[发明专利]一种基于图像处理技术的调焦调平装置及方法

权利要求书

1.一种基于图像处理技术的调焦调平方法，应用于调焦调平装置中，所述调焦调平装置包括从上至下依次排列的掩模、投影物镜、被测工件以及承载所述被测工件的工件台，还包括沿光路传播方向依次排列的光源、第一反射镜、投影狭缝、投影镜组、第二反射镜、成像镜组、第三反射镜、第四反射镜、成像透镜、探测狭缝以及光电探测器；所述投影狭缝与被测工件之间还设有光路偏转装置，所述光路偏转装置为可旋转的玻璃平板；其特征在于，包括如下步骤：

S100：预处理，确定玻璃平板的转动范围和步距；

S200：测量处理，根据所述光电探测器得到的3个子光斑图像，计算垂向测量值。

2.如权利要求1所述的一种基于图像处理技术的调焦调平方法，其特征在于，步骤S100中，所述玻璃平板的转动范围与调焦调平装置的垂向测量范围相匹配。

3.如权利要求2所述的一种基于图像处理技术的调焦调平方法，其特征在于，所述玻璃平板的转动范围通过每批被测工件中局部沟槽深度最大或坡度最大的被测工件实测确定。

4.如权利要求1所述的一种基于图像处理技术的调焦调平方法，其特征在于，测量处理的具体步骤如下：

S210：若所述光电探测器得到的3个子光斑图像经后续处理后得到3个灰度波峰，则垂向测量值Δe为：

Δe＝2β1·β2·ΔH·sinφ，

上式中，β1为成像镜组的放大率，β2为成像透镜的放大率，Ф为光束在被测工件上的入射角；

S221：若所述光电探测器得到的3个子光斑图像经后续处理后得到0～2个灰度波峰，则在玻璃平板的转动范围内按步距控制所述玻璃平板转动，若最终能够得到3个灰度波峰，则垂向测量值Z_i为：

Z_i＝Z_i-1+(Z′_i-Z₀)+Δ_offset，其中，Δ_offset＝Ly_i*ΔRx_i-Lx_i*ΔRy_i，

上式中，Z_i-1为未转动玻璃平板前调焦调平装置上次测量值，Z′_i为转动玻璃平板后调焦调平装置本次测量值，Z₀为玻璃平板处于起始位置θ₀时调焦调平装置测量值，Δ_offset为因光斑水平移动与被测工件面型得出的垂向偏移量，ΔRx_i、ΔRy_i为调焦调平装置本次与上次测量值之差，Lx_i、Ly_i分别为调焦调平装置本次与上次X、Y向坐标值之差；

S222：若玻璃平板转动后，得到1或2个灰度波峰，则垂向测量值Z_i为：

Z_i＝Z_i-1+Δ_offset，其中，Δ_offset＝Ly_i*ΔRx_i-1-Lx_i*ΔRy_i-1，

上式中，Z_i-1为未转动玻璃平板前调焦调平装置上次测量值，Δ_offset为因光斑水平移动与被测工件面型得出的垂向偏移量，ΔRx_i-1、ΔRy_i-1为调焦调平装置上两次测量值之差，Lx_i、Ly_i分别为调焦调平装置本次与上次X、Y向坐标值之差；

S223：若玻璃平板转动后，始终得不到灰度波峰，则该被测工件不在本调焦调平装置的可测量范围内。

5.如权利要求4所述的一种基于图像处理技术的调焦调平方法，其特征在于，在每个子光斑图像不完整的位置，按调焦调平装置可测量范围内逐步增大步距，交替正、反向转动玻璃平板。

6.如权利要求1所述的一种基于图像处理技术的调焦调平方法，所述玻璃平板与电机的驱动端固定连接，驱动所述玻璃平板在绕X轴方向转动。