CN207992680U - 一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，包括图像采集系统、光电接收系统及图像输出系统；所述图像采集系统的输出端与光电接收器的输入端连接，所述光电接收器的输出端与图像输出系统的输入端连接；所述图像采集系统包括光学镜头，所述光学镜头通过照明光源采集检测物面的图像信息。本实用新型通过切换双波段环形光源的黄光、红外光的亮度比例，实现高对比度的照明；同时配合宽光谱、高精度的双侧远心镜头来保证图像采集的准确性及速度，满足激光直写光刻设备所有基底的高对比度、高精度、高速度的图像采集需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体光刻技术领域，具体涉及一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统。
背景技术
在激光直写光刻设备中，可通过机器视觉系统采集Mark点进行内层、外层对准，机器视觉系统的性能直接影响激光直写光刻设备的定位效果和产能，是激光直写光刻设备的重要功能模块。图像采集系统是机器视觉系统的核心组成部分，决定了整个视觉系统的采图质量和精度。但目前所采用的激光直写光刻设备中的视觉系统结构复杂，有的照明光源是单波长的，不适用所有检测基底。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，该系统可根据不同需求控制不同波段的照明光源比例，为激光直写设备提供高对比度、高清晰度、高速的图像采集。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，包括图像采集系统、光电接收系统及图像输出系统；
所述图像采集系统的输出端与光电接收器的输入端连接，所述光电接收器的输出端与图像输出系统的输入端连接；
所述图像采集系统包括光学镜头，所述光学镜头通过照明光源采集检测物面的图像信息。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述光电接收器采用CCD相机。
所述图像输出系统包括工控机和显示器，所述工控机的输入端与光电接收器的输出端连接，其输出端与显示器的输入端连接。
所述照明光源采用双波段环形光源，所述双波段环形光源由多个两种不同颜色的灯珠呈圆锥状交替构成。
所述灯珠采用黄色灯珠和红外灯珠构成。
所述光学镜头采用双侧远心镜头。
由上述技术方案可知，本实用新型通过切换双波段环形光源的黄光、红外光的亮度比例，实现高对比度的照明；同时配合宽光谱、高精度的双侧远心镜头来保证图像采集的准确性及速度。本实用新型设计合理、实用性高，通过切换照明光源的亮度比例，可实现不同基板、不同印刷材料的图像抓取，满足激光直写光刻设备所有基底的高对比度、高精度、高速度的图像采集需求。
附图说明
图1是本实用新型的系统图；
图2是本实用新型的双波段环形光源的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，本实施例的激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，包括包括图像采集系统1、光电接收器2及图像输出系统3；该图像采集系统1用于采集图像，将被测物信息准确成像到光电接收器2上，光电接收器2用于接收图像信息，并将图像信息上传到图像输出系统3，图像输出系,3接收光电接收器2传递的视频信号并进行识别及计算，将被测物的图像呈现于操作人面前。
图像采集系统包括光学镜头，该光学镜头通过照明光源采集检测物面的图像信息。如图2所示，该照明光源由双波段环形光源构成，该双波段环形光源由LED灯珠阵列特殊设计而成；LED灯珠由黄色灯珠41和红外灯珠42组成，该黄色灯珠41和红外灯珠42交替排布，排布比例为1:1；双波段LED灯珠阵列呈圆锥状，以斜角照射在检测物面上，实现360度低角度照明。
检测物面通常为激光直写光刻设备生产曝光用的压膜铜板、菲林等基底，在这些基底上可以打不同的Mark点用于直写光刻设备中的内、外层对准，这些基底放置于激光直写光刻设备的吸盘面上。
光学镜头采用双侧远心镜头，在景深范围内，其放大倍率不会随物距改变，在焦深范围内，其放大倍率不会随像距改变。根据照明光源的波段，设计时在黄光到红外光谱范围内校正像差，且根据激光直写光刻设备对产能的严苛要求，镜头精度可达到10um，提高了机器视觉系统采图的准确度，节省了后续图像处理的时间。
激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，对准功能启用时首先根据制版基底的不同由工控机31配比双波段环形光源的亮度比例，将信号发送到环形光源控制器中，双波段环形光源4由环形光源控制器点亮。从照明光源12出射的光线直接照射到检测物面11的Mark定位点上，Mark定位点被照明，漫反射光线再被光学镜头13接收，光学镜头13将Mark定位点成像在光电接收器2的CCD21感光接收面上。
光电接收器2采用CCD相机，该CCD相机接收到光学镜头的图像信息，将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，存储、传输、处理，复现到图像输出系统3中。
图像输出系统3由工控机和显示器组成，由光电接收器2传递过来的视频信号，经工控机进行图像处理，传递到显示器上，最终呈现于操作人面前。
综上所述，宽光谱、高精度的光学镜头配合双波段可调亮度比例的照明光源，使此机器视觉系统可适用于对图像采集质量、准确度和速度要求均较严苛的激光直写光刻设备中，实现不同基板、不同印刷材料的精准、快速的图像抓取。本发明采用照明光源为双波段环形光源，是本实用新型的核心所在。不同的基底对不同波长的光的吸收及反射不同，所以利用不同波段的光源照明，对于不同基底可呈现不同的照明场景。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，其特征在于：包括图像采集系统、光电接收系统及图像输出系统；
所述图像采集系统的输出端与光电接收器的输入端连接，所述光电接收器的输出端与图像输出系统的输入端连接；
所述图像采集系统包括光学镜头，所述光学镜头通过照明光源采集检测物面的图像信息。
2.根据权利要求1所述的激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，其特征在于：所述光电接收器采用CCD相机。
3.根据权利要求1所述的激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，其特征在于：所述图像输出系统包括工控机和显示器，所述工控机的输入端与光电接收器的输出端连接，其输出端与显示器的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，其特征在于：所述照明光源采用双波段环形光源，所述双波段环形光源由多个两种不同颜色的灯珠呈圆锥状交替构成。
5.根据权利要求4所述的激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，其特征在于：所述灯珠采用黄色灯珠和红外灯珠构成。
6.根据权利要求1所述的激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统，其特征在于：所述光学镜头采用双侧远心镜头。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201820371300.4U CN207992680U (zh) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | 一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统 |
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| CN201820371300.4U CN207992680U (zh) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | 一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN207992680U true CN207992680U (zh) | 2018-10-19 |
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ID=63827310
Family Applications (1)
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| CN201820371300.4U Active CN207992680U (zh) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | 一种激光直写光刻设备中的双波段高精度机器视觉系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207992680U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111766690A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-13 | 苏州天准科技股份有限公司 | 对位成像设备及激光直接成像系统 |
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2018
- 2018-03-19 CN CN201820371300.4U patent/CN207992680U/zh active Active
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