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原文传递基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置及方法

专利名称：	基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置及方法
摘要：	本发明基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置及方法，该装置包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、合像光学元件和半导体晶粒，所述合像光学元件与半导体晶粒之间的两侧部设有梯形转像棱镜，半导体晶粒的两个侧面分别通过梯形转像棱镜、合像光学元件以双光路成像在相机传感器面上不同的区域位置,本发明以单一的合像光学元件取代两个独立的直角转像棱镜实现双面成像光路的合像功能，该方案装配结构简单，合像光路调试更简易方便，且双面合像精度更高。
专利类型：	发明专利
申请人：	泉州师范学院
发明人：	廖廷俤;颜少彬;段亚凡;李世展
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010133044.7
公开号：	CN111157535A
代理机构：	福州元创专利商标代理有限公司
代理人：	林捷;蔡学俊
分类号：	G01N21/88;G01N21/95;G02B17/08;G;G01;G02;G01N;G02B;G01N21;G02B17;G01N21/88;G01N21/95;G02B17/08
申请人地址：	362000 福建省泉州市丰泽区东海大街398号
主权项：	1.一种基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、合像光学元件和半导体晶粒，所述合像光学元件与半导体晶粒之间的两侧部设有梯形转像棱镜，半导体晶粒的两个侧面分别通过梯形转像棱镜、合像光学元件以双光路成像在相机传感器面上不同的区域位置。 2.一种基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、合像光学元件和半导体晶粒，所述合像光学元件与半导体晶粒之间的上、下两侧设有梯形转像棱镜，半导体晶粒的天面和底面分别通过梯形转像棱镜、合像光学元件以双光路成像在相机传感器面上不同的区域位置。 3.根据权利要求1或2所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：所述合像光学元件靠近相机的天面为平面，为双光路的合像输出面，该合像光学元件天面垂直于相机光轴，合像光学元件左侧平面与右侧平面分别为双光路成像输入面，且平行于相机光轴，合像光学元件远离相机且垂直于光轴的底面孔径中心为互成90度的全反射面，互成90度的全反射面构成Ⅴ形槽内全反射面。 4.根据权利要求3所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：所述合像光学元件为长方体状，其尺寸为20x10x20mm，其中底面的Ⅴ形槽内全反射面顶点到底面的高为5mm。 5.根据权利要求3所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：调整合像光学元件沿相机光轴方向的位置，在输出面上晶粒双面成像之间的间隔为△≈d+a=3.3mm，其中晶粒双面成像相互靠近的边缘之间的间隔d=2mm，晶粒的尺寸a=1.3mm，在输入面上晶粒待测面中心到直角反射面顶点的距离为△/2。 6.根据权利要求3所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：所述合像光学元件由玻璃或光学塑料模压成形，或是两块直角反射棱镜加工胶合拼接而成，或两拼接面用光胶合方法粘结为一体。 7.根据权利要求1或2所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：所述梯形转像棱镜远离相机光轴一侧为小端，即为梯形转像棱镜的天面，靠近相机光轴一侧为大端，即为梯形转像棱镜的底面，梯形转像棱镜的天面与底面为光学面，两个斜面为全反射面，梯形转像棱镜底面孔径边缘的作用为转像功能，天面与底面的中间部分为照明光源的透过光路。 8.根据权利要求1或2所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置，其特征在于：所述装置设有照明光源，照明光源位于梯形转像棱镜远离相机光轴方向的一侧。 9.一种基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测方法，其特征在于：所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、合像光学元件和半导体晶粒，所述合像光学元件与半导体晶粒之间的两侧部设有梯形转像棱镜，半导体晶粒的两个侧面分别通过梯形转像棱镜、合像光学元件以双光路成像在相机传感器面上不同的区域位置；工作时，被照明的半导体晶粒的左侧面先后经过梯形转像棱镜两个斜面的180度转像，再经过合像光学元件的90度转像后，由远心成像镜头成像在相机传感器面的左半区域上；对于半导体晶粒的右侧面，经过另一个梯形转像棱镜两个斜面与合像光学元件后再由远心成像镜头成像到相机传感器面的右半区域上；从相机的成像面上也同时得到半导体晶粒的左侧面与右侧面的像，且半导体晶粒左侧面的像与半导体晶粒右侧面的像之间相隔一个小间距。 10.一种基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测方法，其特征在于：所述基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、合像光学元件和半导体晶粒，所述合像光学元件与半导体晶粒之间的上、下两侧设有梯形转像棱镜，半导体晶粒的天面和底面分别通过梯形转像棱镜、合像光学元件以双光路成像在相机传感器面上不同的区域位置；工作时，被照明的半导体晶粒的天面先后经过梯形转像棱镜两个斜面的180度转像，再经过合像光学元件的90度转像后，由远心成像镜头成像在相机传感器面的左半区域上；对于半导体晶粒的底面，经过另一个梯形转像棱镜两个斜面与合像光学元件后再由远心成像镜头成像到相机传感器面的右半区域上；从相机的成像面上也同时得到半导体晶粒的天面与底面的像，且半导体晶粒天面的像与半导体晶粒底面的像之间相隔一个小间距。
所属类别：	发明专利