CN114252238A - 检测设备及其收光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种检测设备及其收光装置，所述收光装置包含一远心透镜组、一图像处理模块、及一演算模块。所述远心透镜组包含有一入光端与一出光端，并用来引导多个发光芯片所发出且自所述入光端穿入其内的多道第一光线，自所述出光端穿出且形成较小发散角度的多道第二光线。所述图像处理模块设置于所述远心透镜组的所述出光端，用来接收并处理自所述出光端穿出的每道所述第二光线，以计算出相对应的所述发光芯片的RGB灰阶值。所述演算模块电性耦接于所述图像处理模块，用来接收每个所述发光芯片的所述RGB灰阶值并演算出每个发光芯片的光参数。据此，所述收光装置通过设置有所述远心透镜组，以得知每个所述发光芯片的光参数。

Description

检测设备及其收光装置

技术领域

本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种能够同时检测多个发光芯片的检测设备及其收光装置。

背景技术

用来检测多个发光芯片的现有检测设备，其是将多个所述发光芯片发出的光线总合当作单个面光源，而后依据所述面光源所推知的光参数总合再除以多个所述发光芯片的数量，以作为每个所述发光芯片的光参数。也就是说，现有检测设备并无法在多个发光芯片之中，单独检测一个所述发光芯片的光参数。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种检测设备及其收光装置，能有效地改善现有检测设备所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种检测设备，其包括：一电性检测装置，包含：一探针卡；一光学对位模块，其位置对应于探针卡；一透光载盘，其位置与探针卡相对应，并且透光载盘具有用来承载多个发光芯片的一承载面与位于承载面相反侧的一出光面；其中，探针卡能通过光学对位模块的对位后，而用来同时供电且电性检测透光载盘上的多个发光芯片，以使每个发光芯片朝向出光面发出具有第一发散角度的一第一光线；以及一收光装置，其邻近地设置于透光载盘的出光面，并且收光装置包含有：一远心透镜组，其包含有一入光端及一出光端；其中，远心透镜组用来引导由出光面穿出而自入光端穿入其内的多道第一光线，并使多道第一光线自出光端穿出且形成多道第二光线；其中，每道第二光线的第二发散角度小于相对应第一光线的第一发散角度；一图像处理模块，其设置于远心透镜组的出光端，用来接收并处理自出光端穿出的每道第二光线，以计算出相对应的发光芯片的RGB灰阶值；及一演算模块，其电性耦接于图像处理模块，用来接收每个发光芯片的RGB灰阶值并演算出每个发光芯片的光参数。

优选地，收光装置进一步包含有位于远心透镜组的入光端与透光载盘的出光面之间的一减光镜，并且减光镜用来降低每道第一光线的光线强度。

优选地，收光装置进一步包含有：一光谱仪，其电性耦接于演算模块；及一分光镜，其连接于远心透镜组并用来接收每道第二光线；其中，分光镜的位置对应于图像处理模块与光谱仪，用来使其所接收的每道第二光线被引导至图像处理模块与光谱仪；其中，光谱仪能依据其所接收的多道第二光线而计算出多个发光芯片的一平均光谱；演算模块能依据RGB灰阶值与平均光谱，而演算出每个发光芯片的光参数。

优选地，图像处理模块包含有：一图像接收器，其邻接于远心透镜组的出光端，并且图像接收器能以其多个像素接收任一道第二光线而对应产生一发光芯片图像；及一信号处理单元，其电性耦接图像接收器与演算模块；信号处理单元能用来对每个发光芯片图像进行图像处理，以计算出相对应的RGB灰阶值。

优选地，透光载盘所能用来承载的多个发光芯片的数量为100颗以上且设置于一载体，并且收光装置的远心透镜组能用来同时引导100颗以上的多个发光芯片所发出的多道第一光线，以形成100道以上彼此不重叠的多道第二光线。

本发明实施例也公开一种检测设备的收光装置，其包括：一远心透镜组，其包含有一入光端及一出光端；其中，远心透镜组用来引导多个发光芯片所发出且自入光端穿入其内的多道第一光线，并使多道第一光线自出光端穿出且形成多道第二光线；其中，每道第二光线的第二发散角度小于相对应第一光线的第一发散角度；一图像处理模块，其设置于远心透镜组的出光端，用来接收并处理自出光端穿出的每道第二光线，以计算出相对应的发光芯片的RGB灰阶值；以及一演算模块，其电性耦接于图像处理模块，用来接收每个发光芯片的RGB灰阶值并演算出每个发光芯片的光参数。

优选地，收光装置进一步包含有位于远心透镜组的入光端与透光载盘的出光面之间的一减光镜，并且减光镜用来降低每道第一光线的光线强度。

优选地，收光装置进一步包含有：一光谱仪，其电性耦接于演算模块；及一分光镜，其连接于远心透镜组并用来接收每道第二光线；分光镜的位置对应于图像处理模块与光谱仪，用来使其所接收的每道第二光线被引导至图像处理模块与光谱仪；其中，光谱仪能依据其所接收的多道第二光线而计算出多个发光芯片的一平均光谱；演算模块能依据RGB灰阶值与平均光谱，而演算出每个发光芯片的光参数。

优选地，图像处理模块包含有：一图像接收器，其邻接于远心透镜组的出光端，并且图像接收器能以其多个像素来接收任一道第二光线而对应产生一发光芯片图像；及一信号处理单元，其电性耦接图像接收器与演算模块；信号处理单元能用来对每个发光芯片图像进行图像处理，以计算出相对应的RGB灰阶值。

优选地，收光装置的远心透镜组能用来同时引导100颗以上的多个发光芯片所发出的多道第一光线，以形成100道以上彼此不重叠的多道第二光线。

综上所述，本发明实施例所公开的检测设备及其收光装置，通过在多个所述发光芯片的光线进入所述图像处理模块之前设置有所述远心透镜组，以通过所述远心透镜组来区隔多个所述发光芯片的光线，每个所述发光芯片的光线能够单独地被所述图像处理模块与所述演算模块所检测，进而得知每个所述发光芯片的光参数。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明实施例一的检测设备的示意图。

图2为图1的局部示意图。

图3为图2的局部示意图。

图4为本发明实施例二的检测设备的局部示意图。

图5为图4的局部示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“检测设备及其收光装置”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[实施例一]

请参阅图1至图3所示，其为本发明的实施例一。本实施例公开一种检测设备100，其能同时对多个发光芯片200(如：发光二极管芯片)进行电性与光参数的检测。其中，所述检测设备100包含有一电性检测装置1及邻近地设置于所述电性检测装置1的一收光装置2。

需先说明的是，所述收光装置2于本实施例中是以搭配于所述电性检测装置1来说明，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述收光装置2也可以是单独地应用(如：贩卖)或搭配其他装置使用(如：不同于本实施例电性检测装置1的其他检测装置)。

所述电性检测装置1包含一探针卡11、位置对应于所述探针卡11的一光学对位模块12(如：感光耦合组件，CCD)、位置与所述探针卡11相对应的一透光载盘13、及一移载模块14。其中，所述探针卡11、所述光学对位模块12、及所述透光载盘13可以是安装于所述移载模块14上，据以能够通过所述移载模块14而进行多轴向位移。

再者，所述探针卡11的类型可以依据设计需求而加以调整变化，例如：所述探针卡11可以是悬臂式探针卡、垂直式探针卡、或微机电探针卡，本发明在此不加以限制。所述光学对位模块12与所述透光载盘13分别位于所述探针卡11的相反两侧，以利于所述光学对位模块12检测所述探针卡11与所述透光载盘13的相对位置。

更详细地说，所述透光载盘13于本实施例中呈透明状，并且所述透光载盘13具有用来承载多个发光芯片200的一承载面131与位于所述承载面131相反侧的一出光面132。其中，所述透光载盘13所能用来承载的多个所述发光芯片200的数量优选是100颗以上且设置于一载体300(如：蓝色黏贴膜)，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述透光载盘13也能用来承载未设置在任何载体上的多个发光芯片200；或者，所述透光载盘13所能用来承载的多个所述发光芯片200的数量也可以是少于100颗。

依上所述，所述探针卡11能通过所述光学对位模块12的对位后，而用来同时供电且电性检测(如：电压、电流、及功率)所述透光载盘13上的多个所述发光芯片200，以使每个所述发光芯片200朝向所述出光面132发出具有第一发散角度σ1的一第一光线L1。其中，每道所述第一光线L1的所述第一发散角度σ1于本实施例是以110度～130度来说明，但本发明不以此为限。

所述收光装置2邻近地设置于所述透光载盘13的所述出光面132；也就是说，所述收光装置2是位于每个所述发光芯片200的出光路径上。进一步地说，相邻的任两个所述发光芯片200所发出的两道所述第一光线L1于本实施例中在抵达所述收光装置2的时候，是以局部彼此重叠来说明，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，相邻的任两个所述发光芯片200所发出的两道所述第一光线L1在抵达所述收光装置2的时候，也可以是彼此未重叠。

所述收光装置2于本实施例中包含有一远心透镜组21、位于所述远心透镜组21一侧的一图像处理模块22、及电性耦接于所述图像处理模块22的一演算模块23。

需额外说明的是，所述收光装置2与所述透光载盘13之间的最短距离(如：入光端211相较于所述出光面132的距离)可以是介于80毫米(mm)～150毫米，但此数值可以依据设计需求而加以调整变化，并不以本实施例为限。

所述远心透镜组21可以是由多个透镜相互搭配所构成，并且所述远心透镜组21包含有邻近于所述出光面132的一入光端211及远离所述入光端211的一出光端212；也就是说，所述入光端211位于每个所述发光芯片200的出光路径上。

再者，所述远心透镜组21用来引导由所述出光面132穿出而自所述入光端211穿入其内的多道所述第一光线L1，并使多道所述第一光线L1自所述出光端212穿出且形成多道第二光线L2。其中，每道所述第二光线L2的第二发散角度σ2小于相对应所述第一光线L1的所述第一发散角度σ1。

进一步地说，所述第二发散角度σ2于本实施例中是在10度以内(如：1度～3度)，据以使多道所述第二光线L2能够彼此不重叠，据以有效地避免多道所述第二光线L2之间的相互干扰。例如：所述收光装置2的所述远心透镜组21于本实施例中能用来同时引导(位于所述透光载盘13的)100颗以上的多个所述发光芯片200所发出的多道所述第一光线L1，以形成100道以上彼此不重叠的多道所述第二光线L2，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述远心透镜组21可以是能够用来引导彼此重叠的多道所述第一光线L1，以使其形成重叠程度较低的多道所述第二光线L2，据以降低多道所述第二光线L2之间的相互干扰。

所述图像处理模块22设置于所述远心透镜组21的所述出光端212，用来接收并处理自所述出光端212穿出的每道所述第二光线L2，以计算出相对应的所述发光芯片200的RGB灰阶值。再者，所述演算模块23电性耦接于所述图像处理模块22，用来接收每个所述发光芯片200的所述RGB灰阶值并演算出每个所述发光芯片200的光参数。

更详细地说，所述图像处理模块22于本实施例中包含有邻接于所述出光端212的一图像接收器221(如：彩色感光耦合组件)及电性耦接所述图像接收器221与所述演算模块23的一信号处理单元222，但本发明不以此为限。其中，所述图像接收器221能以其多个像素(pixel)接收任一道所述第二光线L2而对应产生一发光芯片图像，所述信号处理单元222能用来对每个所述发光芯片图像进行图像处理，以计算出相对应的所述RGB灰阶值(0～65536种颜色)。

其中，所述信号处理单元222于本实施例中是同步处理所有发光芯片200所对应的发光芯片图像，但每个所述发光芯片200的所述发光芯片图像是通过所述信号处理单元222单独地处理；也就是说，每个所述发光芯片图像都可以被所述信号处理单元222独立地进行图像处理，其处理过程如下所载。将属于Tiff图像文件的每个所述发光芯片图像依序经由：转换RGB图像、灰阶化、模糊化、及二值化等步骤，而后将每个所述发光芯片图像转换并绘出感兴趣区域(region of interest，ROI)图像，进而计算出相对应的所述RGB灰阶值，但本发明不以此为限。

据此，所述检测设备100于本实施例中可以通过在多个所述发光芯片200的光线(如：多道所述第一光线L1)进入所述图像处理模块22之前设置有所述远心透镜组21，以通过所述远心透镜组21来区隔多个所述发光芯片200的光线(如：多道所述第二光线L2)，使得每个所述发光芯片200的光线(如：所述第二光线L2)能够单独地被所述图像处理模块22与所述演算模块23所检测，进而得知每个所述发光芯片200的光参数。

[实施例二]

请参阅图4和图5所示，其为本发明的实施例二。由于本实施例类似上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异主要在于所述收光装置2。

于本实施例中，所述收光装置2进一步包含有位于所述入光端211与所述出光面132之间的一减光镜24、连接于所述远心透镜组21的一分光镜25、及位于所述分光镜25与所述演算模块23之间的一光谱仪26。其中，所述减光镜24与所述图像处理模块22相当于分别位在所述远心透镜组21的相反两侧，并且所述减光镜24于本实施例中是以设置于所述远心透镜组21的所述入光端211上来说明，据以用来降低每道所述第一光线L1的光线强度。

也就是说，所述收光装置2于本实施例中可以通过所述减光镜24来使穿过其中的每道所述第一光线L1的光线强度衰减，据以避免所述第一光线L1的光线强度过高而影响到后面构件(如：所述图像处理模块22及所述光谱仪26)的测量精准度。举例来说：所述减光镜24可以使每道所述第一光线L1的光线强度衰减至所述图像处理模块22(或所述光谱仪26)所能承受的最大强度的80％以下，但本发明不以此为限。

所述分光镜25连接于所述远心透镜组21，用来接收每道所述第二光线L2。其中，所述分光镜25的位置对应于所述图像处理模块22与所述光谱仪26，用来使其所接收的每道所述第二光线L2被引导至所述图像处理模块22与所述光谱仪26。再者，所述分光镜25于本实施例中是内建于所述远心透镜组21，但本发明不以此为限。

再者，所述光谱仪26能依据其所接收的多道所述第二光线L2而计算出多个所述发光芯片200的一平均光谱，并且所述光谱仪26电性耦接于所述演算模块23，用以能将其所计算出的所述平均光谱传输至所述演算模块23。据此，所述演算模块23能依据所述RGB灰阶值与所述平均光谱，而演算出每个所述发光芯片200的所述光参数(如：波峰长或半波宽)。

换个角度来说，所述演算模块23可以通过所述平均光谱而演算出来的一个所述发光芯片200的光参数作为基准参考值，据以使用所述基准参考值来校正通过的每个所述RGB灰阶值，进而演算出每个所述发光芯片200的光参数；其后，所述演算模块23再依据默认的设计需求演算出每个所述发光芯片200的光参数(如：波峰长或半波宽)。

据此，所述收光装置2可以通过采用具备不同检测方式的所述图像处理模块22与所述光谱仪26，以使所述演算模块23能通过所述光谱仪26所得出的所述平均光谱来校正自所述图像处理模块22所计算出的每个所述发光芯片200的所述RGB灰阶值，进而能够取得更为精准的每个所述发光芯片200的所述光参数。

需补充说明的是，所述收光装置2于本实施例中虽是以包含上述构件来说明，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述收光装置2也可以依据设计需求而选择性地省略所述减光镜24、所述分光镜25、及所述光谱仪26的至少其中之一。

[本发明实施例的技术效果]

综上所述，本发明实施例所公开的检测设备及其收光装置，通过在多个所述发光芯片的光线进入所述图像处理模块之前设置有所述远心透镜组，以通过所述远心透镜组来区隔多个所述发光芯片的光线，每个所述发光芯片的光线能够单独地被所述图像处理模块与所述演算模块所检测，进而得知每个所述发光芯片的光参数。

再者，本发明实施例所公开的检测设备及其收光装置，通过以所述远心透镜组来使多道所述第一光线形成具有较小发散角度的多道所述第二光线，据以有效地避免多道所述第二光线之间的相互干扰。其中，所述远心透镜组优选是能够使得局部重叠的多道所述第一光线形成彼此不重叠的多道所述第二光线。

另，本发明实施例所公开的检测设备及其收光装置，可以通过在所述远心透镜组的所述入光端与所述透光载盘的所述出光面之间设置有减光镜，使得穿过所述减光镜的每道所述第一光线的光线强度衰减，据以避免所述第一光线的光线强度过高而影响到后面构件(如：所述图像处理模块及所述光谱仪)的测量精准度。

又，本发明实施例所公开的检测设备及其收光装置，通过采用具备不同检测方式的所述图像处理模块与所述光谱仪，以使所述演算模块能通过所述光谱仪所得出的所述平均光谱来校正自所述图像处理模块所计算出的每个所述发光芯片的所述RGB灰阶值，进而能够取得更为精准的每个所述发光芯片的所述光参数。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括：

一电性检测装置，包含：

一探针卡；

一光学对位模块，其位置对应于所述探针卡；

一透光载盘，其位置与所述探针卡相对应，并且所述透光载盘具有用来承载多个发光芯片的一承载面与位于所述承载面相反侧的一出光面；

其中，所述探针卡能通过所述光学对位模块的对位后，而用来同时供电且电性检测所述透光载盘上的多个所述发光芯片，以使每个所述发光芯片朝向所述出光面发出具有第一发散角度的一第一光线；以及

一收光装置，其邻近地设置于所述透光载盘的所述出光面，并且所述收光装置包含有：

一远心透镜组，其包含有一入光端及一出光端；其中，所述远心透镜组用来引导由所述出光面穿出而自所述入光端穿入其内的多道所述第一光线，并使多道所述第一光线自所述出光端穿出且形成多道第二光线；其中，每道所述第二光线的第二发散角度小于相对应所述第一光线的所述第一发散角度；

一图像处理模块，其设置于所述远心透镜组的所述出光端，用来接收并处理自所述出光端穿出的每道所述第二光线，以计算出相对应的所述发光芯片的RGB灰阶值；及

一演算模块，其电性耦接于所述图像处理模块，用来接收每个所述发光芯片的所述RGB灰阶值并演算出每个所述发光芯片的光参数。

2.依据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述收光装置进一步包含有位于所述远心透镜组的所述入光端与所述透光载盘的所述出光面之间的一减光镜，并且所述减光镜用来降低每道所述第一光线的光线强度。

3.依据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述收光装置进一步包含有：

一光谱仪，其电性耦接于所述演算模块；及

一分光镜，其连接于所述远心透镜组并用来接收每道所述第二光线；其中，所述分光镜的位置对应于所述图像处理模块与所述光谱仪，用来使其所接收的每道所述第二光线被引导至所述图像处理模块与所述光谱仪；

其中，所述光谱仪能依据其所接收的多道所述第二光线而计算出多个所述发光芯片的一平均光谱；所述演算模块能依据所述RGB灰阶值与所述平均光谱，而演算出每个所述发光芯片的所述光参数。

4.依据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述图像处理模块包含有：

一图像接收器，其邻接于所述远心透镜组的所述出光端，并且所述图像接收器能以其多个像素接收任一道所述第二光线而对应产生一发光芯片图像；及

一信号处理单元，其电性耦接所述图像接收器与所述演算模块；所述信号处理单元能用来对每个所述发光芯片图像进行图像处理，以计算出相对应的所述RGB灰阶值。

5.依据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述透光载盘所能用来承载的多个所述发光芯片的数量为100颗以上且多个所述发光芯片设置于一载体上，并且所述收光装置的所述远心透镜组能用来同时引导100颗以上的多个所述发光芯片所发出的多道所述第一光线，以形成100道以上彼此不重叠的多道所述第二光线。

6.一种检测设备的收光装置，其特征在于，所述检测设备的收光装置包括：

一远心透镜组，其包含有一入光端及一出光端；其中，所述远心透镜组用来引导多个发光芯片所发出且自所述入光端穿入其内的多道第一光线，并使多道所述第一光线自所述出光端穿出且形成多道第二光线；其中，每道所述第二光线的第二发散角度小于相对应所述第一光线的第一发散角度；

一图像处理模块，其设置于所述远心透镜组的所述出光端，用来接收并处理自所述出光端穿出的每道所述第二光线，以计算出相对应的所述发光芯片的RGB灰阶值；以及

一演算模块，其电性耦接于所述图像处理模块，用来接收每个所述发光芯片的所述RGB灰阶值并演算出每个所述发光芯片的光参数。

7.依据权利要求6所述的检测设备的收光装置，其特征在于，所述收光装置进一步包含有位于所述远心透镜组的所述入光端与透光载盘的出光面之间的一减光镜，并且所述减光镜用来降低每道所述第一光线的光线强度。

8.依据权利要求6所述的检测设备的收光装置，其特征在于，所述收光装置进一步包含有：

一光谱仪，其电性耦接于所述演算模块；及

一分光镜，其连接于所述远心透镜组并用来接收每道所述第二光线；所述分光镜的位置对应于所述图像处理模块与所述光谱仪，用来使其所接收的每道所述第二光线被引导至所述图像处理模块与所述光谱仪；

其中，所述光谱仪能依据其所接收的多道所述第二光线而计算出多个所述发光芯片的一平均光谱；所述演算模块能依据所述RGB灰阶值与所述平均光谱，而演算出每个所述发光芯片的所述光参数。

9.依据权利要求6所述的检测设备的收光装置，其特征在于，所述图像处理模块包含有：

一图像接收器，其邻接于所述远心透镜组的所述出光端，并且所述图像接收器能以其多个像素来接收任一道所述第二光线而对应产生一发光芯片图像；及

一信号处理单元，其电性耦接所述图像接收器与所述演算模块；所述信号处理单元能用来对每个所述发光芯片图像进行图像处理，以计算出相对应的所述RGB灰阶值。

10.依据权利要求6所述的检测设备的收光装置，其特征在于，所述收光装置的所述远心透镜组能用来同时引导100颗以上的多个所述发光芯片所发出的多道所述第一光线，以形成100道以上彼此不重叠的多道所述第二光线。

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