基于偏振分像的制冷器件晶粒双面等光程共焦成像缺陷检测装置

廖廷俤，颜少彬，黄启禄，黄衍堂，崔旭东

（1．泉州师范学院 光子技术研究中心，福建 泉州 362000；2．泉州师范学院 福建省先进微纳光子技术与器件重点实验室，福建 泉州 362000；3．泉州师范学院 福建省超精密光学工程技术与应用协同创新中心，福建 泉州 362000）

引 言

机器视觉自动光学检测技术在光学与光电子器件等产品在线检测中具有广阔的应用前景[1-9]。迄今，已经被提出的半导体致冷晶粒双面（相邻或相对）同时成像检测装置与方法中，双面同时成像检测装置的光程差与检测系统的结构尺寸有关，当被检测晶粒结构尺寸较大时，为解决晶粒双面同时检测及其光程差（或离焦）产生的成像清晰度问题，检测装置需采用较大的直角转像棱镜与大景深远心成像镜头，由此给检测带来一定的局限性[10]。最近，一种半导体制冷器件晶粒相邻面同时“准”共焦成像检测的新方法得到了研究与验证[11]。该方法基于相邻双面的成像检测在立方合像棱镜上的“准”等光程成像原理，使相邻双面成像检测的光程差Δ与系统结构参数无关，只与晶粒相邻双面中心的间距有关。采用该方法的光学检测装置虽然实现了晶粒相邻面“准”等光程共焦成像检测，但是相邻双面成像之间仍然存在光程差Δ[11]。这个光程差Δ可以通过选择足够大景深的远心成像镜头来补偿，但是当被检测晶粒增大时，光程差Δ及物方视场也随之增大，必须使用大视场、大景深的远心成像镜头，相应地远心成像镜头的制造难度与成本会增加。……