CN110231145A - 光学检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学检测设备用以检测放置于工作平面上的待测物。光学检测设备包括载架、图像获取元件、旋转载盘、第一光源以及第二光源。图像获取元件与旋转载盘设置于载架上。图像获取元件具有光轴，且光轴延伸通过待测物。第一光源与第二光源分别设置于旋转载盘的相对两侧。旋转载盘配置用以依轴线相对于载架旋转以切换第一光源与第二光源的方位。因此，无须拆装光源，并且不会对光线的投射角度造成影响，因而便于使用且具有极佳的可靠度。

Description

光学检测设备

技术领域

本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种光学检测设备。

背景技术

为提高自动化生产的效率，自动光学检测(Automated Optical Inspection)已广泛地应用于面板、电路板、晶圆、发光二极管或封装测试等相关产业，其可通过高速度、高精确度的光学图像检测系统取得待测物的图像，以进行瑕疵判断、定位量测、尺寸量测或几何量测等，取代传统以人力使用光学仪器来进行检测的方式。

因应检测需求，自动光学检测设备大多设有至少两种光源，分别对待测物进行打光，例如以同轴光源对待测物进行同轴打光(coaxial lighting)，或者是以侧光源对待测物进行斜向打光(Oblique lighting)。进一步而言，侧光源可采用可见光源或不可见光源(例如红外光和/或紫外光)，实务上，在替换侧光源的过程中，使用者需先将原有的侧光源自机台拆解下来，接着将另一侧光源组装至机台，不仅拆装耗时，也会影响到侧光源的打光角度。

发明内容

本发明提供一种光学检测设备，具有极佳的使用便利性与可靠度。

本发明的光学检测设备用以检测放置于工作平面上的待测物。光学检测设备包括载架、图像获取元件、旋转载盘、第一光源以及第二光源。图像获取元件设置于载架上。图像获取元件具有光轴，且光轴延伸通过待测物。旋转载盘设置于载架上，且位于图像获取元件的一侧。第一光源配置用以发出第一光线。第二光源与第一光源分别设置于旋转载盘的相对两侧，且配置用以发出第二光线。旋转载盘配置用以依轴线相对于载架旋转而使第一光源的第一光线或第二光源的第二光线射向待测物，且轴线与光轴相交。

基于上述，本发明的光学检测设备能通过旋转载盘切换第一光源与第二光源的方位，使第一光源与第二光源的其中一者朝向分光元件，不仅能免去拆装替换光源的程序，也能避免影响到光线的投射角度，因而具有极佳的使用便利性与可靠度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的光学检测设备的示意图。

图2是图1的旋转载盘旋转后的示意图。

附图标记说明

10：工作平面；

20：待测物；

100：光学检测设备；

110：载架；

120：分光元件；

121：第一表面；

122：第二表面；

130：图像获取元件；

131：光轴；

132：感光元件；

133：镜头；

140：旋转载盘；

141：轴线；

142：座部；

143：承载部；

150：第一光源；

151：第一光线；

160：第二光源；

161：第二光线；

170：第三光源；

171：第三光线；

A～C：夹角。

具体实施方式

图1是本发明一实施例的光学检测设备的示意图。图2是图1的旋转载盘旋转后的示意图。请参考图1与图2，在本实施例中，光学检测设备100可用以检测放置于工作平面10上的待测物20，并且，使用者可视需求切换至少两光源的方位，以选择通过其中一光源所发出的光线射向待测物20。具体而言，光学检测设备100包括载架110、分光元件120、图像获取元件130、旋转载盘140、第一光源150以及第二光源160，其中分光元件120、图像获取元件130、旋转载盘140皆设置于载架110上，且待测物20、分光元件120以及图像获取元件130相互对准。

待测物20与图像获取元件130分别位于分光元件120的相对两侧，其中图像获取元件130具有光轴131，且光轴131延伸通过分光元件120与待测物20。因此，自待测物20反射的光线实质上可沿着光轴131穿过分光元件120并射向图像获取元件130，而图像获取元件130接收自待测物20反射的光线，以取得待测物20的图像。图像获取元件130包括感光元件132与镜头133，其中感光元件132与分光元件120分别位于镜头133的相对两侧，且镜头133用以调整进入到图像获取元件130中的光线的路径，以令光线落在感光元件132而成像。

旋转载盘140位于分光元件120与图像获取元件130的一侧，且是以不妨碍光线的传递路径为配置原则。另一方面，第一光源150与第二光源160分别设置于旋转载盘140的相对两侧，在图1所示的状态下，第一光源150朝向分光元件120，且第二光源160背向分光元件120。换句话说，第二光源160与分光元件120分别位于第一光源150的相对两侧。在本实施例中，旋转载盘140能够依轴线141相对于载架110旋转，通过旋转载盘140依轴线141相对于载架110旋转，能使第二光源160转向分光元件120，如图2所示。在图2所示的状态下，第二光源160朝向分光元件120，且第一光源150背向分光元件120。换句话说，第一光源150与分光元件120分别位于第二光源160的相对两侧。

简言之，光学检测设备100能通过旋转载盘140切换第一光源150与第二光源160的方位，使第一光源150与第二光源160的其中一者朝向分光元件120，不仅能免去拆装替换光源的程序，也能避免影响到光线的投射角度，因而具有极佳的使用便利性与可靠度。

请继续参考图1与图2，在本实施例中，轴线141与光轴131相交，其中光轴131例如是垂直于工作平面10，且轴线141与工作平面10夹锐角。进一步而言，旋转载盘140包括座部142与承载部143，其中座部142可旋转地连接载架110，且配置用以调整第一光源150所发出的第一光线151与工作平面10之间的夹角A，或者是调整第二光源160所发出的第二光线161与工作平面10之间的夹角B。也就是说，使用者可使旋转部142相对于载架110旋转，以令第一光源150的第一光线151与工作平面10之间的夹角A在30度至60度之间作调整，或者是令第二光源160的第二光线161与工作平面10之间的夹角B在30度至60度之间作调整。更准确来说，夹角A(或夹角B)的调整范围可大于等于30度且小于等于60度，且是以55度为优选，藉此角度设定可使图像获取元件130所取得的图像更为清晰。

另一方面，第一光源150与第二光源160分别设置于承载部143的相对两侧，其中承载部143可旋转地连接座部142，且第一光源150(或第二光源160)与座部142分别位于承载部143的相对两侧。承载部143用以承载第一光源150与第二光源160，并且，承载部143能依轴线141相对于座部142旋转，以切换第一光源150与第二光源160的方位。

在本实施例中，轴线141与光轴131相交，其中光轴131例如是垂直于工作平面10，且第一光线151(或第二光线161)例如是垂直于轴线141。因此，轴线141与光轴131之间的夹角C可等于夹角A(或夹角B)。也就是说，通过使座部142相对于载架110旋转，可同时调整夹角A(或夹角B)与夹角C，且两者的角度相等。

第一光源150与第二光源160包括可见光光源与不可见光光源的组合，其中不可见光光源可以是红外光光源或紫外光光源。分光元件120位于第一光线151(或第二光线161)的传递路径上，其中分光元件120具有相对的第一表面121与第二表面122，第一表面121朝向第一光源150(或第二光源160)，且第二表面122朝向待测物20。

在图1所示的状态下，第一光线151射向第一表面121并在通过分光元件120后自第二表面122射向待测物20。后续，自待测物20反射的第一光线151射向第二表面122并在通过分光元件120后自第一表面121射向图像获取元件130，而图像获取元件130接收自待测物20反射的第一光线151，以取得待测物20的图像。特别说明的是，在图1中，自待测物20反射的第一光线151例如是与光轴131重叠。

在图2所示的状态下，第二光线161射向第一表面121并在通过分光元件120后自第二表面122射向待测物20。后续，自待测物20反射的第二光线161射向第二表面122并在通过分光元件120后自第一表面121射向图像获取元件130，而图像获取元件130接收自待测物20反射的第二光线161，以取得待测物20的图像。特别说明的是，在图2中，自待测物20反射的第二光线161例如是与光轴131重叠。

另一方面，光学检测设备100还包括第三光源170，设置于载架110上。旋转载盘140与第三光源170分别位于分光元件120的相对两侧，且第三光源170朝向分光元件120的第二表面122。第三光源170所发出的第三光线171射向第二表面122并自第二表面122反射而射向待测物20。后续，自待测物20反射的第三光线171射向第二表面122并在通过分光元件120后自第一表面121射向图像获取元件130，而图像获取元件130接收自待测物20反射的第三光线171，以取得待测物20的图像。特别说明的是，在图1与图2中，自第二表面122反射而射向待测物20的第三光线171例如是与光轴131重叠，并且，自待测物20反射的第一光线151例如是与光轴131重叠。

综上所述，本发明的光学检测设备能通过旋转载盘切换第一光源与第二光源的方位，使第一光源与第二光源的其中一者朝向分光元件，不仅能免去拆装替换光源的程序，也能避免影响到光线的投射角度，因而具有极佳的使用便利性与可靠度。另一方面，光学检测设备也能通过旋转载盘调整第一光源的第一光线或第二光源的第二光线投射至待测物的角度，例如是介于30度至60度，且是以55度为优选，藉此角度设定可使图像获取元件所取得的图像更为清晰。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种光学检测设备，用以检测放置于工作平面上的待测物，其特征在于，所述光学检测设备包括：

载架；

图像获取元件，设置于所述载架上，所述图像获取元件具有光轴，且所述光轴延伸通过所述待测物；

旋转载盘，设置于所述载架上，且位于所述图像获取元件的一侧；

第一光源，配置用以发出第一光线；以及

第二光源，与所述第一光源分别设置于所述旋转载盘的相对两侧，且配置用以发出第二光线，其中所述旋转载盘配置用以依轴线相对于所述载架旋转而使所述第一光源的所述第一光线或所述第二光源的所述第二光线射向所述待测物，且所述轴线与所述光轴相交。

2.根据权利要求1所述的光学检测设备，其中所述旋转载盘包括：

座部，可旋转地连接所述载架，且配置用以调整所述第一光源的所述第一光线或所述第二光源的所述第二光线与所述工作平面之间的夹角；以及

承载部，可旋转地连接所述座部，其中所述第一光源与所述第二光源分别设置于所述承载部的相对两侧，且所述承载部配置用以依所述轴线相对于所述座部旋转。

3.根据权利要求2所述的光学检测设备，其中所述第一光源的所述第一光线或所述第二光源的所述第二光线与所述工作平面之间的所述夹角介于30度至60度。

4.根据权利要求1所述的光学检测设备，还包括：

分光元件，设置于所述载架上，且所述光轴延伸通过所述分光元件。

5.根据权利要求4所述的光学检测设备，还包括：

第三光源，设置于所述载架上，且所述旋转载盘与所述第三光源分别位于所述分光元件的相对两侧。

6.根据权利要求5所述的光学检测设备，其中所述分光元件具有相对的第一表面与第二表面，所述第三光源所发出的第三光线射向所述第二表面并自所述第二表面反射而射向所述待测物，自所述待测物反射的所述第三光线射向所述第二表面并在通过所述分光元件后自所述第一表面射向所述图像获取元件。

7.根据权利要求4所述的光学检测设备，其中所述分光元件具有相对的第一表面与第二表面，所述第一光源的所述第一光线射向所述第一表面并在通过所述分光元件后自所述第二表面射向所述待测物，自所述待测物反射的所述第一光线射向所述第二表面并在通过所述分光元件后自所述第一表面射向所述图像获取元件。

8.根据权利要求4所述的光学检测设备，其中所述分光元件具有相对的第一表面与第二表面，所述第二光源的所述第二光线射向所述第一表面并在通过所述分光元件后自所述第二表面射向所述待测物，自所述待测物反射的所述第二光线射向所述第二表面并在通过所述分光元件后自所述第一表面射向所述图像获取元件。

9.根据权利要求1所述的光学检测设备，其中所述第一光源与所述第二光源包括可见光光源与不可见光光源的组合。

10.根据权利要求4所述的光学检测设备，其中所述图像获取元件包括感光元件与镜头，且所述感光元件与所述分光元件分别位于所述镜头的相对两侧。