CN105223207A - 缺陷检查设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缺陷检查设备和方法。该缺陷检查设备包括：载物台，支撑物体；第一发光单元，发射将入射在物体上的光；反射器，将由第一发光单元发射并被物体反射的光再次反射到物体上；第二发光单元，设置在相对于载物台与第一发光单元相对的方向上，并发射将入射在物体上的光；相机，包括接收被反射器反射、入射在物体上、且随后被物体反射的光以及从第二发光单元入射在物体上并穿过物体的光的成像器件；第三发光单元，设置为靠近反射器，并发射将入射在物体上的光。第三发光单元发射的光以与反射器反射的光的角度不同的角度入射在物体上，成像器件接收从第三发光单元发射并入射在物体上的光中的被物体散射的一部分光。

Description

缺陷检查设备和方法

本申请要求于2014年7月2日提交至韩国知识产权局的第10-2014-0082532号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开通过引用包含于此。

技术领域

一个或更多个示例性实施例涉及缺陷检查设备和方法，更具体地讲，涉及利用单个装置来测量多种类型的缺陷并区分多种类型的缺陷的缺陷检查设备和方法。

背景技术

当检查透明或者不透明的物体是否存在缺陷时，通常来说，装置通过发射将要入射在物体上的光然后测量并分析透射光或反射光来检查物体是否存在缺陷。

然而，为了检测缺陷，沿一个方向发射将要入射在物体上的光的各个发光装置都需要载物台和相机，这导致了用于检查多种类型的缺陷的检查装置的尺寸过度地增大。

此外，由于从每个载物***立地获取图像，所以可能难以区分缺陷。

发明内容

一个或多个示例性实施例包括一种具有很小的尺寸并可以测量并在多种类型的缺陷之间进行区分的缺陷检查设备。

另外的方面将在随后的描述中部分地阐述，且部分地将通过描述而变得显而易见，或者可以通过实施提供的示例性实施例而了解。

根据一个或多个示例性实施例，一种缺陷检查设备包括：载物台，支撑物体；第一发光单元，发射将入射在物体上的光；反射器，将由第一发光单元发射并被物体反射的光再次反射到物体上；第二发光单元，设置在关于载物台与第一发光单元相反的方向上，并发射将入射在物体上的光；相机，包括接收被反射器反射、入射在物体上、且随后被物体反射的光以及从第二发光单元入射在物体上并穿过物体的光的成像器件；第三发光单元，被设置为靠近反射器，并发射将入射在物体上的光。第三发光单元发射的光以与反射器反射的光的角度不同的角度入射在物体上，成像器件接收从第三发光单元发射并入射在物体上的光中的被物体散射的光的一部分。

由相机的光轴和垂直于物体的线形成的角度与将反射器连接到物体的线和垂直于物体的线形成的角度可以基本相同。

反射器可以是后向反射器。

由相机的光轴和垂直于物体的线形成的角度与将第二发光单元连接到物体的线和垂直于物体的线形成的角度可以基本相同。

所述设备还可以包括：第四发光单元，被设置为靠近第二发光单元并以与第二发光单元发射的光的角度不同的角度将光发射在物体上。

第三发光单元可以包括设置在基于反射器的两个方向上并以不同的角度将光发射在物体上的多个照明源，第四发光单元可以包括设置在基于第二发光单元的两个方向上并以不同的角度将光发射在物体上的多个照明源。

所述设备还可以包括：阻挡单元，设置在成像器件的前方，并根据被反射器反射、入射在物体上且随后被物体反射的光的角度来阻挡入射在成像器件上的光的一部分或全部。

所述设备还可以包括：第五发光单元，设置在关于载物台与第二发光单元的方向相同的方向上，并沿与物体垂直的方向发射光；垂直相机，接收由第五发光单元发射并被物体反射的光。

反射器和第三发光单元可以被设置为使得基于被物体反射的光入射所处的区域形成10°至40°的角度。

所述设备还可以包括：第六发光单元，被载物台支撑，并朝向物体的侧表面发射光。

根据一个或多个示例性实施例，一种缺陷检查方法包括：在载物台上设置物体；通过使用第一发光单元发射将入射在物体上的光；通过使用反射器将由第一发光单元发射且随后被物体反射的光反射到物体上、以及使用成像器件接收通过反射器再次入射在物体上且随后从物体反射的光，来获得第一图像；通过使用设置在关于载物台与第一发光单元相对的方向上的第二发光单元发射将入射在物体上的光；通过使用成像器件接收由第二发光单元发射并穿过物体的光来获得第二图像；通过使用被设置为靠近反射器的第三发光单元以与由反射器反射的光的角度不同的角度发射将入射在物体上的光；通过使用成像器件接收由第三发光单元入射在物体上并被物体散射的光来获得第三图像；匹配从第一图像至第三图像中选择的至少两种图像的坐标；从具有匹配的坐标的所述至少两种图像检测缺陷并区分缺陷的类型。

所述方法还可以包括：通过使用由载物台支撑的第六发光单元朝向物体的侧表面发射光；通过使用成像器件接收由第六发光单元发射并被物体散射的光来获得第五图像；匹配所述至少两种图像的坐标和第五图像的坐标；从具有匹配的坐标的至少三种图像检测缺陷并区分缺陷的类型。

所述方法还可以包括：通过使用被设置在关于载物台与第二发光单元的方向相同的方向上的第五发光单元沿与物体垂直的方向发射光；通过使用垂直相机接收由第五发光单元发射并被物体反射的光来获得第四图像。

所述方法还可以包括：通过使用由载物台支撑的第六发光单元朝向物体的侧表面发射光；通过使用垂直相机接收由第六发光单元发射并被物体散射的光来获得第六图像；匹配所述至少两种图像的坐标和第六图像的坐标；从具有匹配的坐标的至少三种图像检测缺陷并区分缺陷的类型。

本发明构思的效果

根据示例性实施例，缺陷检查设备可以是很小的，并且该设备和缺陷检查方法可用于检测和区分多种缺陷。

附图说明

通过下面结合附图的对示例性实施例的描述，这些和/或其他的方面将变得明显和更容易理解，在附图中：

图1是根据示例性实施例的缺陷检查设备的透视图；

图2是图1中的缺陷检查设备的示意图；

图3A和图3B是包括在图1中的缺陷检查设备中的相机的特定元件的示意图；

图4是根据另一示例性实施例的缺陷检查设备的示意图；

图5至图10是根据另一示例性实施例的缺陷检查设备的示意图；

图11是根据示例性实施例的缺陷检查方法的流程图；

图12A到图12H是根据图11中的缺陷检查方法的用于测量和区分缺陷的图像；

图13是根据另一示例性实施例的缺陷检查方法的流程图；

图14A和图14B是根据图13中的缺陷检查方法的用于测量和区分缺陷的图像。

具体实施方式

因为本发明构思允许存在多种改变和许多示例性实施例，所以将在附图中示出并在文字描述中详细描述特定的示例性实施例。然而，这不意在将本发明构思限制为特定的实施模式，且应该理解的是，在本发明构思中包括不脱离所述精神和技术范围的所有的改变，等同物和替换物。在描述中，当认为现有技术的某些详细的说明可能不必要地使本发明构思的本质变得模糊时，对现有技术的某些详细的说明进行了省略。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表达位于一系列元件之后时，其修饰的是整个系列的元件且不修饰该系列的独立的元件。

下文中，将参照附图来详细描述示例性实施例。在附图中，附图中相同的附图标记指示相同的元件，因此，将不重复它们的描述。

虽然诸如“第一”、“第二”等的术语可以用于描述多种组件，但是这样的组件不必须被上述术语所限制。上述术语仅被用于将一个组件与另一个组件区分开来。

在本说明书中使用的术语仅被用于描述特定的示例性实施例，且不意在限制本发明构思。除非在上下文中具有清楚的不同的含义，否则以单数形式使用的表达包括多数形式的表达。在本说明书中，应该理解的是，诸如“包括”、“具有”和“包含”的术语意在指示存在在说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合，且不意在排除可存在或可添加一个或多个其他的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合的可能性。

为了便于解释，可能夸大了在附图中的组件的尺寸。换句话说，因为为了便于解释而任意地示出了附图中的组件的尺寸和厚度，所以下面的示例性实施例不限于此。

图1是根据示例性实施例的缺陷检查设备1的透视图。图2是图1中的缺陷检查设备1的示意图。图3A和图3B是包括在图1中的缺陷检查设备中的相机的特定元件的示意图。

参照图1和图2，根据示例性实施例的缺陷检查设备1包括：载物台300，支撑物体100；第一发光单元230，发射将要入射在物体100上的光；反射器400，将由第一发光单元230发射并随后被物体100反射的光再次反射到物体100上；第二发光单元500，设置在关于载物台300与第一发光单元230相对的方向上并且发射将要入射在物体100上的光；相机200，包括接收被物体100反射且穿过物体100的光的成像器件211(见图3A和图3B)；第三发光单元600，设置为靠近反射器400并且发射将要入射在物体100上的光。

载物台300支撑物体100，从而暴露物体100的上表面和下表面。物体100可为透明或不透明的膜，但不限于此。物体100可被设置为在载物台300上是可移动的。物体100可沿一个方向移动，且可在物体100的整个部分上执行检查。

根据示例性实施例，缺陷检查设备1的第一发光单元230被包括在相机200中，并且相机200可包括主体210、镜筒220和第一发光单元230。然而，示例性实施例不限于此，第一发光单元230可不被包括在相机200中，而是可与相机200分开。

第一发光单元230发射的光可入射在物体100上并被物体100反射。被物体100反射的光可被反射器400再次反射。反射器400可为后向反射器(retroreflector)。如果反射器400是后向反射器，则反射器400可基本沿着入射光的光路反射入射在反射器400上的光。因此，因为反射器400不具有入射在反射器400上的光因物体100的形状和外部振动而不返回到物体100的原始位置的问题，所以可改善缺陷测量的准确度。

被反射器400反射并入射在物体100上的光可被物体100反射并被相机200所接收，即，在相机200中包括了成像器件211。

如果物体100不具有缺陷，则被物体100反射的光可入射在相机200上且可产生具有明视场的图像。即，由相机200的光轴与垂直于物体100的线所形成的角度θ₁和由将反射器400和物体100(具体地将，是物体100的正被检测的位置)相连接的线与垂直于物体100的线所形成的角度θ₂可在±10°的误差幅度内基本相同。

尽管没有示出，但是可另外地将阻挡不必要的光区的覆盖层设置在物体100与反射器400之间的区域中和/或物体100与相机200之间的区域中。

如果物体100具有缺陷，则因被缺陷沿其他方向反射或散射而导致光路被改变的一部分光可能不入射在相机200上。即，物体100的缺陷可呈现为与在由相机200捕获的图像上的明视场相比相对暗的点。

第一发光单元230和反射器400可被用于检测在物体100的上表面上的诸如异物颗粒或污迹的缺陷，或者诸如裂纹的在制造过程期间造成的沿着周边的缺陷。

第三发光单元600可被设置在靠近反射器400的区域处。根据示例性实施例的第三发光单元600可包括设置在反射器400的两个方向上的多个照明源610、620、630、640、650和660。

由第三发光单元600发射的光可以以与由反射器400反射的光的角度不同的角度入射在物体100上。从第三发光单元600中的多个照明源610、620、630、640、650和660中选择的至少一些照明源可以以不同的角度入射在物体100上。

如果物体100不具有缺陷，则从第三发光单元600入射在物体100上并被物体100反射的光可不入射在相机200(即，成像器件211)上。即，暗视场可能形成在由相机200捕获的图像中。

然而，如果物体100具有缺陷，则因被缺陷沿其他方向反射或散射而导致光路被改变的一部分光可能入射在相机200上。即，物体100的缺陷可显示为与在相机200捕获的图像上的暗视场相比相对亮的点。

由于第三发光单元600包括以不同的角度发射将要入射在物体100上的光的多个照明源610、620、630、640、650和660，所以光可因形成在物体100上的缺陷而沿多个方向散射，并且散射的光可入射在相机200上。

在反射器400和第三发光单元600之间的角度θ₄(具体地讲，是连接反射器400和光入射在物体100上的位置的线与连接第三发光单元600和光入射在物体100上的位置的线之间的角度)可在从10°到40°的范围之内，所述角度根据光入射在物体100上的区域而变化。如果角度θ₄小于10°，则由第三发光单元600发射并由不具有缺陷的物体100反射的光可能入射在相机200上并且可不产生暗视场。如果角度θ₄大于40°，则由物体100的缺陷所散射的光可能不入射在相机200上，并因此可能检测不到缺陷。

根据示例性实施例，第三发光单元600包括在反射器400的两个方向中的每个方向上的三个照明源。然而，示例性实施例不限于此，且可以以多种方式来修改第三发光单元600的照明源的位置和数量。

第三发光单元600可适于检测主要产生散射光的缺陷，诸如形成在物体100上的刮痕和凹痕。如上所述，由于第三发光单元600包括发射将以不同的角度入射在物体100上的光的多个照明源610、620、630、640、650和660，所以可准确地测量诸如沿多个方向形成的刮痕的缺陷。

第二发光单元500可以设置在关于载物台300与第一发光单元230相对的方向上，并可以发射将要入射在物体100上的光。如果物体100包括透明部分，则发射的将要入射在物体100上的光可以穿过物体100并可以入射在相机200(即，成像器件211)上。

如果物体100不具有缺陷，则已经穿过物体100的光可以入射在相机200上，且可产生具有明视场的图像。即，由相机200的光轴与垂直于物体100的线所形成的角度θ₁及由将第二发光单元500和物体100相连接的线与垂直于物体100的线所形成的角度θ₃可在±5°误差的范围内基本相同。

如果物体100具有缺陷，则被缺陷阻挡的光可能没有入射在相机200上。即，物体100的缺陷可显示为与由相机200捕捉的图像上的明视场相比相对暗的点。

第二发光单元500可以准确确定是否在物体100中形成有孔以及孔的位置或形状是否具有缺陷，且如果物体100被形成为多层，则可以检测设置在层之间的异物颗粒以及包括在物体100中的光学装置中的缺陷。

根据示例性实施例，缺陷检查设备1可以包括设置为靠近第二发光单元500并以与由第二发光单元500发射的光的角度不同的角度发射将要入射在物体100上的光的第四发光装置700。

第四发光装置700可以包括分别设置在第二发光单元500的两个方向上并沿不同的方向发射将要入射在物体100上的光的照明装置710和720。照明装置710和720中的每个可以包括由线形照明装置形成并发射平行光束的多个照明源700a。

由第四发光装置700发射的光可以以与由第二发光单元500发射的光的角度不同的角度入射在物体100上。如果物体100不具有缺陷，则由第四发光单元700发射、入射在物体100上并穿过物体100的光可以不入射在相机200(即，成像器件211)上。即，即，由相机200捕获的图像上可能形成暗视场。

然而，如果物体100具有缺陷，则因被缺陷沿其他方向反射或散射而导致光路被改变的一部分光可能入射在相机200上。即，物体100的缺陷可显示为与在相机200捕获的图像上的暗视场相比相对亮的点。

根据示例性实施例，第四发光装置700包括线照明装置，该线照明装置包括多个照明源700a并分别被设置在第二发光单元500的两个方向上。然而，示例性实施例不限于此，可以以多种方式来修改第四发光装置700的位置和包括在第四发光装置700中的照明源的数量。

参照图3A，根据示例性实施例的相机200可以包括主体210、镜筒220和第一发光单元230。主体210可以包括接收光并将接收的光转换为电信号的成像器件211以及信号处理电路(未示出)。镜筒220可以包括在成像器件211上形成图像的光学***221和222。第一发光单元230可以包括诸如发光二极管(LED)的照明源和将由照明源发射的光转换为平行光束的准直透镜232。

已经穿过准直透镜232的光可以被反射镜233反射。然后，可以改变光的光路，因此光可以穿过光学***222并被发射到外部。反射镜223的反射率可以为大约95％或者更高。反射镜223可以用作阻挡从外部入射在相机200上的光的一部分或所有部分从而不入射在成像器件211上的阻挡单元223。

参照图3B，除了穿过准直透镜232的光可以被半反射镜224反射之外，所有的元件均与图3A相同。然后，可以改变光的光路，且光可以穿过光学***222并被发射到外部。可以在半反射镜224和成像器件211之间单独地设置阻挡单元225。

根据由物体100反射的光的角度，在图3A和图3B中示出的阻挡单元223和225可以或者可以不阻挡入射在成像器件211上的全部的或一部分的光。

特别地，即使物体100具有缺陷，但是如果缺陷没有显著地改变光路，则由物体100反射的光也可能入射在相机200上。

根据缺陷的3维(3D)形状，由缺陷的一部分反射的光可能沿相机200的光轴传播。光可以入射在成像器件211上，同时，沿相机200的光轴入射的光束中的大约一半可以被阻挡单元223和225阻挡。

由缺陷的另一部分反射的光可以沿完全在阻挡单元223和225之外的光路入射。在这样的情况下，光可能没有被阻挡单元223和225阻挡并入射在成像器件211上。由缺陷的另外的部分反射的光可能被阻挡单元223和225完全阻挡且不入射在成像装置211上。

即，捕获的图像的亮度可能根据缺陷的3D形状而改变，因此，可以基于捕获的图像来还原3D形状。

如上所述，根据图1中示出的示例性实施例的具有简单结构的缺陷检查设备1可以检测多种缺陷。

图4是根据另一示例性实施例的缺陷检查设备2的示意图。

下文中，将仅描述与图1的缺陷检查设备1的元件不同的元件。

参照图4，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备2可以包括：第一发光单元230，发射将要入射在物体100上的光；反射器400，将由第一发光单元230发射且随后被物体100反射的光反射到物体100上；第二发光单元500，设置在关于载物台300与第一发光单元230相对的方向上并且发射将要入射在物体100上的光；相机，接收被物体100反射且穿过物体100的光；第三发光单元600，设置为靠近反射器400并且发射将要入射在物体100上的光。

根据另一示例性实施例的缺陷检查设备2还可以包括：第五发光单元830，在关于物体100与第二发光单元500相同的方向(即，在与第二发光单元500所处的相对于物体100的一侧相同的一侧)上发射将要沿垂直方向入射在物体100上的光；垂直相机800，接收由第五发光单元830发射并被物体100反射的光。第五发光单元830可以包括照明源810和将由照明源810发射的光的方向转换为与物体100垂直的方向的半反射镜820。

第五发光单元830和垂直相机800可以用于准确检测物体100中的孔的缺陷，并确定物体100中包括的光学装置是否具有缺陷。

虽然没有示出，但是缺陷检查设备2可以另外地包括通过以预定的倾斜角度发射将要入射在物体100上的光来发射将入射在垂直相机800上的散射光的照明装置。

图5至图10是根据其他的示例性实施例的缺陷检查设备3至8的示意图。

参照图5，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备3可以包括：载物台(未示出)，物体100设置在载物台上；第一发光单元230＇，发射将入射在物体100上的光；第二发光单元500，设置在关于载物台300与第一发光单元230＇相对的方向上并且发射将入射在物体100上的光；相机200＇，捕捉从第一发光单元230＇入射在物体100上且随后被物体100反射的光以及从第二发光单元500入射在物体100上且随后穿过物体100的光；第三发光单元600＇，设置为靠近第一发光单元230＇并且发射将入射在物体100上的光。

相机200＇可以包括将入射光转换为电信号的成像器件211和在成像器件211上形成像的光学***226。与在图3A和图3B中示出的相机200不同，根据图5中示出的示例性实施例的相机200＇可以不包括阻挡部分或全部的入射光的阻挡单元223和225。

如果物体100不具有缺陷，则从第一发光单元230＇入射在物体100上的光可以入射在相机200＇上，且可产生具有明视场的图像。即，由相机200＇的光轴与垂直于物体100的线所形成的角度θ₆和由将第一发光单元230＇和物体100相连接的线与垂直于物体100的线所形成的角度θ₅可在±10°的误差幅度内基本相同。

如果物体100具有缺陷，则因被缺陷沿其他方向反射或散射而导致光路被改变的一部分光可能不入射在相机200＇上。即，物体100的缺陷可呈现为与在相机200＇捕获的图像上的明视场相比相对暗的点。

阻挡由第一发光单元230＇发射的一部分光(例如，大约一半的光束)的阻挡单元910可以设置在第一发光单元230＇的前方。因阻挡单元910使得在入射在物体100上的光束中的仅由第一发光单元230＇发射的光束的大约一半可以被物体100反射。

如果物体100具有弯曲形状的缺陷，则由相机200＇捕获的图像可以根据缺陷的形状而是明或暗的，且可以基于捕获的图像来还原缺陷的3D形状。

第三发光单元600＇可以设置在靠近第一发光单元230＇的区域。由第三发光单元600＇发射的光可以以与由第一发光单元230＇发射的光的角度不同的角度入射在物体100上。

如果物体100不具有缺陷，则从第三发光单元600＇入射在物体100上并被物体100反射的光可以不入射在相机200＇上。即，可以在由相机200＇捕获的图像中形成暗视场。

然而，如果物体100具有缺陷，则因被缺陷沿其他方向反射或散射而导致光路被改变的一部分光可能入射在相机200＇上。即，物体100的缺陷可呈现为与在相机200＇捕获的图像上的暗视场相比相对亮的点。

第三发光单元600＇可以包括分别设置在第一发光单元230＇的两个方向上的两个照明源670和680。第一发光单元230＇和第三发光单元600＇之间的角度θ₈的范围可以为从10°至40°，但是不限于此。

第二发光单元500设置在关于物体100与第一发光单元230＇相对的方向上，并可以发射将要入射在物体100上的光。

如果物体100包括透明部分，则发射的将入射在物体100上的光可以穿过物体100并可以入射在相机200＇上。

如果物体100不具有缺陷，则已经穿过物体100的光可以入射在相机200＇上，并可以产生具有明视场的图像。即，由相机200＇的光轴与垂直于物体100的线所形成的角度θ₆以及由将第二发光单元500和物体100相连接的线与垂直于物体100的线所形成的角度θ₇可在±5°的误差幅度内基本相同。

如果物体100具有缺陷，则被缺陷阻挡的光可能不入射在相机200＇上。即，物体100的缺陷可呈现为与在相机200＇捕获的图像上的明视场相比相对暗的点。

参照图6，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备4的元件与图5的缺陷检查设备3的元件相同，除了阻挡单元910之外。

图6的缺陷检查设备4不包括设置在第一发光单元230＇前方的阻挡单元910。可以将阻挡由第二发光单元500发射的光的一部分(例如，大约光束的一半)的阻挡单元920设置在包括在缺陷检查设备4中的第二发光单元500的前方。因阻挡单元920使得仅由第二发光单元500发射的大约一半的光束可以被物体100反射、穿过物体100且随后入射在相机200＇上。

如果物体100具有弯曲形状的缺陷，则由相机200＇捕获的图像可以根据缺陷的形状而是明或暗的，且可以基于捕获的图像来还原缺陷的3D形状。

参照图7，除了阻挡单元910和第一发光单元230＇的位置之外，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备5的元件与图5的缺陷检查设备3的元件相同。

图7的缺陷检查设备5不包括阻挡单元910。包括在缺陷检查设备5中的第一发光单元230＇可以从与相机200＇的光轴OA的同轴的轴线CA对应的位置沿与同轴的轴线CA垂直的方向移位达预定的距离，并可以沿与同轴的轴线CA基本平行的方向发射光。

因此，由第一发光单元230＇发射的光可以像图5的第一发光单元230＇一样以角度θ₅入射在物体100上，并可以沿与相机200＇的光轴OA垂直的方向移位达预定距离的方向入射在相机200＇上。

即，仅由第一发光单元230＇发射的一部分光(例如，大约一半的光束)可以入射在相机200＇上。如果物体100具有弯曲形状的缺陷，则由相机200＇捕获的图像可以根据缺陷的形状而是明或暗的，且可以基于图像来还原缺陷的3D形状。

参照图8，除了阻挡单元910和第二发光单元500的位置之外，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备6的元件与图5的缺陷检查设备3的元件相同。

图8的缺陷检查设备6不包括阻挡单元910。包括在缺陷检查设备6中的第二发光单元500可以从与相机200＇的光轴OA的同轴的轴线CA对应的位置沿与同轴的轴线CA垂直的方向移位达预定的距离，并可以沿与同轴的轴线CA基本平行的方向发射光。

因此，由第二发光单元500发射的光可以像图5的第二发光单元500一样以角度θ₇入射在物体100上，并可以沿与相机200＇的光轴OA垂直的方向移位达预定距离的方向入射在相机200＇上。

即，仅由第二发光单元500发射的一部分光(例如，大约一半的光束)可以入射在相机200＇上。如果物体100具有弯曲形状的缺陷，则由相机200＇捕获的图像可以根据缺陷的形状而是明或暗的，且可以基于图像来还原缺陷的3D形状。

参照图9，除了另外设置了第六发光单元900之外，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备7的元件与图1的缺陷检查设备1的元件相同。

第六发光单元900可以设置在载物台300上，可以朝向物体100的侧表面发射光，并可以包括分别设置在物体100的两侧的两个照明装置910和920。照明装置910和920中的每个不限于特定的类型，且可以包括单个照明源或多个照明源。第六发光单元900的位置不限于图9中示出的位置。第六发光单元900可以设置在物体100的前部和/或后部，并可以朝向物体100的其他的表面发射光。前部和后部可以分别与物体100的移动方向和与移动方向相反的方向对应。

物体100可以被设置为在载物台300上是可移动的。可以在物体100沿载物台300的长度方向移动的同时对物体100的整个部分执行缺陷检查工艺。

从第六发光单元900入射的光可以被物体100散射且随后入射在相机200中包括的成像器件211上。因为第六发光单元900朝向物体100的侧表面发射光，所以由第六发光单元900发射的光可能没有被包括在物体100中的光学装置中的缺陷(诸如刮痕、凹痕或污迹)所散射，而是可能主要被包括在物体100中的光学装置的表面上的灰尘或其他异物颗粒所散射。

即，在由第六发光单元900发射光之后，仅灰尘或其他异物颗粒可能呈现在由相机200捕获的图像上。

因此，通过使用第一发光单元230、第二发光单元500或第三发光单元600产生的图像的坐标可以与通过使用第六发光单元900产生的图像的坐标进行匹配和比较，因此，可以对由灰尘或其他异物颗粒导致的缺陷和光学装置中的缺陷进行彼此的区分。这将随后在下面进行描述。

参照图10，除了另外设置了第六发光单元900之外，根据另一示例性实施例的缺陷检查设备8的元件与图4的缺陷检查设备2的元件相同。

第六发光单元900可以设置在载物台300上，并可以朝向物体100的侧表面发射光。第六发光单元900中不限于特定的类型，并可以包括单个照明源或多个照明源。

由第六发光单元900发射的光可以被物体100散射并入射在垂直相机800上。因为第六发光单元900朝向物体100的侧表面发射光，所以由第六发光单元900发射的光可能没有被包括在物体100中的光学装置中的缺陷(诸如刮痕、凹痕或污迹)所散射，而是可能主要被包括在物体100中的光学装置的表面上的灰尘或其他异物颗粒所散射。

即，在由第六发光单元900发射光之后，仅灰尘或其他异物颗粒可能呈现在由垂直相机800得到的图像上。

因此，通过使用第一发光单元230、第二发光单元500、第三发光单元600或第五发光单元830产生的图像的坐标可以与通过使用第六发光单元900产生的图像的坐标进行匹配和比较，因此，可以对由灰尘或其他异物颗粒导致的缺陷和光学装置中的缺陷进行彼此的区分。这将随后在下面进行描述。

图11是根据示例性实施例的缺陷检查方法的流程图。

参照图11，根据示例性实施例的缺陷检查方法可以包括：将物体100设置在载物台300上(S110)；通过使用第一发光单元230发射将入射在物体100上的光、通过使用反射器400将由第一发光单元230发射且随后被物体100反射的光反射到物体100上、以及由成像器件211接收从反射器400再次入射在物体100上且随后被物体100反射的光来获得第一图像(S120)；通过使用设置在关于载物台300与第一发光单元230相对的方向上的第二发光单元500发射将入射在物体100上的光、且由成像器件211接收由第二发光单元500发射并穿过物体100的光来获得第二图像(S130)；通过使用设置为靠近反射器400的第三发光单元600以与由反射器400反射的光的角度不同的角度发射将入射在物体100上的光、且由成像器件211接收从第三发光单元600入射在物体100上并被物体100散射的光来获得第三图像(S140)。

此外，获得第一图像至第三图像且随后对从第一图像至第三图像中选择的至少两个图像的坐标进行匹配(S160)且从匹配的图像检测缺陷并区分缺陷的类型(S170)。

可以通过匹配成像器件211的像素之间的间距、基于基础点重叠图像、或者通过使用其他的方法来匹配坐标。缺陷可以为刮痕、凹痕、突起、污迹、碎屑、物体100中的光学装置的缺陷、或者漂浮的异物颗粒。可以通过分析和比较图像来检测和区分缺陷。

具体地讲，与其他的缺陷不同，可以容易地去除漂浮的异物颗粒。因此，必须从捕获的图像区分出由漂浮的异物颗粒导致的缺陷。

图12A至图12H是根据图11的缺陷检查方法的用于测量和区分缺陷的图像。

参照图12A至图12H，分别示出了包括凹痕缺陷、突起缺陷、刮痕缺陷、光学装置缺陷1、光学装置缺陷2、碎屑缺陷、漂浮的异物颗粒缺陷1、漂浮的异物颗粒缺陷2的捕获图像。

图12A示出了通过使用第一发光单元230和第二发光单元500捕获的包括凹痕缺陷的图像。即，黑色的凹痕缺陷在通过使用第一发光单元230捕获的图像中是黑色的，且在通过使用第二发光单元500捕获的图像中是白色的。

图12B示出了通过使用第一发光单元230和第二发光单元500捕获的包括突起缺陷的图像。即，黑色的突起缺陷在通过使用第一发光单元230捕获的图像中是黑色的，且在通过使用第二发光单元500捕获的图像中是白色的。

可以通过由第二发光单元500捕获的图像中的黑色部分和白色部分的位置来区分凹痕缺陷和突起缺陷。例如，如果缺陷的上部是黑色的且缺陷的下部是白色的，则缺陷可能是凹痕缺陷。如果缺陷的上部是白色的且缺陷的下部是黑色的，则缺陷可能是突起缺陷

图12C示出了通过使用第一发光单元230和第二发光单元500捕获的包括刮痕缺陷的图像。刮痕缺陷可能仅显示在通过使用第一发光单元230捕获的图像中而不显示在通过使用第二发光单元500捕获的图像中。

图12D示出了通过使用第一发光单元230和第二发光单元500捕获的包括光学装置缺陷1的图像。光学装置可以为诸如移动电话的物体100中的红外滤波器，光学装置缺陷1可以仅显示在通过使用第二发光单元500捕获的图像中而不显示在通过使用第一发光单元230捕获的图像中。

图12E示出了通过使用第一发光单元230和第三发光单元600捕获的包括光学装置缺陷2的图像。光学装置缺陷2可以仅显示在通过使用第三发光单元600捕获的图像中而不显示在通过使用第一发光单元230捕获的图像中。

图12F示出了通过使用第一发光单元230和第二发光单元500捕获的包括碎屑缺陷的图像。碎屑缺陷是用于指示可能在制造工艺期间在加工过的角落处产生的任何缺陷的术语。碎屑缺陷在通过使用第一发光单元230捕获的图像中是黑色的，且在通过使用第二发光单元500捕获的图像中是白色的。

图12G和12H分别示出了通过使用第一发光单元230和第二发光单元500捕获的包括漂浮的异物颗粒缺陷1和漂浮的异物颗粒缺陷2的图像。漂浮的异物颗粒指附着于物体100的表面或设置在物体100的内部装置之间的诸如灰尘的异物颗粒。因为漂浮的异物颗粒不是物体100自身的缺陷，所以漂浮的异物颗粒可以是很容易被去除的缺陷。

漂浮的异物颗粒缺陷1和2在通过使用第一发光单元230捕获的图像和通过使用第二发光单元500捕获的图像中均可以是黑色的。

图13是根据另一示例性实施例的缺陷检查方法的流程图。

参照图13，根据另一示例性实施例的缺陷检查方法可以包括：将物体100设置在载物台300上(S210)；通过使用第一发光单元230发射将入射在物体100上的光、使用反射器400将由第一发光单元230发射且随后被物体100反射的光反射到物体100上、以及由成像器件211接收从反射器400再次入射在物体100上且随后被物体100反射的光来获得第一图像(S220)；通过使用设置在关于载物台300与第一发光单元230相对的方向上的第二发光单元500发射将入射在物体100上的光、且由成像器件211接收由第二发光单元500发射并穿过物体100的光来得到第二图像(S230)；通过使用设置为靠近反射器400的第三发光单元600以与由反射器400反射的光的角度不同的角度发射将入射在物体100上的光、且由成像器件211接收从第三发光单元600入射在物体100上并被物体100散射的光来得到第三图像(S240)；通过使用由载物台300支撑的第六发光单元900朝向物体100的侧表面发射光且通过使用成像器件211或垂直相机800接收由第六发光单元900发射并被物体100散射的光来获得第五图像或第六图像(S250)。

可以通过使用设置在关于载物台300与第二发光单元相同的方向上的第五发光单元830来沿与物体100垂直的方向发射光，且垂直相机800可以接收由第五发光单元830发射并被物体100反射的光。可以由通过垂直相机800接收的光来获得第四图像。

根据另一示例性实施例的缺陷检查方法可以包括：将从第一至第三图像中选择的至少两个图像的坐标与第五图像的坐标或第六图像的坐标进行匹配(S260)；从具有匹配的坐标的至少三个图像检测缺陷并区分缺陷的类型(S270)。

可以通过匹配相机200中的成像器件211的像素和/或垂直相机800中的成像器件(未示出)的像素之间的间距、基于基础点重叠图像、或者通过使用其他的方法来匹配坐标。缺陷可以为刮痕、凹痕、突起、污迹、碎屑、物体100中的光学装置的缺陷、或者漂浮的异物颗粒。可以通过分析和比较图像来检测和区分缺陷。

图14A至图14B是根据图13的缺陷检查方法的用于测量和在缺陷之间进行区分的图像。

图14A示出了通过使用第一发光单元230和第六发光单元900捕获的包括污迹缺陷和漂浮的异物颗粒缺陷的图像。污迹缺陷可以仅显示在通过使用第一发光单元230捕获的图像中而不显示在通过使用第六发光单元900捕获的图像中。漂浮的异物颗粒缺陷可以显示在通过第一发光单元230和第六发光单元900分别捕获的两个图像中。

图14B示出了通过使用第三发光单元600和第六发光单元900捕获的包括刮痕缺陷和漂浮的异物颗粒缺陷的图像。刮痕缺陷可以仅显示在通过使用第三发光单元600捕获的图像中而不显示在通过使用第六发光单元900捕获的图像中。漂浮的异物颗粒缺陷可以显示在通过第三发光单元600和第六发光单元900分别捕获的两个图像中。

如上所述，根据示例性实施例，缺陷检查设备可以是很小的，且缺陷检查方法和设备可以用于检测并在多种缺陷之间进行区分。

虽然已经参照附图描述了一个或多个示例性实施例，但是本领域普通技术人员应该理解的是，可以在不脱离由权利要求限定的精神和范围的情况下在此进行形式和细节方面的多种改变。

Claims (14)

1.一种缺陷检查设备，包括：

载物台，支撑物体；

第一发光单元，发射将要入射在物体上的光；

反射器，将由第一发光单元发射并被物体反射的光再次反射到物体上；

第二发光单元，设置在关于载物台与第一发光单元相对的方向上，并发射将要入射在物体上的光；

相机，包括接收被反射器反射、入射在物体上、且随后被物体反射的光以及从第二发光单元入射在物体上并穿过物体的光的成像器件；

第三发光单元，被设置为靠近反射器，并发射将要入射在物体上的光，

其中，第三发光单元发射的光以与反射器反射的光的角度不同的角度入射在物体上，成像器件接收从第三发光单元发射并入射在物体上的光中的被物体散射的一部分光。

2.如权利要求1所述的设备，其中，由相机的光轴和垂直于物体的线形成的角度与将反射器连接到物体的线和垂直于物体的线形成的角度基本相同。

3.如权利要求1所述的设备，其中，反射器是后向反射器。

4.如权利要求1所述的设备，其中，由相机的光轴和垂直于物体的线形成的角度与将第二发光单元连接到物体的线和垂直于物体的线形成的角度基本相同。

5.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括：

第四发光单元，被设置为靠近第二发光单元并以与第二发光单元发射的光的角度不同的角度将光发射在物体上。

6.如权利要求5所述的设备，其中，第三发光单元包括设置在基于反射器的两个方向上并以不同的角度将光发射在物体上的多个照明源，第四发光单元包括设置在基于第二发光单元的两个方向上并以不同的角度将光发射在物体上的多个照明源。

7.如权利要求1至权利要求6中的任意一项权利要求所述的设备，所述设备还包括：

阻挡单元，设置在成像器件的前方，并根据被反射器反射、入射在物体上且随后被物体反射的光的角度来阻挡入射在成像器件上的一部分或所有的光。

8.如权利要求1至权利要求6中的任意一项权利要求所述的设备，所述设备还包括：

第五发光单元，设置在关于载物台与第二发光单元相同的方向上，并沿与物体垂直的方向发射光；

垂直相机，接收由第五发光单元发射并被物体反射的光。

9.如权利要求1至权利要求6中的任意一项权利要求所述的设备，其中，反射器和第三发光单元被设置为使得连接反射器和物体的线与连接第三发光单元和物体的线之间形成10°至40°的角度，所述角度基于光入射在物体上的区域变化。

10.如权利要求1至权利要求6中的任意一项权利要求所述的设备，所述设备还包括：

第六发光单元，被载物台支撑，并朝向物体的侧表面发射光。

11.一种缺陷检查方法，包括：

将物体设置在载物台上；

通过使用第一发光单元发射将入射在物体上的光；

通过使用反射器将由第一发光单元发射且随后被物体反射的光再次反射到物体上、以及使用成像器件接收通过反射器再次入射在物体上且随后从物体反射的光，来获得第一图像；

通过使用设置在关于载物台与第一发光单元相对的方向上的第二发光单元发射将要入射在物体上的光；

通过使用成像器件接收由第二发光单元发射并穿过物体的光来获得第二图像；

通过使用被设置为靠近反射器的第三发光单元以与由反射器反射的光的角度不同的角度发射将要入射在物体上的光；

通过使用成像器件接收由第三发光单元入射在物体上并被物体散射的光来获得第三图像；

匹配从第一图像至第三图像中选择的至少两个图像的坐标；

从具有匹配的坐标的所述至少两个图像检测缺陷并区分缺陷的类型。

12.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

通过使用由载物台支撑的第六发光单元朝向物体的侧表面发射光；

通过使用成像器件接收由第六发光单元发射并被物体散射的光来获得第五图像；

匹配所述至少两个图像的坐标和第五图像的坐标；

从具有匹配的坐标的至少三个图像检测缺陷并区分缺陷的类型。

13.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

通过使用被设置在关于载物台与第二发光单元相同的方向上的第五发光单元沿与物体垂直的方向发射光；

通过使用垂直相机接收由第五发光单元发射并被物体反射的光来获得第四图像。

14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括：

通过使用由载物台支撑的第六发光单元朝向物体的侧表面发射光；

通过使用垂直相机接收由第六发光单元发射并被物体散射的光来获得第六图像；

匹配所述至少两个图像的坐标和第六图像的坐标；

从具有匹配的坐标的至少三个图像检测缺陷并区分缺陷的类型。