一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置和方法，裝置包括菲索移相干涉儀，平面標(biāo)準(zhǔn)鏡，被測(cè)平面鏡，千分表，千分表支架，大理石平臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)，六維調(diào)整平臺(tái)，方鏡，計(jì)算機(jī)，標(biāo)記平面鏡。其中標(biāo)記平面鏡的中心位置有十字刻線；方鏡左右表面中心有垂直于上表面的刻線，上表面有兩個(gè)過上表面中心的十字刻線，兩十字刻線連線長度已知，方向與長邊平行。該裝置通過方鏡和標(biāo)記平面鏡上刻線標(biāo)示的使用，將被測(cè)平面鏡的側(cè)面刻線標(biāo)示轉(zhuǎn)移到測(cè)出的面形圖中，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量被測(cè)平面鏡面形的同時(shí)，標(biāo)定出被測(cè)平面鏡的中心、側(cè)面刻線標(biāo)示在面形圖上的對(duì)應(yīng)位置和圖像的像素分辨率，即確定出了檢測(cè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，從而為加工人員根據(jù)檢測(cè)結(jié)果度修正被測(cè)平面鏡面形提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]光刻鏡頭是一個(gè)由幾十片鏡片組成的復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，鏡面的面形誤差要求小于0.2nm。如此高精度的鏡面面形需要反復(fù)加工檢測(cè)，即每一次加工后，檢測(cè)面形是否滿足要求，不滿足則需要用加工設(shè)備修正。反復(fù)檢測(cè)和修正中除了需要高精度的檢測(cè)面形數(shù)據(jù)以夕卜，還需要將檢測(cè)的坐標(biāo)系與加工的坐標(biāo)系對(duì)準(zhǔn)，否則加工不收斂。因此檢測(cè)人員需要向加工人員提供的數(shù)據(jù)包括，被測(cè)件的面形數(shù)據(jù)，面形數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，像素的分辨率。
[0003]目前加工中常用的判斷鏡子是否安裝到位的方法是利用工件的中心和工件側(cè)面邊緣的一條刻線進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，即加工坐標(biāo)系的中心為工件的中心,加工坐標(biāo)系的標(biāo)記方向?yàn)閭?cè)面邊緣的刻線在加工面的投影點(diǎn)與中心的連線。為了將被測(cè)件的中心和側(cè)面刻線位置反應(yīng)到檢測(cè)數(shù)據(jù)中，常用的方法是將被測(cè)件的側(cè)面刻線在被測(cè)鏡表面的對(duì)應(yīng)位置做標(biāo)記，并在檢測(cè)數(shù)據(jù)中將標(biāo)記點(diǎn)的位置識(shí)別出來。這樣做的缺點(diǎn)是標(biāo)記點(diǎn)不易做準(zhǔn)確，且由于標(biāo)記點(diǎn)形狀不規(guī)則帶來識(shí)別標(biāo)記點(diǎn)位置存在誤差，使得提供給加工人員的檢測(cè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系存在誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置和方法，實(shí)現(xiàn)了在提供被測(cè)件的面形數(shù)據(jù)的同時(shí)，標(biāo)定出被測(cè)平面鏡的中心、側(cè)面刻線標(biāo)示在面形圖上的對(duì)應(yīng)位置和圖像的像素分辨率，即確定出了檢測(cè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，從而為加工人員根據(jù)檢測(cè)結(jié)果度修正被測(cè)件面形提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置，該裝置包括:菲索移相干涉儀，平面標(biāo)準(zhǔn)鏡，被測(cè)平面鏡，千分表，千分表支架，大理石平臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)，第一六維調(diào)整平臺(tái)，方鏡，第二六維調(diào)整平臺(tái)，計(jì)算機(jī)和標(biāo)記平面鏡，其中:
[0006]第一六維調(diào)整平臺(tái)和第二六維調(diào)整平臺(tái)放于轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)放于大理石平臺(tái)上；
[0007]方鏡放于第二六維調(diào)整平臺(tái)上，第二六維調(diào)整平臺(tái)可在六個(gè)自由度調(diào)節(jié)方鏡；
[0008]被測(cè)平面鏡放于第一六維調(diào)整平臺(tái)上，第一六維調(diào)整平臺(tái)可在六個(gè)自由度調(diào)節(jié)被測(cè)平面鏡；
[0009]在大理石平臺(tái)上安裝上千分表和千分表支架，千分表與被測(cè)平面鏡的外邊緣接觸；
[0010]被測(cè)平面鏡側(cè)邊緣的刻線、方鏡的左表面的刻線、右表面的刻線大致共面；
[0011]平面標(biāo)準(zhǔn)鏡裝在菲索移相干涉儀的前端，并位于平面鏡的上方幾厘米處；
[0012]計(jì)算機(jī)與菲索移相干涉儀連接，可控制菲索移相干涉儀，時(shí)時(shí)顯示干涉條紋圖像，并獲得菲索移相干涉儀的CCD坐標(biāo)系下的面形數(shù)據(jù)，且含圖像處理算法，該算法可將不連續(xù)的面形數(shù)據(jù)分離出來，提取面形數(shù)據(jù)中的特征點(diǎn)。
[0013]進(jìn)一步的，所述標(biāo)記平面鏡的中心有十字刻線。
[0014]進(jìn)一步的，所述被測(cè)平面鏡的側(cè)面邊緣有垂直于被測(cè)面的刻線。
[0015]進(jìn)一步的，所述被方鏡為正方體，左表面有過中心的刻線，其方向與上表面垂直；右表面有過中心的刻線，其方向與上表面垂直；上表面有第一十字刻線和第二十字刻線，第一十字刻線和第二十字刻線的中心連線長為某一確定值山該連線的方向與方鏡的長邊平行，該連線的中點(diǎn)在上表面的中心，方鏡的下表面磨毛。
[0016]另外本發(fā)明提供一種使用上述的標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法，該標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法具體如下:
[0017]步驟31:確定轉(zhuǎn)臺(tái)的中心在上對(duì)應(yīng)點(diǎn)；
[0018]步驟32:轉(zhuǎn)臺(tái)的中心、方鏡上表面第一^^字刻線中心和第二十字刻線的中心在上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)共線，且方向與的X方向平行；
[0019]步驟33:對(duì)準(zhǔn)被測(cè)平面鏡的中心與轉(zhuǎn)臺(tái)的中心；
[0020]步驟54:被測(cè)平面鏡與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡平行；
[0021]步驟35:調(diào)整被測(cè)平面鏡側(cè)邊緣的刻線、方鏡的左表面的刻線、方鏡的右表面的刻線共面；
[0022]步驟36:獲取檢測(cè)結(jié)果。
[0023]進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)臺(tái)的中心、方鏡上表面第一^^字刻線中心和第二十字刻線的中心在上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)共線，且方向與的X方向平行的步驟如下:
[0024]步驟321:調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)，使方鏡上表面與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡平行:調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)，根據(jù)計(jì)算機(jī)獲得的方鏡上表面對(duì)應(yīng)的干涉條紋數(shù)量，將方鏡上表面與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡調(diào)平行；
[0025]步驟322:計(jì)算機(jī)獲得菲索移相干涉儀的冗0坐標(biāo)系下的面形數(shù)據(jù)，分離出標(biāo)記平面鏡的面形數(shù)據(jù)和方鏡的上表面的面形數(shù)據(jù)，提取出標(biāo)記平面鏡的面形數(shù)據(jù)中的十字刻線的中心點(diǎn)的坐標(biāo)“1113，71113)，方鏡的上表面的面形數(shù)據(jù)中的十字刻線的中心點(diǎn)的坐標(biāo)“1115，7-),方鏡的上表面的面形數(shù)據(jù)中的十字刻線的中心點(diǎn)的坐標(biāo)“1116，并判斷這三個(gè)點(diǎn)的連線是否共線，若不共線，則調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)，直到這三個(gè)點(diǎn)共線；
[0026]步驟823:調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)，判斷“1113，71113)、“1115，力仙)、“1116，?比)的連線方向是否與冗0的X方向平行，若不平行，則轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，直到平行為止。
[0027]進(jìn)一步的，獲取檢測(cè)結(jié)果，包括計(jì)算機(jī)控制菲索移相干涉儀獲得面形數(shù)據(jù)，分離得到的被測(cè)平面鏡的面形數(shù)據(jù)，并給出被測(cè)平面鏡的中心點(diǎn)在圖像上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置為“1113，71113〉，被測(cè)平面鏡的側(cè)邊緣刻線在圖像上的對(duì)應(yīng)標(biāo)記方向?yàn)椤并堑腦方向，方鏡上表面第一十字刻線和第二十字刻線的中心連線長為山每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離即像素分辨率為^8的計(jì)算公式如下式所示:
—4
〔0。28〕4^1115-^1116^+(71115-7,,,,)2 ’ —丨
[0029]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0030]1〉、相對(duì)于現(xiàn)有常用的在被測(cè)鏡表面做記號(hào)來確定檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法，本發(fā)明的方法可以更精確的以被測(cè)平面鏡的中心和側(cè)邊緣的刻線確定出檢測(cè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，從而提高檢測(cè)坐標(biāo)系與加工坐標(biāo)系的對(duì)準(zhǔn)精度。
[0031]2)、相對(duì)于現(xiàn)有常用的在被測(cè)平面鏡表面做記號(hào)來確定檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法，本發(fā)明的方法由于不用在被測(cè)面表面上做標(biāo)記，不會(huì)污染破壞被測(cè)面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置的示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的標(biāo)記轉(zhuǎn)臺(tái)的中心在(0上對(duì)應(yīng)位置的裝置的示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的標(biāo)記平面鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明的標(biāo)記平面鏡的上表面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明的方鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6為本發(fā)明的方鏡的上表面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖7為本發(fā)明的被測(cè)平面鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖8為本發(fā)明的標(biāo)記平面鏡面形的示意圖；
[0040]圖9為本發(fā)明的標(biāo)記平面鏡和方鏡的上表面面形的示意圖；
[0041]圖10為本發(fā)明的標(biāo)記平面鏡中心和方鏡的上表面的兩十字刻線中心共線的示意圖；
[0042]圖11為本發(fā)明的標(biāo)記平面鏡中心和方鏡的上表面的兩十字刻線中心共線且與方向的X方向平行的示意圖；
[0043]圖12為本發(fā)明的在平面鏡和方鏡的上表面面形的示意圖；
[0044]圖13為本發(fā)明的被測(cè)平面鏡的檢測(cè)結(jié)果的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0046]圖1為本發(fā)明的在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置的示意圖，圖2為為本發(fā)明的標(biāo)記轉(zhuǎn)臺(tái)的中心在￠^0上對(duì)應(yīng)位置的裝置的示意圖，包含菲索移相干涉儀101，平面標(biāo)準(zhǔn)鏡102，被測(cè)平面鏡103，千分表104，千分表支架105，大理石平臺(tái)106，轉(zhuǎn)臺(tái)107，第一六維調(diào)整平臺(tái)108，方鏡110，第二六維調(diào)整平臺(tái)109，計(jì)算機(jī)111，標(biāo)記平面鏡112。其中標(biāo)記平面鏡112的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示3，標(biāo)記平面鏡112為圓柱體，其口徑為厘米量級(jí)，如可為150臟。其圓周面有一條寬度為05111111)的刻線1122，長度與標(biāo)記平面鏡112的圓柱體厚度(2軸向)一樣，方向沿2軸向，標(biāo)記平面鏡112的上表面有十字刻線1121，每條刻線長度約為11 (如2111111)，每條刻線寬度約為4 (如0.05111111)。如圖5所示，方鏡110為正方體或六方體，例如采用尺寸為1(3111X1(3111X1(3111正方體，其X軸負(fù)方向的XI面有寬度哥2 (如0.05111111),長度為12(如1(3111)的刻線1101，刻線1101方向沿2軸向，且位于方鏡110的V軸方向中間位置；其乂軸正方向的12面的對(duì)應(yīng)位置處有一個(gè)相同的刻線1104，其方向與上表面垂直；方鏡110的上表面如圖6所示，有十字刻線1102和十字刻線1103，尺寸分別為2111111X2111111，十字刻線1102和十字刻線1103的中心連線長為￠1(^0.5(3111)，方向與方鏡110的長邊平行，中點(diǎn)在上表面的中心，其中刻線寬度0.05111111，方鏡110的下表面磨毛。如圖7所示，被測(cè)平面鏡103的口徑為80臟，，其側(cè)面邊緣有一條寬度0.05111111的刻線1031，長度與被測(cè)平面鏡103的厚度一樣，方向與平面鏡103的上表面垂直。其中第一六維調(diào)整平臺(tái)108和第二六維調(diào)整平臺(tái)109放于轉(zhuǎn)臺(tái)107上，轉(zhuǎn)臺(tái)107放于大理石平臺(tái)106上；方鏡110放于第二六維調(diào)整平臺(tái)109上，第二六維調(diào)整平臺(tái)109可在六個(gè)自由度調(diào)節(jié)方鏡110 ;被測(cè)平面鏡103放于第一六維調(diào)整平臺(tái)108上，第一六維調(diào)整平臺(tái)108可在六個(gè)自由度調(diào)節(jié)被測(cè)平面鏡103 ;在大理石平臺(tái)106上安裝上千分表104和千分表支架105，千分表104與被測(cè)平面鏡103的外邊緣接觸；被測(cè)平面鏡103側(cè)邊緣的刻線1031、方鏡110的左表面的刻線1101、右表面的刻線1104大致共面；平面標(biāo)準(zhǔn)鏡102裝在菲索移相干涉儀101的前端，并位于平面鏡103的上方幾厘米處；計(jì)算機(jī)110與菲索移相干涉儀101連接，可控制菲索移相干涉儀101，時(shí)時(shí)顯示干涉條紋圖像，并獲得菲索移相干涉儀101的CCD坐標(biāo)系下的面形數(shù)據(jù)1111，如圖8、9、10、11、12、13所示，且含圖像處理算法，該算法可將不連續(xù)的面形數(shù)據(jù)分離出來，提取面形數(shù)據(jù)中的特征點(diǎn)。
[0047]本發(fā)明的在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法，具體實(shí)施步驟如下:
[0048]步驟(I)、搭建如圖2所示的測(cè)量平臺(tái)，標(biāo)記轉(zhuǎn)臺(tái)107的中心在C⑶上對(duì)應(yīng)點(diǎn)，具體步驟如下:
[0049]步驟a)、調(diào)節(jié)第一六維調(diào)整平臺(tái)108，使標(biāo)記平面鏡112與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡102平行:調(diào)節(jié)第一六維調(diào)整平臺(tái)108，根據(jù)計(jì)算機(jī)110獲得的標(biāo)記平面鏡112的干涉條紋數(shù)量，將標(biāo)記平面鏡112與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡102調(diào)平行；
[0050]步驟b)、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)107旋轉(zhuǎn)360度，每轉(zhuǎn)45度，計(jì)算機(jī)110獲得標(biāo)記平面鏡112的面形數(shù)據(jù)1112，如圖8所示，提取出其中十字刻線1113的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(Xlll3，y1113)，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算，若坐標(biāo)變化量大于等于I個(gè)像素，則調(diào)節(jié)第一六維調(diào)整平臺(tái)108，直到(x1113，y1113)的變化量小于I個(gè)像素，認(rèn)為標(biāo)記平面鏡112的中心和轉(zhuǎn)臺(tái)107的中心已對(duì)準(zhǔn)，且(x1113，Y1113)就是轉(zhuǎn)臺(tái)的中心在C⑶上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置，記錄該位置。
[0051]步驟(2)、調(diào)節(jié)，使得轉(zhuǎn)臺(tái)107的中心、方鏡110上表面第一^h字刻線1102中心和第二十字刻線1103的中心在CCD上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)共線，且方向與CCD的X方向平行，具體步驟如下:
[0052]步驟a)、調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)109，使方鏡110上表面與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡102平行:調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)109，根據(jù)計(jì)算機(jī)110獲得的方鏡110上表面對(duì)應(yīng)的干涉條紋數(shù)量，將方鏡110上表面與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡102調(diào)平行；
[0053]步驟b)、計(jì)算機(jī)110獲得如圖9所示的面形數(shù)據(jù)1111，分離出標(biāo)記平面鏡112的面形數(shù)據(jù)1112和方鏡110的上表面的面形數(shù)據(jù)1114，提取出標(biāo)記平面鏡112的面形數(shù)據(jù)1112中的十字刻線1113的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(x1113，y1113)，方鏡110的上表面的面形數(shù)據(jù)1114中的十字刻線1115的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(x1115，y1115)，方鏡110的上表面的面形數(shù)據(jù)1114中的十字刻線1116的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(x1116，y1116)，并判斷這三個(gè)點(diǎn)的連線是否共線，若不共線，則調(diào)節(jié)六維調(diào)整平臺(tái)109，直到這三個(gè)點(diǎn)共線，共線后的面形圖像如圖10所示；
[0054]步驟C)、如圖 11 所示，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái) 107,判斷(x1113, y1113)、(x1115, y1115)、(x1116，y1116)的連線方向是否與CCD的X方向平行，若不平行，則轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)107，直到平行為止。
[0055]步驟(3)、如圖1所示，取下標(biāo)記平面鏡112，換上被測(cè)平面鏡103，裝上千分表支架105和千分表104，其中千分表104與被測(cè)平面鏡103的外邊緣接觸，被測(cè)平面鏡103側(cè)邊緣的刻線1031、方鏡110的左表面的刻線1101、方鏡110的右表面的刻線1104大致共面；
[0056]步驟⑷、對(duì)準(zhǔn)被測(cè)平面鏡103的中心與轉(zhuǎn)臺(tái)107的中心:轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)107 —周，每轉(zhuǎn)45度記錄千分表104的讀數(shù)，然后分析比較讀數(shù)大小，并根據(jù)讀數(shù)差調(diào)整被測(cè)平面鏡103的位置，直到轉(zhuǎn)動(dòng)一周的讀數(shù)誤差小于閾值(^(屯的大小由千分表精度和被測(cè)平面鏡103的圓度確定)，認(rèn)為被測(cè)平面鏡103的中心與轉(zhuǎn)臺(tái)107的中心已對(duì)準(zhǔn)；
[0057]步驟(5)、被測(cè)平面鏡103與標(biāo)準(zhǔn)鏡102平行:調(diào)節(jié)第一六維調(diào)整平臺(tái)108，根據(jù)計(jì)算機(jī)110獲得的被測(cè)平面鏡103的干涉條紋數(shù)量，將被測(cè)平面鏡103與標(biāo)準(zhǔn)鏡102平行。
[0058]步驟(6)、被測(cè)平面鏡103側(cè)邊緣的刻線1031、方鏡110的左表面的刻線1101、方鏡110的右表面的刻線1104共面:人眼從方鏡110的右表面觀察，移動(dòng)人眼位置，直到方鏡110的左表面的刻線1101被方鏡110的右表面的刻線1104擋??；然后調(diào)節(jié)第一六維調(diào)整平臺(tái)108，直到被測(cè)平面鏡103側(cè)邊緣的刻線1031和方鏡110的左表面的刻線1101被方鏡110的右表面的刻線1104擋住，即只能看到一條刻線時(shí)停止調(diào)節(jié)，認(rèn)為此時(shí)被測(cè)平面鏡103側(cè)邊緣的刻線1031、方鏡110的左表面的刻線1101和方鏡110的右表面的刻線1104已共面。
[0059]步驟(7)、獲取檢測(cè)結(jié)果:計(jì)算機(jī)110控制菲索移相干涉儀101獲得如圖12所示的面形數(shù)據(jù)1111，分離得到如圖13所示的被測(cè)平面鏡103的面形數(shù)據(jù)1117，并給出被測(cè)平面鏡103的中心在圖像上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置為，被測(cè)平面鏡103的側(cè)邊緣刻線1031在圖像上的對(duì)應(yīng)標(biāo)記方向?yàn)榈腦方向，圖像的像素分辨率為￡, 2的計(jì)算公式如下式所示:
0.5,..「鍾。1￡= I「⑶ 11 01X610
10060」\2~7\2 ^
[0061]本發(fā)明未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
[0062]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)所作的變換或者替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明所包含的范圍內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置，其特征在于:該裝置包括:菲索移相干涉儀(101)，平面標(biāo)準(zhǔn)鏡(102)，被測(cè)平面鏡(103)，千分表(104)，千分表支架(105)，大理石平臺(tái)(106)，轉(zhuǎn)臺(tái)(107)，第一六維調(diào)整平臺(tái)(108)，方鏡(110)，第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)，計(jì)算機(jī)(111)和標(biāo)記平面鏡(112)，其中: 第一六維調(diào)整平臺(tái)(108)和第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)放于轉(zhuǎn)臺(tái)(107)上，轉(zhuǎn)臺(tái)(107)放于大理石平臺(tái)(106)上； 方鏡(110)放于第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)上，第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)可在六個(gè)自由度調(diào)節(jié)方鏡(110)； 被測(cè)平面鏡(103)放于第一六維調(diào)整平臺(tái)(108)上，第一六維調(diào)整平臺(tái)(108)可在六個(gè)自由度調(diào)節(jié)被測(cè)平面鏡(103)； 在大理石平臺(tái)(106)上安裝上千分表(104)和千分表支架(105)，千分表(104)與被測(cè)平面鏡(103)的外邊緣接觸； 被測(cè)平面鏡(103)側(cè)邊緣的刻線(1031)、方鏡(110)的左表面的刻線(1101)、右表面的刻線(1104)大致共面； 平面標(biāo)準(zhǔn)鏡(102)裝在菲索移相干涉儀(101)的前端，并位于平面鏡(103)的上方幾厘米處； 計(jì)算機(jī)(110)與菲索移相干涉儀(101)連接，可控制菲索移相干涉儀(101)，時(shí)時(shí)顯示干涉條紋圖像，并獲得菲索移相干涉儀(101)的CCD坐標(biāo)系下的面形數(shù)據(jù)，且含圖像處理算法，該算法可將不連續(xù)的面形數(shù)據(jù)分離出來，提取面形數(shù)據(jù)中的特征點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置，其特征在于:所述標(biāo)記平面鏡(112)的中心有十字刻線(1121)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置，其特征在于:所述被測(cè)平面鏡(103)的側(cè)面邊緣有垂直于被測(cè)面的刻線(1031)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在平面鏡檢測(cè)中標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置，其特征在于:所述被方鏡(110)為正方體，左表面有過中心的刻線(1101),其方向與上表面垂直；右表面有過中心的刻線(1104)，其方向與上表面垂直；上表面有第一^h字刻線(1102)和第二十字刻線(1103)，第一^h字刻線(1102)和第二十字刻線(1103)的中心連線長為某一確定值d，該連線方向與方鏡(110)的長邊平行，該連線的中點(diǎn)在上表面的中心，方鏡(110)的下表面磨毛。
5.一種使用權(quán)利要求1所述的標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的裝置標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法其特征在于:該標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法具體如下: 步驟S1:確定轉(zhuǎn)臺(tái)的中心在CCD上對(duì)應(yīng)點(diǎn)； 步驟S2:轉(zhuǎn)臺(tái)(107)的中心、方鏡(110)上表面第一^h字刻線(1102)中心和第二十字亥IJ線(1103)的中心在(XD上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)共線，且方向與(XD的X方向平行； 步驟S3:對(duì)準(zhǔn)被測(cè)平面鏡(103)的中心與轉(zhuǎn)臺(tái)(107)的中心； 步驟S4:被測(cè)平面鏡(103)與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡(102)平行； 步驟S5:調(diào)整被測(cè)平面鏡(103)側(cè)邊緣的刻線(1031)、方鏡(110)的左表面的刻線(1101)、方鏡(110)的右表面的刻線(1104)共面； 步驟S6:獲取檢測(cè)結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所示的標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法，其特征在于:轉(zhuǎn)臺(tái)(107)的中心、方鏡(110)上表面第一^h字刻線(1102)中心和第二十字刻線(1103)的中心在CCD上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)共線，且方向與CCD的X方向平行的步驟如下: 步驟S21:調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)，使方鏡(110)上表面與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡(102)平行:調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)，根據(jù)計(jì)算機(jī)(110)獲得的方鏡(110)上表面對(duì)應(yīng)的干涉條紋數(shù)量，將方鏡(110)上表面與平面標(biāo)準(zhǔn)鏡(102)調(diào)平行； 步驟S22:計(jì)算機(jī)(110)獲得菲索移相干涉儀(101)的CCD坐標(biāo)系下的面形數(shù)據(jù)(1111)，分離出標(biāo)記平面鏡(112)的面形數(shù)據(jù)(1112)和方鏡(110)的上表面的面形數(shù)據(jù)(1114)，提取出十字刻線(1113)的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(x1113，ylll3)，十字刻線(1115)的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(x1115，ylll5)，十字刻線(1116)的中心點(diǎn)的坐標(biāo)(x1116，ylll6)，并判斷這三個(gè)點(diǎn)的連線是否共線，若不共線，則調(diào)節(jié)第二六維調(diào)整平臺(tái)(109)，直到這三個(gè)點(diǎn)共線； 步驟 S23:調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)(107),判斷(x1113, ylll3)、(x1115, ylll5)、(Xm6，yine)的連線方向是否與CCD的X方向平行，若不平行，則轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)(107)，直到平行為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所示的標(biāo)記檢測(cè)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的方法，其特征在于:獲取檢測(cè)結(jié)果，包括計(jì)算機(jī)(110)控制菲索移相干涉儀(101)獲得面形數(shù)據(jù)(1111)，分離得到的被測(cè)平面鏡(103)的面形數(shù)據(jù)(1117)，并給出被測(cè)平面鏡(103)的中心點(diǎn)在圖像上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置為(x1113，ylll3)，被測(cè)平面鏡(103)的側(cè)邊緣刻線(1031)在圖像上的對(duì)應(yīng)標(biāo)記方向?yàn)镃CD的X方向，方鏡(110)上表面十字刻線(1102)和第二十字刻線(1103)的中心連線長為d，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離即像素分辨率為ε，ε的計(jì)算公式如下式所示:

d ε —.-- ο
V(X 1115 - Xm6)2 + (jl 115 - y 丨丨丨6)2.Ρ^
【文檔編號(hào)】G01B11/25GK104315997SQ201410620938
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】徐富超, 李云, 王安定 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所