TW201833513A - 三維測量裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種可謀求抑制三維測量之測量精度的降低之三維測量裝置。
基板檢查裝置1具備有:投影裝置4,對印刷基板2投影條紋圖案;相機5,對印刷基板2上投影有條紋圖案之部分進行拍攝;及控制裝置6,實施基板檢查裝置1內的各種控制。投影裝置4具有發出既定的光之光源4a、或將來自該光源4a的光轉換成條紋圖案之DMD4b等,在每單位時間以既定的幀數將條紋圖案投影到印刷基板2。控制裝置6係在既定數幀份的條紋圖案投影期間的前後設定可投影既定的全黑圖案之1幀份的全黑圖案投影期間,在條紋圖案投影期間前的全黑圖案投影期間中開始相機5的拍攝處理,且在條紋圖案投影期間後的全黑圖案投影期間中結束相機5的拍攝處理。
Description
本發明係利用相移法等進行三維測量之三維測量裝置。
一般而言,在印刷基板安裝電子零件的製造線中,首先,對印刷基板的既定位置焊膏(焊料印刷步驟)。接著,對印刷基板的既定位置塗布接著劑(接著劑塗布步驟)。其次,對印刷基板安裝電子零件(安裝步驟)。此處,電子零件係呈藉由焊膏的黏性或接著劑而被暫時固定的狀態。之後,印刷基板朝回焊爐被引導,進行焊接(回焊步驟)。
在此種製造線中,例如在零件安裝前設置有檢查焊膏的印刷狀態、接著劑的塗布狀態之基板檢查裝置等。以往,已提出各種三維測量裝置作為基板檢查裝置。其中,使用相移法的三維測量裝置係為週知。
在使用相移法的三維測量裝置中,具備由發出既定光的光源、及將來自該光源的光轉換成既定的條紋圖案之光柵等所構成的投影手段,藉由該投影手段對被測量物投影條紋圖案。
然後,使用配置在被測量物正上方的拍攝手 段來對投影至被測量物上的條紋圖案進行攝像。就拍攝手段而言,係使用由透鏡及拍攝元件等所構成的CCD相機等。
在上述構成之下,由拍攝手段拍攝並取得的圖像資料上之各像素的光的強度(亮度)I係以下式(U1)給定。
I=f‧sin+e...(U1)
其中,f:增益,e:偏移(offset),:條紋圖案的相位。
接著,依序切換上述光柵的位置,使條紋圖案的相位例如以90°逐次進行4種(+0、+90°、+180°、+270°)的相移,並且在相位不同的各條紋圖案下進行拍攝。
藉此,可在相位不同的各條紋圖案下所拍攝之具有強度分布I0、I1、I2、I3的圖像資料。進而,可依據下式(U2)求得相位。
=tan-1[(I1-I3)/(I2-I0)]...(U2)
可使用此相位,依據三角測量的原理,求取被測量物上之各座標(X,Y)的高度(Z)。
一般而言,在利用相移法的三維測量裝置中,為了提高測量精度,係投影具有正弦波狀之光強度分布的條紋圖案。然而,要投影具有良好精度之理想的正弦波狀的光強度分布之條紋圖案是非常困難的。
有鑑於此,近年來,亦見有一種使用數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device:以下,稱為「DMD 」。)來投影條紋圖案之三維測量裝置(例如,參照專利文獻1)。
藉由使用DMD,可更正確地呈現條紋圖案的中間階度,所以可使所投影的條紋圖案接近更理想的正弦波狀光強度分布,能夠謀求測量精度的提升。
[專利文獻1]日本特開2015-1381號公報
然而,在DMD中,藉由依各像素使1幀(例如1/60秒)中的負載比(duty ratio)變化,而呈現出以幀單位成為所期望的亮度之光(參照圖4)。
因此,如圖8所示,在既定的條紋圖案(例如圖案1)之既定數幀份的投影期間中之1幀期間的中途,於對該既定的條紋圖案進行拍攝之拍攝處理(曝光處理)開始時或結束的情況下,DMD的各像素以幀單位所呈現的光的亮度(基於負載比的階度),未適當地反映於藉由拍攝手段所取得的圖像資料,而有三維測量的測量精度降低之虞。
本發明係有鑑於上述情事而完成者,其目的在提供一種可達成抑制三維測量之測量精度的降低之三維測量裝置。
以下,針對適於解決上述課題之各手段,分項進行說明。此外,依需要,在對應的手段附註特有的作用效果。
手段1. 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件(例如DMD),能夠在每單位時間以既定的幀數(例如,每1秒60幀)對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素(例如微鏡)呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以能夠對前述被測量物投射的方式反射之第1狀態(開啟狀態)、以及與前述第1狀態不同的第2狀態(關閉狀態),並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,而可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為, 在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝(曝光)的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,於前述既定數幀份之條紋圖案投影期間的前後,設定可投影既定的全黑圖案之至少1幀份的全黑圖案投影期間,在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間前的前述全黑圖案投影期間中,開始進行前述拍攝處理,且在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間後的前述全黑圖案投影期間中,結束前述拍攝處理。
此處,「全黑圖案」意指投影區域整個區域變黑(變漆黑)的光學影像。亦即,在投影了「全黑圖案」的情況,光完全不會照射到投影區域整個區域,在投影區域整個區域亮度值會成為「0」的狀態。因此,在「全黑圖案投影期間」,會成為在至少1幀全期間,光完全不會照射到投影區域整個區域之狀態。
藉此,即便在「全黑圖案投影期間」進行了拍攝處理(曝光處理),在此期間光不會射入拍攝手段,仍不會有電荷儲存於拍攝元件的情況。因此,也可將能夠投影既定的全黑圖案之「全黑圖案投影期間」,改稱為光不會被投射到被測量物之「非投影期間」。
此外,以「全黑圖案」的生成方法而言,係可列舉:例如在1幀全期間將反射型光調變元件的所有像素設為上述第2狀態(關閉(off)狀態)之方法、關閉光源之 方法、藉由另外設置的光閘(shutter)進行遮光之方法等。
根據上述手段1,因為是使用DMD等反射型光調變元件對被測量物投影條紋圖案,所以比起像以往那樣使用光柵等來投影並拍攝條紋圖案的情況,在進行三維測量方面,可取得精度更佳的圖像資料。
再者,本手段中,係在全黑圖案投影期間中使拍攝處理開始及結束。如上述,在全黑圖案投影期間中,光不會射入拍攝手段,電荷不會儲存於拍攝元件。因此,可僅對在既定數幀份的條紋圖案投影期間被投影的光進行拍攝(曝光)。
藉此,反射型光調變元件的各像素於幀單位所呈現之光的亮度(根據負載比的階度),會被適當地反映於藉拍攝手段所取得的圖像資料。結果,可謀求抑制三維測量之測量精度的降低。
手段2. 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及 圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1狀態、以及不同於前述第1狀態的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,與前述既定數幀份之條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行前述拍攝處理,且與前述既定數幀份之條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步地結束前述拍攝處理。
根據上述手段2,可與反射型光調變元件之幀的切換時序同步地使拍攝處理開始及結束。結果,可達成與上述手段1同樣的作用效果。
手段3. 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠 在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以能夠對前述被測量物投射的方式反射之第1狀態、以及與前述第1狀態不同的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,構成在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間之前後的至少一者,可設定能夠投影既定的全黑圖案之至少1幀份的全黑圖案投影期間,在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間前的前述全 黑圖案投影期間中,開始進行前述拍攝處理,或者與前述既定數幀份之條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行前述拍攝處理,且,在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間後的前述全黑圖案投影期間中,結束前述拍攝處理,或者與前述既定數幀份的條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步地結束前述拍攝處理。
根據上述手段3,拍攝處理的開始或結束之其中一者,係在全黑圖案投影期間中進行,另一者則是與反射型光調變元件之幀的切換時序同步地進行。結果,可發揮與上述手段1、2同樣的作用效果。
手段4. 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量, 前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1狀態、以及不同於前述第1狀態的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,與前述既定數幀份的條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行前述光源的點亮處理,且,與前述既定數幀份的條紋圖案投影期間之最後的幀的結束時序同步地結束前述光源的點亮處理。
根據上述手段4,與反射型光調變元件之幀的切換時序同步地使光源的點亮處理開始及結束。藉此,由於光只會在既定數幀份之條紋圖案投影期間之間投射到被測量物,所以無論拍攝處理之開始及結束時序為何,皆可僅對在既定數幀份的條紋圖案投影期間所投影的光進行拍攝(曝光)。結果,可發揮與上述手段1同樣的作用效果。
手段5. 如手段1至4中任一手段之三維測量裝 置,其中前述反射型光調變元件係具備活動鏡作為前述像素的數位微鏡裝置(DMD),該活動鏡係以既定軸為中心能夠擇一地擺動位移至使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1傾斜狀態、以及不同於前述第1傾斜狀態的第2傾斜狀態。
與液晶裝置相比,DMD之各像素的動作高速,且因偏光板等所導致之光損失也較少,所以根據上述手段5,可容易取得高畫質、高解像度之圖像資料。
手段6. 如手段1至5中任一手段之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係構成為可生成具有正弦波狀的光強度分布之光圖案,作為前述條紋圖案,
前述圖像取得手段係構成為藉由依序投影且拍攝相位不同的複數種條紋圖案,而可取得光強度分布不同的複數個圖像資料,
前述圖像處理手段係構成為依據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,而能夠利用相移法執行前述被測量物之三維測量。
根據上述手段6,由於係使用DMD等的反射型光調變元件對被測量物投影條紋圖案,所以相較於如以往那樣使用光柵等來投影並拍攝條紋圖案之情況,可取得具有更接近理想的正弦波之光強度分布的圖像資料。
此外,如相移法所示,在依據於相位不同的條紋圖案下所拍攝之複數個圖像資料的亮度值的差異來進行三維測量的構成中,即使亮度值的誤差只有一點點,也會有對測量精度造成很大的影響之虞慮。因此,根 據本手段的構成,更能達成上述手段1等的作用效果。
手段7. 如手段1至6中任一手段之三維測量裝置,其中前述被測量物係印刷有焊膏之印刷基板、或塗布有接著劑之印刷基板。
根據上述手段7,可進行印刷於印刷基板之焊膏、或塗布於印刷基板之接著劑的高度測量等。而且,在焊膏或接著劑的檢查中,可依據其測量值進行焊膏或接著劑之良否判定。因此,在此檢查中,可達成上述各手段之作用效果,而能夠以良好精度進行良否判定。結果,可謀求提升基板檢查裝置之檢查精度。
1‧‧‧基板檢查裝置
2‧‧‧印刷基板
4‧‧‧投影裝置
4a‧‧‧光源
4b‧‧‧數位微鏡裝置(DMD)
4c‧‧‧投影透鏡
5‧‧‧相機
6‧‧‧控制裝置
41‧‧‧微鏡
41a‧‧‧擺動軸
圖1係示意地顯示基板檢查裝置之概略構成圖。
圖2係顯示基板檢查裝置的電性構成之方塊圖。
圖3係示意地表示DMD的反射面之部分放大平面圖。
圖4係表示各像素的亮度與微鏡的開啟(ON)時間之關係的圖。
圖5係用以說明投影裝置及相機的處理動作之時間圖。
圖6係用以說明第2實施形態之投影裝置及相機的處理動作之時間圖。
圖7係用以說明第3實施形態之投影裝置及相機的處理動作之時間圖。
圖8係用以說明習知之投影裝置及相機的處理動作之時間圖。
[第1實施形態]
以下,針對一實施形態,邊參照圖式邊說明。圖1係示意地表示具備本實施形態的三維測量裝置之基板檢查裝置1之概略構成圖。如同圖所示,基板檢查裝置1具備有:載置台3,用以載置作為被測量物的印刷基板2,該被測量物係印刷有屬於測量對象之焊膏;作為投影手段的投影裝置4,對印刷基板2的表面從斜上方投影既定的條紋圖案(具有正弦波狀的光強度分布之光圖案);作為拍攝手段的相機5,用以拍攝印刷基板2上之被投影有條紋圖案的部分;及控制裝置6,用以實施投影裝置4或相機5的驅動控制等基板檢查裝置1內之各種控制、圖像處理、演算處理。控制裝置6係構成本實施形態的圖像取得手段及圖像處理手段。
載置台3設有馬達15、16,構成為藉由該馬達15、16受控制裝置6所驅動控制,使載置於載置台3上的印刷基板2朝任意方向(X軸方向及Y軸方向)滑動。
投影裝置4具備發出既定光的光源4a、將源自該光源4a的光轉換成條紋圖案之作為反射型光調變元件的數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device)(以下,稱為「DMD」。)4b等,每單位時間以既定的幀數(例如,每1秒,60幀:60FPS)對印刷基板2投影條紋圖案等的光學影像。
在投影裝置4中,從光源4a發出的光係藉由聚 光透鏡(省略圖示)等被引導至DMD4b。接著,當在DMD4b的反射面選擇性地經反射且調變的光被引導至投影透鏡4c時,該光便藉由投影透鏡4c投射至印刷基板2。
本實施形態中,係採用射出白色光的燈光源(lamp light source)作為光源4a。當然,光源4a並未限定於此,例如,亦可採用LED光源或雷射光源等。又,不限於白色光,例如亦可採用射出近紅外光等其他光的光源。
此外,本實施形態中所使用的DMD4b係週知構成。以下,參照圖3,說明DMD4b的基本構成。圖3係示意地表示DMD4b的反射面之部分放大平面圖。
DMD4b具有可相互獨立地進行驅動控制之俯視呈矩形狀的多數微鏡(活動鏡)41被二維配列於矽基板上而成之構成。各微鏡41係分別構成DMD4b的1像素。
各微鏡41係以其一對角線作為擺動軸41a且以可擺動的方式支持,並藉由對配設於其背側之圖示的電極施加驅動電壓而產生靜電吸引力,而成為傾斜的狀態。
據此,藉由對施加於各像素的驅動電壓進行控制,各微鏡41係可在對DMD4b的基準面例如傾斜+10°的第1傾斜狀態(以下,稱為「開啟狀態」)與傾斜-10°的第2傾斜狀態(以下,稱為「關閉狀態」)兩者之間擇一地作切換。
在光從光源4a射入開啟狀態的微鏡41之情況下,在該微鏡41反射的反射光會射入投影透鏡4c,並經 由投影透鏡4c投影到印刷基板2。
另一方面,在光從光源射入關閉狀態的微鏡41之情況,在該微鏡41反射的反射光不會射入投影透鏡4c,而會朝既定的光吸收體(省略圖示)投射。亦即,不會朝印刷基板2投射,而會在印刷基板2上投影黑點。
又,如圖4所示,DMD4b係高速地進行開啟一關閉控制,例如藉由脈衝寬度調變(PWM),使處於各微鏡41之1幀期間中的開啟狀態的時間比例(負載比)改變,可按各像素進行例如256階度的階度呈現。
接著,利用根據預先設定的投影圖案資訊所產生的控制信號,對二維配列於DMD4b上的各微鏡41分別個別地進行驅動控制,藉此可將依據投影圖案資訊所調變的條紋圖案(具有正弦波狀的光強度分布之光圖案)等的光學影像投影到印刷基板2上。
相機5係由透鏡、拍攝元件等所構成。本實施形態中,係採用CMOS感測器作為拍攝元件。當然,拍攝元件並不限定於此,例如亦可採用CCD感測器等。
由相機5所拍攝並取得的圖像資料係在該相機5內部轉換成數位信號後,再以數位信號的形式輸入控制裝置6,被記憶在後述的圖像資料記憶裝置24。接著,控制裝置6係根據該圖像資料,實施後述的圖像處理、演算處理等。
在此,說明關於控制裝置6的電性構成。如圖2所示,控制裝置6係具備有:掌管基板檢查裝置1整體的控制之CPU及輸入輸出介面21(以下,稱為「CPU等21」) ;由鍵盤、滑鼠或觸控面板等所構成之作為「輸入手段」的輸入裝置22;CRT或液晶等之具有顯示畫面之作為「顯示手段」的顯示裝置23;用以記憶由相機5所拍攝並取得的圖像資料等之圖像資料記憶裝置24;用以記憶各種演算結果之演算結果記憶裝置25;以及用於預先記憶印刷基板2的設計資訊、投影裝置4所生成之條紋圖案等之投影圖案資訊等的各種資訊之設定資料記憶裝置26等。此外,此等各裝置22~26係電性連接於CPU等21。
其次,參照圖5,詳細說明藉由基板檢查裝置1依各印刷基板2的各檢查區域所進行之檢查程序(examination routine)。圖5係用以說明投影裝置4及相機5的處理動作之時間圖。
此檢查程序係以控制裝置6(CPU等21)執行。本實施形態中,針對各檢查區域,分別進行四次圖像取得處理,藉此取得光強度分布不同的4種圖像資料。
控制裝置6首先對馬達15、16進行驅動控制以使印刷基板2移動,使相機5的視野(拍攝範圍)對準印刷基板2上的既定檢查區域。此外,檢查區域係為以相機5的視野大小為1單位將印刷基板2的表面預先分割當中的一個區域。
繼之,控制裝置6係依據時脈信號等於既定的時序(timing)開始進行1幀份的全黑圖案生成處理。
具體而言,驅動控制投影裝置4,執行DMD4b的全像素(所有的微鏡41)在1幀全期間成為關閉狀態的處理。藉此,不論光源4a是否有點亮,對印刷基板2而言 ,在1幀全期間沒有持續從投影裝置4投射光,而成為投影了全黑圖案的狀態。
又,在此全黑圖案投影期間中的既定時序,開始進行光源4a的點亮處理。此外,在本實施形態中,在一個檢查區域之四次拍攝處理結束為止的期間,光源4a的點亮期間持續。
再者,在此全黑圖案投影期間中的既定時序(圖5的例子中,為光源4a的點亮後)中,驅動控制相機5以開始進行第一次拍攝處理(曝光處理)。然而,在全黑圖案的投影期間中,光沒有入射至相機5,所以不會有電荷儲存於拍攝元件的情況。
控制裝置6係在上述全黑圖案投影期間(全黑圖案生成處理)結束後,執行第一次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,將相位不同的4種條紋圖案中的第一個條紋圖案(相位「0°」的圖案1)的生成處理執行既定數幀份(圖5的例子中,2幀份)。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第一個條紋圖案之狀態。此外,在此期間,利用相機5的第一次拍攝處理係持續執行。
控制裝置6係在第一次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理)結束後,執行上述同樣的1幀份之全黑圖案生成處理,而設成對印刷基板2投影了全黑圖案的狀態。
接著,在此全黑圖案投影期間中的既定時序,結束第一次拍攝處理,並開始進行第二次拍攝處理。 此外,藉由相機5拍攝並取得的圖像資料,係在各拍攝處理結束後,轉送到圖像資料記憶裝置24並記憶。
控制裝置6係在上述全黑圖案投影期間(全黑圖案生成處理)結束後,執行第二次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,將第二個條紋圖案(相位「90°」的圖案2)的生成處理執行既定數幀份(圖5的例中,2幀份)。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第二個條紋圖案之狀態。此外,在此期間,利用相機5的第二次拍攝處理係持續執行。
控制裝置6係在第二次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理)結束後,執行上述同樣的1幀份的全黑圖案生成處理,而設成對印刷基板2投影了全黑圖案的狀態。接著,在此全黑圖案投影期間中的既定時序,結束第二次拍攝處理,並且開始第三次拍攝處理。
控制裝置6係在上述全黑圖案投影期間(全黑圖案生成處理)結束後,執行第三次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,將第三個條紋圖案(相位「180°」的圖案3)的生成處理執行既定數幀份(圖5的例子中,2幀份)。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第三個條紋圖案之狀態。此外,在此期間,利用相機5的第三次拍攝處理係持續執行。
控制裝置6係在第三次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理)結束後,執行上述同樣的1幀份的全黑圖案生成處理,而設成對印刷基板2投影了全黑圖案的狀態。然後,在此全黑圖案投影期間中的既定時序,結束 第三次拍攝處理,並開始第四次拍攝處理。
控制裝置6係在上述全黑圖案投影期間(全黑圖案生成處理)結束後,執行第四次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,將第四次條紋圖案(相位「270°」的圖案4)的生成處理執行既定數幀份(圖5的例子中,2幀份)。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第四個條紋圖案之狀態。此外,在此期間,利用相機5的第四次拍攝處理係持續執行。
控制裝置6係在第四次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理)結束後,執行上述同樣的1幀份的全黑圖案生成處理,而設成對印刷基板2投影了全黑圖案的狀態。然後,在此全黑圖案投影期間中的既定時序,結束第四次拍攝處理。又,在此全黑圖案投影期間中的既定時序,結束光源4a的點亮處理(圖5的例子中,第四次拍攝處理結束後)。
如上述,藉由進行上述4次的圖像取得處理,取得對既定的檢查區域進行三維測量時所需要的光強度分布不同的4種圖像資料。
繼之,控制裝置6係根據以上述方式取得的4種圖像資料(各像素的亮度值),藉由在習知技術中所說明的週知相移法,進行三維測量(高度測量),將此測量結果記憶於演算結果記憶裝置25。
其次,控制裝置6係依據三維測量結果(各座標的高度資料),進行焊膏的良否判定處理。具體而言,控制裝置6係依據以上述方式獲得的檢查區域的測量結 果,檢測變得比基準面更高之焊膏的印刷範圍,並對在此範圍內的各部位的高度進行積分,藉此算出所印刷之焊膏的量。
接著,控制裝置6係將以此方式所求得之焊膏的位置、面積、高度或量等的資料,與預先記憶在設定資料記憶裝置26的基準資料(Gerber Data等)作比較判定,藉由比較結果是否在容許範圍內,來判定此檢查區域之焊膏印刷狀態的良否。
在進行此處理的期間,控制裝置6係驅動控制馬達15、16以使印刷基板2朝下一個檢查區域移動,之後,在全部的檢查區域中反覆進行上述一連串的處理,藉此完成印刷基板2整體的檢查。
如以上詳述,根據本實施形態,使用DMD4b對印刷基板2投影條紋圖案,可更正確地呈現條紋圖案的中間階度,所以可使投影的條紋圖案接近更理想的正弦波狀的光強度分布。結果,在利用相移法進行三維測量方面,可取得精度更佳的圖像資料。
再者,本實施形態中,係於既定數幀份之條紋圖案投影期間的前後,設定1幀份的全黑圖案投影期間,並在該全黑圖案投影期間中使相機5的拍攝處理開始及結束。在全黑圖案投影期間,光不會射入相機5,電荷不會儲存於拍攝元件,所以可僅對在既定數幀份的條紋圖案投影期間所投影的光進行拍攝。
藉此,DMD4b的各像素以幀單位呈現之光的亮度(基於負載比的階度),會被適當地反映在藉由相機5 所取得的圖像資料。結果,可達成抑制利用相移法所進行之三維測量中的測量精度降低。
[第2實施形態]
其次,參照圖6,詳細說明關於第2實施形態。圖6係用以說明本實施形態的投影裝置4及相機5的處理動作之時間圖。此外,關於與上述第1實施形態重複的部分,係使用同一構件名稱、同一符號等,以省略其詳細說明,並且,以下主要係說明與第1實施形態不同的部分。
在本實施形態之各檢查區域的檢查程序中,首先驅動控制馬達15、16以使印刷基板2移動,使相機5的視野(拍攝範圍)對準印刷基板2上的既定檢查區域。
接著,控制裝置6係依據時脈信號等,在既定時序執行1幀份之不使用的間隔期間(interval period)的設定處理。在此,不使用的意思是指不論是否有對印刷基板2投影任何的光學影像,都未使用於圖像資料的取得。
在此間隔期間中的既定時序,開始光源4a的點亮處理。此外,本實施形態中,在一個檢查區域的四次拍攝處理結束為止的期間,持續光源4a的點亮期間。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第一次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,以將相位不同的4種條紋圖案中的第一個條紋圖案(相位「0°」的圖案1)的生成處理執行既定數幀份(圖6的例子中,2幀份)。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第一個條紋圖案的狀態。
又,控制裝置6係與此條紋圖案投影期間之最 初的幀的開始時序同步,開始進行相機5的第一次拍攝處理。然後,與條紋圖案投影期間的最後幀的結束時序同步,結束第一次拍攝處理。此外,在此期間,持續執行第一次拍攝處理。
控制裝置6係在第一次條紋圖案生成處理及拍攝處理結束的同時,執行上述同樣的1幀份的間隔期間之設定處理。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第二次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,以將第二個條紋圖案(相位「90°」的圖案2)的生成處理執行既定數幀份(圖6的例子中,2幀份)。藉此,成為既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第二個條紋圖案之狀態。
又,控制裝置6係與此條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行相機5的第二次拍攝處理。然後,與條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步地結束第二次拍攝處理。此外,在此期間,持續執行第二次拍攝處理。
控制裝置6係在第二次條紋圖案生成處理及拍攝處理結束之同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第三次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,以將第三個條紋圖案(相位「180°」的圖案3)的生成處理執行既定數幀份(圖6的例子中,2幀份)。藉此,成為在 既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第三個條紋圖案的狀態。
又,控制裝置6係與此條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步,而開始進行利用相機5的第三次拍攝處理。然後,與條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步,而結束第三次拍攝處理。此外,在此期間,持續執行第三次拍攝處理。
控制裝置6係在第三次條紋圖案生成處理及拍攝處理結束的同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第四次條紋圖案生成處理。具體而言,對DMD4b進行驅動控制,以執行既定數幀份(圖6的例子中,2幀份)之第四個條紋圖案(相位「270°」的圖案4)的生成處理。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第四個條紋圖案之狀態。
又,控制裝置6係與此條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行相機5的第四次拍攝處理。然後,與條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步地結束第四次拍攝處理。此外,在此期間,持續執行第四次拍攝處理。
控制裝置6係在第四次條紋圖案生成處理及拍攝處理結束之同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。然後,在此間隔期間中的既定時序,結束光源4a的點亮處理。
如以上詳述,根據本實施形態,與DMD4b之幀的切換時序同步地使拍攝處理開始及結束。結果,可達成與上述第1實施形態同樣的作用效果。
[第3實施形態]
接著,參照圖7,詳細說明關於第3實施形態。圖7係用以說明本實施形態的投影裝置4及相機5的處理動作之時間圖。此外,關於與上述第1、2實施形態重複的部分,係使用同一構件名稱、同一符號等,以省略其詳細說明,並且,以下主要係說明與第1、2實施形態不同的部分。
在本實施形態之各檢查區域的檢查程序中,首先驅動控制馬達15、16已使印刷基板2移動,使相機5的視野(拍攝範圍)對準印刷基板2上的既定檢查區域。
接著,控制裝置6係依據時脈信號等,在既定時序執行1幀份之不使用的間隔期間的設定處理。在此,不使用的意思是指未使用於條紋圖案的投影。
在此間隔期間中的既定時序,驅動控制相機5以開始進行第一次拍攝處理(曝光處理)。然而,在間隔期間中,由於光不會射入相機5,不會有電荷儲存於拍攝元件的情況。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第一次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,以將相位不同的4種條紋圖案中的第一個條紋圖案(相位「0°」的圖案1)的生成處理執行既定數幀份(圖7的例子中,2幀份)。
又,控制裝置6係與此條紋圖案生成處理之最初的幀的開始時序同步,開始進行光源4a的第一次點亮處理。然後,與條紋圖案生成處理的最後的幀的結束時序同步,結束光源4a的第一次點亮處理。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第一個條紋圖案的狀態。
控制裝置6係在第一次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理及點亮處理)結束之同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。然後,在此間隔期間中的既定時序,結束第一次拍攝處理,並開始第二次拍攝處理。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第二次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,以將第二個條紋圖案(相位「90°」的圖案2)的生成處理執行既定數幀份(圖7的例子中,2幀份)。
又,控制裝置6係與此條紋圖案生成處理之最初的幀的開始時序同步,開始進行光源4a的第二次點亮處理。然後,與條紋圖案生成處理的最後的幀的結束時序同步,結束光源4a的第2次點亮處理。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第二個條紋圖案的狀態。
控制裝置6係在第二次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理及點亮處理)結束的同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。然後,在此間隔期間中的既定時序,結束第二次拍攝處理,並開始第三次拍攝 處理。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第三次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,執行既定數幀份(圖7的例子中,2幀份)之第三個條紋圖案(相位「180°」的圖案3)的生成處理。
又,控制裝置6係與此條紋圖案生成處理之最初的幀的開始時序同步,開始進行光源4a的第三次點亮處理。然後,與條紋圖案生成處理的最後的幀的結束時序同步,結束光源4a的第三次點亮處理。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第三個條紋圖案的狀態。
控制裝置6係在第三次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理及點亮處理)結束的同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。然後,在此間隔期間中的既定時序,結束第三次拍攝處理,並開始第四次拍攝處理。
控制裝置6係在上述間隔期間結束後,執行第四次條紋圖案生成處理。具體而言,驅動控制DMD4b,將第四個條紋圖案(相位「270°」的圖案4)之生成處理執行既定數幀份(圖7的例子中,2幀份)。
又,控制裝置6係與此條紋圖案生成處理之最初的幀的開始時序同步,開始進行光源4a的第四次點亮處理。然後,與條紋圖案生成處理的最後的幀的結束時序同步,結束光源4a的第四次點亮處理。藉此,成為在既定數幀的期間,對印刷基板2投影了第四個條紋圖案的 狀態。
控制裝置6係在第四次條紋圖案投影期間(條紋圖案生成處理及點亮處理)結束的同時,執行上述同樣的1幀份之間隔期間的設定處理。然後,在此間隔期間中的既定時序,結束第四次拍攝處理。
如以上詳述,根據本實施形態,與DMD4b之幀的切換時序同步,已使光源4a的點亮處理開始及結束。藉此,由於只有在既定數幀份之條紋圖案投影期間內光被投影到印刷基板2,所以無關乎拍攝處理的開始及結束時序,可僅對在既定數幀份的條紋圖案投影期間所投影的光進行拍攝。其結果,可達成與上述第1、2實施形態同樣的作用效果。
此外,不限於上述實施形態的記載內容,例如,亦可以如下方式實施。當然,以下未例示的其它應用例、變更例當然亦可。
(a)上述各實施形態中,雖將三維測量裝置具體化成對印刷在印刷基板2之焊膏的印刷狀態進行檢查的基板檢查裝置1(焊料印刷檢查裝置),惟不受限於此,例如亦可具體化成對塗布於印刷基板上的接著劑、安裝於印刷基板上的電子零件、或形成於晶圓基板的焊料凸塊等其他對象進行測量之構成。
(b)上述各實施形態中,係構成為在進行以相移法進行的三維測量時取得條紋圖案的相位逐一相差90°的4種圖像資料,但相移次數及相移量並不以此為限。亦可採用能夠藉由相移法進行三維測量的其他相移次 數及相移量。
例如,亦可構成為取得相位逐一差120°(或90°)之3種圖像資料來進行三維測量,亦可構成為取得相位逐一差180°(或90°)之2種圖像資料來進行三維測量。
(c)上述各實施形態中,雖構成為藉由相移法進行三維測量,惟不以此為限,例如,亦可採用空間編碼法(space code method)等其他的圖案投影法(三維測量法)。惟,在測量焊膏等小的測量對象時,採用相移法等測量精度高的測量方法更佳。
(d)基板檢查裝置1的構成不限於上述實施形態。例如,在上述各實施形態中,構成為驅動控制馬達15、16以使印刷基板2移動,將相機5的視野(拍攝範圍)對準印刷基板2上的既定檢查區域。不限定於此,例如亦可構成為在固定印刷基板2的狀態下,使由投影裝置4及相機5所形成的檢查頭移動,而對準印刷基板2上的既定檢查區域。
(e)投影裝置4的構成並不限定於上述各實施形態。例如,在上述實施形態中,係採用DMD4b作為反射型光調變元件,惟亦可採用例如反射型液晶元件(LCOS:Liquid Crystal On Silicon)等其他構成來取代之。
又,DMD4b的像素數、階度數、幀率(frame rate)、微鏡41的二維配列構成、微鏡41之擺動軸41a的朝向、微鏡41的傾斜角度等並不限定於上述各實施形態,亦可採用其他構成。
又,上述各實施形態中,就使處於DMD4b中 的各微鏡41的1幀期間中之開啟狀態之時間比例(負載比)改變的方法而言,係例示脈衝寬度調變(PWM),但不限於此,例如亦可採用調整處於各微鏡41之1幀期間中之開啟狀態的次數之脈衝密度調變(PDM)等。
(f)光源4a之點亮處理的開始時序及結束時序以及相機5的拍攝處理的開始時序及結束時序,並不限定於上述實施形態。
例如,在上述第1及第2實施形態中,構成為迄至一個檢查區域之4次拍攝處理結束為止的期間,光源4a的點亮期間持續,但不限定於此,亦可構成為在條紋圖案投影期間前後(全黑圖案投影期間中或間隔期間中),暫時關掉光源4a。
再者,在此構成下,於第1實施形態中,亦可構成為在條紋圖案投影期間前之全黑圖案投影期間中,使光源4a的點亮處理的開始時序與相機5的拍攝處理的開始時序同步,及/或在條紋圖案投影期間後之全黑圖案投影期間中,使光源4a的點亮處理的結束時序與相機5的拍攝處理的開始時序同步。
又,亦可作成組合上述第1實施形態和第2實施形態之構成。具體而言,構成為開始進行利用相機5的拍攝處理或是結束利用相機5的拍攝處理之其中一者,係在條紋圖案投影期間前或後的全黑圖案投影期間中進行,另一者則是與條紋圖案投影期間前或後之DMD4b的幀的切換時序同步進行。
又,在上述第3實施形態中,係構成為與條紋 圖案投影期間(DMD4b的條紋圖案生成處理及光源4a的點亮處理)之最初的幀的開始時序同步,開始相機5的拍攝處理,以及/或者與條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步,而結束相機5的拍攝處理。
Claims (13)
- 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以能夠對前述被測量物投射的方式反射之第1狀態、以及與前述第1狀態不同的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理, 該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,於前述既定數幀份之條紋圖案投影期間的前後,設定可投影既定的全黑圖案之至少1幀份的全黑圖案投影期間,在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間前的前述全黑圖案投影期間中,開始進行前述拍攝處理,且在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間後的前述全黑圖案投影期間中,結束前述拍攝處理。
- 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以可投射 至前述被測量物的方式反射之第1狀態、以及不同於前述第1狀態的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,與前述既定數幀份之條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行前述拍攝處理,且與前述既定數幀份之條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步地結束前述拍攝處理。
- 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取 得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以能夠對前述被測量物投射的方式反射之第1狀態、以及與前述第1狀態不同的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面,在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,構成在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間之前後的至少一者,可設定能夠投影既定的全黑圖案之至少1幀份的全黑圖案投影期間,在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間前的前述全黑圖案投影期間中,開始進行前述拍攝處理,或者與前述既定數幀份之條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行前述拍攝處理,且,在前述既定數幀份之條紋圖案投影期間後的前述全黑圖案投影期間中,結束前述拍攝處理,或者與前 述既定數幀份的條紋圖案投影期間的最後的幀的結束時序同步地結束前述拍攝處理。
- 一種三維測量裝置,其特徵為,具備:投影手段,具有發出既定光的光源及可將來自該光源的光轉換成既定條紋圖案之反射型光調變元件,能夠在每單位時間以既定的幀數對被測量物投影前述條紋圖案;拍攝手段,可對至少被投影了前述條紋圖案的前述被測量物進行拍攝;圖像取得手段,藉由控制前述投影手段及前述拍攝手段,依序投影並拍攝複數種條紋圖案,可取得光強度分布不同的複數個圖像資料;以及圖像處理手段,根據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,可執行前述被測量物的三維測量,前述反射型光調變元件係為,具有複數個像素呈二維配列之構成,該複數個像素可擇一地切換成使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1狀態、以及不同於前述第1狀態的第2狀態,並且構成為藉由使處於各前述像素之1幀期間中之前述第1狀態的比例改變,可生成前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為,在取得前述複數個圖像資料中的一個圖像資料方面, 在既定期間可執行連續地進行拍攝的拍攝處理,該既定期間至少包含關於前述複數種條紋圖案中的1種條紋圖案之既定數幀份的條紋圖案投影期間,與前述既定數幀份的條紋圖案投影期間之最初的幀的開始時序同步地開始進行前述光源的點亮處理,且,與前述既定數幀份的條紋圖案投影期間之最後的幀的結束時序同步地結束前述光源的點亮處理。
- 如請求項1之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係為具備有活動鏡作為前述像素的數位微鏡裝置,該活動鏡係以既定軸為中心能夠擇一地擺動位移至使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1傾斜狀態、以及不同於前述第1傾斜狀態的第2傾斜狀態。
- 如請求項2之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係為具備有活動鏡作為前述像素的數位微鏡裝置,該活動鏡係以既定軸為中心能夠擇一地擺動位移至使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1傾斜狀態、以及不同於前述第1傾斜狀態的第2傾斜狀態。
- 如請求項3之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係為具備有活動鏡作為前述像素的數位微鏡裝置,該活動鏡係以既定軸為中心能夠擇一地擺動位移至使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1傾斜狀態、以及不同於前述第1傾斜狀態 的第2傾斜狀態。
- 如請求項4之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係為具備有活動鏡作為前述像素的數位微鏡裝置,該活動鏡係以既定軸為中心能夠擇一地擺動位移至使自前述光源所射入的光以可投射至前述被測量物的方式反射之第1傾斜狀態、以及不同於前述第1傾斜狀態的第2傾斜狀態。
- 如請求項1之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係構成為可生成具有正弦波狀的光強度分布之光圖案,作為前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為藉由依序投影且拍攝相位不同的複數種條紋圖案,而可取得光強度分布不同的複數個圖像資料,前述圖像處理手段係構成為依據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,而能夠利用相移法執行前述被測量物的三維測量。
- 如請求項2之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係構成為具有正弦波狀的光強度分布之光圖案,作為前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為藉由依序投影並拍攝相位不同的複數種條紋圖案,而構成為可取得光強度分布不同的複數個圖像資料,前述圖像處理手段係構成為依據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,而能夠利用相移法執行前述被測量物之三維測量。
- 如請求項3之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係構成為可生成具有正弦波狀的光強度分布之光圖案,作為前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為藉由依序投影且拍攝相位不同的複數種條紋圖案,而可取得光強度分布不同的複數個圖像資料,前述圖像處理手段係構成為依據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,而能夠利用相移法執行前述被測量物之三維測量。
- 如請求項4之三維測量裝置,其中前述反射型光調變元件係構成為可生成具有正弦波狀的光強度分布之光圖案,作為前述條紋圖案,前述圖像取得手段係構成為藉由依序投影且拍攝相位不同的複數種條紋圖案,而可取得光強度分布不同的複數個圖像資料,前述圖像處理手段係構成為依據藉由前述圖像取得手段所取得的複數個圖像資料,而能夠利用相移法執行前述被測量物之三維測量。
- 如請求項1至12中任一項之三維測量裝置,其中前述被測量物係印刷有焊膏之印刷基板、或塗布有接著劑之印刷基板。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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