[實用新型]藍寶石長晶缺陷及表面缺陷光學檢測系統

有效

• 申請號: 201520088046.3
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN204389406U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 潘傳鵬;閆峰;姚紅文
• 申請（專利權）人: 蘇州蘭葉光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及光學檢測技術應用領域，具體涉及一種藍寶石長晶缺陷及表面缺陷光學檢測系統。

背景技術

藍寶石晶體在生長過程中，不可避免地受到不同程度的外界復雜因素的影響。因此，晶體不可能按理想的方式發育。在實際晶體的內部構造中，質點的排列并不嚴格地服從空間格子規律，而是存在各種缺陷，諸如氣泡、裂紋、位錯等。同時，藍寶石晶體在加工成晶圓的過程中，也不可避免地引入其他類型的缺陷，比如研磨劃傷、崩邊等。

目前，檢測藍寶石晶體缺陷的主要技術手段是X射線衍射的方法。但此方法存在以下幾個問題：

1、檢測過程較為復雜，效率不高；

2、檢測設備較為昂貴，且具有一定的危險性；

3、檢測內容較為單一(只能檢測長晶缺陷)，無法檢測后加工過程中所引入的研磨劃傷、崩邊等缺陷。

而檢測研磨劃傷和崩邊等后加工表面缺陷的方式主要由人工通過顯微鏡予以觀察。但此方法也存在效率低下，檢測準確性因人而異、統一性差等無法克服的缺點。

因此，在藍寶石行業急需有一種可以同時檢測長晶缺陷、研磨劃傷以及崩邊等各種前后段缺陷的技術手段。本實用新型中所涉及的光學檢測方法即是專門為解決上述問題而設計。

實用新型內容

本實用新型目的是：針對上述問題，提供一種藍寶石長晶缺陷及表面缺陷光學檢測系統，以同時對藍寶石晶體長晶過程中的缺陷以及后加工過程中所產生的表面缺陷予以全自動智能化檢測，而且本實用新型具有檢測效率快、精度高、穩定性和統一性好的特點。

本實用新型的技術方案是：一種藍寶石長晶缺陷及表面缺陷光學檢測系統，其包括：

其上能夠水平放置藍寶石、且水平布置的xy位移平臺，

布置在所述xy位移平臺上方的相機，且該相機的鏡頭豎直朝向下布置而與所述xy位移平臺相垂直，

與所述相機相連的光源，以及

設于所述相機內、且能夠將所述光源發出的發散光束轉換成經過所述鏡頭的平行光束的光路轉換機構。

作為優選，

該裝置還包括：

用于存放藍寶石的樣品盒，

用于將藍寶石在所述樣品盒和xy位移平臺之間來回搬運的工業機器人，

與所述光源和相機均相連的光源控制器，

與所述相機、工業機器人和xy位移平臺均相連的控制系統。

本實用新型在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選方案：

所述xy位移平臺包括：能夠沿y軸方向水平移動的縱向移動平臺、驅動該縱向移動平臺沿y軸方向水平移動的第一伺服電機、設于所述縱向移動平臺上方且能夠沿x軸方向水平移動的橫向移動平臺、以及驅動該橫向移動平臺沿y軸方向水平移動的第二伺服電機，所述第一伺服電機和第二伺服電機均與所述控制系統相連。

所述xy位移平臺還包括設置在所述橫向移動平臺上面的載臺。

所述相機為CCD相機。

所述控制系統有主控制機和控制電柜構成。

所述光源為高亮點光源。

本實用新型的優點是：

1、能夠同時檢測出藍寶石晶體所具有的長晶缺陷以及在后加工過程中所引入的表面缺陷；

2、檢測效率快、精度高、穩定性與統一性好；

3、可按照檢測結果對所檢測的產品予以分類；

4、全自動智能化檢測，安全環保，且能夠節省大量人工。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1是本實用新型實施例中系統的結構簡圖；

圖2是本實用新型實施例中系統的檢測工藝原理圖；

圖3是本實用新型實施例中系統的工作流程框架圖；

其中：1-控制電柜，2-光源控制器，3-主控制機，4-相機，5-鏡頭，8-光源，9-藍寶石，10-藍寶石上的缺陷區，11-載臺，12-橫向移動平臺，13-第二伺服電機，14-縱向移動平臺，15-第一伺服電機，16-工業機器人，17-樣品盒，18-平行光束。

具體實施方式

參照圖2所示，本實施例提供了一種藍寶石長晶缺陷及表面缺陷光學檢測方法，該方法如下：將相機的鏡頭垂直對準待檢測藍寶石的表面，控制所述相機對藍寶石進行拍攝，并且在所述相機對所述藍寶石進行拍攝前的瞬間，利用光源向待檢測的藍寶石表面垂直投射一束經過所述相機鏡頭的平行光束，運用圖像處理軟件對拍攝得到的藍寶石圖像進行分析，進而判斷出所述藍寶石是否存在長晶缺陷或表面缺陷。