The invention relates to an automatic focusing method and device for surface defect detection of optical elements, which belongs to the field of photoelectric technology detection. The focusing device includes a micro projection module, a light splitter, an objective lens and a projection monitoring module. The micro-projection module projects the specific pattern generated by the computer onto the surface of the optical element to be focused. The projection monitoring module captures the reflected projection image. The projection image collected by the computer analysis monitoring module is controlled by the focusing controller. The position of the surface to be focused is adjusted in the optical axis direction until the image captured by the monitoring module is the clearest. The automatic focusing function is realized. The invention effectively solves the problems of difficult focusing and low efficiency of the microscopic imaging system, and realizes automatic focusing for surface defect detection of planar, spherical and aspherical optical elements.
【技术实现步骤摘要】
一种光学元件表面缺陷检测自动对焦方法及装置
本专利技术属于光电技术检测领域,特别涉及一种光学元件表面缺陷检测自动对焦方法及装置。
技术介绍
高端光学元件对光学元件的表面质量提出了越来越高的要求,其中要求表面缺陷的分辨能力在微米甚至亚微米等级。光学元件的表面缺陷不仅会影响光学元件外观美观,更会对光学系统的性能产生破坏性的影响。现在光学元件表面缺陷检测除了人工目视检测外,常用的是使用显微成像的原理来进行“所见即所得”的表面缺陷测量。显微镜可以实现对微小缺陷的观察,使用高倍率显微镜可以获得亚微米的分辨率。然而高倍率情况下,镜头的焦深也在微米、亚微米级别。此时,人工对焦及其困难,不仅费时费力,而且还会产生由于人眼主观判别带来的系统误差。此外,光学抛光表面质量往往很好,对抛光光学元件的对焦更是难以进行。因此急需一种自动对焦系统,可以实现在高倍率显微成像下对抛光光学表面进行自动准确对焦,利用自动对焦代替手动对焦,极大地提高对焦效率和对焦精度。
技术实现思路
本专利技术提供一种光学元件表面缺陷检测自动对焦方法及装置,目的是解决高倍率显微成像下对抛光光学表面手动对焦困难的问题。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种光学元件表面缺陷检测自动对焦方法及装置,包括微型投影模块、分光元件、物镜、对焦表面和投影监控模块。其中微型投影模块由投影芯片和投影光学系统组成,投影监控模块由监控光学系统和相机组成。其中,微型投影模块、分光元件和投影监控模块通过机械外壳连接在一起,物镜通过导轨、丝杠运动机构连接在一起,并受到调焦信号的控制,最终实现自动对焦。所述监控光学系统包括调焦控制器和调焦电机, ...
【技术保护点】
1.一种光学元件表面缺陷检测自动对焦装置,其特征在于:包括微型投影模块(1)、分光元件(2)、物镜(3)、对焦表面(4)、投影监控模块(5),其中微型投影模块(1)由投影芯片(1a)和投影光学系统(1b)组成,投影监控模块(5)由监控光学系统(5a)和相机(5b)组成;其中,微型投影模块(1)、分光元件(2)和投影监控模块(5)通过机械外壳连接在一起,物镜(3)通过导轨、丝杠运动机构连接在一起,并受到调焦信号的控制,最终实现自动对焦。所述监控光学系统(5a)包括调焦控制器和调焦电机,投影监控模块(5)发出监控信号,调焦控制器对调焦电机发出控制信号,在光轴方向连续调整物镜位置,直到投影监控模块(5)拍到的图像最清晰。
【技术特征摘要】
1.一种光学元件表面缺陷检测自动对焦装置,其特征在于:包括微型投影模块(1)、分光元件(2)、物镜(3)、对焦表面(4)、投影监控模块(5),其中微型投影模块(1)由投影芯片(1a)和投影光学系统(1b)组成,投影监控模块(5)由监控光学系统(5a)和相机(5b)组成;其中,微型投影模块(1)、分光元件(2)和投影监控模块(5)通过机械外壳连接在一起,物镜(3)通过导轨、丝杠运动机构连接在一起,并受到调焦信号的控制,最终实现自动对焦。所述监控光学系统(5a)包括调焦控制器和调焦电机,投影监控模块(5)发出监控信号,调焦控制器对调焦电机发出控制信号,在光轴方向连续调整物镜位置,直到投影监控模块(5)拍到的图像最清晰。2.如权利要求1所述的光学元件表面缺陷检测自动对焦装置,其特征在于:微型投影模块(1)由投影芯片(1a)和投影光学系统(1b)组成,投影芯片可使用数字光处理(DLP)芯片或者使用液晶空间光调制器(SLM),通过计算机控制产生特定图样,然后经光学系统投影在对焦表面上。3.如权利要求1所述的光学元件表面...
【专利技术属性】
技术研发人员:全海洋,胡小川,李声,侯溪,徐富超,付韬韬,伍凡,
申请(专利权)人:中国科学院光电技术研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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