本技术属于超精密光学测量，特别是一种焦面检测装置及方法。
背景技术：
1、可以理解的是，焦面探测器是显微成像技术的最关键部件，已在显微成像中得到广泛应用，与光源、成像光路和荧光探测器形成一个闭环反馈控制系统。目前，调焦方法大多是目测、手动调焦，精度低、速度慢。
2、焦面检测技术可以实现非接触式实时光学距离检测，是光学加工与检测行业的一项重要技术，在激光直写、光存储，半导体晶圆缺陷检查和三维形貌检测以及荧光显微成像等领域都发挥着至关重要作用。电子及光学性能等关键因素。检测速度、检测范围和检测精度是衡量离焦检测设备优劣的关键因素。现有离焦检测设备在检测范围和检测精度上难以兼顾，限制其应用范围。
3、综上，现有焦面检测技术检测速度均较快，对焦范围大，但存在精度不高问题。
技术实现思路
1、本发明所提供的焦面检测装置及方法，通过两路焦面检测的共同作用，实现快速、大动态范围、高精度的离焦检测。
2、第一方面，本发明提供一种焦面检测装置，该装置包括：
3、激光光源，用于提供照明光线；
4、第一分光镜，用于将所述照明光线进行反射以及透射；其中，由所述第一分光镜透射的照明光线照射至焦面检测样品上；
5、第二分光镜，用于将由所述第一分光镜反射的照明光线进行反射以及透射；
6、四象限光电探测器，用于接收由所述第二分光镜所述反射的照明光线，以对所述焦面检测样品进行一次聚焦；
7、能量光电探测器，用于接收由所述第二分光镜所透射的照明光线，以对所述焦面检测样品进行二次聚焦。
8、在本技术一些实施例中，一种焦面检测装置，还包括：
9、光源扩束准直部件，设置在所述激光光源与所述第一分光镜之间的光路上，用于将所述照明光线的形状转换为准直状态；
10、所述光源扩束准直部件包括：
11、依次设置在由所述激光光源至所述第一分光镜的光路上的第一透镜、第一挡板以及第二透镜；其中，所述第一挡板设置有小孔。
12、在本技术一些实施例中，一种焦面检测装置，还包括：
13、第三透镜，设置在所述第一分光镜与所述焦面检测样品之间的光路上，用于将具有所述准直状态的照明光线聚焦至所述焦面检测样品上以及将由所述焦面检测样品反射的照明光线进行扩束准直，并返回至所述第一分光镜。
14、在本技术一些实施例中，一种焦面检测装置，还包括：
15、依次设置在由所述第二分光镜至所述能量光电探测器的光路上的第四透镜以及第二挡板；用于将由所述第二分光镜所透射的照明光线聚焦至所述能量光电探测器；其中，所述第二挡板设置有小孔且所述第四透镜与所述第三透镜为共轭关系。
16、在本技术一些实施例中，一种焦面检测装置，还包括：
17、像散模块，设置所述第二分光镜至所述四象限光电探测器之间的光路上，用于将由所述第二分光镜反射的照明光线聚焦至所述四象限光电探测器；其中，所述像散模块包括单柱透镜、双凸透镜、双柱透镜、柱透镜以及凸透镜中的至少之一。
18、第二方面，本发明提供一种应用于焦面检测装置的焦面检测方法，该方法包括：
19、获取焦面检测样品在四象限光电探测器的光斑；
20、根据所述光斑获取照明光线在所述四象限光电探测器的四个象限中的像散能量，以对所述焦面检测样品进行一次聚焦；
21、通过能量光电探测器获取所述焦面检测样品不同水平位置所对应的探测能量，以对所述焦面检测样品进行二次聚焦。
22、在本技术一些实施例中，根据所述光斑获取照明光线在所述四象限光电探测器的四个象限中的像散能量，以对所述焦面检测样品进行一次聚焦，包括：
23、对所述四个象限中的像散能量进行差分，以获取差分信号；
24、建立所述差分信号与所述焦面检测样品的离焦量之间的关系曲线；
25、根据所述关系曲线进行所述一次聚焦。
26、在本技术一些实施例中，所述通过能量光电探测器获取所述焦面检测样品不同水平位置所对应的探测能量，以对所述焦面检测样品进行二次聚焦，包括：
27、通过调整所述焦面检测样品的水平位置，以通过所述能量光电探测器获取所述焦面检测样品的不同水平位置所对应的探测能量；
28、将所述焦面检测样品的水平位置调整至所述探测能量最大所对应的水平位置。
29、第三方面，本发明提供一种焦面检测系统，该系统包括：
30、光斑获取模块，用于获取焦面检测样品在四象限光电探测器的光斑；
31、一次聚焦模块，用于根据所述光斑获取照明光线在所述四象限光电探测器的四个象限中的像散能量，以对所述焦面检测样品进行一次聚焦；
32、二次聚焦模块，用于通过能量光电探测器获取所述焦面检测样品不同水平位置所对应的探测能量，以对所述焦面检测样品进行二次聚焦。
33、在本技术一些实施例中，所述一次聚焦模块包括：
34、差分信号获取单元，用于对所述四个象限中的像散能量进行差分，以获取差分信号；
35、关系曲线建立单元，用于建立所述差分信号与所述焦面检测样品的离焦量之间的关系曲线；
36、一次聚焦单元，用于根据所述关系曲线进行所述一次聚焦。
37、在本技术一些实施例中，所述二次聚焦模块包括：
38、探测能量获取单元，用于通过调整所述焦面检测样品的水平位置，以通过所述能量光电探测器获取所述焦面检测样品的不同水平位置所对应的探测能量；
39、水平位置调整单元，用于将所述焦面检测样品的水平位置调整至所述探测能量最大所对应的水平位置。
40、第四方面，本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现一种焦面检测方法的步骤。
41、第五方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现一种焦面检测方法的步骤。
42、第六方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现一种焦面检测方法的步骤。
43、从上述描述可知，本发明实施例提供一种焦面检测装置及方法，对应的焦面检测装置包括：激光光源，用于提供照明光线；第一分光镜，用于将照明光线进行反射以及透射；其中，由第一分光镜透射的照明光线照射至焦面检测样品上；第二分光镜，用于将由第一分光镜反射的照明光线进行反射以及透射；四象限光电探测器，用于接收由第二分光镜反射的照明光线，以对焦面检测样品进行一次聚焦；能量光电探测器，用于接收由第二分光镜所透射的照明光线，以对焦面检测样品进行二次聚焦。
44、对应的应用于焦面检测装置的焦面检测方法包括：首先，获取焦面检测样品在四象限光电探测器的光斑；接着，根据光斑获取照明光线在四象限光电探测器的四个象限中的像散能量，以对焦面检测样品进行一次聚焦；最后通过能量光电探测器获取焦面检测样品不同水平位置所对应的探测能量，以对焦面检测样品进行二次聚焦。
45、本发明实施例所提供的一种焦面检测装置集成了两路离焦检测光路，一路根据像散离焦状况快速定位物体焦点范围，采用光电探测器记录像散数据，处理速度大于10khz，另一路采用共聚焦量测确定物体的精确离焦数值，可将检测精度提升到100nm以内。该装置采用全新的集成检测方式，共用一个光源和扩束准直装置，用最精简的装置，通过两路检测共同作用，实现快速、大动态范围、高精度的离焦检测。
1.一种焦面检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的焦面检测装置，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的焦面检测装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的焦面检测装置，其特征在于，还包括：
6.一种应用于权利要求1至5任一项所述的焦面检测装置的焦面检测方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的焦面检测方法，其特征在于，根据所述光斑获取照明光线在所述四象限光电探测器的四个象限中的像散能量，以对所述焦面检测样品进行一次聚焦，包括：
8.根据权利要求6所述的焦面检测方法，其特征在于，所述通过能量光电探测器获取所述焦面检测样品不同水平位置所对应的探测能量，以对所述焦面检测样品进行二次聚焦，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求6至8任一项所述的焦面检测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至8任一项所述的焦面检测方法的步骤。
