[发明专利]一种镜片缺陷检测装置及方法

权利要求书

1.一种镜片缺陷检测装置，其特征在于，包括：

光源；

光纤耦合器；

用于获得参考信号光束的参考臂；

用于获得待测镜片的样品信号光束的的样品臂；

用于将参考信号光束和镜片样品信号光束干涉后形成的干涉光信号进行二维图像重建，提取重建后的镜片平面信号变化曲线，将重建的镜片平面信号变化曲线与标准镜片曲线进行比较，判断待测镜片是否存在缺陷的控制器；

所述光源、参考臂、样品臂、控制器分别与光纤耦合器连接：光源发出的光入射到光纤耦合器，经过光纤耦合器分为分成参考光和样品光两束光源，参考光经过参考臂后形成参考信号光束，参考信号光束沿原光路返回至光纤耦合器，样品光经过样品臂控制对待测镜片表面的各个点位置进行扫描式检测，获得待测镜片不同位置的样品信号光束，样品信号光束沿原光路返回至光纤耦合器，参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉，形成干涉光信号，控制器获得干涉光信号，控制器将干涉光信号进行二维图像重建，提取重建后的镜片平面信号变化曲线，将重建的镜片平面信号变化曲线与标准镜片曲线进行比较，判断待测镜片是否存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的镜片缺陷检测装置，其特征在于，所述镜片缺陷检测装置还包括CCD相机和第一凸透镜组，所述CCD相机与控制器连接，第一凸透镜组与光纤耦合器连接，干涉光信号经过第一凸透镜组聚焦后被CCD相机获取，CCD相机将获取的干涉光信号反馈至控制器进行处理。

3.根据权利要求1所述的镜片缺陷检测装置，其特征在于，所述参考臂包括第一准直镜、第二凸透镜组、反射镜和步进电机，所述反射镜设置在步进电机上，由步进电机带动移动，所述步进电机由控制器控制：由光纤耦合器出射的参考光经过第一准直镜准直后进入第二凸透镜组，由第二凸透镜组聚焦后出射至反射镜，由于反射镜设置在步进电机上，随着步进电机移动改变参考端反射镜的位置从而改变反射光的光程参考位置，并原路反射参考信号光束至光纤耦合器。

4.根据权利要求1所述的镜片缺陷检测装置，其特征在于，所述样品臂包括第二准直镜、振镜系统、USB相机和半透半反镜，待测镜片置于半透半反镜的下方，所述USB相机与控制器连接，振镜系统与控制器连接，由控制器控制：由光纤耦合器出射的样品光通过第二准直器准直后直射至振镜系统的镜片中心，经由振镜系统反射到达半透半反镜，使样品光垂直照射至待测镜片表面；通过USB相机获取待测镜片的大小、形状、位置信息并反馈至控制器，控制器将待测镜片的大小、形状、位置信息转化为振镜偏转电压来控制振镜系统实现偏转，从而对待测镜片进行扫描式的检测；将待测镜片反射的样品信号光束沿原光路返回至光纤耦合器。

5.根据权利要求4所述的镜片缺陷检测装置，其特征在于，所述振镜系统包括第一振镜和第二振镜，所述第一振镜和第二振镜互相垂直设置，由光纤耦合器出射的样品光通过第二准直器准直后直射至第一振镜的镜片中心，经由第一振镜、第二振镜两次反射到达半透半反镜，使样品光垂直照射至待测镜片表面。

6.根据权利要求1所述的镜片缺陷检测装置，其特征在于，控制器获得的干涉光信号强度I_RS与待测镜片不同位置Z_i关系如下：

将式1经过傅里叶变换，将干涉光光强信号从波矢空间变换到坐标空间，得到式2：

其中，z表示光源4出射的激光到待测镜片位置点的长度与参考光强度之差，A_R为参考光的振幅，A_S为样品光的振幅，z_j为等光程面的高度，为相位差，I_RS(k)是干涉光信号强度。