一种白光干涉仪待测量工件自动定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的白光干涉仪待测量工件自动定位方法及装置，针对白光干涉仪的测量工件的过程中工件的定位问题，通过将干涉物镜或载物台的二维倾角转换为线性轴的移动量，得到了工件中心顶点的位置，并进一步地通过计算干涉物镜或载物台的转动一定角度时线性轴的偏移量得到了测量任意位置时各轴的运动量实现工件任意位置的测量。这一过程借助了计算机精确的计算精度和速度，大大提高工件的定位速度，同时也降低了仪器的使用难度与工作量。

A method and device for automatic positioning of the workpiece to be measured by a white light interferometer

The invention provides a white light interferometer to measure workpiece automatic positioning method and device, aiming at the problem of the workpiece positioning process measuring white light interferometer in the two-dimensional angle through interference lens or carrier is converted to linear axis movement, the workpiece center top position, and through further calculation interference objective or the stage of rotating a certain angle when the linear axis offset has been measured at any position to realize the measurement of the workpiece at any position of each axis when the amount of exercise. This process has greatly improved the positioning speed of the workpiece, and reduced the difficulty and workload of the instrument with the help of the precise calculation speed and accuracy of the computer.

【技术实现步骤摘要】
一种白光干涉仪待测量工件自动定位方法及装置
本专利技术涉及光学检测
，尤其涉及一种白光干涉仪待测量工件自动定位方法及装置。
技术介绍
在光学检测领域中，白光干涉仪是一种用于评价表面粗糙度的常用检测设备。由于白光干涉仪的检测范围很小，通常为1mm2左右，因此为了更有效评价光学元件表面的粗糙度，通常在表面选取多个采样点进行平均处理进而作为整个光学表面的粗糙度检测结果。为了准确可靠地评价被测平面的粗糙度情况，一般几十毫米口径的小型平面元件需要检测3～8个点即可，而对于几百毫米口径的大口径光学元件而言每个表面均需测量十几甚至是几十个采样点。对于每个点的检测都需完成定位、条纹调整、多次测量等重复操作，若以上步骤均由手动完成则势必造成检测效率低下。在上述检测过程中定位是一个至关重要的环节。若采用白光干涉仪检测曲面(球面、非球面、自由曲面)工件时，每一测量点的位置及方向均不相同，因此需要检测设备各个轴同时移动实现定位。同时又因为各个轴不是相互独立的，转动轴的运动对线性位置产生了影响，采用手动的方式很难将干涉物镜定位到正确位置，因此每次定位时都需要重新寻找干涉条纹。这一过程不仅耗时较长，且严重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白光干涉仪待测量工件自动定位方法，其特征在于，包括：将待测量工件放置在白光干涉仪的载物台上，调节所述白光干涉仪的镜头与所述待测量工件表面之间的距离和角度，以使得干涉条纹呈现于所述白光干涉仪的干涉图像的中央位置；调整所述白光干涉仪的干涉物镜与所述待测量工件的相对姿态角直到所述干涉条纹的中心位于所述干涉图像的中心位置；获取所述载物台的当前线性坐标轴位置(x,y,z)以及所述干涉物镜相对载物台平面的姿态角度(α,β)，根据所述待测量工件的曲率半径计算所述待测量工件的中心点所在位置(xo,yo,zo)；控制所述载物台的线性轴移动至预设位置(xo,yo,zo)，并控制所述干涉物镜相对所述载物台平面的...

【技术特征摘要】
1.一种白光干涉仪待测量工件自动定位方法，其特征在于，包括：将待测量工件放置在白光干涉仪的载物台上，调节所述白光干涉仪的镜头与所述待测量工件表面之间的距离和角度，以使得干涉条纹呈现于所述白光干涉仪的干涉图像的中央位置；调整所述白光干涉仪的干涉物镜与所述待测量工件的相对姿态角直到所述干涉条纹的中心位于所述干涉图像的中心位置；获取所述载物台的当前线性坐标轴位置(x,y,z)以及所述干涉物镜相对载物台平面的姿态角度(α,β)，根据所述待测量工件的曲率半径计算所述待测量工件的中心点所在位置(xo,yo,zo)；控制所述载物台的线性轴移动至预设位置(xo,yo,zo)，并控制所述干涉物镜相对所述载物台平面的姿态角度为零，以将所述干涉物镜轴线重置为竖直姿态或将所述载物台平面重置为水平姿态；调节所述干涉物镜的Z轴方向相对于所述待测量工件表面的距离直至出现所述干涉条纹中心位于干涉图像的中心位置；获取待测量工件坐标系原点在设备坐标系中的当前坐标(xo,yo,zo)，以完成所述待测量工件原点位置设置；在所述待测量工件上选取任意一点的坐标P(xl,yl,zl)，计算并控制白光干涉仪的线性轴移动量(X,Y,Z)及转动轴转动角度调整干涉条纹中心位于干涉图像的中心位置以完成对所述任意一点的定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述载物台的当前线性坐标轴位置(x,y,z)以及所述干涉物镜相对载物台平面的姿态角度(α,β)，根据所述待测量工件的曲率半径计算所述待测量工件的中心点所在位置(xo,yo,zo)，包括：其中，R为所述待测量工件表面的曲率半径，γ为干涉物镜轴线方向与载物台所在平面的夹角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述干涉物镜轴线方向与载物台所在平面的夹角γ，具体为：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算并控制白光干涉仪的线性轴移动量(X,Y,Z)，包括：其中，Δx及Δy为由于所述待测量工件绕Z轴转动产生的偏移量，f(x,y,R,L)及g(x,y,R,L)为干涉物镜摆动在Y轴及Z轴方向产生的偏移量，L为干涉物镜摆臂长度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待测量工件绕Z轴转动产生的偏移量Δx及Δy，具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，王绍治，隋永新，杨怀江，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22