TW201344151A - 三維量測系統與三維量測方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種三維量測系統以及三維量測方法，其設置有兩組以上的投影模組，投影模組可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測量平面上，隨著入射角度的不同，使條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。或是，不同投影模組的光柵單元的光柵條紋彼此不平行，利用各光柵條紋間的偏轉角度，使條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。
Description
本揭示內容是有關於一種三維量測系統與方法，且特別是有關於一種三維量測系統中的光學投影設置。
近年來由於元件尺寸縮小，發展出許多自動化高精度檢測設備，用來檢測電子元件的外觀、線路連接、對位關係等是否妥善。其中如自動錫膏檢測機(Solder Paste Inspection,SPI)已被廣泛採用在產線上精確量測基板上的錫膏尺寸，以作為印刷電路板製程管控的一個必要工具。
同時，為因應上述的需求，SPI相關技術也持續改善，如無陰影技術等。其中，多重頻率測量方法(Multi-Frequency Method)是一種用來測試基板上局部板彎的方法，其利用二種不同週期的條紋分別投影至待測物上，不同週期的條紋上各自依相移法推算出相位後，進一步將二者相減計算其波包(Envelope)的相位。
採用多重週期的條紋是因為，若使用單一週期的條紋，當待測物的特定方向的尺寸(如高度)超出單一週期的條紋的2π相位時，則待測物的真實高度便無法分辨，這又稱為2π模糊性(2π Ambiguity)。
由於，多重頻率測量方法中由兩種以上不同週期的條紋整合後的波包等效週期較長，較不易落入2π模糊性的狀況，故可用來進行待測物相對於參考平面的距離估算。
形成二種不同週期的條紋的方法已知有二，其中一種為使用不同的投影放大倍率，但容易造成不同長度的光路，或是需要使用不同的鏡頭而影響光學配置。另外一種，則是使用不同柵距(即對應產生不同週期)的條紋片，亦可達到相同的功能，但實際量測的不同週期條紋片種類有限，無法有彈性的滿足各式各樣的系統需求。
為解決上述問題，本揭示文件提出一種三維量測系統以及三維量測方法，其設置有兩組以上的投影模組，投影模組可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測量平面上，隨著入射角度的不同，使條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。或是，不同投影模組的光柵單元可具有非平行的光柵條紋，利用各光柵條紋間的偏轉角度，亦可使條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。本案中提到產生不同週期條紋的方法不需要改變投影放大倍率亦不影響光學配置，另一方面，本案可採用相同柵距(即對應產生相同週期)的條紋片，僅需移動投影模組改變入射角度或是旋轉光柵條紋片即可形成不同的投影波長。
本揭示內容之一態樣是在提供一種三維量測系統，其包含測量載具、第一投影模組、第二投影模組、取像模組以及控制單元。測量載具用以承載一待測物體，待測物體於測量載具之一測量平面上水平移動。第一投影模組沿一第一光軸朝向待測物體照射一第一條紋光線，第一光軸相對測量平面具有一第一入射角。第二投影模組沿一第二光軸朝向待測物體照射一第二條紋光線，第二光軸相對測量平面具有一第二入射角，第二入射角不同於第一入射角，使第二條紋光線於測量平面上所形成的一第二投影波長不同於第一條紋光線於測量平面上所形成的一第一投影波長。取像模組用以擷取待測物體於第一條紋光線反射下之一第一條紋影像以及於第二條紋光線反射下之一第二條紋影像。控制單元用以控制第一投影模組及第二投影模組，並經由第一條紋影像及第二條紋影像量測待測物體的三維形狀。
根據本發明之一實施例中，第一投影模組包含一第一光源以及一第一光柵，第一光源產生一第一光線，第一光柵具有複數個第一條紋彼此間隔一第一柵距，並用以轉換第一光線為具有第一等效波長的第一條紋光線，第二投影模組包含一第二光源以及一第二光柵，第二光源產生一第二光線，第二光柵具有複數個第二條紋彼此間隔一第二柵距，並用以轉換第二光線為具有第二等效波長的第二條紋光線。於此實施例中，第一光柵之第一柵距等於第二光柵之第二柵距，且第一等效波長等於第二等效波長。
根據本發明之一實施例中，第一投影模組更包含一光柵移動器用以平移第一光柵，使第一光柵沿與第一條紋垂直之方向移動，藉此形成第一條紋光線的各種相位角，取像模組進一步擷取待測物體於第一條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第一條紋影像。
根據本發明之一實施例中，第二投影模組更包含一光柵移動器用以平移第二光柵，使第二光柵沿與第二條紋垂直之方向移動，藉此形成第二條紋光線的各種相位角，取像模組進一步擷取待測物體於第二條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第二條紋影像。
根據本發明之一實施例中，三維量測系統更包含一高度計算模組用以計算待測物體之高度，其中高度計算模組整合第一條紋光線反射下之第一條紋影像以及於第二條紋光線反射下之第二條紋影像，以取得待測物體之一整合高度資訊。
本揭示內容之另一態樣是在提供一種三維量測方法，用以量測一測量平面上的一待測物體。三維量測方法包含：產生具有一第一等效波長的一第一條紋光線以及具有一第二等效波長的一第二條紋光線；將第一條紋光線沿一第一光軸照射至測量平面上的待測物體，第一光軸相對測量平面具有一第一入射角；將第二條紋光線沿一第二光軸照射至測量平面上的待測物體，第二光軸相對測量平面具有一第二入射角，第二入射角不同於第一入射角，使第二條紋光線於測量平面上所形成的一第二投影波長不同於第一條紋光線於測量平面上所形成的一第一投影波長；基於各種相位角的第一條紋光線而擷取複數個第一條紋影像，該等第一條紋影像由具有第一投影波長之第一條紋光線經待測物體反射所產生；基於各種相位角的第二條紋光線而擷取複數個第二條紋影像，該等第二條紋影像由具有第二投影波長之第二條紋光線經待測物體反射所產生；利用第一投影波長下的該等第一條紋影像，得到待測物體之一第一相位資訊；利用第二投影波長下的該等第二條紋影像，得到待測物體之一第二相位資訊；以及，基於第一條紋影像與第二條紋影像，計算取得待測物體之一整合高度資訊。
根據本發明之一實施例中，整合高度資訊係基於第一投影波長與第二投影波長之間的一波長差距、以及第一相位資訊與第二相位資訊之間的一相對差距而取得。
根據本發明之一實施例中，第一條紋光線係透過一第一柵距之一第一光柵而具有第一等效波長，第二條紋光線係透過一第二柵距之一第二光柵而具有第二等效波長，第一柵距等於第二柵距，第一等效波長等於第二等效波長。
根據本發明之一實施例中，三維量測方法更包含步驟：平移第一光柵，藉此形成第一條紋光線的各種相位角；以及，平移第二光柵，藉此形成第二條紋光線的各種相位角。
本揭示內容之另一態樣是在提供一種三維量測系統，其包含測量載具、第一投影模組、第二投影模組、取像模組以及控制單元。測量載具用以承載一待測物體，待測物體於測量載具之一測量平面上水平移動。第一投影模組包含一第一光柵，第一光柵具有複數個第一條紋，第一投影模組向待測物體投射第一條紋光線。第二投影模組包含一第二光柵，第二光柵具有複數個第二條紋，第一光柵之第一條紋與第二光柵之第二條紋非平行且兩者間夾一偏轉角度，使第二條紋光線於測量平面上所形成的一第二投影波長不同於第一條紋光線於測量平面上所形成的一第一投影波長。取像模組用以擷取待測物體於第一條紋光線反射下之一第一條紋影像以及於第二條紋光線反射下之一第二條紋影像。控制單元用以控制第一投影模組及第二投影模組，並經由第一條紋影像及第二條紋影像量測待測物體的三維形狀。
根據本發明之一實施例中，第一投影模組更包含一第一光源，第一光源產生一第一光線，第一光柵之第一條紋彼此間隔一第一柵距，並用以轉換第一光線為具有第一等效波長的第一條紋光線，第二投影模組更包含一第二光源，第二光源產生一第二光線，第二光柵之第二條紋彼此間隔一第二柵距，並用以轉換第二光線為具有第二等效波長的第二條紋光線。於此實施例中，其中第一光柵之第一柵距等於第二光柵之第二柵距，且第一等效波長等於第二等效波長。
根據本發明之一實施例中，第一投影模組更包含一光柵移動器用以平移第一光柵，使第一光柵沿與第一條紋垂直之方向移動，藉此形成第一條紋光線的各種相位角，取像模組進一步擷取待測物體於第一條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第一條紋影像。
根據本發明之一實施例中，第二投影模組更包含一光柵移動器用以平移第二光柵，使第二光柵沿與第二條紋垂直之方向移動，藉此形成第二條紋光線的各種相位角，取像模組進一步擷取待測物體於第二條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第二條紋影像。
根據本發明之一實施例中，三維量測系統更包含一高度計算模組用以計算待測物體之高度，其中高度計算模組整合第一條紋光線反射下之第一條紋影像以及於第二條紋光線反射下之第二條紋影像，以取得待測物體之一整合高度資訊。
請參閱第1圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種三維量測系統100的示意圖。如第1圖所示，三維量測系統100包含測量載具120、第一投影模組140、第二投影模組160、取像模組180、控制單元182以及高度測量模組184。
測量載具120包含載具平臺122以及移動單元124。載具平臺122用以承載待測物體200，移動單元124用以驅動載具平臺122水平移動，藉此，載具平臺122可帶動待測物體200於測量平面220上水平移動。
於此實施例中，待測物體200可包含基板204以及基板上的物件202，實際應用中，物件202可為基板204上的錫膏，亦可為線路或其它電子元件。本發明中的三維量測系統100可用以測量待測物體200中基板204及基板204上的各種物件202的三維形狀。以下為說明上的方便，以待測物體200代表基板204及基板204任意形狀的物件202。
請一併參閱第2圖，第2圖其繪示於第1圖之實施例中第一條紋光線148與第二條紋光線168投射至測量平面220上的示意圖。
第一投影模組140沿第一光軸X1朝向待測物體200照射第一條紋光線148，第一光軸X1相對測量平面220具有第一入射角θ1。
第二投影模組160沿第二光軸X2朝向待測物體200照射第二條紋光線168，第二光軸X2相對測量平面220具有第二入射角θ2。
如第1圖與第2圖所示，第一投影模組140包含第一光柵142、光柵移動器144以及第一光源146。
請一併參閱第3圖，其繪示於第1圖之實施例中第一光柵142的示意圖。於此實施例中，第一光柵142為具有複數個第一條紋142a的條紋片，第一條紋142a彼此間隔第一柵距D1，並用以轉換第一光源146產生之第一光線為具有第一等效波長R1的第一條紋光線148(如第2圖所示)。
另一方面，第二投影模組160包含第二光柵162、光柵移動器164以及第二光源146。請一併參閱第4圖，其繪示於第1圖之實施例中第二光柵162的示意圖。於此實施例中，第二光柵162為具有複數個第二條紋162a的條紋片，第二條紋162a彼此間隔第二柵距D2，並用以轉換第二光源146產生之第二光線為具有第二等效波長R2的第二條紋光線168(如第2圖所示)。
須特別注意的是，於本實施例中，第一投影模組140與第二投影模組160所採用的第一光柵142與第二光柵162可大致相同，也就是說，第一光柵142之第一柵距D1等於第二光柵162之第二柵距D2。如此一來，且第一條紋光線148的第一等效波長R1等於第二條紋光線168之第二等效波長R2。
如第2圖所示，本實施例中第一條紋光線148相對測量平面220的第一入射角θ1不同於第二條紋光線168相對測量平面220的第二入射角θ2。於此例中，第二入射角θ2不同於第一入射角θ1，使第二條紋光線168於測量平面220上所形成的第二投影波長λ2不同於第一條紋光線148於測量平面220上所形成的第一投影波長λ1。
第一投影波長λ1與第二投影波長λ2關係如下：λ1=R1‧cos-1 θ1，並且λ2=R2‧cos-1 θ2。
其中，第一等效波長R1等於第二等效波長R2，且第一入射角θ1不等於第二入射角θ2，因此，第一投影波長λ1不等於第二投影波長λ2。
如此一來，本實施例中的三維量測系統100不需改變條紋片的光柵柵距，僅須使兩投影模組可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測量平面上，隨著入射角度的不同，便可使兩組條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。
於此實施例中，第一投影模組140更包含光柵移動器146用以平移第一光柵142，使第一光柵142沿與第一條紋142a垂直之方向移動(即第3圖中的水平方向)，藉此形成第一條紋光線148的各種相位角，取像模組180進一步擷取待測物體200於該第一條紋光線148之各種相位角反射形成的複數個第一條紋影像149，透過相位移測量法，便可得到對應第一投影波長λ1(即第一種週期條紋)的第一相位資訊。
另一方面，第二投影模組160亦包含光柵移動器166用以平移第二光柵162，使第二光柵162沿與第二條紋162a垂直之方向移動(即第4圖中的水平方向)，藉此形成第二條紋光線168的各種相位角，取像模組180進一步擷取待測物體200於該第二條紋光線168之各種相位角反射形成的複數個第二條紋影像169，透過相位移測量法，便可得到對應第二投影波長λ2(即第二種週期條紋)的第二相位資訊。
三維量測系統100中的高度計算模組149整合第一條紋影像149以及於第二條紋影像169，基於多重頻率測量方法(Multi-Frequency Method)，將第一條紋影像149以及於第二條紋影像169各自依相移法推算出相位後，進一步將二者相減計算其波包(Envelope)的相位，以取得該待測物體之一整合高度資訊。透過上述多重週期的條紋測量，可解決單一週期的條紋測量時的2π模糊性(2π Ambiguity)問題。
舉例來說，本實施例中第一投影波長為λ1而第二投影波長為λ2，兩者相減形成波包相位，假設波包相位之等效波包波長為λp，其中等效波包波長λp符合：
由此可知，等效波包波長λp可大於第一投影波長λ1或第二投影波長λ2任一者。在測量待測物體時，第一投影波長λ1及第二投影波長λ2較短，待測物體高度在第一投影波長λ1或第二投影波長λ2的相鄰週期(如-2π,0,+2π等)中有多個可能位置。由於，等效波包波長λp較長，待測物體具有可能性之高度位置不易超出等效波包波長λp的單一個2π週期，藉此可避免2π模糊性(2π Ambiguity)問題。
如此一來，取像模組180用以擷取待測物體200於第一條紋光線148反射下之第一條紋影像149以及於第二條紋光線168反射下之第二條紋影像169。控制單元182用以控制第一投影模組140及第二投影模組160，並經由第一條紋影像149及第二條紋影像169量測待測物體200的三維形狀。
請一併參閱第5圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種三維量測方法的方法流程圖，該三維量測方法可配合第1圖至第4圖中所繪示之實施例中的三維量測系統100使用。用以量測測量平面上的待測物體。
三維量測方法首先執行步驟S100，產生具有第一等效波長的第一條紋光線以及具有第二等效波長的第二條紋光線。於此實施例中，第一等效波長(參考第2圖中第一條紋光線148的第一等效波長R1)可等於第二等效波長(參考第2圖中第二條紋光線168的第二等效波長R2)。
接著，分別執行步驟S102、步驟S103至步驟S104，或是，步驟S105、步驟S106至步驟S107。
步驟S102中將第一條紋光線沿第一光軸照射至測量平面上的待測物體，第一光軸相對測量平面具有第一入射角。
步驟S103中，基於各種相位角的第一條紋光線而擷取複數個第一條紋影像，該等第一條紋影像由具有第一投影波長之第一條紋光線經待測物體反射所產生。
步驟S104中，利用第一投影波長下的該等第一條紋影像，可基於相移法推算，以得到待測物體之一第一相位資訊。
另一方面，步驟S105中將第二條紋光線沿第二光軸照射至測量平面上的待測物體，第二光軸相對測量平面具有第二入射角。其中，第二入射角不同於第一入射角，使第二條紋光線於測量平面上所形成的第二投影波長(參考第2圖中λ2)不同於第一條紋光線於測量平面上所形成的第一投影波長(參考第2圖中λ1)。
步驟S106中，基於各種相位角的第二條紋光線而擷取複數個第二條紋影像，該等第二條紋影像由具有第二投影波長之第二條紋光線經待測物體反射所產生。
步驟S107中，利用第二投影波長下的該等第二條紋影像，可基於相移法推算，以得到待測物體之一第二相位資訊。
最後，執行步驟S108，利用多重頻率測量方法(Multi-Frequency Method)，基於第一條紋影像與第二條紋影像，計算取得待測物體之一整合高度資訊。
其中，整合高度資訊係基於第一投影波長與第二投影波長之間的一波長差距、以及第一相位資訊與第二相位資訊之間的一相對差距而取得。
關於上述方法中光軸、入射角與投影波長的相對關係與詳細內容，可參考先前實施例及第1圖至第4圖的細部說明，其技術內容大致相同，在此不另贅述。
於上述實施例中，三維量測系統係利用入射角度的不同在測量平面上形成不同的投影波長，但本發明並不僅以此為限。
請參閱第6圖，其繪示根據本發明之另一實施例中一種三維量測系統300的示意圖。如第6圖所示，三維量測系統300包含測量載具320、第一投影模組340、第二投影模組360、取像模組380、控制單元382以及高度測量模組384。
第一投影模組340包含第一光柵342。第二投影模組360包含第二光柵362。
請參閱第7圖、第8圖以及第9圖。第7圖繪示於此實施例中第一光柵342的示意圖。第8圖繪示於此實施例中第二光柵362的示意圖。第9圖繪示於此實施例中第一光柵342與第二光柵362的相互關係示意圖。
如第7圖所示，第一光柵342具有複數個第一條紋342a，第一條紋342a彼此間隔第一柵距D1，第一光柵342並用以轉換第一光源346產生之第一光線為具有第一等效波長的第一條紋光線348。
如第8圖所示，第二光柵362具有複數個第二條紋362a，第二條紋362a彼此間隔第二柵距D2，第二光柵362並用以轉換第二光源366產生之第二光線為具有第二等效波長的第二條紋光線368。
於此實施例中，第一光柵342的第一柵距D1等於第二光柵362的第二柵距D2。
如第9圖所示，第一光柵342之該等第一條紋342a與該第二光柵362之該等第二條紋362a非平行且兩者間夾偏轉角度θr。如此一來，第一條紋342a投影到測量平面220時在水平方向上的投影間距(如第7圖上的X軸方向的投影間距P1)，相異於第二條紋362a投影到測量平面220時在水平方向上的投影間距(如第8圖上的X軸方向的投影間距P2)。如此一來，使第二條紋光線368於該測量平面220上所形成的第二投影波長將不同於第一條紋光線348於測量平面220上所形成的第一投影波長。
其中，第一光柵342與第二光柵362間的偏轉角度θr可利用旋轉其中一個光柵條紋片形成，或是在規劃光柵條紋片的條紋時直接形成具有偏轉角度θr的條紋於光柵條紋片上。
如此一來，本實施例中的三維量測系統300不需改變條紋片的光柵柵距，僅須使兩投影模組的光柵條紋間具有一偏轉角度，便在可使兩組條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。
關於一種三維量測系統300的其他元件結構與操作原理，可參照先前實施例與第1圖至第4圖中三維量測系統100的相關說明，其內容大致相同，在此不另贅述。
綜上所述，本揭示文件提出一種三維量測系統以及三維量測方法，其設置有兩組以上的投影模組，投影模組可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測量平面上，隨著入射角度的不同，使條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。或是，不同投影模組的光柵單元可具有非平行的光柵條紋，利用各光柵條紋間的偏轉角度，亦可使條紋光線在測量平面上具有不同的投影波長。本案中提到產生不同週期條紋的方法不需要改變投影放大倍率亦不影響光學配置，另一方面，本案可採用相同柵距(即對應產生相同週期)的條紋片，僅需移動投影模組改變入射角度或是旋轉光柵條紋片即可形成不同的投影波長。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,300．．．三維量測系統
120,320．．．測量載具
122,322．．．載具平臺
124,324．．．移動單元
140,340．．．第一投影模組
142,342．．．第一光柵
142a,342a．．．第一條紋
144,344,164,364．．．光柵移動器
146,346．．．第一光源
148,348．．．第一條紋光線
149,349．．．第一條紋影像
160,360．．．第二投影模組
162,362．．．第二光柵
162a,342a．．．第二條紋
166,366．．．第二光源
168,368．．．第二條紋光線
169,369．．．第二條紋影像
200．．．待測物體
202．．．物件
204．．．基板
220．．．測量平面
180,380．．．取像模組
182,382．．．控制單元
184,384．．．高度測量模組
S100~S108．．．步驟
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示根據本發明之一實施例中一種三維量測系統的示意圖；
第2圖繪示於第1圖之實施例中第一條紋光線與第二條紋光線投射至測量平面上的示意圖；
第3圖繪示於第1圖之實施例中第一光柵的示意圖；
第4圖繪示於第1圖之實施例中第二光柵的示意圖；
第5圖繪示根據本發明之一實施例中一種三維量測方法的方法流程圖；
第6圖繪示根據本發明之另一實施例中一種三維量測系統的示意圖；
第7圖繪示於第6圖之實施例中第一光柵的示意圖；
第8圖繪示於第6圖之實施例中第二光柵的示意圖；以及
第9圖繪示於第6圖之實施例中第一光柵與第二光柵的相互關係示意圖。
100．．．三維量測系統
120．．．測量載具
122．．．載具平臺
124．．．移動單元
140．．．第一投影模組
142．．．第一光柵
144,164．．．光柵移動器
146．．．第一光源
148．．．第一條紋光線
149．．．第一條紋影像
160．．．第二投影模組
162．．．第二光柵
166．．．第二光源
168．．．第二條紋光線
169．．．第二條紋影像
200．．．待測物體
202．．．物件
204．．．基板
220．．．測量平面
180．．．取像模組
182．．．控制單元
184．．．高度測量模組
Claims (16)
- 一種三維量測系統，包含：一測量載具，用以承載一待測物體，一第一投影模組，沿一第一光軸朝向該待測物體照射一第一條紋光線，該第一光軸相對該測量平面具有一第一入射角；一第二投影模組，沿一第二光軸朝向該待測物體照射一第二條紋光線，該第二光軸相對該測量平面具有一第二入射角，該第二入射角不同於該第一入射角，使該第二條紋光線於該測量平面上所形成的一第二投影波長不同於該第一條紋光線於該測量平面上所形成的一第一投影波長；一取像模組，用以擷取該待測物體於該第一條紋光線反射下之一第一條紋影像以及於該第二條紋光線反射下之一第二條紋影像；以及一控制單元，用以控制該第一投影模組及該第二投影模組，並經由該第一條紋影像及該第二條紋影像量測該待測物體的三維形狀。
- 如請求項1所述之三維量測系統，其中該第一投影模組包含一第一光源以及一第一光柵，該第一光源產生一第一光線，該第一光柵具有複數個第一條紋彼此間隔一第一柵距，並用以轉換該第一光線為具有該第一等效波長的該第一條紋光線，該第二投影模組包含一第二光源以及一第二光柵，該第二光源產生一第二光線，該第二光柵具有複數個第二條紋彼此間隔一第二柵距，並用以轉換該第二光線為具有該第二等效波長的該第二條紋光線。
- 如請求項2所述之三維量測系統，其中該第一光柵之該第一柵距等於該第二光柵之該第二柵距，且該第一等效波長等於該第二等效波長。
- 如請求項2所述之三維量測系統，其中該第一投影模組更包含一光柵移動器用以移動該第一光柵，藉此形成該第一條紋光線的各種相位角，該取像模組進一步擷取該待測物體於該第一條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第一條紋影像。
- 如請求項2所述之三維量測系統，其中該第二投影模組更包含一光柵移動器用以移動該第二光柵，藉此形成該第二條紋光線的各種相位角，該取像模組進一步擷取該待測物體於該第二條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第二條紋影像。
- 如請求項1所述之三維量測系統，更包含一高度計算模組用以計算該待測物體之高度，其中該高度計算模組整合該第一條紋光線反射下之該第一條紋影像以及於該第二條紋光線反射下之該第二條紋影像，以取得該待測物體之一整合高度資訊。
- 一種三維量測方法，用以量測一測量平面上的一待測物體，該三維量測方法包含步驟：產生具有一第一等效波長的一第一條紋光線以及具有一第二等效波長的一第二條紋光線；將該第一條紋光線沿一第一光軸照射至該測量平面上的該待測物體，該第一光軸相對該測量平面具有一第一入射角；將該第二條紋光線沿一第二光軸照射至該測量平面上的該待測物體，該第二光軸相對該測量平面具有一第二入射角，該第二入射角不同於該第一入射角，使該第二條紋光線於該測量平面上所形成的一第二投影波長不同於該第一條紋光線於該測量平面上所形成的一第一投影波長；基於各種相位角的該第一條紋光線而擷取複數個第一條紋影像，該等第一條紋影像由具有該第一投影波長之該第一條紋光線經該待測物體反射所產生；基於各種相位角的該第二條紋光線而擷取複數個第二條紋影像，該等第二條紋影像由具有該第二投影波長之該第二條紋光線經該待測物體反射所產生；利用該第一投影波長下的該等複數個第一條紋影像，得到該待測物體之一第一相位資訊；利用該第二投影波長下的該等複數個第二條紋影像，得到該待測物體之一第二相位資訊；以及基於該等第一相位資訊與該等第二相位資訊，計算取得該待測物體之一整合高度資訊。
- 如請求項7所述之三維量測方法，其中該整合高度資訊係基於該第一投影波長與該第二投影波長之間的一波長差距、以及該第一相位資訊與該第二相位資訊之間的一相對差距而取得。
- 如請求項7所述之三維量測方法，其中該第一條紋光線係透過一第一柵距之一第一光柵而具有該第一等效波長，該第二條紋光線係透過一第二柵距之一第二光柵而具有該第二等效波長，該第一柵距等於該第二柵距，該第一等效波長等於該第二等效波長。
- 如請求項9所述之三維量測方法，更包含步驟：移動該第一光柵，藉此形成該第一條紋光線的各種相位角；以及移動該第二光柵，藉此形成該第二條紋光線的各種相位角。
- 一種三維量測系統，包含：一測量載具，用以承載一待測物體；一第一投影模組，該第一投影模組包含一第一光柵，該第一光柵具有複數個第一條紋，該第一投影模組向該待測物體投射該第一條紋光線；一第二投影模組，該第二投影模組包含一第二光柵，該第二光柵具有複數個第二條紋，該第一光柵之該等第一條紋與該第二光柵之該等第二條紋非平行且兩者間夾一偏轉角度，使該第二條紋光線於該測量平面上所形成的一第二投影波長不同於該第一條紋光線於該測量平面上所形成的一第一投影波長；一取像模組，用以擷取該待測物體於該第一條紋光線反射下之一第一條紋影像以及於該第二條紋光線反射下之一第二條紋影像；以及一控制單元，用以控制該第一投影模組及該第二投影模組，並經由該第一條紋影像及該第二條紋影像量測該待測物體的三維形狀。
- 如請求項11所述之三維量測系統，其中該第一投影模組更包含一第一光源，該第一光源產生一第一光線，該第一光柵之該等第一條紋彼此間隔一第一柵距，並用以轉換該第一光線為具有該第一等效波長的該第一條紋光線，該第二投影模組更包含一第二光源，該第二光源產生一第二光線，該第二光柵之該等第二條紋彼此間隔一第二柵距，並用以轉換該第二光線為具有該第二等效波長的該第二條紋光線。
- 如請求項12所述之三維量測系統，其中該第一光柵之該第一柵距等於該第二光柵之該第二柵距，且該第一等效波長等於該第二等效波長。
- 如請求項11所述之三維量測系統，其中該第一投影模組更包含一光柵移動器用以移動該第一光柵，藉此形成該第一條紋光線的各種相位角，該取像模組進一步擷取該待測物體於該第一條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第一條紋影像。
- 如請求項11所述之三維量測系統，其中該第二投影模組更包含一光柵移動器用以移動該第二光柵，藉此形成該第二條紋光線的各種相位角，該取像模組進一步擷取該待測物體於該第二條紋光線之各種相位角反射形成的複數個第二條紋影像。
- 如請求項11所述之三維量測系統，更包含一高度計算模組用以計算該待測物體之高度，其中該高度計算模組整合該第一條紋光線反射下之該第一條紋影像以及於該第二條紋光線反射下之該第二條紋影像，以取得該待測物體之一整合高度資訊。
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