[發明專利]一種基于暗場照明的曲面玻璃次表面缺陷檢測裝置

有效

• 申請號: 201910329425.X
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110044929B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 夏珉;唐世鎮;劉行思;夏楠卿;劉念
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958;G01N21/01
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發明公開了一種基于暗場照明的曲面玻璃次表面缺陷檢測裝置，包括照明模塊、圖像采集模塊和圖像處理模塊；照明模塊包括激光光源、偏振分光鏡、第一平面反射鏡、第一攔光光闌、第二平面反射鏡、第二攔光光闌、45°半透半反鏡、擴束鏡和第三平面反射鏡；圖像采集模塊包括共主光軸依次設置的顯微物鏡、聚焦透鏡和CCD；圖像處理模塊與圖像采集模塊相連；激光入射到偏振分光鏡，經過偏振分光鏡后得到兩束偏振方向相互垂直的偏振光P波和S波，分別對待測件進行兩路暗場照明得到包含待測件缺陷的散射光。本發明利用偏振分光鏡得到兩路照明光，一路照明光用來大致定位缺陷，另一路照明光用來精確定位缺陷，提高了檢測裝置的對比度，也簡化了操作。

技術領域

本發明屬于視覺檢測技術領域，更具體地，涉及一種基于暗場照明的曲面玻璃次表面缺陷檢測裝置。

背景技術

隨著電子產品的普及程度越來越高，人們對于電子產品的性能要求也逐漸增長。近年來，傳統的平面屏已經不能滿足市場發展的需求，曲面玻璃由于其弧度與人類視網膜更加貼合，可以大大提高觀察體驗，因此近年來成為了生產與應用的熱點。由于曲面玻璃的質量對于智能產品的影響較大，所以對于曲面玻璃在生產過程中造成的各種內部缺陷的檢測就顯得尤為重要。

對于元件內部缺陷的檢測技術，目前主要分為破壞性檢測和非破壞性檢測兩個方向，破壞性檢測技術需要將元件破壞然后再觀察，不僅損壞了元件，并且操作過程中還會依賴于工作人員的經驗。非破壞性檢測技術由于其非接觸性以及近年來計算機技術的迅速發展，可以將缺陷轉化為圖像信息，并在計算機中分析處理，因此得到了廣泛的研究。

但是目前的內部缺陷檢測技術大都用于平面元件的缺陷檢測，對于曲面元件的缺陷檢測涉及較少。目前對于曲面玻璃的缺陷檢測主要依賴于觀察員的長期觀察積累的經驗來進行人工檢測，效率低、主觀影響較多，不適合當前智能大生產的發展要求。由于曲面玻璃的邊緣彎曲性，采用非破壞性技術檢測曲面玻璃內部缺陷時對于照明的要求也更高。暗場照明是一種利用微粒散射特性進行成像的照明方式，可以提高曲面玻璃缺陷圖像的對比度。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于暗場照明的曲面玻璃次表面缺陷檢測裝置，旨在解決現有檢測技術依靠人工經驗主觀觀察導致的效率低的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于暗場照明的曲面玻璃次表面缺陷檢測裝置，包括照明模塊、圖像采集模塊和圖像處理模塊；

所述照明模塊包括沿光路方向依次設置的激光光源、偏振分光鏡、第一平面反射鏡、第一攔光光闌、第二平面反射鏡、第二攔光光闌、45°半透半反鏡、擴束鏡和第三平面反射鏡；

圖像采集模塊包括共主光軸依次設置的顯微物鏡、聚焦透鏡和CCD；

圖像處理模塊與圖像采集模塊相連；

激光光源發出的激光垂直入射到偏振分光鏡，經過偏振分光鏡后分成偏振方向相互垂直、傳播光路相互垂直、向分散方向傳播的P波和S波，透射光為P波，反射光為S波，兩者光路夾角為90°，S波經過第一平面反射鏡與第二平面反射鏡改變光路，與P波仍然垂直傳播，兩者傳播方向交于45°半透半反鏡的同一點，其中S波經過45°半透半反鏡的反射光與P波經過45°半透半反鏡的透射光傳播光路相重合，分別在不用時刻以同一方向、同一位置入射到擴束鏡上，在不同時刻，第一攔光光闌遮擋S波，第二攔光光闌遮擋P波，未遮擋的P波或者S波入射到擴束鏡，經過擴束鏡讓光束準直，然后通過第三平面反射鏡調整角度沿待測件的側面入射，在待測件內部形成全反射，對待測件內部缺陷形成暗場照明，得到包含待測件缺陷的散射光，顯微鏡接收散射光，經過聚焦透鏡聚焦到CCD的光敏面得到包含待測件缺陷的圖像，傳輸至計算機進行顯示和處理。

優選地，工作時，載物臺上表面為平面，待測件水平放置在載物臺上，待測件具有兩個縱向對稱面，且相互垂直，入射到待測件的平行光線與待測件的其中一個縱向對稱面平行。

優選地，激光光源為單色光源。