一种用于光学元件非球面微结构的同步检测方法
【专利摘要】一种用于光学元件非球面微结构的同步检测方法，包括从一激光器出射一束激光并且经过一第一光阑后分成两束，其中一束入射到聚焦镜上后入射到积分球内的待测物体的表面上，所述积分球上安装有光电接收设备接收其散射光，并且在该入射到待测物体的光束的反射方向设置反射光接收器，其中反射的一束光经光吸收装置吸收并且进行光电转换后进入计算机作为参考光束，利用上述设备测得待测物体的散射辐射Rd，以及反射辐射Rs，然后计算得出基于尖锐压头印压的亚表面裂纹深度SSD和基于微小球形压头印压的裂纹深度SSD’。该方法不但所要求的设备结构简单、检测速度快，检测准确，可以达到纳米量级的表面微结构的检测，成本较低、对表面无损害、测量精度较高。
【专利说明】—种用于光学元件非球面微结构的同步检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测方法，特别是涉及一种用于光学元件非球面微结构的同步检测方法。
【背景技术】
[0002]光滑表面的缺陷检测，目前已有多种方法，比较常用的是基于machine vision的光学检测方法。这种方法的特点是可同时检测并确定缺陷的种类、尺寸等参数，但缺点是检测速度慢、对微小缺陷灵敏度降低，通常检测和分析时间在几十秒到几分钟，这种速度无法满足在线快速检测的需要，要达到在十秒钟内完成一片晶面的检测，即使采用更快的硬件和软件技术，也无法达到检测速度的要求。其实被测表面上大部分是没有需要检测的缺陷的，即使有，数量也很少，而基于Machine Vision的检测方法必须对整个表面进行无差别的检测，因而，大部分时间是浪费在对无缺陷表面进行检测上。
[0003]另一个方法是米用激光扫描和散射检测的方法。激光扫描和散射检测技术可以在很短时间对光滑表面进行检测并确定缺陷的具体位置，一般检测缺陷的数量级可达到微米级别，如果需要测量更小的缺陷，则会增加检测的时间。
[0004]总积分测量技术已经在超光滑光学和非光学表面、镀膜表面的检测中开始使用，主要用来检测它们的光学损耗、微观结构、表面粗糙度、缺陷和污点。但是现有的总积分测量技术仍然没有用于光学元件超光滑表面的检测上，而且其测量精度也不高。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种用于超光滑表面的光学元件非球面微结构的检测方法，特别是提供一种用于测量基于尖锐压头印压的亚表面裂纹深度和基于微小球形压头印压的裂纹深度的检测方法。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于光学元件非球面微结构的同步检测方法，包括从一激光器出射一束激光并且经过一第一光阑，以及将经过第一光阑后的光束分成两束，其中一束入射到聚焦镜上后通过一第二光阑后入射到积分球内的待测物体的表面上，所述积分球上安装有光电接收设备接收其散射光，并且在该入射到待测物体的光束的反射方向设置反射光接收器，并且该反射光接收器将接收转换后的信号传入计算机，其中反射的一束光经光吸收装置吸收并且进行光电转换后进入计算机作为参考光束，其特征在于:利用上述设备测得待测物体的散射辐射Rd，以及反射辐射Rs，通过公式Cl)
[0007]
【权利要求】
1.一种用于光学元件非球面微结构的同步检测方法，包括从一激光器出射一束激光并且经过一第一光阑(2)，以及将经过第一光阑(2)后的光束分成两束，其中一束入射到聚焦镜(5)上后通过一第二光阑(2’)后入射到积分球(13)内的待测物体(14)的表面上，所述积分球(13)上安装有光电接收设备接收其散射光，并且在该入射到待测物体(14)的光束的反射方向设置反射光接收器(8)，并且该反射光接收器(8)将接收转换后的信号传入计算机(7)，其中反射的一束光经光吸收装置吸收并且进行光电转换后进入计算机(7)作为参考光束，其特征在于:利用上述设备测得待测物体的散射辐射Rd，以及反射辐射Rs，通过公式(I)
【文档编号】G01B11/22GK103759675SQ201310716857
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】郭成君, 裴宁, 王大森, 聂凤明, 张广平, 李雨鹏 申请人:中国兵器工业第五二研究所