详情

原文传递一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置及方法

专利名称：	一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置及方法
摘要：	本发明公开了一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置及方法，装置包括暗场照明单元、遮挡物、成像单元和显微物镜，暗场照明单元包括光源和照明镜头；光源、照明镜头、遮挡物、显微物镜依次设置在同轴光路上；成像单元包括分光镜、第一筒镜、第一CCD、第二筒镜、第二CCD，从显微物镜射出的光束可通过分光器分成2束，一束通过第一筒镜成像在第一CCD，另外一束通过第二筒镜成像在第二CCD上。第一CCD成像面位于焦后，第二CCD成像面位于焦前，二者的成像面到焦面的距离相等。本发明能够使用差动的轴向光强分析方法对被测样品缺陷进行三维检测，能够为工业生产和科学研究中的透明材料表面和内部的缺陷检测提供有效手段，具有高轴向分辨率、易实现等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
发明人：	李璐璐;刘乾;张辉;黄文
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T23:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T03:00:00+0805
申请号：	CN201911337112.5
公开号：	CN110954558A
代理机构：	成都行之专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	宋辉
分类号：	G01N21/958;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/958
申请人地址：	621000 四川省绵阳市绵山路64号
主权项：	1.一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，包括暗场照明单元、遮挡物(6)、成像单元和显微物镜(7)，所述暗场照明单元包括光源(1)和照明镜头(2)；所述的光源(1)、照明镜头(2)、遮挡物(6)、显微物镜(7)依次设置在同轴光路上；其特征在于，所述成像单元包括分光镜(8)、第一筒镜(9)、第一CCD(10)、第二筒镜(11)、第二CCD(12)，从显微物镜(7)射出的光束可通过分光器(8)分成2束，一束通过第一筒镜(9)成像在第一CCD(10)，另外一束通过第二筒镜(11)成像在第二CCD(12)上。 2.根据权利要求1所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，其特征在于，所述第一CCD(10)的成像面位于焦后，第二CCD(12)的成像面位于焦前。 3.根据权利要求2所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，其特征在于，所述第一CCD(10)、第二CCD(12)的成像面到焦面的距离相等。 4.根据权利要求1至3任一所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，其特征在于，还包括位移机构(5)，所述位移机构(5)能够带动被测样品(3)在照明镜头(2)与遮挡物(6)之间移动。 5.根据权利要求4所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，其特征在于，所述位移机构(5)位于照明镜头(2)与遮挡物(6)之间。 6.根据权利要求4所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，其特征在于，所述位移机构(5)带动被测样品(3)移动的方向与所述同轴光路的光轴平行。 7.根据权利要求1至3任一所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置，其特征在于，所述遮挡物(6)的尺寸小于显微物镜(7)的孔径尺寸。 8.一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测方法，其特征在于，利用权利要求4至6任一所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测装置进行检测，所述方法包含以下步骤： S1：将被测样品(3)安装在照明镜头(2)和显微物镜(7)之间的位移机构(5)上； S2：调整被测样品(3)，使被测的样品(3)感兴趣区域进入显微物镜(7)成像视野，并设置位移机构(5)速度、第一CCD(10)和第二CCD(12)的CCD采样频率、第一CCD(10)和第二CCD(12)的采样时长； S3：同时启动位移机构(5)、第一CCD(10)、第二CCD(12)，使被测样品(3)沿光轴方向匀速运动，并且第一CCD(10)和第二CCD(12)同时采集被测样品缺陷暗场散射的焦后、焦前图像。 9.根据权利要求8所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测方法，其特征在于，还包括步骤： S4：使用差动的轴向光强分析方法，对被测样品缺陷进行三维重构。 10.根据权利要求9所述的一种透明材料的差动式暗场显微缺陷检测方法，其特征在于，步骤S4的具体实现方法为：分别提取缺陷同一位置对应的第一CCD拍摄得到的轴向光强曲线a和第二CCD拍摄得到的轴向光强曲线b，计算a-b＝0时对应的光轴方向位置，该位置即为缺陷的焦面。
所属类别：	发明专利