[发明专利]大尺寸光学元件高精度调平方法与装置

权利要求书

1.一种大口径光学元件高精度调平方法，其特征在于它的步骤如下：

1)移动二维导轨(S5)利用高倍显微镜(S11)在光学元件(S2)表面寻找到第一表面特征点(A)；所述的表面特征点指光学元件表面的疵病、擦痕具有信息特征的点；

2)利用高倍显微镜(S11)对第一表面特征点(A)进行等步长连续多幅暗场灰度图像采集；所述的暗场灰度图像是指用单束LED冷光源(S1)发射的平行光束照射光学元件(S2)表面的第一表面特征点(A)产生散射光线，散射光线被高倍显微镜(S11)收集，形成暗场灰度图像；

3)计算灰度图像的灰度信息熵H1，所述的灰度信息熵H1由下式表示：

H1=-Σx=1MΣy=1Np[f(x,y)]log2p[f(x,y)]]]>

其中f(x，y)为(x，y)像素位置的灰度等级，对于一幅M×N像素图像，1≤x≤M，1≤y≤N；p[f(x，y)]为(x，y)像素位置的灰度等级在整幅图像中出现的概率；所述的p[f(x，y)]由下式表示：

p[f(x,y)]=f(x,y)Σx=1MΣy=1Nf(x,y);]]>

4)利用曲线拟合方法拟合灰度信息熵与高倍显微镜(S11)移动距离曲线，并通过搜索曲线中灰度信息熵的极小值的方法，得到高倍显微镜(S11)的正焦位置，得到第一表面特征点(A)的离焦量d₁；

5)移动二维导轨(S5)利用高倍显微镜(S11)寻找到光学元件(S2)第二表面特征点(B)、第三表面特征点(C)；

6)重复步骤2)至步骤4)所述过程，得到第二表面特征点(B)的离焦量d₂，第三表面特征点(C)的离焦量d₃；

7)将第一表面特征点(A)的离焦量d₁，第二表面特征点(B)的离焦量d₂，第三表面特征点(C)的离焦量d₃换算为左调节手轮(S7)的调整量δ₁，右调节手轮(S6)的调整量δ₂；

8)按调整量δ₁调节左调节手轮(S7)，按调整量δ₂调节右调节手轮(S6)，并在左弹性预紧机构(S8)与右弹性预紧机构(S10)的共同作用下，使调整板(S3)相对于固定板(S4)以固定球铰(S9)为旋转中心做二维俯仰、侧摆角度运动，完成使固定于调整板(S3)上的光学元件(S2)表面与高倍显微镜(S11)焦平面平行的调平操作。