一种精密光学元件表面缺陷复合检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种精密光学元件表面缺陷复合检测装置及方法，装置包括第一白光光源和第二白光光源、结构光光源、照明镜头、半透半反镜、显微物镜、待测光学元件、样品放置平台、成像镜头和彩色相机；方法包括步骤：1)使用白光光源和彩色相机对光学元件分别进行暗场和明场下的二维检测，确定缺陷位置并获取二维缺陷数据信息；2)切换结构光光源，在相同视场下获取元件表面反射的条纹图像，利用相位解算、三维重构等步骤确定元件表面缺陷的三维信息；3)将缺陷二维数据和三维数据进行融合。本发明专利技术通过切换白光光源和结构光光源，实现了明暗场与结构光结合检测，在保证系统结构紧凑、检测便捷的同时又提高了检测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及缺陷三维检测领域，具体涉及一种精密光学元件表面缺陷复合检测装置及方法。

技术介绍

1、随着先进光学技术的不断发展，光学精密元件得到了广泛应用。作为衡量光学元件加工质量的因素之一，光学元件表面缺陷会对光束造成散射调制，破坏光场均匀性，降低光束质量，影响光学系统的正常使用。

2、目前，针对元件表面缺陷的三维检测多采用原子力显微镜、计算全息术、白光干涉仪和结构光三维检测法。其中，原子力显微镜属于接触式检测，容易对光学元件造成二次损伤，且检测范围小，检测效率偏低。而计算全息技术和白光干涉仪极易受环境震动、温度变化的影响，且操作较为繁琐，计算复杂。结构光三维检测灵敏度较高，动态范围大，对局部缺陷检测可达到纳米量级，成为了目前光学元件缺陷三维检测的主流方法。在专利一种基于明暗场和结构光检测的缺陷检测系统(公开号：cn114264664a)中，在原有结构光模块下增加明暗场模块，通过两模块对应的两个采集设备分别对元件进行三维和二维图像采集，实现了高精度表面三维检测；在专利一种高速高精度三维检测系统及方法(公开号：cn113916156a)中，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种精密光学元件表面缺陷复合检测装置，其特征在于，所述装置包括第一白光光源和第二白光光源、结构光光源、照明镜头、半透半反镜、显微物镜、待测光学元件、样品放置平台、成像镜头和彩色相机；成像镜头和彩色相机组成成像系统；第一、第二白光光源分别用于形成明场条件与暗场条件；结构光光源用于获取携带有缺陷信息的条纹图像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二白光光源成对称状分布，结构光光源为编码的条纹图。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在各光源照明下，成像视场均一致；使用第一白光光源照明，形成明场显微散射系统；使用第二白光光源照明，形成暗场显微散射系统...

【技术特征摘要】

1.一种精密光学元件表面缺陷复合检测装置，其特征在于，所述装置包括第一白光光源和第二白光光源、结构光光源、照明镜头、半透半反镜、显微物镜、待测光学元件、样品放置平台、成像镜头和彩色相机；成像镜头和彩色相机组成成像系统；第一、第二白光光源分别用于形成明场条件与暗场条件；结构光光源用于获取携带有缺陷信息的条纹图像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二白光光源成对称状分布，结构光光源为编码的条纹图。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在各光源照明下，成像视场均一致；使用第一白光光源照明，形成明场显微散射系统；使用第二白光光源照明，形成暗场显微散射系统；使用结构光照明时，结构光对待测元件的投影方向与成像系统接收方向相同，为结...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯溪，马梦聪，李明泽，赵文川，胡小川，
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：