[发明专利]光学系统、照明模块及自动光学检验系统

权利要求书

1.一种用于通过检测从结构的照明区域返回的光自动光学检验所述结构的光学系统，所述光学系统包括扫描反射器模块，所述扫描反射器模块包括：半椭圆反射器，其限定初级及次级焦点位置；及旋转反射器，其定位在所述半椭圆反射器的所述初级焦点位置处；其中所述旋转反射器经配置用于接收照明光束且引导其照明定位在所述次级焦点位置处的所述结构的特定区域；其中所述旋转反射器经配置用于选择性地在第一及第二操作模式中的任一者中操作以分别用于将所述照明光束直接反射到所述结构的所述特定区域上及将所述照明光束反射到沿着所述半椭圆路径布置的所述反射元件中的一者上。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述旋转反射器经配置用于接收照明光束及引导其朝向经配置用于将所述照明光束引导在所述结构的所述特定区域上的所述半椭圆反射器。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中所述旋转反射器的所述第一及第二操作模式分别对应于亮场检验模式及暗场检验模式或分别对应于所述暗场检验模式的不同角度。

4.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中所述半椭圆反射器包括沿着半椭圆路径布置的多个间隔开的反射元件；所述间隔开的反射元件中的每一者经配置用于以与其它角度不同的特定角度朝向所述次级焦点反射所述经反射照明光束。

5.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中所述半椭圆反射器包括具有半椭圆几何配置的反射表面；所述反射表面经配置用于以任何角度朝向所述次级焦点反射所述经反射照明光束。

6.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中所述旋转反射器经配置且可操作以围绕特定轴按不同角度旋转而借此以不同照明角度引导所述经反射照明光束朝向所述半椭圆反射器，借此实现对被检验的所述结构的扫描。

7.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中所述旋转反射器经配置用于以高达直角范围内的可变可控角度生成不同照明角度。

8.根据权利要求3所述的光学系统，其包括检测模块，所述检测模块经配置用于根据暗场或亮场模式选择性地收集从被照明的所述特定区域返回的光束及生成指示所述特定区域中的宏观缺陷的对应图像数据。

9.根据权利要求1或2所述的光学系统，其进一步包括反射表面，所述反射表面经配置且可操作以从被照明的所述特定区域收集光束及引导所述收集到的光束朝向检测模块。

10.根据权利要求3所述的光学系统，其中对应于所述亮场模式的所述检测到的光指示由从所述结构中的多个界面镜面反射的光分量形成的干涉图案，所述干涉图案指示所述结构中的折射宏观缺陷。

11.根据权利要求3所述的光学系统，其中对应于所述暗场模式的所述检测到的光指示通过从所述结构的表面反射形成的衍射图案，所述衍射图案指示衍射宏观缺陷。

12.根据权利要求1或2所述的光学系统，其进一步包括生成所述照明光束的照明模块，所述照明模块包括弯曲光生成表面。

13.根据权利要求12所述的光学系统，其中所述弯曲光生成表面具有基本上弧形几何形状。

14.根据权利要求12所述的光学系统，其中所述光生成表面由间隔开的发光元件阵列形成或是连续表面。

15.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述发光元件包括光发射器或导光元件。

16.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述发光元件包括以下类型中的至少一个类型的光发射器：LED、激光器、激光二极管、VCSEL、窄带灯、钠灯。