一种精密光学表面微弱缺陷显微照明方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种精密光学表面微弱缺陷显微照明方法及装置，属于机器视觉检测领域。该照明装置包括照明光源、照明光学模组、光源连接支架和照明控制器。相机采集缺陷图像时，照明光源从多个角度和多个方位对视场内缺陷进行无死角打光，从而得到缺陷更多的散射能量分布，实现微弱缺陷的优质成像；每个照明模组包含呈“剪刀状”照明光源形成两个不同角度照明缺陷，同时多个照明模组呈环形分布实现缺陷的多个方位照明；“剪刀状”照明模组可以通过控制器实现0度到90度的张角变化；每个光源可以单独通过数字控制器控制开启和关闭，并且亮度连续可调,有效解决了微弱缺陷打光难、容易漏检的问题，可以获得微弱缺陷的高质量图像，便于后续图像的处理与分析。

【技术实现步骤摘要】
一种精密光学表面微弱缺陷显微照明方法及装置
本专利技术属于光电技术检测领域，涉及一种机器视觉检测照明装置，特别涉及一种精密光学表面微弱缺陷显微照明装置和方法。
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横向分辨力在微米甚至亚微米等级，纵向分辨率数十个纳米甚至几个纳米。目前基于显微成像原理的缺陷检测装置除了检测效率低外，对微弱缺陷的探测灵敏度低，很容易造成漏检，从而无法满足高端光学元件对微弱缺陷的检测需求。使用高倍率显微镜可以实现对微小缺陷的观察，但由于高倍率下其检测视场和景深小等影响，微弱缺陷极易被漏检，尤其对于一些纳米级深度的浅划痕，其探测灵敏度非常低。为了实现较高的成像对比度和优良的信噪比，往往使用暗场照明方案，此时照明系统极为关键。高亮度的线光源有望诱发更多的散射光，但是检测系统及被测样品本身也会因此而产生额外的散射光进入到图像采集系统中，最终造成图像信噪比的降低，一些微弱缺陷也将掩盖在背景噪声中。环形光源以及AOI机器视觉光源可以实现部分玻璃表面划痕的检测，但是实践中此类照明光源对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密光学表面微弱缺陷显微照明装置，其特征在于：包括照明光源(1)、照明光学模组(2)和光源连接支架(3)；其中照明光学模组(2)包括照明光源(1)，所述照明光源(1)包括第一照明光源(1a)和第二照明光源(1b)，第一照明光源(1a)和第二照明光源(1b)呈“剪刀状”连接在光源连接支架(3)上，通过照明控制模块控制其亮度和亮灭；多个照明光学模组(2)呈等间距环形分布在光源连接支架(3)的圆周上；/n所述照明控制模块通过串口与上位机连接，通过串口通信实现对每个照明模组的控制，包括光源的亮度和亮灭，此外控制模块中的控制器对控制机构发出控制信号，实现“剪刀状”照明模组的张角在0度到90度之间...

【技术特征摘要】
1.一种精密光学表面微弱缺陷显微照明装置，其特征在于：包括照明光源(1)、照明光学模组(2)和光源连接支架(3)；其中照明光学模组(2)包括照明光源(1)，所述照明光源(1)包括第一照明光源(1a)和第二照明光源(1b)，第一照明光源(1a)和第二照明光源(1b)呈“剪刀状”连接在光源连接支架(3)上，通过照明控制模块控制其亮度和亮灭；多个照明光学模组(2)呈等间距环形分布在光源连接支架(3)的圆周上；
所述照明控制模块通过串口与上位机连接，通过串口通信实现对每个照明模组的控制，包括光源的亮度和亮灭，此外控制模块中的控制器对控制机构发出控制信号，实现“剪刀状”照明模组的张角在0度到90度之间同步变化，所述张角为第一照明光源(1a)和第二照明光源(1b)之间的夹角。


2.如权利要求1所述的精密光学表面微弱缺陷显微照明装置，其特征在于：“剪刀状”照明光源在照明空间上从两个不同入射角度照明到视场中的微弱缺陷，同时多个照明模组(2)呈环形分布实现微弱缺陷的多个方位照明，照明光源从多个角度和多个方位对视场内缺陷进行无死角打光，从而保证相机采集到更多的微弱缺陷信号；整个照明系统包括至少3个照明模组呈等间距环形分布在光源连接支架(3)圆周上。


3.如权利要求1所述的精密光学表面微弱缺陷显微照明装置，其特征在于：“剪刀状”照明光源根据被测样品(4)的表面形状自动改变张角，张角大小在0度到90度之间变化；张角大小根据被测样品曲率变化而变化，在输入样品曲率信息时程序就自动计算出推荐张角，并通过控制机构发出控制信号来调整其大小；所述张角计算基于以下原则：(1)照明反射光不进入相机；(2)照明光源在被测镜面上不形成阴影；(3)使得更多的光照明在缺陷上。


4.如权利要求1所述的精密光学表面微弱...

【专利技术属性】
技术研发人员：全海洋，胡小川，李声，侯溪，
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