CN103293160A - 光学检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学检测装置包含一第一组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第一组滚轮的所述多个轮子在一第一方向上以一第一距离隔开；一第二组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第二组滚轮的所述多个轮子在所述第一方向上以所述第一距离隔开；一扫描单元，其设置在所述第一组滚轮与所述第二组滚轮之间；及一第一影像感测器，其设置成捕捉在一第一区域中的可见光，其中所述第一区域在所述第一组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。平均而言，可使用根据本发明所述的光学检测装置侦测一物体上大约90-95%的缺陷。

Description

光学检测装置
技术领域
本发明相关于一种光学检测装置，尤指一种用于检测一物体的缺陷的光学检测装置。
背景技术
液晶显示(Liquid crystal display，LCD)面板一旦制造之后即要接受缺陷检测。某些缺陷，例如亮点缺陷，亦称的为「热像素」(hot pixels)，其在当供应电力至面板时永远会点亮，因此可轻易地被侦测到。其它的缺陷，例如卷带式自动接合(Tape automated bonding，TAB)错误，皆不易被侦测到，因为它们仅在施加压力至LCD面板上特定点时可被看到，且每特定点与每个缺陷之间的关系无法预测。另外，后者型式的缺陷通常仅会点亮一段非常短的时间。
一种用于检测一物体(例如LCD面板)的缺陷的传统光学检测装置通常会有一或多组滚轮施加压力在物体上，使得物体的缺陷可被看到。所述传统光学检测装置另可具有一或多个扫描单元，用于扫描所述物体并取得所述物体的影像。所得到的所述多个影像可随后由一控制器或个人做分析，用于决定所述物体的缺陷的总数。
已经设计出多种光学检测装置来最佳化所述缺陷检测程序的准确性。例如，图1为一种传统光学检测装置100的示意图，其中包括一扫描单元102与一组滚轮101，其在第一方向上被隔开，并设置在扫描单元102的一侧上。扫描单元102与所述组滚轮101由一框架103组合在一起。
扫描单元102包括多个影像感测器(未示出)。当光学检测装置100在垂直于所述第一方向的一方向上行进且施加压力在所述物体上时，在不同位置处的缺陷将会，例如，点亮，因此可被看到。
例如，图1例示当所述组滚轮101施加压力在物体150上时，即可看到一第一缺陷151与一第二缺陷152。第二缺陷152位于扫描单元102正下方，因此第二缺陷152的影像可由扫描单元102的所述多个影像感测器取得。但是，第一缺陷151并不位于扫描单元102的成像范围内。因此，第一缺陷151可能不会被光学检测装置100侦测到，除非当扫描单元102通过其上方时所述缺陷亦被点亮。因此，传统的光学检测装置即无法有效地达到检测效果。平均而言，在每一物体上仅有大约40%的缺陷可由这种传统光学检测装置侦测到。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种光学检测装置，以解决上述现有技术中所存在的问题。
本发明的范例可提供一种光学检测装置，其包含一第一组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第一组滚轮的所述多个轮子在一第一方向上以一第一距离隔开；一第二组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第二组滚轮的所述多个轮子在所述第一方向上以所述第一距离隔开；一扫描单元，其设置在所述第一组滚轮与所述第二组滚轮之间；及一第一影像感测器，其设置成捕捉在一第一区域中的可见光，其中所述第一区域在所述第一组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。
本发明的其它范例可提供一种光学检测装置，其包含一第一组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第一组滚轮的所述多个轮子在一第一方向上以一第一距离隔开；一第二组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第二组滚轮的所述多个轮子在所述第一方向上以所述第一距离隔开，且其中所述第二组滚轮的每一轮子平行于所述第一组滚轮的所述多个轮子之间的一空间，形成与所述第一组滚轮的一错列样式；一扫描单元，其设置在所述第一组滚轮与所述第二组滚轮之间；及一第一影像感测器，其设置成捕捉在一第一区域中的可见光，其中所述第一区域在所述第一组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。
本发明的有益效果在于：平均而言，一物体上大约90-95%的缺陷可使用根据本发明的所述光学检测装置侦测到。
本发明的其它目的、优点与创新特征将可由以下本发明的详细具体实施例连同附属图式而得到。
附图说明
当并同各随附图式而阅览时，即可更佳了解本发明前揭摘要及较佳范例的上文详细说明。为达本发明的说明目的，各图式里图绘有现属较佳的各范例。然应了解本发明并不限于所绘的精确排置方式及设备装置。在各图式中：
图1为一种现有光学检测装置的上视示意图；
图2为根据本发明一范例的光学检测装置的上视示意图；
图3为图2例示的光学检测装置的侧视示意图；
图4为根据本发明另一范例的光学检测装置的上视示意图；
图5为根据本发明又另一范例的光学检测装置的上视示意图。
附图标记说明：100-光学检测装置；101-滚轮组；102-扫描单元；103-框架；150-物体；151-第一缺陷；152-第二缺陷；200-光学检测装置；201-第一组滚轮；201a-轮子；201b-弹簧；202-第二组滚轮；202a-轮子；202b-弹簧；203-扫描单元；203a-影像感测器；203R-第三区域；204-第一影像感测器；204R-第一区域；205-第二影像感测器；205R-第二区域；206-框架；300-光学检测装置；400-光学检测装置。
具体实施方式
现将详细参照于本发明范例，其图解于附图的中。尽其可能，所有图式中将依相同元件符号以代表相同或类似的部件。必须注意到所述等图式为简化的型式，且未依精确比例绘制。
图2为根据本发明一范例的光学检测装置200的示意图。光学检测装置200可包括一第一组滚轮201、一第二组滚轮202、一设置在所述两组滚轮之间的扫描单元203、一设置在所述第一组滚轮201的一侧上相对于扫描单元203的第一影像感测器204，及一设置在所述第二组滚轮202的一侧上相对于扫描单元203的第二影像感测器205。第一组滚轮201、第二组滚轮202、扫描单元203、第一影像感测器204与第二影像感测器205由一框架206组合在一起。
扫描单元203可包括一线扫描器，其可包括排列成一条线用于捕捉光线来形成影像的多个影像感测器(未示出)。所述多个影像感测器可包括例如一电荷耦合装置(Charge-coupled device，CCD)感测器或一互补式金属氧化物半导体(Complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)感测器，且被配置在扫描单元203的一侧上，其将面向物体150进行检测。根据本发明一范例，所述多个影像感测器包括一CMOS感测器，其能够捕捉光线来以即时的方式形成影像。
第一组滚轮201与第二组滚轮202配置在扫描单元203的相反侧上。滚轮201、202的每一者可分别地包括轮子201a、202a，其在一第一方向Y上具有一长度L1，且在每一组滚轮中的轮子201a、202a在所述第一方向Y上以一预定距离D1隔开，且设置成在垂直于所述第一方向Y的一第二方向X上滚动。另外，第二组滚轮202比第一组滚轮201少一滚轮，且所述第二组滚轮202中的第一滚轮在所述Y方向上以相同的预定距离D1偏离所述第一组滚轮201中第一滚轮。因此，所述÷两组滚轮201、202相对于彼此为错列，以形成图2所示的锯齿型式。
根据图2的范例，所述预定距离D1等于所述轮子的长度L1。所述多个滚轮的锯齿型式已经发现到可更有效地使得所述不稳定的有缺陷像素被看到。其中，进行了本发明与滚轮被平行对准的一种光学检测装置之间的比较。更多不稳定的有缺陷像素可被本发明的光学检测装置侦测到。
第一影像感测器204设置成用于取得所述第一组滚轮201的前方的一第一区域204R中的影像。第一影像感测器204为一区域感测器，其可包括例如一CCD感测器或一CMOS感测器。根据本发明一范例，第一影像感测器204包括一CCD感测器，其能够每0.25到0.5秒取得所述第一区域中的影像。光学检测装置200另可包括一第二影像感测器205，其类似于第一影像感测器204，且设置成用于取得所述第二组滚轮202之后一第二区域205R中的影像。
当要检测的一物体150在所述第二方向X上通过光学检测装置200下方时，所述多个滚轮将按压在物体105的表面上，使得缺陷(如果有的话)可被看到。图2例示当光学检测装置200在所示的所述位置处时第一缺陷151与第二缺陷152亮起。第一缺陷151位在第一区域204R内，且可由第一影像感测器204捕捉到，而第二缺陷152可由扫描单元203捕捉到。如果任何缺陷存在于第二区域205R中，它们可被第二影像感测器205捕捉到。平均而言，一物体上大约90-95%的缺陷可使用根据本发明的所述光学检测装置侦测到。
图3为图2中光学检测装置200的侧视示意图。如图3所示，滚轮201、202的每一者可分别地包括轮子201a、202a，及分别的弹簧201b、202b。所述多个滚轮设计成使得当压力施加于所述物体的表面上时，所述物体不会受损，但所述多个缺陷可被看到。轮子201a、202a的直径可在1到2.5公分(cm)之间，但在其它范例中可改变，且轮子201a、202a可包括硅。根据本发明的所述多个范例的轮子201a、202a的范例可为(但不限于)1cm、1.5cm、2cm或2.5cm。
弹簧201b、202b可包括高碳弹簧钢，且弹簧201b、202b的长度可在15到22公厘(mm)之间，但在其它范例中可改变。弹簧201b、202b的张力可在100到490公斤力(kgf)之间，且所述弹簧线的直径可在0.3到0.5mm之间，但在其它范例中可改变。
如图3所示，扫描单元203的所述多个影像感测器203a具有高度h与焦距f。轮子201a、202a的最大直径为高度h与焦距f的总和。扫描单元203与第一组滚轮201及第二组滚轮202设置成使得轮子201a、202a可配接在扫描单元203之下，及紧密地配接于所述多个影像感测器203a，且扫描单元203的影像感测器203a可取得轮子201a、202a之间一第三区域203R中的影像。
根据图3所示的本发明一范例，所述第一与第二组滚轮201、202与扫描单元203设置成使得平行于所述两组滚轮201、202的第三区域203R的两个边界最接近于分别组的滚轮201、202与物体150的所述多个接触点。
本技术领域中的专业人士将可了解到第一与第二组滚轮201、202相对于扫描单元203的影像感测器203a的位置可以改变。例如，第一与第二组滚轮201、202可设置成更接近或更远离扫描单元203的影像感测器203a，且第三区域203R将分别地加宽或变窄。
此外，第一影像感测器204与第二影像感测器205的位置亦可根据要检测的所述物体的大小而调整。
图4为根据本发明另一范例的光学检测装置300的示意图。图4中光学检测装置300类似于图2中的光学检测装置200，除了所述预定距离D1小于所述轮子的长度L1。
图5为根据本发明另一范例的光学检测装置400的示意图。图5中光学检测装置400类似于图2中的光学检测装置200，除了所述预定距离D1大于所述轮子的长度L1。
在说明本发明的代表性范例时，本说明书已经提出所述方法及/或操作本发明的程序做为一特定顺序的步骤。但是，某种程度上所述方法或程序并不会依赖此处所提出的特定顺序的步骤，所述方法或程序不应限于所述的所述等步骤的特定顺序。本技术领域中的专业人士将可了解可能有其它的步骤顺序。因此，在本说明书中所提出的步骤的特定顺序必须不视为对于申请专利范围的限制。此外，关于本发明的方法及/或程序的申请专利范围不应限于在所提出顺序中的步骤的效益，本技术领域中的专业人士可立即了解到所述等顺序可以改变，且仍维持在本发明的精神及范围内。
熟习此项技艺者应即了解可对上述各项范例进行变化，而不致悖离其广义的发明性概念。因此，应了解本发明并不限于本揭的特定范例，而为涵盖归属如后载申请专利范围定义的本发明精神及范围内的修饰。

Claims (20)

1.一种光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置包含：
一第一组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第一组滚轮的所述多个轮子在一第一方向上以一第一距离隔开；
一第二组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第二组滚轮的所述多个轮子在所述第一方向上以所述第一距离隔开；
一扫描单元，其设置在所述第一组滚轮与所述第二组滚轮之间；及
一第一影像感测器，其设置成捕捉在一第一区域中的可见光，其中所述第一区域在所述第一组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，另包含一第二影像感测器，其设置成捕捉在一第二区域中的可见光，其中所述第二区域在所述第二组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一影像感测器与所述第二影像感测器的每一者包括至少一电荷耦合装置感测器或一互补式金属氧化物半导体感测器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二组滚轮的所述第一轮子在所述第一方向上以所述第一距离偏离所述第一组滚轮的所述第一轮子。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一轮子在所述第一方向上具有一长度。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一距离等于所述长度。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一距离小于所述长度。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一距离大于所述长度。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轮子包含硅。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个轮子的直径在1到2.5公分之间。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一滚轮另包含至少一弹簧。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述至少一弹簧的长度在15到20毫米之间。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述至少一弹簧的拉伸强度为100到490公斤力。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述弹簧线的直径为0.3到0.5mm。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述扫描单元包含多个电荷耦合装置感测器或互补式金属氧化物半导体感测器。
16.一种光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置包含：
一第一组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第一组滚轮的所述多个轮子在一第一方向上以一第一距离隔开；
一第二组滚轮，其中每一滚轮包含一轮子，且所述第二组滚轮的所述多个轮子在所述第一方向上以所述第一距离隔开，且其中所述第二组滚轮的每一轮子平行于所述第一组滚轮的所述多个轮子之间的一空间而与所述第一组滚轮形成一错列样式；
一扫描单元，其设置在所述第一组滚轮与所述第二组滚轮之间；及
一第一影像感测器，其设置成捕捉在一第一区域中的可见光，其中所述第一区域是在所述第一组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，每一轮子在所述第一方向上具有一长度，且所述第一距离等于或小于所述长度。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述轮子包含硅，且所述多个轮子的直径在1到2.5cm之间。
19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，每一滚轮另包含至少一弹簧，其中所述至少一弹簧的长度在15到20mm之间，且所述弹簧线的直径为0.3到0.5mm，且所述至少一弹簧的所述拉伸强度为100到490kgf。
20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，另包含一第二影像感测器，其设置成捕捉在一第二区域中的可见光，其中所述第二区域是在所述第二组滚轮相对于所述扫描单元的一侧上。
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