CN204882389U - 光学检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光学检测设备，包含有一检测平台、一摄像单元、一平面光源、以及一取像指示器。该检测平台具有一供待测物放置的摆设平面。该摄像单元设置于该摆设平面的一侧。该摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为锐角，以对该待测物的表面取像。该平面光源设置于该摆设平面的相对于该摄像单元的另一侧。该取像指示器系包含有一启动该平面光源并藉由该摄像单元拍摄取得该待测物的第一瑕疵分布的第一取像状态，以及一关闭该平面光源并藉由该摄像单元拍摄取得该待测物的第二瑕疵分布的第二取像状态，藉以过滤出该待测物的瑕疵。

Description

光学检测设备

技术领域

本实用新型有关于一种光学检测设备，特别是指一种用以检测镜面瑕疵的光学检测设备。

背景技术

镜面材质的产品在现代生活中随处可见，例如液晶电视、手机荧幕或是其他光学镜面等，应用范围相当广泛。在镜面材质的制程中，最关键的一环便是检测镜面的瑕疵，因为若未能及时将有瑕疵的镜面物件筛选出来而继续与其他零件进行组装作业，将导致大量的劣质品产生，不仅降低产线的良率，也会造成制造者巨大的财务损失及时间、人力的浪费。所谓的镜面瑕疵，例如灰尘、刮痕、水痕、残胶或亮点等，目前的自动化生产线都会配置瑕疵检测设备，以便减少或取代耗时又费力的人工检测，藉以提升产品的检测速度及制程良率。

习知的检测设备，将一待测物放置于一检测台上，并对该待测物提供一上方及下方光源，用以对待测物进行补光，再经由设置于该待测物上方的一摄像机拍摄以取得一瑕疵影像，将该瑕疵影像经过处理分析后取得瑕疵的对应位置，藉以将待测物依据取得的瑕疵种类的不同分为良品、瑕疵品、NG品，对可修复的NG品进行补修作业，藉以提升产品的良率。然而，本实用新型创作人发现，习知的检测设备于高光环境下对待测物进行拍摄，可能因为不同瑕疵对于高光源的反应不同，导致无法取得所有的瑕疵点，进而出现误判情况而影响产线良率。

实用新型内容

基于本实用新型创作人发现上述习知技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种光学检测设备，以解决习知技术中于高光环境下对待测物进行拍摄而无法取得所有瑕疵点的问题。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种光学检测设备，其特征在于包含有：

一检测平台，具有一供待测物放置的摆设平面；

一摄像单元，设置于该摆设平面的一侧，该摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为一锐角以对该待测物的表面取像；

一平面光源，包含有至少一由多个发光元件排列而成的发光阵列，以及一设置于该发光阵列一侧使光源大面积均匀照射于该待测物上的导光板，该平面光源设置于该摆设平面的相对于该摄像单元的另一侧；以及

一包含有一启动该平面光源并藉由该摄像单元拍摄取得该待测物的第一瑕疵分布的第一取像状态以及一关闭该平面光源并藉由该摄像单元拍摄取得该待测物的第二瑕疵分布的第二取像状态而过滤出该待测物瑕疵的取像指示器。

其中，该平面光源不与该待测物重叠设置。

其中，更进一步包含有一载置该摄像单元并依据该待测物的大小移动位置以对该待测物的取像的活动载台。

其中，更进一步包含有一正向光源，该正向光源设置于该检测平台的上方或下方以照射放置于该检测平台上的该待测物。

还公开了一种光学检测设备，其特征在于包含有：

一第一检测站，包含有：

一第一检测平台，具有一供待测物放置的摆设平面；

一第一摄像单元，设置于该第一检测平台的摆设平面的一侧，该第一摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为一锐角以对该待测物的表面取像；

一平面光源，包含有至少一由多个发光元件排列而成的发光阵列，以及一设置于该发光阵列一侧使光源大面积均匀照射于该待测物上的导光板，该平面光源设置于该摆设平面的相对于该摄像单元的另一侧；以及

一包含有一启动该平面光源并藉由该第一摄像单元拍摄取得该待测物的第一瑕疵分布的第一取像状态而过滤出该待测物瑕疵的第一取像指示器；

一第二检测站，包含有：

一第二检测平台，具有一供该待测物放置的摆设平面；

一第二摄像单元，设置于该第二检测平台的摆设平面的一侧，该第二摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为一锐角以对该待测物的表面取像；以及

一藉由该第二摄像单元拍摄取得该待测物的第二瑕疵分布的第二取像状态而过滤出该待测物瑕疵的第二取像指示器。

其中，该平面光源不与该待测物重叠设置。

其中，更进一步包含有一载置该第一摄像单元并依据该待测物的大小移动位置以对该待测物的取像的第一活动载台。

其中，更进一步包含有一载置该第二摄像单元并依据该待测物的大小移动位置以对该待测物的取像的第二活动载台。

其中，更进一步包含有一正向光源，该正向光源系设置于该第二检测平台的上方或下方以照射放置于该第二检测平台上的该待测物。

是以，本实用新型比习知技术具有以下的优势功效：

1.本实用新型系藉由对于不同照度环境下的待测物进行取像，进而过滤出待测物所有瑕疵的位置。

2.本实用新型以大面积的平面光源对待测物进行侧向补光，可克服检测过程中摄像单元因反射光线干扰及拍摄到多余影像而导致误判瑕疵的问题。

附图说明

图1，本实用新型的光学检测设备的第一实施例示意图。

图2，本实用新型的光学检测设备的第一实施例的方块示意图。

图3，本实用新型的光学检测设备的第二实施例示意图。

图4，本实用新型的光学检测设备的第二实施例的方块示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。再者，本实用新型中的图式，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等图式及其比例并非用以限制本实用新型的范围，在此先行叙明。

以下系针对本实用新型的技术举一较佳实施态样进行说明。请一并参阅「图1」及「图2」，本实用新型提供一种光学检测设备100，得以应用于各种生产面板、光学镜面等产线，以下系针对本实用新型所述的光学检测设备100进行详细的说明：

所述的光学检测设备100，包含有一检测平台10、一摄像单元C1、一平面光源20、以及一取像指示器P。该检测平台10具有一供待测物T1放置的摆设平面11。该摄像单元C1设置于该摆设平面11的一侧。该摄像单元C1的拍摄方向与该待测物T1的表面之间的夹角为一锐角α1，以对该待测物T1的表面取像。该平面光源20包含有至少一由多个发光元件21排列而成的发光阵列23，以及一设置于该发光阵列23一侧使光源大面积均匀照射于该待测物T1上的导光板22，该平面光源20设置于该摆设平面11的相对于该摄像单元C1的另一侧。该取像指示器P包含有一启动该平面光源20并藉由该摄像单元C1拍摄取得该待测物T1的第一瑕疵分布的第一取像状态，以及一关闭该平面光源20并藉由该摄像单元C1拍摄取得该待测物T1的第二瑕疵分布的第二取像状态，藉以过滤出该待测物T1的瑕疵。

于本实用新型中「所述的平面光源20不与该待测物T1重叠设置」，系指该平面光源20的设置不与该待测物T1重叠且该平面光源20直接照射该待测物T1的位置，以避免该待测物T1的瑕疵受到该平面光源20照射产生阴影，又因为来自不同方向的光源照射而使该阴影被淡化、甚至出现该阴影消失的情况，进而影响判断瑕疵的准确率。于较佳的实施态样中，所述的平面光源20一漫射光源，藉由该导光板22将光源均匀照射于该待测物T1。

于本实用新型中所述的「该平面光源20设置于该摆设平面11的相对于该摄像单元C1的另一侧」，系指该平面光源20与该摄像单元C1相应设置于该摆设平面11同一面上的二侧，以分别对应照射及拍摄该待测物T1的同一表面。具体而言，如图1所示，该摆设平面11于图式中的下方，该摄像单元C1设置于该摆设平面11的右上方，该平面光源20设置于该摆设平面11的左上方，藉由调整适当的仰角/俯角，所述的平面光源20所送出的光系经由该待测物T1的表面反射至该摄像单元C1。该摄像单元C1与该平面光源20位置相互间可左、右调换，亦可相对该摆设平面11同时上、下置换。

于本实用新型所述的摄像单元C1的设置系与该待测物T1的表面之间的夹角为一锐角α1，以斜拍方式对该待测物T1取像，避免取像时将该摄像单元C1的反射影像摄入并减少反射光线对影像的干扰。关于该夹角α1的角度系依据使用者的取像需求进行合适的数值设置，本实用新型中对此夹角α1并不予以设限。

于较佳的实施态样中，所述的第一取像状态及第二取像状态的检测顺序系依据使用者的需求以及其产线的需要安排合适的检测顺序，本实用新型中对于检测的顺序并不予以设限。

所述的光学检测设备100更进一步包含有一载置该摄像单元C1并依据该待测物T1的大小移动位置以对该待测物T1的取像的活动载台A，以及更进一步包含有一设置于该检测平台10的上方或下方的正向光源30以照射放置于该检测平台10上的该待测物T1。

于本实用新型所述的活动载台A依据该待测物T1的大小移动该摄像单元C1以对该待测物T1取像，其移动意指该活动载台A依据该摄像单元C1所需要的取像精度而对该待测物T1进行分区取像，该分区取像系将该待测物T1的表面划分为多个区块，再经由该摄像单元C1对于每一区块分别取像，由于每一区块的位置不同，因此需要藉由该活动载台A使该摄像单元C1移动以对于每一区块取像。于较佳的实施态样中，该活动载台A包含有至少一支撑该摄像单元C1的支撑座、至少一滑块组、至少一位置调整组以及至少一驱动马达，该活动载台A的细部结构系依据使用者的需求以及其产线的需要选择，本实用新型中对于该活动载台A的细部结构并不予以设限。

于较佳的实施态样中，所述的正向光源30得选用自环境光源、日光灯、荧光灯、LED或卤素灯等，该正向光源30依据使用者的需求以及其产线的需要选用合适的照明光源，本实用新型中并不对于该正向光源30的使用种类、数量等条件进行设限。于较佳的实施态样中，所述的正向光源流明数应介于10lm至3000lm之间。

所述的平面光源20开启时，该平面光源20透过该导光板22将该多个发光元件21的光源以大面积且均匀照射于该待测物T1上，此时的该摄像单元C1所拍摄到的影像系呈现白背景以凸显该待测物T1上的第一瑕疵分布(例如高光环境下不易被光源反射产生暗瑕疵)；当该平面光源20关闭时，该摄像单元C1利用环境光源拍摄，若环境光源不足时则利用该正向光源30所产生的漫射光源进行补光，以对该待测物T1进行取像，此时的该摄像单元C1所拍摄的影像系呈现黑背景以凸显该待测物T1上的第二瑕疵分布(于低光环境中易被光源反射的亮瑕疵)。透过上述二种不同光照下的影像，分析影像中的瑕疵是否有产生复影，当影像中出现复影则判断出该瑕疵系位于该待测物T1的表面，反之则该瑕疵是位于内部，通过准确判断瑕疵位置以加速补修作业的效率。

以下系针对本实用新型的技术另举一较佳实施态样进行说明。请参阅「图3」及「图4」，本实用新型另提供一种光学检测设备200，得以应用于各种生产面板、光学镜面等产线，以下系针对本实用新型所述的光学检测设备200进行详细的说明：

所述的光学检测设备200，包含有一第一检测站S1及一第二检测站S2。该第一检测站S1包含有一第一检测平台40、一第一摄像单元C21、一平面光源50及一第一取像指示器P1。该第一检测平台40具有一供待测物T2放置的摆设平面41。该第一摄像单元C21设置于该第一检测平台40的摆设平面41的一侧，该第一摄像单元C21的拍摄方向与该待测物T2的表面之间的夹角为一锐角α2，以对该待测物T2的表面取像。该平面光源50包含有至少一由多个发光元件51排列而成的发光阵列53，以及一设置于该发光阵列53一侧使光源大面积均匀照射于该待测物T2上的导光板52，该平面光源50设置于该摆设平面41的相对于该第一摄像单元C21的另一侧。该第一取像指示器P1包含有一启动该平面光源50并藉由该第一摄像单元C21拍摄取得该待测物T2的第一瑕疵分布的第一取像状态，藉以过滤出该待测物T2的瑕疵。该第二检测站S2包含有一第二检测平台60、一第二摄像单元C22及一第二取像指示器P2。该第二检测平台60具有一供待测物T2放置的摆设平面61。该第二摄像单元C22设置于该第二检测平台60的摆设平面61的一侧，该第二摄像单元C22的拍摄方向与该待测物T2的表面之间的夹角为一锐角α3，以对该待测物T2的表面取像。该第二取像指示器P2藉由该第二摄像单元C22拍摄取得该待测物T2的第二瑕疵分布的第二取像状态，藉以过滤出该待测物T2的瑕疵。

于本实用新型中「所述的平面光源50不与该待测物T2重叠设置」，系指该平面光源50的设置不与该待测物T2重叠且该平面光源50直接照射该待测物T2的位置，以避免该待测物T2的瑕疵受到该平面光源50照射产生阴影，又因为来自不同方向的光源照射而使该阴影被淡化、甚至出现该阴影消失的情况，进而影响判断瑕疵的准确率。于较佳的实施态样中，所述的平面光源50一漫射光源，藉由该导光板52将光源均匀照射于该待测物T2。

于本实用新型中所述的「该平面光源50设置于该摆设平面41的相对于该第一摄像单元C21的另一侧」，系指该平面光源50与该第一摄像单元C21相应设置于该摆设平面41同一面上的二侧，以分别对应照射及拍摄该待测物T2的同一表面。具体而言，如图3所示，该摆设平面41于图式中的下方，该第一摄像单元C21设置于该摆设平面41的右上方，该平面光源50设置于该摆设平面41的左上方，藉由调整适当的仰角/俯角，所述的平面光源50所送出的光系经由该待测物T2的表面反射至该第一摄像单元C21。该第一摄像单元C21与该平面光源50位置相互间可左、右调换，亦可相对该摆设平面41同时上、下置换。

于本实用新型所述的第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22的设置系与该待测物T2的表面之间的夹角为一锐角α2及α3，以斜拍方式对该待测物T2取像，避免取像时将该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22的反射影像摄入并减少反射光线对影像的干扰。关于该夹角α2及α3的角度系依据使用者的取像需求进行合适的数值设置，本实用新型中对此夹角α2及α3并不予以设限。

于较佳的实施态样中，所述的第一检测站S1及第二检测站S2的顺序系依据使用者的需求以及其产线的需要安排合适的检测顺序，本实用新型中对于检测站的顺序并不予以设限。

所述的光学检测设备200更进一步包含有一载置该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22并依据该待测物T2的大小移动位置以对该待测物T2的取像的第一活动载台A1及第二活动载台A2，以及更进一步包含有一设置于该第二检测平台60的上方或下方的正向光源70以照射放置于该第二检测平台60上的该待测物T2。

于本实用新型所述的第一活动载台A1及第二活动载台A2依据该待测物T2的大小移动该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22以对该待测物T2取像，其移动意指该第一活动载台A1及该第二活动载台A2依据该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22所需要的取像精度而对该待测物T2进行分区取像，该分区取像系将该待测物T2的表面划分为多个区块，再经由该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22对于每一区块分别取像，由于每一区块的位置不同，因此需要藉由该第一活动载台A1及该第二活动载台A2使该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22移动以对于每一区块取像。于较佳的实施态样中，该第一活动载台A1及该第二活动载台A2各别包含有至少一支撑该第一摄像单元C21及该第二摄像单元C22的支撑座、至少一滑块组、至少一位置调整组以及至少一驱动马达，该第一活动载台A1及该第二活动载台A2的细部结构系依据使用者的需求以及其产线的需要选择，本实用新型中对于该第一活动载台A1及该第二活动载台A2的细部结构并不予以设限。

于较佳的实施态样中，所述的正向光源70得选用自环境光源、日光灯、荧光灯、LED或卤素灯等，该正向光源70依据使用者的需求以及其产线的需要选用合适的照明光源，本实用新型中并不对于该正向光源70的使用种类、数量等条件进行设限。于较佳的实施态样中，所述的正向光源流明数应介于10lm至3000lm之间。

所述的第一检测站S1于该平面光源50开启时，透过该导光板52将该平面光源50的多个发光元件51以大面积且均匀照射于该待测物T2上，此时的该第一摄像单元C21所拍摄到的影像系呈现白背景以凸显该待测物T2上的第一瑕疵分布(例如高光环境下不易被光源反射产生暗瑕疵)。所述的第二检测站S2利用环境光源拍摄，若环境光源不足时则利用该正向光源70所产生的漫射光源进行补光，以对该待测物T2进行取像，此时的该第二摄像单元C22所拍摄的影像系呈现黑背景以凸显该待测物T2上的第二瑕疵分布(于低光环境中易被光源反射的亮瑕疵)。透过上述二种不同光照下的影像，分析影像中的瑕疵是否有产生复影，当影像中出现复影则判断出该瑕疵系位于该待测物T2的表面，反之则该瑕疵是位于内部，通过准确判断瑕疵位置以加速补修作业的效率。

由以上对于本实用新型的具体实施例的详述，可以得知，本实用新型所提供的光学检测设备的主要特征系藉由对于不同照度环境下的待测物进行取像，进而过滤出待测物所有瑕疵的位置，以及以大面积的平面光源对待测物进行侧向补光，可克服检测过程中摄像单元因反射光线干扰及拍摄到多余影像而导致误判瑕疵的问题。

以上已将本实用新型做一详细说明，惟以上所述，仅惟本实用新型的一较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡一本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (9)

1.一种光学检测设备，其特征在于包含有：

一检测平台，具有一供待测物放置的摆设平面；

一摄像单元，设置于该摆设平面的一侧，该摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为一锐角以对该待测物的表面取像；

一平面光源，包含有至少一由多个发光元件排列而成的发光阵列，以及一设置于该发光阵列一侧使光源大面积均匀照射于该待测物上的导光板，该平面光源设置于该摆设平面的相对于该摄像单元的另一侧；以及

一包含有一启动该平面光源并藉由该摄像单元拍摄取得该待测物的第一瑕疵分布的第一取像状态以及一关闭该平面光源并藉由该摄像单元拍摄取得该待测物的第二瑕疵分布的第二取像状态而过滤出该待测物瑕疵的取像指示器。

2.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，该平面光源不与该待测物重叠设置。

3.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，更进一步包含有一载置该摄像单元并依据该待测物的大小移动位置以对该待测物的取像的活动载台。

4.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，更进一步包含有一正向光源，该正向光源设置于该检测平台的上方或下方以照射放置于该检测平台上的该待测物。

5.一种光学检测设备，其特征在于包含有：

一第一检测站，包含有：

一第一检测平台，具有一供待测物放置的摆设平面；

一第一摄像单元，设置于该第一检测平台的摆设平面的一侧，该第一摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为一锐角以对该待测物的表面取像；

一平面光源，包含有至少一由多个发光元件排列而成的发光阵列，以及一设置于该发光阵列一侧使光源大面积均匀照射于该待测物上的导光板，该平面光源设置于该摆设平面的相对于该摄像单元的另一侧；以及

一包含有一启动该平面光源并藉由该第一摄像单元拍摄取得该待测物的第一瑕疵分布的第一取像状态而过滤出该待测物瑕疵的第一取像指示器；

一第二检测站，包含有：

一第二检测平台，具有一供该待测物放置的摆设平面；

一第二摄像单元，设置于该第二检测平台的摆设平面的一侧，该第二摄像单元的拍摄方向与该待测物的表面之间的夹角为一锐角以对该待测物的表面取像；以及

一藉由该第二摄像单元拍摄取得该待测物的第二瑕疵分布的第二取像状态而过滤出该待测物瑕疵的第二取像指示器。

6.如权利要求5所述的光学检测设备，其特征在于，该平面光源不与该待测物重叠设置。

7.如权利要求5所述的光学检测设备，其特征在于，更进一步包含有一载置该第一摄像单元并依据该待测物的大小移动位置以对该待测物的取像的第一活动载台。

8.如权利要求5所述的光学检测设备，其特征在于，更进一步包含有一载置该第二摄像单元并依据该待测物的大小移动位置以对该待测物的取像的第二活动载台。

9.如权利要求5所述的光学检测设备，其特征在于，更进一步包含有一正向光源，该正向光源系设置于该第二检测平台的上方或下方以照射放置于该第二检测平台上的该待测物。