[发明专利]快速三维探测光学元件亚表面缺陷的检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种快速三维探测光学元件亚表面缺陷的检测装置，其特征在于：包括水平的样品台和计算机，所述样品台连接高精度三维电动移动平台和压电陶瓷z向平移台，并能分别由二者驱动其运动，所述样品台内设有光学元件的样品；

样品背面设有激光器和图像采集单元，正面设有共聚焦成像系统，激光经激光器发出后，依次经光束控制系统、高反射镜单元后投射在样品正面；

所述图像采集单元包括依次连接的CCD、高通滤波器和成像镜头，所述成像镜头正对样品上激光的投射处，用于采集激光投射在样品上激发的荧光图像，经高通滤波器滤波后成像到CCD；

所述共聚焦成像系统也正对样品上激光的投射处，用于采集样品表面经激光照射后产生的具有深度信息的荧光信号；

所述图像采集单元、共聚焦成像系统、高精度三维电动移动平台和压电陶瓷z向平移台均与计算机连接，所述计算机获取图像采集单元的图像信号，以及共聚焦成像系统采集的带深度信息的荧光信号进行处理，并控制高精度三维电动移动平台和压电陶瓷z向平移台运动；

光路经高反射镜单元后投射在样品表面后的反射方向上，设有一用于吸收残余激光的残余激光收集器，所述高反射镜单元由数个高反射镜构成；

所述共聚焦成像系统包括依次设置的光电倍增管、高通滤波器、带小孔的挡板和聚焦透镜组，且聚焦透镜组朝向样品。

2.根据权利要求1所述的快速三维探测光学元件亚表面缺陷的检测装置，其特征在于：所述成像镜头上设有照明光源。

3.根据权利要求1所述的快速三维探测光学元件亚表面缺陷的检测装置，其特征在于：所述激光器为发出的激光光源为单波长355nm连续激光，所述高通滤波器为360nm高通滤波器。

4.根据权利要求1所述的快速三维探测光学元件亚表面缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）在样品上找出一个能激发出荧光的标记点，标记点所在的面为正面；

（2）在照明光源下，安装样品，固定样品台，调节图像采集单元和共聚焦成像系统，使图像采集单元和共聚焦成像系统均能清晰成像到标记点处；

（3）关闭照明光源，开启激光器，调整高反射镜单元，使激光器产生的激光投射到标记点处激发出荧光，再调整激光器的输出功率，使激发的荧光能被CCD清晰探测到；

（4）设置样品台运动方向，在图像采集单元和共聚焦成像系统焦点连线的方向为Z方向，与Z方向垂直的方向为XY方向，调节样品台沿XY方向移动，对不同位置连续成像，由计算机获取图像并对图像进行拼接，得到荧光缺陷在XY二维方向上的分布区域；

（5）将荧光缺陷的区域划分为数个测试点，一一在测试点处定位，调节调节样品台沿Z方向移动，通过共聚焦成像系统采集样品表面经激光照射后产生的具有深度信息的荧光信号；

（6）计算机从具有深度信息的荧光信号中提取出深度信息，并与荧光缺陷的分布区域对应结合，获得光学元件亚表面缺陷的三维图像。