本发明专利技术公开了一种光学检测装置及方法，该光学检测装置包括用于承载待测对象的载物台和用于向所述待测对象发射检测光束的照明模块，以及对焦模块，用于通过光学组件将所述检测光束经分光分别射入待测对象和参考焦面，并通过光学组件汇聚至光谱记录仪；数据处理模块，用于获取所述干涉光束的相位信息和光谱波长，并根据所述干涉光束的相位信息和光谱波长计算，当所述待测对象的待测面置于最佳焦面时所述载物台相对于成像物镜之间的最佳相对距离；控制模块，用于控制驱动部驱动所述载物台在垂直于所述载物台所在平面的方向上运动，使载物台相对于成像物镜之间的相对距离达到所述最佳相对距离。该装置用以在保证光学检测准确度的基础上提高检测效率。确度的基础上提高检测效率。确度的基础上提高检测效率。
【技术实现步骤摘要】
一种光学检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及光学检测
，尤其涉及一种光学检测装置及方法。
技术介绍
[0002]近年来随着工业自动化、智能化的深入及普及，使用自动光学检测设备(Auto Optical Inspection，AOI)替代传统的人工目检，已成为技术发展趋势。AOI设备凭借其快速、精确的缺陷识别定位能力，在汽车、医药、交通、半导体等领域广泛使用。
[0003]目前，现有的AOI设备通常包括光学成像模块、载物台、物料传输系统等。其中光学成像模块包括照明单元、成像物镜和探测器等。通常AOI设备检测过程中，需要将待测面调整到最佳焦面，以获得清晰的图片，便于识别待测表面的缺陷。一般地，现有技术采用光学系统在垂直载物台方向上对待测对象进行扫描拍图，但扫描过程占用一定时长，影响了生产流水线上的检测效率。
[0004]基于上述背景，如何在保证光学检测准确度的基础上，对检测效率进行提升和优化，成为当前面临的一个技术难题。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供一种光学检测装置及方法，用以在保证光学检测准确度的基础上提高检测效率。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种光学检测装置，包括用于承载待测对象的载物台，以及用于向所述待测对象发射检测光束的照明模块，以及对焦模块，用于通过光学组件将所述检测光束经分光分别射入待测对象和参考焦面，并通过光学组件汇聚至光谱记录仪；所述光谱记录仪，用于记录所述检测光束经所述待测对象和参考焦面分别反射后的干涉光束的相位信息和光谱波长。该光学检测装置还包括数据处理模块，用于获取所述干涉光束的相位信息和光谱波长，并根据所述干涉光束的相位信息和光谱波长计算，当所述待测对象的待测面置于最佳焦面时所述载物台与成像物镜之间的最佳相对距离。控制模块，用于控制驱动部驱动所述载物台在垂直于所述载物台所在平面的方向上运动，使得载物台与成像物镜之间的相对距离达到所述最佳相对距离。
[0007]本专利技术提供的光学检测装置的有益效果在于：本实施例中数据处理模块利用白光干涉测距的原理，通过干涉光束的相位信息和光谱波长计算待测对象的待测面置于最佳焦面时所述载物台与成像物镜之间的最佳相对距离，基于该最佳相对距离可以实现一次调整载物台，使得完成对焦过程，这样就可以避免对待测对象进行多次扫描拍图，节省了对焦时长，实现在保证光学检测准确度的基础上提高检测效率。
[0008]可选地，该光学检测装置还包括成像模块，用于在所述待测对象的待测面置于最佳焦面时，采集所述检测光束经所述待测对象反射后的成像光束，对待测对象进行成像形成图像信息。所述数据处理模块，还用于从所述成像模块获取所述图像信息，并对所述图像信息进行光学检测。
[0009]可选地，所述数据处理模块还用于获取所述干涉光束的光强，并根据所述干涉光束的光强确定所述检测光路模块的光强调整量；所述检测光路模块和所述数据处理模块连接，所述检测光路模块还用于根据所述光强调整量调整所述检测光束的光强。
[0010]可选地，所述照明模块包括对焦光源、第一机械开关、第一分光平板和成像光源；对焦光源用于出射第一检测光束，成像光源用于出射第二检测光束，第一机械开关，用于控制所述第一检测光束对应的对焦光路的开启或关闭；
[0011]所述对焦模块包括待测面光路、参考面光路和焦面测量光路；所述待测面光路包括临近所述待测对象的第一成像物镜、第二分光平板；所述参考面光路包括第二机械开关、第二成像物镜和参考焦面；所述焦面测量光路包括第三分光平板、透镜和光谱记录仪；
[0012]在第一机械开关打开时，所述第一检测光束和所述第二检测光束均经过所述第一分光平板、所述第二分光平板和所述第一成像物镜入射至所述待测对象，经所述待测对象表面反射形成第一反射光束；以及在第二机械开关打开时，所述第一检测光束和所述第二检测光束均经过所述第一分光平板、所述第二分光平板和所述第二成像物镜入射至所述参考焦面，经所述参考焦面表面反射形成第二反射光束，所述第一反射光束和所述第二反射光束形成所述干涉光束，所述干涉光束经所述透镜射入所述光谱记录仪。
[0013]可选地，所述照明模块包括对焦光源、第一起偏器、第一分光平板、成像光源和第二起偏器。所述对焦模块包括待测面光路、参考面光路和焦面测量光路；所述待测面光路包括临近所述待测对象的第一成像物镜、第二分光平板；所述参考面光路包括第二机械开关、第二成像物镜和参考焦面；所述焦面测量光路包括第三分光平板、检偏器、透镜和光谱记录仪；所述检偏器的的偏振方向与所述第一起偏器的偏振方向相同，但与所述第二起偏器的偏振方向正交。
[0014]所述第一检测光束和所述第二检测光束均经过第一分光平板、所述第二分光平板和所述第一成像物镜入射至所述待测对象，经所述待测对象表面反射形成第一反射光束；以及所述第一检测光束经过所述第一分光平板、所述第二分光平板、检偏器、和所述第二成像物镜入射至参考焦面，经所述参考焦面表面反射形成第二反射光束，所述第一反射光束和所述第二反射光束形成所述干涉光束，所述干涉光束经透镜射入所述光谱记录模块。
[0015]可选地，所述对焦光源为宽光谱的光源。
[0016]可选地，所述宽光谱的光源为白光光源。
[0017]第二方面，本专利技术还提供一种光学检测方法，该方法可以应用如第一方面任一实施方式所述的光学检测装置，该方法包括：
[0018]控制照明模块向待测对象发射检测光束，所述待测对象置于载物台上；
[0019]控制对焦模块通过光学组件将所述检测光束经分光分别射入待测对象和参考焦面，并通过光学组件汇聚至光谱记录仪；所述光谱记录仪，用于记录所述检测光束经所述待测对象和参考焦面分别反射后形成的干涉光束的相位信息和光谱波长；
[0020]获取所述干涉光束的相位信息和光谱波长，并根据所述干涉光束的相位信息和光谱波长计算，当所述待测对象的待测面置于最佳焦面时所述载物台在垂直于所述载物台与成像物镜之间的最佳相对距离；控制模块，用于控制驱动部驱动所述载物台在垂直于所述载物台所在平面的方向上运动，使得载物台与成像物镜之间的相对距离达到所述最佳相对距离。
[0021]可选地，所述方法还包括：控制所述成像模块在所述待测对象的待测面置于最佳焦面时，采集所述检测光束经所述待测对象反射后的成像光束，对所述待测对象进行成像形成图像信息；控制所述数据处理模块从所述成像模块获取所述图像信息，并对所述图像信息进行套刻测量。
[0022]与现有技术相比，本专利技术实施例提出的光学检测装置和方法，一方面通过将光谱记录仪利用白光干涉测距的原理计算待测对象处于最佳焦面时载物台与成像物镜之间的最佳相对距离，避免多次扫描图像，节省扫描时长，提高产率；另一方面，将对焦系统的光源和成像系统的光源分离，并利用特殊的光路设计使两个光源分别提供给对焦系统和成像系统，而互不干扰，这样在保证产率的前提下，可以更好的利用光谱仪测距技术。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：载物台，用于承载待测对象；照明模块，用于向所述待测对象发射检测光束；对焦模块，用于通过光学组件将所述检测光束经分光分别射入待测对象和参考焦面，并通过光学组件汇聚至光谱记录仪；所述光谱记录仪，用于记录所述检测光束经所述待测对象和参考焦面分别反射后形成的干涉光束的相位信息和光谱波长；数据处理模块，用于获取所述干涉光束的相位信息和光谱波长，并根据所述干涉光束的相位信息和光谱波长计算，当所述待测对象的待测面置于最佳焦面时所述载物台与成像物镜之间的最佳相对距离；控制模块，用于控制驱动部驱动所述载物台在垂直于所述载物台所在平面的方向上运动，使得载物台与成像物镜之间的相对距离达到所述最佳相对距离。2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述装置还包括：成像模块，用于在所述待测对象的待测面置于最佳焦面时，采集所述检测光束经所述待测对象反射后的成像光束，对所述待测对象进行成像形成图像信息；所述数据处理模块，还用于从所述成像模块获取所述图像信息，并对所述图像信息进行套刻测量。3.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于获取所述干涉光束的光强，并根据所述干涉光束的光强确定所述检测光路模块的光强调整量；所述照明模块和所述数据处理模块连接，所述照明模块还用于根据所述光强调整量调整所述检测光束的光强。4.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述照明模块包括对焦光源、第一机械开关、第一分光平板和成像光源；对焦光源用于出射第一检测光束，成像光源用于出射第二检测光束，第一机械开关，用于控制所述第一检测光束对应的对焦光路的开启或关闭；所述对焦模块包括待测面光路、参考面光路和焦面测量光路；所述待测面光路包括临近所述待测对象的第一成像物镜、第二分光平板；所述参考面光路包括第二机械开关、第二成像物镜和参考焦面；所述焦面测量光路包括第三分光平板、透镜和光谱记录仪；在第一机械开关打开时，所述第一检测光束和所述第二检测光束均经过所述第一分光平板、所述第二分光平板和所述第一成像物镜入射至所述待测对象，经所述待测对象表面反射形成第一反射光束；以及在第二机械开关打开时，所述第一检测光束和所述第二检测光束均经过所述第一分光平板、所述第二分光平板和所述第二成像物镜入射至所述参考焦面，经所述参考焦面表面反射形成第二反射光束，所述第一反射光束和所述第二反射光束形成所述干涉光束，所述干涉光束经所述透镜射入所述光谱...
【专利技术属性】
技术研发人员：田依杉，兰艳平，
申请(专利权)人：上海御微半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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