专利名称：检测镜面的校正方法
检测镜面的校正方法本发明涉及检测镜面的校正方法，特别是检测离轴非球面镜面的表面的校正方法。诸如望远镜镜面的镜面生产包括镜面的检测，在镜面的制造过程中，根据镜面的检测和表面重新制作的重复过程来执行镜面的检测。所述检测在于搜索和测量镜面反射表面的实际形状与镜面的技术规格书的理论表面(称之为目标表面)之间的差异。这样的检测可以在整个镜面上进行，或若所述镜面由多个镜面元件组成，所述多个镜面元件分开并且设计成井置来重构完整的镜面，则检测可以在该镜面的ー个元件上执行。在下文中，整个镜面或镜面元件将被简称为镜面，可以理解的是检测方法用于具有反射表面的整个元件。对第一序列，离轴非球面镜面的表面可以由平均曲率和平均象散数值来描述，其 在整个表面上建立的。但是局部曲率值和局部散射值相对于这些平均数值变化，并且它们在镜面的表面上分离的各个点之间都是不同的。此外，还经常需要附加的项目，以便对镜面的表面的形状进行更精确的描述彗差，球面像差等。检测的目的是测量镜面表面上的各个点处的这些项目中实际数值和目标表面的数值之间的差异。一个执行如此检测的通用方法在于，用合适的光源照亮整个镜面，最通常地是用激光源，通过光学补偿器或“零透镜”。零透镜设计用于补偿波阵面的畸变，所述畸变由镜面的目标表面产生。零透镜的特性不是先验确定的，但是常可使用全息图，因为全息图可以从目标表面起数字化地产生，该生成方法非常容易。这样的数字全息图像通常标记为“计算机生成的全息图”(CGH)。光干涉然后在參考波前和由光学补偿器在镜面上光的反射产生的波前之间产生。该光干涉产生了光強度的ニ维分布，或干涉图，其表征了镜面的实际表面和目标表面之间的差异。这样的干涉图包括当两个波前足够地不同时的光学条纹。为此目的，所用检测工具包括-第一支架，其设计用于在相对于检测工具的确定位置保持镜面；-光学补偿器，其本身包括数字全息图像，所述数字全息图像的有用的部分包括根据镜面目标表面计算的图像；-第二支架，其设计用在图像获取时间过程中保持光学补偿器，此外第二支架还用于沿着检测工具的横向侧向地转换所述光学补偿器，并且使光学补偿器围绕所述检测工具的纵轴旋转；-光源，其设计成当获得图像时产生光束，并且布置成通过平行于纵轴的光学补偿器的数字全息图像照亮镜面的反射表面；-光学系统，其设计用于产生干渉，该干涉在由光源产生光束的參考部分和由镜面通过光学补偿器的数字全息图像反射的所述光束的部分之间；以及-图像录制系统，其设置成获取由干涉所产生的光強度的分布，并且叠加在由所述镜面反射的光束部分形成的镜面的图像上。通常，光学补偿器位于离镜面的一定距离处，该镜面允许获得其整个反射面的图像，在所述镜面上叠加干涉图。因此，单个的图像允许镜面的全部表面被检测。在该领域的专业术语中，这样的检测称之为“全瞳孔模式”(full pupil mode) 0对此模式，在光源和镜面之间的距离必须完全等于后者的反射面的平均曲率半径。然后，通过绕着检测工具的纵轴旋转补偿器，就可相对于镜面容易地定向光学补偿器。实际上补偿器的全息图和第一支架包括校正特征，这些特征在图像录制系统获取的图像中同时可见，并且在第一支架上的镜面的位置从其他地方可以获知。光学补偿器的參考方向和镜面的參考方向因此相互平行。这些參考方向通常分别为光学补偿器和镜面的散射轴。如今，对于望远镜的主要的镜面，镜面的平均曲率半径可以为几十米。假定全息补偿器的尺寸通过其构造限制至几十公分，则光学补偿器和镜面之间的距离应是非常大，以便以全瞳孔模式执行镜面的检测。但是，当该距离超 过大约3m(米)时，气体扰动和温度的变化将出现在补偿器和镜面之间，扰乱干涉图。还可以想像，通过使光学补偿器接近镜面的反射面，来检测具有较大曲率半径的镜面。但是，望远镜镜面通常具有也可以非常大的侧向尺寸，尤其是大于lm，或者甚至大于1.5m。于是，仅镜面表面的限制部分，通常称为“子瞳孔”，可以通过光学补偿器照明，同时由图像录制系统获取图像。从该图像获取的该表面的检测因此限制在镜面表面的该部分。多个图像因此必须分别连续获取镜面的表面的不同的部分，以允许检测整个表面。光学补偿器因此必须相对于镜面在连续图像之间位移。如今存在着个种方法，用来非常精确地确定光学补偿器相对镜面的位移方向，并且还用来确定对光学补偿器位移的參考点。由此，本发明的ー个目的是关于检测工具的纵轴来定向光学补偿器，其中，当各个图像通过光学补偿器获取时，仅照明镜面表面的限制的部分。为此目的，本发明提供使用光学检测工具对镜面检测的校正方法，所述光学检测工具包括以上所列元件，其中-当由图像录制系统获取一个确定的照片时，光源仅照明镜面的反射表面的一部分，所述照亮的表面部分小于镜面的整个反射表面，-第一支架的装备至少ー个反射校正特征；以及-光学补偿器的数字全息图像还包括位于所述数字全息图像有用部分的两个第一边上的至少两个第一附加图案，每个第一附加图案设计用于产生光学透镜效果，以使朝向校正特征的校正光束通过所述第一附加图案以不同的方法反射，其按照所述第一附加图案相对于校正特征的横向移动而变化。本发明的方法则包括下述顺序的步骤，可允许多次重复执行/I/引导校正光束通过ー个第一附加图案，并且检测由校正特征反射的校正光束，通过相对于第一支架来横向平移第二支架，使得数字全息图像的所述第一附加图案平行于所述检测工具的纵轴相对于第一支架的校正特征对齐；/2/再次，用合适的平移向量，侧向地平移第二支架，并且不旋转所述第二支架，使得通过数字全息图像的第一附加图案中另ー个的校正光束再一次被反射，由第一支架的相同校正特征以对齐的方式反射在所述校正特征和所述与检测工具的纵轴平行的另ー个第ー图案之间；/3/根据为在步骤/2/中执行的第二支架平移的向量的分量，在一个和另ー个检测工具的各个横向中，确定这些横向方向之一和由第一附加图案设置的数字全息图像的有用区域的參考方向之间的角度分隔；然后，/4/第二支架旋据步骤/3/中确定的角度分隔沿着检测工具的纵轴旋转，以设定数字全息图像的有用区域平行于镜面的參考方向的參考方向。在步骤/2/中，在与第一支架的校正特征对齐的位置上，平移光学补偿器，以由光学补偿器的第二附加图案来替换第一光学补偿器的全息图的附加图案。然后使用该平移方向作为參考方向，其相对于检测工具是固定的。它由沿着检测工具横截面方向的平移向量的两个分量确定。可以相对于检测工具来确定在横截面方向的平面中的光学补偿器的初始角度定向，換言之，即围绕检测工具的纵轴。它在步骤/3/中通过使用參考方向来确定，所 述參考方向与光学补偿器相关连。可以在步骤/4/中通过围绕纵轴旋转第二支架，修正与检测工具相关的光学补偿器的定向。由于镜面相对于检测工具的定向可从各个位置呈精确知晓，本发明的方法将获取光学补偿器相对于镜面的角度定向的精确数值。具体地，其允许光学补偿器和镜面的各个散光轴角度地叠加。在传统方法中，光学补偿器的定向可通过两个第一图案本身进行确定，它们在步骤/I/和/2/中分别已经使用过。然而，光学补偿器的定向可以不同的方式进行确定。在本发明的一个优选的实施例中，光学补偿器的两个第一附加图案的各自的第一边相对于数字全息图像的有用区域是相对的。此外，它们可以确定光学补偿器的散光轴。根据本发明的ー个可能的改善方法，光学补偿器的数字全息图像还可以包括另ー个第一附加的图案，其位于不同于两个第一边的数字全息图像有用部分的另ー边上。所述另ー个第一附加图像还可以设计为产生光学透镜效果，使得通过所述另ー个第一附加图案的朝向校正特征的校正光束以可变的方式进行反射，按照另ー个第一附加图案相对于校正特征的所述横向移动而变化。对所述先前所用的第一附加图案之一，并且对所述另ー个第一附加图案，重复执行步骤/I/至/3/，这样，在步骤/3/中可确定另ー个角度分隔，其形成了检测工具的两个横向之间的角度測量。因此，数字全息图像中的至少3个第一附加图案的位置，它们围绕在后者的有用区域，用于测量第二支架的两个横向平移方向之间的角度。具体地，通过选择參考，可以确认第二支架的两个平移方向之间的垂直性。本方法还可以进ー步包括用于获取图像的若干步骤，两个连续图像由用于相对于镜面平移光学补偿器的中间步骤进行分隔。这样，镜面的反射表面的不同部分可以连续地进行检测，如果要求的话，直到ー个部分ー个部分地来检测整个表面。根据本发明的方法可以具体用于检测离轴非球面镜面的反射表面。本发明的其他特征和优点，将在參照附图
对下文非限制性示范实施例的阐述中变得明晰，其中-图I示出使用根据本发明方法的镜面检测工具；-图2示出了用于本发明中的在全息图像和校正特征之间的校正原理；以及-图3a和3b示出了根据本发明的方法的连续步骤。为了阐述简明起见，在这些附图中示出的检测工具的部件既不是根据真实尺寸也不是根据实际尺寸的比率重行生成的。此外，在不同附图中显示的相同的附图标记表示相同的元件。
根据图I所示，镜面检测工具包括镜面支架，也表示为第一支架和附图标记1，以及光学支架，其表示为第二支架和附图标记2。待检测的镜面(标记为100)，固定在支架I上，以便暴露其反射表面Siqq。其可以是具体为离轴非球面镜面类型的。镜面100具有外表边缘B·，其限制了横向的表面S·。例如，该边缘Bltltl可以是六边形的，其六角形的相对顶点之间的直径大于或等于1500mm(毫米)。支架I还包括ー个或多个反射校正特征，校正特征固定在支架上I上，并且优选地设置靠近镜面100的外部边缘Bltltl和在其外面。例如，支架I具有三个反射校正特征，它们标记为11，12和13，并且分布在镜面100周围的支架I上，并且彼此角度地相隔约120°。 光学支架2相对于镜面支架I是可移动的。其包括下述部件，这些部件构成照明 和图像捕捉组件，总的用附图标记20表示-光学补偿器，其将在下文中进行阐述；-光源4，例如激光器类型的光源；-光学系统5，其功能是传送一部分由光源4产生的光，以便通过光学补偿器照明镜面100的一部分，并且产生由镜面100反射的光束和參考光束之间的光干渉；以及-图像录制系统6，其用于获取镜面100的部分的图像，所述部分通过光学补偿器进行照明。本领域的技术人员悉知这样的照明和图像获取组件，所以在下文中仅进行简单的描述。在光学系统5内，由光源4产生的初始光束H)被分成參考光束Fl和照明光束F2。光束H)的这样的划分，可以通过半反射板50来完成。此外，光束的返回镜面51还可以位于參考光束Fl的路径中。在系统5的输出处，照明光束F2优选地为平行光束结构，使光束的横截面大于或等于光学补偿器的开ロ。例如，光学补偿器的开ロ直径大致在250和300mm之间的范围内。光束F2的方向被称之为检测工具的纵轴，并且表示为Z-Z。因而，照明光线F2在第一时间上通过光学补偿器,光线F2由镜面100的表面Sltltl的一部分进行反射,并且又反向地通过光学补偿器，然而在系统5中叠加在參考光束Fl上。这个叠加产生了在表面S100的照亮部分的图像中的干涉图。当选用照片时，所述图像通过图像录制系统6获取，同时具有干涉图。因此，基于在图像上显示出的光照強度上的变化，可以获得在表面Sltltl和记录在零透镜内的目标表面之间存在的局部差异的测量。一般地说，在镜面100的光照部分的图像中呈现的光照強度的变化形成了干涉条纹的图案，其局部定向和局部的间距可以允许在镜面100的实际表面Sltltl和待确定的目标表面之间存在差异。照明和图象获取组件20与镜面100之间的距离，平行于轴Z-Z，该距离应是这样当选取各个照片时，仅镜面100的反射表面Sltltl的限定部分Sltl被照亮。例如，被照亮的部分Sltl可以是整个表面Sltltl的1/10至1/100。因此，对于光学补偿器开ロ的固定的尺寸，可根据单ー获取图像执行的表面Sltltl的检测被限制在该表面部分S10上。这个限制允许镜面100与照明和图像获取组件20之间的距离得以减小，使得检测工具的设计被简化。这个工具的成本因而減少。支架2允许照明和图像获取组件20位移，通过沿着垂直于纵轴Z-Z或基本垂直于该纵轴Z-Z的两个横向方向X-X和Y-Y，在镜面100的表面Siqq上平移，来实现照明和图像获取组件20的位移。为此目的，支架2包括滑动件系统以及用于测量平移距离的系统，在图I中未予示出。这个系统允许获得平移距离，这些平移距离对表面部分Sltl足够的大，并且被光照，以便照明能够到达整个表面Sltltl中的任何给定的位置。平移方向X-X和Y-Y通常相互垂直，但是它们具有在它们之间90° (度)的附加角度分隔。支架2还允许光学补偿器绕着纵轴Z-Z旋转，并且光学补偿器的如此旋转的角度可以精确的方式确定。两个方向X-X和Y-Y连同纵轴Z-Z定义了与检测工具关联的坐标系。这个坐标系允许设定支架2的位置，连同零透镜关于纵轴Z-Z的角度定向。光学补偿器包括全息图CGH，其标记为3。通常，当通过照明和图像获取组件20来连续照明整个表面Sltltl时，确定全息图3的有用的部分30来补偿在照明光束F2中的光学通路长度的变化，这些变化是因为镜面100的目标表面的形状而产生的。所考虑的光学通路对应于照明光束的光线，其在镜面的多个不同的点上进行反射，并且它们的长度在光束Fl 和F2的确分和重新分组之间进行计算，它们是由半反射板50产生的。因此，如果镜面100具有与目标表面完全一致的形状，则获取的图像显示出均匀的强度。相反地，在获取图像中的強度的变化显示出并且能够确定在这些强度变化的位置上的镜面的实际表面和目标表面之间的差异。然而，对于表示镜面100的形状的強度的这些变化，全息补偿器必须绕着纵轴Z-Z旋转，直至集成到全息图像3中的目标表面的定向精确地对应于检测工具中的镜面100的定向。换言之，全息图3和镜面100的各自參考方向必须是平行的。在根据本发明的校正方法中，其中，照明的表面部分Sltl小于镜面100的整个表面S·，对表面Sltltl的所有不同的部分使用相同的光学补偿器全息图像3，这些表面的不同部分连续地进行照明。在这些条件下，光学补偿器的全息图像3的有用部分30执行了平均球面和非球面的补偿，其为整个镜面100的目标表面而建立。当需要时，全息图像3的有用部分30可以同时为目标表面的其他平均光学特征进行补偿。当获得连续照片时，对照明的表面Sltltl的各个部分，通过测量光強度的变化来检测该表面部分，这些变化存在于获取的干涉图中。这些光強度的变化允许实际表面部分Sltl和目标表面的平均特征之间的差异待计算，其整合在全息图像3的有用部分30中。然后，这些差异与目标表面的局部特征和它们的平均特征之间存在的差异做比较，具体地是球面和散射数值。对目标表面的平均特征的全息图3的比较，允许精确检测需要改善的实际表面S·。因此，必须相对于镜面100精确地确定光学补偿器的全息图像3的方向。然后，假设镜面100的位置在支架I上，并且在检测工具中的支架I的位置进ー步进行精确的确定，按照不为本发明主题的方法来执行。现在阐述本发明的方法，其允许光学补偿器的全息图像3随后朝向检测工具，后者由支架2的位移的横截面方向X-X和Y-Y以及纵轴Z-Z来确定。然而，这样定向的调整不是直接执行的，具体的因为获取的图像不重新获得整个表面S·，而仅获得后者的有限的部分。具体的，支架I的校正特征11-13在该图中是不可见的，或者后者的任两个在图像录制系统6获取的同一图像中不能同时可见。根据本发明的一个特征，光学补偿器的全息图像3包括至少两个第一附加全息图案，其各产生光学透镜效果。优选地，它们每个产生聚集的光学的透镜效果，并且与这些第 ー图案相关的焦距，可大致地对应于全息图像3和各校正特征11-13之间的间隔距离，測量 是沿轴Z-Z进行的。这些第一附加图案位于全息图像3的有用的部分30的不同边上。由于使用数字技术来产生全息图像，可以精确地获知它们在有用部分30的各自位置。例如，三个第一附加全息图案31、32和32a(可能是一致的)在全息图像3的有用部分3周围提供。图案31和32可位于有用部分30的两个相对的边上，以便设别全息3的參考方向A-A，并且图案32a可以位于图案31和32之间的90°的位置上。例如，由全息图像31和32设别的參考方向A-A(图3a和3b)可以对应于目标表面的平均散光轴。如图2所示，当每个全息图案31、32和32a产生聚集的光学透镜效果时，设置在支架I上的各个反射校正特征11-13具有凸起的球形的形状。具体地，每个校正特征11-13可以与半球状金属珠相似，例如为Imm半径。在这样的情况下，校正光束通过全息图案31、32和32a之一，并且朝向校正特征11-13之一，所述校正光束由围绕在可变中心方向D周围的后者反射。反射的方向D基于全息图案和校正特征之间的偏移值d。然后检测反射的中心方向D。在这样的方法中，偏移值d可以通过支架2的位移来精确地进行补偿。根据本发明的ー个具体的优选的实施例，校正光束可以是光照光束F2的部分FA，其通过全息图 案31、32或32a之一。由校正特征反射的校正光束可以通过系统6在获取的图像中检测。通过这样的方法，光学支架2可以位移，以便将任何的图案31、32或32精确地与校正特征11-13中任ー个保持一直线。然后，根据本发明方法的第一步骤在于对齐全息图案31，平行于纵轴Z-Z并且以刚阐述过的方法，用校正特征11来执行。为此目的，支架2可以沿两个横向方向X-X和Y-Y平移，并且可以绕着纵轴Z-Z来旋转。图3a是沿着轴Z-Z方向的视图，其示出了全息图3的位置3a，其中，校正特征11和全息图案31已经对齐。校正特征11的中心点以叉状符号标示出。在第二步骤中，使用全息图3的位置3a来执行该步骤，支架2再沿两个横向方向X-X和Y-Y之一平移，以便现使全息图案32与平行于纵轴Z-Z的校正特征11对齐。以相同的方法检测该新的校正，但是在所述第二步骤中，第二支架仅平移而不绕着Z-Z轴旋转。图3b示出了在该第二步骤结束时的全息图像3的位置3b。在第一步骤之后被占据的位置3a用虚线显示。在该第二步骤中执行的平移向量标示为T。其平行于由图案31和32识别的全息图3的參考方向A-A。向量T的分量为支架2的位移ΛΧ和Λ Y，其在第二步骤中执行，在检测工具的两个各自横向方向X-X和Y-Y中执行。它们在这些横向方向中精确地读取。在第三步骤，光学支架2绕着纵轴Z-Z旋转，以便设置全息图像3的參考方向A-A平行于镜面100的參考方向，标记为Β-Β。方向A-A的初始定向是第二步骤的定向，并且通过向量T的分量ΛΧ和Λ Y精确获取。因此，全息图3的方向A-A可以进行旋转，以便精确地平行于镜面100的參考方向Β-Β。例如，应用的光学支架2的旋转角度Θ可以通过下述公式进行计算Θ = -Arctan ( Δ Y/ Δ X) + Θ 0其中Arctan是三角正切函数的逆函数，并且Θ。是镜面100的横向方向X-X和參考方向B-B之间的角度。角度Θ和Θ。示出在图3b中。角度Arctan( Λ Y/ΛX)标示为第ニ步骤末时相对于的X-X轴的全息图3的參考方向A-A的定向。如果需要的话，本方法的第二步骤可使用全息图像32a来替代图案32进行重复。第二平移向量然后由横向方向X-X和Y-Y中的分量予以确定。通过将方向A-A和全息图像3内的图案32a的方向之间的角度选取为參考角度，就可精确地验证角度地分隔这些方向X-X和Y-Y的角度。这是因为后者的角度由数字全息图像的构成的过程非常精确地确定。以相似的方法，确定支架2位置的检测工具的梯度可以在全息图像3中相对于全息图31、32和32a的位置进行校正。当支架I具有多个反射校正特征时，在上文中阐述过的第一歩骤可以对每个校正特征进行重复，毎次使用数字全息图像3的相同第一附图案的方法来重复执行。例如，用校正特征11、12和13连续地执行第一步骤，并一直使用图像31。通过每次标记出在横向方向X-X和Y-Y上读取的支架2的位置，则定位支架2位置的检测工具的梯度也可以相对于支架I的校正特征11-13以这样的方式来标定。现正在阐述的本发明的第一可选的改善方法，允许光学补偿器的全息图3定向而相对于图像录制系统6定位。为此目的，数字全息图像3可以进一歩包括至少两个第二附加图案，其位于有用部分30的两个第二边上，每个第二附加图案用于反射定向光束。換言之，对于在位于第二附加图案的位置处入射在息图像上的定向光束，每个第二附加图案具有光学镜面的效果。优选地，各个第二附加图案的光学效果是平面镜面的效果。在图I中，全息图像3包括两个第二附加全息图案，它们标记为33和34。它们可位于有用部分30的相对边上。图案33和34各为平面的全息镜面，其反射定向光束FB。优选地，每个光束FB为照明光束的F2的一部分，其由光源4产生，使得图案33和34的位置由图象录制系统6获取。第二图案33、34因此形成校正特征的系统，用于相对于图像录制系统6来定向数字全息图像3。根据本发明的第二可选的改善方法，光学补偿器可以进一歩包括至少两个标记，它们被设置成在由图象录制系统获取的镜面图像中可见。这样的标记允许放大所获得的图像，其根据分别在光学补偿器和获取的图像中测得的标记间的距离而予以确定。在本改进方法的优选的实施例中，两个标记被包括在光学补偿器的数字全息图像3中。在这样的情况下，它们可以分别与为本发明的第一改善方法所引入的数字全息图像3的第二附加全息图案33和34相一致。当光学补偿器的全息图像3的定向由检测工具精确地确定时，并在全息图像3合适地相对于镜面100的參考轴定向之后，可以开始表面Sltltl的检测。为此目的，平移照明和图像获取组件20，不需要进行旋转，与镜面100的选择部分相对齐。然后由系统6获取图像，通过平移至镜面100的不同部分，再一次位移整个图像20。通过这样的方法，整个表面Sltltl被连续的照片所覆盖，使得该整个表面可以与目标表面相互比较。计算如此成像的表面S100的每个部分和镜面100的目标表面的对应部分之间的差异的方法，对本领域的技术人员而言是显而易见的，因此在文中不进行讨论。可以理解的是，刚刚详细叙述的本发明的实施例可以修改或改适，同时保留了至少ー些上述的优点。具体地，作为本发明的主题，用于校正方法的各个步骤的光线可以来自附加的光源，当获取照片时，该附加光源与照亮镜面100的ー个部分的光源4分离。此外，具有透镜效果的第一图案31和32无需位于相对于全息图像3的有用部分30直径向相对 的位置上。最后，还可以理解到，本发明可以在具有任意给定波长的光束的条件下执行，即使后者已经被称之为“光束”。尤其是，可以是可见光或红外线光束，其基于待检测的镜面的特 性和/或使用的检测工具的特性。
权利要求
1.ー种校正方法，其使用光学检测工具检测镜面(100)，所述检测工具包括 -第一支架(I)，设计用于在相对于检测工具的确定位置保持镜面(100)； -包括数字全息图像(3)的光学补偿器，所述数字全息图像的有用部分(30)包括根据镜面(100)目标表面计算的图像； -第二支架(2)，设计用在图像获取时间过程中保持光学补偿器(3)，此外第二支架还设计用于沿着检测工具的横向(χ-χ，Y-Y)侧向地平移所述光学补偿器，并且所述光学补偿器围绕所述检测工具的纵轴(Z-Z)旋转； -光源(4)，设计用于当获得图像时产生光束(H))，并且布置成通过平行于纵轴(Z-Z)的光学补偿器的数字全息图像⑶照亮镜面(100)的反射表面(S1J ； -光学系统(5)，设计用于产生干渉，该干涉在由光源产生的光束(FO)的參考部分(Fl)和由镜面(100)通过光学补偿器的数字全息图像(3)反射的所述光束的部分(F2)之间；以及 -图像录制系统出)，当获取到各个图像时，用于获得由干涉所产生的光強度的分布，并且叠加在由所述镜面反射的光束的部分(F2)形成的镜面(100)的图像上， 所述方法其特征在干， -当由图像录制系统(6)获取ー个确定的照片时，光源(4)仅照亮镜面(100)的反射表面(Sltltl)的一部分(Sltl),所述照亮的表面部分小于镜面的整个反射表面； -第一支架(I)的装备有至少ー个反射校正特征(11);以及 -光学补偿器的数字全息图像(3)还包括至少两个位于所述数字全息图像有用部分(30)的两个第一边上的第一附加图案(31，32)，每个第一附加图案设计用于产生光学透镜效果，以使通过所述第一附加图案(31，32)的朝向校正特征(11)的校正光束(FA)以不同的方法反射，按照所述第一附加图案相对于校正特征的横向移动(d)而变； 并且其特征在于，所述方法包括下述步骤顺序，允许多次重复执行 /I/引导校正光束(FA)通过ー个第一附加图案(31)，并且检测由校正特征(11)反射的校正光束，通过相对于第一支架(I)来横向平移第二支架(2)，以相对于第一支架的校正特征对齐数字全息图像(3)的所述第一附加图案平行于所述纵轴(Z-Z)； /2/再次，侧向地平移第二支架(2)至一个合适的平移向量，并且不旋转所述第二支架，使得通过数字全息图像(3)的第一附加图案的另ー图案(32)的校正光束(FA)再一次被反射，由第一支架(I)的相同校正特征(11)以对齐方式反射，介于所述校正特征和所述与纵轴(Z-Z)平行的另ー个第一图案之间； /3/根据在步骤/2/中执行的第二支架(2)平移的向量的分量，在ー个和另ー个的检测工具的各个横向(χ-χ，Y-Y)中，确定所述横向方向之一和由第一附加图案设置的数字全息图像的有用区域(30)的參考方向(A-A)之间的角度分隔；然后， /4/根据步骤/3/中确定的角度分隔，第二支架(2)绕着纵轴(Z-Z)旋转，以设置数字全息图像⑶的有用区域(30)的參考方向(A-A)平行于镜面(100)的參考方向(B-B)。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，光学补偿器的数字全息图像(3)还包括另ー个第一附加图案(32a)，设置在不同于第一个两边的所述数字全息图像的有用部分(30)的另一条边上，所述另ー个第一附加图像还可以设计为产生光学透镜效果，使得通过所述另ー个第一附加图案(32a)的朝向校正特征(11)的校正光束(FA)以不同的方法进行反射，根据相对于校正特征的所述另ー个第一附加图案的横向移动(d)而变， 对ー个所述第一附加图案(31)且对所述另ー个第一附加图案(32a)重复执行步骤/I/至/3/，使得在步骤/3/中确定的另ー个角度分隔形成了检测工具两个横向(X-X，Y-Y)之间角度的測量。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，还包括用于获取图像的若干个步骤，两个连续图像由用于相对于镜面(100)平移光学补偿器的中间步骤进行分隔。
4.根据上述任ー权利要求所述的方法，其特征在于，在第一支架(I)上提供的各个校正特征(11)具有凸起的球形的形状，并且数字全息图像⑶的各个第一附加图案(31，32，32a)设计用于产生聚集的光学透镜的效果，并且每个校正光束(FA)通过环绕在中心方向(D)的所述校正特征进行反射，其根据校正特征和第一附加图案之间的横向移动(d)而变化，所述校正光束通过所述第一附加图案，所述校正光束反射的中心方向在第一步骤/I/ 和/2/过程中进行检測。
5.根据上述任ー权利要求所述的方法，其特征在于，各个校正光束(FA)为光源(4)产生的光束(FO)的部分，并且校正特征(11)反射的校正光束由图像录制系统(6)检测到。
6.根据上述任ー权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一校正支架(I)具备多个反射校正特征(11，12，13)，并且其中，对各个具有相同一个的数字全息图像(3)的第一附加图案(31，32，32a)的所述校正特征重复步骤/I八
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一支架(I)具有三个反射校正特征(11，12，13)。
8.根据上述任ー权利要求所述的方法，其特征在于，所述数字全息图像(3)还包括至少两个第二附加图案(33，34)，它们位于所述数字全息图像的有用的部分(30)的第二边上，各个第二附加图案用于反射定向光束(FB)，并且，朝向数字全息图象(3)的第二附加图案(33、34)之一的各个定向光束(FB)为光源(4)产生的光束(FO)的部分，使得所述第二附加图案(33，34)的位置由图象录制系统(6)获取。
9.根据上述任ー权利要求所述方法，其特征在干，所述光学补偿器还包括至少两个标记，它们设置得在由图象录制系统(6)获取的镜面(100)图象中可见，并且，所述方法还包括确定获取图象的放大倍率，分别根据光学补偿器和所述图象中标记之间测量的距离予以确定。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，数字全息图象(3)中包括两个标记。
11.根据权利要求6和10所述的方法，其特征在于，所述两个标记分别与数字全息图象(3)的两个第二附加图案(33，34)相一致。
12.一种根据上述任ー权利要求所述的方法应用，用于检测离轴非球面镜面(100)的反射面(S100)。
全文摘要
一种控制镜面(100)的校正方法，其能够相对于镜面控制工具来定向光学补偿的数字全息图像(3)。该控制工具设计成一个一个地照亮镜面的反射表面(S100)的限制部分(S10)，全部表面受到控制，同时在镜面上的一系列图像之间移动照明和图像获取组件。即使镜面具有非常小曲率和大的尺寸，该控制工具也可做成小的尺寸。
文档编号G01B11/24GK102695972SQ201080052714
公开日2012年9月26日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年9月17日
发明者伊曼纽尔·卡尼斯, 雷米·布尔瓜斯 申请人:萨基姆防务安全公司