201227195 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種可同時擷取雙侧影像之影像擷取 裝置，特別是一種用於兩物件精密對位之伸入式影像擷取 裝置。 【先前技術】 雙物件或雙層板對位技術的應用範圍甚為廣泛，舉凡 半導體、平面顯示器、印刷電路板...等領域皆需實施雙物 件或雙層板對位技術，因此’各大產業紛紛_雙物件或 雙層板對位技術進行改善，關望提高該雙物件或雙層板 對位技術之精密度，藉以縮短精密對位的時間，以降低製 造成本。 目七又層板對位技術之應用係如下所述： 請參照第1圖所示，係揭示一種利用影像視覺裝置之 影像擷取辅助自崎位之技術，該影像擷取對位裝置9係 包含有-影像榻取組件91、—對位裝置92及一夫治且％， 該定位台92 _以承载-下層物件94,且該夾治具93係 利用失4 931以負麼吸附相關故方式抓持一上層物件 巧’且該上層物件95係位於該下層齡94之上方，又， 、下層物件95、94之表面係分別具有-組對應之對位 二己95i IT且該影像擷取組件91係分別朝向該對位 Π: 照第2似圖所示，於該影像擷取 ^ " 仃對位時’係_該影像娜組件91分別擷 取該上、下層物件95、94之對位標記951、941的影= 201227195 再配合電腦辅助判斷的方法以判定該上、下層物件95、94 間之方疋轉角度、水平方向及垂直於水平方向之縱向位置的 誤差，據此透過該對位裝置92及/或夾治具％調整該上、 下f物件95、94的相對位置，以利用該對位標記95941 使得該上、下層物件95、94進行疊合對位而達到製程所需 要之精度。 然而’由於該影像擷取對位裝置9係直接以該影像操 取組件^摩月向該對位標記％卜州，故僅有在該上層物 件95在f彡像娜組件％的可龍可充分透树，始能利 用該影像擷取對位裝置9之影像擷取組件91完成該齡標 記951、941的取像動作。因此，由於該上層物件％之^ 質上的特殊限制，造成該影像擷取對位裝置9無法廣泛鹿 用於無法提供足多句透光區之非透明材質卻仍需要進行精g ^位技術之物件（例如：晶圓、印刷網板、軟性電路板... 等）。 、、再者，由於現今產業大多朝向小型精密化發展，使得 欲進打對位之物件尺寸也隨之微小精細化，因此合該上声 =95之尺寸僅略大於該夹治具％之夾治端931時^ 在該上層物件95超出該夾治端州的位置標示該對 以⑸’且亦無法於該上層物件％之周圍架設談 f取組件91以便擷取該對位標咖之影像。因; 之取像躲。 孩〗之物件進灯準確 為了進-步改善上述之缺點，係提供另—種 雙層板對位技術，請參照第3項所示，係揭示另一種= 201227195 =對位裝置8,包含有數影像擷取組件幻、—對 及-=台83，騎卿㈣_以承载—下層 84 ’錢轉台83制以储上層物件％ 二:5係對位於該下層物㈣之上… 南4之表面係分別具有數對應之對位標記n 猎由f影雜輪㈣相㈣崎位標記⑹侧。 祕參照第3a所示，於該影像擷取對域置8進行對 γ湘該影像操取組件81各自#|取該上、下層物件 2位標記85卜841 ’以傳送至電腦進行影像處理 ㈣算’藉由運算取得該上、下層物件 、84所存在的相對空間位差 ::運算結束後係獲得空間誤差補償之數二 =疋位台82及/或旋轉台δ3調整該上、下層物件％、討 '目對位置’待準確調整後係利用該旋轉台83對上層物件 作180度之旋轉，使得該上層物件％讀位標記 ^向與該下層物件84之對位標記841相對應，接著，再以 h上層物件85對該下層物件84作相難程之動作，， 該空間誤差的補償係包含有特方向、垂 方向 縱向及旋轉等三個方向。 八十万向之 然而’由於該影像指頁取對位裝置8係待該上、下層物 件85、84的空間誤差補償調整過後，再對該上層物件85 進行⑽度之旋轉’因此’往往容易使得該上、下層物件 5、84於轉動的過程額外產生旋轉之誤差，而降低對位精 準度。 月 再者，由於該影像擷取對位裝置8所架設之數個影像 201227195 擷取組件81㈣確減錢躲最終對 == 或產生鎖固件鬆弛及碰撞，造成= 組件8丨位置偏移，將使得錢影像擷取組件 = 相對性的誤差而影響整個影像#|取對位I置8，、: 士、下層物件85、84之間的空間誤差無法 二:: 償’而降低該上、下層物件85、84_恤精^的補 有鑑於上述種種缺點，習知用於精密對位之 裝置及其影像擷取組件確實仍有加以改善之必要。D 【發明内容】 ，本發明乃改善上述之缺點，提供一種用於精密對位 =像擷取裝置及其影像擷取組件，係㈣㈣易的操作型 = 精準的取像對位，以縮短該影像擷取對位的 過紅所祕費之時間及成本’並提高作業方便性。 本發明之次-目的係提供—用於精密對位之影像掏 裝置及其影像擷取組件，係能夠避免影像擷取组件受不 同取像模式或其料界时之影響，赠低取像過程所產 生之相對性誤差，每以增加對位之精準度。 本發明之再一目的係提供一種用於精密對位之影像 榻取裝置及其影像擷取組件，係'能夠不受限於物件之尺寸 大小進行準確的取像對位，且廣泛應用於各種需要精密對 位之物件。 為達到前述發明目的，本發明所運用之技術内容包含 有. 一種用於精密對位之影像擷取裝置，包含：一載具， 201227195 係用以對位於一承載台；及一影像擷取組件，該影像擷取 組件係包含一導光組件及二取像元件，該二取像元件與導 光組件之間係各自具有一光傳輸路徑，該導光組件係具有 數個入光側及數個出光侧，且該導光組件另包含有二反光 稜鏡，該二反光稜鏡係各自形成有一反光面；其中當該影 像擷取組件位於一取像位置時，該等入光側係分別朝向該 承載台及載具，且該出光側係分別朝向該二取像元件，以 同時使該承載台及載具處之光線經由該入光侧分別入射於 該二反光稜鏡，且將該二反光棱鏡之反光面所反射之光線 透過該出光側沿該光傳輸路徑各自出光至該二取像元件。 【實施方式】 為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯 易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式， 作時'細§兑明如下： 請參照第4圖所示，本發明第一實施例之用於精密對 位之影像擷取裝置，係包含有一影像擷取組件丨、一承載 σ 2及一載具3，該載具3係相對該承載台2位移運動， 用以對位該承載台2，且於進行影像擷取時，該影像擷取 組件1係位於該承載台2與該載具3之間。 該影像擷取組件1係具有數個導光組件U及二取像元 件12、12’ ’於本實施例中，每一取像元件係包含電荷耦 合元件（Charge Coupled Device，CCD)及鏡頭，該導光組 件11係分別與二取像元件12、12,相互對應，且該導光組 件11係具有數個入光側110及數個出光侧U1，以同時使 201227195 該承載台2及載具3處之光線分別經由該數個入光側ι1〇 入射於該對應之導光組件11 ’且透過該出光侧ιη出光至 該與導光組件11相對應之二取像元件12、12，。該導光組 件11係可以選擇以各種具有反光性質之材料（例如：反光 鏡、稜鏡…等）進行取像’於本實施例中，係選擇以二反 光稜鏡112a、112b達到較佳之取像效果，且該二反光棱鏡 112a、112b之反光面Rl、R2係各自朝向對應之入光侧 ll〇a、110b及出光側111a、111b，藉此，同時使該承載台 2及載具3處之光線經由該二入光侧11 〇a、11⑽分別入射 至5亥一反光棱鏡112a、112b之反光面Rl、R2，且將該二 反光稜鏡112a、112b之反光面Rl、R2所反射之光線分別 透過該二出光侧111a、111b出光至該二取像元件12、12,， 其中’該二反光稜鏡112a、112b較佳係分別將二入光側 ll〇a、ll〇b所接受之光線以90度角反射至該二取像元件 12、12’。又，該二取像元件12、12,與該導光組件^之間 係分別形成有一光傳輸路徑，該光傳輸路徑係指將該導光 組件11所接受之光線各自出光至該二取像元件12、12,的 光行經路徑。於本實施例中，該二取像元件12、12,係各 自朝向該導光組件11之出光侧111a、111b’且該二取像元 件12、12,係分別具有一取像端12卜121，，該取像端12ι、 12Γ係用以擷取反射自該承載台2及載具3處所入射之光 線’且該二取像元件12、12,係可以選擇為高倍率、低倍 率及其組合之攝影鏡頭，藉以增加對該承載台2及載具3 之物件進行取像之完整性。於本實施例中，該影像擷取組 件1另具有一定位件13，該定位件13之二端係分別固定 201227195 於該導光組件11與该'一取像元件12、12 ’，用以維持兮·一 取像元件12、12’間之位置且保有該導光組件η與取像元 件12、12’之相對距離，並達到精確之取像焦距，使得該 導光組件U及二取像元件12、12’均能夠以各種結合方式 結合於可供支撐之支撐物。 該承載台2係以各種結合方式（例如：卡扣、螺合、 嵌合、黏著…等）抵靠於可供支撐之支撐物，該承載台2 係具有一承載面21，該承載面21係用以待後續操作時固 定一物件5a (如第5圖所示），且於該影像擷取組件1位 於一取像位置時，該承載面21係能夠對位朝向該導光組件 11之入光侧110b，其中，該取像位置係指該影像擷取組件 1位於該承載台2與該載具3之間，以供該影像擷取組件工 進行影像擷取。於本實施例中，該承載台2另搭配有—用 以驅動該承載面21產生位移之驅動器22 (如圖面所示）。 該載具3係對位於該承载台2之上方，且以各種結合 方式（例如：卡扣、螺合、嵌合、黏著…等）結合於可^ 支撐之支撐物’該載具3係具有-夾治具31，該夾治具31 係用以待後續操作時固定另—物件5b (如第5圖所示、）， 且於該影像擷取組件3位於該取像位置時，該夾治具31 係能夠對位朝向該導光組件U之人光側11Ga。於本實施 例該魅3另搭配有—用以鶴該魅3產生位移之 驅動器32 (如圖面所示）。 曰者，為了排除影像擷取過程中所產生之誤差，本發 明係藉由—控制組件4分別電性連接該二取像元件12: 12’、該承载台2之驅動器22及載具3之驅動器％，該控 201227195 制組件4 3有讀分析程式及驅魅做式及其相關 控制硬體·.·# ’使該二取像元件.12、12，所接受之影像資 料經由影像h析程式進行分析，進而利㈣_控制程式 啟動該承載台2與軌3之轉器η，而產生相對性之 位移對位。
另外’為了避免該影像#1取組件1受外界因素之影 響’而產生無法預期的碰撞導致該二取像元件ΐ2、Η，產 生偏移’而影響物件對位之精準度，請參照第5圖所示， 本發明於該影像擷取組件丨之外側包覆有—殼件6，該續 件6之外周壁係形成有二人光口 &及二容置口 62，該^ 入光口 61係分別對位於該二入光側施、11%，且用以 供該承載台2與該載具3處之光線人射至該二反光棱鏡 U2a、112b之反光面R1、R2，進而於該殼體6之内部空 間63進行光線之傳遞。再者，經由該二容置口 q將該影 像擷取組件1置入該殼體6之内部空間63，且該二容置口 62係用以架設該二取像元件12、12，，使該二取像元件u、 12之取像端12卜121，伸入該殼體ό之内部空間63 ,用以 接又該二反光棱鏡112a、112b所反射之光線。 °月參照第6及7圖所示，本發明第一實施例之用於精 密對位之影像擷取裝置依上述構件進行物件對位之情形， 先於該承載台2之承載面21與該載具3之夾治具31分別 〜a有物件5a、5b ’使得該物件5a、5b里現上、下對位 之帙形，且該物件5a、5b之表面係分別具有數個對位標記 51a、5lb (如第7圖所示）’該數個對位標記51a、51b係 可以選擇為十字形、方形、三角形或其他可取得其形心座 201227195 標的幾何形狀’且該物件5a之標記51a與該物件5b之標 記51b較佳係為左右及上下相互對稱之對應形狀。 接著’再以該影像擷取組件1伸入該上、下對位之物 件5a、5b之間，使該導光組件11之二反光稜鏡U2a、112b 之反光面Rl、R2分別對位朝向該物件5a、5b，以同時擷 取該物件5a、5b之對位標記51a、51b，將該對位標記51a、 51b之影像經由該二入光側ii〇a、分別入射至該二反 光稜鏡112a、112b之反光面IU、R2，且將該二反光稜鏡 112a、112b之反光面Rl、R2所反射之影像分別透過該二 出光側111a、111b，以沿該光傳輸路徑各自出光至該二取 像元件12、12,之取像端121、121，。最後，將該二取像元 件12、12’各自所接受之影像（如第7圖所示）傳送至該 控制組件4，以影像分析程式進行影像分析，經過空間方 向轉換及位置誤差補償之運算，獲得該物件5a、5b間之水 平方向、垂直於水平方向之縱向與旋轉運動軸之移行數 值，再藉由該控制組件4之驅動控制程式將訊號傳送至該 承載台2及載具3之驅動n 22、32，藉由該承載台2及載 具3調整該上、下層物件5a、5b的相對位置，以進行空間 =差補償喊生相對性之位移，如此，係㈣透過該承載 口 2及/或載具3的縱向移動、轉動以直接調節該物件h、 5b ’以便於該導光組件u從該上、下對位之物件^、讣 之間移出後對該物件5a、5b進行上、下對位後之相關製程 動作，以達到該物件5a、5b間精準對位之功效。 藉由上述内容得知，本發明之用於精密對位之影像願 取裝置係由該上、下對位之物件5&、51)的侧邊插入，因此， —12 — 201227195
乃义兄值琢用— 之現象，以提升該物件5a 月b夠於間易的操作型態下 5a、5b間之對位精準度。如此，係
步提升任意物叙_對位精準度與方便性。 積岔對位之影像擷取裝置不須受限於物件 夠應用於各式欲進行對位之物件，並且能 組取像元件12縣像_魅影像重疊 密對位之影像擷取裝置，係包含一 一影像操取組件1、一承
…請參照第8及9圖所示，本發明第二實施例之用於精 、12，且該導光組件u與二取像元件12、12，之間係各 自具有該光傳輸路徑，於該第二實施例中，該二取像元件 12、12’係分別朝向該導光組件n之出光側Ula、lm， 其中，該影像擷取組件1、承載台2及載具3,之結構特徵 與實施方式均與第一實施例所述相同，差異僅在於該第二 只方c·例之承載台2與載具3’的配置位置不同。此時，該载 具3’係位於該承載台2之一側，且該載具3,與承載台2之 間係形成有90度之夾角’因此，為了因應該第二實施例之 承載台2與載具3’的配置位置’係將該載具3,之對位方向 所架設之導光組件11作一轉向動作，使得該導光組件u 之入光侧ll〇a朝向該載具3’ ’此時，該朝向載具3,的反 光稜鏡112a係轉向90度且與該載具3,相互對位，使該載 具3’與承載台2處之光線亦能夠經由該二入光側110a、 —13 — 201227195 110b入射至該二反光棱鏡112a、112b之反光面R卜R2 ’ 且將該二反光稜鏡112a、11¾之反光面Ri、R2所反射之 光線分別透過該二出光側Ula、111b沿該光傳輸路徑各自 出光至該二取像元件12、12’。如此，僅需利用該導光組 件11之二反光稜鏡112a、112b的任意轉向，使該導光組 件11之入光側110a、110b能夠相對接受該載具3’與承載 台2處入射之光線’且將該二反光棱鏡U2a、112b之反光 面Rl、R2所反射之光線分別透過該二出光侧nia、lllb 沿光傳輸路徑各自出光至該二取像元件12、12,，便能夠 應用於各種產業對所需對位物件所實施之設備配置，達到 本發明之用於精密對位之影像擷取裝置廣泛應用之功效。 請參照第10圖所示’本發明第三實施例之用於精密 對位之影像擷取裝置，係包含一影像擷取組件丨、一承載 台2及一載具3，該載具3係對位於該承載台2之上方， 且該影像擷取組件1係包含有一導光組件u及一取像元件 12，該取像元件12與導光組件u之間係分別具有該光傳 輸路徑，於本實施例中，該取像元件12係分別同時對位朝 向δ亥導光組件11之二出光側，其中，該承載台 2、載具3及導光組件U之結構特徵係與第-實施例所述 相同’差異僅在於$第二實施例巾係以—取像元件丨2之取 像端12卜121各自同時接收該二反光棱鏡112&、腿件 112a、112b所反射之影像，以待進行後續該物件％、％ 之間之對位。另外’利用該定位件13分別蚊該導光組件 11及取像元件I2 ’並且維_導光崎U與取像元件I) 之間的相對輯’並_精奴取像焦距。 201227195 請再參照第10及11圖所示，本發明第三實施例之用 於精街對位之影像榻取裝置依上述構件進行物件對位之情 形’係將該影像擷取組件1伸入該物件5a、5b之間，使該 導光組件11之入光側ll〇a、110b分別對位朝向該物件5a、 5b ’以同時擷取該物件5a、5b之對位標記51a、51b (如 第11圖所示）’利用光線傳遞之路徑將該對位標記5ia、 51b之影像經由該二入光侧ll〇a、ii〇b分別入射至該二反 光稜鏡112a、112b之反光面Rl、R2件112a、112b，且將 該二反光稜鏡112a、112b之反光面Ri、R2件112a、112b 所反射之影像各自經由該二出光侧11 la、111b沿該光傳輸 路線同時出光至該取像元件12,再將該取像元件12所接 受之影像（如苐11圖所示）傳送至該控制組件4，依照第 一實施例之相同方式進行影像分析及精密對位。如此，係 月&夠利用該取像元件12之單一鏡頭擷取避免該二影像以 進行後續之精密對位，以降低本發明之製作成本及時間。 於單一鏡頭之情況下所產生之影像重疊現象，以提升該物 件5a、5b間之對位精準度。 本發明之用於精密對位之影像擷取裝置，係能夠於簡 易的操作型悲下對物件作鮮的取像對位，藉以縮短該影 像擷取對位的過程所需耗費之時間，進而達麟低成本之 功效。 作業方便性。 本發明之用於精密對位之影像擷取農置，係能夠避免 影像擷取組件料界因素之辟，崎絲像雜所產生 之相對I·生誤差’進而制提升對位鮮度之功效，並提高 —15 · 201227195 置，係能夠不受 ，且廣泛應用於 本發明之用於精密對位之影像擷取裝 限於物件之尺寸大小進行準確的取像對位 各種需要精密對位之物件。 雖然本發明已利用上述較佳實施 以限定本發明，任何孰羽仏朴一 + + ”、、，、玉非用 和r円」 技#者在不_本發明之精神 ㈣上述實補進行各種更動與修改仍屬本 發明所保護之技術範藏 之申杜—之_範圍#視後附 月專利辄圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖 第2a圖 第2b圖 第3a圖 弟3b圖 第4圖 第5圖 第6圖 第7圖 第8圖 第9圖 第10圖 第11圖 習知影_取裝置（―）之結構示意圖。 •習知影像擷取裝置（-）之作動示意圖⑴ .習知影像擷取裝置（-）之作動示意圖⑺ .習知影像擷取裝置（二）之結構示意圖。 士習知影像練裝置（二）之作動示意圖。 本發明第—實施例之結構示意圖⑴。 本發明第—實施例之結構示意圖⑺。 本發明第—實施例之作動示意圖。 本發明第—實施例之影像示意圖。 本發明第二實施例之結構立體圖。 本發明第二實關之結構剖視圖。 :本發明第三實關之結構示意圖。 .本發明第三實施狀影像示意圖。 201227195 【主要元件符號說明】 〔本發明〕
1 影像擷取組件 11 導光組件 110 入光側 110a入光侧 110b入光側 111出光側 111a出光側 111b出光側 112a反光稜鏡 112b反光稜鏡 R1 反光面 R2 反光面 12 取像元件 12’取像元件 121 取像端 12Γ取像端 13 定位件 2 承載台 21 承載面 22 驅動器 3 載具 31 夾治具 32 驅動器 3， 載具 31’夾治具 32, 驅動器 4 控制組件 5a 物件 5b物件 51a對位標記 51b對位標記 6 殼體 61 入光口 62 容置口 63 内部空間 〔習知〕 9 影像擷取對位裝置 91 影像擷取組件 —17 — 201227195 92 定位台 93 夾治具 931 夹治端 94 下層物件 941 對位標記 95 上層物件 951 對位標記 8 影像擷取對位裝置 81 影像擷取組件 82 定位台 83 旋轉台 84 下層物件 841 對位標記 85 上層物件 851 對位標記 —18 —