CN109632812A - 用于物体检查的光照设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及物体检查技术领域，具体地，涉及用于物体检查的光照设备。所述光照设备包括：曲面光罩，所述曲面光罩具有凹陷曲面，所述凹陷曲面被布置为朝向待检查的物体；以及多个单色可见光源，布置在所述曲面光罩的凹陷曲面上，用于照射所述待检查的物体，其中，所述多个单色可见光源的位置和所述凹陷曲面的形状能够使得所述多个单色可见光源发出的单色可见光形成在预定照射范围内的照度偏差不超过10％的照射光来照射所述待检查的物体。该光照设备能够照射待检查的物体，从而能够获得清晰的物体图像，使得可以基于该物体图像判别待检查的物体是否存在异常。

Description

用于物体检查的光照设备

技术领域

本公开涉及物体检查技术领域，具体地，涉及用于物体检查的光照设备。

背景技术

在半导体制造过程中，设备部件上存在的损伤、异物、变形等异常因素会对处理中的半导体产品产生品质影响。例如，当对半导体芯片进行测试时，会用到芯片插口，芯片插口用于插接芯片以对其进行测试。当芯片插口的插针(Pin)存在损伤、异物、变形、烧毁等异常时，可能导致芯片的衬底、引线、焊球等出现压痕等品质问题。同一个芯片插口会插接大量半导体芯片。因而当芯片插口存在上述异常时，可能导致大量半导体芯片出现品质问题，进而造成良率损失。

现有技术中，因异常设备部件导致的品质问题需要等到被该异常设备部件处理过的产品到达特定的检查工序后才能利用检查工具检出。然而等到检查工具检出这些品质问题时，已有大批产品被异常设备部件处理过。因而，由于现有技术无法及时发现设备部件的异常，使得在发现设备部件存在异常时已经对良率造成了损失。

发明内容

鉴于上述，本公开提供了一种用于物体检查的光照设备，该光照设备能够照射待检查的物体，从而能够获得清晰的物体图像，使得可以基于该物体图像判别待检查的物体是否存在异常。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于物体检查的光照设备，包括：曲面光罩，所述曲面光罩具有凹陷曲面，所述凹陷曲面被布置为朝向待检查的物体；以及多个单色可见光源，布置在所述曲面光罩的凹陷曲面上，被配置为照射所述待检查的物体。其中，所述多个单色可见光源的位置和所述凹陷曲面的形状能够使得所述多个单色可见光源发出的单色可见光形成在预定照射范围内的照度偏差不超过10％的照射光来照射所述待检查的物体，所述预定照射范围不小于所述待检查的物体的待检查部分所在的区域。

可选的，在一个示例中，在所述照射光在所述预定照射范围内的照度偏差可以为不超过8％或不超过5％。

可选的，在一个示例中，所述单色可见光的波长范围可以为400～760nm。

可选的，在一个示例中，所述凹陷曲面的表面可以由指定材料制成，以及所述凹陷曲面的表面的颗粒的粒度可以不超过所述单色可见光的波长。

可选的，在一个示例中，所述凹陷曲面的表面可以具有利用特定材料形成的涂覆层。

可选的，在一个示例中，所述光照设备还可以包括：至少一个第一传感装置，布置在所述曲面光罩的内侧，被配置为感测所述待检查的物体所处环境的单色可见光的照度；以及控制装置，被配置为在所感测的单色可见光的照度未达到预定的单色可见光照度阈值时，控制所述单色可见光源的发光亮度以使得所述待检查的物体所处环境中的单色可见光的照度达到所述单色可见光照度阈值。

可选的，在一个示例中，所述光照设备还可以包括：多个白光光源，布置在所述凹陷曲面上的与所述多个单色可见光源对应的位置处，被配置为在所述待检查的物体所处环境的光照条件未达到所要求的光照条件时，对所述待检查的物体进行补偿照射。

可选的，在一个示例中，所述光照设备还可以包括：第二传感装置，设置于所述曲面光罩的内侧，被配置为感测所述待检查的物体所处环境的白光照度。所述控制装置用于：在所感测到的所述待检查的物体所处环境中的白光照度未达到预定的白光照度阈值时，控制所述多个白光光源的发光亮度，以使得所述待检查的物体所处环境中的白光照度达到所述白光照度阈值。

可选的，在一个示例中，所述控制装置可以被配置为：根据所述待检查的物体的材质来控制所述多个白光光源的打开或关闭。

可选的，在一个示例中，所述控制装置还可以被配置为：在控制所述单色可见光源不能使得所述待检查的物体所处环境中的单色可见光的照度满足所述单色可见光照度阈值时，控制所述多个白光光源的发光亮度，以使得所述待检查的物体所处环境中的单色可见光的照度满足所述单色可见光照度阈值。

可选的，在一个示例中，所述单色光源可以为红色可见光源。

可选的，在一个示例中，所述单色光源为红色可见光源，所述白光光源包括RGB白光光源，所述控制装置可以被配置为：在控制所述红色可见光源不能使得所述待检查的物体所处环境中的红色可见光的照度满足红色可见光照度阈值时，根据所感测到的所处环境中的红色可见光的照度和所述红色可见光照度阈值来控制所述RGB白光光源中的红光组件的发光亮度；以及基于所确定的所述RGB白光光源中的红光组件的发光亮度来控制所述RGB白光光源中的绿光模块和蓝光模块的发光亮度，以使所述RGB白光光源发出白光。

可选的，在一个示例中，所述曲面光罩的顶部中央可以具有开口，所述开口使得对所述待检查的物体进行摄像的摄像装置的镜头能够穿过。

可选的，在一个示例中，所述待检查的物体可以是半导体设备。

利用本公开的光照设备，通过曲面光罩和布置在曲面光罩内侧表面的单色可见光源产生单色可见光的散射光，以照射待检查物体，从而能够获取清晰且有助于辨别是否存在异常的物体图像，以使得可基于所获得的物体图像判断待检查物体是否存在异常。并且本公开的方案易于实现、成本低廉，具有很强的实用性。使用单色可见光照射待检查物体能够使待检查物体表面被覆盖上一层单色光膜，从而屏蔽部分干扰因素。

利用本公开的光照设备，通过利用指定材料形成曲面光罩的内侧表面，并使内侧表面的颗粒的粒度小于所述单色可见光的波长，能够以较低的成本实现散射光照射。此外，通过在曲面光罩的内侧表面具有利用特定材料形成的涂覆层，使得单色可见光源发出的光能够形成效果更好的散射光。

利用本公开的光照设备，通过配置白光光源，能够在仅利用单色可见光照射物体不能获得能够充分有助于辨别物体异常时，进行补偿照射。此外，利用白光光源还能够在单色可见光的照度达不到要求时，进行照度补偿。

利用本公开的光照设备，通过使用红色可见光源照射待检查物体，能够提高物体表面的反射率，从而获得更加清晰且有利于识别异常的物体图像。

利用本公开的光照设备，通过根据待检查的物体的材料控制白光源的打开或关闭，能够使得仅在必要时启用白光源，从而减少不必要的能耗。

利用本公开的光照设备，通过使摄像设备和曲面光罩的中心布置为与待检查的物体的中心在同一条直线上，能够利用使光照设备的整体结构紧凑、体积小巧，还能够利用尽可能小尺寸的摄像设备获得完整的物体图像。

利用本公开的光照设备，当单色可见光源为红色可见光时，通过使用RGB白光源，并在待检查的物体所处环境中的红色可见光达不到光照条件要求时优先控制RGB白光源中的红光组件，能够始终保证待检查的物体所处环境中红色可见光的照度满足照射条件，从而保证所获得的物体图像的可识别性。

利用本公开的光照设备，通过设置可调节的导向槽，可使得本公开的系统能够与不同的待检查物体匹配，从而提高适用范围和使用方便性。

附图说明

通过参照下面的附图，可以实现对于本公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开的实施例，但并不构成对本公开的实施例的限制。在附图中：

图1是本公开一个实施例的光照设备的示意图；

图2是使用普通光罩的光照设备的示意图；

图3是使用图2所示的普通光罩所获得的光照度分布图和光谱图；

图4是使用图2所示的普通光罩所获得的芯片插口图片；

图5是利用本公开的使用曲面光罩的光照设备照射芯片插口而获得的光照度分布图和光谱图；

图6是利用本公开的使用曲面光罩的光照设备照射芯片插口而获得的芯片插口图片；

图7是本公开另一实施例的光照设备的结构框图；

图8是应用本公开一个实施例的光照设备检查物体时摄像装置与物体的相对位置的一个示例的示意图；

图9是本公开的光照设备中曲面光罩的一个示例的俯视图；

图10是图9所示的曲面光罩的仰视图；以及

图11是图9所示的曲面光罩的立体图。

附图标记说明

10：光照设备 11：曲面光罩

111：普通光罩 12：单色可见光源

121：光源安装孔 13：摄像设备安装孔

14：开口 15：曲面光罩固定孔

20：摄像设备 30：待检查的物体

40：控制装置 50：第一传感装置

60：第二传感装置

具体实施方式

以下将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

现在结合附图来描述本公开的光照设备。在以下的描述中，以半导体设备部件中的芯片插口为例进行说明，但应当理解的是本公开的光照设备不限于在对芯片插口进行检查时使用，还可以用于检查其它物体。

图1是本公开一个实施例的光照设备的示意图。图1还示出了光照设备10与摄像设备20配合使用时的一种安装方式的示例。其中，光照设备10用于照射待检查的物体30，摄像设备20在对待检查物体进行检查时可以在光照设备10的照射下对待检查的物体30进行图像拍摄，从而获得物体图像。摄像设备20可以由任意能够实现摄像功能的设备实现，例如可以选用任意包括镜头、图像传感器、图像处理模块的摄像设备。所获得的物体图像可用于识别物体是否存在异常。在一个示例中，可以使用采用图像识别技术的检查设备来自动识别物体图像从而识别物体是否存在异常。在另一示例中，也可以由工程师或专门的监控人员判别物体图像中的物体是否存在异常。所获得的物体图像可以保存在本地，还可以上传至服务器。

如图1所示，光照设备10包括曲面光罩11和多个单色可见光源12。在图1所示的示例中，曲面光罩11的凹陷曲面为半球形，该半球形凹陷曲面被布置为朝向待检查的物体30。多个单色可见光源12布置在曲面光罩11的半球形凹陷曲面上，其发出的单色可见光经过曲面光罩11的半球形凹陷曲面的反射后形成照射光以照射待检查的物体30。其中，多个单色可见光源12的位置被布置为使得多个单色可见光源12发出的单色可见光经过曲面光罩11的半球形凹陷曲面的反射后形成的照射光在待检查的物体30的所在的位置范围内的照度不超过预定照度范围。单色可见光源12的位置可以设置为其所发出的单色可见光全部经过曲面光罩11反射后照射待检查的物体30，也可以是部分单色可见光经过半曲面罩11反射后照射待检查的物体30。

需要说明的是，本公开中“半球形”是对光罩的定性描述而不是定量描述，意在说明本公开的示例中使用的曲面光罩的内侧表面是近似于球面的，而不是限定光罩必须是二分之一球体，例如，半球形光罩也可以是三分之一球体、四分之三球体等形状，只要其内侧表面为近似于球形表面即可。此外，本领域人员应该理解，近似于球面的半球形光罩的内侧表面可以是标准球面，也可以是由多个平面拼接成的近似球面。曲面光罩的外侧也可以是其它形状，只要其内侧表面为近似球面即可。例如曲面光罩的外侧还可以设置有把手或突出结构等有利用拿取的结构。

根据多个单色可见光源12在曲面光罩内的布置位置和布置角度(即单色可见光的出射角度)的不同，多个单色可见光源12所发出单色可见光在曲面光罩11的半球形的内侧表面可以经过至少一次反射。照射在待检查的物体30上的光线被待检查的物体30反射后也可以被曲面光罩11反射，由此，利用曲面光罩内侧表面的反射可使得单色可见光源发出的单色可见光形成散射光。在图1所示的示例中，多个单色可见光源被布置在曲面光罩11的下缘，即靠近曲面光罩11的最大半径的截面上，其可以被布置为朝上预定角度。图1中的虚线箭头示意出了单色可见光在曲面光罩11内的光线路径。多个单色可见光源可以等间距地布置在曲面光罩的内侧表面，也可以分组布置在对称的位置上。通过调整多个单色可见光源12的设置角度、选用不同尺寸的曲面光罩11等方法，还可以使多个单色光源12所发出的单色可见光在曲面光罩11内侧经过多次反射后形成在预定照射范围内的照度偏差不超过10％的照射光来照射待检查的物体，该预定照射范围不小于待检查的物体的待检查部分所在的区域。

在另一示例中，还可以通过调整单色可见光源的布置位置并选用适当形状的曲面光罩，使得照射在物体30上的照射光在物体30所处范围内的射照光的偏差不超过8％，或不超过5％。

以下以待检查的物体为芯片插口的情形为例，参考图2-图6说明本公开中的曲面光罩的效果。其中，图2是使用普通光罩111的光照设备的示意图；图3是使用图2所示的普通光罩所获得的光照度分布图和光谱图；图4是使用图2所示的普通光罩所获得的芯片插口图片；图5是利用本公开的使用曲面光罩的光照设备照射芯片插口而获得的光照度分布图和光谱图；图6是利用本公开的使用曲面光罩的光照设备照射芯片插口而获得的芯片插口图片。

在图2中，普通光罩111为圆柱体形或长方体形，多个单色可见光源12布置于普通光罩111的内侧表面上。在该情形下照射在芯片插口上的单色可见光为直射光，因而利用普通光罩111构成的光照设备为直射光照设备。图3中左半部分为利用图2中示出的普通光罩111所获得的光照度分布图。由图3中左半部分可以看出，直射光照设备的照度从光照范围的中心至边缘非常不均衡，呈现为某些区域过亮，而某些区域过暗。图3中右半部分中的两条曲线分别示出了照射在芯片插口上的单色可见光在水平方向和垂直方向上的光谱图。图3中右半部分的光谱图呈现为尖峰状，由此同样可以看出使用普通光罩111时，照射在待检查的物体30上的单色可见光无论是在水平方向还垂直方向都很不均衡。利用这样的直射光照设备照射芯片插口时，所获得的芯片插口图像如图4所示，由于光照不均衡导致图像中明暗程度不均一，无法准确识别芯片插口上的插针中哪些存在问题。因而利用图2示出的普通光罩111时，不足以获得能够识别物体是否存在异常的物体图像。

图5中左半部分为利用本公开的曲面光罩11的光照设备10对芯片插口进行照射时的光照度分布图，右半部分为光谱图。图5中右半部分中的两条曲线分别表示照射在芯片插口上的单色可见光在水平方向上和垂直方向上的光谱图。如图5左半部分所示，利用具有曲面光罩11的光照设备10照射芯片插口时的照度在可照射范围的中间区域明暗程度均一，取得了均衡的照射效果。如图5右半部分所示，在光照设备的有效照射范围内(即光谱图的中间部分)，光谱图趋于稳定。这表明本公开的曲面光罩11和布置在其内侧表面上的单色可见光源12能够形成在不小于待检查物体的待检查部分所在区域的光照范围内的照度偏差不超过10％的散射光。图5中的中间区域的照度偏差约为4.43％。图6是利用本公开的具有曲面光罩11的光照设备10照射芯片插口而所获得的芯片插口图像。如图6所示，光照设备所形成的散射光照射在芯片插口上时，能够获得照度均衡的图像。从图6中的图像中能够清晰地识别存在异物的插针(如图A点所示)和损坏的插针(如B和C点所示)。

图5是将单色可见光源布置于曲面光罩的外侧边缘的示例，因而在照射范围的最外侧受光源位置影响而照度较高。实践中可以使中间的均匀照射范围足够大，以使待检查物体的待检查部分位于该均匀照射范围内。在另一示例中，也可以使单色可见光源均匀布置于曲面光罩的内侧表面，以使得照射范围内从边缘至中心均能实现均匀照射。

此外，利用曲面光罩和布置在其内侧表面的多个单色可见光源形成的散射光，还能够屏蔽所获得物体图像中不感兴趣的部分，并突出感兴趣的部分。待检查的物体30本身可能包含多种不同种类的材料，当需要检查其是否存在异常时，有时关注的是部分材料所形成的组成部分，而不是待检查物体的所有组成部分。此时如果能在所获得的物体图像中突出感兴趣区域，并相应地屏蔽不感兴趣区域，将大幅提高识别物体图像以判别异常存在与否的效率和准确度。例如芯片插口的插针通常为铝、铜、金、黄铜、不锈钢等金属材料，而芯片插口的底座通常由非金属材料(例如白色有机塑料等材料)制成。在检查芯片插口时，感兴趣的是插针是否存在异常，而底座部分为不感兴趣区域。此时，若利用图2所示的使用普通光罩的直射光照射备照射芯片插口，则所获得的芯片插口图像如图4所示，感兴趣的插针部分很暗，而不感兴趣的底座却较亮，不利于识别插针是否存在异常。然而使利用曲面光罩和布置在其内侧表面的多个单色可见光源形成的散射光照射芯片插口时，所获得的芯片插口图像如图6所示，感兴趣的插针部分被有效地突出，而底座部分对图像的影响被降低，从而能够准确并快速地识别存在异常的插针。此外，通过调整单色可见光源的照度也能够实现使不感兴趣的部分偏暗而被屏蔽。例如，通过调整单色可见光源的照度能够使待检查的物体的侧面偏暗，而突出其顶部。

此外，根据本公开的另一种实施例，曲面光罩的凹陷曲面可以采用标准朗伯表面。实现标准朗伯体对参数要求较高，且需要精密设备才能实现，要求光罩内壁接近朗伯表面所需成本较高。此外还可以通过化学或者物理方法将氧化镁等粉末涂到装置内壁，使其接近于朗伯表面。成本较低的替换方式可以采用半球形或近似于半球形的曲面替代标准朗伯体。此外，在一个示例中，曲面光罩11的内侧表面可以由指定材料制成，例如，可以使用白色材料，曲面光罩11可以整体由白色材料实现，也可以是只有其内侧表面为白色材料，由此替代氧化镁粉末等涂层，使得设备的实现成本大幅降低。其中，曲面光罩11的内侧表面的颗粒的粒度可以不大于单色可见光的波长，以使得单色可见光在曲面光罩11的白色表面上反射后形成散射光。

在一个示例中，曲面光罩11的内侧表面也可以具有利用特定材料形成的涂覆层。例如可以具有氧化镁涂层。

本公开的光照设备中使用的单色可见光源还能够进一步提高所获得的物体图像的可识别性。使用单色可见光照射待检查物体能够使待检查物体表面被覆盖上一层单色光膜，从而屏蔽部分干扰因素。使用检查设备识别物体图像或人眼识别物体图像时，可以仅通过图像中像素的对比度来识别物体图像中的物体是否存在异常。此外，在一个示例中，单色可见光源可以为红色可见光源。物体对光线的反射率与光的波长有关，对于某些材料，其对光线的反射率在可见光范围内随波长的增大而升高。经过发明人的实验，芯片插口的插针使用的金属材料，其对于400nm～760nm波长范围的可见光反射率最高，因此发明人采用该波长范围内的可见光源来照射芯片插口，例如可以采用波长范围为630～680的红色可见光。实验证明，采用上述波长范围的可见光源照射芯片插口时，能够获得更加清晰且易于识别感兴趣区域的芯片插口图像。对于由其它由类似性质的材料形成的待检查物体，使用上述波长范围内的可见光源同样能够提高物体图像的可识别性。

此外，在一个示例中，光照设备的单色可见光源可以是可更换的，从而可根据待检查的物体的待检查部分的材料来更换光源，从而能够利用不同波长范围的可见光来照射待检查的物体。

图7是本公开另一实施例的光照设备10的结构框图。

在对待检查的物体30进行拍摄时，对于不同的待检查的物体，或者在不同的环境中的待检查的物体，对单色可见光的照度要求不同，因而可以对单色可见光源12的发光亮度进行感测和控制，以使其符合光照要求。如图7所示，在一个示例中，光照设备10还可以包括至少一个第一传感装置50和控制装置40。第一传感装置50布置在曲面光罩11的内侧，具体可以被布置在曲面光罩11朝向待检查的物体30的一侧的空间内的任意位置，例如可以布置在待检查的物体30的侧面，还可以围绕物体30布置多个，还可以设置在曲面光罩11的内侧表面。第一传感装置50与单色可见光源12所发出的单色可见光对应，例如当单色可见光源12为红色可见光源时，第一传感装置50为红光感测装置。第一传感装置50能够感测待检查的物体30所处环境的单色可见光的照度。基于第一传感装置50所感测的单色可见光的照度，控制装置40可以在所感测的单色可见光的照度未达到预定的单色可见光照度阈值时，控制单色可见光源12的发光亮度以使得待检查的物体30所处环境中的单色可见光的照度达到单色可见光照度阈值。由此，能够使得光照设备10所发出的散射光的照度适合于待检查的物体30。

在本公开中，曲面光罩的内侧是指曲面光罩的凹陷曲面所朝向的一侧，即被光照设备发出的可见光所照射的空间范围。

此外，由于不同材料对单色可见光的反射率不同以及同一物体可能由多种材料实现等因素，对于某些材料制成的物体，仅使用单色可见光源照射即可获得易于识别物体是否存在异常的物体图像，但是对于某些材料仅使用单色可见光源还不足以获得能够充分地易于识别的物体图像。以芯片插口和采用红色可见光源作为单色可见光源的情形为例，当芯片插口的插针由金制成时，红色可见光源发出的红色可见光照射在芯片插口上能够获得清晰且识别性高的芯片插口图像。然而当芯片插口的插针为铝时，仅使用红色可见光照射芯片插口时，在所获得的芯片插口图像中，由铝材料形成的插针和底座(例如由白色有机材料形成的底座)的对比度较低。因而不利于识别插针是否存在异常。

因而，在一个示例中，本公开的光照设备10还可以包括多个白光光源122，多个白光光源122布置在曲面光罩11的内侧表面上的与多个单色可见光源12对应的位置处。例如，当多个单色可见光源被布置在图1所示的曲面光罩11的靠近外缘的位置时，多个白光光源也布置在半球光罩11的靠近外缘的位置。白光光源122的数量可以与单色可见光源完全相同，也可以不同。例如，当曲面光罩11的内侧表面等间距布置有十二个单色可见光源12时，白光光源122可以等间距地布置有4个。白光光源122可以在待检查的物体30所处环境的光照条件未达到所要求的光照条件时，对所述待检查的物体进行补偿照射。例如，当如上所述所获得的芯片插口图像中插针和底座之间的对比度较低时，可以启用白光光源，从而可在单色可见光中掺杂白光，由此能够屏蔽不感兴趣的底座，而突出感兴趣的插针，使得所获得的芯片插口图像中插针和底座的对比度足够高。

由于不同材料制成的物体对白光照度的要求不同，因而如图7所示，在一个示例中，光照设备10还可以包括第二传感装置60。第二传感装置60设置于曲面光罩12的内侧，其布置位置可以与第一传感装置50对应，也可以与其布置位置不同。第二传感装置60被配置为感测待检查的物体30所处环境的白光照度。控制装置40还可以在所感测到的待检查的物体30所处环境中的白光照度未达到预定的白光照度阈值时，控制多个白光光源的发光亮度，以使得待检查的物体30所处环境中的白光照度达到白光照度阈值。

在一个示例中，控制装置40还可以在控制单色可见光源12不能使得待检查的物体30所处环境中的单色可见光的照度满足单色可见光照度阈值时，控制多个白光光源12的发光亮度，以使得待检查的物体30所处环境中的单色可见光的照度满足单色可见光照度阈值。由此，能够在单色可见光源所发出的单色可见光照度达不到要求时，利用白光光源进行照度补偿。

本公开中提及的单色可见光照度阈值、白光照度阈值以及后述将提及的红色可见光照度阈值可以是固定不变的，还可以设置为可由工程师进行调节。工程师可以根据实际的检查效果设置上述各个阈值，系统可获取工程师所设置的阈值，从而进行各种光源的照度控制。

在一个示例中，本公开的光照设备还可以包括显示设备，显示设备可用于显示所感测到的白光照度、单色可见光的照度、红色可见光的照度等，以方便工程师查看。用于显示白光照度、单色可见光的照度、红色可见光的照度的显示设备可以是OLED显示器、LCD显示器等。此外，用于感测白光照度的第二传感装置、用于感测单色可见光的照度的单色光感器装置本身也可以具备数模转换和显示模块，从而可以显示上述光照度值。

多个白光光源可以始终处于开启状态，从而由控制装置40控制其发光亮度。然而对于某些不需要进行白光补偿的材料，如果始终开启白光光源并依赖控制装置40的控制将消耗不必要的电量，而且不适当地控制白光光源的照度有可能降低所获得的物体图片的可识别性。因而，在一个示例中，控制装置40还可以根据待检查的物体30的材料来控制多个白光光源的打开或关闭。待检查的物体30的材料例如可以由工程师进行设置。在一个示例中，还可以根据所获得的物体图像中不同组成部分的对比度进行识别，还可以基于所检测到的待检查物体30的反射光谱来判别待检查的物体30的材料。

当如上所述单色可见光光源12为红色可见光源的时候，可能出现仅控制红色可见光源达不到红色可见光照度阈值的情形。虽然可以控制白光光源以通过补偿白光的方式使的光照照度达到光照要求。但是对于需要足够的红色可见光才能获得清晰的物体图片的待检查的物体30，仅仅通过补偿白光仍然不足以使所获得的物体图像充分地达到易于识别的程度。因而，在一个示例中，白光光源可以包括RGB白光光源。由于RGB白光光源通过控制红光组件、绿光组件、蓝光组件三者的发光亮度来形成白光，因而控制装置40可以在控制红色可见光源不能使得待检查的物体30所处环境中的红色可见光的照度满足红色可见光照度阈值时，根据所感测到的所处环境中的红色可见光的照度和红色可见光照度阈值来控制RGB白光光源中的红光组件的发光亮度。当待检查的物体30所处环境中的红色可见光达到红色可见光照度阈值时，可以进一步基于所确定的RGB白光光源中的红光组件的发光亮度来控制RGB白光光源中的绿光组件和蓝光组件的发光亮度，以使RGB白光光源发出白光。由此，不仅可以利用白光光源进行照度补偿，还能够保证红色可见光的照度始终满足拍摄要求。

本公开提及的控制装置可以是微处理器、PLC、单片机、可编程逻辑器件等任意类型的控制装置。控制装置还可以配置有模数转换模块、晶体管、SPI存储器件等，其具体配置以能够实现本公开的功能为准。

在某些情形下，能够用于布置光照设备的空间可能较小。例如，如上所述本公开的光照设备可以用于工业中的设备部件检查。在对设备部件进行检查时，设备中能设置光照设备的空间有限，如果将光照设备的结构设计为尽可能的紧凑，以使整体体积尽可能的小，将能够使光照设备具有更广的适用范围。图8是应用本公开一个实施例的光照设备检查物体时摄像装置与物体的相对位置的一个示例的示意图。

如图8所示，在一个示例中，摄像设备20和曲面光罩11(图8中未示出)可以被布置为中心与待检查的物体30的中心在同一条直线上。在一个示例中，还可以使摄像设备20中的图像传感器垂直于待检查的物体30。由此，不仅能利用对称式布局使设备更紧凑，还能能够利用尺寸更小的摄像设备20获得完整的物体图像，从而使得光照设备所占用的空间尽可能地小。

在一个示例中，摄像设备20所包括的图像传感器的尺寸可以使得摄像设备20的视场大于所述待检查的物体的面积。摄像设备的视场(FOV)是摄像设备能够拍摄到的最大范围，FOV可根据下式确定：FOV＝WD*B/f。其中，WD为如图8所示的工作距离，即摄像设备20与待检查的物体30之间的距离，B为摄像设备20的图像传感器的尺寸，f为摄像设备20的镜头的焦距。在光照设备的设置空间有限的情况下，焦距f的取值范围以及工作距离WD的取值范围可以被确定，进行可以根据焦距f和工作距离WD来选定图像传感器的尺寸。例如当工作距离WD为181mm、芯片插口的表面积为50mm×50mm、焦距为16mm时，可以使摄像设备的FOV为70mm×70mm，以保证能够拍摄到芯片插口的所有部分。在该示例中，可选用1/2.3英寸的图像传感器，即图像传感器长为6.16mm、宽为4.62mm。

摄像设备20可以选用带有调焦功能(自动调焦或手动调焦)的摄像设备，也可以选用焦距固定的摄像设备。当摄像设备焦距可调时，可以根据焦距f和工作距离WD确定图像传感器的最小尺寸。

图9是本公开的光照设备中曲面光罩的一个示例的俯视图，图10是图9所示的曲面光罩的仰视图，11是图9所示的曲面光罩的立体图。如图1、图9-图11所示，在一个示例中，曲面光罩11的顶部中央可以具有开口14，该开口使得对待检查的物体30进行拍摄的摄像装置20的镜头能够穿过。在一个示例中，曲面光罩的外侧可以设置有固定孔13，以用于固定摄像设备20。曲面光罩11可以设置有光源安装孔121，多个单色可见光源可以安装于光源安装孔。在另一示例中，多个单色可见光源和多个白光光源可间隔安装于光源安装孔121。

上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

以上结合附图详细描述了本公开的实施例的可选实施方式，但是，本公开的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的实施例的技术构思范围内，可以对本公开的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的实施例的保护范围。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (14)

1.一种用于物体检查的光照设备，包括：

曲面光罩，所述曲面光罩具有凹陷曲面，所述凹陷曲面被布置为朝向待检查的物体；以及

多个单色可见光源，布置在所述曲面光罩的凹陷曲面上，被配置为照射所述待检查的物体，

其中，所述多个单色可见光源的位置和所述凹陷曲面的形状能够使得所述多个单色可见光源发出的单色可见光形成在预定照射范围内的照度偏差不超过10％的照射光来照射所述待检查的物体，所述预定照射范围不小于所述待检查的物体的待检查部分所在的区域。

2.如权利要求1所述的光照设备，其中，在所述照射光在所述预定照射范围内的照度偏差为不超过8％或不超过5％。

3.如权利要求1所述的光照设备，其中，所述单色可见光的波长范围为400～760nm。

4.如权利要求1所述的光照设备，其中，所述凹陷曲面的表面由指定材料制成，以及所述凹陷曲面的表面的颗粒的粒度不超过所述单色可见光的波长。

5.如权利要求1所述的光照设备，其中，所述凹陷曲面的表面具有利用特定材料形成的涂覆层。

6.如权利要求1所述的光照设备，还包括：

至少一个第一传感装置，布置在所述曲面光罩的内侧，被配置为感测所述待检查的物体所处环境的单色可见光的照度；以及

控制装置，被配置为在所感测的单色可见光的照度未达到预定的单色可见光照度阈值时，控制所述单色可见光源的发光亮度以使得所述待检查的物体所处环境中的单色可见光的照度达到所述单色可见光照度阈值。

7.如权利要求6所述的光照设备，还包括：

多个白光光源，布置在所述凹陷曲面上的与所述多个单色可见光源对应的位置处，被配置为在所述待检查的物体所处环境的光照条件未达到所要求的光照条件时，对所述待检查的物体进行补偿照射。

8.如权利要求7所述的光照设备，还包括：

第二传感装置，设置于所述曲面光罩的内侧，被配置为感测所述待检查的物体所处环境的白光照度，

所述控制装置被配置为：

在所感测到的所述待检查的物体所处环境中的白光照度未达到预定的白光照度阈值时，控制所述多个白光光源的发光亮度，以使得所述待检查的物体所处环境中的白光照度达到所述白光照度阈值。

9.如权利要求7所述的光照设备，其中，所述控制装置被配置为：

根据所述待检查的物体的材质来控制所述多个白光光源的打开或关闭。

10.如权利要求7所述的光照设备，其中，所述控制装置还被配置为：

在控制所述单色可见光源不能使得所述待检查的物体所处环境中的单色可见光的照度满足所述单色可见光照度阈值时，控制所述多个白光光源的发光亮度，以使得所述待检查的物体所处环境中的单色可见光的照度满足所述单色可见光照度阈值。

11.如权利要求1-10中任一项所述的光照设备，其中，所述单色光源为红色可见光源。

12.如权利要求10所述的光照设备，其中，所述单色光源为红色可见光源，所述白光光源包括RGB白光光源，所述控制装置被配置为：

在控制所述红色可见光源不能使得所述待检查的物体所处环境中的红色可见光的照度满足红色可见光照度阈值时，根据所感测到的所处环境中的红色可见光的照度和所述红色可见光照度阈值来控制所述RGB白光光源中的红光组件的发光亮度；以及

基于所确定的所述RGB白光光源中的红光组件的发光亮度来控制所述RGB白光光源中的绿光模块和蓝光模块的发光亮度，以使所述RGB白光光源发出白光。

13.如权利要求1-10中任一项所述的光照设备，其中，所述曲面光罩的顶部中央具有开口，所述开口使得对所述待检查的物体进行摄像的摄像装置的镜头能够穿过。

14.如权利要求1-10中任一项所述的光照设备，其中，所述待检查的物体是半导体设备。