一種面形檢測(cè)裝置與檢測(cè)方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種面形檢測(cè)裝置與檢測(cè)方法，面形檢測(cè)裝置包括激光光源組件、波前編碼器、分光器件、透鏡、陣列探測(cè)器以及控制模塊。面形檢測(cè)方法：將激光光源組件發(fā)出的光照射波前編碼器，經(jīng)波前編碼器調(diào)制的出射光透過分光器件、透鏡成像至待測(cè)區(qū)一表面，該表面反射的光經(jīng)過透鏡、分光器件進(jìn)入陣列探測(cè)器；控制模塊控制波前編碼器以在待測(cè)區(qū)一表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑；陣列探測(cè)器記錄并保存對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)的光斑的圖像，將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高精度小范圍和低精度大范圍兩種模式之間的切換；可測(cè)量二維物體，適合在線檢測(cè)安裝在同步輻射光束線上的光學(xué)元件。
【專利說明】
一種面形檢測(cè)裝置與檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及鏡面物體的二維面形檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種面形檢測(cè)裝置與檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在同步輻射領(lǐng)域，對(duì)X射線光束進(jìn)行傳播和調(diào)制的光束線上用到大量的光學(xué)元件，如反射鏡、單色器等。光學(xué)元件的表面面形誤差，特別是傾斜度誤差，影響到光束質(zhì)量。為了提高同步輻射裝置的性能，必須在實(shí)施面形測(cè)量的基礎(chǔ)上對(duì)光束線進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于任何一種面形測(cè)量設(shè)備，受限于探測(cè)傳感元件的有限像素陣列數(shù)，存在測(cè)量精度-測(cè)量范圍的矛盾，即測(cè)量精度高的設(shè)備，其測(cè)量范圍低，而測(cè)量范圍高的設(shè)備，其測(cè)量精度較低。
[0003]同時(shí)，現(xiàn)有的同步輻射光學(xué)元件面形檢測(cè)方法，如干涉儀無法測(cè)量強(qiáng)彎曲的表面(大變形范圍)，基于細(xì)光束掃描的長(zhǎng)程面形儀，卻只能提供一維尺度上的面形變化。而在某些情況下，如在線檢測(cè)高熱負(fù)載的單色器，二維尺度的大量程面形測(cè)量非常重要，必須針對(duì)該應(yīng)用需求，研發(fā)新型面形檢測(cè)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，做出了本申請(qǐng)。
[0005]第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N面形檢測(cè)裝置，包括:激光光源組件，其提供準(zhǔn)直的激光；
[0006]波前編碼器，其用于調(diào)制所述激光光源組件提供的激光，以產(chǎn)生光斑；
[0007]分光器件，其透射從所述波前編碼器出射的光線；
[0008]透鏡，其接收所述分光器件透射的光線，并將光線投射至所述待測(cè)區(qū)一表面，以在所述表面上形成所述光斑的圖像，所述表面位于所述波前編碼器的共軛面處或其附近的一表面；
[0009]陣列探測(cè)器，所述待測(cè)區(qū)一表面反射的光線依次經(jīng)過所述透鏡、所述分光器件進(jìn)入所述陣列探測(cè)器，所述陣列探測(cè)器將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；以及
[0010]控制模塊，其控制所述波前編碼器以在所述待測(cè)區(qū)一表面上形成順序移動(dòng)的光斑圖案。
[0011]優(yōu)選的，所述波前編碼器為以下任意一種:數(shù)字微鏡器件、液晶顯示陣列器件、反射式微顯示陣列器件和小孔陣列板。
[0012]優(yōu)選的，所述透鏡為低像差的透鏡組。
[0013]優(yōu)選的，所述待測(cè)區(qū)一表面反射的光線依次通過所述透鏡、所述分光器件后成像于所述透鏡的焦平面上，所述陣列探測(cè)器位于所述透鏡與所述焦平面之間的離焦面上。
[0014]優(yōu)選的，所述控制模塊還配置為:當(dāng)所述待測(cè)區(qū)一表面處于第一角度時(shí)，控制所述波前編碼器以在所述第一角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑；
[0015]當(dāng)所述待測(cè)區(qū)一表面處于第二角度時(shí)，控制所述波前編碼器以在所述第二角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并依據(jù)第一角度和第二角度處光斑位置的變化生成標(biāo)定系數(shù)；
[0016]當(dāng)所述待測(cè)區(qū)一表面處于第三角度時(shí)，控制所述波前編碼器以在所述第三角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并依據(jù)第一角度和第三角度光斑位置的變化以及所述標(biāo)定系數(shù)生成待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0017]第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種面形檢測(cè)方法，適用于上述面形檢測(cè)裝置，包括:
[0018]將激光光源組件發(fā)出的光照射波前編碼器，經(jīng)所述波前編碼器調(diào)制的出射光透過分光器件、透鏡成像至待測(cè)區(qū)一表面，所述表面反射的光經(jīng)過所述透鏡、所述分光器件進(jìn)入陣列探測(cè)器，所述待測(cè)區(qū)的一待測(cè)區(qū)一表面為所述波前編碼器的共軛面或其附近的一表面；
[0019]控制模塊控制波前編碼器以在所述待測(cè)區(qū)一表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑；
[0020]所述陣列探測(cè)器記錄并保存對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像，并將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，1、j是第i行j列采樣點(diǎn)序號(hào)；
[0021]所述控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0022]優(yōu)選的，所述控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度，包括:
[0023]所述控制模塊將所述電信號(hào)與所述傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)標(biāo)定系數(shù)獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0024]優(yōu)選的，獲得所述標(biāo)定系數(shù)的方法包括:
[0025]在所述待測(cè)區(qū)一表面處放置標(biāo)準(zhǔn)平面鏡，所述陣列探測(cè)器記錄標(biāo)準(zhǔn)平面鏡在第一角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像；
[0026]將所述標(biāo)準(zhǔn)平面鏡或所述面形檢測(cè)裝置傾斜特定角度β，所述陣列探測(cè)器記錄標(biāo)準(zhǔn)平面鏡在第二角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像；
[0027]所述控制模塊計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)在第一角度和第二角度之間的光斑位置變化A 獲得傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)β/ Δ r1JO
[0028]優(yōu)選的，所述控制模塊將所述電信號(hào)與所述傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)標(biāo)定系數(shù)獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度，包括:
[0029]將標(biāo)準(zhǔn)平面鏡替換為待測(cè)物體，調(diào)整所述待測(cè)物體或所述面形檢測(cè)裝置的角度，所述陣列探測(cè)器記錄所述待測(cè)物體在第三角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像；
[0030]所述控制模塊計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)在第一角度和第三角度之間的光斑位置變化(A Xlj，Δ Y1J，并依據(jù)標(biāo)定系數(shù)進(jìn)而計(jì)算得到待測(cè)物體表面的傾斜角度(△ X#/Δ riJ，ΔYijP/ A rij) ο
[0031]本申請(qǐng)?zhí)峁┑拿嫘螜z測(cè)裝置與檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度-小范圍模式和低精度-大范圍模式兩種測(cè)量模式之間的快速切換;能夠測(cè)量二維物體，特別適合在線檢測(cè)安裝在同步輻射光束線上的光學(xué)元件。
【附圖說明】
[0032]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0033]圖1示出了本發(fā)明提供的面形檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2示出了本發(fā)明提供的面形檢測(cè)裝置中激光光源組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3示出了本發(fā)明提供的面形檢測(cè)裝置中控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖4示出了本發(fā)明提供的面形檢測(cè)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0038]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)。
[0039 ]參考圖1至圖3，本發(fā)明提供了一種面形檢測(cè)裝置，包括:
[0040]激光光源組件I，其提供準(zhǔn)直的激光；
[0041]波前編碼器2，其用于調(diào)制激光光源組件I提供的激光，以產(chǎn)生光斑；
[0042 ]分光器件3，其透射從波前編碼器2出射的光線；
[0043]透鏡4，其接收分光器件3透射的光線，并將光線投射至待測(cè)區(qū)一表面5，以在待測(cè)區(qū)一表面5上形成光斑的圖像，待測(cè)區(qū)一表面5為波前編碼器的共軛面處或其附近的一表面；
[0044]陣列探測(cè)器6，待測(cè)區(qū)一表面5反射的光線依次經(jīng)過透鏡4、分光器3進(jìn)入陣列探測(cè)器6，陣列探測(cè)器6將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；以及
[0045]控制模塊7，其控制波前編碼器2以在待測(cè)區(qū)一表面5上形成順序移動(dòng)的光斑的圖像。
[0046]其中，待測(cè)區(qū)一表面5處放置物體9(例如:標(biāo)準(zhǔn)平面鏡、待測(cè)物體)，波前編碼器的共軛面或其附件的一表面即為物體9的表面所在處。
[0047]本發(fā)明通過控制模塊控制波前編碼器以調(diào)制激光在波前編碼器的共軛面或其附近的一表面上成像，并通過陣列探測(cè)器記錄光斑的圖像以轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以及控制模塊處理電信號(hào)以得到待測(cè)物體表面的傾斜角度。該裝置能夠測(cè)量二維物體，特別適合在線檢測(cè)安裝在同步輻射光束線上的光學(xué)元件。
[0048]圖2示出了激光光源組件I的具體結(jié)構(gòu)，為了提高穩(wěn)定指向且準(zhǔn)直激光光束，激光光源組件I包括:激光器11、用于將激光聚焦的透鏡12，、用于濾波的小孔13、用于激光準(zhǔn)直的透鏡14。
[0049]優(yōu)選的，激光光源組件提供的激光為寬光束激光，也即光束尺寸與波前編碼器的尺寸一致。采用寬光束激光，光斑成像時(shí)覆蓋的區(qū)域范圍較大;相比于細(xì)光束，當(dāng)入射到光學(xué)元件上的光束是寬光束時(shí)，那么產(chǎn)生的光束方向誤差更小，即寬光束下測(cè)量光路中各光學(xué)元件表面形貌誤差對(duì)最終測(cè)量結(jié)果的影響更小，這樣有效降低了測(cè)量光路中各光學(xué)元件表面形貌誤差對(duì)最終測(cè)量結(jié)果的影響。
[0050]進(jìn)一步地，分光器件優(yōu)選為分光棱鏡，用來透光并且接受待測(cè)區(qū)一表面反射的光線。
[0051]進(jìn)一步地，如圖1所示，該實(shí)施例中波前編碼器2優(yōu)選為小孔或小孔陣列板，可用來形成光斑或光斑陣列。
[0052]優(yōu)選的，透鏡4為低像差的透鏡組，長(zhǎng)焦鏡頭比較適合。
[0053]優(yōu)選的，待測(cè)區(qū)一表面5反射的光線依次通過透鏡、分光器件后成像于透鏡的焦平面8上，陣列探測(cè)器6位于透鏡4與焦平面8之間的離焦面上。離焦面與焦平面之間的距離為離焦量，隨離焦量的增大(也即陣列探測(cè)器越靠近透鏡)，測(cè)量的精度高，陣列探測(cè)器記錄到的光斑的圖像范圍小;反之，測(cè)量的精度低，陣列探測(cè)器記錄到的光斑的圖像范圍大。該面形檢測(cè)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高精度-小范圍模式和低精度-大范圍模式兩種測(cè)量模式之間的快速切換。
[0054]如圖3所示，控制模塊7包括:(XD驅(qū)動(dòng)電路301，其用于將從陣列探測(cè)器接收到的電信號(hào)進(jìn)行放大處理；
[0055]數(shù)據(jù)采集卡302，其將放大后的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)采集；
[0056]軟件程序303，其用于控制波前編碼器以在待測(cè)區(qū)一表面產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并計(jì)算與待測(cè)物體表面的傾斜角度相關(guān)的光束橫向位移數(shù)據(jù)、待測(cè)物體表面的傾斜角度；以及
[0057]顯示屏304，其用于顯示與待測(cè)物體表面的傾斜角度相關(guān)的光束橫向位移數(shù)據(jù)以及待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0058]控制模塊7完成對(duì)波前編碼器的信號(hào)控制，同時(shí)完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理及最終測(cè)量結(jié)果的顯示。
[0059]優(yōu)選的，根據(jù)圖3所示的控制模塊，在軟件程序303的控制下，控制模塊7還配置為:當(dāng)待測(cè)區(qū)一表面5處于第一角度時(shí)，控制波前編碼器以在第一角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑；
[0060]當(dāng)待測(cè)區(qū)一表面5處于第二角度時(shí)，控制波前編碼器以在第二角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并依據(jù)第一角度和第二角度處光斑位置的變化生成標(biāo)定系數(shù)；
[0061]當(dāng)待測(cè)區(qū)一表面5處于第三角度時(shí)，控制波前編碼器以在第三角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并依據(jù)第一角度和第三角度光斑位置的變化以及標(biāo)定系數(shù)生成待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0062]圖1中示出的波前編碼器除了受機(jī)械驅(qū)動(dòng)的小孔或小孔陣列板，還可以優(yōu)選電驅(qū)動(dòng)的光電器件，例如數(shù)字微鏡器件、液晶顯示陣列器件或者反射式微顯示陣列器件，用來調(diào)制光斑或光斑陣列；圖1僅示意面形檢測(cè)裝置中光路的原理，對(duì)于波前編碼器的選用，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)波前編碼器的具體器件設(shè)置合適的光路。本發(fā)明提供的面形檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠提供光學(xué)鏡面二維空間上的傾斜度數(shù)據(jù)。
[0063]圖4示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑拿嫘螜z測(cè)方法的流程圖。接下來結(jié)合圖4介紹本申請(qǐng)?zhí)峁┑拿嫘螜z測(cè)方法，適用于上述面形檢測(cè)裝置，包括:
[0064]步驟S201:將激光光源組件發(fā)出的光照射波前編碼器，經(jīng)波前編碼器調(diào)制的出射光透過分光器件、透鏡成像至待測(cè)區(qū)一表面，表面反射的光經(jīng)過透鏡、分光器件進(jìn)入陣列探測(cè)器，待測(cè)區(qū)的一表面為波前編碼器的共軛面或其附近的一表面；
[0065]步驟S202:控制模塊控制波前編碼器以在待測(cè)區(qū)一表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑；
[0066]步驟S203:陣列探測(cè)器記錄并保存對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像，并將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，1、j是第i行j列采樣點(diǎn)序號(hào)；
[0067]步驟S204:控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0068]本實(shí)施例提供的面形檢測(cè)方法，適用于鏡面物體的二維面形檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)小量程、高精度，又可以實(shí)現(xiàn)大量程、低精度兩方面的測(cè)量。
[0069]作為一種可選的實(shí)施方式，控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度，包括:
[0070]控制模塊將電信號(hào)與傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)標(biāo)定系數(shù)獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。
[0071]作為一種可選的實(shí)施方式，獲得標(biāo)定系數(shù)的方法包括:
[0072]在待測(cè)區(qū)一表面處放置標(biāo)準(zhǔn)平面鏡，陣列探測(cè)器記錄標(biāo)準(zhǔn)平面鏡在第一角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像；
[0073]將標(biāo)準(zhǔn)平面鏡或面形檢測(cè)裝置傾斜特定角度β，陣列探測(cè)器記錄標(biāo)準(zhǔn)平面鏡在第二角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像；
[0074]控制模塊計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)在第一角度和第二角度之間的光斑位置變化ΔU，獲得傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)β/也即單位位移所對(duì)應(yīng)的傾斜角度的變化。
[0075]進(jìn)一步地，控制模塊將電信號(hào)與傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)標(biāo)定系數(shù)獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度，包括:
[0076]將標(biāo)準(zhǔn)平面鏡替換為待測(cè)物體，調(diào)整待測(cè)物體或面形檢測(cè)裝置的角度，陣列探測(cè)器記錄待測(cè)物體在第三角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像；
[0077]控制模塊計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)在第一角度和第三角度之間的光斑位置變化(ΔXij, AYij)，并依據(jù)標(biāo)定系數(shù)進(jìn)而計(jì)算得到待測(cè)物體表面的傾斜角度(Δ XijP/ Δ rij, Δ YijP/△ r^)。其中，可根據(jù)圖像位移算法計(jì)算傾斜前后的光斑位置變化。
[0078]以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種面形檢測(cè)裝置，包括: 激光光源組件，其提供準(zhǔn)直的激光； 波前編碼器，其用于調(diào)制所述激光光源組件提供的激光，以產(chǎn)生光斑； 分光器件，其透射從所述波前編碼器出射的光線； 透鏡，其接收所述分光器件透射的光線，并將光線投射至待測(cè)區(qū)一表面，以在所述表面上形成所述光斑的圖像，所述表面位于所述波前編碼器的共軛面處或其附近的一表面； 陣列探測(cè)器，所述待測(cè)區(qū)一表面反射的光線依次經(jīng)過所述透鏡、所述分光器件進(jìn)入所述陣列探測(cè)器，所述陣列探測(cè)器將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；以及 控制模塊，其控制所述波前編碼器以在所述待測(cè)區(qū)一表面上形成順序移動(dòng)的光斑的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面形檢測(cè)裝置，其特征在于，所述波前編碼器為以下任意一種:數(shù)字微鏡器件、液晶顯示陣列器件、反射式微顯示陣列器件和小孔陣列板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面形檢測(cè)裝置，其特征在于，所述透鏡為低像差的透鏡組。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的面形檢測(cè)裝置，其特征在于，所述待測(cè)區(qū)一表面反射的光線依次通過所述透鏡、所述分光器件后成像于所述透鏡的焦平面上，所述陣列探測(cè)器位于所述透鏡與所述焦平面之間的離焦面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的面形檢測(cè)裝置，其特征在于，所述控制模塊還配置為:當(dāng)所述待測(cè)區(qū)一表面處于第一角度時(shí)，控制所述波前編碼器以在所述第一角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑； 當(dāng)所述待測(cè)區(qū)一表面處于第二角度時(shí)，控制所述波前編碼器以在所述第二角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并依據(jù)第一角度和第二角度處光斑位置的變化生成標(biāo)定系數(shù)； 當(dāng)所述待測(cè)區(qū)一表面處于第三角度時(shí)，控制所述波前編碼器以在所述第三角度處的表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑，并依據(jù)第一角度和第三角度光斑位置的變化以及所述標(biāo)定系數(shù)生成待測(cè)物體表面的傾斜角度。6.—種面形檢測(cè)方法，適用于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的面形檢測(cè)裝置，包括: 將激光光源組件發(fā)出的光照射波前編碼器，經(jīng)所述波前編碼器調(diào)制的出射光透過分光器件、透鏡成像至待測(cè)區(qū)一表面，所述待測(cè)區(qū)一表面反射的光經(jīng)過所述透鏡、所述分光器件進(jìn)入陣列探測(cè)器，所述待測(cè)區(qū)一表面位于所述波前編碼器的共軛面處或其附近的一表面；控制模塊控制波前編碼器以在所述待測(cè)區(qū)一表面上產(chǎn)生順序移動(dòng)的光斑； 所述陣列探測(cè)器記錄并保存對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像，并將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，1、j是第i行j列采樣點(diǎn)序號(hào)； 所述控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面形檢測(cè)方法，其特征在于，所述控制模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度，包括: 所述控制模塊將所述電信號(hào)與所述傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)標(biāo)定系數(shù)獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面形檢測(cè)方法，其特征在于，獲得所述標(biāo)定系數(shù)的方法包括: 在所述待測(cè)區(qū)一表面處放置標(biāo)準(zhǔn)平面鏡，所述陣列探測(cè)器記錄標(biāo)準(zhǔn)平面鏡在第一角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像； 將所述標(biāo)準(zhǔn)平面鏡或所述面形檢測(cè)裝置傾斜特定角度β，所述陣列探測(cè)器記錄標(biāo)準(zhǔn)平面鏡在第二角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像； 所述控制模塊計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)在第一角度和第二角度之間的光斑位置變化A 獲得傾斜角度系數(shù)β/ Δ r1JO9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面形檢測(cè)方法，其特征在于，所述控制模塊將所述電信號(hào)與所述傾斜角度的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)標(biāo)定系數(shù)獲得待測(cè)物體表面的傾斜角度，包括: 將標(biāo)準(zhǔn)平面鏡替換為待測(cè)物體，調(diào)整所述待測(cè)物體或所述面形檢測(cè)裝置的角度，所述陣列探測(cè)器記錄所述待測(cè)物體在第三角度時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)的光斑的圖像； 所述控制模塊計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)(i，j)在第一角度和第三角度之間的光斑位置變化(AXij, AYij)，并依據(jù)標(biāo)定系數(shù)進(jìn)而計(jì)算得到待測(cè)物體表面的傾斜角度(Δ XijP/ Δ rij, Δ YijP/A rij) ο
【文檔編號(hào)】G01B11/24GK106052585SQ201610412688
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】楊福桂, 李明, 盛偉繁, 劉鵬
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所