[发明专利]一种能实时补偿波前畸变的调焦调平系统及补偿方法无效

专利信息
申请号: 201010504775.4 申请日: 2010-10-12
公开(公告)号: CN102445863A 公开(公告)日: 2012-05-09
发明(设计)人: 卢丽荣;李志丹;徐兵;陈飞彪 申请(专利权)人: 上海微电子装备有限公司
主分类号: G03F9/00 分类号: G03F9/00
代理公司: 北京连和连知识产权代理有限公司 11278 代理人: 王光辉
地址: 201203 上海市浦*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 实时 补偿 畸变 调焦 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种调焦调平系统,该系统包括投影方和探测方,从投影方出射的光束经硅片面反射后由探测方的探测狭缝面成像,其特征在于,在探测狭缝面前方设置闭环波前补偿系统,该闭环系统包括:

波前传感器:用于实时探测光束波前误差;

波前控制器:用于对波前传感器提供的探测信号进行波前复原和产生控制信号;

波前校正器:用于将波前控制器提供的控制信号转变为波前相位变化,以校正光波波前畸变;

其中,光束到达波前传感器的光程与到达探测狭缝面的光程相同。

2.根据权利要求1所述的调焦调平系统,其特征在于,所述波前传感器为哈特曼-夏克波传感器,包括微透镜阵列和阵列探测器;其中微透镜阵列对波前进行分割采集,每个子透镜作为一个子孔径,光束经过微透镜阵列后形成光斑阵列,阵列探测器分别探测各光斑的中心坐标。

3.根据权利要求1或2所述的调焦调平系统,其特征在于,所述波前校正器采用可连续镜面变形镜,在可连续镜面变形镜下面连接驱动器,驱动器在外加电压作用下产生轴向伸缩从而推动反射镜面发生局部变形。

4.根据权利要求1或2所述的调焦调平系统,其特征在于,所述波前校正器采用多个可独立平移或者平移加倾斜的小块镜排列而成,在外加控制下,能实现整个镜面面形变化、平移或者转角。

5.利用权利要求1-4中任意一个所述的调焦调平系统的实时补偿波前畸变的方法,包括如下步骤:

步骤一,图像采集,波前控制器实时采集波前传感器中CCD相机输出的数据,完成A/D转换,并将有效子孔径的数据分配到波前控制器中对应的波前斜率计算单元;

步骤二,斜率计算,实时计算所有子孔径的波前斜率,得到对应的斜率向量;

步骤三,波前复原,实时完成波前复原运算,得到波前误差向量;

步骤四,控制运算,实时完成控制算法,得到应用于波前校正器的多路控制电压向量的数字信号;

步骤五,D/A转换,将控制运算得到的多路数字信号并行转换为模拟信号,并将其输出到高压放大器,并保持到下一帧数据输入前不变。

6.根据权利要求5所述的实时补偿波前畸变的方法,其特征在于,在利用微透镜阵列进行分割采集时,每个子孔径范围内的波前在两个方向上的平均斜率为:

XC=λf2πSSΦ(x,y)xdxdy=ΣXiIiΣIi=λf2πGXYC=λf2πSSΦ(x,y)ydxdy=ΣYiIiΣIi=λf2πGY]]>

其中,

f是微透镜焦距;

Ii是像素i接收到的信号;

Xi、Yi是第i个像素的坐标;

(Xc、Yc)为光斑中心的坐标;

(Gx、Gy)为波前平均斜率;

S为子孔径面积;

λ为入射光波长。

Φ(x,y)是由一组泽尼克多项式来描述的波前表达式。

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