CN211086594U

CN211086594U - 量测系统

Info

Publication number: CN211086594U
Application number: CN201921042841.3U
Authority: CN
Inventors: 魏守德; 陈韦志
Original assignee: Lite On Technology Corp
Current assignee: Lite On Electronics Guangzhou Co Ltd; Lite On Technology Corp
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2029-07-05

Abstract

本实用新型提出一种量测系统，包括反射件及电子元件。反射件具有反射曲面，反射曲面具有中心。电子元件配置在中心，电子元件包括数个待校正单元，各待校正单元相距反射曲面的距离相等。

Description

量测系统

技术领域

本实用新型涉及一种量测系统，且特别是涉及一种具有反射件的量测系统。

背景技术

一般而言，在使用电子元件前，通常会对电子元件进行误差校正。例如，电子元件发出发射信号，此发射信号自反射件反射后回到电子元件。电子元件依照发射信号及反射信号对电子元件进行误差校正。电子元件的误差通常由以下几种误差来源组成：(1)电子元件本身电路设计(称“电路设计误差”)；(2) 反射件与电子元件之间的距离远近，例如距离愈远，误差愈大(称“距离误差”)；(3)反射件本身形状所导致的误差(称“反射件形状误差”)。然而，前述误差来源互相混杂于电子元件所计算出的量测值，增加误差校正上的困难。因此，有需要提出一种校正方法，以改善现有误差校正的问题。

发明内容

本实用新型提出一种量测系统，可改善前述误差校正问题。

根据本实用新型的实施例，提出一种量测系统。量测系统包括反射件及电子元件。反射件具有反射曲面，反射曲面具有中心。电子元件配置在中心，电子元件包括数个待校正单元，各待校正单元相距反射曲面的距离相等。

附图说明

图1A、图1B是本实用新型实施例的量测系统示意图。

图2是图1A的电子元件的功能方块图。

图3是图2的影像传感器的示意图。

图4A是图1A的反射件形变的示意图。

图4B是图1A之反射件与电子元件之间的距离改变的示意图。

具体实施方式

为了对本新型的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

请参照图1A～图3，图1A、图1B是本实用新型实施例的量测系统100的示意图，图2是图1A的电子元件120的功能方块图，而图3是图2的影像传感器122的示意图。

如图1A所示，量测系统100用以对电子元件120进行误差校正，以提高电子元件120的量测准确度。量测系统100包括反射件110、电子元件120、基座130、驱动器140、处理器150及承载件160。如图2所示，电子元件120 包括光源121、影像传感器(image sensor)122及控制器123。在一实施例中，影像传感器122与控制器123可整合成单一元件。影像传感器122和/或控制器123例如是采用半导体制程所形成的实体电路结构(circuit)。在一实施例中，电子元件120例如是采用飞时测距检测(Time ofFlight,ToF)装置，其可量测本身与待测目标之间的距离，或待测目标的表面轮廓。

如图2所示，光源121例如是发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或雷射二极管(Laser Diode,LD)，其可发射光线L1照射反射件110。光线L1例如是红外光，然本实用新型实施例不以此为限。光线L1自反射件110反射后成为反射光线L2，反射光线L2反射至影像传感器122。影像传感器122将接收的反射光线L2转换成反射信号S1。控制器123可依据发射光线L1的发射信号及影像传感器122所检测到的反射信号S1进行对应的处理和计算，并产生输出值S2给处理器150。输出值S2例如是发射信号与反射信号S1的相位差值，处理器150依据此相位差值计算电子元件120与反射件110之间的实测距离。由于反射件110与电子元件120之间的实际距离为已知，因此在比较实测距离与实际距离的大小关系后，即可取得实测距离与实际距离之间的误差。处理器150或使用者再依据此误差计算或设定对该实测距离的校正值。

如图3所示，电子元件120包括数个待校正单元1221，待校正单元1221 例如是检测像素(sensing pixel)，其包含检测电路。待校正单元1221从电子元件120之检测面120s露出，以检测反射光线L2，并通过检测电路将反射光线 L2转换成反射信号S1，以供控制器123进行取得输出值S2的信号处理。

如图1A所示，反射件110具有反射曲面110s，反射曲面110s具有中心C1。在实施例中，反射曲面110s的面积大于电子元件120的视野(field of view, FOV)，使电子元件120的发射光线L1大部分都可入射至反射曲面110s，可增加误差校正的准确度。

电子元件120大致配置在中心C1，可缩小各待校正单元1221相距反射曲面110s的任一点的距离差，使各待校正单元1221相距反射曲面110s的任一点的距离大致上相等，如反射曲面110s的三个不同点到各待校正单元1221的距离R1～R3大致上相等。反射曲面110s的数个不同点到各待校正单元1221 的距离差介于可忽略不计的误差范围，因此可视为距离大致上相等。在实施例中，反射曲面110s为球形反射曲面，中心C1为球形反射曲面110s的曲率中心。电子元件120的位置大致位于球形反射曲面的曲率中心，因此各待校正单元1221相距反射曲面110s的任一点的距离大致上相等。如此，反射光线L2 至各待校正单元1221的传输时间大致上相等，等同于可忽略反射件110本身形状所导致的误差(称“反射件形状误差”)。

如图3所示，各待校正单元1221与控制器123之间以导线W1连接。导线W1的长度视待校正单元1221与控制器123的距离而定，这些导线W1的至少二者的长度都不等长。由于导线W1的长度，待校正单元1221所检测到的反射信号在导线W1的传输过程会产生误差(本文称“像素误差”，属于电路设计误差)。若各待校正单元1221与控制器123的长度不一，则各待校正单元1221具有不同的像素误差。然而，由于反射件110的设计，电子元件120 所取得的输出值S2大致上排除反射件形状误差，使得在校正像素误差或其余误差来源的情况变得更单纯且更准确。

如图1A及图1B所示，基座130包括第一连接部131，反射件110包括第二连接部111。第一连接部131连接第二连接部111，且第一连接部131与第二连接部111可相对移动。在实施例中，第一连接部131与第二连接部111例如是齿轮齿条组、皮带轮组或其它合适的传动机构，然只要第一连接部131 与第二连接部111可相对移动，本实用新型实施例不限定第一连接部131与第二连接部111的机构类型。驱动器140例如是马达，其可驱动第一连接部131与第二连接部111之至少一者，使第一连接部131与第二连接部111相对移动，以带动反射件110沿一校正方向(如Z轴向)移动，进而调整反射件110与电子元件120之间的距离。如此，量测系统100可对电子元件120进行距离误差校正。由于可忽略反射件形状误差，因此增加了距离误差的校正准确性。前述校正方向例如是电子元件120的检测面120s的法线方向(如Z轴方向)。在实施例中，校正方向例如是水平方向。

请参照图4A及图4B，图4A是图1A的反射件110形变的示意图，而图 4B是图1A的反射件110与电子元件120之间的距离改变示意图。反射件110 例如是可挠式反射件，中心C1的位置可依据可挠式反射件的形变量而定。例如，如图4A所示，由于反射件110的可挠性，可将反射件110的边缘往外拉，以将形变后反射件110’的中心C1’拉远，例如形变后反射件110’的反射曲面 110s至中心C1’的距离R1’(半径)大于图1A之反射件110的反射曲面110s至中心C1的距离R1(半径)。如此，如图4B所示，当反射件110与电子元件120 的距离拉大时，电子元件120仍可位于形变后的反射件110的中心C1的位置。此外，如图4B所示，电子元件120可配置在承载件160上，承载件160可沿高度方向(如沿Y轴向)连接于基座130。如此，当配置在基座130上的反射件 110’的中心C1’的位置沿高度方向改变时，处理器150可控制驱动器140控制承载件160相对基座130沿高度方向移动，以改变电子元件120沿高度方向的位置，使电子元件120位于在形变后反射件110’的中心C1’的位置。

前述的像素误差校正及距离误差校正可由处理器150完成。详言之，处理器150可操作在：(1)如图1A所示，当电子元件120位于中心C1时，进行前述像素误差校正；(2)在像素误差校正后且在反射件110形变后，如图4B所示，控制驱动器140驱动反射件110沿校正方向相对基座130移动且控制承载件 160沿高度方向相对基座130移动，以改变反射件110之中心C1与电子元件 120之间的相对距离，以进行距离误差校正。无论是像素误差校正或距离误差校正，电子元件120都大致上位于反射件的中心。此外，距离误差校正可于数个不同距离值进行数次，以取得数个不同距离下的距离误差校正值，以提升距离误差的校正准确性。

在进行前述数种校正误差后，处理器150可依据误差校正结果取得或计算出校正值，并储存校正值。在后续正式使用电子元件120时，处理器150以校正值校正电子元件120所测的量测值，然后再输出校正后的量测值。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的修改与完善。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种量测系统，其特征在于，该量测系统包括：

反射件，具有反射曲面，该反射曲面具有中心；以及

电子元件，配置在该中心，该电子元件包括多个待校正单元，各该待校正单元相距该反射曲面的距离相等，该电子元件具有检测面，该些待校正单元从该检测面露出；

承载件，用以承载该电子元件；

驱动器，连接于该反射件且驱动该反射件沿校正方向移动，该校正方向为该电子元件的该检测面的法线方向，该驱动器还连接于该承载件，且驱动该承载件沿一高度方向移动；以及

处理器，电性连接该电子元件，且操作在：当该电子元件配置在该中心时，进行像素误差校正；在该像素误差校正后，改变该反射件的该中心与该电子元件之间的相对距离，以进行距离误差校正。

2.如权利要求1所述的量测系统，其特征在于，该反射曲面为球形反射曲面，该中心为该球形反射曲面的曲率中心。

3.如权利要求1所述的量测系统，其特征在于，该反射件为可挠式反射件，该中心的位置依据该可挠式反射件的形变量而定。

4.如权利要求1项所述的量测系统，其特征在于，该校正方向为水平方向。

5.如权利要求1项所述的量测系统，其特征在于，该处理器还操作在：

改变该反射件的该中心与该电子元件沿校正方向的相对距离，其中该校正方向为该电子元件的该检测面的法线方向。

6.如权利要求1项所述的量测系统，其特征在于，该反射曲面的面积大于该电子元件的视野。

7.如权利要求1项所述的量测系统，其特征在于，该电子元件系飞时测距影像检测元件。