[发明专利]透明光学元件表面缺陷的检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种透明光学材料表面缺陷的检测方法及装置，采用内全反射式的照明方法，即将照明光束引入到透明光学元件内部，并在透明光学元件内部的前、后表面之间进行多次全反射，对透明光学元件的前、后表面多个区域同时照明，利用表面缺陷所引起的散射光和折射光进行暗场成像来实现对表面缺陷的检测。本发明利用内全反射式照明，实现对光能的重复利用，并且可以对多区域同时进行暗场成像检测，特别是适用于大口径的透明光学元件的表面及亚表面缺陷的高灵敏度检测。

主权项

透明光学元件表面缺陷的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、将照明光束从透明光学元件的入射侧面入射到透明光学元件内部，照明光束在样品表面的入射角度满足光学全反射条件，照明光束在透明光学元件内部前、后表面之间进行多次全反射,对光束经过表面区域都实现了照明，直至经过透明光学元件的前表面或后表面反射后从透明光学元件出射侧面出射；（2）、改变照明光束的入射角度，入射角度与步骤（1）中所述的入射方向相对透明光学元件的入射侧面对称；或者用另一束照明光束以适当的角度从步骤（1）中所述的元件的入射侧面或出射侧面入射到样品内部，入射角度的选择同样满足步骤（1）所述的光学全反射条件；照明光束在透明光学元件内部前、后表面之间进行多次全反射，对光束经过表面区域都实现照明；（3）、相对透明光学元件表面设置一套或多套成像检测系统；当透明光学元件表面及亚表面光束的照明区域没有缺陷时，照明光束在透明光学元件内部的前后表面之间完全进行全反射，没有光能量出射，即没有照明光束进入成像检测系统；（4）、当透明光学元件表面及亚表面的光束照明区域存在缺陷时，将引起照明光束的散射，或者照明光束在缺陷区域的入射角度不满足全反射条件，一部分照明光束将通过折射从透明光学元件的表面出射，缺陷引起出射的散射光和折射光进入成像检测系统，获得缺陷区域的暗场图像。