TWI673478B - 色光光學檢測設備及方法 - Google Patents

Abstract

一種色光光學檢測設備，設有一平台，在該平台上設有一試片承載部，在該試片承載部的上方設有一光源模組以及一攝影模組，設有一控制模組電連接該光源模組以及該攝影模組，該光源模組能夠分別朝該試片承載部發出兩種以上不同波長的色光，該攝影模組包括一相機本體以及一非消色差鏡頭；當本發明使用時，是在該試片承載部上設置一試片，以該控制模組驅動該光源模組以單色的色光照明該試片，再以該攝影模組拍攝一單色影像，利用不同單色影像的焦平面位置高低不同的特性，選定該試片的不同高度進行光學檢測。

Description

色光光學檢測設備及方法

本發明涉及一種光學檢查手段，尤其涉及一種拍攝單色影像進行影像辨識的光學檢測設備及方法。

目前用於檢測顯示面板、電路板等電子元件瑕疵的手段，是利用光學檢測設備(AOI)照明並拍攝該檢測顯示面板、電路板試片的方式，取得顯示面板、電路板的全部或者一部分的影像，接著利用電腦影像辨識的手段或者人工判讀的方式判斷電子元件是否有瑕疵。

上述利用光學檢測設備檢測電子元件的方式雖然可以達到判別電子元件瑕疵的效果，但由於光學檢測設備在拍攝電子元件時，為了讓提供辨識的拍攝影像清晰，會使用景深較大涵蓋整個電子元件高度的相機鏡頭進行拍攝，但如此一來試片不論高低位置的影像都會重疊呈現在同一張影像的畫面中，當試片有一定透光度或者當試片的表面有高低落差時，複雜且前後構造混淆的拍攝影像尤其容易造成判斷試片瑕疵的困難。

由於現有光學檢測設備無法分別在試片的不同高度拍攝僅有該高度顯示內容清晰的影像，造成光學影像判讀的困難。為此，本發明提供一種設備以及方法可拍攝不同焦平面清晰的影像，提升影像辨識的準確性。

為達到上述目的，本發明提供一種色光光學檢測設備，包括：一機體，設有一平台，在該平台上設有一試片承載部；一光源模組，設置在該平台的上方，該光源模組能夠分別朝該試片承載部發出兩種以上不同波長的色光；一攝影模組，是在該平台的上方設有一相機本體，在該相機本體安裝一非消色差鏡頭，該非消色差鏡頭朝向該試片乘載部拍攝影像；以及一控制模組，分別與該光源模組以及該相機本體電連接，該控制模組控制該相機本體在該光源模組以單色的色光照明時分別拍攝一單色影像，各單色影像顯示清晰的焦平面位置高低不同，以各單色影像供該控制模組判讀瑕疵。

較佳的，本發明在所述的平台一側設有一懸吊臂，所述光源模組以及該攝影模組分別設於該懸吊臂。

操作上述的色光光學檢測設備，本發明提供了一種光學檢測方法，其步驟包括：設置試片：將一試片放置在一試片承載部；拍攝單色影像：以單色的色光照明該試片，並以具有非消色差鏡頭的攝影模組對該試片拍攝一單色影像，透過選擇不同波長的色光照明該試片的方式，選定該單色影像顯示清晰的焦平面；以及判讀瑕疵：以該單色影像判讀該試片與該焦平面等高處的瑕疵。

本發明的功效在於，透過改變照明時所使用的色光波長即可改變焦平面的位置，因此當使用者需要檢測該試片頂面高低位置不同處，或者檢測該視片底面時，改以不同的色光拍攝單色影像即可得到對應焦平面的影像進行光學檢測的判讀，可避免試片高低不同處的影像互相影響，辨識、判斷試片不同層次位置的瑕疵更加準確。

10‧‧‧機體

11‧‧‧平台

12‧‧‧懸吊臂

13‧‧‧試片承載部

20‧‧‧光源模組

30‧‧‧攝影模組

31‧‧‧相機本體

32‧‧‧非消色差鏡頭

40‧‧‧控制模組

A‧‧‧試片

X‧‧‧焦平面

Y‧‧‧焦平面

圖1是本發明較佳實施例色光光學檢測設備的示意圖。

圖2是本發明較佳實施例色光光學檢測設備的方塊圖。

圖3是本發明較佳實施例色光光學檢測設備不同焦平面的示意圖。

圖4是本發明較佳實施例光學檢測方法的步驟流程圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

請參看如圖1、圖2所示的本發明較佳實施例，本發明提供一種色光光學檢測設備，包括：一機體10，包括一平台11以及結合在該平台11一側的懸吊臂12，在本較佳實施例中該懸吊臂12是機械手臂，在該平台11上設有一試片承載部13，該試片承載部13供一電子元件的試片A放置。

一光源模組20，是固定結合在該懸吊臂12並且位於該試片承載部13的上方，該光源模組20能夠分別朝該試片承載部13發出兩種以上不同波長的色光，該光源模組20發出不同波長也就是發出不同顏色的色光處可以同在一處或者位置分離，例如本較佳實施例中該光源模組20能夠在同一處分別朝該試片承載部13發出紅色以及藍色的色光。

一攝影模組30，包括一相機本體31以及一安裝在該相機本體31的非消色差鏡頭32，其中該相機本體31是電荷耦合元件(CCD)的相機本體並且固定結合在該懸吊臂12，該非消色差鏡頭32可選用未經過色差矯正的例如雙凸透 鏡、凹凸透鏡等單透鏡鏡頭，並且較佳的該非消色差鏡頭32可選用景深較淺不至於涵蓋該試片A整個高度的鏡頭，該非消色差鏡頭32的對焦點位於該試片A的頂面與底面之間，但隨拍攝需求可調整為略高於該試片A的頂面或略低於該試片A的底面，該非消色差鏡頭32朝向該試片承載部13的方向拍攝影像，該光源模組20照明該試片承載部13的反射光會落入該非消色差鏡頭32的視野範圍內。

一控制模組40，分別與該懸吊臂12、該光源模組20以及該相機本體31電連接，該控制模組40驅動該光源模組20以藍色或紅色的色光照明該試片A時，控制該相機本體31對該試片A拍攝一單色影像，由於不同波長、顏色的色光的焦距不同，例如波長較短的藍光的焦距短於波長較長的紅光的焦距，如此使得不同顏色的單色影像顯示清晰的焦平面位置高低不同。

如圖3所示，本較佳實施例中藍色的該單色影像的焦平面X位置高於紅色的該單色影像的焦平面Y位置，本發明在使用前經由適當地調整該非消色差鏡頭32的對焦點位置以及該光源模組20發出的紅光、藍光的色光波長後，可讓該藍色、紅色的單色影像的焦平面X、Y位置恰好位於該試片A的頂面與底面，在以該單色影像提供該控制模組40判讀該試片A頂面或底面的瑕疵時，能藉由調整光源模組20發出的色光顏色，選定拍攝出的該單色影像對應該試片A的焦平面高度，以照明的色光的波長改變調整焦平面高低，而非以調整該非消色差鏡頭32的對焦點變化來調整焦平面的高低(通常攝影模組30對焦後即不再調整對焦點)，避免該試片A不同高度的影像重疊互相干擾，因此能更精確地判讀該試片A與該焦平面等高處的瑕疵。

如圖4所示的步驟流程圖，本發明操作上述的色光光學檢測設備執行一種色光光學檢測方法，其步驟包括：

(S01)設置試片：如圖1、圖2所示，將一試片A放置在一試片承載部13。

(S02)拍攝單色影像：以該光源模組20發出的單色例如紅色或者藍色的色光照明該試片A，並且利用該攝影模組30的該非消色差鏡頭32對該試片A拍攝一紅色的或者藍色的單色影像，如前所述，透過選擇不同波長的色光照明該試片A來拍攝單色影像，可選定該單色影像顯示清晰的焦平面，例如選擇波長較短的色光照明該試片A則該單色影像顯示清晰的試片A的焦平面位置就越高，反之則越低，藉由調整光源模組20發出的色光顏色，選定拍攝出的該單色影像對應該試片A的焦平面高度。

(S03)判讀瑕疵：以該單色影像提供該控制模組40或人工的方式判讀該試片A與該焦平面等高處的瑕疵，避免同一張影像中不同高低位置的內容顯示重疊，造成判讀影像中的瑕疵較為困難的問題。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

Claims (3)

1. 一種色光光學檢測設備，包括：一機體，設有一平台，在該平台上設有一試片承載部；一光源模組，設置在該平台的上方，該光源模組能夠分別朝該試片承載部發出兩種以上不同波長的色光；一攝影模組，是在該平台的上方設有一相機本體，在該相機本體安裝一非消色差鏡頭，該非消色差鏡頭朝向該試片乘載部拍攝影像；以及一控制模組，分別與該光源模組以及該相機本體電連接，該控制模組控制該相機本體在該光源模組以同一波長的色光照明時拍攝一單色影像，透過選擇不同波長的色光來選定該單色影像顯示清晰的焦平面高低，以該單色影像供該控制模組判讀瑕疵。
2. 如請求項1之色光光學檢測設備，其中在所述的平台一側設有一懸吊臂，所述光源模組以及該攝影模組分別設於該懸吊臂。
3. 一種色光光學檢測方法，其步驟包括：設置試片：將一試片放置在一試片承載部；拍攝單色影像：以單色的色光照明該試片，並以具有非消色差鏡頭的攝影模組對該試片拍攝一單色影像，透過選擇不同波長的色光照明該試片的方式，選定該單色影像顯示清晰的焦平面，該焦平面位於該試片的頂面與底面之間；以及判讀瑕疵：以該單色影像判讀該試片與該焦平面等高處的瑕疵。