[發明專利]用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明系統及方法

有效

• 申請號: 201310241705.8
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103293162A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 楊甬英;劉東;李璐;曹頻
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G02B15/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明系統，其特征在于包括球面光源、光源支架、待測光學元件、光學元件多維夾持裝置、顯微成像系統、電荷耦合元件CCD、計算機、電機；球面光源由均勻面光源I和變焦調節組件S組成，多個球面光源環形等間距安裝在光源支架上；變焦調節組件S包括前固定鏡組、變焦鏡組、后固定鏡組，通過計算機控制電機的轉動，從而控制變焦調節組件S焦距變化；光源支架下方設置有待測光學元件和光學元件多維夾持裝置，待測光學元件放置在光學元件多維夾持裝置上方；光源支架上方設置有顯微成像系統和電荷耦合元件CCD，顯微成像系統固定設置在電荷耦合元件CCD正下方；顯微成像系統的光軸、多個球面光源組成的環形面的圓心和待測光學元件的球心共軸。

2.如權利要求1所述的用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明系統，其特征在于變焦調節組件S包括變焦透鏡組鏡筒、前固定鏡組、變焦鏡組、后固定鏡組、變焦鏡筒、齒輪、滑軌，前固定鏡組、變焦鏡組、后固定鏡組設置在變焦透鏡組鏡筒內，且前固定鏡組和后固定鏡組設置在變焦鏡組的兩側，變焦鏡組固定在變焦鏡筒內，變焦鏡筒上設有齒條，該齒條與齒輪相嚙合，電機的輸出軸與齒輪相連接；電機轉動時，帶動齒輪轉動，齒輪與齒條配合，使得變焦鏡筒能夠在滑軌內做直線運動，改變變焦鏡組與前固定鏡組、后固定鏡組的相對位置，從而實現整個變焦調節組件的焦距調節；變焦調節組件S的焦距能夠根據待測光學元件的半徑調節。

3.如權利要求1所述的用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明系統，其特征在于所述的待測光學元件為球面，包括凹面和凸面，包括各種半徑。

4.如權利要求1所述的用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明系統，其特征在于所述的均勻面光源I發出平行光。

5.如權利要求1所述的用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明系統，其特征在于所述的夾持裝置為多維可旋轉可平移裝置，通過多維夾持裝置能對測光學元件進行多維度旋轉和平移實現對全口徑的照明。

6.用于球面光學元件表面疵病暗場檢測的照明方法，其特征在于包括如下步驟:

步驟(1)均勻面光源Ｉ發射出平行光，平行光經過變焦調節組件S后形成會聚球面波，具體如下：

平行光進入變焦透鏡組鏡筒內，依次通過前前固定鏡組、變焦鏡組、后固定鏡組后形成會聚球面波，同時在計算機內輸入待測光學元件的半徑，計算機自動計算出齒輪的旋轉角度，控制電機轉動，帶動齒輪旋轉，從而使變焦鏡筒在滑軌內直線移動到特定位置；

步驟(2)?變焦調節組件S形成的會聚球面波照射到待測光學元件上；

若待測光學元件表面無疵病，則待測光學元件的反射光不進入顯微成像系統；若待測光學元件表面有疵病，則待測光學元件表面疵病誘發的散射光進入顯微成像系統，并在電荷耦合元件CCD上成像；

步驟(3)?對待測光學元件的某一孔徑成像完成后，光學元件多維夾持裝置帶動待測光學元件旋轉和平移，對待測光學元件的另一孔徑成像；隨著光學元件多維夾持裝置的旋轉和平移，整個待測光學元件都會被會聚球面波照射到，若待測光學元件表面有疵病，則均能在電荷耦合元件CCD上成像，被檢測出來。