[发明专利]一种光学元件表面微小缺陷二维轮廓的检测方法

摘要

本发明涉及光学表面缺陷检测技术领域，具体涉及一种光学元件表面微小缺陷二维轮廓的检测方法。以克服现有技术存在的结构复杂、测量精度低、数据量大和测量时间长的问题。本发明采用的步骤为：1）激光束经过光束整形系统形成会聚光，会聚光经过样品反射后到达CCD靶面，调整样品位置、姿态，使会聚点位于靶面中心且垂直于CCD靶面，反射点到靶面中心的距离为L；2）光束照在样品表面缺陷区域，CCD上得到散射分布图；3）对散射分布图求出中心位置，以中心位置为基准点，沿不同方向取值可以得到一维的光强分布曲线I(w)；4）重复步骤三的过程，对于散射图在不同的方向上取值，可以获得缺陷在不同取样方向上的宽度值，由此拟合出缺陷的二维轮廓。

主权项

1.一种光学元件表面微小缺陷二维轮廓的检测方法，其特征在于：所述的检测方法的步骤为：步骤一、激光器发出的激光束经过光束整形系统形成会聚光，会聚光经过样品反射后到达CCD靶面，调整样品的位置和姿态，使会聚光束的会聚点位于CCD的靶面中心且使会聚光轴垂直于CCD靶面，此时反射点到CCD靶面中心的距离为L；步骤二、光束照在样品表面缺陷区域，CCD上得到散射分布图；步骤三、对散射分布图利用重心法求出中心位置，以中心位置为基准点，沿不同方向取值可以得到一维的光强分布曲线I(w)，曲线横坐标为该点与基准点之间的距离w，纵坐标为图像的灰度图，对应该点的光强度I由光强分布曲线转换为l(θ)，转换为二维矩阵[I，θ]，其中I和θ为一维矩阵，元素个数为采样数N取光强I的最大值为Imax,取样间隔为Δ_Imax，光强I的最小值Imin，取样间隔为Δ_Imin，设置缺陷在取值方向上的宽度范围为(d_min,d_max)，取值间隔为Δ_d所述缺陷在取样方向上的宽度计算过程如下：Step1：设置入射光波长λ，设置I₀＝0，I_g＝0，I_rms0＝0，d＝dmin；Step2：读取二维矩阵[I，θ]；Step3：将d，θ和λ代入得到一维矩阵α；Step4:将α，I₀和I_g代入得到一维矩阵I₁；Step5：计算均方根值I_rms＝rms(I₁‑I)；Step6：如果I_rms＜Irms₀，则I_rms0＝I_rms；d′＝d；Step7：I_g＝I_g+ΔI_min，如果I_g＜I_min，则转到Step4Step8：I₀＝I₀+ΔI_max，如果I₀＜I_max，则转到Step4Step9：d＜d_min+Δ_d，如果d＜d_max，则转到Step3Step10：d′为计算的缺陷在取样方向上的宽度；步骤四、重复步骤三的过程，对于散射图在不同的方向上取值，可以获得缺陷在不同取样方向上的宽度值，由此拟合出缺陷的二维轮廓。