一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體器件在制造過(guò)程中的精度對(duì)半導(dǎo)體器件性能具有重要影響。隨著芯片向小 型化發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件加工設(shè)備的精度要求也越來(lái)越高。此類設(shè)備中通常采用機(jī)器視覺(jué) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)功能，視覺(jué)系統(tǒng)的分辨率及對(duì)比度等指標(biāo)影響著對(duì)準(zhǔn)精度。因此，提高機(jī)器視 覺(jué)系統(tǒng)的分辨率及對(duì)比度等指標(biāo)具有非常重要意義。
[0003]目前，針對(duì)需要將兩相向面同時(shí)采取圖像的應(yīng)用，已公開(kāi)的對(duì)準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)組成主 要有以下兩種：第一種是雙物鏡方法：該方法采用雙物鏡的顯微鏡結(jié)構(gòu)，并在平行光路的 部分將兩光路合并為一組，并經(jīng)過(guò)同一個(gè)管鏡成像。該方法可以取得的較高分辨率的像，但 由于在兩對(duì)準(zhǔn)面之間需要設(shè)置兩個(gè)物鏡，要求兩對(duì)準(zhǔn)面在對(duì)準(zhǔn)時(shí)的間距較大，提高了設(shè)備 機(jī)械及電氣部分的要求，并占用較長(zhǎng)的工作時(shí)間，影響設(shè)備的工作效率。第二種是鏡頭與分 光光路的組合方法：該方法在鏡頭與目標(biāo)之間加入分光光路，使得兩相對(duì)面均可以通過(guò)同 一個(gè)鏡頭成像。該方法在對(duì)準(zhǔn)時(shí)要求兩對(duì)準(zhǔn)面的間距較小，但缺點(diǎn)是光線通過(guò)分光光路時(shí) 會(huì)產(chǎn)生像差，使得系統(tǒng)分辨率及圖像對(duì)比度下降。
[0004] 另外還有其它一些方法，這些方法要么系統(tǒng)體積大，占用空間大，要么以犧牲系統(tǒng) 分辨率及對(duì)比度為代價(jià)，實(shí)現(xiàn)相向兩面同時(shí)對(duì)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有對(duì)準(zhǔn)視 覺(jué)系統(tǒng)要求兩對(duì)準(zhǔn)面在對(duì)準(zhǔn)時(shí)的間距較大或者系統(tǒng)分辨率及圖像對(duì)比度差。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，用 于對(duì)相對(duì)的第一面和第二面進(jìn)行成像，其包括： 第一成像裝置，用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第一圖像信號(hào)； 第二成像裝置，用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第二圖像信號(hào)； 雙面反射鏡，所述雙面反射鏡具有第一反射面和第二反射面；所述雙面反射鏡設(shè)置在 第一面和第二面之間； 所述第一反射面將來(lái)自第一面的光線反射到第一成像裝置； 所述第二反射面將來(lái)自第二面的光線反射到第二成像裝置。
[0007] 如上所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述第一成像裝置包括：第一成 像鏡頭和第一光電轉(zhuǎn)換器；所述第一成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述第一光電轉(zhuǎn)換器用于 將光轉(zhuǎn)換為第一圖像信號(hào)。
[0008] 如上所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述第一成像裝置還包括第一 反射鏡，所述第一反射鏡用于將入射光線反射到第一成像鏡頭。
[0009] 如上所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述第二成像裝置包括：第二成 像鏡頭和第二光電轉(zhuǎn)換器；所述第二成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述第二光電轉(zhuǎn)換器用于 將光轉(zhuǎn)換為第二圖像信號(hào)。
[0010] 如上所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述第二成像裝置還包括第二 反射鏡，所述第二反射鏡用于將入射光線反射到第二成像鏡頭。
[0011] 如上所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述雙面反射鏡為在光學(xué)玻璃 兩面分別鍍外反射膜制成；或者，所述雙面反射鏡為由金屬鏡片兩表面分別拋光制成。
[0012] 如上所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步，垂直所述第一面和第二面的直 線與所述雙面反射鏡所在平面所成的角度為45度。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明系統(tǒng)在不犧牲成像裝置本身性能指標(biāo)的同時(shí)，縮短了兩相向面的對(duì)準(zhǔn)距離，實(shí) 現(xiàn)高精度的雙面對(duì)準(zhǔn)。由于在兩對(duì)準(zhǔn)面之間僅需要設(shè)置一個(gè)雙面反射鏡，對(duì)兩對(duì)準(zhǔn)面在對(duì) 準(zhǔn)時(shí)的間距要求小，設(shè)備機(jī)械及電氣部分容易實(shí)現(xiàn)。此外，成像裝置與目標(biāo)之間無(wú)分光光 路，光線不會(huì)產(chǎn)生像差，保證了視覺(jué)系統(tǒng)的分辨率及圖像對(duì)比度。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明提供的一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)示意圖； 圖2為本發(fā)明提供的另一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙面反射鏡光路示意圖。
[0015] 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下： 01、第一面，02、第二面，1、雙面反射鏡，2、第一成像裝置，21、第一反射鏡，22、第一成像 鏡頭，23、第一光電轉(zhuǎn)換器，3、第二成像裝置，31、第二反射鏡，32、第二成像鏡頭，33、第二光 電轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例需要解決現(xiàn)有對(duì)準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)要求兩對(duì)準(zhǔn)面在對(duì)準(zhǔn)時(shí)的間距較大或 者系統(tǒng)分辨率及圖像對(duì)比度差的問(wèn)題。
[0018] 如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)示意圖。該 視覺(jué)系統(tǒng)用于對(duì)相對(duì)的第一面01和第二面02進(jìn)行成像，其包括： 第一成像裝置2,用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第一圖像信號(hào)； 第二成像裝置3,用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第二圖像信號(hào)； 雙面反射鏡1，所述雙面反射鏡具有第一反射面和第二反射面；所述雙面反射鏡設(shè)置 在第一面和第二面之間； 所述第一反射面將來(lái)自第一面01的光線反射到第一成像裝置； 所述第二反射面將來(lái)自第二面02的光線反射到第二成像裝置。
[0019] 本發(fā)明上述實(shí)施例的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)的工作原理如下：由于需要成像 的第一面和第二面分別位于雙面反射鏡的兩側(cè)，來(lái)自第一面的光線由雙面反射鏡的第一反 射面反射到第一成像裝置，產(chǎn)生第一圖像信號(hào)；來(lái)自第二面的光線由雙面反射鏡的第二反 射面反射到第二成像裝置，產(chǎn)生第二圖像信號(hào)；通過(guò)對(duì)兩圖像信號(hào)坐標(biāo)位置的校正，使其統(tǒng) 一到同一坐標(biāo)系內(nèi)，即可以達(dá)到對(duì)兩相向面精確對(duì)準(zhǔn)的目的。由于在兩對(duì)準(zhǔn)面之間僅需要 設(shè)置一個(gè)雙面反射鏡，對(duì)兩對(duì)準(zhǔn)面在對(duì)準(zhǔn)時(shí)的間距要求小，設(shè)備機(jī)械及電氣部分容易實(shí)現(xiàn)。 此外，成像裝置與目標(biāo)之間無(wú)分光光路，光線不會(huì)產(chǎn)生像差，保證了視覺(jué)系統(tǒng)的分辨率及圖 像對(duì)比度。
[0020] 在上述實(shí)施例的一種具體實(shí)施過(guò)程中，用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)的第一成像裝 置包括：第一成像鏡頭22和第一光電轉(zhuǎn)換器23 ;所述第一成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述 第一光電轉(zhuǎn)換器用于將光轉(zhuǎn)換為第一圖像信號(hào)。所述第二成像裝置包括：第二成像鏡頭32 和第二光電轉(zhuǎn)換器33 ;所述第二成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述第二光電轉(zhuǎn)換器用于將光 轉(zhuǎn)換為第二圖像信號(hào)。
[0021] 在上述實(shí)施例的另一種具體實(shí)施過(guò)程中，如圖2所示，用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系 統(tǒng)第一成像裝置包括：第一反射鏡21、第一成像鏡頭22和第一光電轉(zhuǎn)換器23 ;所述第一反 射鏡用于將入射光線反射到第一成像鏡頭；所述第一成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述第一 光電轉(zhuǎn)換器用于將光轉(zhuǎn)換為第一圖像信號(hào)。所述第二成像裝置包括：第二反射鏡31、第二 成像鏡頭32和第二光電轉(zhuǎn)換器33 ;所述第二反射鏡用于將入射光線反射到第二成像鏡頭； 所述第二成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述第二光電轉(zhuǎn)換器用于將光轉(zhuǎn)換為第二圖像信號(hào)。 由于第一反射鏡、第二反射鏡的使用，可以將第一成像鏡頭和第一光電轉(zhuǎn)換器的第一光路 和第二成像鏡頭和第二光電轉(zhuǎn)換器的第二光路平行設(shè)置，以降低視覺(jué)系統(tǒng)的尺寸。
[0022] 在上述實(shí)施例的具體實(shí)施過(guò)程中，所述雙面反射鏡為在光學(xué)玻璃兩面分別鍍外反 射膜制成；或者，所述雙面反射鏡為由金屬鏡片兩表面分別拋光制成。
[0023] 在上述實(shí)施例的具體實(shí)施過(guò)程中，垂直所述第一面和第二面的直線與所述雙面反 射鏡所在平面所成的角度為45度，其他角度如30~55度也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。
[0024] 如圖3所示，在垂直第一面和第二面的直線方向上，為了保證第一面光路 的光軸和第二面光路的光軸在同一條直線上，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使第一成像裝置2的光軸與 第二成像裝置3的光軸平行。第一成像裝置2的光軸與第二成像裝置3的光軸距 離D與雙面反射鏡1的厚度有關(guān)。若雙面反射鏡1的厚度為d，則其距離D=d/sin 其中:銀為雙面反射鏡與垂直第一面和第二面的直線所成的夾角，典型地，取:1::=45°。
[0025] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，用于對(duì)相對(duì)的第一面和第二面進(jìn)行成像，其特征 在于，包括： 第一成像裝置，用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第一圖像信號(hào)； 第二成像裝置，用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第二圖像信號(hào)； 雙面反射鏡，所述雙面反射鏡具有第一反射面和第二反射面；所述雙面反射鏡設(shè)置在 第一面和第二面之間； 所述第一反射面將來(lái)自第一面的光線反射到第一成像裝置； 所述第二反射面將來(lái)自第二面的光線反射到第二成像裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像裝 置包括：第一成像鏡頭和第一光電轉(zhuǎn)換器；所述第一成像鏡頭用于對(duì)光線成像；所述第一 光電轉(zhuǎn)換器用于將光轉(zhuǎn)換為第一圖像信號(hào)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像裝 置還包括第一反射鏡，所述第一反射鏡用于將入射光線反射到第一成像鏡頭。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第 二成像裝置包括：第二成像鏡頭和第二光電轉(zhuǎn)換器；所述第二成像鏡頭用于對(duì)光線成像； 所述第二光電轉(zhuǎn)換器用于將光轉(zhuǎn)換為第二圖像信號(hào)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二成像裝 置還包括第二反射鏡，所述第二反射鏡用于將入射光線反射到第二成像鏡頭。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，所述雙面反射鏡 為在光學(xué)玻璃兩面分別鍍外反射膜制成；或者，所述雙面反射鏡為由金屬鏡片兩表面分別 拋光制成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，垂直所述第一面 和第二面的直線與所述雙面反射鏡所在平面所成的角度為45度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)，屬于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)領(lǐng)域。該視覺(jué)系統(tǒng)用于對(duì)相對(duì)的第一面和第二面進(jìn)行成像，其包括：第一成像裝置，用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第一圖像信號(hào)；第二成像裝置，用于對(duì)光線成像以產(chǎn)生第二圖像信號(hào)；雙面反射鏡，所述雙面反射鏡具有第一反射面和第二反射面；所述雙面反射鏡設(shè)置在第一面和第二面之間；所述第一反射面將來(lái)自第一面的光線反射到第一成像裝置；所述第二反射面將來(lái)自第二面的光線反射到第二成像裝置。本發(fā)明用于相對(duì)面對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)系統(tǒng)在不犧牲成像裝置本身性能指標(biāo)的同時(shí)，縮短了兩相向面的對(duì)準(zhǔn)距離，實(shí)現(xiàn)高精度的雙面對(duì)準(zhǔn)。
【IPC分類】H01L21/68
【公開(kāi)號(hào)】CN105023871
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510352481
【發(fā)明人】韓微微, 高愛(ài)梅
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日