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专利号: 2020106187089
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种平面光学元件旋转平移绝对检测中心对准方法,其特征在于,所采用的装置包括激光器、准直物镜、参考光学元件、旋转平台和调整机构,所述参考光学元件置于准直物镜的下端,被测光学元件安装在旋转平台上,旋转平台安装在调整机构上,旋转平台用于旋转被测光学元件使之位于不同角度的检测位置,调整机构用于调整被测光学元件的偏心以及倾斜,使得被测光学元件在不同的旋转角度位置下,干涉条纹均为零条纹;所述激光器发出的光经过扩束准直后以理想的平面波入射到被测光学元件的表面,被测光学元件和参考面的叠加波面形成干涉条纹,并返回到CCD相机中;

具体包括以下步骤:

步骤一,在被测光学元件上选取1个特征标记点,记下其初始位置处的像素坐标为(X1,Y1);

步骤二,通过旋转平台将被测光学元件旋转一定角度,记录在n次不同旋转角度下的特征标记点像素坐标分别为(X2,Y2),....,(Xn+1,Yn+1),其中n>=2;

步骤三,在被测光学元件的旋转过程中,特征标记点的轨迹应是以旋转中心(a,b)为中

2 2 2 2 2 2 2 2

心的圆,即(x‑a) +(y‑b) =R ,整理得到,z=2ax+2by+(R‑a ‑b),其中z=x+y ,构造矩阵方程Z=XA,将特征标记点的坐标(Xj,Yj)代入矩阵方程中,其中,T ‑1 T

解此矩阵方程,得转换矩阵表示为A=[X·X] ·[X·Z],解得旋转中心坐标(a,b);

步骤四,在参考面选择i个边缘上的点,其像素坐标分别为(X1,Y1)...(Xi,Yi),将坐标点代入步骤三中的公式中,进行最小二乘法拟合得到参考面的中心坐标(a1,b1),其中i>=

3;

步骤五,参考面中心和被测元件的旋转中心偏离的像素距离为(a1‑a,b1‑b);通过调整装置将旋转装置在X,Y方向上平移使得参考光学元件的参考面中心和被测光学元件的旋转中心重合。