本发明专利技术公开一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置，包括一套高准直，高均匀度的线光发射系统和一套大视场高灵敏度的接收光学系统；线光发射系统包括依次设置的激光器、鲍威尔棱镜、平凸柱面镜，即激光出射后经过鲍威尔棱镜形成一束发散的线激光光源，然后经过平凸柱面镜进行准直得到高准直、高均匀度的线激光光源；大视场高灵敏度的接收光学系统包括一个高质量的接收物镜和阵列式光电探测器。本发明专利技术适用于大尺寸、存在um级的微小缺点的产品检测，实现无接触、快速、准确的自动化检测。准确的自动化检测。准确的自动化检测。
【技术实现步骤摘要】
一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置
[0001]本专利技术涉及一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置。
技术介绍
[0002]在精密制造行业中，生产过程中常会有个别不良品，且不良品的缺陷往往非常小，在um量级。无法直接通过人眼观测来进行优劣的判断。目前，大多数微小检测均是人工使用显微镜进行测试及判断，但是在人工测试过程中，需要将待测品与工具进行固定，会破坏产品的性能，增加产品的不良率。而且由于缺陷尺寸非常微小，对于较大尺寸的产品，人工检测效率非常低下、检测难度大、漏检率高、费时费力、成本非常高。
技术实现思路
[0003]本专利技术是为了克服对于微小缺陷人工检测效率低下、检测难度大、漏检率高、费时费力、成本高等问题，提出了一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置。
[0004]本专利技术可通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置，包括一套高准直，高均匀度的线光发射系统和一套大视场高灵敏度的接收光学系统；所述线光发射系统包括依次设置的激光器、鲍威尔棱镜、平凸柱面镜，即激光出射后经过鲍威尔棱镜形成一束发散的线激光光源，然后经过平凸柱面镜进行准直得到高准直、高均匀度的线激光光源；所述的大视场高灵敏度的接收光学系统包括一个高质量的接收物镜和阵列式光电探测器。
[0006]进一步地，所述平凸柱面镜表面为非球面，材料选用高折射率的S
‑
LAH64，n＝1.777。
[0007]进一步地，所述阵列式光电探测器放置于所述接收物镜的离焦位置处，将探测视场内光束全部覆盖阵列式光电探测器，确定最佳的离焦位置，离焦位置确定方法如下：接收物镜的口径为D，焦距为f，阵列式光电探测器的直径为d，阵列式光电探测器与接收物镜距离为l，则阵列式光电探测器的位置计算公式为：
[0008][0009]进一步地，所述接收物镜表面为非球面，材料选用高折射率的S
‑
LAH64，n＝1.777。
[0010]进一步地，所述阵列式光电探测器所用雪崩光电探测器(APD)，实现更加微弱光电信号的探测。
[0011]有益效果
[0012]本专利技术利用高准直的线光源和大视场高灵敏度的接收光学系统，设计了一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置，适用于大尺寸、存在um级的微小缺点的产品检测，实现无接触、快速、准确的自动化检测。
附图说明
[0013]图1为高准直线光光源的结构和光路图
[0014]图2为大视场高灵敏度的接收光学系统的结构和光路图
[0015]图3为阵列探测器和接收透镜位置关系图
[0016]图4为无接触式检测大样品超微小缺陷的整体系统和光路图
[0017]图5为探测器接收到的不同大小缺陷的光强图和位置坐标
具体实施方式
[0018]以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0019]具体实施方式一：结合图1
‑
图4说明本实施方式
[0020]本实施方式为一种无接触式检测大样品超微小缺陷的系统。所述的检测系统包括一套高准直，高均匀度的线光发射系统和一套大视场高灵敏度的接收光学系统。
[0021]所述的高准直，高均匀度的线光发射系统，如图1所示，由高质量的可见光激光器101发射出一束直径为1mm的窄圆光束入射至鲍威尔棱镜102上形成一个发散的线激光。然后由非球面平凸柱面镜103对发散的线激光进行准直，形成一个70mm长，1mm宽的均匀线激光束。非球面平凸柱面镜的作用是将发散的线光源变成平行光。
[0022]所述的大视场高灵敏度的接收光学系统，如图2所示，发射的平行线激光经过非球面平凸球面聚焦透镜104将光束汇聚至阵列式APD探测器105上。阵列式探测器的具体位置l为：
[0023][0024]所述的无接触式检测大样品超微小缺陷的系统，如图4所示，高准直的线光束发射至待检测样品106上，样品106存在大小不一的小孔缺陷，光束穿过缺陷小孔，经过接收透镜104会聚至阵列APD探测器105上，实现对不同微小尺寸缺陷的无接触式检测。
[0025]光束穿过不同缺陷的小孔的光强图和位置图，如图5所示，通过读取探测器上的光斑的光强大小和光斑位置坐标，即可以得到微小缺陷的尺寸以及具体缺陷位置。
[0026]实施例二，本实施方式为两组检测系统错位组合实现更大尺寸样品检测。所述的系统包括两套无接触式检测大样品超微小缺陷的系统。每一套无接触式检测大样品超微小缺陷的系统包括一套高准直，高均匀度的线光发射系统和一套大视场高灵敏度的接收光学系统。
[0027]两套检测进行错位组合将检测样品尺寸扩大了一倍。
[0028]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置，其特征在于，包括一套高准直，高均匀度的线光发射系统和一套大视场高灵敏度的接收光学系统；所述线光发射系统包括依次设置的激光器、鲍威尔棱镜、平凸柱面镜，即激光出射后经过鲍威尔棱镜形成一束发散的线激光光源，然后经过平凸柱面镜进行准直得到高准直、高均匀度的线激光光源；所述的大视场高灵敏度的接收光学系统包括一个高质量的接收物镜和阵列式光电探测器。2.根据权利要求1所述的一种无接触式检测大样品超微小缺陷的装置，其特征在于，所述平凸柱面镜表面为非球面，材料选用高折射率的S
‑
LAH64，n＝1.777。3.根据权利要求1所述的一种无接触式检测大样品超微小缺陷的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李青岩，龚海，魏新和，顾海鹏，杨彦琳，陈俊秀，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。