用于測(cè)量光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)的方法和工具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的主題是一種用于測(cè)量光學(xué)組件的幾何或光學(xué)結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量由一個(gè)第一側(cè)面(10)和一個(gè)第二側(cè)面(20)所界定的組件的幾何結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟：(S1)測(cè)量一個(gè)第一信號(hào)(MS1)，該第一信號(hào)是由至少所述第一側(cè)面(10)對(duì)一個(gè)第一探測(cè)信號(hào)(PS1)進(jìn)行的一次第一轉(zhuǎn)化所產(chǎn)生的；(S2)測(cè)量一個(gè)第二信號(hào)(MS2)，該第二信號(hào)是由至少所述第二側(cè)面(20)對(duì)一個(gè)第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的一次第二轉(zhuǎn)化所產(chǎn)生的；(S3)確定一次第三轉(zhuǎn)換，該第三轉(zhuǎn)換使得可以將與對(duì)該第一信號(hào)(MS1)的測(cè)量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)第一坐標(biāo)系(R1)轉(zhuǎn)換成與對(duì)該第二信號(hào)(MS2)的測(cè)量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)第二坐標(biāo)系(R2)；(S10)使用該第一信號(hào)(MS1)、所述第一模擬和一個(gè)對(duì)該估計(jì)(ES1)與該第一信號(hào)(MS1)之間的差別進(jìn)行量化的第一代價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(V1)對(duì)所述第一側(cè)面(10)進(jìn)行估計(jì)；以及(S20)使用該第二信號(hào)(MS2)、所述第二模擬、所述第三轉(zhuǎn)換和一個(gè)對(duì)該估計(jì)(ES2)和該第二信號(hào)(MS2)之間的差異進(jìn)行量化的第二代價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(V2)對(duì)所述第二側(cè)面(20)進(jìn)行估計(jì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于測(cè)量光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)的方法和工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題是一種用于測(cè)量光學(xué)組件的幾何或光學(xué)結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)。
[0002]根據(jù)本發(fā)明的方法使得可以用絕對(duì)的方式對(duì)光學(xué)組件的兩面進(jìn)行測(cè)量。絕對(duì)測(cè)量旨在指不需要該組件的任何現(xiàn)有知識(shí)(除其折射率之外)的測(cè)量。面的測(cè)量容易受到許多工業(yè)應(yīng)用的影響。它具體在眼科領(lǐng)域中對(duì)于眼鏡片的檢查或測(cè)量是有用的；在這種情況下，復(fù)合面的制作需要同時(shí)確定幾百個(gè)系數(shù)。

【背景技術(shù)】
[0003]本部分旨在向讀者介紹可能與本發(fā)明的下文所描述和/或要求保護(hù)的各個(gè)方面相關(guān)的領(lǐng)域的各個(gè)方面。此討論被認(rèn)為對(duì)向讀者提供背景信息是有用的，以便有利于更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。結(jié)果是，必須認(rèn)識(shí)到，必須就此而論地理解這些陳述，而不是將其解讀為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的闡述。
[0004]EP-A-O 644 411以 申請(qǐng)人:的名義描述了一種反射或透射偏折術(shù)工具。這種工具允許通過(guò)光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)的反射或透射進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量工具的原理是通過(guò)已知波前(在最簡(jiǎn)單的情況下，平面波)的輻射照亮有待測(cè)量的光學(xué)組件，以及在有待測(cè)量的光學(xué)組件上的反射或透射之后測(cè)量波前。反射或透射之后的波前測(cè)量使得可以推導(dǎo)出有待測(cè)量的組件的幾何特性。
[0005]從而，已知確定該組件的一個(gè)面的幾何形狀；該組件的另一個(gè)面的幾何形狀被假定為對(duì)于計(jì)算是已知的。因此，需要一種使得可以確定光學(xué)組件的(以及具體地，其兩個(gè)面的)各種特性的測(cè)量工具。這種工具使得具體可以通過(guò)以準(zhǔn)確的方式確定漸進(jìn)式眼鏡片的兩個(gè)面中的每個(gè)面的形狀以及通過(guò)在不必用公式表示關(guān)于這些面之一的任何假設(shè)的情況下相對(duì)于另一個(gè)面完美地定位一個(gè)面來(lái)有效地測(cè)量漸進(jìn)式眼鏡片。
[0006]FR-2 813 391 Al也以 申請(qǐng)人:的名義描述了一種用于測(cè)量光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)的方法，該方法在光學(xué)組件的透射中實(shí)施一對(duì)測(cè)量。但是所重新構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)的精度不總是令人滿意的，因?yàn)閮纱螠y(cè)量中的每一次結(jié)合兩個(gè)橫切面的影響。
[0007]同樣已知的是DE 102004047531，其中，實(shí)施了兩次干涉測(cè)量，一次是在反射中，另一次是在透射中，從而確定活的有機(jī)體(細(xì)胞或細(xì)胞群)的表面形貌及其折射率的內(nèi)部分布。但是為了以隱含的方式獲得使得可以將被反射或被透射的光波的相位變化的測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成高度圖或折射率變化圖的絕對(duì)結(jié)果，此文件中所描述的測(cè)量需要有機(jī)體的形貌的或其折射率分布的先驗(yàn)知識(shí)。
[0008]而且，在具有逐面、逐點(diǎn)地或在兩個(gè)面中的每個(gè)面的一個(gè)點(diǎn)處同時(shí)運(yùn)行的機(jī)械或光學(xué)探針的幫助下測(cè)量光學(xué)組件的面。但是對(duì)面的測(cè)量的持續(xù)時(shí)間是重要的，并且相對(duì)于第二面對(duì)第一面的測(cè)量進(jìn)行定位仍然一直比較困難。此外，逐點(diǎn)測(cè)量總體上需要極度精確的裝置，以用于移動(dòng)(機(jī)械或光學(xué))探針的位置，這使得其在獲取和維修方面相對(duì)昂貴并且難于將其部署在工業(yè)場(chǎng)地上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是解決上述缺陷，并且其提出了基于兩次非破壞性測(cè)量來(lái)確定光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)。這些測(cè)量中的至少一次測(cè)量(與上文所介紹的“逐點(diǎn)”模式相反)以分區(qū)模式或多點(diǎn)模式運(yùn)行，并且由這些面中的單個(gè)面對(duì)探測(cè)信號(hào)所進(jìn)行轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)MSl信號(hào)實(shí)施這些測(cè)量中的至少一次測(cè)量，并且其中，這些面中的每個(gè)面是先驗(yàn)未知的。此確定進(jìn)而基于在所述測(cè)量的基礎(chǔ)上對(duì)該組件的這些面中的每個(gè)面的數(shù)值重現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明根據(jù)一個(gè)第一方面借助于權(quán)利要求1的特性并根據(jù)一個(gè)第二方面借助于權(quán)利要求14的特性實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的。
[0011]從屬權(quán)利要求介紹了本發(fā)明的有利概念和增強(qiáng)。
[0012]根據(jù)該第一方面，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量由一個(gè)第一面10和一個(gè)第二面20所界定的組件的幾何結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟:
[0013]SI對(duì)由所述第一面10對(duì)一個(gè)第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的一次第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第一信號(hào)MSl進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換的一次第一模擬使得可以獲得至少一個(gè)第一虛擬面11對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的所述第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第一估計(jì)ES1，該第一虛擬面是已知的并且以一種與在該第一信號(hào)MSl的測(cè)量過(guò)程中的所述第一面10完全相同的方式定位在一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系Rl中；
[0014]S2對(duì)由至少所述第二面20對(duì)一個(gè)第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的一次第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第二信號(hào)MS2進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換的一次第二模擬使得可以獲得由至少一個(gè)虛擬面21對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的所述第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第二估計(jì)ES2，該第二虛擬面是已知的并且以一種與在該第二信號(hào)MS2的測(cè)量過(guò)程中的所述第二面20完全相同的方式定位于一個(gè)第二測(cè)量參考坐標(biāo)系R2中；
[0015]其中，來(lái)自對(duì)該第一信號(hào)MSl的測(cè)量和對(duì)該第二信號(hào)MS2的測(cè)量中間的這些測(cè)量中的至少一次測(cè)量是一次分區(qū)測(cè)量；
[0016]S3定一次第三轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換使得可以從該第一參考坐標(biāo)系Rl轉(zhuǎn)到該第二參考坐標(biāo)系R2 ；
[0017]SlO基于該第一信號(hào)MS1、所述第一模擬和對(duì)該估計(jì)ESl與該第一信號(hào)MSl之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第一代價(jià)函數(shù)Vl對(duì)所述第一面10進(jìn)行估計(jì)；
[0018]S20基于該第二信號(hào)MS2、所述第二模擬和對(duì)該估計(jì)ES2與該第二信號(hào)MS2之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第二代價(jià)函數(shù)V2對(duì)所述第二面20進(jìn)行估計(jì)。
[0019]根據(jù)該第二方面，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量由一個(gè)第一面10和一個(gè)第二面20所界定的組件的幾何結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括:
[0020]-一個(gè)第一測(cè)量裝置麗I,用于由至少所述第一面10對(duì)一個(gè)第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的一次第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第一信號(hào)MSl進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換的一次第一模擬使得可以獲得由至少一個(gè)第一虛擬面11對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的所述第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第一估計(jì)ES1，該至少一個(gè)第一虛擬面是已知的并且以與在該第一信號(hào)MSl的測(cè)量過(guò)程中的所述第一面10完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系Rl中；
[0021]-一個(gè)第二測(cè)量裝置麗2，用于由至少所述第二面20對(duì)一個(gè)第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的一次第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第二信號(hào)MS2進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換的一次第二模擬使得可以獲得由至少一個(gè)第二虛擬面21對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的所述第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第二估計(jì)ES2，該至少一個(gè)第二虛擬面是已知的并且以與在該第二信號(hào)MS2的測(cè)量過(guò)程中的所述第二面20完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系R2中；
[0022]其中，所述測(cè)量裝置MMl、MM2中的至少一個(gè)實(shí)施一次分區(qū)測(cè)量；
[0023]-一個(gè)用于確定一次第三轉(zhuǎn)換的裝置MD，該轉(zhuǎn)換使得可以從該第一參考坐標(biāo)系Rl轉(zhuǎn)到該第二參考坐標(biāo)系R2
[0024]-一個(gè)第一計(jì)算裝置CM1，被配置成用于基于該第一信號(hào)MS1、所述第一模擬、一個(gè)第一虛擬面11和對(duì)該第一估計(jì)ESl與該第一信號(hào)MSl之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第一代價(jià)函數(shù)Vl對(duì)所述第一面10進(jìn)行估計(jì)；
[0025]-一個(gè)第二計(jì)算裝置CM2，被配置成用于基于該二信號(hào)MS2、所述第二模擬、一個(gè)第二虛擬面21和對(duì)該第二估計(jì)ES2與該第二信號(hào)MS2之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第二代價(jià)函數(shù)V2對(duì)所述第二面20進(jìn)行估計(jì)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的程序呈現(xiàn)了相對(duì)于現(xiàn)有的直接機(jī)械或光學(xué)測(cè)量技術(shù)(用例如機(jī)械或光學(xué)探針等進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量)非常快地實(shí)施對(duì)組件結(jié)構(gòu)的確定的優(yōu)點(diǎn)。
[0027]有利的是，該至少一次分區(qū)或“多點(diǎn)”測(cè)量(例如，對(duì)該第一信號(hào)的測(cè)量)本身可以由一批有限數(shù)量的基本分區(qū)測(cè)量產(chǎn)生。這些基本分區(qū)測(cè)量各自測(cè)量由第一面10的一個(gè)區(qū)域?qū)Φ谝惶綔y(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第一基本信號(hào)。整個(gè)區(qū)域集覆蓋該第一面。在這種情況下，聯(lián)合這些基本分區(qū)測(cè)量的步驟是有必要的。這使得可以使用同一個(gè)測(cè)量裝置MMl來(lái)獲得對(duì)該第一面的估計(jì)，該估計(jì)比當(dāng)在單次捕捉中實(shí)施分區(qū)測(cè)量時(shí)更精確，由這批有限數(shù)量的基本分區(qū)測(cè)量所實(shí)施的分區(qū)測(cè)量保持比逐點(diǎn)測(cè)量更快并更容易實(shí)施。
[0028]此外，可以通過(guò)使用對(duì)這些面中的每個(gè)面所實(shí)施的兩次測(cè)量來(lái)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的程序，這兩次測(cè)量的性質(zhì)非常不同。該第一測(cè)量是在例如反射中的測(cè)量，該第二測(cè)量是在例如透射過(guò)程中實(shí)施的。但是其他幾何形狀是可以的，如反射/反射。同樣，該第一測(cè)量是基于條紋的反射的偏折術(shù)測(cè)量，并且該第二測(cè)量是哈特曼(Hartmann)類(lèi)型測(cè)量，但是可替代地，該第一測(cè)量可以同樣合適地是對(duì)該第一面所反射的光信號(hào)的變形的測(cè)量，并且該第二測(cè)量是對(duì)該第一和該第二面所透射的光信號(hào)的放大或(或放大率)的測(cè)量。
[0029]從而，根據(jù)本發(fā)明的程序還呈現(xiàn)了能夠在被配置成用于實(shí)施面的測(cè)量的現(xiàn)有裝置的基礎(chǔ)上被實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)，但是這些現(xiàn)有裝置不包括任何用于用與其本身沒(méi)有聯(lián)系的數(shù)據(jù)重現(xiàn)這些面的計(jì)算裝置。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的程序的一個(gè)第三優(yōu)點(diǎn)與產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的確定的形式相關(guān):下文所介紹的對(duì)這些面進(jìn)行重現(xiàn)的步驟使用了以解析形式對(duì)這些面的表示。此外，該組件的結(jié)構(gòu)如根據(jù)本發(fā)明的程序?qū)ζ潢愂龅哪菢訐碛薪馕鲂问?這特別適用于所估計(jì)的結(jié)構(gòu)在數(shù)值模擬裝置中的后續(xù)使用。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的程序的一個(gè)第四優(yōu)點(diǎn)存在于極好的精度，其使得可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)組件的面的高度的求值，然而高度變化的幅度顯著并且不需要先驗(yàn)地了解這些面中的任意一個(gè)面。
[0032]本發(fā)明的各實(shí)施例發(fā)現(xiàn)了在對(duì)機(jī)加工過(guò)的零件(例如，眼鏡片)進(jìn)行測(cè)量或檢查中的應(yīng)用。在這種情況下，復(fù)合面的制作需要同時(shí)確定幾百個(gè)系數(shù)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]通過(guò)以下實(shí)施例和執(zhí)行示例(完全沒(méi)有限制地)參照附圖將更好地理解和展示本發(fā)明，在附圖中:
[0034]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測(cè)量程序的流程圖；
[0035]圖2介紹了對(duì)第一信號(hào)MSl的示例性測(cè)量，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所述程序中實(shí)施；
[0036]圖3介紹了測(cè)量第二信號(hào)MS2的示例性步驟，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所述程序中實(shí)施；
[0037]圖4介紹了確定一次第三轉(zhuǎn)換的示例性步驟，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所述程序中實(shí)施的；
[0038]圖5示意性地介紹了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)量組件的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0039]應(yīng)理解到，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的數(shù)值和描述進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以展示相關(guān)的元件，以便更清楚地理解本發(fā)明，同時(shí)為了清晰性目的，省略了在基于重現(xiàn)光學(xué)組件的面的測(cè)量方法中所發(fā)現(xiàn)的許多其他元件。然而，由于這些元件在現(xiàn)有技術(shù)中所熟知，在此沒(méi)有設(shè)想對(duì)這些元件的詳細(xì)討論。本披露針對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有這些變化和修改。
[0040]圖1展現(xiàn)了包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)量組件的幾何結(jié)構(gòu)的程序的5個(gè)步驟的流程圖。在下文中，關(guān)于對(duì)眼鏡片的幾何結(jié)構(gòu)的測(cè)量對(duì)這五個(gè)步驟進(jìn)行了解釋和詳述，該眼鏡片包括一個(gè)第一面10 (例如，凸面)和一個(gè)第二面20 (例如，凹面)。
[0041]有利的是，該光學(xué)組件是一個(gè)眼鏡片。有利的是，該光學(xué)組件是一個(gè)漸進(jìn)式眼鏡片。
[0042]步驟S1:通過(guò)條紋反射程序測(cè)暈第一面10 ；
[0043]如圖2中所展現(xiàn)的，周期性條紋光柵PSl被投影至組件的第一面10上，該周期條紋光柵由例如寬度為L(zhǎng)的光帶組成，這些發(fā)光帶被白光均勻地照亮并被寬度為L(zhǎng)的非光帶隔開(kāi)。該條紋光柵被面10所反射并形成該光柵的變形圖像。此圖像被圖像捕捉裝置捕捉至IJ，例如，對(duì)可見(jiàn)光譜內(nèi)的光敏感的數(shù)字相機(jī)。此圖像(或若干圖像的集合)用于計(jì)算在面10的選定數(shù)量的點(diǎn)處垂直于該面的方向圖MSI。從而，該轉(zhuǎn)換Tl使得可以從信號(hào)PSl轉(zhuǎn)到面10的“所測(cè)量的”法線圖MSI。模擬使得可以獲得對(duì)已知的初始面的法線的第一絕對(duì)估計(jì)ESI。使用限定語(yǔ)“絕對(duì)”旨在指示該估計(jì)使得可以訪問(wèn)沒(méi)有含糊性的結(jié)果。例如，對(duì)于在波長(zhǎng)λ下執(zhí)行的就該第一面上的反射的幾何形狀而言的干涉測(cè)量，情況就不是這樣。因?yàn)檫@種類(lèi)型的測(cè)量基于相位變化測(cè)量，其模擬使得可以?xún)H以λ為模訪問(wèn)該第一面的高度圖，該高度圖是有含糊的:在這種情況下，估計(jì)不是絕對(duì)的。所測(cè)量的法線圖MSl構(gòu)成了重現(xiàn)問(wèn)題的目標(biāo)，基于使得可以獲得該第一絕對(duì)估計(jì)的模擬知識(shí)，通過(guò)后續(xù)步驟SlO中的優(yōu)化來(lái)解決重現(xiàn)問(wèn)題。
[0044]當(dāng)然，本發(fā)明并不限于舉例描述的實(shí)施例；因此，為了測(cè)量第一信號(hào)MS1，可以使用除反射條紋偏折術(shù)之外的程序(例如，像投影條紋偏折術(shù)程序)或通過(guò)使用龍基(Ronchi)光柵。
[0045]有利的是，對(duì)第一信號(hào)MSl的測(cè)量是分區(qū)或多點(diǎn)測(cè)量。更確切地，由光學(xué)組件的第一面的多個(gè)點(diǎn)同時(shí)對(duì)探測(cè)信號(hào)進(jìn)行的第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)MSl的測(cè)量在此被稱(chēng)為“分區(qū)”或“多點(diǎn)”。
[0046]在一個(gè)第一實(shí)施例中，第一面10被條紋光柵照亮，并且此光柵的范圍比第一面10的尺寸更大。從而，分區(qū)測(cè)量使得可以在單個(gè)快速且簡(jiǎn)單的步驟中測(cè)量面10的全部。
[0047]有利的是，可以通過(guò)例如用如上所述的條紋光柵所實(shí)施的一批基本分區(qū)測(cè)量來(lái)獲得該分區(qū)測(cè)量，僅照亮該第一表面的一小部分，這一小部分將被稱(chēng)為“基本區(qū)域”?；痉謪^(qū)測(cè)量對(duì)由基本區(qū)域所進(jìn)行的條紋光柵的反射所引起的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。重復(fù)這些基本分區(qū)測(cè)量，直到這些基本區(qū)域覆蓋整個(gè)第一面。通過(guò)將各個(gè)基本分區(qū)測(cè)量聯(lián)合起來(lái)獲得該分區(qū)測(cè)量。
[0048]可以如下描述基于兩次基本分區(qū)測(cè)量所實(shí)施的分區(qū)測(cè)量的此第二實(shí)施例的示例:第一面10被條紋光柵所照亮，該條紋光柵的范圍小于第一面10的總表面。讓我們考慮例如條紋光柵覆蓋第一面10的表面的60%。如上文所指示的，對(duì)一個(gè)第一基本區(qū)域Zl實(shí)施一次第一基本分區(qū)測(cè)量，該第一基本區(qū)域?qū)?yīng)于針對(duì)該第一面相對(duì)于該光柵的第一位置該第一面被該光柵所覆蓋的60%。為了測(cè)量整個(gè)第一面10，此后相對(duì)于該光柵將所述第一面10進(jìn)行移位，從而使得該光柵被投影到面10的另一部分上并覆蓋一個(gè)第二基本區(qū)域Z2，例如，一個(gè)仍然覆蓋該第一面的表面的60%的區(qū)域，但是其中，基本區(qū)域Zl和Z2在一個(gè)相當(dāng)于該第一面的總面積的20%的面積上重疊。為了執(zhí)行這兩次基本分區(qū)測(cè)量，還可以移動(dòng)測(cè)量頭的位置，該測(cè)量頭在將探測(cè)信號(hào)投影至第一區(qū)域Zl上之后將其投影至該第二基本區(qū)域上。最后，實(shí)施兩次基本分區(qū)測(cè)量的聯(lián)合，以便在由條紋光柵所構(gòu)成的探測(cè)信號(hào)的基礎(chǔ)上構(gòu)成對(duì)第一信號(hào)SMl的測(cè)量。通過(guò)尋求將信號(hào)SMl在兩個(gè)基本區(qū)域Zl和Z2之間的重疊區(qū)域上的自相關(guān)函數(shù)最大化在數(shù)值上進(jìn)行該聯(lián)合。在這種情況下，唯一的約束在于:基本區(qū)域之間的重疊區(qū)域需要包含足夠的信息，從而獲得較好的自相關(guān)函數(shù)。
[0049]基本區(qū)域之間的這種重疊在第一面10被提供有參考坐標(biāo)系(光學(xué)的或機(jī)械的)的情況下不是不可缺少的，從而使得可以輕易地(比如，像單焦鏡片)相對(duì)于另一個(gè)基本分區(qū)測(cè)量對(duì)這些基本分區(qū)測(cè)量中的一次分區(qū)測(cè)量進(jìn)行定位。
[0050]優(yōu)選地，使得可以對(duì)組件的這些面中的一個(gè)面實(shí)施分區(qū)測(cè)量的基本分區(qū)測(cè)量的數(shù)量不超過(guò)10。
[0051]不限于條紋光柵反射測(cè)量的類(lèi)型的此第二實(shí)施例介紹了使得可以在若干次捕捉中實(shí)施分區(qū)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，以用于某些允許用同一探測(cè)信號(hào)對(duì)大表面面積的面進(jìn)行測(cè)量的應(yīng)用、或其他在分區(qū)測(cè)量中獲得仍然更大精度的應(yīng)用。
[0052]步驟S2:通過(guò)哈特曼類(lèi)型程序在通過(guò)第一和第二面的透射下進(jìn)行測(cè)暈:
[0053]如圖3中所展現(xiàn)的，發(fā)送具有平行光線PS2的光束穿過(guò)有待測(cè)量的組件的面10和
20。構(gòu)成該光束的光線在該組件的兩個(gè)界面10、20處經(jīng)歷與折射相關(guān)的偏差。此后，從而光線的偏離的部分穿過(guò)一個(gè)開(kāi)口矩陣以形成最終被屏幕所攔截的次級(jí)光束。該屏幕的圖像被一個(gè)圖像捕捉裝置捕捉到，例如，對(duì)可見(jiàn)光譜內(nèi)的光敏感的數(shù)字相機(jī)；獲取次級(jí)光束的被轉(zhuǎn)化成所測(cè)量的組件的光學(xué)效應(yīng)的入射光線特性的偏差的偏移。通過(guò)對(duì)所捕捉的圖像實(shí)施的已知處理，這些偏移被轉(zhuǎn)化成該組件所透射的波前的法線圖MS2。從而，轉(zhuǎn)換T2使得可以從信號(hào)PS2轉(zhuǎn)到的“所測(cè)量的”偏差圖MS2。
[0054]光線偏差的知識(shí)與哈特曼類(lèi)型測(cè)量系統(tǒng)的行為建模相關(guān)聯(lián)。基于這種建模，通過(guò)擁有兩個(gè)已知面的組件對(duì)光線偏差進(jìn)行的模擬使得可以獲得對(duì)偏差的絕對(duì)估計(jì)，該估計(jì)是針對(duì)此組件所獲得的。所實(shí)施的第二測(cè)量是單數(shù)，因?yàn)閷?duì)其操作的模擬使得可以訪問(wèn)對(duì)組件的這些面的絕對(duì)估計(jì)。所測(cè)量的偏差圖MS2構(gòu)成重現(xiàn)問(wèn)題的目標(biāo)，通過(guò)后續(xù)步驟S20中的優(yōu)化來(lái)解決該重現(xiàn)問(wèn)題。
[0055]當(dāng)然，本發(fā)明并不限于舉例描述的實(shí)施例；因此，為了測(cè)量第二信號(hào)MS2，可以使用除透射哈特曼偏折術(shù)之外的程序，例如，像基于文影(Schlieren)的或基于透射條紋的夏克-哈特曼(Shack-Hartmann)偏折術(shù)程序。
[0056]在一個(gè)第一實(shí)施例中，通過(guò)所述第一面10對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的第一轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第一信號(hào)MSl ;并且通過(guò)所述第一面10和所述第二面20對(duì)第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的第二轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第二信號(hào)MS2。
[0057]在一個(gè)第二實(shí)施例中，通過(guò)所述第一面10對(duì)第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的第一轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第一信號(hào)MSl ;并且通過(guò)所述第二面20對(duì)第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的第二轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第二信號(hào) MS2。
[0058]有利的是，第一和/或第二探測(cè)信號(hào)PS1、PS2是光信號(hào)。
[0059]有利的是，第一信號(hào)MSl是通過(guò)對(duì)光信號(hào)的偏折術(shù)測(cè)量所獲得的第一面10的法線圖，該光信號(hào)由第一面10所反射的周期光柵組成，并且測(cè)量第二信號(hào)MS2的步驟S2是對(duì)由第一和第二面10、20所透射的光信號(hào)的偏折術(shù)測(cè)量。
[0060]有利的是:測(cè)量第一信號(hào)MSl的步驟SI是對(duì)第一面10所反射的光信號(hào)的變形的測(cè)量，并且測(cè)量第二信號(hào)MS2的步驟S2是對(duì)第一和該第二面10、20所透射的光信號(hào)光信號(hào)的放大(或放大率)的測(cè)量。
[0061]有利的是，對(duì)第二信號(hào)MS2的測(cè)量是分區(qū)測(cè)量。
[0062]有利的是，對(duì)第一信號(hào)MSl的測(cè)量和對(duì)第二信號(hào)MS2的測(cè)量是分區(qū)測(cè)量。
[0063]有利的是，通過(guò)一批基本分區(qū)測(cè)量實(shí)施所述分區(qū)測(cè)量，其中，所述基本分區(qū)測(cè)量各自測(cè)量一個(gè)基本信號(hào)，通過(guò)該面的(或這些面的)一個(gè)基本區(qū)域?qū)μ綔y(cè)信號(hào)進(jìn)行的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生該基本信號(hào)，從而使得所述基本區(qū)域覆蓋所述面的(或所述多個(gè)面)的全部。
[0064]有利的是，測(cè)量步驟S1、S2是由單個(gè)裝置所實(shí)施的。
[0065]步驟S3:確定使得可以從第一參考坐標(biāo)系Rl轉(zhuǎn)到該第二參考坐標(biāo)系R2的一次第三轉(zhuǎn)換
[0066]當(dāng)在參考坐標(biāo)系Rl中對(duì)第一信號(hào)MSl進(jìn)行測(cè)量由第一面10上的反射實(shí)施時(shí)，只有第一面10的重現(xiàn)是基于此第一測(cè)量SMl可實(shí)現(xiàn)的。在參考坐標(biāo)系R2中實(shí)施對(duì)該第二面的測(cè)量MS2。需要已知一種用于從參考坐標(biāo)系Rl轉(zhuǎn)到參考坐標(biāo)系R2的轉(zhuǎn)換。基于透射中所實(shí)施的第二測(cè)量MS2重現(xiàn)第二面20的步驟通常本身不會(huì)使得可以相對(duì)于所估計(jì)的第一面對(duì)所估計(jì)(或重現(xiàn))的第二面進(jìn)行定位和定向。為了實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容，使得可以從與對(duì)第一信號(hào)MSl的測(cè)量相關(guān)的第一參考坐標(biāo)系Rl轉(zhuǎn)到與對(duì)第二信號(hào)MS2的測(cè)量相關(guān)的第二參考坐標(biāo)系R2的第三轉(zhuǎn)換的知識(shí)是必需的。
[0067]在此，參考坐標(biāo)系Rl、R2被理解為是指仿射空間的參考坐標(biāo)系，該參考坐標(biāo)系由一個(gè)原點(diǎn)和3個(gè)獨(dú)立方向所定義。因此，該第三轉(zhuǎn)換是仿射轉(zhuǎn)換，因此可以借助將Rl的原點(diǎn)與R2的原點(diǎn)分開(kāi)的向量并借助3階旋轉(zhuǎn)矩陣來(lái)定義仿射轉(zhuǎn)換，該3階旋轉(zhuǎn)矩陣用于表示從參考坐標(biāo)系Rl的軸轉(zhuǎn)到參考坐標(biāo)系R2的軸所必需的旋轉(zhuǎn)。
[0068]對(duì)于本實(shí)施例而言，需要確定該第三轉(zhuǎn)換的知識(shí)，該確定獨(dú)立于對(duì)該第一和對(duì)該第二信號(hào)MS2的測(cè)量。
[0069]如圖4中所展現(xiàn)的，可以在參考點(diǎn)確定該第三轉(zhuǎn)換:例如在機(jī)械或光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的幫助下測(cè)量組件中心處的厚度。這使得可以確定在此參考點(diǎn)處組件的面10和20之間的距離。
[0070]步驟S3取決于步驟SI和S2中所執(zhí)行的測(cè)量的類(lèi)型。
[0071]的確，如果步驟SI和S2的測(cè)量涉及高度(例如，在機(jī)械測(cè)量中)，可用的信息足夠完全地重現(xiàn)該面。
[0072]如果該測(cè)量涉及一階數(shù)據(jù)(例如，法線、或光學(xué)偏差)，則會(huì)存在不確定性，并且重現(xiàn)不會(huì)在沒(méi)有給出該面中的一個(gè)點(diǎn)的高度的情況下發(fā)生(該重現(xiàn)問(wèn)題具有無(wú)數(shù)的解決方案)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，對(duì)組件的中心處的厚度的測(cè)量使得可以在空間中對(duì)有待重現(xiàn)的面進(jìn)行定位。
[0073]在2階測(cè)量(例如，對(duì)曲率或放大率的測(cè)量)的情況下，具有兩種不確定性。需要給出該面的一個(gè)點(diǎn)處的高度以及該面的一個(gè)點(diǎn)處的法線，以保證解決方案的唯一性。從而，可以對(duì)該組件的中心處的厚度進(jìn)行測(cè)量以確定該第二面的高度、以及該組件的棱鏡，該棱鏡將指示該第二面的法線。
[0074]如果在垂直于該第一面的入射光線的幫助下用光學(xué)裝置測(cè)量該棱鏡，則該棱鏡測(cè)量可以直接被轉(zhuǎn)化成該第一面和該第二面之間的轉(zhuǎn)換。如果用不垂直于該第一面的入射光線執(zhí)行該棱鏡測(cè)量，則該棱鏡取決于該第二面。因此，需要同時(shí)重現(xiàn)該第二面和該第二面在空間中的定向(高度由對(duì)中心厚度的測(cè)量給定)。在后者情形中，下文所描述的步驟S20產(chǎn)生對(duì)該第三轉(zhuǎn)換和對(duì)該第二面20的同時(shí)確定。
[0075]當(dāng)然，本發(fā)明并不限于舉例描述的實(shí)施例；因此，為了確定該第三轉(zhuǎn)換，可以使用除了所述的透射光學(xué)程序之外的程序，例如，像基于機(jī)械測(cè)量的或另外基于光學(xué)測(cè)量的反射光學(xué)程序。
[0076]在不同的測(cè)量裝置上實(shí)施測(cè)量步驟S1、S2。這使得共同測(cè)量數(shù)據(jù)成為必需，從而以絕對(duì)的方式空間中定位組件。對(duì)于本實(shí)施例而言，該第一和該第二測(cè)量各自可以在微循環(huán)標(biāo)記系統(tǒng)的幫助下被執(zhí)行，這些測(cè)量是在組件的這些面之一上或可替代地借助于測(cè)量系統(tǒng)之間的公共機(jī)械數(shù)據(jù)被執(zhí)行，這然后保證了它們中的每一個(gè)中的等效參考坐標(biāo)系中的定位。相應(yīng)地，例如使用了:空間中所參考的自動(dòng)定中心的機(jī)械爪。
[0077]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，確定該第三轉(zhuǎn)換的步驟(S3)包括對(duì)該組件的厚度的測(cè)量。
[0078]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，確定該第三轉(zhuǎn)換的步驟(S3)進(jìn)而包括對(duì)該組件的棱鏡的測(cè)量。
[0079]步驟SlO:具體地基于第一信號(hào)MSl實(shí)施對(duì)第一面10的估計(jì)。
[0080]一次第一重現(xiàn)的目的在于估計(jì)組件的第一面10?？紤]了一個(gè)第一虛擬面11，在條紋光柵變形測(cè)量過(guò)程中，該第一虛擬面在與物理組件的第一面10相同的條件(位置和定向)下定位在空間中。在其中實(shí)施測(cè)量MSl并且已知第一面10的位置和第一虛擬面11的位置的參考坐標(biāo)系被稱(chēng)為Rl。[0081 ] 通過(guò)優(yōu)化進(jìn)行重現(xiàn)的原理本身是已知的。
[0082]針對(duì)第一虛擬面11(例如，球面形狀)定義了多個(gè)初始值。對(duì)通過(guò)虛擬面11對(duì)信號(hào)PSl進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的模擬使得可以計(jì)算對(duì)虛擬面11的法線的估計(jì)ESI。
[0083]然后，定義了一個(gè)代價(jià)函數(shù)VI，能夠針對(duì)組件的虛擬面11的當(dāng)前值來(lái)計(jì)算該代價(jià)函數(shù)；此代價(jià)函數(shù)Vl被設(shè)計(jì)成便于當(dāng)用虛擬面11實(shí)施的測(cè)量的估計(jì)ESl的值等于測(cè)量MSl的值時(shí)展示最小或最大值。
[0084]該代價(jià)函數(shù)的值使得可以對(duì)測(cè)量ESl和測(cè)量MSl的模擬之間的差異進(jìn)行量化。對(duì)于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)而言，可以認(rèn)為向量的范數(shù)等于指示由測(cè)量所引起的法線的向量和指示由模擬所引起的法線的向量之間的差。代價(jià)函數(shù)可以是所有測(cè)量點(diǎn)的向量的范數(shù)的平方和。
[0085]此后，迭代優(yōu)化算法修改虛擬面11，以便減小代價(jià)函數(shù)VI。例如使用最小二乘法，如高斯-牛頓法(Gauss-Newton)、或斯普林格出版社(Springer) 2003年Bonnas等人的“數(shù)值優(yōu)化(Numerical Optimizat1n) ”中所描述的列文伯格-馬夸特法(Levenberg-Marquardt)。在每次迭代時(shí),該算法提出一個(gè)新的虛擬面11 ;通過(guò)此新的虛擬面11進(jìn)行的轉(zhuǎn)換Tl的模擬使得可以計(jì)算代價(jià)函數(shù)的新值VI。
[0086]例如，當(dāng)滿足停止標(biāo)準(zhǔn)時(shí)迭代過(guò)程被中斷，例如當(dāng)代價(jià)函數(shù)Vl所采用的值不能再減小時(shí)，或另外當(dāng)代價(jià)函數(shù)Vl的值小于給定閾值時(shí)。然后，我們擁有了一個(gè)虛擬面11，該虛擬面是對(duì)所測(cè)量的面10的正確估計(jì)，因?yàn)樵摐y(cè)量和通過(guò)轉(zhuǎn)換Tl對(duì)此測(cè)量的模擬之間的差異被減小。
[0087]步驟S20:具體地某于第一信號(hào)MS2實(shí)施對(duì)第二面20的估計(jì)。
[0088]構(gòu)造一個(gè)虛擬組件，該虛擬組件的一個(gè)第一面是對(duì)基于測(cè)量MSl所估計(jì)的第一面10進(jìn)行重現(xiàn)的結(jié)果，并且該虛擬組件的一個(gè)第二面是一個(gè)第二虛擬面21。步驟S3中所確定的第三轉(zhuǎn)換是用于從參考坐標(biāo)系Rl (在該參考坐標(biāo)系中表示所估計(jì)的第一面)轉(zhuǎn)到參考坐標(biāo)系R2(在該參考坐標(biāo)系中，在步驟2中所實(shí)施的測(cè)量的過(guò)程中參考了第二面20的位置)的法則。此第三轉(zhuǎn)換使得可以在空間上構(gòu)造虛擬組件，并在步驟S2中所實(shí)施的測(cè)量的過(guò)程中在與該組件(物理零件)相同的條件下以虛擬的方式對(duì)其進(jìn)行放置。
[0089]通過(guò)此初始虛擬組件對(duì)信號(hào)PS2進(jìn)行的轉(zhuǎn)換T2進(jìn)行模擬，以計(jì)算一個(gè)第二信號(hào)的估計(jì)，即，人們知道怎樣通過(guò)計(jì)算獲得虛擬組件所產(chǎn)生的(探測(cè)信號(hào)PS2的次級(jí)光束的)偏差圖。
[0090]對(duì)于此偏差圖的每個(gè)點(diǎn)而言，可以認(rèn)為向量的范數(shù)等于所測(cè)量的偏差向量和模擬的偏差向量之間的差相等。代價(jià)函數(shù)可以是這些范數(shù)的平方和。
[0091]此后，迭代優(yōu)化算法修改組件的虛擬面21，從而減小代價(jià)函數(shù)V2的值。最小二乘法，如高斯-牛頓法、或列文伯格-馬夸爾特法(施普林格出版社2003年Bonnas等人的“數(shù)值優(yōu)化”)可以用于此目的。在每次迭代時(shí)，該算法提出一個(gè)新的虛擬面21 ;通過(guò)此新的面21進(jìn)行的轉(zhuǎn)換T2的模擬使得可以計(jì)算代價(jià)函數(shù)的新值V2。例如當(dāng)代價(jià)函數(shù)的值不能再減小時(shí)，或另外當(dāng)代價(jià)函數(shù)的值小于給定閾值時(shí)，迭代過(guò)程停止。然后，我們擁有了一個(gè)虛擬面21，該虛擬面是對(duì)所測(cè)量的面20的估計(jì)E2，因?yàn)樵摐y(cè)量與通過(guò)轉(zhuǎn)換T2對(duì)此測(cè)量的模擬之間的差異較小。
[0092]有利的是，每個(gè)估計(jì)步驟S10、S20是迭代的，每次迭代在于:
[0093]a基于至少一個(gè)虛擬面11、21和該探測(cè)信號(hào)PSl、PS2執(zhí)行模擬SMl、SM2，從而獲得對(duì)所測(cè)量的信號(hào)的估計(jì)ES1、ES2 ；
[0094]b通過(guò)代價(jià)函數(shù)Vl、V2測(cè)量步驟a中所計(jì)算的估計(jì)ES1、ES2與所測(cè)量的信號(hào)MSl ；MS2之間的差異；
[0095]c如果未滿足步驟b中所測(cè)量的差異的停止標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)虛擬面11 ;12進(jìn)行修改以減小所述差異并返回步驟a;
[0096]d根據(jù)本迭代的步驟a中所考慮的該虛擬面11 ；21的值估計(jì)該面10、20。
[0097]有利的是，進(jìn)而在對(duì)所述第一面10的估計(jì)11的基礎(chǔ)上獲得對(duì)所述第二面20的估計(jì)21。
[0098]有利的是，估計(jì)步驟S10、S20包括以下步驟:在該步驟中，以解析形式表示虛擬面
11、21。此步驟所構(gòu)成的優(yōu)點(diǎn)是加快計(jì)算，并最終以在后續(xù)數(shù)值計(jì)算過(guò)程中輕易可操控的形式提供對(duì)組件的幾何結(jié)構(gòu)的估計(jì)。
[0099]圖5以示意性方式展現(xiàn)了一種用于測(cè)量由一個(gè)第一面(面10面)和一個(gè)第二面(面20面)所界定的組件的幾何結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括
[0100]-一個(gè)第一測(cè)量裝置麗I,用于由至少所述第一面10對(duì)一個(gè)第一探測(cè)信號(hào)PSl進(jìn)行的一次第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的第一信號(hào)MSl進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換的一次第一模擬使得可以獲得由至少一個(gè)第一虛擬面11對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)PSI進(jìn)行的所述第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第一估計(jì)ES1，該至少一個(gè)第一虛擬面是已知的并且以一種與在該第一信號(hào)MSl的測(cè)量過(guò)程中的所述第一面10完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系Rl中；
[0101]-一個(gè)第二測(cè)量裝置麗2，用于由至少所述第二面20對(duì)一個(gè)第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的一次第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第二信號(hào)MS2進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換的一次第二模擬使得可以獲得由至少一個(gè)第二虛擬面21對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)PS2進(jìn)行的所述第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第二估計(jì)ES2，該至少一個(gè)第二虛擬面是已知的并且以一種與在該第二信號(hào)MS2的測(cè)量過(guò)程中的所述第二面20完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系R2中；
[0102]-一個(gè)用于確定一次第三轉(zhuǎn)換的裝置MD，該轉(zhuǎn)換使得可以從該第一參考坐標(biāo)系Rl轉(zhuǎn)到該第二參考坐標(biāo)系R2
[0103]-一個(gè)第一計(jì)算裝置CMl，被配置成用于基于該第一信號(hào)MS1、所述第一模擬、一個(gè)第一虛擬面11和對(duì)該第一估計(jì)ESl和該第一信號(hào)MSl之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第一代價(jià)函數(shù)Vl對(duì)所述第一面10進(jìn)行估計(jì)；
[0104]-一個(gè)第二計(jì)算裝置CM2，被配置成用于基于該二信號(hào)MS2、所述第二模擬、一個(gè)第二虛擬面21和對(duì)該第二估計(jì)ES2和該第二信號(hào)MS2之間的差異進(jìn)行量化的第二代價(jià)函數(shù)V2對(duì)所述第二面20進(jìn)行估計(jì)。
[0105]在圖5中所展現(xiàn)的示例中，對(duì)第一表面10的估計(jì)用于對(duì)第二面20的估計(jì)。有利的是，第一計(jì)算裝置CMl實(shí)施對(duì)被第一面10反射的光信號(hào)的變形的測(cè)量；并且第二計(jì)算裝置CM2實(shí)施對(duì)該第一和第二面10、20透射的光信號(hào)的放大或放大率的測(cè)量。
[0106]可替代地，該第一計(jì)算裝置(CMl)產(chǎn)生該第一面(10)的一個(gè)法線圖，該法線圖是通過(guò)對(duì)一個(gè)光信號(hào)的偏折術(shù)測(cè)量所獲得的，該光信號(hào)由被該第一面(10)反射的一個(gè)周期光柵所組成；以及
[0107]-該第二計(jì)算裝置(CM2)實(shí)施對(duì)被該第一和該第二面(10，20)透射的一個(gè)光信號(hào)的偏折術(shù)測(cè)量。
[0108]有利的是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)包括光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量裝置麗1、MM2，該光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于實(shí)施所述系統(tǒng)特定的參考坐標(biāo)系中所表示的光學(xué)組件的面10,20的測(cè)量。
[0109]有利的是，所述測(cè)量裝置MMl、MM2中的至少一個(gè)實(shí)施一次分區(qū)測(cè)量。
[0110]有利的是，所述第一和第二測(cè)量裝置MMl、MM2實(shí)施一次分區(qū)測(cè)量。
[0111]幾何結(jié)構(gòu)的這種測(cè)量在眼鏡片中的應(yīng)用之一可以是在用例如標(biāo)稱(chēng)零件進(jìn)行機(jī)械加工之后對(duì)鏡片的對(duì)比分析，從而研究所生產(chǎn)的零件的符合度。
[0112]相應(yīng)地，需要定義所測(cè)量的眼鏡片和標(biāo)稱(chēng)零件的公共絕對(duì)數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，所測(cè)量的眼鏡片和標(biāo)稱(chēng)零件被稱(chēng)為公共數(shù)據(jù)，例如與執(zhí)行測(cè)量所在的零件相關(guān)。然后，或者通過(guò)鏡片和零件上的機(jī)械參考坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)(例如，像一個(gè)平面)，或者通過(guò)鏡片和零件上的(微小圓形類(lèi)型的)標(biāo)志的永久標(biāo)記，確定測(cè)量數(shù)據(jù)中所測(cè)量的眼鏡片的和標(biāo)稱(chēng)零件的位置。
[0113]在上文中，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”的引述意味著本發(fā)明的至少一種實(shí)施方式可以包括結(jié)合該實(shí)施例所描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性。表達(dá)“在一個(gè)實(shí)施例中”在上述詳細(xì)說(shuō)明中的各地方的出現(xiàn)不一定都指同一個(gè)實(shí)施例。同樣，不同的或可替代的實(shí)施例不一定與其他實(shí)施例不相容。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)量由一個(gè)第一面(10)和一個(gè)第二面(20)所界定的光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)的方法；所述方法包括以下步驟: -(Si)對(duì)由所述第一面(10)對(duì)一個(gè)第一探測(cè)信號(hào)(PSl)進(jìn)行的一次第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第一信號(hào)(MSl)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換的一次第一模擬使得可以獲得一個(gè)第一虛擬面(11)對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)(PSl)進(jìn)行的所述第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第一絕對(duì)估計(jì)(ESl)，該第一虛擬面是已知的并且以一種與在該第一信號(hào)(MSl)的測(cè)量過(guò)程中的所述第一面(10)完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系(Rl)中； -(S2)對(duì)由至少所述第二面(20)對(duì)一個(gè)第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的一次第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第二信號(hào)(MS2)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換的一次第二模擬使得可以獲得由至少一個(gè)第二虛擬面(21)對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的所述第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第二絕對(duì)估計(jì)(ES2)，該至少一個(gè)第二虛擬面是已知的并且以一種與在該第二信號(hào)(MS2)的測(cè)量過(guò)程中的所述第二面(20)完全相同的方式定位于一個(gè)第二測(cè)量參考坐標(biāo)系(R2)中； 其中，來(lái)自對(duì)該第一信號(hào)(MSl)的測(cè)量和對(duì)該第二信號(hào)(MS2)的測(cè)量中間的這些測(cè)量中的至少一次測(cè)量是一次分區(qū)測(cè)量； -(S3)確定一次第三轉(zhuǎn)換,該第三轉(zhuǎn)換使得可以從該第一參考坐標(biāo)系(Rl)轉(zhuǎn)到該第二參考坐標(biāo)系(R2)； -(SlO)基于該第一信號(hào)(MSl)、所述第一模擬和對(duì)該第一估計(jì)(ESl)與該第一信號(hào)(MSl)之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第一代價(jià)函數(shù)(Vl)對(duì)所述第一面(10)進(jìn)行估計(jì)； -(S20)基于該第二信號(hào)(MS2)、所述第二模擬和對(duì)該第二估計(jì)(ES2)與該第二信號(hào)(MS2)之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第二代價(jià)函數(shù)(V2)對(duì)所述第二面(20)進(jìn)行估計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)該第一信號(hào)(MSl)的測(cè)量和對(duì)該第二信號(hào)(MS2)的測(cè)量是分區(qū)測(cè)量。
3.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通過(guò)一批基本分區(qū)測(cè)量來(lái)實(shí)施所述分區(qū)測(cè)量，其中，所述基本分區(qū)測(cè)量各自測(cè)量一個(gè)基本信號(hào)，該基本信號(hào)由該面的(或這些面的)一個(gè)基本區(qū)域?qū)σ粋€(gè)探測(cè)信號(hào)進(jìn)行的一次轉(zhuǎn)換產(chǎn)生，從而使得所述基本區(qū)域覆蓋所述面的(或所述這些面)的全部。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于: -該第一信號(hào)(MSl)是由所述第一面(10)對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)(PSl)進(jìn)行的該第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的； -該第二信號(hào)(MS2)是由所述第一面(10)和所述第二面(20)對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的該第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的。
5.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于: -該第一信號(hào)(MSl)是由所述第一面(10)對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)(PSl)進(jìn)行的該第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的； -該第二信號(hào)(MS2)是由所述第二面(20)對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的該第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，每個(gè)估計(jì)步驟(S10，S20)是迭代的，每次迭代在于: a)基于至少一個(gè)虛擬面(11,21)和該探測(cè)信號(hào)(PSl；PS2)執(zhí)行該模擬(SIMLSIM2),從而獲得對(duì)所測(cè)量的信號(hào)的一個(gè)估計(jì)(ES1，ES2)； b)通過(guò)該代價(jià)函數(shù)(V1，V2)測(cè)量步驟a)中所計(jì)算的該估計(jì)(ES1，ES2)和所測(cè)量的信號(hào)(MSI ；MS2)之間的差異； c)如果未滿足步驟b)中所測(cè)量的差異的停止標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該虛擬面(11；21)進(jìn)行修改以減小所述差異并返回步驟a)； d)根據(jù)本迭代的步驟a)中所考慮的該虛擬面(11；21)的值估計(jì)該面(10，20)。
7.如權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，進(jìn)而在所述第一估計(jì)(11)的基礎(chǔ)上獲得所述第二估計(jì)(21)。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，該第一和/或該第二探測(cè)信號(hào)(PSLPS2)是一個(gè)光信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于: -該第一信號(hào)(MSl)是該第一面(10)的法線圖，該法線圖是通過(guò)對(duì)一個(gè)光信號(hào)的偏折術(shù)測(cè)量所獲得的，該光信號(hào)由被該第一面(10)反射的一個(gè)周期性光柵所組成； -所述測(cè)量該第二信號(hào)(MS2)的步驟(S2)是通過(guò)偏折術(shù)對(duì)一個(gè)由該第一和該第二面(10，20)所透射的光信號(hào)的測(cè)量。
10.如權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于: -所述測(cè)量該第一信號(hào)(MSl)的步驟(SI)是對(duì)一個(gè)被該第一面(10)反射的光信號(hào)的變形的測(cè)量； -所述測(cè)量該第二信號(hào)(MS2)的步驟(S2)是對(duì)一個(gè)被該第一和該第二面(10，20)透射的光信號(hào)的放大率的測(cè)量。
11.如權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，所述確定該第三轉(zhuǎn)換的步驟(S3)包括對(duì)該組件的厚度的測(cè)量。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述確定該第三轉(zhuǎn)換的步驟(S3)進(jìn)而包括對(duì)該組件的棱鏡的測(cè)量。
13.如權(quán)利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，這些測(cè)量步驟(SI，S2)由單個(gè)裝置所實(shí)施。
14.如權(quán)利要求1至13之一所述的方法，其特征在于，該光學(xué)組件是一個(gè)眼鏡片。
15.一種用于測(cè)量由一個(gè)第一面(10)和一個(gè)第二面(20)所界定的光學(xué)組件的幾何結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括: -一個(gè)第一測(cè)量裝置(MMl)，用于對(duì)由所述第一面(10)對(duì)一個(gè)第一探測(cè)信號(hào)(PSl)進(jìn)行的一次第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第一信號(hào)(MSl)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第一轉(zhuǎn)換的一次第一模擬使得可以獲得由一個(gè)第一虛擬面(11)對(duì)該第一探測(cè)信號(hào)(PSl)進(jìn)行的所述第一轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第一絕對(duì)估計(jì)(ESl)，該第一虛擬面是已知的并且以一種與在該第一信號(hào)(MSl)的測(cè)量過(guò)程中的所述第一面(10)完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系(Rl)中； -一個(gè)第二測(cè)量裝置(MM2)，用于對(duì)由所述第二面(20)對(duì)一個(gè)第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的一次第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的一個(gè)第二信號(hào)(MS2)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所述第二轉(zhuǎn)換的一次第二模擬使得可以獲得至少一個(gè)第二虛擬面(21)對(duì)該第二探測(cè)信號(hào)(PS2)進(jìn)行的所述第二轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的該信號(hào)的一個(gè)第二絕對(duì)估計(jì)(ES2)，該至少一個(gè)第二虛擬面是已知的并且以一種與在該第二信號(hào)(MS2)的測(cè)量過(guò)程中的所述第二面(20)完全相同的方式定位于一個(gè)第一測(cè)量參考坐標(biāo)系(R2)中； 其中，所述測(cè)量裝置(MM1，MM2)中的至少一個(gè)實(shí)施一次分區(qū)測(cè)量； -一個(gè)用于確定一次第三轉(zhuǎn)換的裝置(MD)，該第三轉(zhuǎn)換使得可以從該第一參考坐標(biāo)系(Rl)轉(zhuǎn)到該第二參考坐標(biāo)系(R2) -一個(gè)第一計(jì)算裝置(CMl)，被配置成用于基于該第一信號(hào)(MSI)、所述第一模擬、一個(gè)第一虛擬面(11)和對(duì)該第一估計(jì)(ESl)與該第一信號(hào)(MSl)之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第一代價(jià)函數(shù)(Vl)對(duì)所述第一面(10)進(jìn)行估計(jì)； -一個(gè)第二計(jì)算裝置(CM2)，被配置成用于基于該二信號(hào)(MS2)、所述第二模擬、一個(gè)第二虛擬面(21)、所述第三轉(zhuǎn)換和對(duì)該第二估計(jì)(ES2)與該第二信號(hào)(MS2)之間的差異進(jìn)行量化的一個(gè)第二代價(jià)函數(shù)(V2)對(duì)所述第二面(20)進(jìn)行估計(jì)。
16.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量裝置(MM1，麗2)中的每一個(gè)執(zhí)行一次分區(qū)測(cè)量。
17.如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其特征在于: -該第一計(jì)算裝置(CMl)實(shí)施對(duì)被該第一面(10)反射的一個(gè)光信號(hào)的變形的測(cè)量；以及 -該第二計(jì)算裝置(CM2)實(shí)施對(duì)被該第一和該第二面(10，20)透射的一個(gè)光信號(hào)的放大率的測(cè)量。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于: -該第一計(jì)算裝置(CMl)產(chǎn)生該第一面(10)的一個(gè)法線圖，該法線圖是通過(guò)對(duì)一個(gè)光信號(hào)的偏折術(shù)測(cè)量所獲得的，該光信號(hào)由被該第一面(10)反射的一個(gè)周期性光柵所組成；以及 -該第二計(jì)算裝置(CM2)通過(guò)偏折術(shù)實(shí)施對(duì)被該第一和該第二面(10，20)透射的一個(gè)光信號(hào)的測(cè)量。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK104169704SQ201380013373
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月9日
【發(fā)明者】斯泰凡·古厄, 尼庫(kù)拉斯·拉維隆尼厄, 法比恩·穆拉多雷, 阿斯馬·拉克豪埃 申請(qǐng)人:依視路國(guó)際集團(tuán)（光學(xué)總公司）