CN202002877U - 光线路径限制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光线路径限制结构，适用于一光学检测设备，其包括一提供一线型光源的光源模组、一线型摄影机、一折射线型光源的光线至检测物与线型摄影机的分光单元、带动检测物位移的一输送机构及供置放上述组件的箱体，光线路径限制结构设置于线型光源的传输路径上。光线路径限制结构包括一本体，其包括一第一表面迎向光源模组的线型光源，一第二表面朝向线型拍摄机。复数个光线信道设置于本体内，每一光线信道包括设置于本体的第一表面与第二表面的一光线输入孔与一光线输出孔。光线路径限制结构用以遮蔽未通过光线信道的发散光线。

Description

光线路径限制结构

技术领域

本实用新型是有关于一种光线遮蔽结构，特别是有关于一种光学检测设备中，仅保留光源模组至线型摄影机之间的直线光线信道的光线路径限制结构。

背景技术

先前技术中，自动光学检测设备常应用于各种设备、电路板、组件、液晶面板、半导体等等类别的缺陷检测。例如：在TFT(Thin-Film Transistor，薄膜晶体管)制程中，自动光学检测设备常搭配线型扫描摄影机(Line Scan CCD)以应用在面板或电路板的阵列(Array)线路检查、组件的PI(聚酰亚胺，Polyimide)涂覆检查、框胶断线检查等制程上。

但自动光学检测设备常以光源模组配合线型扫描摄影机，但在检测物有突起或与背景有高度差异时，光源模组提供的光线投射至突起处会产生不定向的反射光，再加上检测物被传动的方向与线型扫描摄影机的线型拍摄范围呈现垂直，如此会造成线型扫描摄影机接收到上述的不定向的反射光，导致成形的图像的对比不佳，图像不清晰，以至于自动光学检测设备对实际线路设置或框胶设置产生错误判断，检测物的检测良率与准确性不但有待商确，更会延误整体的检测流程。

实用新型内容

本实用新型欲解决的问题是提供一种设置于光学检测设备中，用以遮蔽其它角度的发散光线，仅保留光源模组至分光单元或检测物之间的直线光线信道的光线路径限制结构。

为解决上述问题，本实用新型是揭示一种光线路径限制结构，应用于一光学检测设备。此光学检测设备包括一用以提供一线型光源的光源模组，一线型摄影机，一用以折射线型光源的光线至检测物与线型摄影机的分光单元，一用以带动检测物位移的输送机构，一驱动线型摄影机、输送机构与光源模组的运算模组及一供置入线型摄影机、输送机构、分光单元与光源模组的箱体。光线路径限制结构设置于光源模组与分光单元之间，且位于线型光源的投射路径上。光线路径限制结构包括一本体与复数个光线信道。

本体包括朝向光源模组的一第一表面与朝向分光单元的一第二表面。所有光线信道以直线方式设置于本体内，每一光线信道包括一光源输入孔与光源输出孔。各光源输入孔设置于上述的第一表面且设置位置对应于线型光源的发射处，各光源输出孔设置于上述的第二表面且设置位置对应至分光单元。

为解决上述问题，本实用新型是揭示另一种光线路径限制结构，应用于一光学检测设备，光学检测设备包括一用以投射一线型光源至一检测物的光源模组，一接收线型光源投射至检测物所产生的反射光的线型摄影机，一用以带动检测物位移的输送机构，一驱动线型摄影机、输送机构与光源模组的运算模组与一箱体，箱体用以置入光源模组、输送机构与线型摄影机。光线路径限制结构设置于光源模组与检测物之间，且位于线型光源的投射路径上。光线路径限制结构包括一本体与复数个光线信道。

本体包括朝向光源模组的一第一表面与朝向检测物的第二表面。各光线信道皆以直线方式设置本体内，每一光线信道包括一光源输入孔与一光源输出孔。光源输入孔设置于上述的第一表面且设置位置对应于线型光源的发射处，各光源输出孔设置于上述的第二表面，且设置位置对应至检测物。

本实用新型的特点在于本实用新型藉由各个光线信道以保留从光源模组至分光单元或检测物的直线光线路径，同时遮蔽光源模组发送的其它角度的发散光，分光单元仅会接收到由光线信道传输而来的光线，或是线型摄影机仅接收由检测物反射而来的反射光，而不会接收到由光源模组发送的其它角度的发散光或是反射自检测物的其它角度的反射光。因此线型摄影机最后成形的图形不会有对比不清的模糊图样，自动光学检测设备在作实际线路设置或框胶设置产生错误判断时，亦能降低因图样对比不清晰而产生误判情形的机率，同时提升检测物的检测良率与准确性，且更进一步加速检测物的检测流程。

附图说明

图1绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的结构示意图；

图2绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的第一种设置示意图；

图3绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的第二种设置示意图；

图4绘示本实用新型实施例的光线路径限制示意图；

图5绘示的本实用新型实施例的光线折射示意图；

图6绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的光线信道的倾斜角度范围估算示意图；以及

图7A与图7B绘示本实用新型实施例的成形图像示意图。

具体实施方式

兹配合图式将本实用新型较佳实施例详细说明如下。

首先请参阅图1绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的结构示意图。本实施例所公开的光线路径限制结构，其本体10是由两个相互贴合的一第一模组11与一第二模组12组成。其中，第一模组11的一表面上设置有复数个直线沟槽状的光线信道15。本实施例中，所有光线信道15设置在第一模组11，形成一端较宽，另一端较窄的梯形；另言的，于第一模组11一端的开口分布较为分散，第一模组11另一端的开口的设置较为密集。

当第一模组11与第二模组12重合时，上述的光线信道15即形同内藏于第一模组11与第二模组12之间，并呈现管状的信道。每一光线信道15包括一光源输入孔13与一光源输出孔14。光源输入孔13与光源输出孔14个别设置于本体10的第一表面101与第二表面102。在此以开口显露于第一表面101者为光源输入孔13，开口显露于第二表面102者为光源输出孔14。

上述各光线信道15的截面形状可为圆形或多边形，其中多边形亦可为三边形、四边形、五边形或六边形。更甚者，光线信道15的截面形状亦可为其它性质相类似的多边形或多角形，不以上述为限。

然而，开放式的光线信道15亦能被设计于第二模组12的表面，或是同时设计于第一模组11与第二模组12上，亦不以上述设计于第一模组11为限。更甚者，本体10与上述的光线信道15亦能以一体成形制成。而且，本体10的材质为吸光材质或不透光材质，吸光材质如同木头、深色塑料或是其它深色外表的固态物质；不透光材质则指如塑料、铁、铜或铝等无法穿透光源的物质。

请参阅图2绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的第一种设置示意图，请同时参照图1以利于了解。此光线路径限制结构应用于一光学检测设备，光学检测设备包括一运算模组21、一可提供线型光源的光源模组22、一输送机构24、一分光单元231、一线型摄影机232与一箱体25，箱体25用以置入光源模组22、输送机构24、线型摄影机232与分光单元231，主要是避免线型摄影机232拍摄检测物30时，因受其它外部光源影响而成形不符需求的图像的情形。

本实施例中，线型摄影机232的镜头朝向检测物30，线型摄影机232与检测物30之间设置上述的分光单元231，光源模组22的光源投射方向则朝向此分光单元231。在此说明，图中的箭号代表光线的传输方向。

本实施例中，光源模组22提供一个以上的光源(A、B、C、D、E)，以形成一线型光源并投射至分光单元231。分光单元231会折射所接收的光线至检测物30与线型摄影机232。本实施例中，光线路径限制结构的本体10设置于光源模组22与分光单元231之间，位置处于光源模组22投射线型光源的光线路径。本体10的第一表面101会面对光源模组22，光源输入孔13即朝向光源模组22设置线型光源的部位。本体10的第二表面102会面对分光单元231，光源输出孔14即朝向分光单元231。光线信道15则位于光源模组22与分光单元231的直线路径上，即指上述的光线路径。

运算模组21会驱动输送机构24以带动检测物30的位移，同时启动光源模组22投射线型光源至检测物30，再利用线型摄影机232以线型扫描方式拍摄检测物30。线型摄影机232会逐渐将线型扫描而成形的图像传输至运算模组21，以由运算模组21分析图像而判定检测物30的缺陷状态。

请参阅图3绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的第二种设置示意图，请同时参照图1以利于了解。此光线路径限制结构应用于一光学检测设备，光学检测设备包括一运算模组21、一输送机构24、一可提供线型光源的光源模组22与一线型摄影机232与一箱体25，箱体25用以置入光源模组22、输送机构24与线型摄影机232，主要是避免线型摄影机232拍摄检测物30时，因受其它外部光源影响而成形不符需求的图像的情形，而光源模组22以提供复数个光源(A、B、C、D、E)形成需求的线型光源。然而，光源模组22亦能以分光镜、菱镜折射一点光源投射的光线而形成上述的线型光源，亦或以任一种光源结合光屏蔽以形成上述线型光源，但不以此等方式为限，只要是能形成线型光源的光源模组皆适用。

如上述，光源模组22提供一个以上的光源(A、B、C、D、E)，以形成朝向检测物30投射的线型光源。光源(A、B、C、D、E)的光线会由检测物30反射至线型摄影机232，供其进行成像作业。

本实施例中，光线路径限制结构的本体10设置于光源模组22与检测物30之间，位置处于光源模组22投射光源(A、B、C、D、E)的光线路径上。本体10的第一表面101会面对光源模组22，光源输入孔13即朝向光源模组22设置光源(A、B、C、D、E)的部位。本体10的第二表面102会面对检测物30，光源输出孔14即朝向检测物30。光线信道15则位于光源模组22与检测物30的直线路径上，即指上述的光线路径。

运算模组21会驱动输送机构24以带动检测物30的位移，同时启动光源模组22投射线型光源至检测物30，再利用线型摄影机232以线型扫描方式拍摄检测物30。线型摄影机232会逐渐将线型扫描而成形的图像传输至运算模组21，以由运算模组21分析图像而判定检测物30的缺陷状态。

请参阅图4绘示本实用新型实施例的光线路径限制示意图。如前述，光线路径限制结构适用于图2的设置方式或图3的设置方式。不论是那种设置方式，光线输入孔13是朝向光源模组22的光源(A、B、C、D、E)发射处，光线输出孔14则朝向分光单元231(图2)或检测物30(图3)。

本实施例以图3的设置方式作说明，假设光源模组22为一线型光源发射器，其提供五个光源(A、B、C、D、E)以形成前述的线型光源。每一光源投射时，其光线会由光线输入孔13射入，通过光线信道15而从光线输出孔14输出。本体10会藉由各个光线信道15保留线型光源(A、B、C、D、E)直线射向线型摄影机232的光线，或是保留直线射向检测物30之后再反射至线型摄影机232的光线。同时，本体10会藉由其它不透光的部位以遮蔽或吸收未通过各光线信道15的其它角度的光线。故就图4而言，线型光源A所输出的光线会直达线型摄影机232的镜头2321的位置a，线型光源B所输出的光线会直达线型摄影机232的镜头2321的位置b，线型光源C所输出的光线会直达线型摄影机232的镜头2321的位置c，线型光源D所输出的光线会直达线型摄影机232的镜头2321的位置d，线型光源E所输出的光线会直达线型摄影机232的镜头2321的位置e。同时降低光源A的光线达到位置b、位置c、位置d或位置e，光源B的光线达到位置a、位置c、位置d或位置e，光源C的光线达到位置a、位置b、位置d或位置e、光源D的光线达到位置a、位置b、位置c或位置e，光源E的光线达到位置a、位置b、位置c或位置d的情形，即减轻线型摄影机232的镜头2321上，同一位置同时接收多光源的光线的情形。

请参阅图5绘示的本实用新型实施例的光线折射示意图，请同时参阅图4以利于了解。就检测物30、线型摄影机232与光源模组22而言，本体10会遮蔽一种光线，其为投射至检测物30，且经检测物30反射而产生低角度反射光(图5中虚线部分)的光线，以减少低角度反射光进入线型摄影机232的镜头2321的情形。如此可增加线型摄影机232成形图像的对比度，线型摄影机232成形的图像亦能明显呈现出检测物30表面的凹凸状态，成形的图像会突显出检测物30上突出部位与凹陷部位。如组件的分布、电路的线条纹路、镀膜的涂布情形与框胶的设置，如此将有助于运算模组21藉由上述图像以分析检测物的缺陷状态。

请同时参阅图6绘示本实用新型实施例的光线路径限制结构的光线信道的倾斜角度范围估算示意图。其中，位置L0指线型摄影机232的位置，位置L1指检测物30的位置，位置L2指光线路径限制结构的本体10的位置。

假设，线型摄影机232的镜头到检测物30的距离D1：430.9mm，本体10到线型摄影机232的镜头的距离D2：580.9mm，检测物30要求的分辨率：25μm，线型摄影机232的成形图像的像素(pixel)：8192pixels，线型摄影机232摄影至检测物30的量测范围w1：8192x25＝204，800μm＝204.8mm，本体10的光线信道15的角度θ范围计算如下：

tanθ＝(1/2x线型摄影机的量测范围w1)/(线型摄影机的镜头到检测物的距离D1)＝(1/2x204.8)/430.9＝0.238

θ＝13.38度

由上可估算本体10的倾斜角度范围约正负13.38度之间，如此可建构出线型摄影机232至本体10的光源投射范围的三角形范围示意图(即图6)。

接着，再由本体10到镜头2321的距离＝580.9mm，及线型摄影机232的量测范围w1＝204.8mm，利用近似三角形的推算法可推算出，本体10的光线可通过的光线度最大范围w2为204.8x580.9/430.9＝276.1mm。藉此以设计出符合上述条件的光线路径限制结构，但不以此为限，亦能在不同的设备条件下，以相同理念设计出的架构相同，但组件规格不同的光线路径限制结构。

请同时参照图7A与图7B绘示本实用新型实施例的成形图像示意图，请同时参照图2或图3以利于了解。本实施例中，以检测物30上设置有线条状的框胶作为说明。如图7A与图7B所示，假定，检测物30被带动的方向平行Y轴，光源模组22所投射的光源(A、B、C、D、E)的形状及线型摄影机232的拍摄范围为线型，且平行于X轴。若不使用前述的本体10，线型摄影机232所成形的图像40a即如同图7A绘示，因图像40a的对比不佳，Y轴方向的框胶图样50a即呈现模糊状态，难以突显出检测物30上的凹凸状态，即不利于运算模组21对检测物30进行缺陷检查作业。

当使用前述的本体10时，本体10仅会保留从光源模组22至线型摄影机232或检测物30的直线光线路径。线型摄影机232所成形的图像40b如同图7B绘示，因图像40b的对比明显，Y轴方向的框胶图样50b即呈现明确的线条，故有利于运算模组21对检测物30进行缺陷检查作业。

综上所述，乃仅记载本实用新型为呈现解决问题所采用的技术手段的实施方式或实施例而已，并非用来限定本实用新型专利实施的范围。即凡与本实用新型专利申请范围文义相符，或依本实用新型专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本实用新型专利范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种光线路径限制结构，应用于一光学检测设备，其特征在于，该光学检测设备包括一用以提供一线型光源的光源模组、一分光单元、一输送机构、一线型摄影机、一驱动该线型摄影机、该输送机构与该光源模组的运算模组与一箱体，该分光单元用以折射该线型光源的光线至一检测物与该线型摄影机，该光源模组、该分光单元、该输送机构与该线型摄影机设置于该箱体内，该检测物受该输送机构的带动而位移，该光线路径限制结构设置于该光源模组与该分光单元之间，该光线路径限制结构包括：

一本体，包括一第一表面朝向该光源模组，一第二表面朝向该分光单元；以及

复数个光线信道，设置于该本体内，每一光线信道为直线管状，且每一光线信道包括一光源输入孔设置于该第一表面及每一光线信道包括一光源输出孔设置于该第二表面，该等光源输入孔的位置对应该线型光源的光线发射处，及该等光源输出孔设置对应至该分光单元。

2.如权利要求1所述的光线路径限制结构，其特征在于，每一光线信道的截面形状为圆形或多边形。

3.如权利要求2所述的光线路径限制结构，其特征在于，该多边形为三边形、四边形、五边形或六边形。

4.如权利要求1所述的光线路径限制结构，其特征在于，由相互贴合的一第一模组与一第二模组所组成，该第一模组的一表面设置有开放空间的该等光线信道，该第一模组与该第二模组重合时该等光线信道是设置于该第一模组与该第二模组之间。

5.如权利要求1所述的光线路径限制结构，其特征在于，该本体的材质为吸光材质或不透光材质，以遮蔽或吸收未通过各该光线信道的其它角度的发散光。

6.如权利要求1所述的光线路径限制结构，其特征在于，该本体与该等光线信道为一体成型。

7.一种光线路径限制结构，其特征在于，应用于一光学检测设备，该光学检测设备包括一投射一线型光源至一检测物的光源模组与一接收该线型光源投射至该检测物所形成的反射光的线型摄影机、一用以带动该检测物位移的输送机构、一驱动该线型摄影机、该输送机构与该光源模组的运算模组与一箱体，该光源模组与该线型摄影机设置于该箱体内，该光线路径限制结构设置于该光源模组与该检测物之间，该光线路径限制结构包括：

一本体，包括一第一表面朝向该光源模组，一第二表面朝向该检测物；以及

复数个光线信道，设置于该本体内，每一光线信道为直线管状，且每一光线信道包括一光源输入孔设置于该第一表面及每一光线信道包括一光源输出孔设置于该第二表面，该等光源输入孔的位置是对应该线型光源的光线发射处，及该等光源输出孔的设置位置对应至该检测物。

8.如权利要求7所述的光线路径限制结构，其特征在于，每一光线信道的截面形状为圆形或多边形。

9.如权利要求8所述的光线路径限制结构，其特征在于，该多边形为三边形、四边形、五边形或六边形。

10.如权利要求7所述的光线路径限制结构，其特征在于，由相互贴合的一第一模组与一第二模组所组成，其中该第一模组的一表面设置有开放空间的该等光线信道，该第一模组与该第二模组重合时该等光线信道是设置于该第一模组与该第二模组之间。

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