高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106153627A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510173643.0(22)申请日2015.04.13(71)申请人无锡迈福光学科技有限公司地址214200江苏省无锡市宜兴市宜兴经济开发区锦程大道11号宜兴创业园(72)发明人陆惠宗(74)专利代理机构上海金盛协力知识产权代理有限公司31242代理人王松(51)Int.Cl.G01N21/88(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置及检测方法(57)摘要本发明揭示了一种高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置及检测方法，所述检测方法包括：连续角扫描机构将准直入射光在一定的角度范围内进行连续角扫描；聚焦机构将以角度形式进行扫描的准直光束聚焦到一个平面上并将角度扫描转换成线扫描，将激光束聚焦到一个被测平面上并将聚焦激光点在平面上进行线扫描；经表面反射后的光束沿反射角进入反射光集光器，部分光被附在反射光集光器上的第二光电探测器接收，产生一个光电信号；第一集光器内壁涂有高反层，使散射光经多次反射后进入到第一集光器上的第一光电探测器，产生的光电信号对应表面散射。本发明提出的高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置及方法，可提高检测灵敏度及精确度。CN106153627ACN106153627A权利要求书1/2页1.一种高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：连续角扫描机构、聚焦机构、积分球集光器、第一光电探测器、反射光集光器、第二光电探测器；所述连续角扫描机构为扫描振镜或多面体旋转反射镜；所述连续角扫描机构用以将准直入射光在一定的角度范围内进行连续角扫描；所述聚焦机构用以将以角度形式进行扫描的准直光束聚焦到一个平面上并将角度扫描转换成线扫描，将激光束聚焦到一个被测平面上并将聚焦激光点在平面上进行线扫描；所述积分球集光器设置于被测平面上方，位于聚焦机构及反射光集光器之间；积分球集光器底部设有缺口；如果表面有任何瑕疵，则入射的光束除反射外，还将被表面瑕疵散射，散射光中的大部分将进入被测平面上方的积分球集光器；积分球集光器内壁涂有高反层，可使散射光经多次反射后进入到积分球集光器上的第一光电探测器，产生的光电信号对应表面散射；经表面反射后的反射光束将被一个开有狭缝的腔体接收，该腔体为反射光集光器，腔体内壁对反射光有较强吸收，在腔体壁上设有第二光电探测器，用于测量反射光相对光强度。2.一种高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：连续角扫描机构、聚焦机构、第一集光器、第一光电探测器、反射光集光器、第二光电探测器；所述连续角扫描机构用以将准直入射光在一定的角度范围内进行连续角扫描；所述聚焦机构用以将以角度形式进行扫描的准直光束聚焦到一个平面上并将角度扫描转换成线扫描，将激光束聚焦到一个被测平面上并将聚焦激光点在平面上进行线扫描；经表面反射后的光束沿反射角进入反射光集光器，部分光被附在反射光集光器上的第二光电探测器接收，产生一个光电信号；所述第一集光器内壁涂有高反层，可使散射光经多次反射后进入到第一集光器上的第一光电探测器，产生的光电信号对应表面散射。3.根据权利要求2所述的高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置，其特征在于：所述第一集光器为设有开口的积分球集光器。4.根据权利要求3所述的高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置，其特征在于：所述积分球集光器设置于被测平面上方，位于聚焦机构及反射光集光器之间；积分球集光器的底部设有缺口。5.根据权利要求2所述的高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置，其特征在于：经表面反射后的反射光束将被一个开有狭缝的腔体接收，腔体内壁对反射光有较强吸收，在腔体壁上设有第二光电探测器，用于测量反射光相对光强度。6.根据权利要求2所述的高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置，其特征在于：所述连续角扫描机构为扫描振镜或多面体旋转反射镜。7.一种权利要求1所述高灵敏度表面微小瑕疵光学检测装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：连续角扫描机构将准直入射光在一定的角度范围内进行连续角扫描；聚焦机构将以角度形式进行扫描的准直光束聚焦到一个平面上并将角度扫描转换成线扫描，将激光束聚焦到一个被测平面上并将聚焦激光点在平面上进行线扫描；经表面反射后的光束沿反射角进入反射光集光器，反射光集光器内壁涂有高反射膜，2CN106153627A权利要求书2/2页使入射到反射光集光器中的光束被多次反射，部分光最终被附在反射光集光器上的第二光电探测器接收，产生一个光电信号，该信号反映了表面的反射情况；如果表面有任何瑕疵，则入射的光束除反射外，还将被表面瑕疵散射，散射光中的大部分将进入被测平面上方的积分球集光器；积分球集光器内壁