用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)及使用其的檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法
【專利摘要】本案公開了一種用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)及使用該照明系統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法，通過正向投射到檢測(cè)區(qū)的第一照明光線及斜向投射到檢測(cè)區(qū)的兩道第二照明光線，以及相對(duì)于檢測(cè)區(qū)來說具有最大入射角的兩道第三照明光線來一起照射檢測(cè)區(qū)，第三照明光線包含波長(zhǎng)短于第一照明光線及第二照明光線的波長(zhǎng)段，再通過彩色線性掃描相機(jī)對(duì)不同光譜的光學(xué)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出以供缺陷的偵測(cè)，以將取得的混合影像分別對(duì)各光譜色頻分割，用以分辨電路板上的氧化與灰塵，第三照明光線進(jìn)一步可加強(qiáng)光學(xué)影像中缺陷的辨別能力，進(jìn)而降低檢測(cè)系統(tǒng)在檢查時(shí)的誤判機(jī)率。
【專利說明】用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)及使用其的檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)，尤其涉及一種用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)及使用該照明系統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]光源系統(tǒng)在自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)上扮演著舉足輕重的角色。舉例來說，在液晶顯示器、半導(dǎo)體集成電路的芯片以及相關(guān)電路的制造過程中皆須經(jīng)過精密的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)。
[0003]針對(duì)電路基板上導(dǎo)線缺陷狀況的檢測(cè)是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)上的一個(gè)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)上的檢測(cè)方法是使檢測(cè)光線對(duì)待測(cè)物進(jìn)行正向照射，由于導(dǎo)線一般采用金屬材料(例如:銅材料)，因此具有高反射能力，通過正向方向有無該照射光的反射光來判斷導(dǎo)線是否有發(fā)生斷裂或斷開等的缺陷。
[0004]然而此種方法往往在金屬導(dǎo)線上沾有灰塵或其他附著物，因該附著物會(huì)對(duì)正向入射的照射光產(chǎn)生散射的現(xiàn)象，使得該附著物底下的金屬導(dǎo)線無法將正向入射的照射光反射回去，進(jìn)而造成沾有該附著物的導(dǎo)線具有缺陷的誤判情況，也造成后續(xù)進(jìn)一步檢測(cè)時(shí)的處理成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于通過照明系統(tǒng)的特殊配置來快速取得待測(cè)物的缺陷狀況。
[0006]本發(fā)明另一目的在于降低檢測(cè)系統(tǒng)的誤判情況。
[0007]本發(fā)明再一目的在于可使檢測(cè)系統(tǒng)提供可供快速辨別光學(xué)影像中的氧化區(qū)域及灰塵的影像數(shù)據(jù)。
[0008]為達(dá)上述目的及其他目的，本發(fā)明提出一種用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)一檢測(cè)區(qū)提供照明光線，包含:第一光源組，產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)上方正向投射至該檢測(cè)區(qū)的第一照明光線；第二光源組，用以產(chǎn)生兩道第二照明光線，這兩道第二照明光線分別產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)上方且斜向投射至該檢測(cè)區(qū)的光線；及第三光源組，用以產(chǎn)生兩道第三照明光線，這兩道第三照明光線分別產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)上方斜向投射至該檢測(cè)區(qū)的光線，其中，該第三照明光線入射至該檢測(cè)區(qū)的入射角大于該第二照明光線的入射角，該第三照明光線包含波長(zhǎng)短于該第一照明光線及該第二照明光線的波長(zhǎng)段。
[0009]為達(dá)上述目的及其他目的，本發(fā)明又提出一種光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含上述的照明系統(tǒng)及一影像捕獲設(shè)備，該影像捕獲設(shè)備配置在檢測(cè)區(qū)的上方，用以擷取該照明系統(tǒng)的第一至第三光源組投射至該檢測(cè)區(qū)后的反射光線，以對(duì)該檢測(cè)區(qū)進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。
[0010]為達(dá)上述目的及其他目的，本發(fā)明又提出一種光學(xué)檢測(cè)方法，該方法使用上述的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，以進(jìn)行待測(cè)物位于檢測(cè)區(qū)中的光學(xué)檢測(cè)，包含以下步驟:使第一至第三光源組的第一至第三照射光線投射至該檢測(cè)區(qū)中的該待測(cè)物上；彩色掃描相機(jī)產(chǎn)生所擷取到的包含第一波長(zhǎng)段及第二波長(zhǎng)段波長(zhǎng)的影像數(shù)據(jù)；進(jìn)行第一次判定步驟，根據(jù)該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)判定是否有代表缺陷的暗部，當(dāng)判定結(jié)果為“否”時(shí)產(chǎn)生該檢測(cè)區(qū)檢測(cè)正常的檢測(cè)結(jié)果，以及當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)進(jìn)入第二次判定步驟；即進(jìn)行第二次判定步驟，根據(jù)該第二波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)判定該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)中被第一次判定步驟判定為缺陷的暗部處是否仍為暗部，當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)產(chǎn)生該暗部處為缺陷的檢測(cè)結(jié)果，以及當(dāng)判定結(jié)果為“否”時(shí)產(chǎn)生該第一次判定步驟中所判定的該暗部處為不具有缺陷的檢測(cè)結(jié)果。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為該紅光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)，該第二波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為該藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第三照明光線為僅具有藍(lán)光波長(zhǎng)段的照明光線。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第二光源組的兩道照明光線的光路徑相對(duì)于該檢測(cè)區(qū)的中央是互相對(duì)稱的，該第三光源組的兩道照明光線的光路徑相對(duì)于該檢測(cè)區(qū)的中央也是互相對(duì)稱的。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一至第三光源組是透過LED線性光源或光纖線性光源產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的照明光線。
[0015]因此，本發(fā)明提供了一種利用高速的彩色線性掃描相機(jī)，此相機(jī)是搭配不同角度的照明光線及不同波長(zhǎng)段光線的分析，不但可用以分辨電路板上氧化與灰塵或其他基材上的缺陷，更可降低系統(tǒng)在檢查時(shí)的誤判機(jī)率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)系統(tǒng)的細(xì)部系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中光學(xué)檢測(cè)方法的流程圖。
[0019]圖4a是在紅光波長(zhǎng)段下銅線斷開的影像擷取數(shù)據(jù)。
[0020]圖4b是在藍(lán)光波長(zhǎng)段下銅線斷開的影像擷取數(shù)據(jù)。
[0021]圖5a是在紅光波長(zhǎng)段下的銅在線具有灰塵的影像擷取數(shù)據(jù)。
[0022]圖5b是在藍(lán)光波長(zhǎng)段下的銅在線具有灰塵的影像擷取數(shù)據(jù)。
[0023]圖6a是在紅光波長(zhǎng)段下的銅在線具有氧化區(qū)域的影像擷取數(shù)據(jù)。
[0024]圖6b是在藍(lán)光波長(zhǎng)段下的銅在線具有氧化區(qū)域的影像擷取數(shù)據(jù)。
[0025]【符號(hào)說明】
[0026]100第一光源組
[0027]102 第一光源
[0028]104第一光源組的第二光學(xué)組件
[0029]106第一光學(xué)組件
[0030]110第一照明光線
[0031]200第二光源組
[0032]202 第二光源
[0033]204第二光源組的第二光學(xué)組件
[0034]210第二照明光線
[0035]300第三光源組
[0036]302第三光源
[0037]304第三光源組的第二光學(xué)組件
[0038]308藍(lán)光波長(zhǎng)段濾光組件
[0039]310第三照明光線
[0040]500檢測(cè)區(qū)
[0041]600影像捕獲設(shè)備
[0042]701背景材料
[0043]702 缺陷
[0044]703銅線區(qū)
[0045]801背景材料
[0046]802灰塵微粒
[0047]803銅線區(qū)
[0048]804銅面區(qū)
[0049]901背景材料
[0050]902氧化區(qū)域
[0051]903銅面區(qū)
[0052]SlO ?S42 步驟

【具體實(shí)施方式】
[0053]為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，現(xiàn)通過下述具體的實(shí)施例，并配合所附圖，對(duì)本發(fā)明做一詳細(xì)說明，說明如后:
[0054]本發(fā)明是一種使用照射在一待測(cè)物(例如電路基板)上的三組安排在不同照射角度的光源組以及通過不同波長(zhǎng)段反射光線的取用，以偵測(cè)出缺陷，并可加強(qiáng)光學(xué)影像中氧化區(qū)域與灰塵的辨別，減少取像系統(tǒng)的誤判機(jī)率。
[0055]首先請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。本發(fā)明此實(shí)施例中用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)，是用以對(duì)一檢測(cè)區(qū)500提供照明光線，該照明系統(tǒng)包含:第一光源組100、第二光源組200及第三光源組300。該照明系統(tǒng)通過對(duì)該檢測(cè)區(qū)500的照明，使得包含有該照明系統(tǒng)及影像捕獲設(shè)備600的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)可透過影像捕獲設(shè)備600通過該照明系統(tǒng)的第一至第三光源組100?300投射至該檢測(cè)區(qū)500后反射光線的擷取，而可對(duì)該檢測(cè)區(qū)500進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。
[0056]第一光源組100是用以產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)500上方正向投射至該檢測(cè)區(qū)500的第一照明光線110，該第一照明光線110是可為僅具有第一波長(zhǎng)段的光線或是包含有該第一波長(zhǎng)段的光線(例如白光)。
[0057]第二光源組200是用以產(chǎn)生兩道第二照明光線210，該第二照明光線210是自該檢測(cè)區(qū)500上方斜向投射至該檢測(cè)區(qū)500的光線。其中，第二照明光線210是可為僅具有該第一波長(zhǎng)段的光線或是包含有該第一波長(zhǎng)段的光線(例如白光)。其中，第一光源組100及第二光源組200的照明光線具有的較佳的該第一波長(zhǎng)段為紅光波長(zhǎng)段。
[0058]第三光源組300用以產(chǎn)生兩道第三照明光線310，該第三照明光線310是自該檢測(cè)區(qū)500上方斜向投射至該檢測(cè)區(qū)500。其中，第三照明光線310入射至該檢測(cè)區(qū)500的入射角大于該第二照明光線210的入射角，以及，該第三照明光線310包含波長(zhǎng)短于該第一照明光線110及該第二照明光線210的波長(zhǎng)段。其中，較佳的第三照明光線310為僅具有藍(lán)光波長(zhǎng)段的照明光線，而該第三照明光線310入射至該檢測(cè)區(qū)500較佳的入射角則是為60度至80度，所指的入射角是照明光線310與該檢測(cè)區(qū)500上法線的夾角。
[0059]如圖1所示，該第三光源組300的第三照明光線310入射至該檢測(cè)區(qū)500的入射角大于該第二光源組200的第二照明光線210的入射角。所指的入射角是照明光線與該檢測(cè)區(qū)500上法線的夾角。此外，就該第二光源組200及該第三光源組300相對(duì)于該檢測(cè)區(qū)500的安排上，此兩個(gè)的較佳的光源組200、300是對(duì)稱于該檢測(cè)區(qū)500上的法線而呈現(xiàn)互相對(duì)稱的配置方式。以該檢測(cè)區(qū)500為基準(zhǔn)點(diǎn)來說，在圖1所示例的第一光源組100的配置位置高于該第二光源組200及該第三光源組300，然熟悉該項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)了解的是此僅為一種示例而并非為一種限制，任何可斜向入射至該檢測(cè)區(qū)500的光源組皆可作為第二光源組200或第三光源組300。
[0060]接著請(qǐng)參閱圖2，是本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)系統(tǒng)的細(xì)部系統(tǒng)示意圖。圖2是以細(xì)部的配置架構(gòu)來描述的，熟悉該項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)了解的是其為一種示例而非為一種限制，任何其他可滿足本發(fā)明所述的光線條件的配置裝置或系統(tǒng)皆不背離本發(fā)明的技術(shù)范疇。
[0061]如圖2所示，該第一光源組100可包含:第一光源102、第一光學(xué)組件106及第二光學(xué)組件104。如前所述，第一光源102可提供包含紅光波長(zhǎng)段或僅具紅光波長(zhǎng)段的照明光線，舉例來說，該第一光源102可直接為一紅光產(chǎn)生器，或者是為一白光產(chǎn)生器而另搭配濾光組件的方式，以達(dá)成具有該紅光波長(zhǎng)段照明光線的提供。
[0062]本發(fā)明后述的第二光源組200及第三光源組300也都會(huì)使用到相同的第二光學(xué)組件104，在接下來的描述中是以相同的名詞來定義的，而在圖中則以不同的組件符號(hào)來區(qū)分。該第一光源組100的第一光學(xué)組件106配置在該檢測(cè)區(qū)500上方,用以將該第一光源102輸出的光線導(dǎo)向該檢測(cè)區(qū)500以成為正向投射的第一照明光線110。第二光學(xué)組件104是配置在該第一光源102的光輸出端，用以將該第一光源102的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)500上。其中，該第一光學(xué)組件106例如可采用半反射半穿透式的光學(xué)組件或其他可達(dá)成同樣功能的光學(xué)組件；該第二光學(xué)組件104、204、304例如可采用具有不連續(xù)聚光曲面的光學(xué)組件、兩個(gè)各自以不連續(xù)曲面相接合的菲涅爾(Fresnel)透鏡組或其他可達(dá)成同樣功能的光學(xué)組件。
[0063]如圖2所示，該第二光源組200可包含:兩個(gè)第二光源202及兩個(gè)第二光學(xué)組件204。第二光源202如前所述可采用白光產(chǎn)生器。第二光學(xué)組件204配置在該第二光源202的光輸出端，用以將該第二光源202的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)500上。此外，該第二光源組200也可利用濾光組件來使出射光僅具有紅光的波長(zhǎng)段(圖中未示)。
[0064]如圖2所示，該第三光源組300可包含:兩個(gè)第三光源302、兩個(gè)第三光學(xué)組件304及兩個(gè)藍(lán)光波長(zhǎng)段濾光組件308。第三光源302如前所述可采用白光產(chǎn)生器。第二光學(xué)組件304配置在各該第三光源302的光輸出端，用以將該第三光源302的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)500上。藍(lán)光波長(zhǎng)段濾光組件308為一較佳實(shí)施方式下的配置，在實(shí)際實(shí)施時(shí)，只要第三照明光線310所包含的波長(zhǎng)中，具有短于第一照明光線110及第二照明光線210波長(zhǎng)段的波長(zhǎng)，即可完成本發(fā)明照明系統(tǒng)的配置；又甚至是，采用直接輸出藍(lán)光波長(zhǎng)段的光源作為第三光源302，如此即不須再加入藍(lán)光波長(zhǎng)段濾光組件308。第二光學(xué)組件304配置在該第三光源302的光輸出端，用以將該第三光源302的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)500上。在較佳實(shí)施方式下，兩個(gè)藍(lán)光波長(zhǎng)段濾光組件308是配置在對(duì)應(yīng)第三光源302與第二光學(xué)組件304之間的，以將該第三光源302的輸出光線濾波為僅具有藍(lán)光波長(zhǎng)段的第三照明光線310。
[0065]接著請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明一實(shí)施例中光學(xué)檢測(cè)方法的流程圖，以進(jìn)行待測(cè)物位于檢測(cè)區(qū)中的光學(xué)檢測(cè)。
[0066]首先，步驟SlO:使第一至第三光源組的照射光線照射至檢測(cè)區(qū)，其使第一至第三光源組的第一至第三照射光線投射至該檢測(cè)區(qū)中的該待測(cè)物上。
[0067]接著，步驟S20:影像數(shù)據(jù)的擷取，該彩色掃描相機(jī)產(chǎn)生所擷取到的包含第一波長(zhǎng)段及第二波長(zhǎng)段的波長(zhǎng)的影像數(shù)據(jù)。
[0068]接著，步驟S30:進(jìn)行第一次判定步驟，其根據(jù)該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)判定是否有代表缺陷的暗部，在該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)不具有代表缺陷的暗部時(shí)(即，判定結(jié)果為“否，，時(shí))產(chǎn)生該檢測(cè)區(qū)檢測(cè)正常的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)入步驟S32的判定為無缺陷，以及在該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)具有代表缺陷的暗部時(shí)(即，判定結(jié)果為“是”時(shí))進(jìn)入步驟S40。
[0069]接著，步驟S40:進(jìn)行第二次判定步驟，其是根據(jù)該第二波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)判定在該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)中被第一次判定步驟S30判定為缺陷的暗部處是否仍為暗部，當(dāng)仍為暗部時(shí)(即，判定結(jié)果為“是”時(shí))產(chǎn)生該暗部處的為缺陷的檢測(cè)結(jié)果(步驟S42)，以及非為暗部而為亮部時(shí)(即，判定結(jié)果為“否”時(shí))產(chǎn)生該第一次判定步驟中所判定的該暗部處是為不具有缺陷的檢測(cè)結(jié)果而進(jìn)入步驟S32的判定為無缺陷。
[0070]在一實(shí)施例中，包含照明系統(tǒng)及影像捕獲設(shè)備600的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中，該影像捕獲設(shè)備600為一種彩色掃描相機(jī)(例如可為線性彩色相機(jī))，該彩色掃描相機(jī)所擷取的一幅影像數(shù)據(jù)中包含紅光波長(zhǎng)段、綠光波長(zhǎng)段及藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)，進(jìn)而透過該彩色掃描相機(jī)所擷取到的該影像數(shù)據(jù)為紅光波長(zhǎng)段、綠光波長(zhǎng)段及藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)，其中該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為該紅光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)，該第二波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為該藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)。
[0071]接著將以該第一波長(zhǎng)段及影像數(shù)據(jù)分別為該紅光波長(zhǎng)段及該紅光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)，該第二波長(zhǎng)段及影像數(shù)據(jù)分別為該藍(lán)光波長(zhǎng)段及該藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為例作一實(shí)際說明。其中，該影像捕獲設(shè)備600采用高速的彩色線掃描相機(jī)。
[0072]接著，請(qǐng)同時(shí)參閱圖4a及圖4b，圖4a是在紅光波長(zhǎng)段下的銅線斷開的影像擷取數(shù)據(jù)；圖4b是在藍(lán)光波長(zhǎng)段下的銅線斷開的影像擷取數(shù)據(jù)。首先，第一次判定步驟，圖4a為經(jīng)彩色線掃描相機(jī)取得混合影像后再將此混合影像分割出其中的R Chanel的影像數(shù)據(jù)。圖4a中可見銅線區(qū)703為發(fā)亮的區(qū)域，而背景材料701為黑暗的區(qū)域。缺陷702剛好位處在銅線區(qū)703之上，此時(shí)成為暗的區(qū)域。一般檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為缺陷702因?yàn)椴话l(fā)光，即是代表此區(qū)域的銅線發(fā)生斷開，所以光線到達(dá)此處之后沒有反射的光線進(jìn)到彩色線掃描相機(jī)中。然而，再進(jìn)行第二次判定步驟，圖4b為經(jīng)彩色線掃描相機(jī)取得混合影像后再將此混合影像分割出其中的B Chanel的影像數(shù)據(jù)。圖4b中可見銅線區(qū)703仍為發(fā)亮的區(qū)域，而背景材料701仍為暗的區(qū)域。缺陷702剛好座落在銅線區(qū)703之上，此時(shí)也成為暗的區(qū)域，更可以確認(rèn)其是真的銅線斷開，確定為真的缺陷。據(jù)此，第二次判定步驟中因有僅具有第二波段的照明光線的輔助，可提升本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的辨識(shí)精準(zhǔn)度。
[0073]接著，請(qǐng)同時(shí)參閱圖5a及圖5b，圖5a是紅光波長(zhǎng)段下的銅在線具有灰塵的影像擷取數(shù)據(jù)；圖5b是藍(lán)光波長(zhǎng)段下的銅在線具有灰塵的影像擷取數(shù)據(jù)。圖5a為經(jīng)彩色線掃描相機(jī)取得混合影像后再將此混合影像分割出其中的R Chanel的影像數(shù)據(jù)。圖5a中可見銅線區(qū)803與銅面區(qū)804為發(fā)亮的區(qū)域，而背景材料801為黑暗的區(qū)域?；覊m微粒802剛好位處在銅線區(qū)803之上，而且其亮度與銅線區(qū)的高度相比為較暗的區(qū)域，如果單單僅是看RChanel的影像是無法辨別出是否為假缺陷的。因此，再進(jìn)行第二次判定步驟，圖5b為經(jīng)彩色線掃描相機(jī)取得混合影像后再將此混合影像分割出其中的BChanel的影像數(shù)據(jù)。圖5b中可見銅線區(qū)803與銅面區(qū)804為發(fā)亮的區(qū)域，而背景材料801為黑暗的區(qū)域?；覊m微粒802剛好位處在銅線區(qū)803之上，則是為發(fā)亮的區(qū)域。這是因?yàn)楸景l(fā)明的混合光源架構(gòu)在低角度之處(具有較大之入射角)通過一藍(lán)色濾光組件，經(jīng)由此低角度的藍(lán)光可將此灰塵打亮(藍(lán)光波長(zhǎng)較短，散射情況更為顯著)，于是造成與R Chanel間的強(qiáng)烈對(duì)比，據(jù)此，通過R Chanel與B Chanel兩張影像數(shù)據(jù)的比對(duì)，即可知此為假缺陷(灰塵)。因此，第二次判定步驟中因有僅具第二波段的照明光線的輔助，灰塵微粒使入射光線散射的現(xiàn)象便可增進(jìn)本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的辨識(shí)精準(zhǔn)度。
[0074]接著，請(qǐng)同時(shí)參閱圖6a及圖6b，圖6a是在紅光波長(zhǎng)段下的銅在線具有氧化區(qū)域的影像擷取數(shù)據(jù)；圖6b是在藍(lán)光波長(zhǎng)段下的銅在線具有氧化區(qū)域的影像擷取數(shù)據(jù)。圖6a經(jīng)彩色線掃描相機(jī)取得的混合影像后再將此混合影像分割出其中的R Chanel的影像數(shù)據(jù)。圖6a中可見銅面區(qū)903為發(fā)亮的區(qū)域，而背景材料901為黑暗的區(qū)域。氧化區(qū)域902在銅面區(qū)903上時(shí)，此時(shí)為灰色的區(qū)域。如果單單僅是看R Chanel來判斷，則會(huì)認(rèn)為此區(qū)域即為缺陷。因此，再進(jìn)行第二次判定步驟，圖6b是經(jīng)彩色線掃描相機(jī)取得的混合影像后再將此混合影像分割出其中的B Chanel的影像數(shù)據(jù)。圖6b中可見銅面區(qū)903為發(fā)亮的區(qū)域，而背景材料901為黑暗的區(qū)域。而氧化區(qū)域902在銅面區(qū)903上時(shí)，由于其是與銅面區(qū)903的亮度接近，因此，經(jīng)由R Chanel與B Chanel兩張影像數(shù)據(jù)的比對(duì)，即可知此為假缺陷(氧化)，非銅面區(qū)903真的具有斷開現(xiàn)象。
[0075]本發(fā)明的該第二光學(xué)組件104、204、304，例如可采用具有不連續(xù)聚光曲面的光學(xué)組件、兩個(gè)各自以不連續(xù)曲面相接合的菲涅爾(Fresnel)透鏡組或其他可達(dá)成同樣功能的光學(xué)組件。
[0076]綜上所述，本發(fā)明利用高速的彩色線性掃描相機(jī)，其是搭配不同角度的照明光線及不同波長(zhǎng)段光線的分析，不但可用以分辨電路板上氧化與灰塵或其他基材上的缺陷，更可降低系統(tǒng)在檢查時(shí)的誤判機(jī)率。
[0077]本發(fā)明在上文中已以較佳實(shí)施例，公開，然而本領(lǐng)域的技術(shù)者應(yīng)理解的是，該實(shí)施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是，凡是與該實(shí)施例等效的變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于光學(xué)檢測(cè)的照明系統(tǒng)，對(duì)一檢測(cè)區(qū)提供照明光線，包含: 第一光源組，產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)上方正向投射至該檢測(cè)區(qū)的第一照明光線； 第二光源組，用以產(chǎn)生兩道第二照明光線，該兩道第二照明光線分別產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)上方且斜向投射至該檢測(cè)區(qū)；及 第三光源組，用以產(chǎn)生兩道第三照明光線，該兩道第三照明光線分別產(chǎn)生自該檢測(cè)區(qū)上方斜向投射至該檢測(cè)區(qū)， 其特征在于，該第三照明光線入射至該檢測(cè)區(qū)的入射角大于該第二照明光線的入射角，該第三照明光線包含波長(zhǎng)短于該第一照明光線及該第二照明光線的波長(zhǎng)段。
2.如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第三照明光線為僅具有藍(lán)光波長(zhǎng)段的照明光線。
3.如權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第二光源組的兩道照明光線的光路徑相對(duì)于該檢測(cè)區(qū)中央是互相對(duì)稱的，該第三光源組的兩道照明光線的光路徑相對(duì)于該檢測(cè)區(qū)的中央也是互相對(duì)稱的。
4.如權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第三照明光線入射至該檢測(cè)區(qū)的入射角為60度至80度。
5.如權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一及第二照明光線為僅具有紅光波長(zhǎng)段的照明光線。
6.如權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一至第三光源組透過LED線性光源或光纖線性光源產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的照明光線。
7.如權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一光源組包含: 第一光源； 第一光學(xué)組件，配置在該檢測(cè)區(qū)上方，以將該第一光源的輸出光線導(dǎo)向該檢測(cè)區(qū)；及第二光學(xué)組件，配置在該第一光源的光輸出端，以將該第一光源的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)； 該第二光源組包含: 兩個(gè)第二光源 '及 兩個(gè)第二光學(xué)組件，分別配置在第二光源的光輸出端，以將各該第二光源的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū) '及該第三光源組包含: 兩個(gè)第三光源； 兩個(gè)第三光學(xué)組件,分別配置在該第三光源的光輸出端，以將各該第三光源的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū) '及 兩個(gè)藍(lán)光波長(zhǎng)段濾光組件，配置在該第三光源與該第三光學(xué)組件之間，以將該第三光源的輸出光線濾波為僅具有該藍(lán)光波長(zhǎng)段的照明光線。
8.如權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該第一光源組包含: 第一光源； 第一光學(xué)組件，配置在該檢測(cè)區(qū)上方，以將該第一光源的輸出光線導(dǎo)向該檢測(cè)區(qū) '及第二光學(xué)組件，配置在該第一光源的光輸出端，以將該第一光源的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)； 該第二光源組包含: 兩個(gè)第二光源；及 兩個(gè)第二光學(xué)組件，分別配置在第二光源的光輸出端，以將該第二光源的輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū) '及 該第三光源組包含: 兩個(gè)第三光源；及 兩個(gè)第三光學(xué)組件,分別配置在該第三光源的光輸出端，以將該第三光的之輸出光線匯聚至該檢測(cè)區(qū)； 其中該二第三光源的輸出光線為僅具有該藍(lán)光波長(zhǎng)段的照明光線。
9.一種光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包含一影像捕獲設(shè)備及如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該影像捕獲設(shè)備配置在檢測(cè)區(qū)的上方，用以擷取該照明系統(tǒng)的第一至第三光源組投射至該檢測(cè)區(qū)后的反射光線，以對(duì)該檢測(cè)區(qū)進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該影像捕獲設(shè)備為一彩色掃描相機(jī)，該彩色掃描相機(jī)所擷取的一幅影像數(shù)據(jù)中包含紅光波長(zhǎng)段、綠光波長(zhǎng)段及藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)。
11.一種光學(xué)檢測(cè)方法，是使用權(quán)利要求9所述的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，以進(jìn)行待測(cè)物位于檢測(cè)區(qū)中的光學(xué)檢測(cè)，其特征在于，包含以下步驟: 使第一至第三光源組的第一至第三照射光線投射至該檢測(cè)區(qū)中的該待測(cè)物上； 彩色掃描相機(jī)產(chǎn)生所擷取到的包含第一波長(zhǎng)段及第二波長(zhǎng)段的波長(zhǎng)的影像數(shù)據(jù)； 進(jìn)行第一次判定步驟，根據(jù)該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)判定是否有代表缺陷的暗部，當(dāng)判定結(jié)果為“否”時(shí)產(chǎn)生該檢測(cè)區(qū)檢測(cè)正常的檢測(cè)結(jié)果，以及當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)進(jìn)入第二次判定步驟 '及 進(jìn)行第二次判定步驟，根據(jù)該第二波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)判定該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)中被第一次判定步驟判定為缺陷的暗部處是否仍為暗部，當(dāng)判定結(jié)果為“是”產(chǎn)生該暗部處即為缺陷的檢測(cè)結(jié)果，以及判定結(jié)果為“否”時(shí)產(chǎn)生該第一次判定步驟中所判定的該暗部處為不具有缺陷的檢測(cè)結(jié)果。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)檢測(cè)方法，其特征在于，該第一波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為紅光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)，該第二波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)為藍(lán)光波長(zhǎng)段的影像數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】F21V19/00GK104279456SQ201310316555
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】汪光夏, 陳輝毓 申請(qǐng)人:牧德科技股份有限公司