用于控制光束的角覆盖范围的设备和方法技术

一种用于控制光束的角覆盖范围的系统和方法。该方法包括：定义第一光束的不均匀角覆盖范围；响应于该定义改变第一可移动透射偏转器和第一光源之间的第一空间关系；指引来自第一光源的第一光束通过第一可移动透射偏转器以提供第一偏转光束；并且使用第一光聚焦元件聚焦第一偏转光束以提供聚焦在第一区域上的第一聚焦光束，该第一区域的特征在于位置与第一空间关系内的变化基本无关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制光束的角覆盖范围的系统和方法，尤其用在 检查电路的光学检查系统中。
技术介绍
光学检查系统可通过照亮被检查的物体并且处理响应于照明生 成的图像，检测被检查物体(例如，印刷电路板、晶片、掩膜和光掩 膜)内的缺陷。用于印刷电路板的光学检查系统必须区分材料。例如，这些系统必须区分用不同材料制成的绝缘体和导体。绝缘体和导电材料的每种 组合需要特定的照明条件以便获得最好的图像对比度。在最近十年期间，PCB工艺的特征是行/间隔密度增加。细行(高 行/间隔密度)PCB缺陷检测应用由其它光学特性说明即，相邻导 体和绝缘体间隔的边缘之间的明显的多重内反射。这一事实使得细行 应用严重依赖于所施加的照明的裔度模式。髙数值孔径(大于0.5) 照明使得行更密集，而间隔更稀疏，从而将总体对比度抑制为零。细小缺陷尤其是表面缺陷主要由它们的三维几何结构表示.为了 很好地与它们的周围环境区分开，缺陷应被以具有强阴影效果的非常 特殊的方式照明。Chadwick的美国专利4877326和Katzir的美国专利5058982所6述的连续均匀("天棚"或"准lambertian")照明模式提供了均匀的照 明范围并且减弱了阴影效果，从而使得所有3D表面不规则性难以区 分，这些专利并入此作为参考文献。为了提高缺陷与其周围环境之间 的局部对比度，必须创建增强阴影效果的照明模式。这种效果需要角照明模式内具有不连续性(或强调制)。这种照明角度不连续性、简 称为"孔洞"应受到控制以适合不同缺陷和表面反射特性的各种组合。PCB照明的最佳角度模式与特定导体/绝缘体材料、行/间隔物理 尺寸和将被检测的缺陷的类型有关。为了检测以导体和绝缘体之间的不同材料和/或不同几何关系为 特征的不同PCB缺陷，自动检查系统必须调节照明模式。下面的美国专利中示出各种可变角度照明系统Arnold的美国 专利4893223、 Conzola等人的美国专利5185638、 Higgins等人的美 国专利5984493、 Lebens的美国专利6788411、 Goldberg等人的美国 专利6469784、 Almogy等人的美国专利6853446，这些专利并入此作 为参考文献。需要提供一种有效的用于控制光束的角覆盖范围的系统和方法。
技术实现思路
一种用于控制光束的角覆盖范围的系统和方法。该方法包括定义笫一光束的不均匀角覆盖范围；响应于该定义改变第一可移动透射 偏转器和第一光源之间的第一空间关系；指引来自第一光源的笫一光束通过第一可移动透射偏转器从而提供第一偏转光束；并且用笫一光 聚焦元件聚焦第一偏转光束以提供聚焦在第一区域上的第一聚焦光 束，该第一区域的特征在于位置与第一空间关系的变化基本无关。一种用于控制光束的角覆盖范围的系统.该系统包括笫一光源、 第一光聚焦元件；和第一可移动透射偏转器，该偏转器适于使源自第 一光源的第一光束朝第一光聚焦元件偏转以提供第 一偏转光束；其中 第一光聚焦元件聚焦第一偏转光束以提供聚焦在第一区域上的第一 聚焦光束，该笫一区域的特征在于位置与第一可移动透射偏转器和第一光聚焦元件之间的第一空间关系的变化基本无关；并且其中第 一聚 焦光束的不均匀角覆盖范围由第一空间关系确定。附图说明从下文结合附图的详细说明中可更充分地理解本专利技术，在附图中图1示出根据本专利技术的一个实施例的系统； 图2示出根据本专利技术的另一个实施例的系统； 图3示出根据本专利技术的另一个实施例的系统； 图4示出根据本专利技术的另一个实施例的系统； 图5示出第一偏转器模块的位置与偏转光束的偏转角之间的示 例性关系；图6示出根据本专利技术的一个实施例的第一偏转器模块的位置和 光束的入射角之间的示例性关系；图7示出第二偏转器模块的位置与偏转光束的偏转角之间的示 例性关系；图8A-8E示出不同的坐标系，并且示出根据本专利技术的一个实施 例的光束的示例性最大角强度等值线图9是示出根据本专利技术的一个实施例的方法的流程图；并且 图IO是示出根据本专利技术的一个实施例的方法的流程图。具体实施例方式文中参照附图说明了仅作为示例的本专利技术的各个实施例.现在详 细参照附图，强调图中所示的细节仅作为示例并且用于例证性地说明 本专利技术的优选实施例，并且是为了提供被认为是最有用的且容易理解 的对本专利技术的原理和概念方面的说明。在这点上，没有尝试比本专利技术 的基础理解所必需的细节更详细地示出本专利技术的结构细节，结合附图 做出的说明使得本专利技术的一些形式如何在实践中具体表现对于本领 域技术人员来说是显而易见的.图1示出根据本专利技术的一个实施例的系统8。图l还示出包括x轴、y轴和z轴的虚拟坐标系。系统8包括第一光源11、光聚焦元件16和第一可移动透射偏转 器20，该偏转器20包括第一偏转器模块12和第二偏转器模块14。 第一偏转器模块12被驱动器13沿y轴移动，而第二偏转器模块14、 方便地第二偏转器模块14的一部分可被驱动器15沿x轴和z轴移动。方便地，第一偏转器模块12 (还被称为Y方向光偏转器)是非 常靠近光源11的薄的空间变化的微棱镜。第一光聚焦元件16从第一可移动透射偏转器20接收一个或多个 偏转光束，并且聚焦该一个或多个偏转光束以提供被聚焦到第一区域 17上的一个或多个聚焦光束。第一区域17可位于被检查电路的表面 上。可通过相对于诸如笫一光源11、光聚焦元件16和第一可移动透 射偏转器20的各个元件移动被检查电路，可照亮被检查电路的选中 部分(甚至整个被检查电路)。这种移动不会影响第一区域17和第 一光源ll之间的空间关系。另夕卜，笫一光源11和第一偏转器模块12之间的紧密接近性减小 甚至基本消除了由于笫一可移动透射偏转器20相对于第一光源的移 动而导致的第一区域17的位置改变。在第一光源11和第一可移动透射偏转器20之间定义了第一空间 关系。此空间关系可通过驱动器13和驱动器15改变，如随后的附图 所示，第一可移动透射偏转器20、尤其是第一和第二偏转器模块12 和14的位置定义了偏转光束的形状以及偏转光束与第一光聚焦元件 16相互作用的位置，这些参数定义了聚焦光束的偏转角以及形状。应注意，光束的角覆盖范围包括光束定向(三维入射角)以及光 束的形状。当使用多个光源、可移动透射偏转器和光聚焦元件时，它 们可设置成使多个光束基本指向相同区域，从而提供如困8中提供的 不同示例内所示的复杂照明模式。还应注意，入射角的可能范围由可移动透射元件的数值孔径、笫 一光聚焦元件的数值孔径和这些元件的相对位置确定。第一光源11和第一光聚焦元件16的数值孔径被选择为可提供较 窄或较宽的聚焦光束，但是没有提供"天棚"照明。驱动器15和13可容易和迅速地移动第一和第二偏转器模块12 和14，从而使得可迅速改变光束的角覆盖范围。因此，在电路的扫描期间，聚焦光束的形状和入射角可改变。驱 动器可以是非常精确的线性电动机。图2示出根据本专利技术的另 一个实施例的系统28。系统28包括第一光源21、第一可移动透射偏转器22和第一光 聚焦元件24。第一光源21是点状光源，其可以是单个发光二极管(LED)、 可以从光纤输出或者可通过针孔传播。第一可移动透射偏转器22是空间变化的透镜，如可沿x-y平面 移动的菲涅耳透镜。菲涅耳透镜包括以不同光学特性为特征的阶梯状缩进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制光束的角覆盖范围的系统，该系统包括：　第一光源；　第一光聚焦元件；和　第一可移动透射偏转器，该偏转器适于使源自第一光源的第一光束朝第一光聚焦元件偏转以提供第一偏转光束；　其中第一光聚焦元件聚焦第一偏转光束 以提供聚焦在第一区域上的第一聚焦光束，该第一区域的特征在于位置与第一可移动透射偏转器和第一光聚焦元件之间的第一空间关系的变化基本无关；并且　第一聚焦光束的不均匀角覆盖范围由第一空间关系确定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S戴安娜，
申请(专利权)人：卡姆特有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]