CN206224038U - 提供检查与量测的自动对焦装置 - Google Patents

Abstract

一种提供检查与量测的自动对焦装置，其特征在于：其包含有：一量距单元；一检测单元；以及一控制单元；其中，所述量距单元提供至少一待测物的信息或位于该至少一待测物的至少一目标的信息给所述控制单元，所述控制单元依据该至少一待测物的信息或依据该至少一目标的信息或计算该至少一待测物的信息或计算该至少一目标的信息，以使所述承台调整位于该承台上的该待测物与该视觉模块之间的距离。以此能由控制单元控制承台以调整待测物在一第三轴向的位置，故能够使视觉模块能够确实完成待测物的对焦程序，所以视觉模块能够在不平坦表面且不共面的待测物取得清晰且可利用的影像。

Description

提供检查与量测的自动对焦装置

技术领域

本实用新型涉及一种提供检查与量测的自动对焦装置，尤其涉及一种自动对焦的检测装置。

背景技术

高精度光学检测技术，广泛地应用于检测技术中，如面板、晶圆、晶粒或电子零件。

但现有的高精度光学装置于检测时，若未对焦则高精度光学装置无法取得有效的图像。虽可采用自动对焦***克服前述的无法有效取得有效的图像的缺点，但自动对焦***是微量移动镜头方式，以进行图像元素的对比分析，藉以寻找最适当的取像焦距，但自动对焦的距离会受到限制，所以自动对焦***无法适用于对焦距离大与精度要求高的情况，故现有的解决方式是以人工调整检测平台与对焦，并进行随机抽检。

如上所述，现有的自动对焦***具有对焦距离大与精度要求高的限制，而人工调整则具有耗时与耗工的缺点，故现有的高精度光学检测技术仍有可改善的空间。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种提供检查与量测的自动对焦装置，藉由改变待测物于一第三轴向位置，而使视觉模块能够达到对焦的效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种提供检查与量测的自动对焦装置，其包含有：

一量距单元；

一检测单元，其相邻于所述量距单元，该检测单元具有一视觉模块与一承台，该视觉模块位于该承台的上方；以及

一控制单元，其讯号连接该量距单元与该检测单元；

其中，所述量距单元提供至少一待测物的信息或位于该至少一待测物的至少一目标的信息给所述控制单元，所述控制单元依据该至少一待测物的信息或依据该至少一目标的信息或计算该至少一待测物的信息或计算该至少一目标的信息，以使所述承台调整位于该承台上的该待测物与该视觉模块之间的距离。

上述方案中，所述检测单元还具有一位移模块，该位移模块设于所述承台的下方。

上述方案中，所述量距单元具有一读取模块，该读取模块位于所述承台的上方。

进一步，所述读取模块为一雷射测距仪、一雷射测厚仪、一读码器或一远红外线传感器。

如上所述，所述待测物的形状可能为矩形、圆形或多边形，待测物的表面可能为曲面、凹弧面、凸弧面或一凹凸面。藉由上述信息，控制单元是控制承台，以调整待测物在一第三轴向位置，故能够使视觉模块能够确实完成待测物的对焦程序，所以视觉模块能够在不平坦表面且不共面的待测物取得清晰且可利用的影像。

另外，所述量距单元能够针对多个待测物或特定待测物进行撷取信息。于此所述信息为量距；以及检测单元能够针对多个待测物或特定待测物进行检测。

本实用新型藉由量测待测物的高度或厚度，位移模块依据前述的厚度或高度，以调整待测物在第三轴向的位置，故能够使视觉模块能够确实完成待测物的对焦程序，所以视觉模块能够于不平坦表面且不共面的待测物取得清晰且可利用的影像。

附图说明

图1为本实用新型一种提供检查与量测的自动对焦装置的示意图；

图2为本实用新型一种提供检查与量测的自动对焦装置的相关方法的流程图；

图3为至少一待测物与一量距单元的示意图；

图4为至少一待测物与一托盘的局部示意图；

图5为至少一待测物与一检测单元的示意图；

图6为至少一待测物与检测单元的示意图。

以上附图中：1、量距单元；11、读取模块；2、检测单元；20、承台；21、位移模块；22、视觉模块；3、控制单元；40、待测物；41、托盘；42、对位记号；S1、第一步；S2、第二步。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：

配合参考图1所示，本实用新型一种提供检查与量测的自动对焦装置的第一实施例，其包含有一量距单元1、一检测单元2与一控制单元3。

量距单元1具有至少一读取模块11。在一个实施例中，读取模块11能够为一雷射测厚仪或一雷射测距仪。在又一个实施例中，读取模块11能够为一读码器或一远红外线传感器。

检测单元2相邻于量距单元1，检测单元2具有一承台20、一位移模块21与一视觉模块22。位移模块21设于承台20的下方，位移模块21使承台20进行一第一轴向、一第二轴向、一第三轴向或第一轴向至第三轴向移动，前述第一轴向至第三轴向可视为X轴向、Y轴向与Z轴向，但不限制。视觉模块22设于承台20的上方。上述读取模块11可设与承台20的上方或承台20的上方与下方。

控制单元3讯号连接检测单元2与量距单元1。

其中，所述量距单元1提供至少一待测物40的信息或位于该至少一待测物40的至少一目标的信息给所述控制单元3，所述控制单元3依据该至少一待测物40的信息或依据该至少一目标的信息或计算该至少一待测物40的信息或计算该至少一目标的信息，以使所述承台20调整位于该承台20上的待测物40与该视觉模块22之间的距离。

请配合参考图2所示，本实用新型一种提供检查与量测之自动对焦方法，其步骤包含有：

第一步S1，量测至少一待测物的表面高度或厚度。如图3与图4所示，至少一待测物40放置于一托盘41，托盘41具有至少一对位记号42。对位记号42相邻于待测物40。举例而言，待测物40为面板、晶圆、晶粒或电子零件。

托盘41位于承台20的顶端。托盘41可利用夹具、箝制工具或机械装置固定于承台20的顶端。若读取模块11仅设于承台20的上方，读取模块11先读取对位记号42，以确认待测物40是否位于读取模块11可读取待测物40位置。若待测物40已位于读取模块11可读取位置，则承台20停止作动。若待测物40未位于读取模块11可读取位置，则承台20则将待测物40移动至读取模块11可读取位置。

读取模块11为雷射测距仪，则读取模块11撷取位托盘41顶端至少一待测物40高度，前述高度为拖盘41的顶端至待测物40的顶端的距离。读取模块11将前述高度转转换为一高度信息。

若待测物40为多个，并且待测物40顶端可能有高低起伏的现象。承台20在第一轴向移动、第二轴向移动或第一轴向与第二轴向组合移动，进而改变待测物40相对于读取模块11的位置，以使读取模块11能撷取多个待测物40的高度。读取模块11将至少一高度信息传送给控制单元3，控制单元3接收至少一高度信息。控制单元3将所接收的高度信息予以平均，而得出一高度平均信息。高度平均信息包含有待测物40的平均高度与待测物40相对于托盘41的位置。

或者，如上所述多个高度信息被控制单元3所接收，但于此步骤中，控制单元3不将多个高度信息予以平均。

或者，各待测物40具有至少一目标，读取模块11撷取至少一目标的信息，并将所撷取该至少一目标的信息转换为至少一目标信息，再将该至少一目标信息传送给控制单元3。

若读取模块11设于载台10的上方与下方，并且读取模块11为雷射测厚仪，则读取模块11量测待测物40托盘41的总厚度，该总厚度为待测物40的顶端至托盘41的底端的距离。读取模块11将前述总厚度转换为一厚度信息，并将厚度信息传送给控制单元3。控制单元3接收厚度信息。若读取模块11传送多个厚度信息给控制单元3，控制单元3将所接收的厚度信息予以平均，而得出一厚度平均信息。厚度平均信息包含待测物40与托盘41的平均总厚度，以及待测物40相对于托盘41的位置。

或者，如上所述的多个厚度信息被控制单元3所接收，但于此步骤中，控制单元3未将多个厚度信息予以平均。

若读取模块11为一读码器或一远红外线传感器，则待测物40的高度或厚度可于另一制程先行量测，当读取模块11读取位于待测物40的条形码或芯片后，或者该读取模块11读取位于托盘41的条形码或芯片后，读取模块11取得待测物40的高度或厚度，如上所述，读取模块11现将高度信息或厚度信息传送给控制单元3，以使控制单元3得出高度平均信息或厚度平均信息。

另外，若待测物40的表面具有高低起伏，或为一不规则凹凸面，或为一曲面，则读取模块11撷取待测物40的表面信息，再将该表面信息传送给控制单元3，控制单元3计算该表面信息，以得出待测物40的表面状态，以及前述的高度信息或厚度信息。如前所述，当读取模块11撷取表面信息时，承台20也会配合待测物40的位置，而进行第一轴向移动、第二轴向移动或第一轴向与第二轴向的组合移动。

综合上述，量距单元1提供至少一待测物40的信息或位于该至少一待测物40的至少一目标的信息给控制单元3。或者量距单元1能够针对多个待测物40或特定的待测物40进行撷取信息。于此所述的信息为量距，但不限定。

第二步S2，进行一焦距调整。请配合参考图5所示，承台20将待测物40连同托盘41移动至检测单元2的视觉模块22的下方。

视觉模块22撷取待测物40与对位记号42的影像信息，并将影像信息传送给控制单元3，该影像信息包含待测物40与对位记号42之间的相对距离。控制单元3依据影像信息，以判断待测物40是否处于设置位置。

若否，则检查单元2的位移模块21使承台20进行一第一轴向移动、一第二轴向移动或第一轴向与第二轴向的组合移动，而使位于承台20顶端的待测物40回复至设置位置。

或者，控制单元3通知工作人员，而使工作人员将未位于设置位置的待测物40回复至设置位置。

若待测物40已位于设置位置，则控制单元3依据上述的厚度信息或高度信息，以控制位移模块21，而使承台20进行一第三轴向移动，如第6图所示。待承台20于第三轴向移动至一预定距离后，位移模块21停止动作。

视觉模块22撷取待测物40的待测影像信息，并将待测影像信息传送控制模块3，控制模块3依据待测影像信息，以检测待测物40。

控制单元3也可依据待测影像信息或上述影像信息，以判断待测物40于外观是否有瑕疵，该瑕疵系为破损或尺寸不合。若有瑕疵产生，则控制单元3通知工作人员，以取出或置换具有瑕疵的待测物40；或者控制单元3记忆或记号有瑕疵的待测物40，以于后续制程再进一步处理。

若更进一步论述图5与图6，如图5所示，依据高度信息或厚度信息，待测物40的厚度或高度较其余的待测物40为厚或高，故位移模块21可选择不动，或者沿着第三轴向朝远离视觉模块22的方向移动一距离，以符合视觉模块22的焦距。

如图6所示，依据高度信息或厚度信息，待测物40的厚度或高度较其余的待测物40为薄或低，位移模块21系沿着第三轴向朝向视觉模块22的方向移动一距离，以符合视觉模块22的焦距。

如上所述，控制单元3依据至少一待测物40的信息或依据至少一目标的信息或计算至少一待测物40的信息或计算该至少一目标的信息，以使承台20调整位于承台20的待测物40与视觉模块22之间的距离。于此所述的信息为上述的厚度信息或高度信息，前述的计算可视为平均。经平均的至少一待测物40的信息系转换为厚度平均信息或高度平均信息。经平均的至少一目标的信息系转换为目标平均信息。

另外，控制模块3也可依据多个信息，而使视觉模块22依序撷取位于不同位置的待测物40的影像。或者依据高度平均信息或厚度平均信息，而使承台20维持第三轴向的一固定位置，以使视觉模块22撷取待测物40的影像。故视觉模块22能够单点量测待测物40，再由承台20将所欲检测的单点或待测物40，移动至视觉模块22的下方，并依据前述的信息调整承台20于第三轴向的位置，以利进行取像。

再者，控制单元3也可由视觉模块22所撷取的影像，判断待测物40的形状，举例而言，若待测物40为圆形、矩形、多角形或不规则形，控制单元3可由所撷取的影像判断出。举例而言，若待测物40为曲面物体，可藉由承台20第一轴向及第二轴向的移动取得曲面上的多点测距值，并使控制单元3描绘出曲面的轮廓及分析计算曲面状况。

再一，检测单元2能够针对多个待测物40或特定的待测物40进行检测。

综合上述，待测物40的形状可能为矩形、圆形或多边形，待测物40的表面可能为曲面、凹弧面、凸弧面或一凹凸面。本实用新型藉由量测待测物40的高度或厚度。位移模块21依据前述的厚度或高度，以调整待测物40在第三轴向的位置，故能够使视觉模块22能够确实完成待测物40的对焦程序，所以视觉模块22能够于不平坦表面且不共面的待测物40取得清晰且可利用的影像。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提供检查与量测的自动对焦装置，其特征在于：其包含有：

一量距单元；

一检测单元，其相邻于所述量距单元，该检测单元具有一视觉模块与一承台，该视觉模块位于该承台的上方；以及

一控制单元，其讯号连接该量距单元与该检测单元；

其中，所述量距单元提供至少一待测物的信息或位于该至少一待测物的至少一目标的信息给所述控制单元，所述控制单元依据该至少一待测物的信息或依据该至少一目标的信息或计算该至少一待测物的信息或计算该至少一目标的信息，以使所述承台调整位于该承台上的该待测物与该视觉模块之间的距离。

2.根据权利要求1所述提供检查与量测的自动对焦装置，其特征在于：所述检测单元还具有一位移模块，该位移模块设于所述承台的下方。

3.根据权利要求1所述提供检查与量测的自动对焦装置，其特征在于：所述量距单元具有一读取模块，该读取模块位于所述承台的上方。

4.根据权利要求3所述提供检查与量测的自动对焦装置，其特征在于：所述读取模块为一雷射测距仪、一雷射测厚仪、一读码器或一远红外线传感器。