CN110793916A - 狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置，更详细地说涉及生成狭缝形状的光并照射于照射对象的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置。本发明公开了一种狭缝光源(20)，其特征在于，包括：生成光的光源部(100)；狭缝部件(200)，形成具有提前设定的宽度的狭缝，并且可更换地设置在所述光源部(100)的前方；光学系(300)，按照提前设定的倍率调整通过所述狭缝部件(200)的狭缝光的宽度；外壳(400)，收容所述光源部(100)、狭缝部件(200)以及光学系(300)。

Description

狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置
技术领域
本发明涉及狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置，更详细地说涉及生成狭缝形状的光并照射于照射对象的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置。
背景技术
半导体元件等在工艺中、后执行各种检查，以提高工艺产量等。
然后，在对半导体元件等检查对象的检查中有2D以及3D检查中的至少一种的视觉检查，对被检查对象照射光，获取被光照射的检查对象的图像，分析获取的图像。
在此，用于执行视觉检查的视觉检查装置一般包括：从光源生成固定图案的光照射于检查对象的光源；获取通过光源被光照射的检查对象的图像的图像获取装置(摄像机或者扫描仪)。
然后，对于所述光源，根据检查形态可适应点光源、狭缝光源等。
但是，参照韩国公开专利公报第10-2011-17158号，光源中狭缝光源一般由光源部、远心透镜以及介入于光源部与远心镜头之间的狭缝部件构成。
然而，若对现有的光源使用白色光，则存在因色素差无法鲜明地形成狭缝光的边界，以及在缩小狭缝光的宽度上存在局限性的问题。
另外，现有的狭缝光源存在很难根据狭缝光的用途改变狭缝光的光束宽度的问题。
发明内容
(要解决的问题)
本发明的目的在于，认识到如上所述的问题，提供如下的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置：所述狭缝部件设置在生成光的光源部与利用从光源部生成的光形成狭缝光的光学系之间，可更换地设置狭缝部件，进而在光学系的倍率固定的情况下，也能够将狭缝部件更换成具有不同宽度的其他狭缝部件，最终能够简单调节狭缝光的宽度。
另外，本发明的目的在于提供如下的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置：在白色狭缝光的情况下，也可通过对各种波长一致焦点距离的多个圆柱透镜大幅度降低狭缝光的色差，进而能够照射清晰的狭缝光。(解决问题的手段)
为了达到如上所述的目的，本发明公开了一种狭缝光源20，包括：生成光的光源部100；狭缝部件200，形成具有提前设定的宽度的狭缝，并且可更换地设置在所述光源部100的前方；光学系300，按照提前设定的倍率调整通过所述狭缝部件200的狭缝光的宽度；外壳400，收容所述光源部100、狭缝部件200以及光学系300。
所述光源部100可包括排成一列以提前设定的发散角生成白色光的多个LED光源110。
所述狭缝光源20还可包括狭缝更换套件部500，所述狭缝更换套件部500包括与设置在所述外壳400的狭缝部件200互换的多个狭缝部件200。
所述狭缝光源20在所述狭缝部件200与所述光学系300之间还可设置用于降低通过所述光学系300的狭缝光的色差的光圈部件600。
所述光学系300可包括一个以上的圆柱透镜302，所述一个以上的圆柱透镜302具有与通过光轴的光的照射方向垂直的长度。
所述光源部100生成白色光；所述光学系300可包括依次配置的多个圆柱透镜302，以降低所述白色光的色差。
所述外壳400可包括：插拔口410，形成在一侧以在所述外壳400插拔狭缝部件200；引导部420，引导狭缝部件200的移动，以向所述插拔口410插拔所述狭缝部件200；位置固定部430，固定插入于所述外壳400的狭缝部件200的位置。
所述位置固定部430可包括磁性部件432，所述磁性部件432在设置在所述狭缝部件200的磁体202之间以形成引力。
本发明公开了一种视觉检查装置，其特征在于，包括：作为向照射对象10照射光的光源的权利要求1至8中任一项的狭缝光源20；图像获取部30，获取通过所述狭缝光源20被狭缝光照射的照射对象10的图像。(发明的效果)
本发明的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置具有以下优点：利用多个圆柱透镜构成倍率光学系，进而不存在光损失，并在在白色光的情况下，也能够无色差地形成照射区域边界清晰的狭缝光。
本发明的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置具有以下优点：所述狭缝部件设置在生成光的光源部与利用从光源部生成的光形成狭缝光的光学系之间，可更换地设置狭缝部件，进而在光学系的倍率固定的情况下，也能够将狭缝部件更换成具有不同宽度的其他狭缝部件，最终能够简单调节狭缝光的宽度。
另外，本发明的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置具有以下优点：在白色狭缝光的情况下，也可通过对各种波长一致焦点距离的多个圆柱透镜大幅度降低狭缝光的色差，进而能够照射清晰的狭缝光。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的视觉检查装置的概念图。
图2是示出本发明一实施例的狭缝光源的剖面图。
图3是示出图2的狭缝光源的立体图。
图4是示出图3的狭缝光源的结构的一部分的图面。
图5是示出在本发明的狭缝光源适用可修正色差的多个圆柱透镜时形成的狭缝光的照片。
(附图标记说明)
10：照射对象 20：狭缝光源
100：光源部 200：狭缝部件
300：光学系
具体实施方式
以下，参照附图如下说明本发明的狭缝光源以及包括该狭缝光源的视觉检查装置。
如图1所示，本发明的视觉检查装置包括：狭缝光源20，是对照射对象10照射光的光源；图像获取部30，获取通过狭缝光源20被狭缝光照射的照射对象10的图像。
所示狭缝光源20作为向照射对象10照射狭缝光的结构，将在以下进行详细说明。
所示图像获取部30作为获取通过狭缝光源20被狭缝光照射的照射对象10的图像的结构，只要是能够获取图像的结构，可以是任意一种结构，诸如数码相机、扫描仪等。
具有上述结构的视觉检查装置执行通过狭缝光源20照射狭缝光以及通过图像获取部30获取图像，通过与图像获取部30结合或者分开的控制部(未示出)分析已获取的图像，进而可执行平面形状等2D检查、凸起高度、是否形成裂纹等3D检查等。
例如，所述照射对象10可对所述狭缝光源20以水平方向相对线性移动，而视觉检查装置从通过图像获取部30获取的图像检测照射对象10的三维形状。
另一方面，如上所述的视觉检查装置等需要对照射对象10照射狭缝光，具体需要根据照射对象10的种类、检查种类等照射最优化的狭缝光的狭缝光源20。
据此，如图2以及图3所示，本发明的狭缝光源20包括：生成光的光源部100；狭缝部件200，形成具有提前设定的宽度的狭缝，并且可更换地设置在上所述光源部100的前方；光学系300，按照提前设定的倍率调整通过所述狭缝部件200的狭缝光的宽度；外壳400，收容所述光源部100、狭缝部件200以及光学系300。
所述光源部100作为生成用于形成狭缝光的光的结构，只要是能够生成光的结构，可以是任意一种结构，诸如激光束发生装置、LED照明装置等。
例如，所述光源部100可使用一个以上的LED元件，可包括沿着狭缝光的长度方向配置在基板(未示出)上的多个LED光源110。
对于所述基板，只要是能够设置构成LED光源110的LED元件的基板，可以是任意一种基板，可使用PCB、FPCB、金属PCB等。
所述多个LED光源110沿着狭缝光的长度方向配置在基板上，以提前设定的发散角(例如，120°的发散角)生成单色光或者白色光，进而可形成狭缝光。
另一方面，从所述光源部100生成的光沿着狭缝光的长度方向变化光亮(亮度)，为了改善这一现象，在光源部100的前方可设置用于扩散由光源部100生成的光的光扩散部件(未示出)。
所述光扩散部件作为散射透射的光，以沿着狭缝光的长度方向形成均匀的光的结构，可以是涂敷有光扩散薄膜、光扩散物质的透明部件等各种结构。
所述狭缝部件200作为形成具有提前设定的宽度的狭缝并且可更换地设置在光源部100的前方的结构，可具有各种结构。
所述狭缝部件200由具有提前设定的宽度与长度的开口形成狭缝，并且可阻挡从光源部100发出的光的一部分。
优选为，所述狭缝部件200可更换地设置在待后述的外壳400。
与设置在所述狭缝光源20的狭缝部件200待互换的狭缝部件200可形成宽度与设置在狭缝光源20的狭缝部件200不同的狭缝。
即，本发明并不是更换光源部100或者光学系300，而是只通过更换狭缝部件200改变狭缝的宽度，进而可调节通过光学系300照射出来的狭缝的宽度。
具体地说，假设通过具有500μm宽度的狭缝部件200形成具有250μm宽度的狭缝的情况下，为了得到125μm的狭缝光只要用具有250μm宽度的狭缝的狭缝部件200更换狭缝部件200即可。
此时，所述狭缝光源20还可包括狭缝更换套件部500，所述狭缝更换套件部500包括与设置在所述外壳400的狭缝部件200互换的多个狭缝部件200。
所述狭缝更换套件部500可包括形成具有相互不同宽度的狭缝的N个狭缝部件200(N为2以上的自然数)。
包括在所述狭缝更换套件部500的狭缝部件200中的一个被选出可设置在狭缝光源20的外壳400。
所述光学系300作为按照提前设定的倍率调整通过狭缝部件200的狭缝光的结构，可具有各种结构。
如图2以及图3所示，所述光学系300可包括具有与通过光轴的光的照射方向垂直的长度的一个以上的圆柱透镜302。
如图2以及图3所示，所述圆柱透镜302可具有与经过光轴的光的照射方向(X轴方向)垂直的长度(Y轴方向)，并且可形成根据与光源部100的距离或者倍率具有适当的曲率的透镜面。
优选为，所述圆柱透镜302以长度方向设置多个LED光源110的配置方向，以形成均匀的狭缝光源。
例如，所述光学系300可包括沿着光路依次配置的第一透镜部310以及第二透镜部320。
所述第一透镜部310以及第二透镜部320优选为固定设置在提前设定的位置。
根据所述第一透镜部310以及第二透镜部320的倍率可决定光学系300的倍率。
所述第一透镜部310以及第二透镜部320可包括具有与通过光轴的光的照射方向垂直的一个以上的圆柱透镜302，优选为分别包括多个圆柱透镜302。
具体地说，第一透镜部310以及第二透镜部320分别包括两个圆柱透镜302，对两个相互不同的波长一致焦点距离，进而可降低可在白色光产生的色差。
所述外壳400作为收容光源部100、狭缝部件200以及光学系300的结构，可具有各种结构。
另外，所述外壳400可使狭缝部件200与狭缝更换套件部500的狭缝部件200互换。
例如，所述外壳400可包括：形成在一侧以在外壳400插拔狭缝部件200的插拔口410；引导部420，引导狭缝部件200的移动，以向所述插拔口410插拔所述狭缝部件200；位置固定部430，固定插入于外壳400的狭缝部件200的位置。
所述位置固定部430可包括磁性部件432，所述磁性部件432在具备在狭缝部件200的磁性体之间形成引力。
所述磁性部件432可设置在与具备在插入于外壳400的狭缝部件200的侧面的磁体202相对应的部分。
对于所述磁体202以及磁性部件432，只要是形成相互拉动的磁力，可由各种材料构成，并且根据设置位置可具有各种形状以及大小。
另一方面，在光通过透镜的情况下，针对透镜的光学轴的各个波长的焦点距离有所不同，因此不仅可出现色差(轴向色差)，还根据与光学轴的距离出现球面象差、慧形象差、象散等的色差。
据此，在所述狭缝部件200与光学系300之间还可设置用于降低通过光学系300的狭缝光的色差的光圈部件(aperture)600。
所述光圈部件600通过诸如通过开口拧紧光圈的效果，可将轴向色差、球面象差、彗形象差、象散等的色差最小化。
所述光圈部件600与狭缝部件200相同，当然可更换地设置在外壳400。
本发明的狭缝光源20可更换地设置狭缝部件200，进而无需改变具有提前设定的倍率的光学系300，而是通过只更换狭缝部件200来改变形成在狭缝部件200的狭缝的宽度，改变具备在狭缝部件200的狭缝的宽度，进而能够改变最终形成的狭缝光的宽度，据此能够构成狭缝光源20，并且能够对各种照射对象10照射狭缝光，适用多个圆柱透镜302的组合与光圈部件600，因此能够形成改善色差的清晰的狭缝光。
另一方面，所述狭缝光源20不限于图1的视觉检查装置，而是可用作各种照明系统的光源。
例如，本发明的狭缝光源20可灵活用作线扫描相机(line scan camera)的光源。
以上，不过是对可由本发明实现的优选实施例的一部分进行了说明，众所周知本发明的范围不限于上述的实施例，以上说明的本发明的技术思想以及与其根本的思想应全部宝库在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种狭缝光源(20)，其特征在于，包括：
生成光的光源部(100)；
狭缝部件(200)，形成具有提前设定的宽度的狭缝，并且可更换地设置在所述光源部(100)的前方；
光学系(300)，按照提前设定的倍率调整通过所述狭缝部件(200)的狭缝光的宽度；
外壳(400)，收容所述光源部(100)、狭缝部件(200)以及光学系(300)。
2.根据权利要求1所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述光源部(100)包括：
多个LED光源(110)，排成一列以提前设定的发散角生成白色光。
3.根据权利要求1所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述狭缝光源(20)还包括：
狭缝更换套件部(500)，包括与设置在所述外壳(400)的狭缝部件(200)互换的多个狭缝部件(200)。
4.根据权利要求1所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述狭缝光源(20)，
在所述狭缝部件(200)与所述光学系(300)之间还设置用于降低通过所述光学系(300)的狭缝光的色差的光圈部件(600)。
5.根据权利要求1所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述光学系(300)包括：
一个以上的圆柱透镜(302)，具有与通过光轴的光的照射方向垂直的长度。
6.根据权利要求5所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述光源部(100)生成白色光；
所述光学系(300)包括依次配置的多个圆柱透镜(302)，以降低所述白色光的色差。
7.根据权利要求1所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述外壳(400)包括：
插拔口(410)，形成在一侧以在所述外壳(400)插拔狭缝部件(200)；引导部(420)，引导狭缝部件(200)的移动，以向所述插拔口(410)插拔所述狭缝部件(200)；位置固定部(430)，固定插入于所述外壳(400)的狭缝部件(200)的位置。
8.根据权利要求7所述的狭缝光源(20)，其特征在于，
所述位置固定部(430)包括：
磁性部件(432)，在设置在所述狭缝部件(200)的磁体(202)之间以形成引力。
9.一种视觉检查装置，其特征在于，包括：
作为向照射对象(10)照射光的光源的权利要求1至8中任一项的狭缝光源(20)；图像获取部(30)，获取通过所述狭缝光源(20)被狭缝光照射的照射对象(10)的图像。
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