[发明专利]一种透明样品的缺陷检测装置和检测方法

权利要求书

1.一种透明样品的缺陷检测装置，其特征在于，包括：

沿光路依次设置的光源、载物台、物镜、光栅板和图像采集装置；

所述光源用于产生照明光束，所述照明光束的半径为R；所述载物台用于承载透明样品，所述透明样品的直径为2r，所述照明光束的半径R不小于所述透明样品的直径2r；所述物镜位于所述载物台的承载面一侧；所述透明样品的中心轴与所述物镜的中心轴不重合；所述光栅板位于所述物镜的焦面，所述光栅板包括多个光栅，多个所述光栅的光栅周期不同，所述照明光束经所述光栅板后产生衍射，所述衍射中的零级衍射和一级衍射产生干涉；所述图像采集装置用于获取所述载物台上承载所述透明样品进行检测时的第一干涉图像和移除所述载物台上的所述透明样品时的第二干涉图像；

还包括处理装置，所述处理装置用于根据所述透明样品的半径r和所述照明光束的半径R确定适合所述透明样品的最小光栅周期和最大光栅周期；所述处理装置与所述图像采集装置电连接，用于根据所述第一干涉图像和所述第二干涉图像分别计算第一相位分布和第二相位分布，并根据所述第一相位分布和所述第二相位分布获取所述透明样品的相位分布，以及根据所述透明样品的相位分布计算所述透明样品的折射率分布；其中，所述最大光栅周期为当零级衍射光束包含透明样品信息的部分和一级衍射光束包含透明样品信息的区域相外切时对应的光栅周期；所述最小光栅周期为零级衍射光束包含透明样品信息的区域和一级衍射光束包含透明样品信息的区域不交叠，且零级衍射光束包含透明样品信息的区域与一级衍射光束未包含透明样品信息的区域内切时对应的光栅周期。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，还包括：

扩束器和反射镜；

所述扩束器位于所述光源与所述反射镜之间；所述反射镜用于将所述光源发射的照明光束经所述扩束器后反射至所述载物台。

3.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述载物台包括透明区，所述透明样品放置在所述透明区。

4.根据权利要求1所述的透明样品的缺陷检测装置，其特征在于，多个所述光栅在所述光栅板上呈M行N列排列；

所述光栅板在平行于所述载物台的平面内可沿行方向以及列方向移动。

5.一种透明样品的缺陷检测方法，其特征在于，包括：

根据透明样品的半径r获取照明光束的半径R，所述照明光束的半径R不小于所述透明样品的直径2r；并根据所述透明样品的半径r和所述照明光束的半径R确定适合所述透明样品的最小光栅周期和最大光栅周期；其中，所述最大光栅周期为当零级衍射光束包含透明样品信息的部分和一级衍射光束包含透明样品信息的区域相外切时对应的光栅周期；所述最小光栅周期为零级衍射光束包含透明样品信息的区域和一级衍射光束包含透明样品信息的区域不交叠，且零级衍射光束包含透明样品信息的区域与一级衍射光束未包含透明样品信息的区域内切时对应的光栅周期；

将所述透明样品置于载物台上，所述透明样品的中心轴与物镜的中心轴不重合；

将预设光栅周期的光栅板置于物镜的焦面；所述光栅板包括多个光栅，多个所述光栅的光栅周期不同；所述预设光栅周期大于等于所述最小光栅周期并小于等于最大光栅周期；

获得所述透明样品的第一干涉图像，根据所述第一干涉图像获取第一相位分布；

移除所述透明样品，采用所述照明光束照射所述光栅板后获取第二干涉图像，并根据所述第二干涉图像获取第二相位分布；

根据所述第一相位分布和所述第二相位分布获取所述透明样品的相位分布；

根据所述透明样品的相位分布计算所述透明样品的折射率分布。

6.根据权利要求5所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述获得所述透明样品的第一干涉图像，根据所述第一干涉图像获取第一相位分布，包括：

获取所述透明样品的所述第一干涉图像的光强分布；

根据参考光束的复振幅分布和所述第一干涉图像的光强分布，获取第一干涉重建图像的复振幅分布；

根据所述第一干涉重建图像的复振幅分布计算所述第一相位分布。