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              光學檢測系統及光學檢測方法與流程

              1548   編輯:中冶有色技術網   來源:日月光半導體制造股份有限公司  
              2023-10-30 15:52:27
              光學檢測系統及光學檢測方法與流程

              本公開涉及光學檢測技術領域,具體涉及光學檢測系統及光學檢測方法。

              背景技術:

              近年來由于微納米半導體技術、微機電制程與封裝技術等持續不斷地發展,帶動了高科技的進步,其中光學元件的應用不但更加多樣化,而且為配合光電產品的發展趨勢,逐漸朝向輕薄短小與多功能化發展。相應地如何在微小系統中嵌入微小光學元件已成為關鍵性技術,尤其非球面透鏡可以簡化光學系統的構成、提高成像品質與降低成本。因此,在講求高品質與低成本的市場要求下,非球面透鏡在光電產品的應用中越來越廣泛。而在透鏡的制造過程中,需要對透鏡進行質量檢測以確保透鏡的質量符合要求。

              技術實現要素:

              本公開提出了光學檢測系統及光學檢測方法。

              第一方面,本公開提供了一種光學檢測系統,該光學檢測系統包括:第一光源、分光鏡、第二光源、待測光學器件、第一相機、第二相機以及分別電連接所述第一相機和所述第二相機的計算設備,其中:

              所述第一相機設置于所述待測光學器件的第一側;

              所述第一光源、所述分光鏡、所述第二光源和所述第二相機分別設置于待測光學器件的第二側;

              所述分光鏡設置于所述第一光源和所述待測光學器件之間,所述第一光源發射的光線穿透所述分光鏡和所述待測光學器件后由所述第一相機接收并形成透射圖像后發送至所述計算設備;

              所述第二光源設置于所述分光鏡和所述待測光學器件之間,所述第二光源朝向所述待測光學器件發射的光線由所述待測光學器件反射后經由所述分光鏡而被所述第二相機接收并形成反射圖像后發送至所述計算設備;

              所述計算設備用于基于所述透射圖像與預設參考透射圖像的差異生成透射檢測結果,以及基于所述反射圖像與預設參考反射圖像的差異生成表面檢測結果。

              在一些可選的實施方式中,所述第一光源為激光光源。

              在一些可選的實施方式中,所述第二光源為白光光源。

              在一些可選的實施方式中,所述第二光源為中空白光光源。

              在一些可選的實施方式中,所述光學檢測系統還包括至少一個準直鏡,所述至少一個準直鏡設置于所述待測光學器件和所述第一相機之間,用于匯聚由所述待測光學器件透射的光線。

              在一些可選的實施方式中,所述第一相機和所述第二相機為電荷耦合器件ccd相機。

              在一些可選的實施方式中,所述光學檢測系統還包括設置有至少兩個所述待測光學器件的轉輪,所述轉輪與所述計算設備通信連接。

              在一些可選的實施方式中,所述光線檢測系統還包括:轉盤,所述待測光學器件設置于所述轉盤上,所述轉盤與所述計算設備通信連接。

              第二方面,本公開提供了一種光學檢測方法,應用于如第一方面中任一實現方式描述的光學檢測系統中的計算設備,該光學檢測方法包括:

              獲取所述第一相機拍攝的透射圖像和所述第二相機拍攝的反射圖像;

              將所述透射圖像與所述待測光學器件對應的預設參考透射圖像進行分析比對,并生成所述待測光學器件的透射檢測結果;

              將所述反射圖像與所述待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述待測光學器件的表面檢測結果。

              在一些可選的實施方式中,所述透射檢測結果包括以下至少一項檢測結果:曲率檢測結果、離心率檢測結果、傾斜度檢測結果、凹痕檢測結果、形變檢測結果。

              在一些可選的實施方式中,所述表面檢測結果包括以下至少一項檢測結果:雜質異物檢測結果、落塵檢測結果。

              在一些可選的實施方式中,所述光學檢測系統還包括設置有至少兩個待測光學器件的轉輪,所述轉輪與所述計算設備通信連接;以及所述方法還包括:

              在生成所述當前待測光學器件的透射檢測結果和表面檢測結果后,控制轉動所述轉輪,其中,轉動后所述轉輪中位于待檢測位置的待檢測光學器件為當前待測光學器件,所述第一光源發射的光線穿透所述分光鏡和所述當前待測光學器件后由所述第一相機接收并形成透射圖像,以及所述第二光源朝向所述當前待測光學器件發射的光線由所述當前待測光學器件反射后經由所述分光鏡而被所述第二相機接收并形成反射圖像。

              在一些可選的實施方式中,所述光學檢測系統還包括轉盤,所述待測光學器件設置于所述轉盤上,所述轉盤與所述計算設備被通信連接,所述待測光學器件包括兩相對待測表面;以及

              所述將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的表面檢測結果,包括:

              將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的、當前朝向所述第二光源的表面的表面檢測結果;

              控制轉動所述轉盤翻轉;

              獲取所述第二相機拍攝的反射圖像;

              將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的、當前朝向所述第二光源的表面的表面檢測結果。

              傳統對光學器件進行檢測,大多利用光反射來檢測其表面輪廓特征,且一次僅能檢測一面,需翻面后才能再檢測另外一面,因此檢測程序復雜且耗時。而對于光電產品中的透鏡,不論是球面透鏡或非球面透鏡的光學器件,由于其尺寸太小更加不方便進行質量檢測。

              本公開提供的光學檢測系統及光學檢測方法,通過設計光學檢測系統包括第一光源、分光鏡、第二光源、待測光學器件、第一相機、第二相機以及分別電連接第一相機和第二相機的計算設備,其中:第一相機設置于待測光學器件的第一側,第一光源、分光鏡、第二光源和第二相機分別設置于待測光學器件的第二側,分光鏡設置于第一光源和待測光學器件之間,第一光源發射的光線穿透分光鏡和待測光學器件后由第一相機接收并形成透射圖像后發送至計算設備,第二光源設置于分光鏡和待測光學器件之間,第二光源朝向待測光學器件發射的光線由待測光學器件反射后經由分光鏡而被第二相機接收并形成反射圖像后發送至計算設備;計算設備用于基于透射圖像與預設參考透射圖像的差異生成透射檢測結果,以及基于反射圖像與預設參考反射圖像的差異生成表面檢測結果??梢詫崿F包括但不限于以下技術效果:

              第一,一方面通過利用待測光學器件兩側的曲率變化所產生的同調光干涉的差異來檢測待測光學器件的光透射質量,從而實現對待測光學器件的兩個表面特征同時進行檢測。另一方面通過利用待測光學器件的反射圖像檢測待測光學器件的光反射質量進行檢測。繼而實現將光學器件的透射質量和反射質量合二為一,即檢測范圍大。

              第二,通過利用計算設備對第一相機和第二相機拍攝的透射圖像和反射圖像與預設的參考透射圖像和參考反射圖像進行比對給出檢測結果,檢測速度快。

              第三,通過采用計算設備自動進行光學器件的質量檢測,可以有效降低檢測人員檢測標準不一的風險。

              附圖說明

              通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述,本公開的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:

              圖1是根據本公開的光學檢測系統的一個實施例的結構示意圖;

              圖2a是根據本公開的光學檢測系統的一個實施例中第一光源發射光線的示意圖;

              圖2b是根據本公開的待測光學器件的實測透射圖像和預設參考透射圖像的對比示意圖;

              圖2c是根據本公開的待測光學器件的實測透射圖像和預設參考透射圖像中像素點距離圖像中心點的距離與對應的像素點灰度值之間的關系圖;

              圖3是根據本公開的光學檢測系統的一個實施例中第二光源發射光線的示意圖;

              圖4是根據本公開的光學檢測系統中轉輪的一個實施例的結構示意圖;

              圖5是根據本公開的光學檢測系統中轉盤的一個實施例的結構示意圖;

              圖6是根據本公開的光學檢測方法的一個實施例的流程圖。

              符號說明:

              100-光學檢測系統;101-第一光源;102-分光鏡;103-第二光源;104-待測光學器件;105-第一相機;106-第二相機;107-計算設備;108-準直鏡;109-轉輪;110-轉盤;d1-待測光學器件的預設參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像的外輪廓直徑;d2-待測光學器件的實測透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像的外輪廓直徑;d3-待測光學器件的預設參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中相鄰兩黑色條紋之間的距離;d4-待測光學器件的實測參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中相鄰兩黑色條紋之間的距離。

              具體實施方式

              下面結合附圖和實施例對說明本發明的具體實施方式,通過本說明書記載的內容本領域技術人員可以輕易了解本發明所解決的技術問題以及所產生的技術效果??梢岳斫獾氖?,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發明,而非對該發明的限定。另外,為了便于描述,附圖中僅示出了與有關發明相關的部分。

              需要說明的是,說明書附圖中所繪示的結構、比例、大小等,僅用于配合說明書所記載的內容,以供本領域技術人員的了解與閱讀,并非用以限定本發明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用語,也僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當也視為本發明可實施的范疇。

              另外,在不沖突的情況下,本公開中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本公開。

              參考圖1,圖1是根據本公開的光學檢測系統的一個實施例的結構示意圖。如圖1所示,光學檢測系統100包括:第一光源101、分光鏡102、第二光源103、待測光學器件104、第一相機105、第二相機106以及分別電連接第一相機105和第二相機106的計算設備107。其中:

              待測光學器件104可具有第一待測表面(圖中未示出)和相對第一待測表面的第二待測表面(圖中未示出)。待測光學器件104可以是各種可透光的器件,例如可以是透鏡(len)、透光薄膜(film)或透光纖維(fiber)。

              例如,當待測光學器件104為透鏡時,透鏡的第一待測表面和第二待測表面可以分別是透鏡的兩個相對的表面。待測光學器件104的第一側可以是待測光學器件104的第一待測表面側,而待測光學器件104的第二側可以是待測光學器件104的第二待測表面側。

              第一相機105可設置于待測光學器件104的第一側。第一光源101、分光鏡102、第二光源103和第二相機106可分別設置于待測光學器件104的第二側。

              分光鏡102可設置于第一光源101和待測光學器件104之間,且第一光源101發射的光線可穿透分光鏡102和待測光學器件104后由第一相機105接收,這樣第一相機105可以采集上述光線并形成透射圖像后發送至計算設備107。即,計算設備107可以從第一相機105獲取第一光源101發射的光線穿過待測光學器件104的透射圖像。

              而為了在第一相機105上采集到第一光源101發射的光在穿透待測光學器件104的第一待測表面和第二待測表面后的同調光干涉條紋,第一光源101可以是各種單色光源,即第一光源101發射的光波波長為單一波長。比如,第一光源101可以是氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等單色光源。

              在一些可選的實施方式中,第一光源101也可以是激光光源。因激光光源相比普通光源具有單色性、定向發光、亮度高等優點,第一光源101采用激光光源,可以在第一相機105上更加清晰地采集到第一光源101發射的光在穿透待測光學器件104的第一待測表面和第二待測表面后的同調光干涉條紋圖像。進而方便在計算設備107上進行圖像分析給出檢測結果。

              第二光源103可設置于分光鏡102和待測光學器件104之間。當第二光源103啟動后,第二光源103朝向待測光學器件104發射的光線到達待測光學器件104后被待測光學器件104反射回,反射回的光線到達分光鏡102后被反射到第二相機106,繼而第二相機106可以接收上述光線并形成反射圖像后發送至計算設備107。即,計算設備107可以從第二相機106獲取第二光源103發射的光線由待測光學器件104反射后再經由分光鏡102反射的反射圖像。

              而為了在計算設備107上更清晰地采集到上述透射圖像,第二光源103可以為寬波域光源,例如可以是指白光光源。具體光源形式本公開不做具體限定,例如可以是led白光光源。

              在一些可選的可選實施方式中,為了方便第二光源103發出的光到達待測光學器件104后再原路被反射并穿過第二光源103,第二光源103可以為中空白光光源。例如,第二光源103可以為中空環形光源(ringlight)。

              分光鏡102,也可以稱為分束鏡(beamsplitter),主要用于將入射光束分成透射與反射兩束光。

              而計算設備107可用于基于從第一相機105接收的透射圖像與預設參考透射圖像的差異生成透射檢測結果,以及基于從第二相機106接收的反射圖像與預設參考反射圖像的差異生成表面檢測結果。計算設備107可以是各種具有計算以及控制第一相機105和第二相機106功能的電子設備。例如包括但不限于智能手機、平板電腦、膝上型便攜計算機、臺式計算機、工業計算機等等。

              這里,第一相機105和第二相機106可以是各種圖像采集設備。例如,可以包括但不限于ccd(charge-coupleddevice,電荷耦合器件)相機。

              在一些可選的可選實施方式中,光學檢測系統100還可以包括至少一個準直鏡108,至少一個準直鏡108可設置于待測光學器件104和第一相機105之間,用于匯聚由待測光學器件104透射的光線。這可以防止光線經過待測光學器件104后過于分散導致第一相機105拍攝的圖像不清晰,不利于計算設備107進行對比分析檢測。

              下面參考圖2a,圖2a是根據本公開的圖1所示的光學檢測系統100中第一光源101發射光線的示意圖。為了對待測光學器件104進行透射質量檢測得到透射檢測結果,檢測原理和流程如下:

              啟動第一光源101,第一光源101發射的光線經由分光鏡102入射至待測光學器件104并穿透,透射后的光再由第一相機105接收并形成透射圖像,最后透射圖像再傳遞至計算設備107。計算設備107可以將收到的透射圖像與待測光學器件104對應的預設參考透射圖像進行分析比對,并生成待測光學器件104的透射檢測結果。這里,待測光學器件104對應的預設參考透射圖像可以是經檢查(比如經過精密光學儀器和/或技術人員人工檢查后確認無損的、與待測光學器件104產品要求、功能、規格型號等均相同的光學器件)無損的光學器件,在上述光學檢測系統100中由第一相機105拍攝的透射圖像。計算設備107可以采用各種實現方式對待測光學器件104的實測透射圖像和預設參考透射圖像進行對比分析得到透射檢測結果。

              根據光學原理可知,如果第一光源101發出的為單色光(即單波長光),經待測光學器件104透射后,由于待測光學器件104的兩表面可能存在曲率變化導致透射后的光為相異的同調光干涉,進而可以在第一相機105拍攝到同調光干涉條紋。

              具體而言可參考圖2b,圖2b中左側條紋圖為預設參考透射圖像,右側條紋圖為實測透射圖像。

              例如,當待測光學器件104的表面曲率(這里,可以包括待測光學器件104的兩個待測表面的曲率)不合格時,實測得到的透射圖像的同調光干涉條紋的外輪廓尺寸可能和合格產品對應的透射圖像的同調光干涉條紋的外輪廓尺寸有差異。

              例如,圖2b中d1為待測光學器件104的預設參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像的外輪廓直徑,而d2為待測光學器件104的實測透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像的外輪廓直徑。計算設備107可以通過對比d2與d1的差異大小來確定待測光學器件104的透射質量是否合格。比如,如果d2與d1的差值絕對值小于預設距離(比如,3個像素長度),可以認為待測光學器件104的透射質量合格,否則認為不合格。

              又例如,當待測光學器件104的表面曲率(這里,可以包括待測光學器件104的兩個待測表面的曲率)不合格時,實測得到的透射圖像的同調光干涉條紋的條紋疏密也會和合格產品對應的透射圖像的同調光干涉條紋的條紋疏密有差異。

              具體請參考圖2c,圖2c中reference對應的曲線表示的是待測光學器件104的預設參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中條紋與圖像中心點之間的距離(對應橫坐標)與條紋的灰度值(對應縱坐標)之間的對應關系。failunit對應的曲線表示的是待測光學器件104的實測透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中條紋與圖像中心點之間的距離(對應橫坐標)與條紋的灰度值(對應縱坐標)之間的對應關系。兩條曲線中的波峰對應的灰度值最大,對應的條紋顏色也最淺,表明波峰對應為條紋之間的中心區域。而波谷對應的灰度值最小,對應的條紋顏色也最深,表明波谷對應為條紋。由此可知,reference對應的曲線中相鄰兩波谷之間的距離即可以理解為預設參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中條紋之間的距離。例如,圖2c中,d3為待測光學器件104的預設參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中相鄰兩條紋之間的距離。failunit對應的曲線中相鄰兩波谷之間的距離即可以理解為實測透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中條紋之間的距離。例如,圖2c中,d4為待測光學器件104的實測參考透射圖像對應的同調光干涉條紋圖像中相鄰兩條紋之間的距離。計算設備107可以通過對比d4與d3的差異大小來確定待測光學器件104的透射質量是否合格。比如,如果d4與d3的差值絕對值小于預設距離(比如,3個像素長度),可以認為待測光學器件104的透射質量合格,否則認為不合格。

              需要說明的是,計算設備107可以采用各種實現方式將實測得到的透射圖像與待測光學器件104對應的預設參考透射圖像進行分析比對,并生成待測光學器件104的透射檢測結果。而根據所采用的實現方式不同,也可以檢測各種有關透射質量的不同影響因素。

              在一些可選的可選實施方式中,待測光學器件104的透射檢測結果可以包括但不限于以下各項:曲率(curvature)檢測結果、離心(decenter))率檢測結果、傾斜(tilt)度檢測結果、凹痕(dent)檢測結果、形變(deformer)檢測結果。

              下面參考圖3,圖3是根據本公開的圖1所示的光學檢測系統100中第二光源103發射光線的示意圖。為了對待測光學器件104進行表面質量檢測得到表面檢測結果,檢測原理和流程如下:

              啟動第二光源103,第二光源103發射的光線投射在待測光線器件104后被反射回,反射回的光線到達分光鏡102后以90度角進入第二相機106,繼而第二相機106可以接收上述光線并形成反射圖像后發送至計算設備107,計算設備107再將第二相機106拍攝的實測反射圖像與待測光學器件104對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成待測光學器件104的表面檢測結果。

              這里,待測光學器件104對應的預設參考反射圖像可以是經檢查(比如經過精密光學儀器和/或技術人員人工檢查后確認無損的、與待測光學器件104產品要求、功能、規格型號等均相同的光學器件)無損的光學器件,在上述光學系統100中由第二相機106拍攝的反射圖像。

              這里,表面檢測結果可以是對待測光學器件104的面向第二光源103的表面本身質量進行檢測的結果。例如,這里的表面檢測結果可以包括以下至少一項檢測結果:雜質異物檢測結果、落塵檢測結果。

              而對實測反射圖像與預設參考反射圖像進行分析比對,生成表面檢測結果也可以根據具體待測光學器件104的具體不同以及相應待進行表面檢測項目的不同而采用相應的計算邏輯來進行,本公開對此不在具體限定。

              例如,如果預設參考反射圖像為基本白色單色圖像,當待檢測光學器件104的面向第二光源103的表面存在雜質、異物或者落塵時,實測的反射圖像中可能存在相應的色點、色塊、色斑等,這時計算設備107可以通過計算實測反射圖像的平均灰度值與預設參考反射圖像的平均灰度值的差異來確定待檢測光學器件104的面向第二光源103的表面是否存在雜質、異物或者落塵。計算設備107還可以通過將實測反射圖像與預設參考反射圖像進行逐像素計算差值,最終根據所有像素的差值和來確定待檢測光學器件104的面向第二光源103的表面是否存在雜質、異物或者落塵。

              在一些可選的可選實施方式中,參考圖4所示,光學檢測系統100還可以包括設置有至少兩個待測光學器件104的轉輪109,轉輪109可與計算設備107通信連接。。這樣,可以在檢測完一個待測光學器件104后,由計算設備107控制轉動轉輪109進行下一個待測光學器件104的檢測,以提高檢測速度。具體而言,可以是控制轉動轉輪109,其中,轉動后轉輪109中位于待檢測位置的待檢測光學器件104為當前待測光學器件104,第一光源101發射的光線穿透分光鏡102和當前待測光學器件104后由第一相機105接收并形成透射圖像,以及第二光源103朝向當前待測光學器件104發射的光線由當前待測光學器件104反射后經由分光鏡102而被第二相機106接收并形成反射圖像。

              在一些可選的可選實施方式中,參考圖5所示,光學檢測系統100還可以包括轉盤110,待測光學器件104可設置于轉盤110上。這樣,可以首先將待測光學器件104的第一待測表面朝向第二光源103,對待測光學器件104的第一待測表面進行表面檢測,進而得到待測光學器件104的第一待測表面的表面檢測結果。之后,再轉動轉盤110,使得待測光學器件104的第二待測表面朝向第二光源103,接著可以對待測光學器件104的第二待測表面進行表面檢測,得到第二待測表面的表面檢測結果。繼而,通過轉動轉盤110可以實現得到待測光學器件104的第一待測表面和第二待測表面的表面檢測結果。

              繼續參考圖6,圖6是根據本公開應用于如圖1所示的光學檢測系統100中的計算設備107的光學檢測方法的一個實施例的流程圖。如圖6所示,該方法可以包括:

              步驟601,獲取第一相機拍攝的透射圖像和第二相機拍攝的反射圖像。

              在本實施例中,計算設備107可以獲取光學檢測系統100中第一相機105拍攝的透射圖像和第二相機106拍攝的反射圖像。

              步驟602,將透射圖像與待測光學器件對應的預設參考透射圖像進行分析比對,并生成待測光學器件的透射檢測結果。

              這里,關于透射圖像和待測光學器件104對應的預設參考透射圖像可以參考上文相關描述,在此不再贅述。而步驟602的具體實現方式也可以根據具體待測光學器件104的具體不同以及相應待檢測項目的不同而采用相應的計算邏輯來進行,本公開對此不在具體限定,例如,上文記載的利用檢測同調光干涉條紋的外輪廓尺寸差異或者條紋間疏密差異進行檢測。

              步驟603,將反射圖像與待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成待測光學器件的表面檢測結果。

              這里,關于透射圖像和待測光學器件104對應的預設參考透射圖像可以參考上文相關描述,在此不再贅述。而步驟602的具體實現方式也可以根據具體待測光學器件104的具體不同以及相應待檢測項目的不同而采用相應的計算邏輯來進行,本公開對此不在具體限定,例如,上文記載的利用透射圖像和預設參考透射圖像之間的灰度平均值差值進行檢測。

              在一些可選的實施方式中,光學檢測系統100還可以包括設置有至少兩個待測光學器件104的轉輪109,轉輪109與計算設備107通信連接?;诖?,該方法流程中,在步驟603之后,還可以包括以下操作(圖中未示出):

              控制轉動轉輪。

              這里,轉動后轉輪109中位于待檢測位置的待檢測光學器件104為當前待測光學器件104,第一光源101發射的光線穿透分光鏡102和當前待測光學器件104后由第一相機105接收并形成透射圖像,以及第二光源103朝向當前待測光學器件104發射的光線由當前待測光學器件104反射后經由分光鏡102而被第二相機106接收并形成反射圖像。進而,計算設備107可以繼續執行步驟601到步驟603以實現對當前待測光學器件的檢測,并在檢測完成后繼續控制轉動轉輪以實現對其他未檢測的待測光學器件的檢測。

              在一些可選的實施方式中,光學檢測系統100還可以包括轉盤110,待測光學器件104設置于轉盤110上,轉盤110與計算設備107被通信連接,待測光學器件104包括兩相對的待測表面?;诖?,步驟603,將反射圖像與當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成當前待測光學器件的表面檢測結果,可以包括如下操作:

              首先,將反射圖像與當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成當前待測光學器件的、當前朝向第二光源的表面的表面檢測結果。

              其次,控制轉動轉盤翻轉。

              接著,獲取第二相機拍攝的反射圖像。

              最后,將反射圖像與當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成當前待測光學器件的、當前朝向第二光源的表面的表面檢測結果。

              通過在光學檢測系統100中設計轉盤110,以及利用計算設備107控制轉盤翻轉,可實現對待測光學器件104的兩個待測表面進行表面檢測。

              盡管已參考本公開的特定實施例描述并說明本公開,但這些描述和說明并不限制本公開。所屬領域的技術人員可清楚地理解,可進行各種改變,且可在實施例內替代等效元件而不脫離如由所附權利要求書限定的本公開的真實精神和范圍。圖示可能未必按比例繪制。歸因于制造過程中的變量等等,本公開中的技術再現與實際實施之間可能存在區別??纱嬖谖刺囟ㄕf明的本公開的其它實施例。應將說明書和圖示視為說明性的,而非限制性的??勺鞒鲂薷?,以使特定情況、材料、物質組成、方法或過程適應于本公開的目標、精神以及范圍。所有此些修改都落入所附權利要求書的范圍內。雖然已參考按特定次序執行的特定操作描述本文中所公開的方法,但應理解,可在不脫離本公開的教示的情況下組合、細分或重新排序這些操作以形成等效方法。因此,除非本文中特別指示,否則操作的次序和分組并不限制本公開。

              技術特征:

              1.一種光學檢測系統,包括:第一光源、分光鏡、第二光源、待測光學器件、第一相機、第二相機以及分別電連接所述第一相機和所述第二相機的計算設備,其中:

              所述第一相機設置于所述待測光學器件的第一側;

              所述第一光源、所述分光鏡、所述第二光源和所述第二相機分別設置于待測光學器件的第二側;

              所述分光鏡設置于所述第一光源和所述待測光學器件之間,所述第一光源發射的光線穿透所述分光鏡和所述待測光學器件后由所述第一相機接收并形成透射圖像后發送至所述計算設備;

              所述第二光源設置于所述分光鏡和所述待測光學器件之間,所述第二光源朝向所述待測光學器件發射的光線由所述待測光學器件反射后經由所述分光鏡而被所述第二相機接收并形成反射圖像后發送至所述計算設備;

              所述計算設備用于基于所述透射圖像與預設參考透射圖像的差異生成透射檢測結果,以及基于所述反射圖像與預設參考反射圖像的差異生成表面檢測結果。

              2.根據權利要求1所述的光學檢測系統,其中,所述第一光源為激光光源。

              3.根據權利要求1所述的光學檢測系統,其中,所述第二光源為白光光源。

              4.根據權利要求3所述的光學檢測系統,其中,所述第二光源為中空白光光源。

              5.根據權利要求1所述的光學檢測系統,其中,所述光學檢測系統還包括至少一個準直鏡,所述至少一個準直鏡設置于所述待測光學器件和所述第一相機之間,用于匯聚由所述待測光學器件透射的光線。

              6.根據權利要求1所述的光學檢測系統,其中,所述第一相機和所述第二相機為電荷耦合器件ccd相機。

              7.根據權利要求1所述的光學檢測系統,其中,所述光學檢測系統還包括設置有至少兩個所述待測光學器件的轉輪,所述轉輪與所述計算設備通信連接。

              8.根據權利要求1所述的光學檢測系統,其中,所述光線檢測系統還包括:

              轉盤,所述待測光學器件設置于所述轉盤上,所述轉盤與所述計算設備通信連接。

              9.一種光學檢測方法,應用于如權利要求1-8中任一所述的光學檢測系統中的計算設備,所述方法包括:

              獲取所述第一相機拍攝的透射圖像和所述第二相機拍攝的反射圖像;

              將所述透射圖像與所述待測光學器件對應的預設參考透射圖像進行分析比對,并生成當前待測光學器件的透射檢測結果;

              將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的表面檢測結果。

              10.根據權利要求9所述的方法,其中,所述透射檢測結果包括以下至少一項檢測結果:曲率檢測結果、離心率檢測結果、傾斜度檢測結果、凹痕檢測結果、形變檢測結果。

              11.根據權利要求9所述的方法,其中,所述表面檢測結果包括以下至少一項檢測結果:雜質異物檢測結果、落塵檢測結果。

              12.根據權利要求9所述的方法,其中,所述光學檢測系統還包括設置有至少兩個待測光學器件的轉輪,所述轉輪與所述計算設備通信連接;以及

              所述方法還包括:

              在生成所述當前待測光學器件的透射檢測結果和表面檢測結果后,控制轉動所述轉輪,其中,轉動后所述轉輪中位于待檢測位置的待檢測光學器件為當前待測光學器件,所述第一光源發射的光線穿透所述分光鏡和所述當前待測光學器件后由所述第一相機接收并形成透射圖像,以及所述第二光源朝向所述當前待測光學器件發射的光線由所述當前待測光學器件反射后經由所述分光鏡而被所述第二相機接收并形成反射圖像。

              13.根據權利要求9所述的方法,其中,所述光學檢測系統還包括轉盤,所述待測光學器件設置于所述轉盤上,所述轉盤與所述計算設備被通信連接,所述待測光學器件包括兩相對待測表面;以及

              所述將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的表面檢測結果,包括:

              將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的、當前朝向所述第二光源的表面的表面檢測結果;

              控制轉動所述轉盤翻轉;

              獲取所述第二相機拍攝的反射圖像;

              將所述反射圖像與所述當前待測光學器件對應的預設參考反射圖像進行分析比對,并生成所述當前待測光學器件的、當前朝向所述第二光源的表面的表面檢測結果。

              技術總結

              本公開提供了光學檢測系統及光學檢測方法。通過設計光學檢測系統中:第一相機設置于待測光學器件的第一側,第一光源、分光鏡、第二光源和第二相機分別設置于待測光學器件的第二側,分光鏡設置于第一光源和待測光學器件之間,第一光源發射的光線穿透分光鏡和待測光學器件后由第一相機接收并形成透射圖像后發送至計算設備,第二光源設置于分光鏡和待測光學器件之間,第二光源朝向待測光學器件發射的光線由待測光學器件反射后經由分光鏡而被第二相機接收并形成反射圖像后發送至計算設備;計算設備用于基于透射圖像和反射圖像生成透射檢測結果和表面檢測結果。本公開方案可以擴大光學器件檢測的檢測范圍以及提高檢測速度。

              技術研發人員:柯俊宇;吳祖修

              受保護的技術使用者:日月光半導體制造股份有限公司

              技術研發日:2021.04.26

              技術公布日:2021.07.27
              聲明:
              “光學檢測系統及光學檢測方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
              我是此專利(論文)的發明人(作者)
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