TWI647423B - Plate inclination measuring device and measuring method - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種板材之傾角量測裝置及量測方法，該量測裝置的二相對之量測模組係分別包括量測單元及照明單元，並於二照明單元相對內側的量測空間供置放待量測物，則由一側量測單元之影像攝取部、攝像鏡頭與照明單元同步啟動，以照明單元投射光源至待量測物成為正面照明光源，再由另側量測單元之內、外同軸光源同步啟動投射同軸光源至待量測物作為背面照明光源，則由正面照明光源側邊之影像攝取部透過攝像鏡頭擷取待量測物之影像進行分析，以達到準確分析待量測物的傾角是否符合預設傾角角度之目的，方便待量測物進行後續加工處理。

Description

板材之傾角量測裝置及量測方法

本發明係提供一種板材之傾角量測裝置及量測方法，尤指利用光路量測方式、準確分析待量測物的傾角角度之裝置及方法，該量測裝置於二相對量測模組之量測單元、照明單元相對內側置放待量測物，同時透過正面、背面照明光源投射至待量測物，以供一側影像攝取部擷取待量測物的清晰影像，達到準確分析待量測物傾角之目的。

按，隨著科技時代的不斷進步與創新，許多日常生活中的事物也都隨著科技進步、而有顯著的改變，例如人們日常生活中觀看的電視或電影等，透過顯示螢幕呈現的影像，也由早期的二維平面影像(2D平面影像，Two Dimension)，轉變成為三維立體影像(3D立體影像，Three Dimension)，以滿足人們對於觀看影像時的立體視覺影像的不同感受，更隨著三維影像(3D立體影像)畫面所呈現立體視覺效果，則有許多業者利用3D立體影像，演變出各式不同的真實臨場感、身歷其境般的模擬影像境界，例如虛擬實境(Virtual Reality，VR)技術、擴增實境(Augmented Reality，AR)技術、混合實境(Mixed Reality，MR)技術或影像實境( Cinematic Reality，CR)技術等，成為目前應用在各式遊戲、電視或電影等經常應用的技術，提供人們觀看3D立體影像的視覺觀感。

而關於3D立體影像的呈現，係利用人們的二眼視差(Binocular Parallax)效應所形成，且二眼視差代表二眼因為所處位置不同、視角不同，即導致所見影像內容也略微不同的效應，最後由大腦將二眼所見不同影像予以融合，進而產生3D立體影像；至於立體影像呈現的技術，大致可以區分成需配戴特殊設計眼鏡觀看的戴眼鏡式(Stereoscopic)或者不需配戴眼鏡的裸視觀看之裸眼式(Auto Stereoscopic)；其中，關於戴眼鏡式的3D立體影像顯示技術，包括色差式〔即濾光眼鏡(Color Filter Glasses)〕、偏光式〔即偏光眼鏡(Polarizing Glasses)〕以及主動快門式〔即快門眼鏡(Shutter Glasses)〕等各種型式；至於偏光式3D立體影像技術(Polarization 3D)，也稱作偏振式3D立體影像技術，且3D立體影像技術除了應用在各式遊戲、電視或電影等，亦應用在智慧型手機、平板電腦或VR(Virtual Reality，虛擬實境)終端機等3C電子產品。

目前在3C產品的面板貼合機中，所進行貼合的玻璃面板大多為2D平面之面板，但隨著3D立體影像應用於3C產品的模式與日俱增，則在各式3C電子產品上貼合3D玻璃面板或偏光片等的作業也相對增加，而目前常見3D玻璃面板或偏光片等的貼合方式，多為將3D玻 璃面板或偏光片等吸附在模具中，再與3C電子產品進行貼合，以避免產生偏位或傾角等問題，形成不良貼附作業，又隨著科技時代的不斷進部，各式3C電子產品不斷推陳出新、日新月異，對於傳統透過吸附3D玻璃面板或偏光片等進入模具中與3C電子產品進行貼合作業並不適用，而必須透過以懸空夾取方式進行貼合作業，則3D玻璃面板或偏光片等在懸空狀態的傾角量測與補正等量測分析作業，亦成為相關業者勢必無法避免、急需解決的問題。

且目前已知應用於3D玻璃面板或偏光片等，進行傾角量測的技術多為輪廓掃描方式，以透過輪廓掃描得知待測物的高低差，而得以計算待測物的傾角，業界常見的輪廓掃描儀器多為雷射感測器，如第五圖所示，透過檢測儀器A以雷射光源A1投射至待測物B上，並由待測物B將光源反射至檢測儀器A的聚光片A2，透過聚光片A2將待測物B反射光源聚光後投射至聚焦鏡頭A3，經由聚焦鏡頭A3擷取待測物B反射光源之影像再傳送至處理單元A4，則由處理單元A4(例如晶片或微處理器等)取得待測物B影像的傾角予以計算、量測，並分析待測物B的傾角是否符合預定傾角；惟，雷射光源A1投射至待測物B時，因待測物B為3D玻璃面板或偏光片，對光的透明性好、反射率低，造成投射至待測物B上的光源無法完全反射至聚光片A2、聚焦鏡頭A3，易導致處理單元A4不易準確分析判斷待測物B的影像，檢測準確率較低，且透過檢測儀器A輸出的檢測資料較為複雜，供作其它應用參考時，通常會搭配不同設計的演算系統進行解析處理等作業，導致檢測作業成本提高，則目前應用於3D玻璃面板或偏光片等進行傾角量測之技術在實際應用、實施時， 仍存在諸多缺失有待改善。

是以，如何解決目前對於3D玻璃面板或偏光片等，進行檢測時準確度較低之問題與困擾，且檢測儀器資料複雜、不利於後續演算系統處理等之麻煩與缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可利用二相對的量測模組，利用二量測單元、二照明單元相對內側形成量測空間，以供待量測物置於量測空間內，透過二量測單元、二照明單元在待量測物的正面、背面形成照明光源，可供一側量測單元之影像攝取部擷取待量測物的清晰影像，並分析待量測物的影像，以獲得待量測物準確傾角角度之板材之傾角量測裝置及量測方法的發明專利誕生者。

本發明之主要目的乃在於該量測裝置的二相對之量測模組係分別包括量測單元及照明單元，並於二照明單元相對內側的量測空間供置放待量測物，則由一側量測單元之影像攝取部、攝像鏡頭與照明單元同步啟動，以照明單元投射光源至待量測物成為正面照明光源，再由另側量測單元之內、外同軸光源同步啟動投射同軸光源至待量測物作為背面照明光源，則由正面照明光源側邊之影像攝取部透過攝像鏡頭擷取待量測物之影像進行分析，以達到準確分析待量測物的傾角是否符合預設傾角角度之目的，方便待量測物進行後續加工處理。

本發明之次要目的乃在於該量測裝置係包括二相對之量測模組，二量測模組分別包括量測單元、照明單元，該各量測單元係包括影像擷取部、組設於影像擷取部一側之透鏡及攝像鏡頭，並相對透鏡一側設有內同軸光源，且位於攝像鏡頭外部設有外同軸光源，而各照明單元係設置於各量測單元的各外同軸光源一側，係包括位於各外同軸光源另側之環形光源、位於各環形光源外側周邊之輔助光源組，並於各環形光源內部設有內環孔可供各量測單元的攝像鏡頭對位、且供各內、外同軸光源的光源穿透，則於二相對環形光源及輔助光源組的相對內側形成量測空間，即可供待量測物懸空置於量測空間內。

本發明之另一目的乃在於該各量測單元之影像攝取部，係可為感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)或其它可擷取影像之元件等，而各攝像鏡頭係可為遠心鏡頭(Telecentric)或其它型式之鏡頭等；且各量測單元之內同軸光源，係可分別為高功率發光二極體(High Power LED)或其它型式之發光體等，而各量測單元之外同軸光源，係包括投光部及位於投光部一側之聚光透鏡片，並於各投光部設有投光側，各投光側可分別投射面光源至聚光透鏡片，則各投光部之投光側係包括呈矩形狀、圓形狀、不規則形狀或幾何形狀等排列方式之複數發光二極體(LED)或其它發光體；另各照明單元之環形光源，係於內環孔外側形成至少一圈以上之複數發光二極體(LED)或其它型式之發光體等，位於各環形光源外部周邊之輔助光源組，則包括至少二個以上之條形光源位於各環形光源的相對外側周邊位置，且各條形光源分別設有條形投光側可與環形光源同方向 投光，各條形投光側設有複數呈矩形狀、幾何形狀、規則或不規則等排列方式之複數發光二極體(LED)。

本發明之再一目的乃在於該二相對之量測模組係包括第一量測單元、位於第一量測單元外側之第一照明單元及第二量測單元、位於第二量測單元外側之第二照明單元，且於第一照明單元與第二照明單元的相對內側形成量測空間，而第一量測單元係包括第一影像攝取部、組裝於第一影像攝取部一側之第一透鏡、第一攝像鏡頭及對位於第一透鏡之第一內同軸光源、位於第一攝像鏡頭外部之第一外同軸光源，且相對第一攝像鏡頭於第一外同軸光源另側設有第一照明單元，第一照明單元包括第一環形光源、位於第一環形光源外側設有第一輔助光源組，而第一輔助光源組包括位於第一環形光源二相對外側周邊之至少二個以上的第一條形光源、第二條形光源，至於該第二量測單元係包括第二影像攝取部、組裝於第二影像攝取部一側之第二透鏡、第二攝像鏡頭及對位於第二透鏡之第二內同軸光源、位於第二攝像鏡頭外部之第二外同軸光源，且相對第二攝像鏡頭於第二外同軸光源另側設有第二照明單元，第二照明單元包括第二環形光源、位於第二環形光源外側設有第二輔助光源組，而第二輔助光源組包括位於第二環形光源的二相對外側周邊之至少二個以上的第三條形光源、第四條形光源。

1‧‧‧第一量測模組

11‧‧‧第一量測單元

111‧‧‧第一影像攝取部

112‧‧‧第一透鏡

113‧‧‧第一攝像鏡頭

114‧‧‧第一內同軸光源

115‧‧‧第一外同軸光源

116‧‧‧第一投光部

1161‧‧‧第一投光側

117‧‧‧第一聚光透鏡片

12‧‧‧第一照明單元

121‧‧‧第一環形光源

1210‧‧‧第一內環孔

1211‧‧‧第一發光二極體

122‧‧‧第一輔助光源組

123‧‧‧第一條形光源

1231‧‧‧第一條形投光側

124‧‧‧第二條形光源

1241‧‧‧第二條形投光側

2‧‧‧第二量測模組

21‧‧‧第二量測單元

211‧‧‧第二影像攝取部

212‧‧‧第二透鏡

213‧‧‧第二攝像鏡頭

214‧‧‧第二內同軸光源

215‧‧‧第二外同軸光源

216‧‧‧第二投光部

2161‧‧‧第二投光側

217‧‧‧第二聚光透鏡片

22‧‧‧第二照明單元

221‧‧‧第二環形光源

2210‧‧‧第二內環孔

2211‧‧‧第二發光二極體

222‧‧‧第二輔助光源組

223‧‧‧第三條形光源

2231‧‧‧第三條形投光側

224‧‧‧第四條形光源

2241‧‧‧第四條形投光側

3‧‧‧量測空間

4‧‧‧待量測物

A‧‧‧檢測儀器

A1‧‧‧雷射光源

A2‧‧‧聚光片

A3‧‧‧聚焦鏡頭

A4‧‧‧處理單元

B‧‧‧待測物

第一圖 係為本發明之立體外觀圖。

第二圖 係為本發明之側視圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之側視圖。

第四圖 係為本發明另一實施例之側視圖。

第五圖 係為習知檢測儀器之立體外觀圖。

為達成上述目的與功效，本發明所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四圖所示，係分別為本發明之立體外觀圖、側視圖、較佳實施例之側視圖、另一實施例之側視圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明板材之量測裝置係包括二相對之量測模組1、2，其中：

該二量測模組1、2係呈相對設置，且第一量測模組1係包括第一量測單元11、第一照明單元12，則第一量測單元11係包括第一影像攝取部111、結合於第一影像攝取部111之第一透鏡112、第一攝像鏡頭113、對位於第一透鏡112一側邊之第一內同軸光源114及位於第一攝像鏡頭113外側之第一外同軸光源115，而第一外同軸光源115包括第一投光部116、第一聚光透鏡片117，該第一投光部116一側設有第一投光側1161朝向第一聚光透鏡片117，可透過第一投光側1161向外投射面光源至第一聚光透鏡片117，又相對第一量測單元11之第一攝像鏡頭113於第一外同軸光源115另側設有第一照明單元12，且第一照明單元12包括第一環形光源121及位於外側周邊之第一輔助光源組122，則該第一環形光源121內 部具有貫通之第一內環孔1210，並於第一內環孔1210周緣設有至少一圈以上之複數第一發光二極體1211(LED)，而該第一輔助光源組122設有至少二相對之第一條形光源123、第二條形光源124分別位於第一環形光源121外部周邊，且第一條形光源123具有第一條形投光側1231、第二條形光源124具有第二條形投光側1241，則供第一條形投光側1231、第二條形投光側1241分別與第一環形光源121朝相同方向投光，而第一、第二條形投光側1231、1241分別設有複數呈矩形狀、幾何形狀、規則或不規則等排列方式之複數發光二極體(LED)。

至於該第二量測模組2即包括第二量測單元21、第二照明單元22，該第二量測單元21係包括第二影像攝取部211、結合於第二影像攝取部211之第二透鏡212、第二攝像鏡頭213、對位於第二透鏡212一側邊之第二內同軸光源214及位於第二攝像鏡頭213外側之第二外同軸光源215，而第二外同軸光源215包括第二投光部216、第二聚光透鏡片217，該第二投光部216一側設有第二投光側2161朝向第二聚光透鏡片217，可透過第二投光側2161向外投射面光源至第二聚光透鏡片217，又相對第二量測單元21之第二攝像鏡頭213於第二外同軸光源215另側設有第二照明單元22，且第二照明單元22包括第二環形光源221及位於外側周邊之第二輔助光源組222，則於該第二環形光源221內部具有貫通之第二內環孔2210，並於第二內環孔2210周緣設有至少一圈以上之複數第一發光二極體2211(LED)，而該第二輔助光源組222設有至少二相對之 第三條形光源223、第四條形光源224分別位於第二環形光源221外部周邊，且第三條形光源223具有第三條形投光側2231、第四條形光源224具有第四條形投光側2241，則供第三條形投光側2231、第四條形投光側2241分別與第二環形光源221朝相同方向投光，而該第三、第四條形投光側2231、2241分別設有複數呈矩形狀、幾何形狀、規則或不規則等排列方式之複數發光二極體(LED)。

而上述該第一量測模組1、第二量測模組2係於二相對之第一量測單元11的第一攝像鏡頭113、第二量測單元21的第二攝像鏡頭213相對內側分別設有第一外同軸光源115、第一照明單元12、第二照明單元22、第二外同軸光源215，並於第一照明單元12、第二照明單元22的相對內側形成量測空間3，即可於量測空間3內置放待量測物4之板材，以藉第一量測模組1、第二量測模組2組構成本發明板材之傾角量測裝置，可對待量測物4之板材進行外觀形狀、傾角等量測，達到準確獲取待量測物4傾角角度等之目的，並可供待量測物4之板材進行後續加工作業。

則上述第一、第二量測單元11、21之第一、第二影像攝取部111、211係可分別為感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)，且第一、第二攝像鏡頭113、213係可分別為遠心鏡頭(Telecentric lens)；而第一、第二內同軸光源114、214係可分別為高功率發光二極體(High Power LED)，而具有亮度集中、不發燙、體積小、重量輕及低功率消耗等功效，並可採用發光面積為8mm或15mm等 型式之高功率發光二極體；且第一、第二外同軸光源115、215為分別包括有第一、第二投光部116、216及第一、第二聚光透鏡片117、217，並於第一、第二投光部116、216一側分別設有第一、第二投光側1161、2161，以供各第一、第二投光側1161、2161可分別向外投射面光源，則供第一、第二聚光透鏡片117、217位於第一、第二投光側1161、2161外部以對位於各第一、第二攝像鏡頭113、213，而各第一、第二投光部116、216之第一、第二投光側1161、2161係可分別包括呈矩形狀、圓形狀、不規則形狀或幾何形狀等排列方式之複數發光二極體(LED)等型式之發光元件或發光體等。

至於上述第一、第二量測模組1、2之第一照明單元12的第一環形光源121、第二照明單元22的第二環形光源221，係分別於第一、第二內環孔1210、2210的外部利用發光二極體(LED)或其它發光體等以至少一圈以上環形排列，分別構成第一、第二環形光源121、221可分別向外投射環形光源，且可形成有效照明距離為60~150mm等照明範圍，且各第一、第二照明單元12、22可分別具備預設電路佈局及相關之電子、電路零組件或控制器等，而可於各控制器內建控制程式，具有無段亮度調整、閃頻(Strobe)時間調整或外部亮度控制功能等控制模式，即可由各控制器分別控制各第一、第二環形光源121、221、各第一、第二、第三、第四條形光源123、124、223、224之各第一、第二、第三、第四條形投光側1231、1241、2231、2241等，可分別產生連續發光或閃頻式發 光等發光照明模式。

且上述該待量測物4之板材，係可為3D玻璃面板或偏光片等，經由量測呈適當傾角的偏位傾斜，以供預設機具(如機械手臂或夾具等)懸空夾取待量測物4之板材後、再予以貼附於預設電子、電氣產品等〔如：智慧型手機、平板電腦或VR(Virtual Reality，虛擬實境)終端機等〕的面板上。

且本發明之第一量測模組1、第二量測模組2，係於相對內側形成的量測空間3中置放待量測物4之板材，以對待量測物4進行外觀形狀、輪廓或傾角等之量測、檢驗等，且量測之步驟係：

(A)二相對設置之量測模組1、2，係於二相對量測單元11、21之影像攝取部111、211、二外同軸光源115、215及二照明單元12、22的相對內側形成量測空間3，以供待量測物4可置於量測空間3內呈懸空狀。

(B)並將位於量測空間3之待量測物4進行旋轉移動，而呈傾角偏位。

(C)即經由一側量測單元11之影像攝取部111、攝像鏡頭113、照明單元12之環形光源121與輔助光源組122等同步啟動，透過一側照明單元12之環形光源121與輔助光源組122同步投射光源至待量測物4的一側表面，即可成為正面照明光源。

(D)再由另側量測單元21之內同軸光源214及外同軸光源215同步啟動，將以供內同軸光源214投射光源經透鏡212、攝像鏡頭213後投射至外同軸光源215的聚光透鏡片217，且配 合投光部216的投光側2161投射面光源至聚光透鏡片217，使內同軸光源214、外同軸光源215之光源結合後形成同軸光源，並投射至待量測物4的另側表面，以形成背面照明光源。

(E)藉由正面照明光源、背面照明光源對待量測物4形成不同方向的照明，並由位於正面照明光源側邊之影像攝取部111透過攝像鏡頭113擷取待量測物4的清晰外觀形狀、輪廓等影像。

(F)位於正面照明光源側邊之影像攝取部111將所擷取的待量測物4影像進行3D傾角量測，進而分析待量測物4之傾角偏位是否符合預定3D傾角之角度，若是、即執行步驟(G)，若否、則執行步驟(H)。

(G)待量測物4之傾角偏位符合預定3D傾角之角度，可供進行後續加工之貼合處理作業，以完成待量測物4之3D傾角量測。

(H)待量測物4之傾角偏位不符合預定3D傾角之角度，再進行步驟(B)。

上述步驟(A)、(D)之二對第一量測模組1、第二量測模組2，係分別包括第一量測單元11、第二量測單元21，而各第一、第二量測單元11、21係分別包括有第一、第二影像攝取部111、211，位於各第一、第二影像攝取部111、211一側之第一、第二透鏡112、212、第一、第二攝像鏡頭113、213及對位於各第一、第二透鏡112、212之第一、第二內同軸光源114、214及位於各第一、第二攝像鏡頭113、213外側之第一、第二外同軸光源115、215，而各第一、第二影像攝取部111、211係可分別為 感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)等，且各第一、第二攝像鏡頭113、213係可為遠心鏡頭(Telecentric lens)等，而各第一、第二內同軸光源114、214係可分別為高功率發光二極體(High Power LED)等，並具有亮度集中、不發燙、體積小、重量輕及低功率消耗等功效，並可採用發光面積為8mm或15mm等型式之高功率發光二極體；且各第一、第二外同軸光源115、215係可包括第一、第二投光部116、216及第一、第二聚光透鏡片117、217，並於各第一、第二投光部116、216一側設有設面光源之第一、第二投光側1161、2161，則供各第一、第二聚光透鏡片117、217位於各第一、第二投光側1161、2161外部以對位於各第一、第二攝像鏡頭113、213，而各第一、第二投光部116、216之各第一、第二投光側1161、2161係可分別包括呈矩形狀、圓形狀、不規則形狀或幾何形狀等排列之複數發光二極體(LED)等型式之發光元件或發光體。

且上述該步驟(A)、(C)、(D)之第一量測模組1、第二量測模組2，其第一、第二照明單元12、22之第一、第二環形光源121、221，係可分別於第一、第二內環孔1210、2210外部設有至少一圈以上之複數第一、第二發光二極體(LED)1211、2211，且各第一、第二輔助光源組122、222分別設有位於各第一、第二環形光源121、221二相對外部之至少二相對第一、第二條形光源123、124及第三、第四條形光源223、224，且各第 一、第二、第三、第四條形光源123、124、223、224則可分別設有與第一、第二環形光源121、221朝相同方向投光之第一、第二、第三、第四條形投光側1231、1241、2231、2241，而各第一、第二、第三、第四條形投光側1231、1241、2231、2241則分別設有複數呈矩形狀、幾何形狀、規則或不規則等排列之複數發光二極體(LED)等型式之發光元件或發光體等，則供各第一、第二環形光源121、221可分別向外投射環形光源，且可形成有效照明距離為60~150mm等照明範圍，且各第一、第二照明單元12、22可分別具備預設電路佈局及相關之電子、電路零組件或控制器等，而可於各控制器內建控制程式，具有無段亮度調整、閃頻(Strobe)時間調整或外部亮度控制功能等控制模式，即可由各控制器分別控制各第一、第二環形光源121、221、各第一、第二、第三、第四條形光源123、124、223、224等之各第一、第二、第三、第四條形投光側1231、1241、2231、2241，可分別產生連續發光或閃頻式發光等發光照明模式。

則上述步驟(C)~(E)中，透過第一量測單元11之第一照明單元12以第一環形光源121、第一輔助光源組122投射光源至待量測物4之板材一側表面形成正面照明光源，再由另側第二量測單元21之第二內同軸光源214、第二外同軸光源215投射同軸光源至待量測物4之板材的另側表面形成背面照明光源，即可供第一量測單元11之第一影像攝取部111透過第一攝像鏡頭113擷取待量測物4的板材之清晰外觀影像、輪廓等，可供第一影像攝取部111針對所擷取待量 測物4之板材的清晰外觀形狀、輪廓進行傾角分析、量測等作業。

亦可透過第二量測單元21之第二照明單元22以第二環形光源221、第二輔助光源組222投射光源至待量測物4之板材一側表面形成正面照明光源，再由另側第一量測單元11之第一內同軸光源114、第一外同軸光源115投射同軸光源至待量測物4之板材的另側表面形成背面照明光源，即可供第二量測單元21之第二影像攝取部211透過第二攝像鏡頭213、可擷取待量測物4的板材之清晰外觀影像、輪廓等，以供第二影像攝取部211針對所擷取待量測物4之板材的清晰外觀形狀、輪廓進行傾角分析、量測等作業。

則可將第一影像攝取部111(或第二影像攝取部211)所獲取準確的待量測物4之板材的傾角角度，並進行調整待量測物4至所需傾角角度後，以供待量測物4方便進行後續的加工作業，則可將待量測物4以預定傾角貼合於預設3C電子、電氣產品〔如：智慧形手機、平板電腦或VR(Virtual Reality，虛擬實境)終端機等〕的面板上，並不易發生攝像死角、光影遮蔽或擷取影像模糊、不清晰等現象而導致量測傾角不準確的缺失，且因量測作業準確可節省量測作業的時間，達到量測作業快速、省時、省工等之目的，亦可具有節省量測作業時間、人力、並可降低量測作業成本等優勢。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明板材之傾角量測裝置及量測方法，係利用二相對之量測模組1、2係於二相對量測單元11、21、二外同軸光源115、215、二照明單元12、22的相對內側形成量測空間3，以供 置放待量測物4之板材，而由一側量測單元11之影像攝取部111、攝像鏡頭113及照明單元12之環形光源121、輔助光源組122同時啟動，並由環形光源121、輔助光源組122同時投射照明光源至待量測物4一側表面上、成為正面照明光源，再由另側量測單元21之內同軸光源214投射照明光源至下方透鏡212、再向外投射至外部同軸光源215之聚光透鏡片217，同時外部同軸光源215再以投光部216之投光側2161投射面光源至聚光透鏡片217，使內同軸光源214、投光部216之光源於聚光透鏡片217聚光形成同軸光源，且供同軸光源穿過另一環形光源221內環孔2210後、再投射至待量測物4另側表面成為背面照明光源，俾可達到由影像攝取部111攝取待量測物4的板材清晰外觀、輪廓影像之目的，且可透過一側照明單元12之環形光源121與另側內同軸光源214、外同軸光源215〔或一側環形光源221與另側主光源121〕形成對待量側物4的多方向照明，以供影像攝取部111、211透過攝像鏡頭113、213通過環型光源121、221的內環孔1210、2210攝取待量測物4的外觀、輪廓影像時，不易發生攝像死角、光影遮蔽、模糊或取像不完整等缺失，能夠獲取待量測物4的清晰完整影像，以供進行準確的傾角量測之功效，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

故，本發明為主要針對板材之傾角量測裝置及量測方法進行設計，係利用二相對量測模組於二相對量測單元、二外同軸光源、二照明單元的相對內側所形成量測空間內、置放待量測物，並可由一側影像攝 取部、攝像鏡頭及照明單元之環形光源、輔助光源組同時啟動，且另側量測單元之內同軸光源、外同軸光源產生同軸光源，透過環形光源、輔助光源組與內、外同軸光源對待量測物形成正面、背面等多方向照明，可供量測單元的影像攝取部透過攝像鏡頭穿過環形光源的內環孔至待量測物處，而可達到利用影像攝取部攝取待量測物清晰外觀、輪廓影像以進行待量測物之傾角分析、量測為主要保護重點，且透過環形光源、輔助光源組等搭配內、外同軸光源對待量測物形成完整、充分照明，乃僅使量測單元之影像攝取部攝取待檢測物的外觀、輪廓影像不易發生取像死角、模糊或光影遮蔽等之優勢，而能夠依據攝取影像準確檢測待量測物的傾角角度之功效，惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述板材之量測裝置及量測方法於實際執行、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之研發，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦研發、創設，倘若 鈞局暨貴審查委員有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

Claims (10)

1. 一種板材之傾角量測裝置，係包括二相對之量測模組，其中：該二量測模組係分別包括量測單元及照明單元；該各量測單元係包括影像擷取部、組設於影像擷取部一側之透鏡及攝像鏡頭，並相對透鏡一側設有內同軸光源，且位於各攝像鏡頭外部設有外同軸光源；及該各照明單元係設置於各量測單元的各外同軸光源一側，係包括位於各外同軸光源一側之環形光源、位於各環形光源外側周邊之輔助光源組，並於各環形光源內部設有供各量測單元的攝像鏡頭對位、各內、外同軸光源的光源穿透之內環孔，且於二相對環形光源及輔助光源組的相對內側形成量測空間。
2. 如申請專利範圍第1項所述板材之傾角量測裝置，其中該各量測單元之影像攝取部係為感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)，且各攝像鏡頭係為遠心鏡頭(Telecentric lens)。
3. 如申請專利範圍第1項所述板材之傾角量測裝置，其中該各量測單元之內同軸光源係為高功率發光二極體(High Power LED)，且外同軸光源包括投光部及聚光透鏡片，並於各投光部一側設有投射面光源之投光側，則供各聚光透鏡片位於各投光側外部以對位於各攝像鏡頭，而各投光部之各投光側係包括呈矩形狀、圓形狀、不規則形狀或幾何形狀的排列方式之複數發光二極體(LED)。
4. 如申請專利範圍第1項所述板材之傾角量測裝置，其中該各照明單元 之環形光源係於內環孔外部設有至少一圈以上之複數發光二極體(LED)，且各輔助光源組設有位於各環形光源外部之至少二相對條形光源，各條形光源分別設有與環形光源同向投光之條形投光側，各條形投光側設有複數呈矩形狀或幾何形狀的排列方式之複數發光二極體(LED)。
5. 如申請專利範圍第1項所述板材之傾角量測裝置，其中該二相對之量測模組係包括第一量測單元、位於第一量測單元外側之第一照明單元及第二量測單元、位於第二量側單元外側之第二照明單元，且於第一照明單元與第二照明單元的相對內側形成量測空間。
6. 如申請專利範圍第5項所述板材之傾角量測裝置，其中該第一量測單元係包括第一影像攝取部、組裝於第一影像攝取部一側之第一透鏡、第一攝像鏡頭及對位於第一透鏡之第一內同軸光源、位於第一攝像鏡頭外部之第一外同軸光源，且相對第一攝像鏡頭於第一外同軸光源另側設有第一照明單元，第一照明單元包括第一環形光源、位於第一環形光源外側設有第一輔助光源組，而第一輔助光源組包括位於第一環形光源的二相對外側周邊之至少二個以上的第一條形光源、第二條形光源；而該第二量測單元係包括第二影像攝取部、組裝於第二影像攝取部一側之第二透鏡、第二攝像鏡頭及對位於第二透鏡之第二內同軸光源、位於第二攝像鏡頭外部之第二外同軸光源，且相對第二攝像鏡頭於第二外同軸光源另側設有第二照明單元，第二照明單元包括第二環形光源、位於第二環形光源外側設有第二輔助光源組，而第二輔助光源組包括位於第二環形光源的二相對外側周邊之至少二個以上的第 三條形光源、第四條形光源。
7. 一種板材之傾角量測方法，係包括二相對之量測模組及待量測物，其進行量測之步驟係：(A)二量測模組係於二相對量測單元之影像攝取部、二外同軸光源及二照明單元的相對內側形成量測空間，以供待量測物置於量測空間內；(B)將位於量測空間之待量測物進行旋轉移動，而呈傾角偏位；(C)由一側量測單元之影像攝取部、攝像鏡頭及照明單元之環形光源與輔助光源組同步啟動，透過一側照明單元之環形光源與輔助光源組同步投射光源至待量測物，成為正面照明光源；(D)再由另側量測單元之內同軸光源及外同軸光源同步啟動，將以供內同軸光源投射光源經透鏡、攝像鏡頭後投射至外同軸光源的聚光透鏡片，且配合外同軸光源投射面光源至聚光透鏡片，使內同軸光源、外同軸光源之光源結合後形成同軸光源並投射至待量測物，以形成背面照明光源；(E)藉由正面照明光源、背面照明光源對待量測物形成不同方向的照明，並由位於正面照明光源側邊之影像攝取部透過攝像鏡頭擷取待量測物的清晰影像、輪廓；(F)位於正面照明光源側邊之影像攝取部將所擷取的待量測物影像、輪廓進行3D傾角量測，以分析待量測物之傾角偏位是否符合預定3D傾角之角度，若是、即執行步驟(G)，若否、則執行步驟(H)； (G)待量測物之傾角偏位符合預定3D傾角之角度，可供進行後續加工之貼合處理作業，以完成待量測物之3D傾角量測；(H)待量測物之傾角偏位不符合預定3D傾角之角度，再進行步驟(B)。
8. 如申請專利範圍第7項所述板材之傾角量測方法，其中該步驟(A)、(D)之各量測單元係分別包括影像攝取部、位於影像攝取部一側之透鏡、攝像鏡頭及對位於透鏡之內同軸光源、位於攝像鏡頭外側之外同軸光源，而各影像攝取部係為感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)，且各攝像鏡頭係為遠心鏡頭(Telecentric lens)，而各內同軸光源係分別為高功率發光二極體(High Power LED)，各外同軸光源係包括投光部及聚光透鏡片，並於投光部一側設有設面光源之投光側，則供聚光透鏡片位於投光側外部以對位於各攝像鏡頭，而投光部之投光側係包括呈矩形狀、圓形狀、不規則形狀或幾何形狀排列之複數發光二極體(LED)。
9. 如申請專利範圍第7項所述板材之傾角量測方法，其中該步驟(A)、(C)、(D)各照明單元之環形光源，係分別於內環孔外部設有至少一圈以上之複數發光二極體(LED)，且各輔助光源組設有位於各環形光源外部之至少二相對條形光源各條形光源分別設有與環形光源同向投光之條形投光側，各條形投光側設有複數呈矩形狀或幾何形狀排列之複數發光二極體(LED)。
10. 如申請專利範圍第7項所述板材之傾角量測方法，其中該待量測物 係為3D玻璃面板或偏光片。