[發明專利]大口徑精密光學元件表面缺陷檢測的旋轉照明方法及裝置

有效

• 申請號: 200910102400.2
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN101644657A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 楊甬英;高鑫;劉東
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

1.一種大口徑精密光學元件表面缺陷檢測的旋轉照明方法，其特征在于將n束照明光源筒固定在一起，采集某一視場內疵病圖像時，將固定在一起的n束照明光源筒進行m-1次旋轉，然后利用變焦顯微鏡和CCD采集照明光源筒處于不同旋轉位置時的疵病圖像，再將此視場內所有疵病圖像共m幅進行疊加，疊加后的圖像將包含此視場內全部疵病，相當于使用了m×n束照明光源筒對元件表面進行照明，達到了使元件表面任意方向缺陷產生散射光的目的，對疵病達到微米量級的分辨率；所述的再將此視場內所有疵病圖像共m幅進行疊加：對于同一視場內，n束照明光源筒處于不同旋轉位置時所采集的所有疵病圖像共m幅，采用平均疊加的方法，疊加后的圖像中每個像素的灰度值為所有疵病圖像對應點灰度值的平均值，數學表達式為：

I(i,j)=1mΣk=1mIk(i,j)]]>

式中，I(i，j)為疊加后圖像中坐標為(i，j)的點的灰度值，I_k(i，j)為第k幅圖像對應點的灰度值，m為同一視場內所采集的圖像的總數，疊加后的圖像包含此視場內所有疵病。

2.一種根據權利要求1所述方法設計的大口徑精密光學元件表面缺陷檢測的旋轉照明裝置，其特征在于包括第一束照明光源筒(L₁)、第二束照明光源筒(L₂)、……、第n束照明光源筒(L_n)、光源支架(1)、變焦顯微鏡(2)、CCD(3)、待檢元件(4)、電機(6)、電機固定架(7)、聯軸器(8)、主動齒輪軸(9)、從動輪(10)、角接觸球軸承(11)、承重架(12)、機架(13)、反射鏡固定架(14)和反射鏡(15)；承重架(12)固定在機架(13)上，承重架(12)下端設有環形槽，角接觸球軸承(11)外圈固定在環形槽上，光源支架(1)固定在角接觸球軸承(11)內圈，從動輪(10)固定在承重架(12)上，電機固定架(7)固定于光源支架(1)上，電機(6)固定在電機固定架(7)上，電機(6)通過聯軸器(8)帶動主動齒輪軸(9)；第一束照明光源筒(L₁)、第二束照明光源筒(L₂)、……和第n束照明光源筒(L_n)豎直放置，固定在光源支架(1)上，反射鏡(15)固定在反射鏡固定架(14)上，反射鏡固定架(14)固定在光源支架(1)上；光束通過反射鏡(15)照射待檢元件(4)表面，疵病誘發的散射光將通過變焦顯微鏡(2)進入CCD(3)，形成疵病圖像。

3.一種根據權利要求1所述方法設計的大口徑精密光學元件表面缺陷檢測的旋轉照明裝置，其特征在于包括第一束照明光源筒(L₁)、第二束照明光源筒(L₂)、……、第n束照明光源筒(L_n)、光源支架(1)、變焦顯微鏡(2)、CCD(3)、待檢元件(4)、電機(6)、電機固定架(7)、聯軸器(8)、主動齒輪軸(9)、從動輪(10)、角接觸球軸承(11)、承重架(12)和機架(13)；承重架(12)固定在機架(13)上，承重架(12)下端設有環形槽，角接觸球軸承(11)外圈固定在環形槽上，光源支架(1)固定在角接觸球軸承(11)內圈，從動輪(10)固定在承重架(12)上，電機固定架(7)固定于光源支架(1)上，電機(6)固定在電機固定架(7)上，電機(6)通過聯軸器(8)帶動主動齒輪軸(9)；第一束照明光源筒(L₁)、第二束照明光源筒(L₂)、……和第n束照明光源筒(L_n)傾斜放置，固定于光源支架(1)上；光束直接照射待檢元件(4)表面，疵病誘發的散射光將通過變焦顯微鏡(2)進入CCD(3)，形成疵病圖像。