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原文传递获得半导体晶粒相对两面光学检测完全等照度照明的方法

专利名称：	获得半导体晶粒相对两面光学检测完全等照度照明的方法
摘要：	本发明包括在光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、转像光学组件和半导体晶粒，所述半导体晶粒由透明载物台支撑，半导体晶粒的天面和底面与远心成像镜头的光轴平行，所述转像光学组件与半导体晶粒之间的上、下两侧分别设有棱镜组件，两个棱镜组件远离远心成像镜头光轴的一侧分别设有独立可调控的第一、第二照明光源，第一、第二照明光源分别经过其中一个棱镜组件为半导体晶粒的天面和底面照明，同时半导体晶粒的天面和底面分别通过棱镜组件、转像光学组件以完全相同的成像光路经270度转像后，成像在相机传感器面上不同的区域位置。本发明可以实现半导体晶粒天面与底面同时检测的完全等光程成像与等照度照明。
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;李世展
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911369258.8
公开号：	CN110987964A
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：	G01N21/95;G01N21/01;G02B13/22;G03B15/02;G;G01;G02;G03;G01N;G02B;G03B;G01N21;G02B13;G03B15;G01N21/95;G01N21/01;G02B13/22;G03B15/02
申请人地址：	362000 福建省泉州市丰泽区东海大街398号
主权项：	1.一种获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：包括在光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、转像光学组件和半导体晶粒，所述半导体晶粒由透明载物台支撑，半导体晶粒的天面和底面与远心成像镜头的光轴平行，所述转像光学组件与半导体晶粒之间的上、下两侧分别设有棱镜组件，两个棱镜组件远离远心成像镜头光轴的一侧分别设有独立可调控的第一、第二照明光源，第一、第二照明光源分别经过其中一个棱镜组件为半导体晶粒的天面和底面照明，同时半导体晶粒的天面和底面分别通过棱镜组件、转像光学组件以完全相同的成像光路经270度转像后，成像在相机传感器面上不同的区域位置。 2.一种获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：包括在光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、转像光学组件和半导体晶粒，所述半导体晶粒由透明载物台支撑，半导体晶粒的天面和底面与远心成像镜头的光轴垂直，所述转像光学组件与半导体晶粒之间的两旁侧分别设有棱镜组件，两个棱镜组件远离远心成像镜头光轴的一侧分别设有独立可调控的第一、第二照明光源，第一、第二照明光源分别经过其中一个棱镜组件为半导体晶粒的一个侧面照明，同时半导体晶粒的两相对侧面分别通过棱镜组件、转像光学组件以完全相同的成像光路经270度转像后，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所述获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：所述转像光学组件包括两个第一直角转像棱镜，两个第一直角转像棱镜的一直角边垂直于远心成像镜头的光轴且朝向相机，两个第一直角转像棱镜的另一直角边相背且远离远心成像镜头的光轴。 4.根据权利要求1或2所述获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：所述棱镜组件的每个均包括一个第二直角转像棱镜和斜面贴合于第二直角转像棱镜一直角边的直角棱镜分束器，第二直角转像棱镜的斜面平行于光轴且相对其直角边更加靠近光轴，直角棱镜分束器的斜面上镀有半透半反射的第一分光膜，照明光源正对半导体晶粒的待检面，且直角棱镜分束器的一直角边垂直于照明光源的光线。 5.根据权利要求1或2所述获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：所述棱镜组件的每个均包括一个第三直角转像棱镜和一个面贴合于第三直角转像棱镜一个直角边的立方棱镜分束器，第三直角转像棱镜的斜面与光轴形成45度夹角，立方棱镜分束器的斜面上镀有半透半反射的第二分光膜，照明光源正对半导体晶粒的待测面，第二分光膜与光轴、照明光源的光线也形成45度夹角。 6.根据权利要求1或2所述获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：所述棱镜组件的每个均包括一个第四直角转像棱镜和斜面靠近于第四直角转像棱镜一直角边的直角照明棱镜，第四直角转像棱镜的斜面平行于光轴且相对其直角边更加靠近光轴，照明光源经过直角照明棱镜、第四直角转像棱镜折射斜照于半导体晶粒的待测面。 7.根据权利要求1或2所述获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：所述相机为含CCD或CMOS传感器的相机。 8.根据权利要求1或2所述获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置，其特征在于：所述透明载物台为透明玻璃载物台。 9.一种获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的方法，其特征在于：获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的装置包括在光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、转像光学组件和半导体晶粒，所述半导体晶粒由透明载物台支撑，半导体晶粒的天面和底面与远心成像镜头的光轴平行，所述转像光学组件与半导体晶粒之间的上、下两侧分别设有棱镜组件，两个棱镜组件远离远心成像镜头光轴的一侧分别设有独立可调控的第一、第二照明光源，第一、第二照明光源分别经过其中一个棱镜组件为半导体晶粒的天面和底面照明，同时半导体晶粒的天面和底面分别通过棱镜组件、转像光学组件以完全相同的成像光路经270度转像后，成像在相机传感器面上不同的区域位置；所述转像光学组件包括两个第一直角转像棱镜，两个第一直角转像棱镜的一直角边垂直于远心成像镜头的光轴且朝向相机，两个第一直角转像棱镜的另一直角边相背且远离远心成像镜头的光轴；棱镜组件的每个均包括一个第二直角转像棱镜和斜面贴合于第二直角转像棱镜一直角边的直角棱镜分束器，第二直角转像棱镜的斜面平行于光轴且相对其直角边更加靠近光轴，直角棱镜分束器的斜面上镀有半透半反射的第一分光膜，照明光源正对半导体晶粒的天面或底面，且直角棱镜分束器的一直角边垂直于照明光源的光线；被照明的半导体晶粒的底面先经过第二直角转像棱镜的两个直角面的180度转像，再经过第一直角转像棱镜的90度转像后，由远心成像镜头成像在相机传感器面的下半区域上，对于半导体晶粒的天面，经过另一个第二直角转像棱镜和第一直角转像棱镜后由远心成像镜头成像在相机传感器面的上半区域上；从相机的成像面上同时得到半导体晶粒的底面与天面的像，且晶粒底面的像与晶粒天面的像之间相隔一个小间距；由于晶粒底面的照明光路与晶粒天面的照明光路拥有独立可调控的第一、第二照明光源，通过动态调控两个照明光路对应的第一、第二照明光源的光强度来获得晶粒底面与天面的完全等照度照明的光学检测。 10.一种获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明的方法，其特征在于：获得半导体晶粒相对两面机器视觉光学检测的完全等照度照明装置包括在光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、转像光学组件和半导体晶粒，所述半导体晶粒由透明载物台支撑，半导体晶粒的天面和底面与远心成像镜头的光轴垂直，所述转像光学组件与半导体晶粒之间的两旁侧分别设有棱镜组件，两个棱镜组件远离远心成像镜头光轴的一侧分别设有独立可调控的第一、第二照明光源，第一、第二照明光源分别经过其中一个棱镜组件为半导体晶粒的一个侧面照明，同时半导体晶粒的两相对侧面分别通过棱镜组件、转像光学组件以完全相同的成像光路经270度转像后，成像在相机传感器面上不同的区域位置；所述转像光学组件包括两个第一直角转像棱镜，两个第一直角转像棱镜的一直角边垂直于远心成像镜头的光轴且朝向相机，两个第一直角转像棱镜的另一直角边相背且远离远心成像镜头的光轴；棱镜组件的每个均包括一个第二直角转像棱镜和斜面贴合于第二直角转像棱镜一直角边的直角棱镜分束器，第二直角转像棱镜的斜面平行于光轴且相对其直角边更加靠近光轴，直角棱镜分束器的斜面上镀有半透半反射的第一分光膜，照明光源正对半导体晶粒的侧面，且直角棱镜分束器的一直角边垂直于照明光源的光线；被照明的半导体晶粒的两个侧面均是先经过第二直角转像棱镜的两个直角面的180度转像，再经过第一直角转像棱镜的90度转像后，由远心成像镜头成像在相机传感器面的左、右半区域上，从相机的成像面上同时得到半导体晶粒的相对两侧面的像，且半导体晶粒两侧面的像之间相隔一个小间距；由于半导体晶粒两侧面的照明光路拥有独立可调控的第一、第二照明光源，通过动态调控两个照明光路对应的第一、第二照明光源的光强度来获得晶粒两侧面的完全等照度照明的光学检测。
所属类别：	发明专利