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原文传递一种光学检测装置和光学检测方法

专利名称：	一种光学检测装置和光学检测方法
摘要：	本发明实施例公开了一种光学检测装置和光学检测方法。该光学检测装置包括光源，用于出射探测光束；色差物镜，用于收集由待测物体的至少两个表面反射和/或散射后的光束并出射信号光束；探测光束中至少两个不同中心波长的光束分别对应聚焦于至少两个表面上；多波长分离单元，用于从信号光束中，分离出至少两个不同中心波长的子信号光束；至少两个探测器，用于分别接收至少两个不同中心波长的子信号光束，并根据至少两个中心波长的光束，分别获得待测物体的至少两个表面的图像信息。本发明解决了现有光学检测装置对于表面起伏较大的待测物体需要多次图像采集的问题，实现了光学检测时间的缩减和检测效率的提高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海御微半导体技术有限公司
发明人：	于凯航
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910683864.0
公开号：	CN110308152A
代理机构：	北京品源专利代理有限公司
代理人：	孟金喆
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	201203 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层
主权项：	1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：光源，用于出射探测光束；色差物镜，位于所述探测光束的光路上，用于收集由待测物体的至少两个表面反射和/或散射后的光束并出射信号光束；其中，至少两个所述表面存在高度差，所述探测光束中包括至少两个不同中心波长的光束，至少两个不同中心波长的光束分别对应聚焦于至少两个所述表面上；多波长分离单元，位于所述信号光束的光路上，用于从所述信号光束中，分离出至少两个不同中心波长的子信号光束；至少两个探测器，分别位于至少两个不同中心波长的所述子信号光束的光路上，用于分别接收至少两个不同中心波长的所述子信号光束，并根据至少两个所述中心波长的光束，分别获得所述待测物体的至少两个表面的图像信息。 2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述多波长分离单元包括至少两个滤波元件；至少两个滤波元件均位于所述信号光束的光路中，至少两个所述滤波元件均包括第一出光面和第二出光面，至少两个所述滤波元件通过所述第一出光面和/或所述第二出光面，分别出射至少两个不同中心波长的所述子信号光束。 3.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，至少两个所述滤波元件中，位于所述信号光束的光路末尾的所述滤波元件，通过所述第一出光面反射对应中心波长的所述子信号光束，通过所述第二出光面透射对应中心波长的所述子信号光束。 4.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述滤波元件包括滤光片或光栅滤波器。 5.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述多波长分离单元还包括至少一个信号光分束器，所述信号光分束器位于所述信号光束的光路上，至少一个所述信号光分束器用于将所述信号光束分束成至少两束所述信号光束，至少两个所述滤波元件分别从分束后的至少两束所述信号光束中，分离至少两个所述中心波长的光束。 6.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光源包括汞灯、卤素灯、氙灯、LED灯中的任意一种。 7.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光源包括同轴光源，所述光学检测装置还包括光源分束器，所述光源分束器同时位于所述探测光束和所述信号光束的光路上；所述光源分束器用于调整所述同轴光源出射的所述探测光束的传播方向至射入所述色差物镜，并透射所述色差物镜出射的所述信号光束。 8.根据权利要求7所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括探测光束处理单元，所述探测光束处理单元位于所述探测光束的光路上，用于对所述同轴光源出射的所述探测光束进行整形、准直、匀光和扩束中的至少一种。 9.根据权利要求1-8任一所述的光学检测装置，其特征在于，所述光源包括离轴光源。 10.一种光学检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的光学检测装置，所述光学检测方法包括：提供一待测物体，并将所述待测物体移动至色差物镜的视场中心，其中，所述待测物体包括至少两个表面，至少两个所述表面之间存在高度差；开启光源，所述光源出射的探测光束中包括至少两个不同中心波长的光束，至少两个不同中心波长的光束分别对应聚焦于至少两个所述表面上；并且至少两个所述表面反射和/或散射后的光束经所述色差物镜出射，形成信号光束；调节多波长分离单元，直至从所述信号光束中分离出至少两个不同中心波长的子信号光束；至少两个探测器分别接收的至少两个不同中心波长的所述子信号光束，并根据至少两个不同中心波长的所述子信号光束形成的图像，检测所述待测物体的至少两个所述表面的缺陷。 11.根据权利要求10所述的光学检测方法，其特征在于，所述调节多波长分离单元，直至从所述信号光束中分离出至少两个不同中心波长的子信号光束，包括：确定预设中心波长经所述色差物镜后的预设焦平面；获取至少两个所述表面与所述预设焦平面的高度差ΔZ；根据公式ΔZ＝kΔλ/NA2，确定至少两个不同中心波长与所述预设中心波长的波长差Δλ，其中，k为所述色差物镜的相关因子，NA为所述色差物镜的数值孔径；选取对应至少两个不同中心波长的至少两个滤波元件，至少两个所述滤波元件均包括第一出光面和第二出光面，通过至少两个所述滤波元件的所述第一出光面和/或所述第二出光面，分别出射至少两个不同中心波长的所述子信号光束。
所属类别：	发明专利