大尺寸光学元件高精度调平方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大尺寸光学元件高精度调平方法与装置。本发明专利技术利用高倍率显微镜对元件表面不同位置的三特征点分别进行连续多幅暗场灰度图像采集，计算图像灰度信息熵值，拟合灰度信息熵值与显微镜轴向移动距离曲线，通过搜寻曲线中极小值的方法，获得正焦位置，获得各特征点离焦量。设计一种两板式弹性预紧，两点调整俯仰与侧摆的调平装置。通过建立离焦量与调整量换算模型，将三特征点处的离焦量换算为两调整点的调整量，进行调平操作。本发明专利技术解决了大尺寸光学元件在显微镜全范围扫描检测过程中出现的因光学元件与显微镜焦平面的不平行而造成的离焦问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种大尺寸光学元件的高精度调平方法与装置。
技术介绍
在对光学元件表面进行全范围扫描暗场疵病成像检测中，部分被检元件尺寸大且部分存在楔角，如应用于ICF(惯性约束核聚变)系统中的取样反射镜镜面尺寸达到415_^415_1，带有0.4°楔角，经换算可知镜片在厚度方向的偏差达到2. 9mm，而高倍率时显微镜的焦深仅几十微米，若被检表面与显微镜焦平面不平行，不仅在扫描采集图像吋，因离焦采集不到清晰的图像，影响疵病的识别，而且更会造成高倍率疵病数字化判读过程中采集不到所对应的疵病图像，引起误读与错读。需要寻找ー种快速、高精度的调平方法，实现大尺寸元件的高精度调平。常用的空间调平方法主要基于姿态角传感系统，利用姿态角传感系统获得当前元件位姿，通过建立该位姿与显微镜焦平面数学模型，获得调整量，进行调平操作。该方法获得元件位姿的过程较复杂、耗费时间长且精度不高，因此需寻找ー种新的针对大尺寸光学元件的快速、高精度调平方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决大尺寸光学元件进行全范围暗场疵病扫描成像过程中因光学元件与显微镜焦平面不平行而出现的离焦现象，提供ー种大尺寸元件高精度调平方法与装置。大口径光学元件高精度调平方法的步骤如下I)移动ニ维导轨利用高倍显微镜在光学元件表面寻找到第一表面特征点；所述的表面特征点指光学元件表面的疵病、擦痕具有信息特征的点；2)利用高倍显微镜对第一表面特征点进行等步长连续多幅暗场灰度图像采集；所述的暗场灰度图像是指用单束LED冷光源发射的平行光束照射光学元件表面的第一表面特征点产生散射光线，散射光线被高倍显微镜收集，形成暗场灰度图像；3)计算灰度图像的灰度信息熵H1，所述的灰度信息熵Hl由下式表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种大口径光学元件高精度调平方法，其特征在于它的步骤如下 1)移动ニ维导轨(S5)利用高倍显微镜(Sll)在光学元件(S2)表面寻找到第一表面特征点(A);所述的表面特征点指光学元件表面的疵病、擦痕具有信息特征的点； 2)利用高倍显微镜(Sll)对第一表面特征点(A)进行等步长连续多幅暗场灰度图像采集；所述的暗场灰度图像是指用单束LED冷光源(SI)发射的平行光束照射光学元件(S2)表面的第一表面特征点(A)产生散射光线，散射光线被高倍显微镜(Sll)收集,形成暗场灰度图像； 3)计算灰度图像的灰度信息熵H1，所述的灰度信息熵Hl由下式表示2.根据权利要求I所述的ー种大口径光学元件调平方法，其特征在于所述的步骤7)为 2.I)取高倍显微镜(Sll)的焦平面为坐标系XOY平面，坐标系原点位ニ维导轨(S5)的运动起始点；取第一表面特征点(A)、第二表面特征点(B)、第三表面特征点(C)所在平面为 α，并记三点的坐标分别为 UA, lk, zA), (xB, yB, zB), (xc, yc, zc),其中 zA = (I1, zB = d2, zc=d3, xA, yA, xB, yB, xc, yc通过记录ニ维导轨(S5)的移动量得到；平面α的方程可表示为；(Y1Z2-Y2Z1) (x-xA) + (X2Z1-X1Z2) (y-yA) +(XiY2-X2Yi) (z_zA) = O 其中 X1 = xA_xB, Y1 = yA-yB, Z1=ZA_ZB = cI1-Cl2 ; 一 xa_xc，Y2 — I (Tl C，^2 一 za_zc — d1_d3 ；.2.2)将固定球铰(S9)、左调节手轮(S7)、右调节手轮(S6)投影到平面α上，得到第一投影点(R)、第二投影点(P)、第三投影点(T);固定球铰(S9)、左...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨甬英，曹频，陈晓钰，王世通，卓永模，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：