CN103399021A - 一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法 - Google Patents

一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103399021A
CN103399021A CN2013103558091A CN201310355809A CN103399021A CN 103399021 A CN103399021 A CN 103399021A CN 2013103558091 A CN2013103558091 A CN 2013103558091A CN 201310355809 A CN201310355809 A CN 201310355809A CN 103399021 A CN103399021 A CN 103399021A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical element
transparent optical
detection method
transparent
inferior surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013103558091A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103399021B (zh
Inventor
彭云峰
林桂丹
郭隐彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen University
Original Assignee
Xiamen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen University filed Critical Xiamen University
Priority to CN201310355809.1A priority Critical patent/CN103399021B/zh
Publication of CN103399021A publication Critical patent/CN103399021A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103399021B publication Critical patent/CN103399021B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法，涉及一种光学元件。用HF酸溶液对透明光学元件表面清洗，然后利用抽真空装置对透明光学元件表面抽真空造成低压，同时在透明光学元件局部表面喷洒不与光学元件反应的小分子颜料的溶液，直至小分子颜料进入并充满亚表面裂纹，随后移除抽真空装置，再清洗透明光学元件表面，利用角度交叉的双摄像头对透明光学元件表面多点拍摄；利用显微镜调焦对界面下的缺陷成像，再通过分析算法，处理成三维图像，并计算亚表面裂纹深度。操作简便，可在位对透明光学元件进行检测；可对透明光学元件后续亚表面损伤去除量提供准确直观的信息参考；可在位对透明光学元件进行检测。

Description

一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法
技术领域
本发明涉及一种光学元件，尤其是涉及一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法。 
背景技术
随着强激光领域、光刻领域以及相关光学技术领域的发展，对光学元件的质量要求越来越高，不仅要求其具有很高的表面光滑度，而且要求无亚表面损伤(SSD)。国内外学者在元件损伤机理上的大量研究表明，光学元件在加工过程中产生的亚表面损伤会直接影响材料的使用性能和寿命等重要指标，因此有效地对亚表面损伤进行检测并在加工阶段进行控制就显得尤为重要。（参见文献：张伟，朱健强.固着磨料加工工艺对磷酸盐钕玻璃亚表面缺陷的影响[J].中国激光，2008，35(2):268～272） 
不同角度的入射光会影响元件表面以下不同深度处驻波形式照明强度的分布，对于可见度发生明显改变的微小缺陷点能衡量出其一定的深度范围；利用显微镜精密调焦对界面下一定深度处缺陷成像，可知缺陷点的位置深度。（参见文献：M.S.Lynn，K.Mark，W.C.David.Application of total internal reflection microscopy for laser damage studies on fused silica[C].SPIE，1998，3244：282～295；邓燕，许乔，柴立群等.光学元件亚表面缺陷的全内反射显微检测[J].强激光与粒子束，2009，21(6)：835～840） 
现今，除X射线衍射法外，其余亚表面裂纹检测方法基本不可定量研究亚表面损伤，且操作不够简洁，由于部分光学元件是透明的，通过普通的检测方法很难检测出其亚表面缺陷，因此难以对后续的亚表面损伤去除提供准确与直观的信息参考。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法。 
本发明包括以下步骤： 
1）用HF酸溶液对透明光学元件表面清洗，然后利用抽真空装置对透明光学元件表面抽真空造成低压，同时在透明光学元件局部表面喷洒不与光学元件反应的小分子颜料的溶液，直至小分子颜料进入并充满亚表面裂纹，随后移除抽真空装置，再清洗透明光学元件表面，利用角度交叉的双摄像头对透明光学元件表面多点拍摄； 
2）利用显微镜调焦对界面下的缺陷成像，再通过分析算法，处理成三维图像，并计算亚表面裂纹深度。 
在步骤1）中，所述HF酸溶液的百分比浓度可为5%；所述不与光学元件反应的小分子颜料的溶液可选自品红、苏丹红或墨水等中的一种；所述再清洗透明光学元件表面可采用酒精或水等。 
由于不同角度的入射光会影响元件表面以下不同深度处驻波形式照明强度的分布，对于可见度发生明显改变的微小缺陷点可衡量出其一定的深度范围；利用显微镜精密调焦对界面下一定深度处缺陷成像，可知缺陷点的位置深度。 
本发明有如下功能与优势： 
1)本发明操作简便，可在位对透明光学元件进行检测。 
2)可对透明光学元件后续亚表面损伤去除量提供准确直观的信息参考。 
3)可在位对透明光学元件进行检测。 
附图说明
图1为本发明实施例的检测装置之一的结构示意图。 
图2为本发明实施例的检测装置之二的结构示意图。 
以下给出图1和2中各标记： 
抽真空接口1、密封装置2、透明光学元件3、喷涂颜料接口4、颜料5、双摄像头6、亚表面缺陷7、数据传输线8、三维图像9、计算机10。 
具体实施方式
参见图1，首先用5%HF酸溶液对透明光学元件3表面进行清洗，然后在清洗好的透明光学元件3上安装密封装置2，抽真空接口1接上抽真空装置，对透明光学元件3表面局部抽真空造成低压（真空度越高，颜料越容易进入裂纹，更便于观察），并同时将喷涂颜料接口4接上品红、苏丹红或墨水等不与光学元件反应的小分子颜料的溶液的喷射装置，让其在透明光学元件3局部表面喷洒颜料5，直至颜料5在低压条件下充分进入并充满亚表面裂纹，随后移除抽真空装置，接着用酒精或水等清洗透明光学元件3表面。 
参见图2，利用角度交叉的双摄像头6对喷涂颜料后的透明光学元件3表面的亚表面缺陷7进行多点拍摄，双摄像头6拍摄采集到的信息通过数据传输线8传入计算机10，最后在计算机10上通过分析算法进行分析，形成三维图像9，并计算亚表面裂纹深度。该方法执行简单，可在位对透明光学元件进行检测。 

Claims (4)

1.一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1）用HF酸溶液对透明光学元件表面清洗，然后利用抽真空装置对透明光学元件表面抽真空造成低压，同时在透明光学元件局部表面喷洒不与光学元件反应的小分子颜料的溶液，直至小分子颜料进入并充满亚表面裂纹，随后移除抽真空装置，再清洗透明光学元件表面，利用角度交叉的双摄像头对透明光学元件表面多点拍摄；
2）利用显微镜调焦对界面下的缺陷成像，再通过分析算法，处理成三维图像，并计算亚表面裂纹深度。
2.如权利要求1所述一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述HF酸溶液的百分比浓度为5%。
3.如权利要求1所述一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述不与光学元件反应的小分子颜料的溶液选自品红、苏丹红或墨水中的一种。
4.如权利要求1所述一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述再清洗透明光学元件表面采用酒精或水清洗。
CN201310355809.1A 2013-08-15 2013-08-15 一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法 Expired - Fee Related CN103399021B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310355809.1A CN103399021B (zh) 2013-08-15 2013-08-15 一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310355809.1A CN103399021B (zh) 2013-08-15 2013-08-15 一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103399021A true CN103399021A (zh) 2013-11-20
CN103399021B CN103399021B (zh) 2015-11-04

Family

ID=49562686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310355809.1A Expired - Fee Related CN103399021B (zh) 2013-08-15 2013-08-15 一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103399021B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700206A (zh) * 2016-02-16 2016-06-22 京东方科技集团股份有限公司 一种基板表面信息检测装置以及方法
WO2019129004A1 (zh) * 2017-12-28 2019-07-04 Oppo广东移动通信有限公司 检测方法、检测装置、计算机设备和计算机可读存储介质
CN110186993A (zh) * 2019-06-03 2019-08-30 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 微裂纹检测方法、装置、系统以及样品制备方法
CN110220923A (zh) * 2019-06-24 2019-09-10 大连理工大学 一种光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法
CN113405488A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 山西大学 基于超像素深度图像特征聚类与融合图像引导滤波的透明材质物体三维重建装置及其方法
CN116183152A (zh) * 2023-04-23 2023-05-30 西安曜合信息科技有限公司 一种建筑幕墙耐撞击性能测试方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4621193A (en) * 1984-11-21 1986-11-04 Michael Van Hoye Fluorescent penetrant crack detection
CN101135654A (zh) * 2007-09-29 2008-03-05 中国科学院上海光学精密机械研究所 亚表面缺陷的检测方法
CN101819163A (zh) * 2010-06-03 2010-09-01 成都精密光学工程研究中心 光学元件亚表面缺陷的检测装置及其方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4621193A (en) * 1984-11-21 1986-11-04 Michael Van Hoye Fluorescent penetrant crack detection
CN101135654A (zh) * 2007-09-29 2008-03-05 中国科学院上海光学精密机械研究所 亚表面缺陷的检测方法
CN101819163A (zh) * 2010-06-03 2010-09-01 成都精密光学工程研究中心 光学元件亚表面缺陷的检测装置及其方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘英等: "浅析焊缝渗透探伤的应用", 《治淮》, no. 11, 30 November 2009 (2009-11-30), pages 37 - 38 *
徐邦文: "着色法检漏工艺及应用", 《变压器》, vol. 44, no. 9, 30 September 2007 (2007-09-30), pages 24 - 25 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700206A (zh) * 2016-02-16 2016-06-22 京东方科技集团股份有限公司 一种基板表面信息检测装置以及方法
US10184902B2 (en) 2016-02-16 2019-01-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Substrate surface information detection device and substrate surface information detection method
CN105700206B (zh) * 2016-02-16 2019-12-06 京东方科技集团股份有限公司 一种基板表面信息检测装置以及方法
WO2019129004A1 (zh) * 2017-12-28 2019-07-04 Oppo广东移动通信有限公司 检测方法、检测装置、计算机设备和计算机可读存储介质
CN110186993A (zh) * 2019-06-03 2019-08-30 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 微裂纹检测方法、装置、系统以及样品制备方法
CN110186993B (zh) * 2019-06-03 2022-04-15 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 微裂纹检测方法、装置、系统以及样品制备方法
CN110220923A (zh) * 2019-06-24 2019-09-10 大连理工大学 一种光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法
CN110220923B (zh) * 2019-06-24 2021-03-26 大连理工大学 一种光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法
CN113405488A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 山西大学 基于超像素深度图像特征聚类与融合图像引导滤波的透明材质物体三维重建装置及其方法
CN113405488B (zh) * 2021-06-07 2022-12-30 山西大学 一种透明材质物体三维重建方法
CN116183152A (zh) * 2023-04-23 2023-05-30 西安曜合信息科技有限公司 一种建筑幕墙耐撞击性能测试方法
CN116183152B (zh) * 2023-04-23 2023-09-29 西安曜合信息科技有限公司 一种建筑幕墙耐撞击性能测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103399021B (zh) 2015-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103399021B (zh) 一种透明光学元件亚表面裂纹的检测方法
CN104914108A (zh) 基于机器视觉的高速公路隧道检测车系统
Wang et al. Liquid-level measurement using a single digital camera
CN110599474B (zh) 大口径抛光工件激光损伤阈值的非破坏性评价方法
CN104792869A (zh) 低压电器电触头钎焊质量的超声波无损检测系统
CN102507596B (zh) 一种基于激光束主动扫描的光学元件表面疵病检测系统
CN102042973B (zh) 一种水浑浊程度实时在线监测系统
CN204613120U (zh) 基于机器视觉的高速公路隧道检测车系统
WO2012048186A3 (en) Retro-reflective imaging
CN102798349A (zh) 一种基于等灰度线搜索的三维表面提取方法
JP7418274B2 (ja) 異物検査システム、異物検査方法、プログラム及び半導体製造装置
CN103267807A (zh) 一种超声波检测设备中的探头标定方法和装置
KR101815223B1 (ko) 파이프라인 외관 검사 장치 및 방법
CN204855406U (zh) 熔石英亚表层微缺陷探测装置
CN203745365U (zh) 玻璃在线颜色及反射率的测量系统
CN105033478A (zh) 焊接方法
Li et al. Visual inspection of weld surface quality
CN116609024A (zh) 一种基于激光诱导荧光的结冰风洞3d冰形测量方法
CN104180772A (zh) 一种视觉检测装置
CN104089963B (zh) 一种光学玻璃亚表面缺陷检测方法
KR101858032B1 (ko) 파이프라인 외관 검사 장치, 방법, 시스템 및 프로그램
CN104935919B (zh) 一种基于光场相机的光路监测方法
CN204666564U (zh) 低压电器电触头钎焊质量的超声波无损检测装置
CN101551327A (zh) 塑料模具钢抛光性能干涉测量仪
TW201506389A (zh) 由摻鈦石英極紫外線平板印刷所用鏡基板胚件之方法，以及胚件缺陷之定位系統

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151104

Termination date: 20210815