[发明专利]光学检测系统、装置及方法

权利要求书

1.一种光学检测系统，其特征在于，包括：

产生非偏振自然光的多光谱光源；

位于所述多光谱光源与待测物体之间的多点聚焦装置，用于将来自所述多光谱光源出射的不同波长的光波分别聚焦到光轴上与波长大小相对应的不同位置上；并将由所述待测物体导致的反射光束逆向传输；

数据处理装置，用于接收由所述待测物体导致的反射光束，并对反射光束进行光谱分析以确定最大反射率所对应的波长，并根据该最大反射率波长计算所述待测物体表面所对应缺陷的空间坐标；

所述多点聚焦装置包括：

线性偏振器；

超透镜，对入射的左旋圆偏振光发散，右旋圆偏振光会聚，或者对入射的右旋圆偏振光会聚，左旋圆偏振光发散；以及将入射的非偏振自然光分解成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光两路光束，其中一束会聚，另一束发散；

以及设置在所述线性偏振器与所述超透镜之间的1/4波片；

所述线性偏振器的偏振方向被设置为：当所述超透镜邻近所述多光谱光源、且所述线性偏振器邻近所述待测物体部署时，与会聚光束经1/4波片之后的偏振方向平行、并与发散光束经1/4波片之后的偏振方向正交。

2.根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，还包括：

三维位移台，用于调节所述多点聚焦装置和所述待测物体之间的相对位置，以确保所述多光谱光源光谱范围内有至少一特定波长的光能聚焦到所述待测物体表面。

3.根据权利要求1至2任一所述的光学检测系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括：

用于辅助反射光束接收的分光器；

所述分光器置于所述多光谱光源与所述多点聚焦装置之间。

4.根据权利要求3所述的光学检测系统，其特征在于，同一所述分光器还用于对所述多光谱光源射向所述多点聚焦装置的光束进行分光处理。

5.一种光学检测系统用装置，位于多光谱光源与待测物体之间，其特征在于，所述装置用于将来自产生非偏振自然光的多光谱光源出射的不同波长的光波分别聚焦到光轴上与波长大小相对应的不同位置上；并将由所述待测物体导致的反射光束逆向传输；所述装置包括：

线性偏振器；

超透镜，对入射的左旋圆偏振光发散，右旋圆偏振光会聚，或者对入射的右旋圆偏振光会聚，左旋圆偏振光发散；以及将入射的非偏振自然光分解成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光两路光束，其中一束会聚，另一束发散；

以及设置在所述线性偏振器与所述超透镜之间的1/4波片；

其中，所述线性偏振器的偏振方向被设置为：当所述超透镜邻近所述多光谱光源、且所述线性偏振器邻近所述待测物体部署时，与会聚光束经1/4波片之后的偏振方向平行、并与发散光束经1/4波片之后的偏振方向正交。

6.一种光学检测方法，其特征在于，包括：

设置产生非偏振自然光的多光谱光源，并在所述多光谱光源与待测物体之间设置多点聚焦装置；

由所述多点聚焦装置将来自所述多光谱光源出射的不同波长的光波分别聚焦到光轴上与波长大小相对应的不同位置上；并将由所述待测物体导致的反射光束逆向传输；

接收由所述待测物体导致的反射光束，并对反射光束进行光谱分析以确定最大反射率所对应的波长，并根据该最大反射率波长计算所述待测物体表面所对应缺陷的空间坐标；

将所述多点聚焦装置按以下组件进行部署，该组件包括：

线性偏振器；

超透镜，对入射的左旋圆偏振光发散，右旋圆偏振光会聚，或者对入射的右旋圆偏振光会聚，左旋圆偏振光发散；以及将入射的非偏振自然光分解成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光两路光束，其中一束会聚，另一束发散；

以及设置在所述线性偏振器与所述超透镜之间的1/4波片；

所述线性偏振器的偏振方向被设置为：当所述超透镜邻近所述多光谱光源、且所述线性偏振器邻近所述待测物体部署时，与会聚光束经1/4波片之后的偏振方向平行、并与发散光束经1/4波片之后的偏振方向正交。

7.根据权利要求6所述的光学检测方法，其特征在于，还包括：

通过三维位移台调节所述多点聚焦装置和/或所述待测物体之间的相对位置，以确保所述多光谱光源 范围内有至少一特定波长的光能聚焦到所述待测物体表面。