CN115561128A - 实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置与方法，其特征在于：其中实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、两组对称设置的直角转像棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述两组对称设置的直角转像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；该检测装置与方法简化了***的结构、降低了***的制作成本，有利于提高***工作的可靠性，此外，在光路上减少了至少两个透射面和一个全反射面，从而可降低多个棱镜加工误差而产生的叠加误差。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域的光学仪器，特别涉及一种实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置与方法。
背景技术
传统的机器视觉光学检测装置主要包含相机、成像镜头、照明光源、图像处理算法软件、电气控制、机械结构、待测物体（如半导体制冷器件晶粒）等，其由光源照明物体，物体通过光学成像镜头在CCD探测器面上获得物体的像，经图像采集卡，A-D转换模块将图像传输至计算机，最后通过数字图像处理技术获得所需图像信息，根据像素分布，亮度，颜色等信息，进行尺寸，形状，颜色的判别与测量，进而控制现场的设备操作。
已公开的发明专利：基于合像光学元件的晶粒双面同时等光程成像且等照度照明的检测装置及方法 （公开号CN111157535A）提出使用两组各一个梯形转像棱镜和一个合像光学元件来实现晶粒双面同时等光程成像，该装置的结构上比较复杂，制作梯形转像棱镜成本较高，装配调试存在一定难度，***的可靠性不佳。
另外已公开的发明专利：实现半导体晶粒两端面与两侧面非同步等光程成像检测的光学装置与方法（公开号CN114624245B）、半导体晶粒四面同时等光程成像检测装置与方法 （公开号CN114951037A）提出在沿载物台运动方向上晶粒的前、后端面或四个面的非同步成像检测的光学装置与方法，该两种方法均需要使用2组共四个的直角转向棱镜和一个合像棱镜，结构上也比较复杂，装配调试自由度虽然增加了，但是***的可靠性风险也随之增大。
发明内容：
鉴于现有技术的上述问题，本发明提供一种实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置与方法，该检测装置与方法简化了***结构，降低了***的成本，可提高***的可靠性。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置，其特征在于：在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、两组对称设置的直角转像棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述两组对称设置的直角转像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
两组对称设置的直角转像棱镜包括第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，第一直角转像棱镜与第二直角转像棱镜关于第一对称中心面对称，第一对称中心面与待测半导体晶粒两端面平行且穿过远心成像镜头的光轴；
在第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜未自转情况下，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面垂直于远心成像镜头的光轴且靠近远心成像镜头，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面均靠近远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面的斜面为全反射面，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面、第二直角面为透射面；
在第一直角转像棱镜以直角端点为圆心逆时针自转一个取向角度θ、第二直角转像棱镜以直角端点为圆心顺时针自转一个取向角度θ时，所述θ=1-45度，使所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴形成45-θ度的夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面与远心成像镜头光轴形成θ夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面与远心成像镜头光轴形成90+θ夹角。
进一步的，上述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的下端与半导体晶粒天面的距离d=0.5-2.0mm。
进一步的，上述θ=1-5度。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置，其特征在于：在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、转像与合像组合棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述转像与合像组合棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
所述转像与合像组合棱镜呈长方体状，转像与合像组合棱镜的天面与远心成像镜头的光轴垂直，转像与合像组合棱镜的两个相对侧壁面与远心成像镜头的光轴平行，两个相对侧壁面为成像输入面；在转像与合像组合棱镜下部体内设有截面呈倒V形状的凹槽，所述凹槽的两个斜面为全反射面，转像与合像组合棱镜的天面为成像输出面，两个相对侧壁面和凹槽的两个斜面关于第二对称中心面对称，第二对称中心面与待测半导体晶粒两端面平行且穿过远心成像镜头的光轴；
凹槽的两个斜面与玻璃载物转盘表面形成一个夹角ε，凹槽的两个斜面与远心成像镜头的光轴形成90-ε，ε=1-90度。
进一步的，上述转像与合像组合棱镜的下端面与半导体晶粒天面的距离d=0.5-2.0mm。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测的方法，其特征在于：在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、两组对称设置的直角转像棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述两组对称设置的直角转像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
两组对称设置的直角转像棱镜包括第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，第一直角转像棱镜与第二直角转像棱镜关于第一对称中心面对称，第一对称中心面与待测半导体晶粒两端面平行且穿过远心成像镜头的光轴；
在第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜未自转情况下，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面垂直于远心成像镜头的光轴且靠近远心成像镜头，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面均靠近远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面的斜面为全反射面，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面、第二直角面为透射面；
在第一直角转像棱镜以直角端点为圆心逆时针自转一个取向角度θ、第二直角转像棱镜以直角端点为圆心顺时针自转一个取向角度θ时，所述θ=1-45度，使所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴形成45-θ度的夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面与远心成像镜头光轴形成θ夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面与远心成像镜头光轴形成90+θ夹角；
当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其在行进方向上的前端面离第一直角转像棱镜的距离为给定工作距离WD时，前端面经该第一直角转像棱镜转像后在相机传感器上成像，该成像为第一图像；
当半导体晶粒位于检测装置的右侧时，其在行进方向上的后端面离第二直角转像棱镜的距离为给定工作距离WD时，后端面经第二直角转像棱镜转像后在相机传感器上成像，该成像为第二图像；
上述第一图像和第二图像是在先后不同时间点由同一图像采集装置采集到的半导体晶粒的前端面和后端面图像，实现两端面非同步成像检测。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测的方法，其特征在于：在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、转像与合像组合棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述转像与合像组合棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
所述转像与合像组合棱镜呈长方体状，转像与合像组合棱镜的天面与远心成像镜头的光轴垂直，转像与合像组合棱镜的两个相对侧壁面与远心成像镜头的光轴平行，两个相对侧壁面为成像输入面；在转像与合像组合棱镜下部体内设有截面呈倒V形状的凹槽，所述凹槽的两个斜面为全反射面，转像与合像组合棱镜的天面为成像输出面，两个相对侧壁面和凹槽的两个斜面关于第二对称中心面对称，第二对称中心面与待测半导体晶粒两端面平行且穿过远心成像镜头的光轴；
凹槽的两个斜面与玻璃载物转盘表面形成一个夹角ε，凹槽的两个斜面与远心成像镜头的光轴形成90-ε，ε=1-90度；
当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其在行进方向上的前端面离转像与合像组合棱镜的第一侧壁面的距离为给定工作距离WD时，半导体晶粒前端面经转像与合像组合棱镜的第一侧壁面、第一个斜面和天面转像后在相机传感器上成像，该成像为第一图像；
当半导体晶粒位于检测装置的右侧时，其在行进方向上的后端面离转像与合像组合棱镜的第二侧壁面的距离为给定工作距离WD时，半导体晶粒后端面经转像与合像组合棱镜的第二侧壁面、第二个斜面和天面转像后在相机传感器上成像，该成像为第二图像；
上述第一图像和第二图像是在先后不同时间点由同一图像采集装置采集到的半导体晶粒的前端面和后端面图像，实现两端面非同步成像检测。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置与方法的优点：
1)本发明提出的晶粒两端面非同步成像检测新装置通过使用一组共两个的直角转像棱镜（即第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜）或转像与合像组合棱镜即可实现运动方向上晶粒两个端面非同步的成像检测，简化了***的结构、降低了***的制作成本，有利于提高***工作的可靠性，此外，在光路上减少了至少两个透射面和一个全反射面，从而可降低多个棱镜加工误差而产生的叠加误差。
2)本发明检测装置使用的前置转像***（两个的直角转像棱镜或转像与合像组合棱镜）装配在玻璃转盘及待测晶的上方，无需与待测晶粒表面接触，可实现待测晶粒两端面和/或两个侧面的动态检测。
附图说明
图1是本发明装置第一种实施例的结构示意图；
图2是图1的局部视图；
图3是本发明装置第二种实施例的结构示意图；
图4是图3的局部视图；
图5是本发明装置一种实施例的结构示意图；
图6是本申请第一种实施例两个端面成像检测装置实验采集的端面图像；
图7是本申请第二种实施例两个端面成像检测装置实验采集的端面图像。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置第一种实施例，如图1、2所示，在光学装置的光路方向上依次设置有相机1、远心成像镜头2、两组对称设置的直角转像棱镜3、半导体晶粒4和玻璃载物转盘5，两组对称设置的直角转像棱镜位于远心成像镜头的光轴A上；
两组对称设置的直角转像棱镜3包括第一直角转像棱镜3a和第二直角转像棱镜3b，第一直角转像棱镜与第二直角转像棱镜关于第一对称中心面X对称，第一对称中心面与待测半导体晶粒两端面（4a、4b）平行且穿过远心成像镜头的光轴A，图1、2中纸面为坐标轴的Y面，玻璃载物转盘5的上表面为Z面，该第一对称中心面X为过远心成像镜头的光轴A且垂直于Y面；
在第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜未自转情况下，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面301平行于远心成像镜头的光轴A，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面302垂直于远心成像镜头的光轴且靠近远心成像镜头，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面303均靠近远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面303为全反射面，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面301、第二直角面302为透射面；
在第一直角转像棱镜以直角端点为圆心逆时针自转一个取向角度θ、第二直角转像棱镜以直角端点为圆心顺时针自转一个取向角度θ时，上述直角端点即图示中的直角转像棱镜的两个直角面的相交线，以该相交线为轴心线转动直角转像棱镜θ，θ=1-45度，较佳的是θ=1-5度。
转动直角转像棱镜可以使第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴形成45-θ度的夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面与远心成像镜头光轴形成θ夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面与远心成像镜头光轴形成90+θ夹角。
进一步的，为了设计合理，上述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的下端与半导体晶粒天面的距离d=0.5-2.0mm；
本发明该实施例实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置的工作方法（或称光路走向）为：
当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其在行进方向上的前端面4a离第一直角转像棱镜的距离为给定工作距离WD时，前端面4a经该第一直角转像棱镜（由第一直角面301入射、经斜面303反射和第二直角面302出射，第一直角面301入射角与玻璃载物转盘表面形成一个夹角δ=2θ）转像后在相机传感器上成像，该成像为第一图像；
当半导体晶粒位于检测装置的右侧时，其在行进方向上的后端面4b离第二直角转像棱镜的距离为给定工作距离WD时，后端面4b经第二直角转像棱镜转像后在相机传感器上成像，该成像为第二图像；
上述第一图像和第二图像是在先后不同时间点由同一图像采集装置采集到的半导体晶粒的前端面和后端面图像，实现两端面非同步成像检测；
也可以进一步通过将第一图像和第二图像层叠拼合即能够形成半导体晶粒的行进方向上的前后端面在同一图片中的成像，即实现半导体晶粒的两端面的成像检测。
本发明实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置第二种实施例，如图3、4所示，在光学装置的光路方向上依次设置有相机1、远心成像镜头2、转像与合像组合棱镜6、半导体晶粒4和玻璃载物转盘5，所述转像与合像组合棱镜位于远心成像镜头的光轴A上；
转像与合像组合棱镜6呈长方体状，转像与合像组合棱镜的天面601与远心成像镜头的光轴A垂直，转像与合像组合棱镜的两个相对侧壁面602与远心成像镜头的光轴A平行，两个相对侧壁面602为成像输入面；在转像与合像组合棱镜下部体内设有截面呈倒V形状的凹槽603，所述凹槽的两个斜面604为全反射面，转像与合像组合棱镜的天面为成像输出面，两个相对侧壁面602和凹槽的两个斜面604关于第二对称中心面X1对称，第二对称中心面与待测半导体晶粒两端面（4a、4b）平行且穿过远心成像镜头的光轴A；
图3、4中纸面为坐标轴的Y面，玻璃载物转盘5的上表面为Z面，该第一对称中心面X1为过远心成像镜头的光轴A且垂直于Y面；
凹槽的两个斜面604与玻璃载物转盘表面形成一个夹角ε，凹槽的两个斜面与远心成像镜头的光轴形成90-ε，ε=1-90度，一种实施例是ε=45度+θ或45度-θ；半导体晶粒4前端面4a、后端面4b的入射光线与玻璃载物转盘表面形成δ=arcsin（n*sin（2ε-90）），n是转像与合像组合棱镜的折射率。
进一步的，为了设计合理，上述转像与合像组合棱镜的下端面与半导体晶粒天面的距离d=0.5-2.0mm；图5列举了δ=1.92mm，两个斜面604的夹角为82度。
本发明该实施例实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置的工作方法（或称光路走向）为：
当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其在行进方向上的前端面4a离转像与合像组合棱镜的第一侧壁面的距离为给定工作距离WD时，半导体晶粒前端面经转像与合像组合棱镜的第一侧壁面、第一个斜面和天面转像后在相机传感器上成像，该成像为第一图像；
当半导体晶粒位于检测装置的右侧时，其在行进方向上的后端面4b离转像与合像组合棱镜的第二侧壁面的距离为给定工作距离WD时，半导体晶粒后端面经转像与合像组合棱镜的第二侧壁面、第二个斜面和天面转像后在相机传感器上成像，该成像为第二图像；
上述第一图像和第二图像是在先后不同时间点由同一图像采集装置采集到的半导体晶粒的前端面和后端面图像，实现两端面非同步成像检测；
也可以进一步通过将第一图像和第二图像层叠拼合即能够形成半导体晶粒的行进方向上的前后端面在同一图片中的成像，即实现半导体晶粒的两端面的成像检测。
本申请的第二种实施例，采用转像与合像组合棱镜6相较于两组对称设置的直角转像棱镜3，光学***结构更加稳定、也更易掌控，且更适合投入到晶粒筛选机上的使用，将远心成像镜头2与转像与合像组合棱镜6皆放置在载物转盘的上方，不会与载物玻璃转盘接触，成像光学装置的光轴也满足与待测半导体晶粒4端面法线成一个小角度，从而完成晶粒两端面成像。
上述两种实施例中，半导体晶粒4呈长方体状或正方体状，其包括前端面4a、后端面4b、两侧面、天面和底面，本申请可针对半导体晶粒前端面4a、后端面4b或两侧面的检测；半导体晶粒4由玻璃载物转盘5支撑并随之转动，该玻璃载物转盘5可以通过电机等驱动持续或间歇性的转动，相机1可以是CMOS相机或CCD相机等。
半导体晶粒由玻璃载物转盘支撑并随之转动，并在第一直角转像棱镜、第二直角转像棱镜的下方且垂直于光轴的方向移动。
上述各直角面、成像输入面、成像输出面可透光，各斜面或凹槽的壁面可通过贴覆全反射膜或是镀全反射膜层等方式实现其全反射功能。
上述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜上、下位置可以调节，以调试实现半导体晶粒的两个端面能够在相机传感器上采集获得图像。
上述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的下端与半导体晶粒天面的距离d=0.5-1.0mm，在测量工位时，一种实施例是，第一直角转像棱镜、第二直角转像棱镜与半导体晶粒的距离WD=30-100mm。
使用实验设备对本申请进行验证半导体晶粒两个端面的图像采集效果，在本实验中，实验装置中的远心成像镜头2选用德鸿1.5倍的远心镜头WTL10-1.5X20，该远心成像镜头光学总长度：256.0mm (物面到像面的距离)，前工作距离：112.9mm，后工作距离：25.4mm（后截距），镜头筒长：143.1mm (镜头第一面到像面的距离)，像方视场：7.5mm；在实验装置中的相机选用MV-CA013-20GM海康威视130万工业相机，该相机靶面大小为1/3´，像元大小为3.75 μm，传感面阵像素为1280 ×960，30帧/秒，千兆网口；照明器使用XZ-20WLED LED灯光照明器，AC-INPUT为100V~240V 50/60HZ，色温为6500K，输出功率为20W。
经过图像采集后使用电脑的相机采集软件MVS开始采集成像，获得的第一种实施例的图像如图6所示，第二种实施例的图像如图7所示，图6、图7图像显示的半导体晶粒两端面的成像效果完全不逊于背景技术中所采用的复杂结构，因此本申请具有如下优点：
1)本发明提出的晶粒两端面非同步成像检测新装置通过使用一组共两个的直角转像棱镜（即第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜）或转像与合像组合棱镜即可实现运动方向上晶粒两个端面非同步的成像检测，简化了***的结构、降低了***的制作成本，有利于提高***工作的可靠性，此外，在光路上减少了至少两个透射面和一个全反射面，从而可降低多个棱镜加工误差而产生的叠加误差。
2)本发明检测装置使用的前置转像***（两个的直角转像棱镜或转像与合像组合棱镜）装配在玻璃转盘及待测晶的上方，无需与待测晶粒表面接触，可实现待测晶粒两端面和/或两个侧面的动态检测。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (4)
1.一种实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置，其特征在于：在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、两组对称设置的直角转像棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述两组对称设置的直角转像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
两组对称设置的直角转像棱镜包括第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，第一直角转像棱镜与第二直角转像棱镜关于第一对称中心面对称，第一对称中心面与待测半导体晶粒两端面平行且穿过远心成像镜头的光轴；
在第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜未自转情况下，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面垂直于远心成像镜头的光轴且靠近远心成像镜头，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面均靠近远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面为全反射面，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面、第二直角面为透射面；
在第一直角转像棱镜以直角端点为圆心逆时针自转一个取向角度θ、第二直角转像棱镜以直角端点为圆心顺时针自转一个取向角度θ时，所述θ=1-45度，使所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴形成45-θ度的夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面与远心成像镜头光轴形成θ夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面与远心成像镜头光轴形成90+θ夹角。
2.根据权利要求1所述的一种实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置，其特征在于：所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的下端与半导体晶粒天面的距离d=0.5-2.0mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种实现半导体晶粒两端面非同步成像检测装置，其特征在于：所述θ=1-5度。
4.一种实现半导体晶粒两端面非同步成像检测的方法，其特征在于：在光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、两组对称设置的直角转像棱镜、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述两组对称设置的直角转像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
两组对称设置的直角转像棱镜包括第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，第一直角转像棱镜与第二直角转像棱镜关于第一对称中心面对称，第一对称中心面与待测半导体晶粒两端面平行且穿过远心成像镜头的光轴；
在第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜未自转情况下，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面垂直于远心成像镜头的光轴且靠近远心成像镜头，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面均靠近远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面为全反射面，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面、第二直角面为透射面；
在第一直角转像棱镜以直角端点为圆心逆时针自转一个取向角度θ、第二直角转像棱镜以直角端点为圆心顺时针自转一个取向角度θ时，所述θ=1-45度，使所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴形成45-θ度的夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角面与远心成像镜头光轴形成θ夹角，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角面与远心成像镜头光轴形成90+θ夹角；
当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其在行进方向上的前端面离第一直角转像棱镜的距离为给定工作距离WD时，前端面经该第一直角转像棱镜转像后在相机传感器上成像，该成像为第一图像；
当半导体晶粒位于检测装置的右侧时，其在行进方向上的后端面离第二直角转像棱镜的距离为给定工作距离WD时，后端面经第二直角转像棱镜转像后在相机传感器上成像，该成像为第二图像；
上述第一图像和第二图像是在先后不同时间点由同一图像采集装置采集到的半导体晶粒的前端面和后端面图像，实现两端面非同步成像检测。
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