CN113466259B - 金属掩模检测装置、光源标定方法及装置和维护标定方法 - Google Patents

金属掩模检测装置、光源标定方法及装置和维护标定方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种金属掩模检测装置、光源标定方法及装置和维护标定方法。其中，金属掩模检测装置，包括：光源单元，包括同轴照明光源和环形照明光源，用于对待测金属掩模提供照明；光源调节单元，与所述光源单元连接，用于调节驱动所述光源单元发光的光源电压；成像单元，用于采集所述待测金属掩模经所述光源单元照射后所成的像；承载单元，用于承载所述待测金属掩模。本发明提高了金属掩模对准标记的成像效果，可降低图像处理的复杂性，提高金属掩模检测效率。

Description

金属掩模检测装置、光源标定方法及装置和维护标定方法
技术领域
本发明实施例涉及掩模版检测技术领域，尤其涉及一种金属掩模检测装置、光源标定方法及装置和维护标定方法。
背景技术
在蒸镀工艺中，金属掩模的对位精度是影响蒸镀质量的关键因素之一。
金属掩模的掩模层通常由金属层图案化形成，在对金属层加工过程中，会在金属层的表面形成具有方向性的，且具有周期性的金属纹理(条纹)。目前，采用常规照明光源在对金属掩模进行检测时，金属掩模对准标记的成像轮廓不清晰，且金属纹理的反射光所造成的背景噪声也会干扰对准标记的轮廓特征的检测，从而增加了对金属掩模所成图像进行处理的复杂性，降低了金属掩模检测效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种金属掩模检测装置、光源标定方法及装置和维护标定方法，以提高金属掩模对准标记的成像效果，从而降低图像处理的复杂性，提高金属掩模检测效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种金属掩模检测装置，包括：
光源单元，包括同轴照明光源和环形照明光源，用于对待测金属掩模提供照明；
光源调节单元，与所述光源单元连接，用于调节驱动所述光源单元发光的光源电压；
成像单元，用于采集所述待测金属掩模经所述光源单元照射后所成的像；
承载单元，用于承载所述待测金属掩模。
可选地，所述环形照明光源位于所述成像单元与所述承载单元之间，所述环形照明光源包括基底、位于所述基底下方的环形漫反射板以及位于所述漫反射板下方的多个发光元件，所述多个发光元件呈圆形排布。
可选地，所述漫反射板的下表面具有倾斜的漫反射面，且所述漫反射板在所述漫反射面对应位置的厚度由边缘指向中心的方向逐渐减小；
所述漫反射面与所述基底之间的夹角小于45度。
可选地，所述环形照明光源还包括位于所述发光元件下方的遮光板。
可选地，所述成像单元包括图像探测器和镜头，所述图像探测器位于所述镜头上方的像面处；
所述镜头包括分束棱镜，在水平方向上，所述同轴照明光源位于所述分束棱镜的一侧，所述分束棱镜用于将所述同轴照明光源发出的光传输至所述待测金属掩模。
可选地，所述金属掩模检测装置还包括基准版，所述基准版设置于所述承载单元上。
第二方面，本发明实施例提供了一种光源标定方法，应用于本发明任意实施例提供的金属掩模检测装置，包括：
将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场；
通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过所述成像单元采集多张具有所述对准标记的掩模标记图像；
对多个所述掩模标记图像进行处理，从多个所述掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像；
将所述目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。
可选地，通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过所述成像单元采集多张具有所述对准标记的掩模标记图像，包括：
调节环形照明光源的电源电压为预设电压，其中，所述预设电压为所述环形照明光源能够承受的最大电源电压的40％～80％；
按预设步距调节同轴照明光源的电源电压，并同时采集所述掩模标记图像。
可选地，对多个所述掩模标记图像进行处理，从多个所述掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像，包括：
对多个所述掩模标记图像进行滤波，以保留图像中的高频信号特征；
提取滤波后的所述掩模标记图像的灰度值或连通的边缘数；
将所述灰度值或所述连通的边缘数最小的掩模标记图像作为所述目标掩模标记图像。
第三方面，本发明实施例提供了一种光源维护标定方法，应用于本发明任意实施例提供的金属掩模检测装置，包括：
将基准版移入成像单元的视场；
仅调节环形照明光源的电源电压为预设掩模标记图像下的所述环形照明光源的电源电压，并获取所采集的第一掩模标记图像对应的第一亮度值，其中，所述预设掩模标记图像为满足目标条件的掩模标记图像；
仅调节同轴照明光源的电源电压为预设掩模标记图像下的所述同轴照明光源的电源电压，并获取所采集的第二掩模标记图像对应的第二亮度值；
将所述第一亮度值和所述第二亮度值保存为第二机器参数，以根据所述第二机器参数对待测金属掩模进行检测。
第四方面，本发明实施例提供了一种光源标定装置，配置于本发明任意实施例提供的金属掩模检测装置中，包括：
掩模驱动模块，用于将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场；
图像采集模块，用于通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过所述成像单元采集多张具有所述对准标记的掩模标记图像；
图像选取模块，用于对多个所述掩模标记图像进行处理，从多个所述掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像；
光源标定模块，用于将所述目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供的金属掩模检测装置，通过设置同轴照明光源和环形照明光源的组合光源，同时配合光源调节单元分别对同轴照明光源和环形照明光源的光源电压的调节，可通过成像单元采集待测金属掩模在同轴照明光源和环形照明光源不同发光亮度下的掩模标记图像，得到金属掩模对准标记的成像轮廓清晰以及金属掩模表面金属纹理被有效抑制的图像，即提高了金属掩模对准标记的成像效果，从而降低了图像处理的复杂性，提高了金属掩模检测效率。另外，本发明实施例提供的光源标定方法，通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过成像单元采集多张具有对准标记的掩模标记图像；对多个掩模标记图像进行处理，从多个掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像；将目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。由此，在后续进行其他金属掩模检测时，可直接使用第一机器参数控制本发明实施例提供的金属掩模检测装置对金属掩模进行检测，从而减少金属掩模检测步骤，进一步提高金属掩模检测效率。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1是本发明实施例提供的金属掩模检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的环形照明光源的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种金属掩模检测装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的光源标定方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种光源维护标定方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的具体一种光源维护标定方法的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的光源标定装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的金属掩模检测装置的结构示意图。该金属掩模检测装置适用于检测金属掩模的对准标记，以实现金属掩模对位。具体地，如图1所示，该金属掩模检测装置包括光源单元、光源调节单元20、成像单元30和承载单元40。
其中，光源单元包括同轴照明光源11和环形照明光源12，用于对待测金属掩模50提供照明；
光源调节单元20与光源单元连接，用于调节驱动光源单元发光的光源电压；
成像单元30用于采集待测金属掩模50经光源单元照射后所成的像；
承载单元40用于承载待测金属掩模50。
其中，待测金属掩模50可以为金属金属掩模，待测金属掩模50上形成有对准标记51，该对准标记可以为通孔或半刻孔；同轴照明光源11可以包括点光源或面光源，环形照明光源12可以包括环形灯管或多个呈圆形排布的光源；光源调节单元20可以为可调电源，为光源单元提供可变的光源电压，可选地，光源调节单元20包括第一光源调节单元21和第二光源调节单元22，其中，第一光源调节单元21与同轴照明光源11连接，第二光源调节单元22与环形照明光源12连接，以实现对同轴照明光源11和环形照明光源12的光源电压的独立调节；承载单元40可以为承载台。需要说明的是，本实施例对同轴照明光源11和环形照明光源12的具体结构及位置不作限定，只要可以同时为成像单元30需要采集的区域提高照明即可。
本实施例中，在对待测金属掩模50进行检测时，移动待测金属掩模50，将待测金属掩模50的对准标记51移入成像单元30的视场(即可采集区)，通过光源调节单元20调节光源单元的光源电压来改变对待测金属掩模50的照明强度，从而使成像单元30采集到可增强对准标记51成像轮廓特征且抑制待测金属掩模50表面金属纹理特征的图像，提高了金属掩模对准标记的成像效果，进而基于该图像对待测金属掩模50进行对准标记51的识别时，可降低金属纹理对对准标记51的轮廓的干扰，而且对准标记51的成像轮廓更清晰，可以更加突出对准标记51的成像轮廓，从而可以减少对图像的降噪处理步骤，降低了对对准标记51的成像轮廓特征的提取难度，即降低了图像处理的复杂性，进而提高了金属掩模检测效率。
综上，本实施例提供的金属掩模检测装置，通过设置同轴照明光源和环形照明光源的组合光源，同时配合光源调节单元分别对同轴照明光源和环形照明光源的光源电压的调节，可通过成像单元采集待测金属掩模在同轴照明光源和环形照明光源不同发光亮度下的掩模标记图像，得到金属掩模对准标记的成像轮廓清晰以及金属掩模表面金属纹理被有效抑制的图像，即提高了金属掩模对准标记的成像效果，从而降低了图像处理的复杂性，提高了金属掩模检测效率。
可选地，成像单元包括图像探测器和镜头，图像探测器位于镜头上方的像面处；镜头包括分束棱镜，在水平方向上，同轴照明光源位于分束棱镜的一侧，分束棱镜用于将同轴照明光源发出的光传输至待测金属掩模。
示例性地，参考图1，成像单元30包括图像探测器31和镜头32，图像探测器31位于镜头32上方的像面处；镜头32包括分束棱镜321，在水平方向上，同轴照明光源11位于分束棱镜321的一侧，分束棱镜321用于将同轴照明光源11发出的光传输至待测金属掩模50。其中，图像探测器31可以为CCD或TDI线阵相机。同轴照明光源11发出的光进入分束棱镜321，在分束棱镜321的分束面出向下反射，反射至待测金属掩模50，实现对待测金属掩模50的照明；另外，同轴照明光源11和环形照明光源12发出光照射到待测金属掩模50，经待测金属掩模50反射后进入分束棱镜321，并在分束棱镜321的分束面处直接透射，最后在图像探测器31上成像。由此，通过设置分束棱镜321，实现了同轴照明光源11对待测金属掩模50的照明以及成像单元30的图像采集。
可选地，环形照明光源位于成像单元与承载单元之间，环形照明光源包括基底、位于基底下方的环形漫反射板以及位于漫反射板下方的多个发光元件，多个发光元件呈圆形排布。
示例性地，如图2所示，环形照明光源12所围的环形的中心位于成像单元30的光轴上，环形照明光源12位于成像单元30与承载单元40之间，环形照明光源12包括基底121、位于基底121下方的环形漫反射板122以及位于漫反射板122下方的多个发光元件123，多个发光元件123呈圆形排布。可选地，发光元件123可以为LED，多个发光元件123等间隔均匀设置，由此在多个发光元件123发出的光经漫反射板122漫反射至待测金属掩模上时，实现环形照明光源12对待测金属掩模的均匀照明，从而减弱待测金属掩模表面的金属纹理，提高金属掩模对准标记的成像效果。
可选地，漫反射板122的下表面具有倾斜的漫反射面1221，且漫反射板122在漫反射面1221对应位置的厚度由边缘指向中心的方向逐渐减小；漫反射面1221与基底121之间的夹角小于45度。由此，可进一步提高多个发光元件123发出的光经漫反射面1221漫反射至待测金属掩模上的均匀性，从而进一步提高金属掩模对准标记的成像效果。
可选地，继续参考图2，环形照明光源还包括位于发光元件123下方的遮光板124。由此，通过遮光板124可遮挡发光元件123直接向下(包括斜下)发射的光，避免该部分光对待测金属掩模的集中照射，从而实现了环形照明光源对待测金属掩模的均匀照射。
可选地，金属掩模检测装置还包括基准版，基准版设置于承载单元上。
示例性地，如图3所示，金属掩模检测装置还包括基准版60，基准版60设置于承载单元40上。其中，基准版可以为表面涂覆有铬等具有稳定反光特性的玻璃等。考虑到随着光源单元的使用，光源单元中光源的发光强度会发生衰减，即在相同光源电压下，光源单元的发光亮度会减弱。因此，采用原本的光源电压对待测金属掩模50提供照明时，照射在待测金属掩模50上的光的亮度也会降低，从而使得待测金属掩模50在成像单元30中的成像效果降低，影响待测金属掩模的检测。基于此，本实施例通过在承载单元40上设置基准版60，在成像单元30采集到可增强对准标记51成像轮廓特征且抑制待测金属掩模50表面金属纹理特征的图像后，可将基准版移入到成像单元30的视场，仅打开环形照明光源12，调节环形照明光源12的光源电压为该图像对应的环形照明光源12的光源电压，此时，通过成像单元30获取经基准版60反射至成像单元30的光的亮度值并保存；然后仅打开同轴照明光源11，调节同轴照明光源11的光源电压为该图像对应的同轴照明光源11的光源电压，此时，通过成像单元30获取经基准版60反射至成像单元30的光的亮度值并保存。由此，在后续检测其他金属掩模之前，只需利用该基准版60，并根据保存的亮度值分别调整同轴照明光源11和环形照明光源12的光源电压，使得成像单元30获取经基准版60反射至成像单元30的光的亮度值分别对应保存的同轴照明光源11和环形照明光源12的亮度值即可，避免了光源单元的衰减带来的影响，可以在不依赖待测金属掩模的情况下快速准确地得到最佳光源电压。
另外，参考图3，镜头32还可包括第一光学组件322、第二光学组件323和第三光学组件324；第一光学组件322位于图像探测器31和分束棱镜321之间，用于将透过分束棱镜321的光聚焦至图像探测器31；第二光学组件323位于分束棱镜321和承载单元40之间，用于将同轴照明光源11发出的经分束棱镜321反射的平行光聚焦至待测金属掩模50上；第三光学组件324位于同轴照明光源11和分束棱镜321之间，用于将同轴照明光源11发出的光转换成均匀的平行光。其中，第一光学组件322、第二光学组件323和第三光学组件324均可由光学镜组构成。
基于上述实施例，本发明又一实施例提供了一种光源标定方法，该光源标定方法应用于本发明任意实施例提供的金属掩模检测装置，适用于对金属掩模检测装置中的光源单元的光源相关参数进行标定的情况。该光源标定方法可以由光源标定装置来执行。光源标定装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。图4是本发明实施例提供的光源标定方法的流程示意图，如图4所示，该光源标定方法包括：
S110、将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场。
示例性地，可控制抓取机构移动待测金属掩模，将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场，也可以移动承载单元将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场，以实现对对准标记的图像采集。
S120、通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过成像单元采集多张具有对准标记的掩模标记图像。
本实施例中，可以同时调节同轴照明光源与环形照明光源的光源电压采集掩模标记图像，也可以先固定光源单元中的一个光源的光源电压，依次调节另一个光源的光源电压并采集掩模标记图像。
优选地，先调节环形照明光源的电源电压为预设电压，其中，预设电压为环形照明光源能够承受的最大电源电压的40％～80％；再按预设步距调节同轴照明光源的电源电压，并同时采集掩模标记图像。例如，仅打开环形照明光源，调节环形照明光源的电源电压为环形照明光源能够承受的最大电源电压的50％，可直接将该电源电压保存为机器参数；再等幅值(即预设步距，如1V等)调节同轴照明光源的电源电压，且每调节一次同轴照明光源的电源电压便采集一次掩模标记图像。由此，可降低对光源单元的驱动电压，在可实现待测金属掩模检测的同时，延长光源单元的使用寿命。
S130、对多个掩模标记图像进行处理，从多个掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像。
示例性地，对多个掩模标记图像进行滤波，以保留图像中的高频信号特征；提取滤波后的掩模标记图像的灰度值或连通的边缘数；将灰度值或连通的边缘数最小的掩模标记图像作为目标掩模标记图像。
具体地，可以使用sobel算子对多个掩模标记图像分别进行滤波；对滤波后的每个掩模标记图像，可以获取图像一部分的灰度值，也可以获取整幅图像的灰度均值，以此确定灰度值或灰度均值最小的掩模标记图像，或者对滤波后的每个掩模标记图像，分别经二值化，再使用4领域或8领域方法检测获得掩模标记图像的连通的边缘数，以此确定连通的边缘数最小的掩模标记图像；将灰度值或连通的边缘数最小的掩模标记图像作为目标掩模标记图像，从而确定可增强对准标记成像轮廓特征且抑制待测金属掩模表面金属纹理特征的图像。
另外，在对多个掩模标记图像进行滤波之前，还可包括：从上述多个掩模标记图像中去除灰度饱和的图像，从而减少后续处理的掩模标记图像的数量，提高掩模标记图像处理的速度，进而提高待测金属掩模检测的效率。
S140、将目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。
本实施例提供的光源标定方法，通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过成像单元采集多张具有对准标记的掩模标记图像；对多个掩模标记图像进行处理，从多个掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像；将目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。由此，在后续进行其他金属掩模检测时，可直接使用第一机器参数控制本发明实施例提供的金属掩模检测装置对金属掩模进行检测，从而减少金属掩模检测步骤，进一步提高金属掩模检测效率。
在本发明另一实施例中，图5是本发明实施例提供的一种光源维护标定方法的流程示意图。如图5所示，该光源维护标定方法包括：
S210、将基准版移入成像单元的视场。
其中，基准版设置于承载单元上，基准版可以为表面涂覆有铬等具有稳定反光特性的玻璃等。
S220、仅调节环形照明光源的电源电压为预设掩模标记图像下的环形照明光源的电源电压，并获取所采集的第一掩模标记图像对应的第一亮度值。
其中，预设掩模标记图像为满足目标条件的掩模标记图像。本实施例中，预设掩模标记图像可以为采用任一方法得到的金属掩模对准标记的成像轮廓清晰以及掩模版金属掩模表面金属纹理被有效抑制的图像。可选地，该预设掩模标记图像可以为上述实施例确定的目标掩模标记图像。
S230、仅调节同轴照明光源的电源电压为预设掩模标记图像下的同轴照明光源的电源电压，并获取所采集的第二掩模标记图像对应的第二亮度值。
S240、将第一亮度值和第二亮度值保存为第二机器参数，以根据第二机器参数对待测金属掩模进行检测。
考虑到随着光源单元的使用，光源单元中光源的发光强度会发生衰减，即在相同光源电压下，光源单元的发光亮度会减弱。因此，采用原本的光源电压对待测金属掩模提供照明时，照射在待测金属掩模上的光的亮度也会降低，从而使得待测金属掩模在成像单元中的成像效果降低，影响待测金属掩模的检测。基于此，本实施例通过在承载单元上设置基准版，在成像单元采集到可增强对准标记成像轮廓特征且抑制待测金属掩模表面金属纹理特征的图像后，可将基准版移入到成像单元的视场，仅打开环形照明光源，调节环形照明光源的光源电压为该图像对应的环形照明光源的光源电压，此时，通过成像单元获取经基准版反射至成像单元的光的亮度值并保存；然后仅打开同轴照明光源，调节同轴照明光源的光源电压为该图像对应的同轴照明光源的光源电压，此时，通过成像单元获取经基准版反射至成像单元的光的亮度值并保存。由此，在后续检测其他金属掩模之前，只需利用该基准版，并根据保存的亮度值分别调整同轴照明光源和环形照明光源的光源电压，使得成像单元获取经基准版反射至成像单元的光的亮度值分别对应保存的同轴照明光源和环形照明光源的亮度值即可，避免了光源单元的衰减带来的影响，可以在不依赖待测金属掩模的情况下快速准确地得到最佳光源电压。
示例性地，基于上述技术方案，在本发明一具体实施例中，预设掩模标记图像为上述实施例确定的目标掩模标记图像，相应地，本实施例提供的光源维护标定方法可在上述步骤S140之后执行。
具体地，如图6所示，本实施例提供的光源维护标定方法可包括：
S310、将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场。
S320、通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过成像单元采集多张具有对准标记的掩模标记图像。
S330、对多个掩模标记图像进行处理，从多个掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像。
S340、将目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。
S350、将基准版移入成像单元的视场。
S360、仅调节环形照明光源的电源电压为目标掩模标记图像下的环形照明光源的电源电压，并获取所采集的第一掩模标记图像对应的第一亮度值。
S370、仅调节同轴照明光源的电源电压为目标掩模标记图像下的同轴照明光源的电源电压，并获取所采集的第二掩模标记图像对应的第二亮度值。
S380、将第一亮度值和第二亮度值保存为第二机器参数，以根据第二机器参数对待测金属掩模进行检测。
示例性地，在将第一亮度值和第二亮度值保存为第二机器参数之后，可在每次检测待测金属掩模之前，根据第二机器参数进行光源标定。具体地，将基准版移入成像单元的视场；仅打开环形照明光源，按设定步距调整环形照明光源的光源电压，同时通过成像单元采集经基准版的图像，计算亮度值，直至采集到亮度值接近或等于第一亮度值的基准版的图像，此时将对应的光源电压保存为第三机器参数。然后，仅打开环形照明光源，按设定步距调整环形照明光源的光源电压，同时通过成像单元采集经基准版的图像，计算亮度值，直至采集到亮度值接近或等于第二亮度值的基准版的图像，此时将对应的光源电压保存为第四机器参数。最后，根据第三机器参数和第四机器参数进行金属掩模检测。
考虑到随着光源单元的使用，光源单元中光源的发光强度会发生衰减，即在相同光源电压下，光源单元的发光亮度会减弱。因此，采用原本的光源电压对待测金属掩模提供照明时，照射在待测金属掩模上的光的亮度也会降低，从而使得待测金属掩模在成像单元中的成像效果降低，影响待测金属掩模的检测。本实施例在采集到可增强对准标记成像轮廓特征且抑制待测金属掩模表面金属纹理特征的掩模标记图像后，可将基准版移入到成像单元的视场，仅打开环形照明光源，调节环形照明光源的光源电压为该掩模标记图像对应的环形照明光源的光源电压，此时，通过成像单元获取经基准版反射至成像单元的光的第一亮度值并保存；然后仅打开同轴照明光源，调节同轴照明光源的光源电压为该掩模标记图像对应的同轴照明光源的光源电压，此时，通过成像单元获取经基准版反射至成像单元的光的第二亮度值并保存。由此，在后续检测其他金属掩模之前，只需利用该基准版，并根据保存的第一亮度值和第二亮度值分别调整同轴照明光源和环形照明光源的光源电压，使得成像单元获取经基准版反射至成像单元的光的亮度值分别对应保存的第一亮度值和第二亮度值即可，避免了光源单元的衰减带来的影响，可以在不依赖待测金属掩模的情况下快速准确地得到最佳光源电压。
另外，本发明实施例还提供了一种光源标定装置，配置于本发明任意实施例提供的金属掩模检测装置中，包括掩模驱动模块100、图像采集模块200、图像选取模块300和光源标定模块400。
其中，掩模驱动模块100用于将待测金属掩模的对准标记移入成像单元的视场；
图像采集模块200用于通过光源调节单元调节光源单元的光源电压，并通过成像单元采集多张具有对准标记的掩模标记图像；
图像选取模块300用于对多个掩模标记图像进行处理，从多个掩模标记图像中确定满足目标条件的目标掩模标记图像；
光源标定模块400用于将目标掩模标记图像对应的电源电压保存为第一机器参数。
本实施例提供的光源标定装置，与本发明任意实施例所提供的光源标定方法属于同一发明构思，可执行本发明任意实施例所提供的光源标定方法，具备相应的功能和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的光源标定方法。
可选地，图像采集模块200包括：
第一电压调节单元，用于调节环形照明光源的电源电压为预设电压，其中，预设电压为环形照明光源能够承受的最大电源电压的40％～80％；
标记图像采集单元，用于按预设步距调节同轴照明光源的电源电压，并同时采集掩模标记图像。
可选地，图像选取模块300包括：
图像滤波单元，用于对多个掩模标记图像进行滤波，以保留图像中的高频信号特征；
数值提取单元，用于提取滤波后的掩模标记图像的灰度值或连通的边缘数；
标记图像确定单元，用于将灰度值或连通的边缘数最小的掩模标记图像作为目标掩模标记图像。
可选地，上述光源标定装置还包括：
基准版驱动模块，用于将基准版移入成像单元的视场；
第一亮度值获取模块，用于仅调节环形照明光源的电源电压为目标掩模标记图像下的环形照明光源的电源电压，并获取所采集的第一掩模标记图像对应的第一亮度值；
第二亮度值获取模块，用于仅调节同轴照明光源的电源电压为目标掩模标记图像下的同轴照明光源的电源电压，并获取所采集的第二掩模标记图像对应的第二亮度值；
参数确定模块，用于将第一亮度值和第二亮度值保存为第二机器参数，以根据第二机器参数对待测金属掩模进行检测。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种光源维护标定方法，应用于金属掩模检测装置，其特征在于，包括：
将基准版移入成像单元的视场；
仅打开环形照明光源，调节所述环形照明光源的电源电压为预设掩模标记图像下的所述环形照明光源的电源电压，通过成像单元获取经所述基准版反射至所述成像单元的第一掩模标记图像对应的第一亮度值，其中，所述预设掩模标记图像为满足目标条件的掩模标记图像；
仅打开同轴照明光源，调节所述同轴照明光源的电源电压为预设掩模标记图像下的所述同轴照明光源的电源电压，通过成像单元获取经所述基准版反射至所述成像单元的第二掩模标记图像对应的第二亮度值；
将所述第一亮度值和所述第二亮度值保存为第二机器参数，以根据所述第二机器参数对待测金属掩模进行检测；
所述金属掩模检测装置，包括：
光源单元，包括同轴照明光源和环形照明光源，用于对待测金属掩模提供照明；
光源调节单元，与所述光源单元连接，用于调节驱动所述光源单元发光的光源电压；
成像单元，用于采集所述待测金属掩模经所述光源单元照射后所成的像；
承载单元，用于承载所述待测金属掩模。
2.根据权利要求1所述的光源维护标定方法，其特征在于，所述环形照明光源位于所述成像单元与所述承载单元之间，所述环形照明光源包括基底、位于所述基底下方的环形漫反射板以及位于所述漫反射板下方的多个发光元件，所述多个发光元件呈圆形排布。
3.根据权利要求2所述的光源维护标定方法，其特征在于，所述漫反射板的下表面具有倾斜的漫反射面，且所述漫反射板在所述漫反射面对应位置的厚度由边缘指向中心的方向逐渐减小；
所述漫反射面与所述基底之间的夹角小于45度。
4.根据权利要求2所述的光源维护标定方法，其特征在于，所述环形照明光源还包括位于所述发光元件下方的遮光板。
5.根据权利要求1所述的光源维护标定方法，其特征在于，所述成像单元包括图像探测器和镜头，所述图像探测器位于所述镜头上方的像面处；
所述镜头包括分束棱镜，在水平方向上，所述同轴照明光源位于所述分束棱镜的一侧，所述分束棱镜用于将所述同轴照明光源发出的光传输至所述待测金属掩模。
6.根据权利要求1所述的光源维护标定方法，其特征在于，所述金属掩模检测装置还包括基准版，所述基准版设置于所述承载单元上。
7.一种光源维护标定装置，配置于如权利要求1-6任一项所述的光源维护标定方法，其特征在于，包括：
基准版驱动模块，用于将基准版移入成像单元的视场；
第一亮度值获取模块，用于仅调节环形照明光源的电源电压为目标掩模标记图像下的环形照明光源的电源电压，并获取所采集的第一掩模标记图像对应的第一亮度值；
第二亮度值获取模块，用于仅调节同轴照明光源的电源电压为目标掩模标记图像下的同轴照明光源的电源电压，并获取所采集的第二掩模标记图像对应的第二亮度值；
参数确定模块，用于将第一亮度值和第二亮度值保存为第二机器参数，以根据第二机器参数对待测金属掩模进行检测。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298951B1 (ko) * 2020-02-05 2021-09-08 주식회사 엠비젼 조명 장치
CN114280067B (zh) * 2021-12-28 2024-05-28 信利(仁寿)高端显示科技有限公司 一种识别mask破片及裂纹的检测装置及检测方法
CN116859682B (zh) * 2023-08-31 2023-12-08 光科芯图(北京)科技有限公司 一种掩模的曝光标定装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268093B1 (en) * 1999-10-13 2001-07-31 Applied Materials, Inc. Method for reticle inspection using aerial imaging
JP2005057368A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Nikon Corp 顕微鏡用画像処理システム及び画像処理装置
CN2800304Y (zh) * 2005-04-06 2006-07-26 北京航空航天大学 用于微细尺寸在线高精度视觉测量的复合照明系统
CN105466953A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 天津大学 基于识别钢球表面反射图案完整性的钢球表面缺陷检测法
CN205247063U (zh) * 2014-11-03 2016-05-18 应用材料公司 一种可视化系统及工艺腔室
CN109991166A (zh) * 2019-03-19 2019-07-09 深圳市派科斯科技有限公司 用于产品外观缺陷检测的设备及其组合光源装置、方法
CN110441310A (zh) * 2019-07-15 2019-11-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268093B1 (en) * 1999-10-13 2001-07-31 Applied Materials, Inc. Method for reticle inspection using aerial imaging
JP2005057368A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Nikon Corp 顕微鏡用画像処理システム及び画像処理装置
CN2800304Y (zh) * 2005-04-06 2006-07-26 北京航空航天大学 用于微细尺寸在线高精度视觉测量的复合照明系统
CN205247063U (zh) * 2014-11-03 2016-05-18 应用材料公司 一种可视化系统及工艺腔室
CN105466953A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 天津大学 基于识别钢球表面反射图案完整性的钢球表面缺陷检测法
CN109991166A (zh) * 2019-03-19 2019-07-09 深圳市派科斯科技有限公司 用于产品外观缺陷检测的设备及其组合光源装置、方法
CN110441310A (zh) * 2019-07-15 2019-11-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法

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