大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置,涉及一种曲面微缺陷检测装置。解决了大口径光学元件表面微缺陷的快速识别的定位精确度差的问题。本发明的暗场检测单元对熔石英光学元件曲面上的所有缺陷进行全口径扫描，并对扫描的微缺陷图像进行处理，确定微缺陷点的尺寸以及在光学元件表面上的坐标位置；明场监测单元对暗场检测单元处理后的微缺陷点进行实时监测，以观察缺陷点的实际尺寸大小；光谱共焦测距单元通过测量该可微调显微监测装置与曲面光学元件表面之间的距离，对表面上任意一微缺陷点进行Z向的精确定位。本发明适用性于学元件微缺陷修复用使用。
1.大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，其特征在于，该装置包括暗场检测单元、明场监测单元、光谱共焦精确测距单元和微系统安装板(1)；
所述光谱共焦精确测距单元包括光谱共焦测距仪(2)、光学X轴精密微调滑台(3)、测距过渡板(4)、测距V型块夹具(5)和测距夹紧装置(6)；
光学X轴精密微调滑台(3)的底面固定在微系统安装板(1)的上表面，光学X轴精密微调滑台(3)通过螺钉与测距过渡板(4)的下表面固定连接，测距过渡板(4)的上表面通过螺钉与测距V型块夹具(5)的底面固定连接，测距V型块夹具(5)的下部为梯形件，所述梯形件为倒置梯形，梯形件的侧面设有加强筋，测距V型块夹具(5)的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平方向通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，测距V型块夹具(5)的上方设有测距夹紧装置(6)；
所述测距夹紧装置(6)与两根圆柱配合对放置在测距V型块夹具(5)V型槽内的光谱共焦测距仪(2)进行夹紧，两根圆柱的下端均固定在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从测距夹紧装置(6)穿出；
明场监测单元包括光学YZ轴精密微调滑台(7)、明场监测过渡板(8)、明场监测V型块夹具(9)、明场监测面阵CCD(10)和明场夹紧装置(11)；
光学YZ轴精密微调滑台(7)的底面固定在微系统安装板(1)的上表面，光学YZ轴精密微调滑台(7)通过螺钉与明场监测过渡板(8)的下表面固定连接，明场监测过渡板(8)的上表面通过螺钉与明场监测V型块夹具(9)的底面固定连接，明场监测V型块夹具(9)的下部为梯形件，梯形件的两个侧面设有加强筋，明场监测V型块夹具(9)的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，明场监测V型块夹具(9)的上方设有明场夹紧装置(11)；
所述明场夹紧装置(11)与两根圆柱配合对放置在明场监测V型块夹具(9)V型槽内的明场监测面阵CCD(10)进行夹紧，两根圆柱的下端均设置在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从明场夹紧装置(11)穿出；
暗场检测单元包括光学XZ轴精密微调滑台(12)、暗场检测过渡板(13)、暗场检测V型块夹具(14)、暗场检测线阵CCD(15)、暗场光源(16)和暗场夹紧装置(17)；
光学XZ轴精密微调滑台(12)的底面固定在微系统安装板(1)的上表面，光学XZ轴精密微调滑台(12)通过螺钉与暗场检测过渡板(13)的下表面固定连接，暗场检测过渡板(13)的上表面通过螺钉与暗场检测V型块夹具(14)的底面固定连接，暗场检测V型块夹具(14)的下部为梯形件，梯形件的两个侧面设有加强筋，暗场检测V型块夹具(14)的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，暗场检测V型块夹具(14)的上方设有暗场夹紧装置(17)，所述暗场夹紧装置(17)与两根圆柱配合对放置在暗场检测V型块夹具(14)V型槽内的暗场检测线阵CCD(15)进行夹紧，两根圆柱的下端均设置在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从暗场夹紧装置(17)穿出；
暗场光源(16)设置在暗场检测单元和明场监测单元之间，暗场光源(16)的轴线方向与暗场检测线阵CCD(15)的轴线成M度夹角，暗场光源(16)的光线射向暗场检测线阵CCD(15)的焦平面，且位于暗场检测线阵CCD(15)所检测的视野内，所述M小于90度。
2.根据权利要求1所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，其特征在于，测距夹紧装置(6)、明场夹紧装置(11)和暗场夹紧装置(17)的结构是一样的，以测距夹紧装置(6)为例进行说明，测距夹紧装置(6)包括预紧压块(61)、预紧压片(62)、预紧基座(63)、预紧盖板(64)和调节平头螺钉(65)；
预紧压块(61)的上表面开有两个圆形通孔，所述圆形通孔设置在预紧压块(61)的两端，用于两根圆柱穿过，且两根圆柱与预紧压块(61)之间设有空隙，所述预紧压块(61)的两个圆形通孔的侧面设有两个夹紧螺钉，所述两个夹紧螺钉用于锁紧两根圆柱，预紧压块(61)的下表面开有矩形凹槽，所述矩形凹槽位于预紧压块(61)的中间，预紧基座(63)通过螺钉与预紧盖板(64)固定连接，所述预紧基座(63)的纵截面为倒置的“凸”字型，所述预紧基座(63)的下侧通过螺钉固定有预紧压片(62)；调节平头螺钉(65)，使紧固在一起的预紧基座(63)、预紧盖板(64)和预紧压片(62)在预紧压块(61)的矩形凹槽内上下移动，实现对光谱共焦测距仪(2)的锁紧。
3.根据权利要求1所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，其特征在于，它还包括横向固定板(18)和纵向固定板(19)，所述横向固定板(18)水平设置，横向固定板(18)的下端设置有安装脚，所述安装脚将横向固定板(18)通过螺钉固定在微系统安装板(1)的上表面，纵向固定板(19)竖直设置，所述纵向固定板(19)的底边通过螺钉与横向固定板(18)的上表面固定连接，暗场光源(16)固定在横向固定板(18)上，且位于横向固定板(18)和纵向固定板(19)围成的区域中。
4.根据权利要求1所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，其特征在于，M为27度。
5.根据权利要求1所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，其特征在于，暗场检测线阵CCD(15)的分辨率为8192×2，像素点大小3.74μm×3.74μm。
大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置
技术领域
[0001] 本实发明涉及一种曲面微缺陷检测装置。
背景技术
[0002] 大口径熔石英光学元件以其优良的光学性能，作为强激光输出的核心光学元件，在激光核聚变装置中起着非常重要作用。然而，熔石英光学元件在超精密机械加工及其高能激光打靶过程中，其表面容易产生尺度为几十微米到亚毫米量级的裂纹、凹坑、烧蚀点等微缺陷。这些微缺陷会造成熔石英光学元件激光损伤阈值的急剧下降，在后续的高能激光打靶过程中，微缺陷的尺寸会急剧增长，并最终导致整块光学元件破坏。由于微缺陷的尺寸过小，且要对其进行识别与定位，用于后续工序的激光修复，因此需要使用高倍显微镜及其带有微调机构的装置进行检测。对于大口径熔石英曲面光学元件，其尺寸为430mm×430mm，微缺陷分布在光学元件不同区域，需对其表面进行全口径的识别与定位，因此需要采用效率更高的线阵CCD进行快速扫描检测，而由于该光学元件是曲面类零件，需要在Z轴方向进行缺陷检测、监控CCD等的位置精确调整与控制。
发明内容
[0003] 本发明是为了解决大口径光学元件表面微缺陷的快速识别的定位精确度差的问题。针对光学元件表面上所有微缺陷点需要进行快速扫描处理、实时监测时垂直于工件方向的位置应精确调整与控制问题，提出了一种大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置。
[0004] 本发明所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，该装置包括暗场检测单元、明场监测单元、光谱共焦精确测距单元和微系统安装板；
[0005] 所述光谱共焦精确测距单元包括光谱共焦测距仪、光学X轴精密微调滑台、测距过渡板、测距V型块夹具和测距夹紧装置；
[0006] 光学X轴精密微调滑台的底面固定在微系统安装板的上表面，光学X轴精密微调滑台通过螺钉与测距过渡板的下表面固定连接，测距过渡板的上表面通过螺钉与测距V型块夹具的底面固定连接，测距V型块夹具的下部为梯形件，所述梯形件为倒置梯形，梯形件的侧面设有加强筋，测距V型块夹具的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平方向通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，测距V型块夹具的上方设有测距夹紧装置；
[0007] 所述测距夹紧装置与两根圆柱配合对放置在测距V型块夹具V型槽内的光谱共焦测距仪进行夹紧，两根圆柱的下端均固定在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从测距夹紧装置穿出；
[0008] 明场监测单元包括光学YZ轴精密微调滑台、明场监测过渡板、明场监测V型块夹具、明场监测面阵CCD和明场夹紧装置；
[0009] 光学YZ轴精密微调滑台的底面固定在微系统安装板的上表面，光学YZ轴精密微调滑台通过螺钉与明场监测过渡板的下表面固定连接，明场监测过渡板的上表面通过螺钉与明场监测V型块夹具的底面固定连接，明场监测V型块夹具的下部为梯形件，梯形件的两个侧面设有加强筋，明场监测V型块夹具的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，明场监测V型块夹具的上方设有明场夹紧装置；
[0010] 所述明场夹紧装置与两根圆柱配合对放置在明场监测V型块夹具V型槽内的明场监测面阵CCD进行夹紧，两根圆柱的下端均设置在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从明场夹紧装置穿出；
[0011] 暗场检测单元包括光学XZ轴精密微调滑台、暗场检测过渡板、暗场检测V型块夹具、暗场检测线阵CCD、暗场光源和暗场夹紧装置；
[0012] 光学XZ轴精密微调滑台的底面固定在微系统安装板的上表面，光学XZ轴精密微调滑台通过螺钉与暗场检测过渡板的下表面固定连接，暗场检测过渡板的上表面通过螺钉与暗场检测V型块夹具的底面固定连接，暗场检测V型块夹具的下部为梯形件，梯形件的两个侧面设有加强筋，暗场检测V型块夹具的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，暗场检测V型块夹具的上方设有暗场夹紧装置，所述暗场夹紧装置与两根圆柱配合对放置在暗场检测V型块夹具V型槽内的暗场检测线阵CCD进行夹紧，两根圆柱的下端均设置在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从暗场夹紧装置穿出；
[0013] 暗场光源设置在暗场检测单元和明场监测单元之间，暗场光源的轴线方向与暗场检测线阵CCD的轴线成M度夹角，暗场光源的光线射向暗场检测线阵CCD15的焦平面，且位于暗场检测线阵CCD所检测的视野内，所述M小于90度。
[0014] 本发明所述的大口径熔石英光学元件微缺陷修复用可微调式显微检测装置，该装置能够实现线阵CCD、面阵CCD和光谱共焦测距仪的手动微调，并对大口径光学元件表面的微缺陷实现快速扫描与精确定位，能够对其微缺陷点进行实时有效监测。线阵CCD的大范围扫描技术对大口径光学元件的成像效率高，因此可实现快速扫描。当CCD传感器与成像镜头的放大倍率确定后，其每次扫描区域的宽度即可确定，扫描长度则可由触发频率以及工件的相对运动速度、位移等确定。实现了大口径熔石英光学元件表面几十微米到亚毫米量级的微缺陷的有效观测。
[0015] 本发明的优点：
[0016] (1)该装置的夹具采用可拆卸结构，包括V型块、预紧模块和预紧压片等几个部分，既能快速拆卸和快速装夹定位也能保证其稳定性；预紧压片采用PU聚氨酯橡胶，在快速夹紧的同时可避免损坏显微镜。
[0017] (2)该装置采用三个精密微调滑台，能够实现X、Y、Z三轴的手动微调功能，微调行程为13mm，微调精度优于3μm。
[0018] (3)该装置的暗场检测系统采用线阵CCD对曲面光学元件表面微缺陷进行扫描，扫描速度可达到150mm/s，效率高；分辨率达到3.74μm×3.74μm，精度高，可实现大于10μm的微缺陷检测。
[0019] (4)该装置的明场监测系统采用面阵CCD，可对暗场检测系统给出的微缺陷点进行实际形貌监测，其分辨率为3.45μm×3.45μm，可实现大于5μm的微缺陷监测。
[0020] (5)该装置采用的光谱共焦测距仪，对被测材质及表面不敏感，轴向测距精度为3μm。
[0021] (6)整个扫描检测和缺陷点的图像处理时间能够控制在30分钟以内，检测效率高。
附图说明
[0022] 图1为本发明所述结构的主视图；
[0023] 图2为本发明所述结构的俯视图；
[0024] 图3为具体实施方式二中所述的XZ轴精密微调滑台、暗场检测V型块夹具与暗场夹紧装置安装的立体结构示意图；
[0025] 图4为具体实施方式五所述的暗场检测线阵CCD全口径扫描路径图。
具体实施方式
[0026] 具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置，该装置包括暗场检测单元、明场监测单元、光谱共焦精确测距单元和微系统安装板1；
[0027] 所述光谱共焦精确测距单元包括光谱共焦测距仪2、光学X轴精密微调滑台3、测距过渡板4、测距V型块夹具5和测距夹紧装置6；
[0028] 光学X轴精密微调滑台3的底面固定在微系统安装板1的上表面，光学X轴精密微调滑台3通过螺钉与测距过渡板4的下表面固定连接，测距过渡板4的上表面通过螺钉与测距V型块夹具5的底面固定连接，测距V型块夹具5的下部为梯形件，所述梯形件为倒置梯形，梯形件的侧面设有加强筋，测距V型块夹具5的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平方向通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，测距V型块夹具5的上方设有测距夹紧装置6；
[0029] 所述测距夹紧装置6与两根圆柱配合对放置在测距V型块夹具5V型槽内的光谱共焦测距仪2进行夹紧，两根圆柱的下端均固定在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从测距夹紧装置6穿出；
[0030] 明场监测单元包括光学YZ轴精密微调滑台7、明场监测过渡板8、明场监测V型块夹具9、明场监测面阵CCD10和明场夹紧装置11；
[0031] 光学YZ轴精密微调滑台7的底面固定在微系统安装板1的上表面，光学YZ轴精密微调滑台7通过螺钉与明场监测过渡板8的下表面固定连接，明场监测过渡板8的上表面通过螺钉与明场监测V型块夹具9的底面固定连接，明场监测V型块夹具9的下部为梯形件，梯形件的两个侧面设有加强筋，明场监测V型块夹具9的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，明场监测V型块夹具9的上方设有明场夹紧装置11；
[0032] 所述明场夹紧装置11与两根圆柱配合对放置在明场监测V型块夹具9V型槽内的明场监测面阵CCD10进行夹紧，两根圆柱的下端均设置在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从明场夹紧装置11穿出；
[0033] 暗场检测单元包括光学XZ轴精密微调滑台12、暗场检测过渡板13、暗场检测V型块夹具14、暗场检测线阵CCD15、暗场光源16和暗场夹紧装置17；
[0034] 光学XZ轴精密微调滑台12的底面固定在微系统安装板1的上表面，光学XZ轴精密微调滑台12通过螺钉与暗场检测过渡板13的下表面固定连接，暗场检测过渡板13的上表面通过螺钉与暗场检测V型块夹具14的底面固定连接，暗场检测V型块夹具14的下部为梯形件，梯形件的两个侧面设有加强筋，暗场检测V型块夹具14的上部为开口向上的V型件，V型件中部开有水平通透的十字槽，所述V型件与梯形件为一体件，暗场检测V型块夹具14的上方设有暗场夹紧装置17，所述暗场夹紧装置17与两根圆柱配合对放置在暗场检测V型块夹具14V型槽内的暗场检测线阵CCD15进行夹紧，两根圆柱的下端均设置在十字槽槽底，两根圆柱的上端均从暗场夹紧装置17穿出；
[0035] 暗场光源16设置在暗场检测单元和明场监测单元之间，暗场光源16的轴线方向与暗场检测线阵CCD15的轴线成M度夹角，暗场光源16的光线射向暗场检测线阵CCD15的焦平面，且位于暗场检测线阵CCD15所检测的视野内，所述M小于90度。
[0036] 本实施方式中所述的暗场检测线阵CCD的大范围扫描技术对大口径光学元件的成像效率高，因此可实现快速扫描。当CCD的传感器与成像镜头的放大倍率确定后，其每次扫描区域的宽度即可确定，扫描长度则可由触发频率以及工件的相对运动速度、位移等确定。
[0037] 显微系统安装板是整个装置的安装基准面，它由硬铝合金7075材料制成，需要进行表面氧化处理。显微系统安装板安装在平面度高的大理石平台上，该安装板的平面度和粗糙度均要求较高。
[0038] 暗场显微镜预紧光轴采用小间隙配合，保证压块可在光轴上顺利移动，用两根滚花平头螺钉锁紧。预紧压片和预紧基座小间隙配合，用六角圆柱头螺钉连接。预紧盖板和预紧基座用十字槽盘头螺钉连接。预紧基座内部安装盖形螺母。盖形螺母与滚花平头螺钉将预紧模块和暗场显微镜预紧压块通过小间隙配合方式连接起来。在滚花平头螺钉将暗场显微镜预紧压块锁紧在暗场显微镜预紧光轴上时，通过旋转滚花平头螺钉调节预紧模块与暗场显微镜预紧压块的间距，从而可调节将暗场检测线阵CCD压紧在暗场检测V型块夹具上的预紧力。
[0039] 对暗场光源部分，暗场光源安装竖板与显微系统安装板通过六角圆柱头螺钉连接，暗场光源安装横板横放在两块暗场光源安装竖板上，通过六角圆柱头螺钉连接。暗场光源通过六角圆柱头螺钉安装在暗场光源安装横板上，轴线方向与暗场检测线阵CCD轴线成27°夹角，使得光线中心线在过线阵CCD显微镜焦平面时，处于线阵CCD的视野中心，保证整个视野中光强均匀，成像质量好。对于整个装置的调节，分为两个部分：各轴精密微调滑台的调节和预紧调节。
[0040] 精密微调滑台的微调行程是的13mm，微调精度优于3μm，其调节包括两个部分：
[0041] 1在X轴方向的调节是以明场监测面阵CCD的轴线为基准，对光学XZ轴精密微调滑台进行微位移调整时，可使暗场检测线阵CCD的轴线与明场监测面阵CCD轴线间距精确微调到150mm，对光学X轴精密微调滑台进行微位移调整时，可使光谱共焦测距仪的轴线与明场监测面阵CCD的轴线间距精确微调到100mm；
[0042] 2在Z方向分别调节光学YZ轴精密微调滑台和光学XZ轴精密微调滑台，使得明场监测面阵CCD的显微镜焦平面和暗场检测线阵CCD的显微镜焦平面重合，即使两个显微镜能够同时聚焦在所检测的大口径熔石英曲面光学元件上。
[0043] 具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置的进一步说明，测距夹紧装置6、明场夹紧装置11和暗场夹紧装置17的结构是一样的，以测距夹紧装置6为例进行说明，测距夹紧装置6包括预紧压块61、预紧压片62、预紧基座63、预紧盖板64和调节平头螺钉65；
[0044] 预紧压块61的上表面开有两个圆形通孔，所述圆形通孔设置在预紧压块61的两端，用于两根圆柱穿过，且两根圆柱与预紧压块61之间设有空隙，所述预紧压块61的两个圆形通孔的侧面设有两个夹紧螺钉，所述两个夹紧螺钉用于锁紧两根圆柱，预紧压块61的下表面开有矩形凹槽，所述矩形凹槽位于预紧压块61的中间，预紧基座63通过螺钉与预紧盖板64固定连接，所述预紧基座63的纵截面为倒置的“凸”字型，所述预紧基座63的下侧通过螺钉固定有预紧压片62；调节平头螺钉65，使紧固在一起的预紧基座63、预紧盖板64和预紧压片62在预紧压块61的矩形凹槽内上下移动，实现对光谱共焦测距仪2的锁紧。
[0045] 预紧调节是针对V型块夹具而言的，V型块夹具是该装置的重要部件，可拆卸式，其预紧和安装过程以暗场检测单元为例：两个圆柱用内六角圆柱头螺钉锁紧；暗场检测线阵CCD放入暗场检测V型块夹具内；逆时针调节平头螺钉使预紧系统的预紧盖板紧贴暗场显微镜预紧压块；将预紧压块与预紧模块套接在圆柱的外侧，使预紧压片与暗场检测线阵CCD的显微镜镜筒接触，同时顺时针旋紧平头螺钉，将预紧压块锁紧；顺时针调节平头螺钉，压紧暗场检测线阵CCD的显微镜镜筒，将其固定。为了防止损坏显微镜镜筒，预紧压片采用PU聚氨酯橡胶材料。
[0046] 具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置的进一步说明，它还包括横向固定板18和纵向固定板19，所述横向固定板18水平设置，横向固定板18的下端设置有安装脚，所述安装脚将横向固定板18通过螺钉固定在微系统安装板1的上表面，纵向固定板19竖直设置，所述纵向固定板19的底边通过螺钉与横向固定板18的上表面固定连接，暗场光源16固定在横向固定板18上，且位于横向固定板18和纵向固定板19围成的区域中。
[0047] 具体实施方式四、本实施方式所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置的进一步说明，M为27度。
[0048] 具体实施方式五、本实施方式所述的大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置的进一步说明，暗场检测线阵CCD15的分辨率为8192×2，像素点大小3.74μm×3.74μm。
[0049] 本装置中暗场检测系统选用的线阵CCD，其分辨率为8192×2，像素点大小7.04μm×7.04μm。采用的镜头放大倍率为1.88倍。那么实际像素点尺寸S为：
[0050] S＝7.04/1.88＝3.74μm (1)
[0051] 在行分辨率P＝8192下，单次扫描的宽度为:
[0052] W＝P×S＝8192×3.74μm＝30.67mm (2)
[0053] 如图3所示，需检测的光学元件面积为430mm×430mm，其单次扫描的宽度为30.67mm，故其完成全口径的扫描需要14次。以10mm/s的扫描速度，每行扫描时间为44s，以
30.67mm行宽，再扫描14行的情况下，X向总时间需要约616s，若每行步进速度为20mm/s，Y向步进总时间需要约22s，理论上可在638s完成全口径扫描成像。若光照条件佳，曝光时间短，则扫描速度可以提高，整体扫描时间会进一步缩短。
[0054] 为了使获取的图像不产生畸变，便于后期图像处理，光学元件运动的速度应当与相机的行频相匹配。对于本装置，在X轴精密移动平台上装有高精度的光栅尺，运动平台每移动一定距离，光栅尺对应输出一定数量的脉冲，即距离与脉冲数成固定关系，则速度可以由单位时间的脉冲数进行换算，根据运动平台的移动速度配置线阵CCD外触发控制信号，使得相机的行频与运动平台速度相匹配。
[0055] CCD传感器在外触发工作条件下，需要用运动平台自带光栅尺给出的脉冲信号对光学元件的位移进行标定，其标定过程如下：
[0056] 当X轴设定其运动速度为10mm/s，即相机在水平方向上每秒拍摄长度为L＝10mm。，相机在垂直方向上所能拍摄幅宽为W＝30.67mm，相机行分辨率为P＝8192，则在垂直方向上像素当量为W/P＝3.74μm。为保证在水平和垂直方向上的图像不失真，因此必须保证水平方向上的像素当量与垂直方向上的像素当量保持一致。假设CCD传感器行频为YHz，则CCD传感器在垂直方向上的每秒拍摄长度为Y×W/P，故有：
[0057] Y＝L×P/W (1)
[0058] 即Y＝L×P/W＝10×8192/30.67＝2671Hz，行频与速度之间成线性关系。
[0059] 该装置中的暗场检测与明场检测均需要外部光源进行补光，照明方案对于成像质量也具有重要影响。根据具体的检测需求，选用不同的照明方案，包括光源类型以及辐照角度，合理的照明方案能够显著提高图像的成像质量，以便于后期的图像处理。
[0060] 本发明是一种用于大口径熔石英光学元件表面缺陷激光修复设备的可微调显微检测装置。该装置暗场检测单元、明场监测单元、光谱共焦精确测距单元和微系统安装板。暗场检测线阵CCD对熔石英光学元件曲面上的所有缺陷进行全口径扫描，并对扫描的微缺陷图像进行处理，确定微缺陷点的尺寸以及在光学元件表面上的坐标位置；明场监测面阵CCD对暗场检测线阵CCD处理后的微缺陷点进行实时监测，以观察缺陷点的实际尺寸大小；
光谱共焦测距仪通过测量该可微调显微监测装置与曲面光学元件表面之间的距离，对表面上任意一微缺陷点进行Z向的精确定位。通过这一过程即可确定微缺陷的尺寸大小以及三维坐标位置。暗场光源提供暗场检测所需要的光照条件，明场监测对光源要求较低，主要采用同轴光源实现照明即可。
