本发明专利技术提供了一种光强校正方法、装置、存储介质、照明系统、显微镜成像系统、硅片缺陷的检测装置及方法。所述光强校正方法包括以下步骤：以原始光源关于视场光阑视场的第一输出光强分布、科勒照明模块所需的目标光源尺寸及目标光源发散角度为输入变量，以所述科勒照明模块的输出端所需的第一目标照度分布为优化目标，构建光强校正模型；获取所述第一输出光强分布、所述目标光源尺寸、所述目标光源发散角度及所述第一目标照度分布，并求解所述光强校正模型，以确定所述焦距、所述距离及所述遮拦视场；以及根据所述焦距、所述距离及所述遮拦视场配置所述光强校正模块，校正所述原始光源，以获得满足所述第一目标照度分布的校正光源。源。源。
【技术实现步骤摘要】
光强校正、照明、显微镜成像、硅片缺陷检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及照明成像领域，尤其涉及一种光强校正方法、一种光强校正装置、一种计算机可读存储介质、一种照明系统，一种显微镜成像系统，一种硅片缺陷的检测装置，以及一种硅片缺陷的检测方法。
技术介绍
[0002]照明均匀性很大程度上影响了相机可使用的动态范围，以及不同视场区域获取光学信号的一致性。在缺陷检测领域，低的照明均匀性将降低光学显微成像检测系统的动态范围，而不同视场区域光学信号响应强度的不一致将增加光学显微成像检测系统的误检率。因此，高均匀性照明、全视场一致的光学信号响应，对光学显微成像检测系统具有十分重要的意义。
[0003]目前，光学显微成像检测系统主要通过科勒照明（Kohler illumination）的方式来实现显微系统的明场成像。科勒照明虽然能通过对灯丝等照明光源的二次成像来提升被检物平面的照明均匀性，但科勒照明的均匀性受到光源本身的光强分布限制，并且在显微成像系统本身边缘视场遮拦、大视场像差、透镜高角度入射的反射损失等固有照度分布特性的影响下，仍会不可避免地在相机的成像平面产生边缘视场照度小于中心视场照度等像面照度不均的问题。
[0004]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种光强校正技术，用于校正科勒照明系统前端的原始光源的原始光强分布，以获得能够在目标平面上产生目标照度分布的校正光源。
技术实现思路
[0005]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
[0006]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种光强校正方法、一种光强校正装置、一种计算机可读存储介质、一种照明系统，一种显微镜成像系统，一种硅片缺陷的检测装置，以及一种硅片缺陷的检测方法，能够校正科勒照明系统前端的原始光源的原始光强分布，以获得在目标平面上产生目标照度分布的校正光源。
[0007]具体来说，根据本专利技术的第一方面提供的光强校正方法包括以下步骤：以原始光源关于视场光阑视场视场的第一输出光强分布、科勒照明模块所需的目标光源尺寸及目标光源发散角度为输入变量，以所述科勒照明模块的输出端所需的第一目标照度分布为优化目标，并以光强校正模块的焦距、所述原始光源到所述光强校正模块的距离，以及所述光强校正模块对所述原始光源的遮拦视场为优化变量，构建光强校正模型，其中，所述光强校正模块位于所述原始光源及所述科勒照明模块之间；获取所述第一输出光强分布、所述目标
光源尺寸、所述目标光源发散角度及所述第一目标照度分布，并求解所述光强校正模型，以确定所述焦距、所述距离及所述遮拦视场；以及根据所述焦距、所述距离及所述遮拦视场配置所述光强校正模块，校正所述原始光源，以获得满足所述第一目标照度分布的校正光源。
[0008]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述原始光源关于所述视场光阑视场的第一输出光强分布被表示为：，其中，为所述视场光阑视场不同区域处的最大光强，为光线与光轴夹角的正弦值，描述所述视场光阑视场不同区域处最大光强光线的方向，为所述第一输出光强分布的形状因子，表示所述原始光源的遮拦因子，当视场被遮拦时，当视场未被遮拦时。
[0009]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述第一输出光强分布选自高斯分布、朗伯分布、指数分布中的任意一者或多者的结合。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述光强校正模块由光学透镜及视场遮拦元件组成。经过所述光强校正模块处理获得的校正光源的第二输出光强分布的偏折角度被表示为：，其中，为所述光学透镜的焦距， 为所述视场光阑视场不同区域处最大光强光线在所述光学透镜的入射高度，被表示为，为所述原始光源到所述光学透镜的距离。
[0011]所述科勒照明模块的输出照度分布等于叠加所述校正光源的视场光阑视场不同区域处的光强分布所得到的等效光强归一化分布：，其中，为所述光学透镜的放大倍率，被表示为。
[0012]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，求解所述光强校正模型的步骤包括：在所述科勒照明模块所需的目标光源尺寸及目标光源发散角度的约束范围内，根据所述等效光强归一化分布及所述第一目标照度分布，求解所述光强校正模型，以确定所述焦距、所述距离及所述遮拦视场。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述第一目标照度分布由照度均匀性表征，所述光强校正模型被表示为：，其中，表示所述等效光强归一化分布的最小值， 表示所述等效光强归一化分布的最大值。
[0014]求解所述光强校正模型的步骤进一步包括：以最小二乘法扫描所述光学透镜的焦距、距离及所述视场遮拦元件的遮拦因子，以确定使函数值满足所述第一目标照度分布的至少一组优化解。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述第一目标照度分布被表示为。所述光强校正模型被表示为：，其中，表示所述第一目标照度分布与所述等效光强归一化分布的差值的最大值。
[0016]求解所述光强校正模型的步骤进一步包括：以最小二乘法扫描所述光学透镜的焦距、距离及所述视场遮拦元件的遮拦因子，以确定使函数值取得其最小值的优化解。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述科勒照明模块的输出端连接显微成像模块的输入端。获取所述第一目标照度分布的步骤包括：获取所述显微成像模块的像面照度分布特性，以及所述显微成像模块的输出端所需的第二目标照度分布；以及根据所述像面照度分布特性，对所述第二目标照度分布进行逆变化，以确定所述科勒照明模块的输出端所需的第一目标照度分布。
[0018]此外，根据本专利技术的第二方面提供的光强校正装置包括存储器和第一处理器。所述存储器上存储有计算机指令。所述第一处理器连接所述存储器，并被配置用于执行所述存储器上存储的计算机指令，以实施如本专利技术的第一方面中任一项所述的光强校正方法。
[0019]此外，根据本专利技术的第三方面提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理执行时，实施如本专利技术的第一方面中任一项所述的光强校正方法。
[0020]此外，根据本专利技术的第四方面提供的照明系统包括原始光源、光强校正模块及科勒照明模块。所述光强校正模块位于所述原始光源及所述科勒照明模块之间。所述光强校正模块的焦距、所述光强校正模块到所述原始光源的距离。所述光强校正模块对原始光源的遮拦视场，均由如本专利技术的第一方面中任一项所述的光强校正方法确定。
[0021]此外，根据本专利技术的第五方面提供的显微镜成像系统包括分光片、照明系统及相机。所述分光片以预设角度安装于相机、待测样本及如本专利技术的第四方面所述的照明系统之间，用于将所述照明系统输出的照明光线引入所述相机对所述待测样本的成像光路。所述照明系统经由所述分光片的第一表面及显微物镜，向待测样本输出满足所述显微成像系统的输出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光强校正方法，其特征在于，包括以下步骤：以原始光源关于视场光阑视场的第一输出光强分布、科勒照明模块所需的目标光源尺寸及目标光源发散角度为输入变量，以所述科勒照明模块的输出端所需的第一目标照度分布为优化目标，并以光强校正模块的焦距、所述原始光源到所述光强校正模块的距离，以及所述光强校正模块对所述原始光源的遮拦视场为优化变量，构建光强校正模型，其中，所述光强校正模块位于所述原始光源及所述科勒照明模块之间；获取所述第一输出光强分布、所述目标光源尺寸、所述目标光源发散角度及所述第一目标照度分布，并求解所述光强校正模型，以确定所述焦距、所述距离及所述遮拦视场；以及根据所述焦距、所述距离及所述遮拦视场配置所述光强校正模块，校正所述原始光源，以获得满足所述第一目标照度分布的校正光源。2.如权利要求1所述的光强校正方法，其特征在于，所述原始光源关于所述视场光阑视场的第一输出光强分布被表示为：，其中，为所述视场光阑视场不同区域处的最大光强，为光线与光轴夹角的正弦值，描述所述视场光阑视场不同区域处最大光强光线的方向，为所述第一输出光强分布的形状因子，表示所述原始光源的遮拦因子，当视场被遮拦时，当视场未被遮拦时。3.如权利要求2所述的光强校正方法，其特征在于，所述第一输出光强分布选自高斯分布、朗伯分布、指数分布中的任意一者或多者的结合。4.如权利要求3所述的光强校正方法，其特征在于，所述光强校正模块由光学透镜及视场遮拦元件组成，经过所述光强校正模块处理获得的校正光源的第二输出光强分布的偏折角度被表示为：，其中，为所述光学透镜的焦距， 为所述视场光阑视场不同区域处最大光强光线在所述光学透镜的入射高度，被表示为，为所述原始光源到所述光学透镜的距离，所述科勒照明模块的输出照度分布等于叠加所述校正光源的视场光阑视场不同区域处的光强分布所得到的等效光强归一化分布：，其中，为所述光学透镜的放大倍率，被表示为。5.如权利要求4所述的光强校正方法，其特征在于，求解所述光强校正模型的步骤包括：
在所述科勒照明模块所需的目标光源尺寸及目标光源发散角度的约束范围内，根据所述等效光强归一化分布及所述第一目标照度分布，求解所述光强校正模型，以确定所述焦距、所述距离及所述遮拦视场。6.如权利要求5所述的光强校正方法，其特征在于，所述第一目标照度分布由照度均匀性表征，所述光强校正模型被表示为：，其中，表示所述等效光强归一化分布的最小值， 表示所述等效光强归一化分布的最大值，求解所述光强校正模型的步骤进一步包括：以最小二乘法扫描所述光学透镜的焦距、距离及所述视场遮拦元件...
【专利技术属性】
技术研发人员：包建，杨浩哲，相春昌，
申请(专利权)人：睿励科学仪器上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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