[發明專利]調焦光學成像系統

在審

• 申請號: 202210161373.1
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114415325A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 申淙;李歡;田銳;譚勝旺
• 申請（專利權）人: 北京半導體專用設備研究所（中國電子科技集團公司第四十五研究所）
• 主分類號: G02B7/09
• 分類號: G02B7/09;G02B7/28
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 畢翔宇

一種調焦光學成像系統，涉及光學技術領域，包括沿第一光軸方向依次間隔設置的標記板、第一對焦鏡組、第二對焦鏡組、筒鏡、物鏡和用于放置待測物體的物方平面板；物方平面板配置成能夠沿第一光軸方向移動，以改變物方平面板和物鏡之間的光軸距離；調焦光學成像系統還包括沿第二光軸方向依次設置的第三對焦鏡組和圖像采集裝置；第一光軸方向與第二光軸方向垂直；第一對焦鏡組與第二對焦鏡組之間設置有折轉反射鏡；折轉反射鏡配置為令沿第一光軸方向傳輸的光線反射為沿第二光軸方向傳輸；標記板上設置有測量標記孔。本發明的目的在于提供一種調焦光學成像系統，以在一定程度上解決現有技術中存在的調焦時間較長、調焦精度較差的技術問題。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，具體而言，涉及一種調焦光學成像系統。

背景技術

隨著半導體制造節點的提升，對硅片對準成像光學系統的要求越來越高，尤其是基于圖像識別技術的硅片對準成像光學系統而言，自動對焦的精確性是決定對準成像光學系統的關鍵。目前常用的自動對焦技術大部分采用軟件算法的技術路線，主要原理為采集對準成像光學系統的圖像，提取其對比度，調節距離后再次采集圖像計算對比度，多次迭代后確定最佳對比度位置，此時完成自動對焦工作。但是該方案需要多次調節軸向距離、逐漸收斂步進才能完成整個自動調焦過程，具有調節時間長、調節精度不足等弊端，且在較為嚴重離焦情況下存在自動調焦工作失效的風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種調焦光學成像系統，以在一定程度上解決現有技術中存在的調焦時間較長、調焦精度較差的技術問題。

為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種調焦光學成像系統，包括沿第一光軸方向依次間隔設置的標記板、第一對焦鏡組、第二對焦鏡組、筒鏡、物鏡和用于放置待測物體的物方平面板；所述物方平面板配置成能夠沿第一光軸方向移動，以改變所述物方平面板和所述物鏡之間的光軸距離；

所述調焦光學成像系統還包括沿第二光軸方向依次設置的第三對焦鏡組和圖像采集裝置；所述第一光軸方向與所述第二光軸方向垂直；

所述第一對焦鏡組與所述第二對焦鏡組之間設置有折轉反射鏡；所述折轉反射鏡配置為令沿所述第一光軸方向傳輸的光線反射為沿所述第二光軸方向傳輸；

所述標記板上設置有測量標記孔；光線穿過所述測量標記孔并形成測量入射光線，所述測量入射光線依次透過所述第一對焦鏡組、所述第二對焦鏡組、所述筒鏡和所述物鏡，以一定的入射角度入射至所述物方平面板上的待測物體；所述測量入射光線經所述物方平面板上的待測物體反射形成測量反射光線，所述測量反射光線依次透過所述物鏡、所述筒鏡和所述第二對焦鏡組，并經過所述折轉反射鏡反射至所述第三對焦鏡組，所述測量反射光線透過所述第三對焦鏡組之后，在所述圖像采集裝置上形成測量標記成像。

在上述任一技術方案中，可選地，所述的調焦光學成像系統還包括設置在所述第二對焦鏡組和所述筒鏡之間的中空反射鏡；

所述中空反射鏡的中心具有通孔，所述中空反射鏡的邊緣為反射鏡；

所述標記板上設置有參考標記孔；光線穿過所述參考標記孔并形成參考入射光線，所述參考入射光線依次透過所述第一對焦鏡組、所述第二對焦鏡組，經過所述中空反射鏡的邊緣反射并透過所述第二對焦鏡組，再經過所述折轉反射鏡反射至所述第三對焦鏡組，所述參考入射光線透過所述第三對焦鏡組之后，在所述圖像采集裝置上形成參考標記成像；

所述測量入射光線透過所述第二對焦鏡組之后，穿過所述中空反射鏡的通孔入射至所述筒鏡；所述測量反射光線透過所述筒鏡之后，穿過所述中空反射鏡的通孔入射至所述第二對焦鏡組。

在上述任一技術方案中，可選地，所述測量標記孔包括多個測量標記小孔，所述參考標記孔包括多個參考標記小孔，多個所述測量標記小孔形成的圖形設置在多個所述參考標記小孔形成的圖形的內部；

多個所述參考標記小孔呈方形或者圓形分布。