CN102818808A - 用于检测照明的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了用来检测照明的装置和方法。该装置包括：反射从照明装置发出的光并且在具有旋转轴的情况下运动的反射部件；移动反射部件的反射方向调整部件；测量在反射部件上反射的光的强度的测量部件；控制反射方向调整部件和测量部件的控制部件，其中，在改变由反射部件的穿过旋转轴的中心的法线与从测量部件连接至旋转轴的虚拟线形成的角度θ1的同时，控制部件存储由测量部件测量的光的强度。

Description

用于检测照明的装置和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求于2011年6月9日提交、序列号10-2011-0055709、题目为“Device And Method For Inspecting Illumination(用于检测照明的装置和方法)”的韩国专利申请的权益，该专利申请的整体内容以引证方式结合于本申请。

技术领域

本发明涉及用于检测照明的装置和方法。

背景技术

各种各样的产品已经通过自动加工来制造。在这些产品里，有少数缺陷。但是这些产品数量非常大。所以用手工一个一个地来检测这些缺陷效率很低。由此，为了检测这些大量生产的产品是否是有缺陷的产品，已经引进了自动光学检测方案且该方案已经广泛用于检测基板、电子芯片、印刷物等的缺陷。

用于如上所述的自动光学检测方案中的自动光学检测器配置成包括高性能摄像机、透镜、以及合适的照明装置，如图1所示。从这个光学系统获得的图像使用图像算法来进行计算，由此使得可能自动检测各种缺陷，例如异物、损坏、变形、划痕等。

同时，为了快速准确地实行自动光学检测方案，最重要的是设计和布置合适的照明装置。

例如，对于在自动光学检测方案里检测表面上有缺陷的产品的情况，根据从照明装置发出的光的特性，可能准确地检测到或者可能没有准确地检测到缺陷。

另外，自动光学检测目标产品的种类是多种多样的，且将在具体产品里检测到的缺陷的类型也是多种多样的。

因此，在照明装置里，需要根据检测目标产品的种类以及缺陷的类型来改变所需的特性或者条件。

然而，根据相关技术，在将照明装置安装在自动光学检测仪器内时，没有装置或者方法能够测量或者检测从该照明装置发出的光线的空间亮度分布，以及根据光入射至检测目标物体表面的角度决定的光的亮度分布，等等。

另外，由于设计和制造照明装置的过程期间的未预期因素而导致在照明装置本身内产生了缺陷，或者产生了制造出的照明装置的特性不符合需求的问题。然而，没有装置或者方法能够有效地拣选出这些有缺陷的照明装置。

发明内容

本发明的目的是提供用于检测照明的装置和方法，其能够快速和准确地检测各种照明装置。

根据本发明的一个例示的实施方式，提供了用于检测照明的装置，该装置包括：反射从照明装置发出的光并且运动且同时具有旋转轴的反射部件；移动所述反射部件的反射方向调整部件；测量在所述反射部件上反射的光的强度的测量部件；以及控制所述反射方向调整部件以及所述测量部件的控制部件，其中，在改变由所述反射部件的穿过所述旋转轴的中心的法线与从所述测量部件连接至所述旋转轴的虚拟线所形成的角度θ1的同时，所述控制部件存储由所述测量部件测得的光的强度。

根据本发明的另一个例示的实施方式，提供了用于检测照明的装置，该装置包括：反射从照明装置发出的光的发射部件；测量在所述反射部件上反射的光的强度并且基于所述反射部件的中心点移动的测量部件；移动所述测量部件的测量方向调整部件；以及控制所述测量部件和所述测量方向调整部件的控制部件，其中，在改变由所述反射部件的穿过所述中心点的法线与从所述测量部件连接至所述中心点的虚拟线所形成的角度θ2的同时，所述控制部件存储由所述测量部件测得的光的强度。

所述装置可以进一步包括用于成像的光学系统，所述光学系统设置在所述反射部件与所述测量部件之间并且允许光通过反射部件上的单个点处的反射在预定方向上移动以在测量部件中成像。

该装置可以进一步包括照明位置调整部件，所述调整部件将照明装置以支架安装在内部并且调整所述照明装置的位置，其中，所述控制部件也控制所述照明位置调整部件。

所述测量部件可以包括：接收光的透镜；以及将穿过所述透镜的光转换为电子信号的图像传感器。

所述控制部件可以包括将θ1与根据θ1的光强度信息相互匹配的第一操作部件。

所述控制部件可以包括将θ2与根据θ2的光强度信息相互匹配的第二操作部件。

所述测量部件可以包括提供在所述测量部件的面向所述反射部件的表面上的参考线。

根据本发明的另一个例示的实施方式，提供了用于检测照明的方法，该方法包括：(A)布置照明装置、反射部件、以及测量部件；(B)在改变θ1和θ2的同时测量光强度信息；以及(C)存储在步骤(B)中测得的测量结果。

所述方法可进一步包括(b1)移动照明装置；以及(b2)在步骤(B)与(C)之间仅当照明装置没有移动到预设位置时对步骤(B)进行反馈。

所述方法可以进一步包括(D)在步骤(C)之后比较在步骤(C)中存储的测量结果与正常状态值。

附图说明

图1的视图示意性地示出了根据该相关技术的自动光学检测仪器的构造；

图2的视图示意性地示出了根据本发明一个例示实施方式的用于检测照明的装置；

图3的图表示意性地示出了根据入射角度的改变的光照强度分布；

图4的视图示意性地示出了根据本发明一个例示实施方式的用于检测照明的装置的改进实例；

图5的视图示意性地示出了根据本发明另一个例示实施方式的用于检测照明的装置；

图6的视图示意性地示出了根据本发明一个例示实施方式的用于检测照明的装置的主要部件的改进实例。

图7的流程图示出了根据本发明实施方式的用于检测照明的方法。

具体实施方式

通过下面参照附图对实施方式的描述，本发明的各种优点和特性以及实现其的方法将变的十分明显。然而，本发明可以以多种不同形式修改并且不应将本发明局限于这里所阐述的实施方式。可以提供这些实施方式以使得本公开将彻底和完全，另外将向本领域的技术人员全面传达本发明的范围。在本说明的整个内容中，相同的参考标号指示相同的元件。

在本说明书里使用的术语是用来解释该实施方式而不是限制本发明。除非明确地描述成相反的，否则在本说明书里的单数形式包括复数形式。词语“包括”及其变型，例如“包含”或者“包括有”应理解成包括所述的组成部分、步骤、操作和/元件但并不排除任何其他组成分、步骤、操作和/或元件。

在下文中，将参照附图对本发明的构造和操作进行详述。

图2的视图示意性地示出了根据本发明一个例示实施方式的用于检测照明的装置100。

参照图2，根据本发明实施方式的用于检测照明的装置100可以包括反射部件110、反射方向调整部件、测量部件120、以及控制部件130。

反射部件110可以在具有旋转轴的情况下运动，并且用来反射从照明装置1发出的光。

所述反射方向调整部件(未示出)可以用来移动反射部件110，以由此来调整从照明装置1发出的光的反射方向。

所述反射方向调整部件可以实现为通用电机、传动装置(gear)等。

尽管未显示，可以将反射部件110以及反射方向调整部件可活动地固定至具有各种形状的支架。

测量部件120可以包括通用图像传感器122以及用来接收光的透镜121，在所述通用图像传感器中，由透镜121接收的光到达于此并且将光学信号转换成电子信号。

另外，将透镜121配置成多个组和/或构件(piece)，由此使得能够控制焦点。

因此，测量部件120可以用来测量在反射部件110上反射的光的强度。

尽管未显示，根据本发明实施方式的用来检测照明的装置100可以进一步包括照明位置调整部件。

照明装置1通过支架安装在照明位置调制部件内，以使得所述照明装置的位置可以调节。

这里，控制部件130可以控制照明位置调整部件。

控制部件130可以用来控制反射部件110、反射方向调整部件、以及测量部件120。

尤其地，控制单元130可以施加控制信号给反射方向调整部件以移动反射部件110，由此使得能够测量并且在改变θ角的同时存储光的强度，该角度是由反射部件110的穿过反射部件110的旋转轴的中心的法线与从测量部件120连接至旋转轴的虚拟线所形成的角度。

在图2里，Φ表示由从照明装置1连接至反射部件110的旋转轴的中心的虚拟线与从测量部件120连接至旋转轴的虚拟线所形成的角度。

在照明装置1内产生的光在反射部件110的表面上反射，以便由此入射至测量部件120或者在测量部件120的附近移动。尤其地，仅有符合Φ＝2θ的关系的光选择性地入射至测量部件120。

同时，为了更准确地的测量根据角度θ的光强度分布，由测量部件120所接收到的光的范围可以变窄。到最后，可以使用增加在测量部件120内使用的透镜的F值或者最大程度地关闭可变光圈的方法，以及可以执实行软件处理，从而只使用对应于图像传感器122的中央部分的预定区域内所感应到的数据。

控制部件130可以包括操作部件，以便由此将θ与根据θ的光强度信息相互匹配。

如图3所示，照明强度根据入射角度改变。根据检测目标照明装置1的入射角的照明强度分布可以如上所述的通过在改变θ的同时测量光的强度来确定。

同时，可以通过例如裸眼识别法等的方法来确认特定的照明装置1是正常产品。将通过根据θ测量关于照明装置1(该照明装置为正常产品)的光强度而获得的数据设定成参考数据，并且将通过根据θ测量关于其他照明装置1的光强度而获得的数据与这个参考数据比较，由此使得能够确定照明装置1是否是有缺陷的装置。

同时，反射部件110和测量部件120可以包括提供在所述反射部件与测量部件之间的用于成像的光学系统(未显示)。

用于成像的该光学系统可以用来反射或者折射在反射部件110上的单个点处反射的光中的沿特定方向移动的光，以使得反射或折射的光通过测量部件120的透镜121并随后在图像传感器122内成像。

这里，用于成像的该光学系统可以由多个镜子、透镜121、棱镜等来实现。

图4的视图示意性地示出了根据本发明一个例示实施方式的用于检测照明的装置100的改进实例。

尽管图2展示的情形是，反射部件110进行二维运动，但是反射部件110也可以如图4所示的进行三维运动。

图5的视图示意性地示出了根据本发明的其他例示实施方式的用于检测照明的装置200。

以下，为了避免重复叙述，将主要描述与图2中所示的实施方式不同的内容。

参照图5，根据本发明的其他实施方式的用于检测照明的装置200可以包括反射部件210、测量部件220、测量方向调整部件(未显示)、以及控制部件230。

更具体地，测量部件220可以基于反射部件210的中心点来运动。这里，测量方向调整部件可以根据控制部件230的控制信号来驱动测量部件220。

因此，与图2里所示的情形不同，反射部件210可以是固定的，且测量部件220可以运动。

图6的视图示意性地示出了根据本发明一个例示实施方式的用于检测照明的装置的主要部件的改进实例。

参照图6，可以在测量部件120的朝向反射部件110的表面上提供十字形状的参考线123。尽管图6展示了十字形状的参考线，上述的形状只是用于布置的典型参考线的形状的例子。只要布置是可以容易实行的，则参考线可以具有任何形状。

当布置了测量部件120以及反射部件110时，可以使用十字形状的参考线123。

图7的流程图展示了根据本发明的实施方式用于检测照明的方法。

根据本发明的实施方式用于检测照明的方法可以包括布置步骤、测量步骤、以及存储步骤。

在布置步骤S100中，布置照明装置、反射部件、以及测量部件。

照明装置可以固定在特定位置处或者与照明位置调整部件耦接以用于移动所述照明位置调整部件。

另外，反射部件以及测量部件可以布置成使得反射部件和测量部件的法线互相平行。这里，测量部件可以在反射部件的中心点的竖直向上的方向上定位。

同时，如图6所示，在布置过程中可以使用提供在测量部件120中的十字形的参考线123。

接下来，在测量步骤S110中，当改变θ(S111)时测量光强度信息(S112)。

这里，反射部件移动或者测量部件移动，由此使得能够改变θ。

接着，在存储步骤S140中，可以存储在测量步骤S110中测得的测量结果。这里，θ以及根据θ的光强度信息可以通过控制部件互相匹配然后进行存储。

当将照明装置应用于自动光学检测仪器并且对样品进行检测时，如上述的存储信息可以用作参考信息。

同时，在测量步骤S100与存储步骤S140之间，根据本发明实施方式的用于检测照明的方法可以进一步包括移动照明装置的步骤S120以及仅当照明装置没有移动到预设位置时对测量步骤S110进行反馈的步骤S130。

因此，在照明装置以支架安装在照明位置调整部件中的情况下，在改变照明的位置的同时可以获得照明强度信息。

另外，根据本发明实施方式的用于检测照明的方法可以进一步包括在存储步骤(S140)之后比较存储的测量结果与正常状态值的步骤。这里，该正常状态值可以是相对于确定为正常状态的照明装置将θ以及根据θ的光强度信息互相匹配的数据。

因此，能够有效地确定照明装置是否是有缺陷的装置。

利用如上所述构造的根据本发明的例示实施方式的装置和方法，可以测量照明装置的光分布特性，由此能够确认照明装置是否是有缺陷的装置。另外，可以推导出根据该照明装置的照明角度的光强度分布特性，以使得所述光强度分布特性可以随后用作自动光学检测过程中的参考数据。

已经通过目前认为是实用的例示实施方式对本发明进行了描述。尽管已经描述了本发明的例示实施方式，本发明仍可以用于多种其他组合、变型以及环境中。换句话说，可以在本说明书中公开的本发明的思想范围内、在等同于所公开内容的范围内和/或在本发明所属领域中的技术或知识的范围内，修改或者改进本发明。已经提供上述的例示实施方式来解释实施本发明的最佳状态。因此，这些实施方式可以在采用其他发明(比如本发明)时在本发明所属的领域中已知的其他状态中实施，也可以以本发明的具体应用领域和用途中所需的多种形式来改进。因此，可以理解成，本发明不局限于所公开的实施方式。将理解的是，其他实施方式同样也包括在所附权利要求的精神和范围之内。

Claims (11)

1.一种用来检测照明的装置，所述装置包括：

反射部件，反射从照明装置发出的光以及在具有旋转轴的情况下运动；

移动所述反射部件的反射方向调整部件；

测量部件，测量在所述反射部件上反射的光的强度；

控制部件，控制所述反射方向调整部件以及所述测量部件，其中，在改变由所述反射部件的穿过所述旋转轴的中心的法线与从所述测量部件连接至所述旋转轴的虚拟线所形成的角度θ1的同时，所述控制部件存储由所述测量部件测量的光的强度。

2.一种用于检测照明的装置，所述装置包括：

反射部件，反射从照明装置发出的光；

测量部件，测量在所述反射部件上反射的光的强度并且基于所述反射部件的中心点运动；

移动所述测量部件的测量方向调整部件；以及

控制部件，控制所述测量部件和所述测量方向调整部件，

其中，在改变由所述反射部件的穿过所述中心点的法线与从所述测量部件连接至所述中心点的虚拟线所形成的角度θ2的同时，所述控制部件存储由所述测量部件测量的光的强度。

3.根据权利要求1或2所述的装置，进一步包括用于成像的光学系统，所述光学系统设置在所述反射部件与所述测量部件之间并且允许光通过所述反射部件上的单个点处的反射沿预定方向移动以在所述测量部件中成像。

4.根据权利要求1或2所述的装置，进一步包括照明位置调整部件，所述照明位置调整部件将所述照明装置以支架安装在内部并且调整所述照明装置的位置，

其中，所述控制部件还控制所述照明位置调整部件。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述测量部件包括：

接收所述光的透镜；以及

将通过所述透镜的光转换成电子信号的图像传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制部件包括将θ1与根据θ1的光强度信息互相匹配的第一操作部件。

7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制部件包括将θ2与根据θ2的光照强度信息互相匹配的第二操作部件。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述测量部件包括提供在所述测量部件的面对所述反射部件的表面上的参考线。

9.使用根据权利要求1至8中的任一项所述的装置来检测照明的方法，所述方法包括：

(A)布置所述照明装置、所述反射部件、以及所述测量部件；

(B)在改变角度θ1或θ2的同时测量所述光强度信息；以及

(C)存储在步骤(B)中测量的结果。

10.根据权利要求9所述的方法，在步骤(B)和(C)之间进一步包括：

(b1)移动所述照明装置；以及(b2)仅当所述照明装置没有移动到预设位置时对步骤(B)进行反馈。

11.根据权利要求9或10所述的方法，在步骤(C)之后进一步包括(D)比较在步骤(C)中存储的测量结果与正常状态值。

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