CN219065873U

CN219065873U - 一种拍摄装置

Info

Publication number: CN219065873U
Application number: CN202223393447.9U
Authority: CN
Inventors: 朱小明; 周振兴; 蒯多杰
Original assignee: Suzhou Mega Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Mega Technology Co Ltd
Priority date: 2022-12-15
Filing date: 2022-12-15
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2032-12-15

Abstract

本实用新型公开了一种拍摄装置，可应用于显微成像技术领域，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元、第三反射棱镜单元、第四反射棱镜单元、辅相机以及复判相机；镜头结构一端与主相机连接，另一端与物镜连接；第一反射棱镜单元和第三反射棱镜单元置于镜头结构内；第二反射棱镜单元置于镜头结构外，用于向辅相机反射第一反射棱镜单元反射的光线；第四反射棱镜单元置于镜头结构外，用于向复判相机反射第三反射棱镜单元反射的光线。由此，不同成像***共用一套主镜，取消了不同工位之间的标定，多套光学***集成到一套内，减少了Z轴高度控制，倍率切换等部件，实现了在提高测试精度的同时减少***的复杂度以及重量。

Description

一种拍摄装置

技术领域

本实用新型涉及显微成像技术领域，特别是涉及一种拍摄装置。

背景技术

显微镜主要是一种用于将微小物体放大到使人的肉眼能够清楚的看到的仪器。

在显微成像技术领域，由于使用的基本都是高倍率显微镜，因此成像***的景深都比较小，一般只有十几到几十微米量级。在利用高倍率显微镜对晶圆检测的过程中，需要用到多种波段进行不同类型缺陷的区分。现有的拍摄装置若想实现晶圆缺陷的复判检测，需要利用多个高倍率显微镜组合使用。因此造成检测工位多，拍照复杂，空间密集的影响。除此之外，多个检测工位导致整体重量、设备复杂度以及成本的提高，打光光源的布置也成为了问题，不同工位还需要准确标定相对位置，从而实现不同相机对同一缺陷的拍照和后续的标记工作。

因此，如何在提高测试精度的同时减少***的复杂度以及***重量，是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

基于上述问题，本申请提供了一种拍摄装置，通过使不同成像***共用一套主镜，取消了不同工位之间的标定，将多套光学***集成到一套内，减少了Z轴高度控制，倍率切换等部件，实现了在提高测试精度的同时减少***的复杂度以及重量。

本实用新型实施例提供了一种拍摄装置，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元、第三反射棱镜单元、第四反射棱镜单元、辅相机以及复判相机；

所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；

所述第一反射棱镜单元和第三反射棱镜单元置于所述镜头结构内；

所述主相机，用于接收从所述第三反射棱镜单元透射过的光线；

所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；

所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线；

所述第四反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第三反射棱镜单元反射的光线；

所述复判相机与所述第四反射棱镜单元对应，用于接收所述第四反射棱镜单元反射的光线。

可选的，所述辅相机置于所述主相机的第一方向上；所述复判相机置于所述主相机的第二方向上。

可选的，所述第一方向与所述第二方向垂直。

可选的，所述第二反射棱镜单元，包括：

第一反射子棱镜、第二反射子棱镜以及第三反射子棱镜。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间相互平行。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜与水平面之间的夹角为45度。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间的距离相等。

可选的，所述第一反射棱镜单元与所述第三反射棱镜单元相互垂直。

可选的，所述第一反射棱镜单元置于所述第三反射棱镜单元的下方。

可选的，所述第四反射棱镜单元与水平面之间的夹角为45度。

从以上技术方案可以看出，相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

综上所述，本实用新型公开了一种拍摄装置，可应用于显微成像技术领域，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元、第三反射棱镜单元、第四反射棱镜单元、辅相机以及复判相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元和第三反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收从所述第三反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线；所述第四反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第三反射棱镜单元反射的光线；所述复判相机与所述第四反射棱镜单元对应，用于接收所述第四反射棱镜单元反射的光线。由此，通过使不同成像***共用一套主镜，取消了不同工位之间的标定，将多套光学***集成到一套内，减少了Z轴高度控制，倍率切换等部件，实现了在提高测试精度的同时减少***的复杂度以及重量。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种拍摄装置的结构示意图的侧视图；

图2为本实用新型提供的一种拍摄装置的结构示意图的俯视图；

图3为本实用新型提供的一种第二反射棱镜单元的结构示意图。

具体实施方式

正如前文所述，现有的拍摄装置在晶元检测过程中需要利用多个高倍率显微镜组合使用，从而无法在保证测试精度的同时减少***的复杂度以及***重量。具体来说，在利用高倍率显微镜对晶圆检测的过程中，需要用到多种波段进行不同类型缺陷的区分。现有的拍摄装置若想实现晶圆缺陷的复判检测，需要利用多个高倍率显微镜组合使用。因此造成检测工位多，拍照复杂，空间密集的影响。除此之外，多个检测工位导致整体重量、设备复杂度以及成本的提高，打光光源的布置也成为了问题，不同工位还需要准确标定相对位置，从而实现不同相机对同一缺陷的拍照和后续的标记工作，因此无法满足在提高测试精度的同时减少***的复杂度以及***重量。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种拍摄装置，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元、第三反射棱镜单元、第四反射棱镜单元、辅相机以及复判相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元和第三反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收从述第三反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线；所述第四反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第三反射棱镜单元反射的光线；所述复判相机与所述第四反射棱镜单元对应，用于接收所述第四反射棱镜单元反射的光线。

如此，通过使不同成像***共用一套主镜，取消了不同工位之间的标定，将多套光学***集成到一套内，减少了Z轴高度控制，倍率切换等部件，实现了在提高测试精度的同时减少***的复杂度以及重量。

需要说明的是，本实用新型提供的一种拍摄装置可应用于显微成像技术领域。上述仅为示例，并不对本实用新型提供的一种拍摄装置的应用领域进行限定。

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型提供的一种拍摄装置的结构示意图。结合图1所示，本实用新型提供的一种拍摄装置100，包括：主相机101、物镜102、镜头结构103、第一反射棱镜单元104、第二反射棱镜单元105、第三反射棱镜单元106、第四反射棱镜单元107、辅相机108以及复判相机109；

所述镜头结构103一端与所述主相机101连接，另一端与所述物镜102连接；

所述第一反射棱镜单元104和第三反射棱镜单元106置于所述镜头结构103内；

所述主相机101，用于接收从所述第三反射棱镜单元106透射过的光线；

所述第二反射棱镜单元105置于所述镜头结构103外，用于反射所述第一反射棱镜单元104反射的光线；

所述辅相机108与所述第二反射棱镜单元105对应，用于接收所述第二反射棱镜单元105反射的光线；

所述第四反射棱镜单元107置于所述镜头结构103外，用于反射所述第三反射棱镜单元106反射的光线；

所述复判相机109与所述第四反射棱镜单元107对应，用于接收所述第四反射棱镜单元107反射的光线。

本实用新型将显微成像***、聚焦相机***以及彩色复判成像***集成到一套光学***中，使不同成像***共用一套主镜，取消了不同工位之间的标定。具体的，用显微镜观察被测物体需要一定量被测物体的反射光，如果被测物体的反射光过少可能会出现观测不清晰或无法观测的情况。当光源充足时，打在被测物体上的光源经过反射首先会进入物镜102，接着入射光线会继续沿光路进入镜头结构103并接触到第一反射棱镜单元104。其中，第一反射棱镜单元104是由一块多棱镜构成的，第一反射棱镜单元104的作用是可以将入射光线的一部分进行反射，另一部分进行透射，即入射光线会在第一反射棱镜单元104的作用下分为第一透射光线和第一反射光线。第一透射光线会穿过第一反射棱镜单元104继续沿光路接触到第三反射棱镜单元106。第三反射棱镜单元106也是由一块多棱镜构成的，第一透射光线在第三反射棱镜单元106的作用下分为第二透射光线和第二反射光线。第二透射光线会穿过第三反射棱镜单元106继续沿光路进入主相机101最后在主相机101上进行成像显示。第一反射光线会沿第一反射光路照射在第二反射棱镜单元105上，并由第二反射棱镜单元105反射进入辅相机108中进行成像显示。第二反射光线会沿第二反射光路照射在第四反射棱镜单元107上，并由第四反射棱镜单元107反射进入复判相机109中进行成像显示。由此，将多套光学***集中于本申请所提供的拍摄装置100中，提高了***集成度，减轻了Z轴负载，并留出更多空间可以安装更多检测设备。

图2为本实用新型提供的一种拍摄装置的结构示意图的俯视图。结合图2所示，针对如何控制相机的占用空间以及使反射光线更好的进入辅相机108以及复判相机109，本实用新型对辅相机108以及复判相机109的位置进行了说明。相应的，所述辅相机108置于所述主相机101的第一方向上；所述复判相机109置于所述主相机101的第二方向上。

辅相机108的相机尺寸一般较小，可以选择靠近主相机101进行安装，从而减少设备体积。复判相机109的尺寸相对较大，因此安装在主相机101的下方。需要注意的是，在实际应用中也可以根据***设计调整安装的相对位置关系。

作为一种实施方式，针对如何控制相机的占用空间以及使反射光线更好的进入辅相机108以及复判相机109。相应的，所述第一方向与所述第二方向垂直。

令第一方向与第二方向垂直，使辅相机108、复判相机109以及主相机101相对处于同一水平面中，如此可以节省安装空间，减少拍摄装置100的体积。

图3为本实用新型提供的一种第二反射棱镜单元的结构示意图。结合图3所示，本实用新型提供的一种第二反射棱镜单元105，包括：

第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203。

第二反射棱镜单元105是由多个多棱镜构成的。具体的，第二反射棱镜单元105中包括三块多棱镜，分别为第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203。其中，可以通过调整第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的角度和尺寸，使第二反射棱镜单元105只反射图像的一部分，甚至改变入射光线进入辅相机108的光程从而使辅相机108中的成像结果发生改变，实现辅助调焦的目的。

作为一种实施方式，针对如何使第一反射光线更好地进入辅相机108中。相应的，所述第一反射子棱镜201、所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203之间相互平行。

为了便于确定并捕捉入射光线在经过第一反射棱镜单元104后得到的第一反射光线的光路，一般将第一反射棱镜单元104设置为与水平面之间的夹角为45度且与第二反射棱镜单元105在同一高度。如此，便可使垂直于水平面入射的入射光线在经过第一反射棱镜单元104反射生成的第一反射光线沿水平面照射，当第一反射光线接触到第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203时的入射角度相同，为了使进入辅相机108的反射光线能够最多，第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203之间相互平行。

作为一种实施方式，针对如何使第一反射光线更好地进入辅相机108中。相应的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜与水平面之间的夹角为45度。

结合上述而言，第一反射光线的光路是平行于水平面的，设置第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203与水平面之间的夹角为45度，便可实现将反射光线以垂直于水平面的光路射入辅相机108中。如此，除了使进入辅相机108的反射光线能够最多之外，还方便计算入射光的具体光程。

作为一种实施方式，针对，如何使第一反射光线更好地进入辅相机108中。相应的，所述第一反射子棱镜104、所述第二反射子棱镜105以及所述第三反射子棱镜106之间的距离相等。

具体的，结合上述而言，将第一反射棱镜单元104与第二反射棱镜单元105设置为等高且与水平面夹角均为45度时，将第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203之间设置相同的距离可以使通过第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的反射光线在辅相机108中的成像整齐的排列在辅相机108的不同成像区域，如此便可清楚方便的观察辅相机108中不同反射子棱镜所成的像，实现辅助聚焦。

作为一种实施方式，针对如何确定镜头结构103内的第一反射棱镜单元104与第三反射棱镜单元106之间的关系。相应的，所述第一反射棱镜单元104与所述第三反射棱镜单元106相互垂直。

具体的，为了便于确定并捕捉入射光线在经过第三反射棱镜单元106后得到的第二反射光线的光路，本实用新型将第三反射棱镜单元106设置为与第一反射棱镜单元104垂直。结合图2，可以理解的是当在拍摄装置100左侧观察第三反射棱镜单元106时，第三反射棱镜单元106与水平面的夹角为45度。由此，垂直于水平面进入物镜102的入射光线，继续沿垂直于水平面的光路进入镜头结构103并穿过第一反射棱镜单元104，接触到第三反射棱镜单元106时，在设置为与水平面之间的夹角为45度的第三反射棱镜单元106上生成的第二反射光线的光路便可以直接确定是与水平面平行的。

作为一种实施方式，针对如何设置镜头结构103内的第一反射棱镜单元104与第三反射棱镜单元106之间的位置。相应的，所述第一反射棱镜单元104置于所述第三反射棱镜单元106的下方。

由于辅相机108用于辅助调焦，因此将与辅相机108搭配使用的第一反射棱镜单元104置于靠近光源的位置。第三反射棱镜单元106置于第一反射棱镜单元104的上方，搭配第四反射棱镜单元107和复判相机109使用，利用复判相机109对晶圆缺陷进行复判检测。另外，由于本实用新型中提供的复判相机109存在两种工作状态，其中第一种工作状态是和主相机101同时成像，如此一来便需要对第三反射棱镜单元106的透射率进行控制，使第三反射棱镜单元106的透射率适当降低，使第三反射棱镜单元106反射形成的第二反射光线的亮度提高，从而保证复判相机109中的成像清晰度。第二种工作状态是另主相机101先进行检测，如此一来便需要对第三反射棱镜单元106的透射率进行提升，使第三反射棱镜单元106反射形成的第二反射光线的亮度降低，使投射光线的亮度提高，从而保证主相机101中的成像清晰度。综上所述，无论是对第三反射棱镜单元106的透射率进行降低还是提高，若第三反射棱镜单元106置于第一反射棱镜单元104的下方，势必会对辅相机108中的成像结果造成影响，所以在本实用新型中将第三反射棱镜单元106置于第一反射棱镜单元104的上方，使辅相机108中的成像居于稳定。

作为一种实施方式，针对如何使第二反射光线更好的进入复判相机109中。具体的，所述第四反射棱镜单元107与水平面之间的夹角为45度。

结合上述而言，经过第三反射棱镜单元106反射生成的第二反射光线是水平于水平面的，所以为了使更多的第二反射光线进入复判相机109中，需要设置第四反射棱镜单元107与第三反射棱镜单元106在同一高度上，且需要设置第四反射棱镜单元107与水平面之间的夹角为45度。结合图2，可以理解的是当在拍摄装置100左侧观察第四反射棱镜单元107时，第四反射棱镜单元107与水平面的夹角为45度。如此，除了使进入复判相机109的反射光线能够最多之外，还方便计算入射光的具体光程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种拍摄装置，其特征在于，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元、第三反射棱镜单元、第四反射棱镜单元、辅相机以及复判相机；

2.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述辅相机置于所述主相机的第一方向上；所述复判相机置于所述主相机的第二方向上。

3.根据权利要求2所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。

4.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第二反射棱镜单元，包括：

第一反射子棱镜、第二反射子棱镜以及第三反射子棱镜。

5.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间相互平行。

6.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜与水平面之间的夹角为45度。

7.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间的距离相等。

8.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射棱镜单元与所述第三反射棱镜单元相互垂直。

9.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射棱镜单元置于所述第三反射棱镜单元的下方。

10.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第四反射棱镜单元与水平面之间的夹角为45度。