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模塊化 高精度 激光自動(dòng)對焦顯微檢測系統(tǒng)

時(shí)間:2024-12-03點(diǎn)擊次數(shù):439

  我們?nèi)庋劭此坪芷秸奈矬w,在高倍顯微鏡下,其表面的不同區(qū)域其實(shí)并不是肉眼所見那么平整,而可能是凹凸不平的形態(tài)。

  由于高倍顯微鏡的景深較小,因此在聚焦到有高度差的區(qū)域時(shí),需要通過人工或者測距算法去調(diào)整鏡頭與被測物體表面的距離(即Z軸距離)來實(shí)現(xiàn)聚焦,以獲得清晰的圖像,繼而進(jìn)行精準(zhǔn)的圖像處理。

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  在很多高精度的自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI)應(yīng)用場景中,例如,半導(dǎo)體晶圓 (Wafer) 檢測,液晶顯示屏(FPD、TFT-LCD), MicroLED, MiniLED 基板 等AOI檢測,都需要通過顯微光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。因此這類應(yīng)用要求所裝備的光學(xué)系統(tǒng)除了在高倍下能實(shí)現(xiàn)出色的圖像品質(zhì)之外,還需要具備實(shí)時(shí)自動(dòng)聚焦的功能,以滿足高速高效的檢測,亦即飛測(moving inspection)的要求。

  繼此前介紹的圖像方式、液態(tài)聚焦機(jī)制的自動(dòng)對焦系統(tǒng)后,我們在顯微光學(xué)系統(tǒng)中,在光路上集成了與鏡頭共軸(TTL - Through The Lens) 模式的激光聚焦單元,為用戶提供各種倍率、模塊式、按需選配的實(shí)時(shí)自動(dòng)聚焦(實(shí)時(shí)追焦)的顯微成像光學(xué)解決方案。

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  如上面的動(dòng)圖所示,該實(shí)時(shí)自動(dòng)聚焦的光學(xué)系統(tǒng)為高度靈活的模塊化設(shè)計(jì),可由用戶DIY式按需選配(客制化),主要由三個(gè)模塊主體組成:

  顯微成像模塊(光學(xué)模塊);

  自動(dòng)對焦模塊(激光聚焦單元模塊);

  光機(jī)安裝模塊(機(jī)械及運(yùn)動(dòng)模塊);

  用戶可根據(jù)應(yīng)用需要任意選擇這些模塊,進(jìn)行組合,比如選擇不同倍數(shù)的光學(xué)模塊,不同精度的相機(jī),實(shí)現(xiàn)不同的AOI檢測要求。

  自動(dòng)對焦模塊

  該系統(tǒng)為模塊式,客制化(DIY)成像光路,可集成不同的TTL (Through The Lens -與鏡頭共軸)的激光傳感器單元。在獲得清晰圖像的同時(shí),根據(jù)線性激光反饋信號閉環(huán)驅(qū)動(dòng)Z軸物鏡快速、持續(xù)地到達(dá)焦點(diǎn)位置,實(shí)現(xiàn)真正實(shí)時(shí)、極速的自動(dòng)對焦。

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  激光聚焦單元針對探測激光在不同材質(zhì)、不同表面物理結(jié)構(gòu)的樣品上反饋信號的差異,進(jìn)行了優(yōu)化的算法預(yù)設(shè)置,并將其集成在激光單元內(nèi)。用戶只需要根據(jù)不同樣品特點(diǎn),選擇相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)置即可在各種物體表面實(shí)現(xiàn)精確聚焦(適合不同折射率材料):

  反射表面,漫射表面,低反射的表面;

  透明和不透明的物體;

  平面,或帶圖案和紋理的平面;

  諸如半導(dǎo)體夾層/基板等包含多種折射率的分層結(jié)構(gòu);

  顯微成像模塊

  Navitar高分辨率 模塊式顯微成像鏡頭,提供:

  鏡筒(tube lens) - 可選定倍、電動(dòng)(自動(dòng))連續(xù)變倍,手動(dòng)連續(xù)變倍;

  物鏡-可根據(jù)需要選擇任意品牌,任意倍數(shù)的無限校正設(shè)計(jì)的物鏡;

  成像波段-近紫外NUV波段,可見光Vis, 短波紅外SWIR波段可選;

  光學(xué)放大倍數(shù)可自由組合;

  可按需集成偏光、DIC、雙視、多波段、多物鏡自動(dòng)切換等功能模塊。

  所有這些模塊都是標(biāo)準(zhǔn)件,無需定制,可為用戶節(jié)約大量成本和開發(fā)時(shí)間。

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  光機(jī)集成及軟件模塊

  結(jié)合現(xiàn)場安裝環(huán)境,及檢測需求,我們可為用戶設(shè)計(jì)安裝機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)垂直安裝、轉(zhuǎn)角安裝、倒置安裝、水平安裝等多種安裝方式。

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  系統(tǒng)自帶基礎(chǔ)操作軟件,界面明晰易懂,提供數(shù)據(jù)接口,用戶進(jìn)行二次開發(fā)及更進(jìn)一步的系統(tǒng)集成工作。如用戶需要,也可提供基于應(yīng)用的全套軟件開發(fā)服務(wù),集成一鍵式自動(dòng)化檢測系統(tǒng)。

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文章轉(zhuǎn)自Navitar官方微信公眾號。

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