红外光学材料微观缺陷检测装置及远红外显微镜头制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种红外光学材料微观缺陷检测装置、用于该装置的远红外显微镜头及该检测装置的检测方法，远红外显微镜头包括：沿着光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜为锗系玻璃，所述第二透镜为硫系玻璃；所述第一透镜和所述第三透镜的物侧面为球面、像侧面为非球面；所述第三透镜的非球面具有衍射环带；所述第二透镜和所述第四透镜的物侧面和像侧面均为球面。根据本发明专利技术的远红外显微镜头可以对肉眼无法观察的透远红外线的红外光学材料(硅、锗或硫系玻璃等)内部的微观缺陷进行观察，可以清晰地观察到气泡、杂质和/或裂纹等不同类型的缺陷。

Infrared optical material micro defect detection device and far-infrared microlens

The invention relates to an infrared optical material microflaw detection device, a far infrared microlens for the device and a detection method for the detection device. The far infrared microlens includes a first lens, a second lens, a third mirror and a fourth lens arranged along the optical axis from the object side to the image side; the first lens, The third lens and the fourth lens are germanium system glass, and the second lens is a sulphur system glass. The first lens and the third lens are the surface of the sphere and the profile of the aspheric surface; the aspheric lens of the third lens has a diffraction band; the second lens and the fourth lens are both side and side of the fourth lens. It is a sphere. According to the present invention, the far infrared microlens can be used to observe the microscopic defects in the infrared optical materials, such as silicon, germanium or sulphur glass, which can not be observed by the naked eye, and the different types of defects, such as bubbles, impurities and / or cracks, can be clearly observed.

【技术实现步骤摘要】
红外光学材料微观缺陷检测装置及远红外显微镜头
本专利技术涉及一种红外光学材料微观缺陷检测装置、用于该装置的远红外显微镜头及该检测装置的检测方法。利用红外光源发出的红外线透过被测红外光学材料，透射的红外线通过红外显微镜头放大成像，红外探测器将接收到的红外线成像信号转换成电子信号后通过计算机转换成图形，从而实现对材料内部微观缺陷进行观察。
技术介绍
光学显微镜是利用一个或一组透镜，组成一套光学放大系统，将微观的物体或图像放大成人类肉眼可以分辨的图像，以供人们观察微观世界。光学显微镜一般采用可见光作为光源，工作方式大多为反射式，用于人眼观测物体的表面细微情况，也可以利用透射式工作方式来观察透明物体内部的细节情况。光学显微镜除了可以用人眼通过光学目镜直接观察外，也可以配备电子目镜，通过光电转换和信号处理，通过软件将光学显微镜看到的图片显示在电脑屏幕上，以供人眼观察，减少眼睛疲劳。但是对于透红外线光学材料，如单晶锗，单晶硅等，由于对可见光不透过，普通光学显微镜无法对此类材料的内部微缺陷进行观察，导致无法判断出材料的品质是否符合使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种可以精确检测红外光学材料微观缺陷的红外光学材料微观缺陷检测装置、用于该装置的远红外显微镜头，以及通过该检测装置检测红外光学材料微观缺陷的检测方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种包含远红外显微镜头的红外光学材料微观缺陷检测装置，包括：物料夹持调整单元，用于夹持红外光学材料并且调整红外光学材料的位置；红外成像单元，位于所述物料夹持调整单元的一侧，用于对红外光学材料聚焦成像；红外光单元，位于所述物料夹持调整单元的另一侧，用于提供红外线；支承单元，用于支承所述物料夹持调整单元、红外成像单元和红外光单元；所述红外成像单元包括所述远红外显微镜头。根据本专利技术的一个方面，还包括位于所述物料夹持调整单元和所述红外光单元之间的可调光阑，所述可调光阑的光阑调节口径范围为5-80mm。根据本专利技术的一个方面，所述物料夹持调整单元包括用于夹持红外光学材料的夹持台、支承所述夹持台的调整平台以及安装在所述调整平台上用于驱动所述调整平台移动的调节旋钮。根据本专利技术的一个方面，所述红外成像单元还包括用于调节所述远红外显微镜头的焦距的调焦手轮、与所述远红外显微镜头电连接的远红外探测器。根据本专利技术的一个方面，所述红外光单元包括用于提供红外线的红外光源、用于调节所述红外光源强度的红外光源强度调节旋钮以及为所述红外光源供电的电源。根据本专利技术的一个方面，所述红外光源为电加热板，所述电加热板可提供的温度范围为50-120℃。根据本专利技术的一个方面，所述支承单元包括支承所述物料夹持调整单元和所述红外光单元的底座、支承在所述底座上的支架，以及支承在所述支架上并且能够沿着所述支架上下移动用于支承所述红外成像单元的支承架。根据本专利技术的一个方面，所述底座具有用于安装所述红外光源的凹槽；所述红外光源强度调节旋钮和所述电源安装于所述底座的侧面。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种远红外显微镜头，包括：沿着光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜为锗系玻璃，所述第二透镜为硫系玻璃；所述第一透镜和所述第三透镜的物侧面为球面、像侧面为非球面；所述第三透镜的非球面具有衍射环带；所述第二透镜和所述第四透镜的物侧面和像侧面均为球面。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种红外光学材料微观缺陷检测装置的检测方法，包括以下步骤：a.将红外光学材料放置于夹持台中，并保证红外光学材料与红外光源和远红外显微镜头平行；b.接通电源，通过红外光源强度调节旋钮控制电流的大小来调节红外光源能够辐射红外线的强度；c.开启计算机视频软件，调节可调光阑的口径和远红外显微镜头的位置；d.通过调节旋钮调节红外光学材料的位置进行不同位置成像的具体检测。根据本专利技术的一个方案，本专利技术的远红外显微镜头可以对肉眼无法观察的透远红外线的红外光学材料(硅、锗或硫系玻璃等)内部的微观缺陷进行观察，可以清晰地观察到气泡、杂质和/或裂纹等不同类型的缺陷，并对缺陷尺寸进行标定，保存缺陷图片，从而确定红外光学材料的品质。根据本专利技术的一个方案，本专利技术的红外光学材料微观缺陷检测装置结构简单，远红外显微镜头本身具有调焦手轮可以进行调焦，除此之外，红外成像单元还可以随着支承架沿着支架上下移动，因此大大增加了红外成像单元中的远红外显微镜头的成像范围，使得检测范围大大增加，检测结果更加精确无误。根据本专利技术的一个方案，物料夹持调整单元夹持需要检测的红外光学材料可以在底座上做前后和左右方向上的二维位置调整，如此一来使得红外光学材料的检测更具灵活性，检测位置灵活多变，并且可以使得物料夹持调整单元中各个位置的红外光学材料都能够被远红外显微镜头准确的拍到，使得检测没有死角，保证批量检测的精度。根据本专利技术的一个方案，采用电加热板加热提供红外线使得成本降低，同时电加热板设置在底座开设的凹槽中，大大的减少了装置的体积，使得装置的结构更加简单，维修也更加方便。根据本专利技术的一个方案，根据本专利技术的红外光学材料微观缺陷检测装置，其工作波长为7～14微米，可以对常用的红外光学材料，如硫系玻璃，硅，锗，以及镀增透膜后的此类材料进行内部微观缺陷检查，解决了之前对此类材料无法进行内部微观缺陷检查的难题。根据本专利技术的检测方法，对红外光学材料微观缺陷的检测简单快捷，而且能够实现批量检测，并且检测过程不存在死角，保证检测精度的同时提高检测效率。附图说明图1示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的红外光学材料微观缺陷检测装置的结构布置的立体图；图2示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的远红外显微镜头的结构布置图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在针对本专利技术的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施方式。图1示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的红外光学材料微观缺陷检测装置的结构布置的立体图。如图1所示，根据本专利技术的红外光学材料微观缺陷检测装置包括物料夹持调整单元1、红外成像单元2、红外光单元3和支承单元4。在本实施方式中，物料夹持调整单元1用于夹持红外光学材料并且调整红外光学材料的具体检测位置。红外成像单元2位于物料夹持调整单元1的一侧，用于对红外光学材料聚焦成像。红外光单元3位于物料夹持调整单元1的另一侧，用于提供红外线。在本专利技术中，由红外光单元3发出的红外线可以透过被测红外光学材料，然后通过红外成像单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，包括：物料夹持调整单元(1)，用于夹持红外光学材料并且调整红外光学材料的位置；红外成像单元(2)，位于所述物料夹持调整单元(1)的一侧，用于对红外光学材料聚焦成像；红外光单元(3)，位于所述物料夹持调整单元(1)的另一侧，用于提供红外线；支承单元(4)，用于支承所述物料夹持调整单元(1)、红外成像单元(2)和红外光单元(3)；所述红外成像单元(2)包括所述远红外显微镜头(201)。

【技术特征摘要】
1.一种红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，包括：物料夹持调整单元(1)，用于夹持红外光学材料并且调整红外光学材料的位置；红外成像单元(2)，位于所述物料夹持调整单元(1)的一侧，用于对红外光学材料聚焦成像；红外光单元(3)，位于所述物料夹持调整单元(1)的另一侧，用于提供红外线；支承单元(4)，用于支承所述物料夹持调整单元(1)、红外成像单元(2)和红外光单元(3)；所述红外成像单元(2)包括所述远红外显微镜头(201)。2.根据权利要求1所述的红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，还包括位于所述物料夹持调整单元(1)和所述红外光单元(3)之间的可调光阑(5)，所述可调光阑(5)的光阑口径调节范围为5-80mm。3.根据权利要求1所述的红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，所述物料夹持调整单元(1)包括用于夹持红外光学材料的夹持台(101)、支承所述夹持台(101)的调整平台(102)以及安装在所述调整平台(102)上用于驱动所述调整平台(102)移动的调节旋钮(103)。4.根据权利要求1所述的红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，所述红外成像单元(2)还包括用于调节所述远红外显微镜头(201)的焦距的调焦手轮(202)、与所述远红外显微镜头(201)电连接的远红外探测器(203)。5.根据权利要求4所述的红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，所述远红外探测器(203)为640x480阵列式、像元间距17μm的长波红外非制冷型探测器。6.根据权利要求1所述的红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，所述红外光单元(3)包括用于提供红外线的红外光源(301)、用于调节所述红外光源(301)强度的红外光源强度调节旋钮(302)以及为所述红外光源(301)供电的电源(303)。7.根据权利要求6所述的红外光学材料微观缺陷检测装置，其特征在于，所述红外光源(301)为电加热板，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，潘养辉，朱光春，陈惠广，
申请(专利权)人：宁波舜宇红外技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33