[实用新型]基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置

权利要求书

1.一种基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：包括在光路方向上依次设置的CMOS或CCD相机、远心成像镜头、前置棱镜转像子系统、半导体晶粒和用于承置半导体晶粒的透明载物台，其中前置棱镜转像子系统包括立方分束器，以及在半导体晶粒与立方分束器之间的光路上分别设有的侧面直角转像棱镜和天面直角转像棱镜，侧面直角转像棱镜和天面直角转像棱镜分别位于半导体晶粒的正侧部和天面正上方，立方分束器与天面直角转像棱镜在同一水平高度；侧面直角转像棱镜和立方分束器位于远心成像镜头的正下方，侧面直角转像棱镜的第一直角面与立方分束器第一面相对，侧面直角转像棱镜的第二直角面与半导体晶粒侧面相对，侧面直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴倾斜设置，天面直角转像棱镜的两个直角面分别与半导体晶粒的天面和立方分束器的第二面相对；在天面直角转像棱镜与半导体晶粒之间设有第一照明光源，在侧面直角转像棱镜与半导体晶粒之间设有第二照明光源，半导体晶粒的天面与侧面分别经直角转像棱镜、立方分束器在不同的时间点上以单光路等光程共焦成像在相机传感器面上，在CMOS或CCD相机上即以不同的时间点获取双面各自独立的像。

2.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：所述第一照明光源和第二照明光源为同轴照明光源。

3.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：所述第一照明光源、第二照明光源和CMOS或CCD相机与信号控制器电性连接，以实现对光源和相机的控制。

4.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：所述天面直角转像棱镜的尺寸为15*15*15mm，侧面直角转像棱镜的尺寸为15*15*15mm，立方分束器的尺寸为15*15*15mm。

5.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：所述半导体晶粒天面成像光路和侧面成像光路的工作距可根据远心成像镜头的工作距及载物台尺寸来确定。

6.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：所述CCD或CMOS相机的帧频μ选取为大于半导体晶粒传送频率f的2倍，天面与侧面拍摄间隔△t满足，相机物方视场VOF≥半导体晶粒边长a+△t*载物台传送速率υ；两个相邻面的像在垂直于远心成像镜头光轴A方向上完全重合，均从立方分束器端面中部输出，在前置棱镜转像子系统厚度方向上两像位置相差：△t*υ。

7.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：第一照明光源频闪持续时间τ₁满足:相机曝光时间ψτ₁△t。

8.根据权利要求1所述的基于时间差分辨的晶粒双面完全等光程共焦成像检测装置，其特征在于：第二照明光源频闪持续时间τ₂满足:相机曝光时间ψτ₂△t。