用于检查物体的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于检查物体的系统。系统用于检查物体，该系统包括：感测模块，其包括多个收集路径，每个收集路径可包括摄像头和限定收集路径的偏振特性的分析器；控制器，其被配置为设置独立于彼此的多个收集路径的偏振特性；分束器；物镜；照明模块，其被配置为(a)将明场光束以第一角度范围导向物体的区域；(b)将第一暗场光束以第二角度范围导向物体的区域；(c)将第二暗场光束以第三角度范围导向物体的区域；(d)将出自明场光束、第一暗场光束和第二暗场光束中的至少一个光束的至少一个镜面反射导向感测模块。
【专利说明】用于检查物体的系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2014年12月18日提交的第62/093,462号和62/093，468号的美国临时专利以及来自于2015年2月24日提交的临时专利号为62/119，846的美国临时专利的优先权，所有上述专利通过弓I用并入本文。
技术领域
[0003]本实用新型涉及但不限于用于检查物体的系统。
【背景技术】
[0004]在包括诸如其铜信号线具有梯形状轮廓的PCB层的具有成角度的表面的部分的不平坦的物体中，现有技术的方法未被布置为从所有表面角度收集镜面反射。
[0005]此外，分析反射偏振状态的已知方法中的一些仅在入射角度显著不同于法角时有效。因此，平行于成像轴和垂直于所检查的平板的明场或同轴光是不可用的。
[0006]更进一步，一些检查方法需要额外的设置过程以设置优化的偏振器/分析器定向。还进一步，方法中的一些需要多个图像的捕获，每个图像具有不同的偏振器/分析器定向。
[0007]因此，在检查不平坦的物品的背景中，存在对提供系统和方法的需要，其实现来自宽范围的表面角度的镜面反射的收集，并使得入射角不是法角，但相当接近Brewster角。此夕卜，这些方法将得益于用不同的偏振定向同时在一个通道中捕获多个图像的能力。
【实用新型内容】
[0008]根据本实用新型的各个实施例，可提供系统和方法。
[0009]方法可包括由控制器设置检查系统的多个收集路径的偏振特性，其中，每个收集路径可包括摄像头和限定收集路径的偏振特性的分析器；由照明模块(a)将明场光束以第一角度范围导向物体，(b)将第一暗场光束以第二角度范围导向该物体，以及(C)将第二暗场光束以第三角度范围导向该物体;将出自明场光束、第一暗场光束和第二暗场光束中的至少一个光束的至少一个镜面反射导向感测模块；以及由感测模块的多个收集路径的摄像头生成检测信号。
[0010]方法可包括(a)当物体的区域可包括具有第一定向的区时将明场光束的镜面反射导向感测模块；(b)当物体的区域可包括具有第二定向的区时将第一暗场光束的镜面反射导向感测模块；以及(C)当物体的区域可包括具有第三定向的区时，将第二暗场光束的镜面反射导向感测模块;其中，第一定向、第二定向和第三定向彼此不同。
[0011]方法可包括设置多个收集路径的偏振特性，使得在给定的时间点期间，第一收集路径的偏振特性与第二收集路径的偏振特性不同。
[0012]照明模块可包括或可不包括任何偏振器。
[0013]照明模块可包括至少一个偏振器，其可与明场光束、第一暗场光束和第二暗场光束中的至少一个光束相关联。
[0014]照明模块可包括明场光源，其可被阻挡元件跟随；其中，方法可包括阻止明场光束照射在分束器的第三区域上。
[0015]方法可包括由照明模块用第二明场光束照亮分束器的第二区域；由分束器的第二区域将第二明场光束导向物镜的第二区域；由物镜的第二区域将第二明场光束导向物体以便以不同于第一角度范围和第二角度范围的第三角度范围照射在物体上。
[0016]方法可包括由照明模块用第三明场光束照亮分束器的第四区域；由分束器的第四区域将第三明场光束导向物镜的第四区域；以及由物镜的第四区域将第三明场光束导向物体。
[0017]方法可包括由照明模块用第四明场光束照亮分束器的第五区域；由分束器的第五区域将第四明场光束导向物镜的第五区域；以及由物镜的第五区域将第四明场光束导向物体。
[0018]摄像头可以在第二附加的透镜之后。
[0019]照明模块可包括可被定位在照明模块的明场光源的焦平面处的阻挡元件。
[0020]照明模块可包括暗场光源和反射镜;并且其中，方法可包括由反射镜并从暗场光源接收暗场光束以及将暗场光束导向物体。
[0021 ]反射镜可被定位在物镜和物体之间。
[0022]暗场照明模块的光轴可被定向到照明模块的光轴。
[0023]方法可包括由照明模块控制第二暗场光束的相位和偏振，以及用第二暗场光束照亮物体。
[0024]本实用新型还包括以下方面:
[0025]I)—种用于检查物体的系统，所述系统包括:
[0026]感测模块，其包括多个收集路径，每个收集路径包括摄像头和限定所述收集路径的偏振特性的分析器；
[0027]控制器，其被配置为独立于彼此地设置所述多个收集路径的偏振特性；
[0028]分束器；
[0029]物镜；
[0030]照明模块，其被配置为(a)将第一明场光束以第一角度范围导向所述物体的区域；(b)将第一暗场光束以第二角度范围导向所述物体的所述区域；(C)将第二暗场光束以第三角度范围导向所述物体的所述区域；(d)将出自所述第一明场光束、所述第一暗场光束和所述第二暗场光束中的至少一个光束的至少一个镜面反射导向所述感测模块。
[0031]2)根据I)所述的系统，其中所述照明模块被配置为:
[0032]a.当所述物体的所述区域包括具有第一定向的区时，将所述第一明场光束的镜面反射导向所述感测模块；
[0033]b.当所述物体的所述区域包括具有第二定向的区时，将所述第一暗场光束的镜面反射导向所述感测模块;以及
[0034]c.当所述物体的所述区域包括具有第三定向的区时，将所述第二暗场光束的镜面反射导向所述感测模块;其中，所述第一定向、所述第二定向和所述第三定向彼此不同。
[0035]3)根据I)所述的系统，其中，所述控制器被配置为设置所述多个收集路径的偏振特性，使得在给定的时间点期间，第一收集路径的偏振特性与第二收集路径的偏振特性不同。
[0036]4)根据I)所述的系统，其中，所述照明模块不包括任何偏振器。
[0037]5)根据I)所述的系统，其中，所述照明模块包括至少一个偏振器，所述至少一个偏振器与所述第一明场光束、所述第一暗场光束和所述第二暗场光束中的至少一个光束相关联。
[0038]6)根据I)所述的系统，其中，所述照明模块包括明场光源，所述明场光源之后是阻挡元件，所述阻挡元件被配置为阻止所述第一明场光束照射在所述分束器的第三区域上。
[0039]7)根据I)所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为用第二明场光束照亮所述分束器的第二区域；
[0040]其中，所述分束器的第二区域被配置为将所述第二明场光束导向所述物镜的第二区域；
[0041]其中，所述物镜的第二区域被配置为将所述第二明场光束导向所述物体以便以不同于所述第一角度范围和所述第二角度范围的第三角度范围照射在所述物体上。
[0042]8)根据7)所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为用第三明场光束照亮所述分束器的第四区域；
[0043]其中，所述分束器的第四区域被配置为将所述第三明场光束导向所述物镜的第四区域；
[0044]其中，所述物镜的第四区域被配置为将所述第三明场光束导向所述物体。
[0045]9)根据8)所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为用第四明场光束照亮所述分束器的第五区域；
[0046]其中，所述分束器的第五区域被配置为将所述第四明场光束导向所述物镜的第五区域；
[0047]其中，所述物镜的第五区域被配置为将所述第四明场光束导向所述物体。
[0048]10)根据9)所述的系统，其中，所述系统包括被定位在所述摄像头和所述分束器之间的附加的透镜。
[0049]11)根据9)所述的系统，其中，所述照明模块包括被定位在所述照明模块的明场光源的焦平面处的阻挡元件。
[0050]12)根据9)所述的系统，其中，所述照明模块包括暗场光源和反射镜;并且其中，所述反射镜被配置为从所述暗场光源接收所述第一暗场光束并将所述第一暗场光束导向所述物体。
[0051]13)根据12)所述的系统，其中，所述反射镜被定位在所述物镜和所述物体之间。
[0052]14)根据9)所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为(a)控制第二暗场光束的相位和偏振，以及(b)用所述第二暗场光束照亮所述物体。
【附图说明】
[0053]从以下结合了附图的详细描述，本实用新型将得到更充分的理解和认识，在附图中:
[0054]图1示出根据本实用新型的实施例的检查系统；
[0055]图2示出根据本实用新型的实施例的检查系统；
[0056]图3示出根据本实用新型的实施例的检查系统；
[0057]图4示出根据本实用新型的实施例的检查系统；
[0058]图5示出根据本实用新型的实施例的检查系统；
[0059]图6示出根据本实用新型的实施例的检查系统；
[0060]图7A和图7B示出根据本实用新型的实施例的分析器;以及
[0061]图8示出根据本实用新型的实施例的方法。
【具体实施方式】
[0062]因为实现本实用新型的装置在极大程度上由本领域技术人员已知的电子部件和电路组成，为了本实用新型的下面的概念的理解和认识以及为了不模糊本实用新型的教导或不从本实用新型的教导分心，电路的细节将不以任何比如上面说明的所认为的必要性更大的程度来解释。
[0063]在下面的说明书中，将参考本实用新型的实施例的具体示例来描述本实用新型。然而，明显的是，各种修改和改变可在其中做出而不脱离如在所附权利要求中阐述的本实用新型的更宽广的精神和范围。
[0064]提供了一种可利用暗场照明和明场照明两者以提供宽角度覆盖范围的系统。因此，提供了具有检查来自不平坦的物品(如，图案化的PCB层)的大部分的镜面反射的能力的系统。
[0065]提供了一种系统，其可利用大物镜和进入分束器的倾斜光圈明场光，使得物镜的一侧成角度地投射光，而镜的相对侧收集反射。从而提供了具有利用椭偏方法的能力的系统，其具有该需求，即用于检查包括其成角度的部分和水平平坦的部分的整个物品。
[0066]根据实用新型的实施例，提供了具有包括两个独立的摄像头和两个独立的偏振元件的两个收集路径的系统。可独立于其它检查路径的偏振特性来设置每个收集路径的偏振特性。这些偏振特性可被设置为彼此不同。
[0067]根据实用新型的实施例，提供了具有一个或多个分析器的系统，该一个或多个分析器具有彼此不同偏振参数的区。
[0068]图1-6示出根据本实用新型的实施例的系统和具有不平坦表面的被检查的物品。[0069 ]图1示出检查物体(也指物品或被检查的物品)2的系统81。系统包括:
[0070]a.桌子I，其用于支撑和/或移动物体2。
[0071]b.两个暗场(DF)光源7，其被配置为用两个DF光束(一个来自于物体的每一侧)照亮物体。
[0072]c.分束器 5。
[0073]d.明场(BF)光源6，其将BF光束导向到分束器5上。
[0074]e.物镜3，其被定位在分束器5和第二分束器14之间。
[0075]f.第一摄像头15。
[0076]g.第一分析器171，其被定位在第二分束器14和第一摄像头15之间。
[0077]h.第二摄像头16。
[0078]1.第二分析器172，其被定位在第二分束器14和第二摄像头16之间。
[0079]j.图像处理器141。
[0080]k.控制器 142。
[0081]控制器142被配置为控制系统的操作。控制器142和摄像头4被耦合到图像处理器141。控制器142还可被耦合到诸如BF光源6、暗场光源7、分析器171和172等的各种组件(并控制他们的操作)。
[0082]图像处理器141被配置为处理由第一摄像头和第二摄像头15和16生成的检测信号。
[0083]两个DF光源7 (右暗场光源和左暗场光源)可被以对称的方式相对于光轴11来定位。应注意的是，可以仅有单个DF光源、DF光源可被以非对称的方式定位、即可以有多于两个暗场光源等等。
[0084]分束器5被定位在被检查物品2的上方并被布置以将来自BF光源6的BF光束导向被检查物品2，以及将来自被检查物品2的光导向物镜3。
[0085 ] 被导向物镜3的光可包括BF光束和来自DF源7的任何光束中的至少一个光束的镜面反射和/或漫反射的至少一个。被导向物镜3的光可取决于由光束照亮的区的定向。不同的定向可导致(a)仅漫反射朝向物镜3的方向或(b)出自BF光束和DF光束中的任一个中的一个光束的镜面反射朝向物镜3的方向。
[0086]穿过物镜3的光朝向第二分束器14传播，第二分束器14将该光朝向第一分析器和第二分析器171和172以及跟随所述分析器171和172的第一摄像头和第二摄像头15和16进行分束。
[0087]摄像头15和16中的每一个内的虚线框可表示每个摄像头的感测元件。
[0088]图1还示出BF光束的光轴19。
[0089]分析器171和172可以具有可调整的偏振(诸如定向)，使得171和172的定向在特定时间点彼此不同并可在其它时间点彼此相等。
[0090]图1示出两个收集路径具有共享的部分(在被检查的物品2和第二分束器14之间)和不共享的部分(在第二分束器14之后)。在图1中，尽管其它分离元件可被使用(例如3CCD摄像头-分离到RGB)，但是收集路径的分离是用第二分束器14来实现的。
[0091]在图1中，在照明路径中(BF光源6和分束器5之间或在DF光源7和物体之间或在分束器5和物体2之间)没有偏振元件。这只是一个选项且在照明路径中可能有一个或多个偏振器。
[0092]很多分析方法可采用材料和镜面反射的偏振特性(通过在照明路径或收集路径(在摄像头之前，包括在摄像头中)或在照明路径和收集路径两者中利用偏振器和/或相位补偿器(如四分之一波长减缓器))。
[0093]因此，系统能够使用诸如可调整的偏振器9和/或可调整的相位补偿器的可调整的(或不可调整)偏振元件以及允许它们被旋转。
[0094]分析器(摄像头侧的偏振器)功能也可被并入摄像头感测器、液晶可变偏振器或他们的其它实现中。
[0095]每个摄像头可以是诸如CCD或CMOS的线摄像头且照明可包括一个线照明明场光源和两个线暗场光源。
[0096]具有区域照明系统的区域扫描摄像头可被提供并可包括围绕物镜的一个或多个明场光源和暗场照明环。暗场光源的其它布置可被提供。
[0097]如上面所述，摄像头侧偏振器(分析器)可以可选地被实现为摄像头像素传感器的部分或被实现在液晶中。类似地，偏振元件照明侧是可选的并且可被以各种方式来实现。
[0098]图2示出根据本实用新型的实施例的系统82和具有不平坦表面的被检查的物体。
[0099]下面的参考数字被在图2中使用:
[0100]a.1-桌子(用于支撑被检查的物体)。
[0101]b.2-被检查的物体。
[0102]c.3-物镜。
[0103]d.5-分束器。
[0104]e.6-明场光源。
[0105]f.7-暗场光源。
[0106]g.9_可调整的偏振器。
[0107]h.10-可调整的相位补偿器。
[0108]1.11-聚焦透镜。
[0109]j.14-第二分束器。
[0110]k.15-第一摄像头。
[0111]1.16-第二摄像头。
[0112]m.物镜的31、30和32-左(第一)区域、中央(第三)区域和右(第二)区域。
[0113]η.分束器的51、50和52-左(第一)区域、中央(第三)区域和右(第二)区域。
[0114]0.摄像头4的41和42-左(第一)区域和中央(第二)区域。
[0115]p.101-第一明场光束。
[0116]q.102-明场光束的镜面反射。
[0117]r.111 和 112-暗场光束。
[0118]s.114-暗场光束的漫反射。
[0119]1.141-图像处理器。
[0120]u.142-控制器。
[0121]v.171-第一分析器。
[0122]w.172-第二分析器。
[0123]控制器142被配置为控制系统的操作。控制器142、第一摄像头15和第二摄像头16被耦合到图像处理器141。控制器142还被耦合到诸如明场光源6、暗场光源7、可调整的偏振器9和可调整的相位补偿器10、第一分析器和第二分析器171和172的各种组件(并控制他们的操作)。
[0124]在图2中，明场光源6用第一明场光束1I照亮第一分束器5的左区域51。第一分束器5的左区域51将第一明场光束101反射到物镜3的左区域31，其聚焦第一明场光束101并将第一明场光束101成角度导向物体2，该角度左至沿着摄像头的光轴8延伸的虚y轴。第一明场光束101的镜面反射102从物体2被反射到物镜3的右区域32。镜面反射102可从以实质上水平的方式被定向的被检查的物体区发生。镜面反射102穿过第一分束器5的右区域52，并由聚焦透镜11聚焦。第二分束器14将光向着由第一摄像头和第二摄像头15和16跟随的第一分析器和第二分析器171和172进行分束。
[0125]来自第一摄像头和第二摄像头15和16的检测信号被提供到图像处理器141。
[0126]在图2中，第一暗场光束和第二暗场光束111和112照射在物体2的水平部分上且他们的镜面反射(未不出)未被物镜3收集。
[0127]图2示出第一暗场光束和/或第二暗场光束111和112的漫反射114可被导向物镜3的第三区域(中央区域)30。漫反射114穿过第一分束器5的第三区域50并由聚焦透镜11聚焦(未示出)，聚焦透镜由对光进行分束的第二分束器14跟随。
[0128]图3示出根据本实用新型的实施例的系统82。
[0129]在图3中，第一明场光束101以及第一暗场光束和第二暗场光束111和112照射在具有正斜率的物体2’的非水平区上。
[0130]第一明场光束101的镜面反射(未不出)和第二暗场光束112的镜面反射(未不出)未被物镜3收集。
[0131]第一暗场光束111的镜面反射115向物镜3的第三区域(中央区域)30传播。镜面反射115穿过分束器5的第三区域50并由聚焦透镜11聚焦。被聚焦的光由第二分束器14进行分束并各自被导向穿过第一分析器和第二分析器171和172到第一摄像头和第二摄像头15和16上。
[0132]来自第一摄像头和第二摄像头15和16的检测信号被提供到图像处理器141。
[0133]图3示出第一明场光束101的漫反射104可被导向物镜3的第二区域(中央区域)32。漫反射104穿过分束器5的第二区域52并由聚焦透镜聚焦(未示出)到摄像头4上。
[0134]应注意的是，在任何图中，漫反射中的仅仅一些漫反射可被示出。
[0135]图4示出根据本实用新型的实施例的系统。
[0136]在图4中，有两个优选的准直明场光束1I和121来代替图1中的单一明场光，并且有第一明场光束101的镜面反射102和第二明场光束121的镜面反射122。
[0137]在图4中，明场光源6、可调整的偏振器9和可调整的相位补偿器10被阻挡元件11跟随，阻挡元件11被配置为阻止明场光束照射在分束器5的第三区域50上并将单一明场光束分为两个明场光束。
[0138]图4的明场照明模块包括阻挡元件11并被配置为用第二明场光束121照亮第一分束器5的第二区域52。
[0139]第一分束器5的第二区域52被配置为将第二明场光束121导向物镜3的第二区域32ο
[0140]物镜3的第二区域32被配置为将第二明场光束121导向物体2以便以不同于第一角度范围和第二角度范围的第三角度范围照射在物体上。
[0141]第一分束器的第一区域51被配置为将第一明场光束101导向物镜的第一区域31。
[0142]物镜的第一区域31被配置为将第一明场光束101导向物体2以便以第一角度范围照射在物体上。
[0143]在一些情况下(当照亮第一定向的区时-如在图4中所示的)_(a)物镜的第二区域32被配置为接收第一明场光束的镜面反射102并将明场光束的镜面反射102导向分束器的第二区域52; (b)第一分束器的第二区域52被配置为将第一明场光束的镜面反射102导向摄像头的第一区域41;(c)物镜的第三区域30被配置为将暗场光束111和112的漫反射114导向物镜的第三区域30;以及(d)物镜的第三区域30被配置为将暗场光束的漫反射114导向第二分束器14。[ΟΙ44]应注意的是，摄像头15和摄像头16可根据在给定时间由弟一明场光束101、弟一暗场光束111和第二暗场光束112照亮的区域的区的定向来接收一个或多个(或一个也没有)光束101、111和112的漫反射和/或镜面反射。
[0145]当物体的区域被照亮时，则物体的不同定向的区域的不同区可镜面反射来自不同光源的光。该区域的区可包括该区域的一个或多个点。不同定向的被照亮的区的非限制示例在图2和3中被提供。图2和3可示出在同一时间或在不同时间被照亮的线的不同横截面。
[0146]在图2中，被照亮的区域被示出为包括水平区且镜面反射是明场光束的镜面反射。在图3中，被照亮的区域被示出为包括倾斜区且镜面反射是第一暗场光束的镜面反射。应注意的是，被照亮的区域可包括第一定向的区和第二定向的区，使得明场光束的镜面反射和暗场光束的镜面反射可被收集。
[0147]图5和图6示出具有共轴照明的远心设置的选项。共轴照明可包括照明阻挡物，照明阻挡物覆盖照明的中心射线并实现在被检查的物品上的光的“圆环(donut)”投射。
[0148]图5和6示出根据本实用新型的实施例的系统的两个部分。图6是沿着第一虚平面截取的而图5是沿着第二虚平面截取的-第二虚平面被定向(例如-正交的)到第一虚平面。例如-第一虚平面可以是Z-Y平面而第二虚平面可以是Z-X平面。
[0149]在图5中，明场照明模块包括明场光源6、可调整的偏振器9和可调整的相位补偿器1。明场照明模块由第一附加的物镜61跟随，而第一附加的物镜61由分束器5跟随。在图3中，分束器5被定位到第一附加的物镜61的右边。第二附加的物镜62被定位在分束器5的上方和摄像头4的下方。物镜3被定位在物体2的上方和分束器5的下方。
[0150]第一附加的物镜61和第二附加的物镜62互相平行且被以远心布置来形成。
[0151]在图5中，存在第一明场光束201、第二明场光束202、第三明场光束203、第四明场光束204、第一明场光束201的镜面反射211、第二明场光束202的镜面反射212、第三明场光束203的镜面反射213、第四明场光束204的镜面反射214、两个暗场光束301和302以及两个暗场光束301和302的漫反射303。
[0152]在图5中，阻挡元件被定位在明场光源6的焦平面处。图5示出两个明场光束，其被阻挡元件分离为第一明场光束至第四明场光束201、202、203、204。
[0153]第一明场光束至第四明场光束201、202、203、204穿过第一附加的物镜61并照射在分束器的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域(在图5中表示为51、52、53和54)上并被导向物镜3的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域。
[0154]物镜3将第一明场光束和第二明场光束201和202导向到物体的第一位置上。
[0155]物镜3将第三明场光束和第四明场光束203和204导向到物体的第二位置上，第二位置与第一位置是隔开的。
[0156]在一些情况下(当照亮第一定向的区时-如图5中所示出的)_(a)第一明场光束201的镜面反射211和第二明场光束202的镜面反射212穿过物镜3的第二区域和第一区域、穿过分束器的第二区域和第一区域传播，并由第二附加的物镜62导向到摄像头的第四区域44上；(b)第三明场光束203的镜面反射213和第四明场光束204的镜面反射214穿过物镜3的第四区域和第三区域、穿过分束器的第四区域和第三区域传播，并由第二附加的物镜62导向到摄像头的第一区域41上。
[0157]可以有多于两对明场光束。
[0158]图6示出暗场光束301和302由暗场光源6生成，穿过可调整的偏振器9和可调整的相位补偿器10并被反射镜71和72反射以照射在物体2上。
[0159]漫反射303穿过物镜3和第二附加的物镜以照射在第二分束器14上，其将漫反射303导向到第一分析器和第二分析器171和172上并导向在第一摄像头和第二摄像头15和16上。
[0160]图7A和图7B示出根据本实用新型的各个实施例的两个分析器。
[0161]这些分析器可被用于诸如图1-7的系统的系统中，但可被用于诸如在图4中示出的具有单一摄像头15、单一分析器171并且不包括第二分束器14的系统中。
[0162]图4的系统具有单一摄像头但具有偏振器，该偏振器具有其偏振特性彼此不同的不同的区(例如-偏振定向可彼此不同)。
[0163]相同的分析器的不同的区可具有相同的形状和尺寸，但可在形状和/或尺寸上彼此不同。
[0164]图7A示出具有其偏振参数彼此不同的细长的条带251、252、253和254的分析器250。该分析器可适应线照明，其中，被检查的物品被一束光扫描，并因此(假设存在分析器的4个不同的区)_单一扫描导致被检查的物品的四个不同图像的捕获-每个具有其自己的偏振参数。
[0165]图7B还示出具有四个不同类型(261、262、263和264)的长方形区的分析器260，其被以重复的(马赛克状)图案布置，其可以类似RGB像素阵列的Bayer图案。这种布置可以适应区域照明。
[0166]在图7A、7B中，包括不同定向的线的框在它们的偏振参数上彼此不同。例如，框251和261可表示45度定向的线性偏振，框252和262可表示90度定向的线性偏振，框253和263可表示O度定向的线性偏振并且框254和264可表示不偏振。应注意的是，偏振定向可不同于该示例并且不同的线可表示其它偏振参数之间的差异。
[0167]不同区类型的数目可不同于四。
[0168]可提供一种用于使用上面示出的任何系统来检查被检查的物品的方法。
[0169]图8示出根据本实用新型的实施例的方法400。
[0170]方法400开始于由控制器设置检查系统的多个收集路径的偏振特性的准备步骤410，其中，每个收集路径包括摄像头和限定收集路径的偏振特性的分析器。
[0171]一个或多个收集路径的偏振特性在至少一个时间点期间可不同于另一个收集路径的那些偏振特性。
[0172]可在步骤420、430、440和450的每一个或多个迭代重复(且设置可被改变)步骤410。
[0173]步骤410可被步骤420跟随，步骤420由照明模块(a)将明场光束以第一角度范围导向物体，(b)将第一暗场光束以第二角度范围导向该物体，以及(C)将第二暗场光束以第三角度范围导向该物体。
[0174]步骤420可由步骤430跟随，步骤430将出自明场光束、第一暗场光束和第二暗场光束中的至少一个光束的至少一个镜面反射导向感测模块。
[0175]步骤430可由步骤440跟随，步骤440由感测模块的多个收集路径的摄像头生成检测信号。
[0176]步骤430可包括当物体的区域包括具有第一定向(例如，在-10度和+10度之间)的区时，将明场光束的镜面反射导向感测模块；(b)当物体的区域包括具有第二定向(例如，在35度和55度之间)的区时将第一暗场光束的镜面反射导向感测模块；以及(C)当物体的区域包括具有第三定向(例如，在-35度和-55度之间)的区时，将第二暗场光束的镜面反射导向感测模块;其中，第一定向、第二定向和第三定向彼此不同。
[0177]步骤440可由步骤420跟随。步骤420可由步骤410跟随(当需要改变收集路径的设置时)。
[0178]步骤440可由步骤450跟随，步骤450储存检测信号和/或传输检测信号和/或基于检测信号生成图像和/或处理该图像以提供结果等等。
[0179]该方法还可包括在扫描物体时重复步骤410、420、430、440和450中的至少一些步骤。这可包括引入照明模块和物体之间的相对移动。对于每一次或多次扫描，步骤410可以被执行一次或多次。
[0180]此外，本领域技术人员将认识到上面描述的操作的功能之间的界限仅仅是说明性的。多个操作的功能可被合并为单一操作，和/或单一操作的功能可被分散在附加的操作中。此外，可选的实施例可包括特定操作的多个实例，并且操作的顺序可被在各种其它实施例中改变。
[0181]因此，将理解的是，本文描绘的架构仅仅是示例性的，并且实际上获得相同功能的很多其它的架构可被实现。抽象地，但依然有明确的意义，为获得相同功能的部件的任何布置被有效地“关联”使得期望的功能被获得。因此，被组合以获得特定功能的本文的任意两个部件可被视为彼此“关联”，使得期望的功能被获得而不论架构或中间部件。同样地，如此关联的任意两个部件还可被视为“可操作地连接”或“可操作地耦合”到彼此以获得期望的功能。
[0182]然而，其它修改、变化和可选方案也是可能的。因此，说明书和附图被视为是说明性的意义而不是限制性的意义。
[0183]词语“包括”不排除不同于在权利要求中列出的那些的其它元件或步骤的存在。应理解的是，如此使用的术语在适当的环境下是可交换的，使得本文描述的本实用新型的实施例例如能够以不同于本文示出的或以其它方式描述的那些的其它定向来操作。对术语“包括(comprising)”、“包括(comprises)”的任何引用应还被解读为对术语“组成”(排除其他元件的存在)和/或对术语“本质上组成”(排除其它材料或重要元件的存在)的引用。
[0184]此外，如本文所使用的术语“一(a)”或“一个(an)”被定义为一个或多于一个。此夕卜，在权利要求中的诸如“至少一个”和“一个或多个”的介绍性短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“a”或“an”介绍的另一个要求保护的元件将包括如此介绍的要求保护的元件的任意特定的权利要求限于仅包括一个这样的元件的实用新型(甚至当相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及例如“a”或“an”的不定冠词时)。同样适用的有定冠词的使用。除非另有说明，诸如“第一”和“第二”的术语被用于任意地在这样的术语描述的元件之间进行区分。
[0185]因此，这些术语不必旨在指示这种元件的时间次序或其它优先次序。某些措施被在相互不同的权利要求中详述的纯粹事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。
【主权项】
1.一种用于检查物体的系统，所述系统包括: 感测模块，其包括多个收集路径，每个收集路径包括摄像头和限定所述收集路径的偏振特性的分析器； 控制器，其被配置为独立于彼此地设置所述多个收集路径的偏振特性； 分束器； 物镜； 照明模块，其被配置为(a)将第一明场光束以第一角度范围导向所述物体的区域；(b)将第一暗场光束以第二角度范围导向所述物体的所述区域；(c)将第二暗场光束以第三角度范围导向所述物体的所述区域；(d)将出自所述第一明场光束、所述第一暗场光束和所述第二暗场光束中的至少一个光束的至少一个镜面反射导向所述感测模块。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述照明模块被配置为: a.当所述物体的所述区域包括具有第一定向的区时，将所述第一明场光束的镜面反射导向所述感测模块； b.当所述物体的所述区域包括具有第二定向的区时，将所述第一暗场光束的镜面反射导向所述感测模块;以及 c.当所述物体的所述区域包括具有第三定向的区时，将所述第二暗场光束的镜面反射导向所述感测模块;其中，所述第一定向、所述第二定向和所述第三定向彼此不同。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置为设置所述多个收集路径的偏振特性，使得在给定的时间点期间，第一收集路径的偏振特性与第二收集路径的偏振特性不同。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述照明模块不包括任何偏振器。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述照明模块包括至少一个偏振器，所述至少一个偏振器与所述第一明场光束、所述第一暗场光束和所述第二暗场光束中的至少一个光束相关联。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述照明模块包括明场光源，所述明场光源之后是阻挡元件，所述阻挡元件被配置为阻止所述第一明场光束照射在所述分束器的第三区域上。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为用第二明场光束照亮所述分束器的第二区域； 其中，所述分束器的第二区域被配置为将所述第二明场光束导向所述物镜的第二区域； 其中，所述物镜的第二区域被配置为将所述第二明场光束导向所述物体以便以不同于所述第一角度范围和所述第二角度范围的第三角度范围照射在所述物体上。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为用第三明场光束照亮所述分束器的第四区域； 其中，所述分束器的第四区域被配置为将所述第三明场光束导向所述物镜的第四区域； 其中，所述物镜的第四区域被配置为将所述第三明场光束导向所述物体。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为用第四明场光束照亮所述分束器的第五区域； 其中，所述分束器的第五区域被配置为将所述第四明场光束导向所述物镜的第五区域； 其中，所述物镜的第五区域被配置为将所述第四明场光束导向所述物体。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统包括被定位在所述摄像头和所述分束器之间的附加的透镜。11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述照明模块包括被定位在所述照明模块的明场光源的焦平面处的阻挡元件。12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述照明模块包括暗场光源和反射镜；并且其中，所述反射镜被配置为从所述暗场光源接收所述第一暗场光束并将所述第一暗场光束导向所述物体。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述反射镜被定位在所述物镜和所述物体之间。14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述照明模块还被配置为(a)控制第二暗场光束的相位和偏振，以及(b)用所述第二暗场光束照亮所述物体。
【文档编号】G01D21/00GK205593551SQ201521063855
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月18日
【发明人】诺姆·戈登, 伊泰·科恩, 埃米尔·特卓里
【申请人】康代影像科技(苏州)有限公司