TWI705242B - 光學檢測設備及方法 - Google Patents

Abstract

一種光學檢測設備，設有一平台，在該平台上設有一乘載試片的試片承載部，在該試片承載部上方設有一光源組以及一攝影模組，設有一控制模組電連接該光源組以及該攝影模組，該光源組包括兩照明時的反射光分別落入與不落入該攝影模組拍攝視野的光源；當本發明使用時，該控制模組分別驅動兩光源依序照明該試片承載部上的試片，過程中以該攝影模組擷取試片的明、暗視野影像，該控制模組或使用者可透過在暗視野影像上有無捕捉到亮點的方式，判斷在該明視野影像中判讀出的瑕疵是真正的瑕疵或是試片表面的顆粒，可協助加快影像檢測的效率。

Description

光學檢測設備及方法

本發明涉及一種光學檢查手段，尤其涉及一種光學檢測設備及方法。

目前用於檢測顯示面板瑕疵的手段，是利用光學檢測設備(AOI)照明並拍攝該檢測顯示面板的方式，取得顯示面板的全部或者一部分的影像，接著利用電腦影像辨識的手段判讀顯示面板是否有例如黑色矩陣材(BM)殘留等瑕疵，挑出判讀出有瑕疵處的影像提供操作者進行人工的判讀，藉此確實地挑出有瑕疵的顯示面板。

上述光學檢設設備檢測顯示面板的方式雖然可以達到自動化判別瑕疵的效果，但由於掉落在顯示面板表面的金屬顆粒或透明導電膜(ITO)在電腦判讀影像時也會被認為是一種瑕疵，但此種瑕疵在接下來的清洗製程中會被清洗掉，因此是一種瑕疵的誤報，雖然操作者能以人眼觀察判斷出是瑕疵的誤報，但現有的光學檢測設備無法辨識出此種誤報的瑕疵，因此造成操作者影像判讀的負擔。

由於現有光學檢測設備無法判斷出顯示面板影像中的瑕疵是真正的瑕疵或不是，因此還需要以人工方式排除而降低了影像檢測的效率。為此， 本發明提供一種設備以及方法排除影像瑕疵的誤報，達到提升影像檢測效率的功效。

為達到上述目的，本發明提供一種光學檢測設備，包括：一機體，包括一平台以及結合在該平台一側的懸吊臂，在該平台上設有一試片承載部；一光源組，設於該懸吊臂並且位於該試片承載部上方的一側，該光源組包括朝向該試片承載部照明的兩個以上的光源；一攝影模組，設於該懸吊臂並且位於該試片承載部上方的另一側，該攝影模組朝向該試片乘載部拍攝影像，至少一所述的光源照明該試片承載部的反射光落入該攝影模組的拍攝視野，至少一所述的光源照明該試片承載部的反射光不落入該攝影模組的拍攝視野；一控制模組，分別與該光源組以及該攝影模組電連接，該控制模組控制該攝影模組在所述兩個以上的光源依序照明時分別拍攝至少一明視野影像以及至少一暗視野影像，以該明視野影像以及該暗視野影像供該控制模組判讀瑕疵。

進一步，本發明所述兩個以上的光源分為一第一光源以及一第二光源，所述控制模組控制所述的攝影模組在第一光源以及第二光源依序照明時分別拍攝一張所述的明視野影像以及一張所述的暗視野影像。

進一步，本發明所述的控制模組透過在該暗視野影像上有無捕捉到亮點的方式，判斷在該明視野影像中判讀出的瑕疵是真正的瑕疵或是可去除的顆粒。

進一步，本發明所述第一光源照明所述試片乘載部的方向與該試片乘載部法線的夾角是第一夾角，所述第二光源照明所述試片乘載部的方向與該試片乘載部法線的夾角是第二夾角，所述攝影模組拍攝該試片乘載部的方向 與該試片乘載部法線的夾角是第三夾角，該第一夾角的角度等於第三夾角的角度並小於該第二夾角的角度。

更進一步，本發明所述的試片乘載部包括多個拍攝區，所述的懸吊臂是一機械手臂並與所述的控制模組電連接，該控制模組控制該機械手臂將該光源組以及該攝影模組移動至各拍攝區的上方，以該攝影模組在每一拍攝區拍攝一張所述的明視野影像以及一張所述的暗視野影像。

操作上述的光學檢測設備，本發明提供了一種光學檢測方法，其步驟包括：設置試片：將一試片置放在一試片承載部；拍攝影像：以兩個以上的光源分別照明該試片，至少一光源照明該試片的反射光落入一攝影模組的拍攝視野，至少一光源照明該試片的反射光不落入該攝影模組的拍攝視野，該攝影模組在所述兩個以上光源依序照明時分別對該試片拍攝至少一明視野影像以及至少一暗視野影像；以及判讀影像排除誤報：透過在該暗視野影像上有無捕捉到亮點的方式，判斷在該明視野影像中判讀出的瑕疵是真正的瑕疵或是可去除的顆粒，若有在該暗視野影像上捕捉到亮點，則判斷在該明視野影像中對應處的瑕疵是可去除的顆粒，若無在該暗視野影像上捕捉到亮點，則判斷在該明視野影像中對應處的瑕疵是真正的瑕疵。

進一步，本發明在所述拍攝影像的步驟中，將所述的試片乘載部設為包括多個拍攝區，以該攝影模組配合所述兩個以上光源在每一拍攝區對該試片拍攝照少一張所述的明視野影像以及至少一張所述的暗視野影像。

本發明的功效在於藉由上述光學檢測設備及方法的實施，可在光學檢測的過程中排除誤報的影像，使得光學檢測設備後續提供給操作者進一步 人工判讀的影像都會是真正瑕疵的影像，因此可以降低人工判讀的負擔提升影像檢測的效率。

10:機體

11:平台

12:懸吊臂

13:試片承載部

131:拍攝區

20:光源組

21:第一光源

22:第二光源

30:攝影模組

40:控制模組

50:明視野影像

51:瑕疵

60:暗視野影像

61:亮點

A:試片

B:顆粒

L:法線

θ 1:第一夾角

θ 2:第二夾角

θ 3:第三夾角

圖1是本發明較佳實施例光學檢測設備的示意圖。

圖2是本發明較佳實施例光學檢測設備的方塊圖。

圖3是本發明較佳實施例光學檢測設備以第一光源照明的示意圖。

圖4是本發明較佳實施例明視野影像的示意圖。

圖5是本發明較佳實施例光學檢測設備以第二光源照明的示意圖。

圖6是本發明較佳實施例暗視野影像的示意圖。

圖7是本發明較佳實施例光學檢測方法的步驟流程圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

請參看如圖1、圖2所示的本發明較佳實施例，本發明提供一種光學檢測設備，包括：一機體10，包括一平台11以及結合在該平台11一側的懸吊臂12，在本較佳實施例中該懸吊臂12是機械手臂，在該平台11上設有一試片承載部13，該試片承載部13包括一個以上的拍攝區131，如本較佳實施例該試片承載部13是設有一個拍攝區131，在該試片承載部13的該拍攝區131設置一LCD面板的試片A。

一光源組20，設於該懸吊臂12並且位於該試片承載部13上方的一側，該光源組20包括一第一光源21以及一第二光源22，該第一光源21以及該第二光源22朝向該試片承載部13照明，該第一光源21照明該試片承載部13的方向與該試片承載部13法線L的夾角是第一夾角θ 1，在本較佳實施例中該第一夾角θ 1的角度是15度角，該第二光源22照明該試片承載部13的方向與該試片承載部13法線L的夾角是第二夾角θ 2，在本較佳實施例中該第二夾角θ 2的角度是42度角，該第二夾角θ 2的角度大於該第一夾角θ 1的角度。

一攝影模組30，是電荷耦合元件(CCD)的攝影模組，該0並設於該懸吊臂12並且位於該試片承載部13上方的另一側，該攝影模組30朝向該試片承載部13拍攝影像，該攝影模組30拍攝該試片承載部13的方向與該試片承載部13法線L的夾角是第三夾角θ 3，該第三夾角θ 3的角度等於該第一夾角θ 1的角度，上述該第一光源21、該第二光源22以及該攝影模組30的設置使得該第一光源21照明該試片承載部13以及該試片A的反射光會落入該攝影模組30的拍攝視野，但該第二光源22照明該試片承載部13以及該試片A的反射光不會落入該攝影模組30的拍攝視野。

一控制模組40，分別與該懸吊臂12、該光源組20以及該攝影模組30電連接，該控制模組40控制該攝影模組30在該第一光源21以及第二光源22依序照明時分別拍攝影像，如圖3、圖4所示，該第一光源21照明該試片承載部13以及該試片A時的反射光會進入該攝影模組30，這時該攝影模組30拍攝該試片A得到一明亮的明視野影像50，該控制模組40可在該明視野影像50中判讀出一瑕疵51。如圖5、圖6所示，當該第二光源22照明該試片承載部13以及該試片A時的反射光不會進入該攝影模組30，該攝影模組30拍攝該試片A得到一陰暗的暗視野影像60，但若該試片A上有金屬或金屬薄膜的顆粒B，該第二光源22發出的光會 在該顆粒B處產生散射，該顆粒B散射的光進入該攝影模組30的拍攝視野而在該暗視野影像60的對應位置產生一亮點61。

該控制模組40透過在該暗視野影像60上有無捕捉到亮點61的方式，判斷在該明視野影像50中判讀出的瑕疵51是真正的瑕疵或是可去除的顆粒B，如本較佳實施例在該明視野影像50中的該瑕疵51在該暗視野影像60中有對應的亮點61，因此該控制模組40判斷判斷該明視野影像50的該瑕疵51是可去除的顆粒B，該瑕疵51不是真正的瑕疵，反之則是真正的瑕疵。

本發明除前述較佳實施例，在該試片承載部13僅包括一拍攝區131以外，當該試片A的面積遠大於該攝影模組30的拍攝範圍時，可將該試片承載部13設為多個拍攝區131，該控制模組40控制該懸吊臂12依序將該光源組20以及該攝影模組30移動至各拍攝區131的上方，以該攝影模組30在每一拍攝區131對該試片A拍攝一張所述的明視野影像50以及一張所述的暗視野影像60，再以各拍攝區131拍攝的該明視野影像50以及該暗視野影像60進行瑕疵的判讀。

本發明除前述較佳實施例，是設有第一光源21、該第二光源22依序照明該試片A以外，也可以設有兩個以上的其他數量的光源，其中至少一光源發揮與第一光源21相同的作用，至少一光源發揮與該第二光源22相同的作用，使該控制模組40控制該攝影模組30拍攝該試片A時，能得到至少一張所述的明視野影像50以及至少一張所述的暗視野影像60，以至少一張的明視野影像50以及至少一張的該暗視野影像60供該控制模組40進行瑕疵的判讀。

如圖7所示的步驟流程圖，本發明操作上述的光學檢測設備執行一種光學檢測方法，其步驟包括：

(S01)設置試片：如圖1所示，將一試片A置放在一試片承載部13。

(S02)拍攝影像：以一第一光源21以及一第二光源分別照明該試片A，該第一光源21照明該試片A的反射光落入一攝影模組30的拍攝視野，該第 二光源22照明該試片A的反射光不落入該攝影模組30的拍攝視野，該攝影模組30在該第一光源21以及第二光源22依序照明時分別對該試片A拍攝一明視野影像50以及一暗視野影像60。

(S03)判讀影像排除誤報：透過在該暗視野影像60上有無捕捉到亮點61的方式，判斷在該明視野影像50中判讀出的瑕疵51是真正的瑕疵或是可去除的顆粒B，若有在該暗視野影像60上捕捉到亮點61，則判斷在該明視野影像50中對應處的瑕疵51是可去除的顆粒，若無在該暗視野影像60上捕捉到亮點61，則判斷在該明視野影像50中對應處的瑕疵51是真正的瑕疵。

當本發明的光學檢測設備將該試片承載部13設為多個拍攝區131時，實施的光學檢測方法是在所述(S02)拍攝影像的步驟中，將該試片承載部13設為包括多個拍攝區131，以該攝影模組30配合第一光源21、第二光源22在每一拍攝區131對該試片A拍攝一張明視野影像50以及一張暗視野影像60，並在(S03)判讀影像排除誤報的步驟中，並對每一拍攝區131所拍攝的明視野影像50以及暗視野影像60進行瑕疵的判讀。

上述的光學檢測方法除了運用於具有第一光源21以及第二光源22的兩個光源的設備以外，也可以運用在具有兩個以上其他數量光源的光源檢測設備，這時在拍攝影像的步驟時，是以兩個以上其他數量的光源分別照明該試片A，使該攝影模組30在兩個以上的光源依序照明時分別對該試片A拍攝至少一明視野影像50以及至少一暗視野影像60，並執行與前述相同的判讀影像排除誤報的步驟，完成真正瑕疵51的判讀。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

10:機體

11:平台

12:懸吊臂

13:試片承載部

131:拍攝區

20:光源組

21:第一光源

22:第二光源

30:攝影模組

A:試片

L:法線

θ 1:第一夾角

θ 2:第二夾角

θ 3:第三夾角

Claims (4)

1. 一種光學檢測設備，包括：一機體，包括一平台以及結合在該平台一側的懸吊臂，在該平台上設有一試片承載部；一光源組，設於該懸吊臂並且位於該試片承載部上方的一側，該光源組包括朝向該試片承載部照明的兩個以上的光源；一攝影模組，設於該懸吊臂並且位於該試片承載部上方的另一側，該攝影模組朝向該試片乘載部拍攝影像，至少一所述的光源照明該試片承載部的反射光落入該攝影模組的拍攝視野，至少一所述的光源照明該試片承載部的反射光不落入該攝影模組的拍攝視野；以及一控制模組，分別與該光源組以及該攝影模組電連接，該控制模組控制該攝影模組在所述兩個以上的光源依序照明時分別拍攝至少一明視野影像以及至少一暗視野影像，該控制模組透過在該暗視野影像上有無捕捉到散射的光進入該攝影模組的拍攝視野而產生的亮點的方式，判斷在該明視野影像中對應處判讀出的瑕疵是真正的瑕疵或是可去除的顆粒。
2. 如請求項1之光學檢測設備，其中所述兩個以上的光源分為一第一光源以及一第二光源，所述控制模組控制所述的攝影模組在第一光源以及第二光源依序照明時分別拍攝一張所述的明視野影像以及一張所述的暗視野影像。
3. 如請求項2之光學檢測設備，其中所述第一光源照明所述試片乘載部的方向與該試片乘載部法線的夾角是第一夾角，所述第二光源照明所述試片乘載部的方向與該試片乘載部法線的夾角是第二夾角，所述攝影模組拍攝該試片乘載部的方向與該試片乘載部法線的夾角是第三夾角，該第一夾角的角度等於第三夾角的角度並小於該第二夾角的角度。
4. 如請求項3之光學檢測設備，其中所述的試片乘載部包括多個拍攝區，所述的懸吊臂是一機械手臂並與所述的控制模組電連接，該控制模組控制該機械手臂依序將該光源組以及該攝影模組移動至各拍攝區的上方，以該攝影模組在每一拍攝區拍攝一張所述的明視野影像以及一張所述的暗視野影像。

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