CN201828748U - 扫描式自动对焦检测影像撷取设备 - Google Patents

Abstract

一种扫描式自动对焦检测影像撷取设备，包含一扫描式影像撷取单元、一自动对焦运算模块以及一调焦电机，扫描式影像包含一镜头以及一线型电荷耦合装置，相对一平台连续移动，以利用线型电荷耦合装置对一待测对象撷取多个连续线型影像，自动对焦运算模块将该多个连续线型影像组成一检测影像，并分析产生一调焦控制信号，使调焦电机据以在扫描式影像撷取单元相对平台连续移动的同时，驱动镜头沿一与该平台垂直的调焦路径移动至一对焦位置。

Description

扫描式自动对焦检测影像撷取设备

技术领域

本实用新型涉及一种检测影像撷取设备，特别涉及一种结合激光自动对焦系统，并使用线型电荷耦合装置的扫描式自动对焦检测影像撷取设备。

背景技术

今日，在工业自动化检测程序中，常利用自动光学检查设备(Automated Optical Inspection；AOI)查验例如为LCD液晶屏幕面板的平面显示器(Flat Panel Display；FPD)的表面瑕疵，包含亮点、暗点与点瑕疵等。自动光学检查设备是先利用一影像撷取单元的电荷耦合装置(Charge Coupled Device；以下简称CCD)撷取待测平面显示器的一检测影像，接着对比该检测影像，藉以检测该待测平面显示器是否具有缺陷瑕疵。

在现有技术中，自动光学检查设备常用的CCD为阵列式CCD(Array CCD)。在影像撷取过程中，是使阵列式CCD沿一影像撷取路径在多个定点之间移动，并在每一定点对一单位撷取范围撷取一单位检测影像。该多个单位检测影像是供拼接组合为一完整检测影像以进行对比检测。影像撷取单元还包含一镜头，该镜头是在影像撷取单元移动至每一定点并停驻于该定点时，重新对单位撷取范围内的待测平面显示器对焦，以保证该单位检测影像清晰不失焦。

然而，随着厂商对瑕疵检测的精细程度要求提高，检测影像的清晰度也必须有所提升，以符合高分辨率对比的需求。目前的阵列式CCD由于其单位撷取范围较大，若待测平面显示器在单位撷取范围内具有高低不平的瑕疵，该瑕疵区域将会在单位检测影像上产生离焦现象，而使瑕疵区域无法被清晰呈现，影响检测对比的结果。此外，影像撷取单元在每一定点重新对焦，会延长影像撷取所耗费的时间。

本实用新型是针对阵列式CCD单位撷取范围较大而无法针对瑕疵区域对焦，以及影像撷取单元在每一定点重新对焦而造成影像撷取速度较慢的问题加以改善，提出一种新型的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，可以加快影像撷取过程的速度，并且避免检测影像中发生失焦现象，清晰呈现瑕疵区域的影像。

实用新型内容

有鉴于在现有技术中，存在阵列式CCD单位撷取范围较大而无法针对瑕疵区域对焦，以及影像撷取单元在每一定点重新对焦，造成影像撷取速度较慢的问题，本实用新型提出一种扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其扫描式影像撷取单元相对平台连续移动，以利用其线型电荷耦合装置对待测对象撷取多个连续线型影像；并且，在撷取该多个连续线型影像的同时，扫描式影像撷取单元的镜头受一调焦电机驱动，而沿一与该平台垂直的调焦路径移动至一对焦位置。本实用新型由于在连续移动的同时进行对焦，可加速影像撷取的过程，并且由于线型电荷耦合装置的单位撷取面积较小，故该多个连续线型影像所组成的检测影像可清晰呈现瑕疵区域而不失焦。

本实用新型为了解决现有技术所具有的上述问题，所采用的技术手段为提供一种扫描式自动对焦检测影像撷取设备，包含：

一扫描式影像撷取单元，相对一平台连续移动以对一待测对象撷取一检测影像，该扫描式影像撷取单元包含：一镜头以及一线型电荷耦合装置，该线型电荷耦合装置藉由该镜头连续地撷取该待测对象的多个连续线型影像；

一自动对焦运算模块，电性连接该线型电荷耦合装置，以自该线型电荷耦合装置接收该多个连续线型影像组成该检测影像，并分析产生一调焦控制信号；以及

一调焦电机，电性连接该自动对焦运算模块，以自该自动对焦运算模块接收该调焦控制信号，藉以在该扫描式影像撷取单元相对该平台连续移动的同时，驱动该镜头沿一与该平台垂直的调焦路径移动至一对焦位置。

上述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其中，该自动对焦运算模块还包含一处理单元，该处理单元电性连接该线型电荷耦合装置以接收该多个连续线型影像。

上述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其中，该自动对焦运算模块还包含一激光光源，该激光光源电性连接该处理单元并投射一激光束至该待测对象，使该扫描式影像撷取单元撷取一激光对焦影像并传送至该处理单元。

上述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其中，该自动对焦运算模块还包含一影像分析运算单元，该影像分析运算单元电性连接该处理单元，藉以接收该激光对焦影像并分析该激光对焦影像的一清晰度。

上述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其中，该自动对焦运算模块还包含一计算单元，该计算单元电性连接该处理单元，以根据该清晰度计算该对焦位置，使该处理单元据以产生该调焦控制信号。

相较于现有技术中，电荷耦合装置是在定点间移动，并在每一定点重新进行对焦动作，本实用新型的扫描式自动对焦检测影像撷取设备的扫描式影像撷取单元是相对平台连续地移动，并且在连续移动的过程中同时进行自动对焦，可使影像撷取过程更加快速。

并且，由于本实用新型的扫描式影像撷取单元是利用一线型电荷耦合装置取代现有技术中的阵列式电荷耦合装置，单位撷取范围相对较小，可避免瑕疵区域失焦的情况产生，清晰呈现微小缺陷，适用于高分辨率的检测对比的情况。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1本实用新型较佳实施例中扫描式自动对焦检测影像撷取设备的功能方框图；以及

图2本实用新型较佳实施例中扫描式自动对焦检测影像撷取设备的作动示意图。

其中，附图标记

扫描式自动对焦检测影像撷取设备100

平台110

控制计算机120

待测对象200

扫描式影像撷取单元1

镜头11

线型电荷耦合装置12

调焦电机2

自动对焦运算模块3

处理单元31

激光光源32

影像分析运算单元33

计算单元34

平移电机4

对比检测模块5

扫描控制信号S1

调焦控制信号S2

激光束LB

具体实施方式

本实用新型是关于一种检测影像撷取设备，特别是指一种扫描式自动对焦检测影像撷取设备。以下兹列举本实用新型的一较佳实施例以说明本实用新型，然本领域技术人员皆知此仅为举例，而并非用以限定实用新型本身。有关此较佳实施例的内容详述如下。

请参阅图1，其是为本实用新型较佳实施例中，扫描式自动对焦检测影像撷取设备的功能方框图。如图1所示，本实用新型的扫描式自动对焦检测影像撷取设备100包含一扫描式影像撷取单元1、一调焦电机2、一自动对焦运算模块3、一平移电机4，以及一对比检测模块5。扫描式影像撷取单元1包含一镜头11与一线型电荷耦合装置(Liner Charge Coupled Device)12，扫描式影像撷取单元1受平移电机4驱动，其中镜头11又受调焦电机2驱动。

自动对焦运算模块3电性连接于对比检测模块5，并且包含一处理单元31、一激光光源32、一影像分析运算单元33以及一计算单元34。处理单元31可为处理器或是具有处理器等相关电子元件的控制机板，影像分析运算单元33以及计算单元34分别可为一程序或包含一程序的固件。激光光源32、影像分析运算单元33以及计算单元34，皆电性连接处理单元31。处理单元31还电性连接于平移电机4与调焦电机2，以分别发送信号控制平移电机4与调焦电机2驱动扫描式影像撷取单元1与镜头11。

请参阅图2，其是为本实用新型较佳实施例中，扫描式自动对焦检测影像撷取设备的作动示意图。参阅图2的同时请同时参阅图1。如图所示，扫描式自动对焦检测影像撷取设备100还包含一控制计算机120，自动对焦运算模块3中的处理单元31、影像分析运算单元33与计算单元34，以及对比检测模块5，皆设置于控制计算机120中。其中，自动对焦运算模块3通过电缆电性连接扫描式影像撷取单元1的线型电荷耦合装置12。

一平台110上放置至少一待测对象200，扫描式影像撷取单元1设于平台110上方，待测对象200可为例如为液晶显示器的各种平面显示器(Flat Panel Display；FPD)。处理单元31发送一扫描控制信号S1至平移电机4，使平移电机4根据扫描控制信号S1驱动扫描式影像撷取单元1相对平台110沿一扫描路径连续移动，线型电荷耦合装置12得以藉由镜头11对待测对象200连续地撷取多个连续线型影像。同时，激光光源32朝向待测对象200投射一激光束LB，使扫描式影像撷取单元1撷取一激光对焦影像并传送至处理单元31。

处理单元31自线型电荷耦合装置12接收该多个连续线型影像，并将该多个连续线型影像组合成检测影像，以传送至对比检测模块5进行后续的检测对比。处理单元31并将激光对焦影像传送至影像分析运算单元33，以供影像分析运算单元33分析激光对焦影像的一清晰度，并回传至处理单元31。处理单元31将清晰度传送至计算单元34，使计算单元34根据该清晰度计算所对应的一对焦位置，并回传至处理单元31。处理单元31根据该对焦位置分析产生一调焦控制信号S2，并传送至调焦电机2。

调焦电机2接收调焦控制信号S2，并根据调焦控制信号S2在扫描式影像撷取单元1相对该平台110连续移动的同时，驱动镜头11沿一调焦路径移动至该对焦位置，藉以撷取清晰地连续线型影像，避免离焦产生造成检测影像局部模糊。其中，该调焦路径与平台110互相垂直。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其特征在于，包含：

一扫描式影像撷取单元，相对一平台连续移动以对一待测对象撷取一检测影像，该扫描式影像撷取单元包含：一镜头以及一线型电荷耦合装置，该线型电荷耦合装置藉由该镜头连续地撷取该待测对象的多个连续线型影像；

一自动对焦运算模块，电性连接该线型电荷耦合装置，以自该线型电荷耦合装置接收该多个连续线型影像组成该检测影像，并分析产生一调焦控制信号；以及

一调焦电机，电性连接该自动对焦运算模块，以自该自动对焦运算模块接收该调焦控制信号，藉以在该扫描式影像撷取单元相对该平台连续移动的同时，驱动该镜头沿一与该平台垂直的调焦路径移动至一对焦位置。

2.根据权利要求1所述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其特征在于，该自动对焦运算模块还包含一处理单元，该处理单元电性连接该线型电荷耦合装置以接收该多个连续线型影像。

3.根据权利要求2所述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其特征在于，该自动对焦运算模块还包含一激光光源，该激光光源电性连接该处理单元并投射一激光束至该待测对象，使该扫描式影像撷取单元撷取一激光对焦影像并传送至该处理单元。

4.根据权利要求3所述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其特征在于，该自动对焦运算模块还包含一影像分析运算单元，该影像分析运算单元电性连接该处理单元，藉以接收该激光对焦影像并分析该激光对焦影像的一清晰度。

5.根据权利要求4所述的扫描式自动对焦检测影像撷取设备，其特征在于，该自动对焦运算模块还包含一计算单元，该计算单元电性连接该处理单元，以根据该清晰度计算该对焦位置，使该处理单元据以产生该调焦控制信号。

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