[發明專利]用于檢測高反鏡表面疵病激光散射成像裝置的照明系統

在審

• 申請號: 201911074183.0
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110749605A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 高愛華;韋瑤;秦文罡;侯勁堯;劉衛國;閆麗榮
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 61114 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 黃秦芳

本發明涉及一種用于檢測高反鏡表面疵病激光散射成像裝置的照明系統，其能夠從180°角度范圍內同時照射被測對象，沒有照射角度盲區，能夠一次成像發現疵病的位置和形狀，有效提高檢測效率和精度。本發明包括多個在180°范圍內形成聚焦光幕的一體式光源，用于接收反射光的多個陷光器以成像器件為中心與一體式光源對稱分布。三個一體式光源在180°內均勻排列，兩兩匯聚光幕光軸之間的夾角為60°。一體式光源包括一字線型激光器以及由兩個透鏡構成的整形透鏡組，固定裝夾在長方體套筒內。陷光器整體為長方體，內部為空心圓錐體，其內外黑化處理。成像器件為CCD成像器件或CMOS成像器件，成像器件與支撐縱桿和機械臂構成可移動組件。

技術領域：

本發明涉及一種超光滑鏡片表面疵病參數檢測系統，尤其是涉及一種用于檢測高反鏡表面疵病激光散射成像裝置的照明系統。

背景技術：

光學元件的表面疵病主要指麻點、劃痕、裂口氣泡、殘破點及殘破邊等，表面疵病會對元件的性能產生影響。目前，國內外對光學元件表面疵病的檢測方法有目視法、高通濾波成像法、低通濾波成像法、暗場成像等。查閱文獻和實際測試發現在暗場成像方法中，針對于高反射鏡上的劃痕這一類微米量級的疵病，在入射光線的投影方向與劃痕的方向成75°～90°范圍內時，散射光成像比較清晰，當入射光線的投影方向與劃痕的方向成0°～75°范圍內時，散射光成像越來越不清晰，特別是入射光線的投影方向與劃痕的方向成0°時，幾乎看不到劃痕的亮像。暗場亮像測量劃痕型疵病的場合，為了解決在一定角度范圍內成像不清晰的問題，一般采用入射光方向不變，使用旋轉臺帶動樣品旋轉達到入射光從各個方向照射到待測樣品表面上的目的，但這種方法由于需要旋轉臺的轉動，一方面結構復雜，精密旋轉臺成本較高，另一方面每旋轉一個角度都需要采集對應的圖像，圖像處理也十分復雜，同時也不可避免地帶入旋轉誤差，導致檢測效率不高，檢測精度降低。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種用于檢測高反鏡表面疵病激光散射成像裝置的照明系統，其能夠從180°角度范圍內同時照射被測對象，沒有照射角度盲區，能夠一次成像發現疵病的位置和形狀，有效提高檢測效率和精度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于檢測高反鏡表面疵病激光散射成像裝置的照明系統，其特征在于：包括多個在180°范圍內形成聚焦光幕的一體式光源，用于接收反射光的多個陷光器以成像器件為中心與一體式光源對稱分布。

三個一體式光源在180°內均勻排列，兩兩匯聚光幕光軸之間的夾角為60°。

一體式光源包括一字線型激光器以及由兩個透鏡構成的整形透鏡組，固定裝夾在長方體套筒內。

陷光器整體為長方體，內部為空心圓錐體，其內外黑化處理。

成像器件為CCD成像器件或CMOS成像器件，成像器件與支撐縱桿和機械臂構成可移動組件。

一體式光源設置在光源支架上，陷光器設置在陷光器支架上，光源支架和陷光器支架上帶有調節角度和高度的部件。

與現有技術相比，本發明具有的優點和效果如下：

1、本發明提供的用于檢測高反鏡表面疵病的照明光源，多個一字線型激光器通過整形后組合安裝使入射光在180°范圍內形成激光聚焦光幕，聚焦光幕照射待測樣品，反射光形成對稱的光幕分別被對應的陷光器吸收。其有益效果在于：光幕聚焦后照射樣品時，CCD能一次成像檢測疵病，無需使用旋轉臺改變入射光和疵病的夾角多次成像，同時降低成本，提高檢測效率和精度。

2、本發明可用于高反射鏡疵病檢測的激光光源照明系統，避免了單光束照射時需要對樣品或激光光束在180°范圍內旋轉的復雜操作以及產生的旋轉誤差，能顯著提高檢測效率和測量精度。

附圖說明：

圖1為本發明系統的結構示意圖；