[發明專利]用曲面光學元件來照射被檢查物體的系統和方法

無效

• 申請號: 201110044246.5
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102162926A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: D·夏皮羅弗
• 申請（專利權）人: 卡姆特有限公司
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02B27/09;G02B27/00;G02B5/10;G01D21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馬浩

相關申請

本申請要求提交日期為2010年1月18日的美國臨時專利序號61/295,785的優先權，其通過引用結合于此。

背景技術

當前實現廣角覆蓋照射的慣例是基于多個(多于一個)光源和相應的以專門方式布置的照射光學器件。如果需要聚焦照射，不同光源的焦線(focal?line)應該相互重合。這導致了一些技術困難(在光學機械、集成、校堆和對準方面)，其需要高精度并且限制了成本的降低。

發明內容

根據本發明的不同實施例，提供了一種照射和集光單元。該照射和集光單元可以包括一個或多個傳感器，可以是檢查系統的一部分，等等。

該照射和集光單元可以包括：至少具有第一軸的半柱面反射器；平行于第一軸的線光源；平行于第一軸的分束器。分束器和線光源被設置在半柱面反射器和被檢查物體之間。線光源可以被安排為在第一角度范圍上照射半柱面反射器。半柱面反射器可以被安排為將來自線光源的光聚集到被檢查物體上以形成平行于第一軸的線狀光。分束器可以被安排為將從被檢查物體反射的在第二角度范圍內的光射向集光器。

第二角度范圍可以小于第一角度范圍。

第二角度范圍可以超過20度。

第一角度范圍可以超過40度。

集光器可以包括物鏡和傳感器；其中物鏡將來自分束器的光聚焦到傳感器上。

所述照射和集光單元可以包括接近線光源放置的光束操縱器，該光束操縱器用于在光射到半柱面反射器上之前處理從線光源發射的光。

所述照射和集光單元可以包括接近線光源放置的用于確定第一角度范圍的光束操縱器。

所述照射和集光單元可以包括光束操縱器，該光束操縱器可以包括可移動菲涅爾透鏡。

分束器可以被安排為接收可以由半柱面反射器聚集的光的至少大部分，以及將從被檢查物體反射的光的至少大部分射向集光器。

分束器可以被安排為在可以垂直于被檢查物體的假想平面內引導從被檢查物體反射的光。

半柱面反射器的半徑可以是分束器和被檢查物體之間距離的至少2倍；并且半柱面的半徑可以是線光源和被檢查物體之間距離的至少4倍。

半柱面反射器的半徑可以是分束器和被檢查物體之間距離的大約3倍；并且半柱面的半徑可以是線光源和被檢查物體之間距離的大約6倍。

半柱面反射器的開口可以相對于被檢查物體的平面而定向。

半柱面反射器可以是橢圓柱面反射器的一部分。

根據本發明的不同實施例，可以提供一種照射和集光單元，其可以包括：(a)具有沿著第一方向的線形截面和沿著第二方向的凹形截面的曲面光學元件，其中曲面光學元件包括面向被檢查物體的至少一個反射區域和至少由部分透明的材料制成的窗口；(b)與曲面光學元件的第一軸平行的線光源。線光源可以設置在曲面光學元件和被檢查物體之間。線光源可以被安排為在第一角度范圍上照射曲面光學元件。曲面光學元件可以被安排為將來自線光源的光聚集到被檢查物體上以形成平行于第一軸的線狀光；以及其中所述窗口可以被設置為允許來自被檢查物體的可以在第二角度范圍內的光的至少一部分傳播到集光器，該集光器具有可以相對于被檢查物體的平面的假想法線而定向的集光軸。

曲面光學元件的第一軸可以平行于第一方向。所述凹形截面可以限定可以在90度到180度之間的內接角。

由曲面光學元件確定的開口可以相對于被檢查物體的平面而定向。

第二角度范圍可以超過20度。

第一角度范圍可以超過40度。

所述照射和集光單元可以包括接近線光源放置的光束操縱器，該光束操縱器用于在光射到部分反射光學元件上之前處理從線光源發射的光。

所述照射和集光單元可以包括接近線光源放置的用于確定第一角度范圍的光束操縱器。

所述照射和集光單元可以包括光束操縱器，該光束操縱器可以包括可移動菲涅爾透鏡。

所述窗口可以被成形和設置為接收來自被檢查物體的光的至少大部分。

曲面光學元件的半徑可以是線光源和被檢查物體之間距離的至少4倍。

曲面光學元件的半徑可以是線光源和被檢查物體之間距離的大約6倍。

根據本發明的一個實施例，提供一種照射被檢查物體的方法。該方法可以包括：由線光源在第一角度范圍上照射至少具有第一軸的半柱面反射器；由半柱面反射器將來自線光源的光聚集到被檢查物體上以形成平行于第一軸的線狀光；和由分束器將來自被檢查物體的在第二角度范圍內的光射向集光器；其中線光源平行于第一軸；其中分束器平行于第一軸；其中分束器和線光源被設置在半柱面反射器和被檢查物體之間。