本發(fā)明涉及大口徑光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑平面鏡拼接檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)方法，尤其適用于在無精密調(diào)整裝置狀態(tài)下的對(duì)準(zhǔn)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，大口徑光學(xué)平面反射鏡越來越多的應(yīng)用于大口徑光學(xué)系統(tǒng)中，如空間望遠(yuǎn)鏡等?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)大口徑平面反射鏡多采用瑞奇康蒙檢測(cè)或拼接檢測(cè)，瑞奇康蒙檢測(cè)法中需要引入一大口徑球面鏡，該檢測(cè)方式具有很大的局限性。子孔徑拼接檢測(cè)利用小口徑干涉儀實(shí)現(xiàn)對(duì)大口徑光學(xué)平面反射鏡的全口徑覆蓋檢測(cè)，各子孔徑間對(duì)準(zhǔn)通常是通過精密機(jī)械調(diào)整裝置保證的，然而在平面鏡口徑過大(平面鏡口徑大于精密機(jī)械行程)時(shí)，檢測(cè)時(shí)所需調(diào)整裝置行程往往超過調(diào)整機(jī)構(gòu)的最大行程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和迫切技術(shù)需求，本發(fā)明提出一種大口徑平面反射鏡拼接對(duì)準(zhǔn)方法，解決在無精密調(diào)整裝置狀態(tài)下大口徑平面反射鏡的拼接對(duì)準(zhǔn)測(cè)量問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明拼接對(duì)準(zhǔn)方法包括如下步驟：

一種大口徑平面鏡拼接檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對(duì)被檢測(cè)光學(xué)平面反射鏡進(jìn)行子孔徑規(guī)劃，使得各子孔徑對(duì)被檢測(cè)光學(xué)平面反射鏡全口徑覆蓋；

(2)在各子孔徑重疊區(qū)域粘貼靶標(biāo)；

(3)執(zhí)行各規(guī)劃子孔徑的干涉檢測(cè)；

(4)在各子孔徑干涉檢測(cè)結(jié)果中，分別確定各子孔徑的靶標(biāo)中心坐標(biāo)；

(5)以其中一個(gè)子孔徑的靶標(biāo)中心坐標(biāo)為基準(zhǔn)，傳遞換算各子孔徑的靶標(biāo)中心坐標(biāo)，進(jìn)而完成拼接對(duì)準(zhǔn)；

(6)在完成拼接對(duì)準(zhǔn)后，對(duì)各子孔徑檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接處理，得到被檢測(cè)鏡面的全口徑面形。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

在檢測(cè)結(jié)果中標(biāo)記出靶標(biāo)在水平X方向的最大與最小值分別為x_max與x_min，在豎直Y方向的最大與最小值分別為y_max與y_min，則該靶標(biāo)的中心像素坐標(biāo)為((x_max+x_min)/2,(y_max+y_min)/2)。

進(jìn)一步地，所述步驟(5)的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

令第一子孔徑與第二子孔徑有一個(gè)重疊區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)靶標(biāo)S1，該靶標(biāo)在第一子孔徑內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₁₂，在第二子孔徑內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₂₁；第二子孔徑與第三子孔徑存在一個(gè)重疊區(qū)域同樣該區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)靶標(biāo)S2，其在第二子孔徑內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₂₃，在第三子孔徑內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₃₂；

分別記第一子孔徑、第二子孔徑、第三子孔徑的檢測(cè)結(jié)果為S₁、S₂、S₃；

以第一子孔徑的檢測(cè)結(jié)果為基準(zhǔn)，通過坐標(biāo)換算得到第二子孔徑對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果為S₂-(T₂₁-T₁₂)，通過坐標(biāo)換算得到第三子孔徑對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果為S₃-(T₃₂-T₂₃+T₁₂-T₂₁)；

對(duì)于多個(gè)子孔徑，按照上述相同方式完成各子孔徑間位置關(guān)系傳遞計(jì)算。

進(jìn)一步地，各子孔徑對(duì)被檢測(cè)光學(xué)平面反射鏡全口徑覆蓋且相鄰子孔徑間重疊面積不低于檢測(cè)子孔徑面積的25％。

本發(fā)明為子孔徑拼接檢測(cè)技術(shù)中提供了一種對(duì)準(zhǔn)方法，該方法可以在無精密調(diào)整裝置的狀態(tài)下完成各檢測(cè)子孔徑的對(duì)準(zhǔn)，從而為全口徑面形的獲得提供保障。

附圖說明

圖1為本發(fā)明對(duì)準(zhǔn)方法流程圖；

圖2為子孔徑規(guī)劃的一個(gè)實(shí)施例示意圖；

圖3為相鄰子孔徑重疊區(qū)域示意圖；

圖4為靶標(biāo)位置示意圖；

圖5為靶標(biāo)在檢測(cè)結(jié)果效果示意圖；

圖6為標(biāo)記靶標(biāo)位置示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1為本發(fā)明對(duì)準(zhǔn)方法流程圖，包括以下步驟：

(1)對(duì)被檢測(cè)光學(xué)平面反射鏡進(jìn)行子孔徑規(guī)劃。各子孔徑對(duì)被檢測(cè)光學(xué)平面反射鏡全口徑覆蓋且相鄰子孔徑間重疊面積不低于檢測(cè)子孔徑面積的25％。

(2)在各子孔徑重疊區(qū)域粘貼圓形靶標(biāo)；

(3)完成各規(guī)劃子孔徑的干涉檢測(cè)，切換水平方向檢測(cè)子孔徑可通過拉動(dòng)鏡面完成，切換豎直方向子孔徑可通過墊方磚的方式實(shí)現(xiàn)?；谏鲜鰧?duì)準(zhǔn)方式其對(duì)準(zhǔn)精度可以保證在5cm內(nèi)。

(4)在子孔徑干涉檢測(cè)結(jié)果中，靶標(biāo)處檢測(cè)結(jié)果為無數(shù)據(jù)，可以通過檢測(cè)軟件Metropro標(biāo)記出各子孔徑中靶標(biāo)的位置。靶標(biāo)在檢測(cè)結(jié)果中顯示為黑色圓孔，可以分別標(biāo)記出該圓孔在水平X方向的最大與最小值分別為x_max與x_min；豎直Y方向的最大與最小值分別為y_max與y_min。則該靶標(biāo)中心的像素坐標(biāo)為((x_max+x_min)/2,(y_max+y_min)/2)；

(5)在得到各靶標(biāo)中心在各子孔徑中像素位置坐標(biāo)后，進(jìn)行各子孔徑間位置關(guān)系計(jì)算，該計(jì)算通過靶標(biāo)坐標(biāo)傳遞完成。

以三個(gè)子孔徑為例，若子孔徑1與子孔徑2有一個(gè)重疊區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)靶標(biāo)，該靶標(biāo)在子孔徑1內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₁₂，在子孔徑2內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₂₁；子孔徑2與子孔徑3存在一個(gè)重疊區(qū)域同樣該區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)靶標(biāo)，其在子孔徑2內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₂₃，在子孔徑3內(nèi)的中心像素坐標(biāo)記為T₃₂；以子孔徑1為基準(zhǔn)子孔徑，其檢測(cè)結(jié)果記為S₁，則子孔徑2(檢測(cè)結(jié)果記為S₂)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)變換為S₂-(T₂₁-T₁₂)，子孔徑3(檢測(cè)結(jié)果記為S₃)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)變換為S₃-(T₃₂-T₂₃+T₁₂-T₂₁)；對(duì)于多個(gè)子孔徑情況，可通過上述方式利用靶標(biāo)完成各子孔徑間位置關(guān)系計(jì)算。(6)在完成拼接對(duì)準(zhǔn)后即可結(jié)合相應(yīng)的拼接算法對(duì)各子孔徑檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接處理，得到被檢測(cè)鏡面的全口徑面形。拼接算法可采用最小二乘擬合算法，Zernike擬合算法等等。

圖2為子孔徑規(guī)劃的一個(gè)實(shí)施例示意圖。圖2為對(duì)一長(zhǎng)條形平面反射鏡進(jìn)行干涉測(cè)量，檢測(cè)共規(guī)劃了三個(gè)子孔徑，從左到右分別為子孔徑1、子孔徑2、子孔徑3，通過三個(gè)子孔徑完成了對(duì)被檢測(cè)平面反射鏡的全口徑覆蓋，同時(shí)相鄰子孔徑間具有一個(gè)重疊區(qū)域，如圖3所示。

子孔徑拼接檢測(cè)中需要知道各子孔徑間相對(duì)位置關(guān)系，通過相對(duì)位置關(guān)系對(duì)各子孔徑檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而得到全口徑面形結(jié)果。

干涉檢測(cè)前在光學(xué)鏡面上貼置靶標(biāo)，如圖4所示，在子孔徑1與子孔徑2重合區(qū)域貼靶標(biāo)1，在子孔徑2與子孔徑3重合位置貼靶標(biāo)2。

靶標(biāo)在子孔徑干涉檢測(cè)結(jié)果中顯示形式為圖5所示，其數(shù)據(jù)類型為No Data。在檢測(cè)結(jié)果中顯示為黑色圓孔，可以分別標(biāo)記出該圓孔在水平X方向的最大與最小值分別為x_max與x_min；豎直Y方向的最大與最小值分別為y_max與y_min，如圖5所示。則該靶標(biāo)中心的像素坐標(biāo)為((x_max+x_min)/2,(y_max+y_min)/2)。通過該方法可以依次讀出靶標(biāo)1在子孔徑1中的位置，靶標(biāo)1在子孔徑2中的位置，靶標(biāo)2在子孔徑2中的位置及靶標(biāo)2在子孔徑3中的位置。

由于在子孔徑2中可以同時(shí)得到靶標(biāo)1與靶標(biāo)2的位置，則通過子孔徑2建立3個(gè)子孔徑間聯(lián)系。在得到各子孔徑位置關(guān)系后，即可通過后續(xù)拼接算法計(jì)算得到全口徑面形。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。