两拼接得到全口径面形W,去倾斜和平移得到全口径面形W’。
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