[發(fā)明專利]一種激光標刻系統(tǒng)幾何畸變的校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410411814.4
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104318047B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 宮元九;李陽;趙雪英;竇春軼;朱紅寧;尹鳳杰
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;B23K26/362;G06F17/10
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21207
• 代理人: 羅瑩

1.一種激光標刻系統(tǒng)幾何畸變的校正方法，其特征在于：至少包含下述步驟：

(a)離線時，利用目標標刻坐標計算掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度的估值，并以該估值為初值，依據(jù)掃描振鏡的掃描幾何公式進行迭代計算，利用迭代終止時所得的振鏡偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值解與偏轉(zhuǎn)角度估值的差值建立校正表；

(b)在線時，利用目標標刻坐標計算掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度的估值，使用步驟(a)所得的校正表對所得的掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度估值進行補償；

其中步驟(a)包括選取有限的、有代表性的目標標刻點坐標及其對應的振鏡偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值解與偏轉(zhuǎn)角度估值的差值分別建立x振鏡與y振鏡的校正表；

其中步驟(b)包括根據(jù)目標標刻坐標通過校正表的查找與插值計算獲得掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度的補償值，該補償值與根據(jù)實際標刻坐標計算所得的掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度估值的代數(shù)和即為目標標刻坐標所對應的掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度；

所述步驟(a)、步驟(b)中的掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度的估值計算過程如下：

設目標標刻坐標為x_d,y_d，f·θ透鏡的焦距為f，掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度的估值計算如下：

α^β^=12fxdyd]]>

式中：分別為x振鏡、y振鏡偏轉(zhuǎn)角度的估值

所述步驟(a)中的迭代計算過程如下：

迭代初值：

α0β0=α^β^]]>

迭代公式：

αn+1βn+1=αnβn+12fxd-f sin2αnarccos(cos2αncos2βn)1-cos22αncos22βnyd-fsin2βncos2αnarccos(cos2αncos2βn)1-cos22αncos22βn]]>

式中：x_d,y_d為標刻點的坐標，f為f·θ透鏡的焦距，α_n與β_n分別是第n次迭代計算所得的x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度，α_n+1與β_n+1分別是第n+1次迭代計算所得的x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度；

所述步驟(a)中與當前標刻點對應的振鏡偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值解與偏轉(zhuǎn)角度估值的差值計算過程如下：

ΔαΔβ=αdβd-α0β0]]>

式中：Δα與Δβ分別是x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值解與偏轉(zhuǎn)角度估值的差值，α_d與β_d分別是迭代終止時所得的x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值解；

所述步驟(b)中的振鏡偏轉(zhuǎn)角度補償計算

α＝x_d/2f+LUT_α(x_d,y_d)

β＝y(tǒng)_d/2f+LUT_β(x_d,y_d)

式中，α與β分別是為目標標刻坐標所對應的x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度，LUT_α(·)與LUT_β(·)分別是根據(jù)目標標刻坐標x_d,y_d通過校正表的查找與插值計算獲得的x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度的補償值。

2.如權(quán)利要求1所述一種激光標刻系統(tǒng)幾何畸變的校正方法，其特征在于：所述的校正表可以只覆蓋第I象限，第I象限的振鏡偏轉(zhuǎn)角度補償值可以利用該校正表得出，其他3個象限的振鏡偏轉(zhuǎn)角度補償值亦可以依據(jù)幾何畸變的對稱性根據(jù)覆蓋第I象限的校正表計算得出；所述4個象限的振鏡偏轉(zhuǎn)角度補償計算如下：

α＝sgn(x_d)×(abs(x_d)/2f+LUT′_α(abs(x_d),abs(y_d)))

β＝sgn(y_d)×(abs(y_d)/2f+LUT′_β(abs(x_d),abs(y_d)))

式中，α與β分別是為目標標刻坐標所對應的x振鏡與y振鏡的偏轉(zhuǎn)角度，sgn(·)是符號函數(shù)，LUT′_α(·)與LUT′_β(·)分別是根據(jù)覆蓋第I象限的校正表經(jīng)查找與插值計算后所得的x振鏡與y振鏡偏轉(zhuǎn)角度的補償值。