本發(fā)明涉及光學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法及標(biāo)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代光刻技術(shù)要求光刻物鏡系統(tǒng)中的平面、球面、非球面等光學(xué)元件的面形誤差的均方根值達到亞納米量級，因此光刻物鏡系統(tǒng)對光學(xué)元件面形加工和絕對檢測技術(shù)提出了極高的要求。為了實現(xiàn)光學(xué)元件面形的亞納米加工精度，在光學(xué)元件面形誤差絕對檢測技術(shù)實現(xiàn)亞納米檢測精度的基礎(chǔ)上，必須精確標(biāo)定用于面形誤差檢測的干涉測量中成像畸變，否則含有成像畸變的面形誤差檢測結(jié)果在指導(dǎo)光學(xué)元件面形精修過程中會引入坐標(biāo)映射誤差，從而降低光學(xué)元件面形的加工精度。

現(xiàn)有技術(shù)中，干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法主要有兩類：一類是，基于干涉測量裝置光學(xué)設(shè)計參數(shù)計算成像畸變(J.E.Hayden,and T.S.Lewis,“Distortion correction method for aspheric optical testing”,Proceedings of SPIE,4101,57(2000))；另一類是，基于規(guī)則網(wǎng)格標(biāo)記點標(biāo)定干涉測量中成像畸變(J.S.Taylor,P.Gabella,R.Hudyma,et.al.,“Final report for Lith 112high-NA optics for the Micro-Exposure tool(MET)”,UCRL-ID-146679(2001))。

基于干涉測量裝置光學(xué)設(shè)計參數(shù)計算成像畸變，是在已知干涉測量裝置全部光學(xué)設(shè)計參數(shù)的前提下，通過光學(xué)設(shè)計軟件(如，CodeV和Zemax)進行光線追跡，從而計算干涉測量裝置的成像畸變。該方法只需要進行光線追跡計算，不涉及復(fù)雜的光機加工和集成裝調(diào)過程，然而通常情況下很難獲得干涉測量裝置中商用光學(xué)部件(如，激光干涉儀主機和標(biāo)準(zhǔn)鏡頭)的詳細設(shè)計參數(shù)。此外，該方法無法反映干涉測量裝置在光學(xué)加工和系統(tǒng)裝調(diào)過程引入的成像畸變。

基于規(guī)則網(wǎng)格標(biāo)記點標(biāo)定干涉測量中成像畸變是利用在被檢光學(xué)元件表面制作規(guī)則的網(wǎng)格型標(biāo)記點，網(wǎng)格型標(biāo)記點與被檢光學(xué)元件一起通過干 涉測量裝置成像。由于干涉測量裝置存在成像畸變，每個標(biāo)記點的成像放大率不同，通過測量每個標(biāo)記點實際放大率和理想放大率的差別從而校正干涉測量裝置的成像畸變。該方法可以標(biāo)定干涉測量裝置由于光學(xué)設(shè)計、光學(xué)加工和系統(tǒng)裝配導(dǎo)致的成像畸變，然而該方法需要在被檢光學(xué)元件表面加工或沉積網(wǎng)格型標(biāo)記點，該過程可能會損傷被檢光學(xué)元件表面，因此不適用于高精度被檢光學(xué)元件的原位成像畸變標(biāo)定。

因此，亟需一種不破壞被測光學(xué)元件表面、結(jié)構(gòu)簡單，且可以實現(xiàn)高精度干涉測量中成像畸變原位檢測的方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有干涉測量中成像畸變原位檢測的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢測精度不高、且在標(biāo)定時會破壞被檢光學(xué)元件表面的技術(shù)缺陷，提供一種干涉測量中成像畸變的標(biāo)定系統(tǒng)，包括干涉測量裝置、調(diào)整機構(gòu)、球冠網(wǎng)格板和數(shù)據(jù)處理裝置，所述球冠網(wǎng)格板上分布有標(biāo)記孔以及由所述標(biāo)記孔標(biāo)記而成的坐標(biāo)軸，所述球冠網(wǎng)格板的曲率半徑與對被檢光學(xué)元件曲率半徑相同，用于對所述被檢光學(xué)元件進行畸變標(biāo)定；

所述調(diào)整機構(gòu)，用于調(diào)整所述光學(xué)被檢光學(xué)元件處于所述干涉測量裝置共焦干涉檢測位置，所述被檢光學(xué)元件被檢區(qū)域中心、所述球冠網(wǎng)格板的幾何中心與所述干涉測量裝置的光軸重合，并調(diào)整所述球冠網(wǎng)格板的坐標(biāo)軸與所述干涉測量裝置CCD探測器的坐標(biāo)軸重合；

所述干涉測量裝置，用于對所述球冠網(wǎng)格板及所述被檢光學(xué)元件進行干涉檢測，獲取所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔的干涉圖和所述被檢光學(xué)元件的干涉圖；

所述數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔的干涉圖數(shù)據(jù)計算畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系，得到畸變函數(shù)模型；還用于根據(jù)所述被檢光學(xué)元件的干涉圖及所述畸變函數(shù)模型，計算得到所述被檢光學(xué)元件的面形誤差；

所述干涉測量裝置與所述調(diào)整機構(gòu)相對設(shè)置，所述被檢光學(xué)元件設(shè)置于所述調(diào)整機構(gòu)上，所述球冠網(wǎng)格板設(shè)置于所述干涉測量裝置與所述被檢光學(xué)元件之間。

作為優(yōu)選，所述球冠網(wǎng)格板為金屬結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記孔為錐形通孔。

作為優(yōu)選，所述調(diào)整結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺和五維調(diào)整臺，所述轉(zhuǎn)臺設(shè)置于所述五維調(diào)整臺上；所述五維調(diào)整臺用于調(diào)整所述被檢光學(xué)元件的空間位置，使所述被檢光學(xué)元件及所述球冠網(wǎng)格板被檢區(qū)域中心與所述干涉測量裝置光軸重合；所述轉(zhuǎn)臺用于調(diào)整所述球冠網(wǎng)格板的幾何中心與所述干涉測量裝置的光軸重合。

作為優(yōu)選，所述球冠網(wǎng)格板還包括固定結(jié)構(gòu)，用于將所述球冠網(wǎng)格板固定于所述被檢光學(xué)元件上。

作為優(yōu)選，所述干涉測量裝置提取球冠網(wǎng)格板中心標(biāo)記孔與相鄰四個標(biāo)記孔的平均像素間隔作為理想放大率，并將所有標(biāo)記孔與中心標(biāo)記孔的單位像素間隔作為實際放大率，根據(jù)所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔含畸變干涉圖數(shù)據(jù)，計算所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，得到畸變函數(shù)模型。

相應(yīng)地，本發(fā)明還包括一種干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法，包括以下步驟：

S1、調(diào)整被檢光學(xué)元件處于干涉測量裝置的共焦干涉檢測位置，使所述被檢光學(xué)元件表面在CCD探測器上清晰成像，所述被檢光學(xué)元件被檢區(qū)域中心與所述干涉測量裝置光軸重合；

S2、將球冠網(wǎng)格板放置于所述干涉測量裝置與所述被檢光學(xué)元件之間，所述球冠網(wǎng)格板一側(cè)與所述被檢光學(xué)元件表面接觸，調(diào)整所述網(wǎng)格板標(biāo)記孔的幾何中心與所述干涉測量裝置光軸重合，并使所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔的坐標(biāo)軸分別與所述干涉測量裝置CCD探測器的坐標(biāo)軸重合；所述球冠網(wǎng)格板根據(jù)被檢光學(xué)元件的曲率半徑及口徑參數(shù)設(shè)計而成，所述球冠網(wǎng)格板為帶有標(biāo)記孔及坐標(biāo)軸的不透光結(jié)構(gòu)；

S3、利用所述干涉測量裝置對所述球冠網(wǎng)格板及所述被檢光學(xué)元件進行干涉檢測，獲取所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔的含畸變干涉圖；

S4、根據(jù)所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔含畸變干涉圖數(shù)據(jù)，并提取球冠網(wǎng)格板中心標(biāo)記孔與相鄰四個標(biāo)記孔的平均像素間隔作為理想放大率，將所有標(biāo)記孔與中心標(biāo)記孔的單位像素間隔作為實際放大率，計算所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，得到畸變函數(shù)模型；

S5、將所述球冠網(wǎng)格板取下，利用所述干涉測量裝置對所述被檢光學(xué) 元件進行干涉測量，獲得所述被檢光學(xué)元件含畸變干涉圖；

S6、利用所述畸變函數(shù)模型及所述被檢光學(xué)元件含畸變干涉圖，求解所述被檢光學(xué)元件無畸變干涉圖，從而獲得所述被檢光學(xué)元件畸變干涉圖中的面形誤差，完成對所述被檢光學(xué)元件的畸變標(biāo)定。

作為優(yōu)選，所述步驟S2中，所述球冠網(wǎng)格板與所述被檢光學(xué)元件接觸的表面曲率半徑與被檢光學(xué)元件曲率半徑相同，同時在X軸和Y軸上制作可以標(biāo)識坐標(biāo)軸方向的標(biāo)記孔。

作為優(yōu)選，所述步驟S4包括以下步驟：

S41、去除所述球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔含畸變干涉圖的噪聲點；

S42、通過計算球冠網(wǎng)格板每個標(biāo)記孔全部像素坐標(biāo)的算術(shù)平均值，求得球冠網(wǎng)格板每個標(biāo)記孔含畸變的幾何中心坐標(biāo)；

S43、以球冠網(wǎng)格板中心標(biāo)記孔與相鄰四個標(biāo)記孔的平均像素間隔作為理想放大率，每個標(biāo)記孔與中心標(biāo)記孔的單位像素間隔作為實際放大率，根據(jù)理想放大率計算每個標(biāo)記孔幾何中心的無畸變坐標(biāo)，從而獲得每個標(biāo)記孔幾何中心的畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，得到畸變函數(shù)模型。

作為優(yōu)選，步驟S43中，畸變函數(shù)模型為二階或四階多項式，通過每個標(biāo)記孔幾何中心的畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系表示。

作為優(yōu)選，步驟S43中，所述畸變函數(shù)模型為二階多項式畸變函數(shù)模型：

u＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄y²+a₅xy，

v＝b₀+b₁x+b₂y+b₃x²+b₄y²+b₅xy

其中，a₀ a₁ a₂ a₃ a₄ a₅和b₀ b₁ b₂ b₃ b₄ b₅是對應(yīng)多項式函數(shù)的系數(shù)。(u,v)為球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔幾何中心的含畸變CCD坐標(biāo)，(x，y)為球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔幾何中心無畸變坐標(biāo)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的通過設(shè)置獨立網(wǎng)格板，來進行干涉測量中成像畸變的標(biāo)定，能夠在不破壞被測光學(xué)元件表面的情況下，通過簡單的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)干涉測量中成像畸變原位檢測的有益效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的干涉測量中成像畸變的標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明干涉測量中成像畸變的標(biāo)定系統(tǒng)中球冠網(wǎng)格板的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明提供的干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法的流程圖。

圖標(biāo)說明：

1、干涉測量裝置 2、球冠網(wǎng)格板

3、被檢光學(xué)元件 4、調(diào)整機構(gòu)

41、轉(zhuǎn)臺 42、五維調(diào)整臺

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何能夠在不破壞被檢光學(xué)元件表面的前提下，實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高的干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法。

本發(fā)明的干涉測量中成像畸變的標(biāo)定系統(tǒng)中，在進行標(biāo)定之前首先需要制作獨立的網(wǎng)格板。其中，網(wǎng)格板為其上均勻分布有標(biāo)定孔的薄球冠結(jié)構(gòu)，球冠網(wǎng)格板根據(jù)被檢光學(xué)元件的曲率半徑和口徑等參數(shù)設(shè)計而成。由于在標(biāo)定時，薄球冠網(wǎng)格板將與被檢光學(xué)元件被檢測的表面緊密接觸，因此，薄球冠網(wǎng)格板與被檢光學(xué)元件接觸的表面曲率半徑需與被檢光學(xué)元件曲率半徑相同。薄球冠網(wǎng)格板上均勻分布的標(biāo)記孔分布范圍為可以覆蓋被檢光學(xué)元件的被檢區(qū)域，同時在薄球冠網(wǎng)格板上還制作有X軸和Y軸，薄球冠網(wǎng)格板的X軸和Y軸通過可以標(biāo)識坐標(biāo)軸方向的特定標(biāo)記孔來表示。

圖1為本發(fā)明干涉測量中成像畸變的標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。具體包括：干涉測量裝置1、調(diào)整機構(gòu)4、球冠網(wǎng)格板2和數(shù)據(jù)處理裝置5。

球冠網(wǎng)格板2上均勻分布有標(biāo)記孔及由所述標(biāo)記孔標(biāo)記而成的坐標(biāo)軸，球冠網(wǎng)格板2的曲率半徑與對被檢光學(xué)元件3曲率半徑相同，用于對被檢光學(xué)元件3進行畸變標(biāo)定。

調(diào)整機構(gòu)4，用于調(diào)整光學(xué)被檢光學(xué)元件3處于干涉測量裝置1共焦干涉檢測位置，被檢光學(xué)元件3被檢區(qū)域中心、球冠網(wǎng)格板2的幾何中心與所述干涉測量裝置1的光軸重合，并調(diào)整球冠網(wǎng)格板2的坐標(biāo)軸與干涉測 量裝置1的CCD探測器坐標(biāo)軸重合。被檢光學(xué)元件3被檢區(qū)域為其有效區(qū)域。

干涉測量裝置1，用于對球冠網(wǎng)格板2及被檢光學(xué)元件3進行干涉檢測，獲取球冠網(wǎng)格板2標(biāo)記孔的干涉圖和被檢光學(xué)元件3的干涉圖。

數(shù)據(jù)處理裝置5，用于根據(jù)球冠網(wǎng)格板2標(biāo)記孔的干涉圖數(shù)據(jù)計算畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)的關(guān)系，得到畸變函數(shù)；還用于根據(jù)被檢光學(xué)元件3的干涉圖及畸變函數(shù)，計算得到被檢光學(xué)元件3的面形誤差，從而完成干涉測量中成像畸變的標(biāo)定。

干涉測量裝置1與調(diào)整機構(gòu)4相對設(shè)置，被檢光學(xué)元件3設(shè)置于調(diào)整機構(gòu)4上，球冠網(wǎng)格板2設(shè)置于干涉測量裝置1與被檢光學(xué)元件3之間，球冠網(wǎng)格板2可拆卸的與光學(xué)被檢光學(xué)元件3表面接觸。

在本發(fā)明的一個具體實施例中，干涉測量裝置1為商用激光干涉儀1，調(diào)整機構(gòu)4由轉(zhuǎn)臺41和和五維調(diào)整臺42構(gòu)成，五維調(diào)整臺42可以前后、左右及向上運動。如圖2所示，球冠網(wǎng)格板2將與被檢光學(xué)元件3表面緊密接觸，故球冠網(wǎng)格板2與被檢光學(xué)元件3接觸的表面曲率半徑R需與被檢光學(xué)元件3曲率半徑相同，球冠網(wǎng)格板2與被檢光學(xué)元件3不接觸的表面R’與R組成同心圓。球冠網(wǎng)格板2為利用金屬或其他不透光材料制作的而成，其上帶有均勻分布標(biāo)記孔，均勻分布的標(biāo)記孔分布范圍覆蓋被檢光學(xué)元件3的全部被檢區(qū)域，同時在X軸和Y軸上制作可以標(biāo)識坐標(biāo)軸方向的標(biāo)記孔。本實施例中被檢光學(xué)元件3為球面鏡，球冠網(wǎng)格板2也為曲面結(jié)構(gòu)，為了使標(biāo)記孔更好地透光，因此，本實施例中的標(biāo)記孔為錐形通孔，且錐形通孔徑向縮小的方向靠近被檢光學(xué)元件3一側(cè)。

具體工作過程為：首先通過五維調(diào)整臺42調(diào)整被檢光學(xué)元件3的位置和傾斜姿態(tài)使其處于干涉測量裝置1的共焦干涉檢測位置，通過干涉測量裝置1調(diào)焦使被檢光學(xué)元件3在干涉測量裝置1的CCD探測器上能夠清晰成像。然后，通過五維調(diào)整臺5調(diào)整被檢光學(xué)元件3的空間位置，使其被檢區(qū)域中心與干涉測量裝置1光軸重合。

將球冠網(wǎng)格板2安裝于被檢光學(xué)元件2上，具體地，球冠網(wǎng)格板2還包括固定機構(gòu)，用于將球冠網(wǎng)格板2固定，在本實施例中，球冠網(wǎng)格板2的固定結(jié)構(gòu)可以可拆卸的將球冠網(wǎng)格板2固定于被檢光學(xué)元件3的鏡框上。 調(diào)整固定結(jié)構(gòu)，使得球冠網(wǎng)格板2與被檢光學(xué)元件3表面接觸或間隔0.1mm左右以避免球冠網(wǎng)格板2對被檢光學(xué)元件3表面造成損傷；通過調(diào)整轉(zhuǎn)臺41使球冠網(wǎng)格板2的幾何中心與干涉測量裝置1的光軸重合(由于干涉測量裝置1的發(fā)出的光照射于球冠網(wǎng)格板2上，并為圓形圖案，因此將該圓形圖案的中心，與球冠網(wǎng)格板2上位于中心位置的標(biāo)記孔對準(zhǔn)即可使得球冠網(wǎng)格板2的幾何中心與干涉測量裝置1的光軸重合)，并通過轉(zhuǎn)臺4調(diào)整球冠網(wǎng)格板2的角度使球冠網(wǎng)格板2標(biāo)記孔的坐標(biāo)軸(X軸、Y軸)與干涉測量裝置1的CCD探測器上的坐標(biāo)軸(X軸、Y軸)重合。

干涉測量裝置1對球冠網(wǎng)格板2及被檢光學(xué)元件3進行干涉檢測，此時被檢光學(xué)元件3和球冠網(wǎng)格板2同時成像在干涉測量裝置1的CCD探測器上，由于球冠網(wǎng)格板2為不透光材質(zhì)制作而成，因此僅有球冠網(wǎng)格板2標(biāo)記孔區(qū)域存在干涉圖，因此CCD將僅僅顯示若干個等間隔分布標(biāo)記孔的干涉圖。

數(shù)據(jù)處理裝置5提取干涉測量過程中干涉測量裝置1的CCD探測器輸出的多幀移相干涉圖數(shù)據(jù)，并利用標(biāo)記孔區(qū)域每幀干涉圖光強會產(chǎn)生較大變化，而非標(biāo)記孔區(qū)域的光強基本固定的特征去除CCD干涉圖的噪聲點。通過計算每個標(biāo)記孔全部像素坐標(biāo)的算術(shù)平均值，求得標(biāo)記孔的幾何中心坐標(biāo)(u_i,v_i)，該坐標(biāo)就代表相應(yīng)標(biāo)記孔的CCD坐標(biāo)位置，從而獲得球冠網(wǎng)格板2每個標(biāo)記孔幾何中心的含畸變CCD坐標(biāo)(u,v)。數(shù)據(jù)處理裝置5提取球冠網(wǎng)格板2中心標(biāo)記孔與相鄰四個標(biāo)記孔的平均像素間隔作為理想放大率，并將所有標(biāo)記孔與中心標(biāo)記孔的單位像素間隔作為實際放大率。因此，每個標(biāo)記孔的實際放大率與理想放大率的差別即為該標(biāo)記孔位置的成像畸變，獲取畸變坐標(biāo)和無畸變坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，也即畸變函數(shù)。

將球冠網(wǎng)格板2取下，干涉測量裝置1再次進行干涉檢測，從而獲取被檢光學(xué)元件3的干涉圖，數(shù)據(jù)處理裝置5根據(jù)被檢光學(xué)元件3的干涉圖及之前計算得到的畸變函數(shù)，計算得到被檢光學(xué)元件3的面形誤差，從而完成干涉測量過程中的成像畸變標(biāo)定。

對應(yīng)于本發(fā)明中的干涉測量中成像畸變的標(biāo)定系統(tǒng)，本發(fā)明還包括一種本發(fā)明干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法。請參閱圖3，示出了本發(fā)明干涉測量中成像畸變的標(biāo)定方法一個具體實施例的流程圖。

在進行標(biāo)定時，執(zhí)行步驟S1，首先調(diào)整被檢光學(xué)元件處于干涉測量裝置的共焦干涉檢測位置，通過調(diào)焦使被檢光學(xué)元件表面在CCD探測器上清晰成像，然后通過調(diào)整被檢光學(xué)元件的空間位置，使被檢光學(xué)元件被檢區(qū)域中心與干涉測量裝置的光軸重合。具體地，通過由轉(zhuǎn)臺和五維調(diào)整臺組成的調(diào)整機構(gòu)來調(diào)整被檢光學(xué)元件及球冠網(wǎng)格板。

執(zhí)行步驟S2，將球冠網(wǎng)格板放置于干涉測量裝置與被檢光學(xué)元件之間，并使球冠網(wǎng)格板與被檢光學(xué)元件表面緊密接觸，也可使球冠網(wǎng)格板與被檢光學(xué)元件表面間隔0.1mm左右的距離，以避免球冠網(wǎng)格板對被檢光學(xué)元件表面造成損傷。調(diào)整球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔的幾何中心與干涉測量裝置的光軸重合，球冠網(wǎng)格板的X軸、Y軸分別與干涉測量裝置CCD探測器的X軸、Y軸重合。

執(zhí)行步驟S3，利用干涉測量裝置進行干涉檢測，被檢光學(xué)元件和球冠網(wǎng)格板同時成像在干涉測量裝置的CCD探測器上。由于球冠網(wǎng)格板為帶有標(biāo)記孔的不透光結(jié)構(gòu)，因此僅有球冠網(wǎng)格板的標(biāo)記孔區(qū)域存在干涉圖，因此CCD探測器上將僅僅顯示若干個等間隔分布標(biāo)記孔的干涉圖。

執(zhí)行步驟S4，根據(jù)干涉測量過程中在所述干涉測量裝置的CCD探測器輸出的多幀移相含畸變干涉圖數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理，得到畸變多項式函數(shù)模型。

具體地，步驟S4還包括以下步驟：S41、球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔區(qū)域每幀含畸變干涉圖光強會產(chǎn)生較大變化，而非標(biāo)記孔區(qū)域的光強基本固定，根據(jù)這一特征去除CCD探測器上干涉圖的噪聲點；S42、通過計算球冠網(wǎng)格板每個標(biāo)記孔全部像素坐標(biāo)的算術(shù)平均值，求得球冠網(wǎng)格板每個標(biāo)記孔含畸變的幾何中心坐標(biāo)，該幾何中心坐標(biāo)就代表相應(yīng)標(biāo)記孔的CCD坐標(biāo)位置，也即球冠網(wǎng)格板每個標(biāo)記孔幾何中心的含畸變CCD坐標(biāo)(u,v)。

S43、以球冠網(wǎng)格板中心標(biāo)記孔與相鄰四個標(biāo)記孔的平均像素間隔作為理想放大率，以每個標(biāo)記孔與中心標(biāo)記孔的單位像素間隔作為實際放大率。每個標(biāo)記孔的實際放大率與理想放大率的差別即為該標(biāo)記孔位置的成像畸變。根據(jù)理想放大率可以計算每個標(biāo)記孔幾何中心的理想坐標(biāo)，即無畸變坐標(biāo)(x,y)?；冏鴺?biāo)和無畸變坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系通過二階或四階多項式描述。本實施例中給出了二階多項式畸變函數(shù)模型：

u＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄y²+a₅xy，

v＝b₀+b₁x+b₂y+b₃x²+b₄y²+b₅xy

其中，a₀ a₁ a₂ a₃ a₄ a₅和b₀ b₁ b₂ b₃ b₄ b₅是對應(yīng)多項式函數(shù)的系數(shù)。(u,v)為球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔幾何中心的含畸變CCD坐標(biāo)，(x，y)為球冠網(wǎng)格板標(biāo)記孔幾何中心無畸變坐標(biāo)。

利用最小二乘擬合法求解多項式系數(shù)的方法求解上述多項式畸變函數(shù)模型的系數(shù)a和b，從而確定畸變函數(shù)，具體求解過程為：

令，u＝Ωa，v＝Ωb

其中，a＝[a₀ a₁ a₂ a₃ a₄ a₅]^T，u＝[u₁ u₂ u₃ … u_n]^T，

b＝[b₀ b₁ b₂ b₃ b₄ b₅]^T，v＝[v₁ v₂ v₃ … v_n]^T，

u_n為第n個網(wǎng)格板標(biāo)記孔幾何中心的含畸變CCD橫坐標(biāo)，vn為第n個網(wǎng)格板標(biāo)記孔幾何中心的含畸變CCD縱坐標(biāo)，n為正整數(shù)。

a＝(Ω^TΩ)^-1Ω^Tu＝Ω⁺u，b＝(Ω^TΩ)^-1Ω^Tv＝Ω⁺v

其中，Ω⁺是Ω的廣義逆。

執(zhí)行步驟S5，將所述球冠網(wǎng)格板取下，利用所述干涉測量裝置對所述被檢光學(xué)元件進行干涉測量，獲得所述被檢光學(xué)元件含畸變干涉圖；

執(zhí)行步驟S6，利用所述畸變函數(shù)模型及所述被檢光學(xué)元件含畸變干涉圖，求解所述被檢光學(xué)元件無畸變干涉圖，從而獲得所述被檢光學(xué)元件畸變干涉圖中的面形誤差，完成對所述被檢光學(xué)元件的畸變標(biāo)定。

本發(fā)明通過設(shè)置獨立網(wǎng)格板，來進行干涉測量中成像畸變的標(biāo)定，能夠在不破壞被測光學(xué)元件表面的情況下，通過簡單的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)干涉測量中成像畸變原位檢測的有益效果。

以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。