光學(xué)取像系統(tǒng)及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種光學(xué)取像系統(tǒng)及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，該光學(xué)取像系統(tǒng)用于對(duì)一待測(cè)物取像，包含一具有一入光端及一出光端的微分干涉裝置，該待測(cè)物之光線(xiàn)由該入光端進(jìn)入該微分干涉裝置，經(jīng)微分干涉后由該出光端發(fā)出；該光學(xué)取像系統(tǒng)還包含一線(xiàn)掃描取像裝置，連接于該微分干涉裝置的該出光端，擷取該出光端發(fā)出的光線(xiàn)而產(chǎn)生一線(xiàn)掃描影像。該光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包含該光學(xué)取像系統(tǒng)及一檢測(cè)模塊。通過(guò)該線(xiàn)掃描取像裝置搭配該微分干涉裝置，使所述感光元件排列的方向是平行該微分干涉裝置能清楚成像的區(qū)域的延伸方向，而使取像全程被線(xiàn)型感光單元取像的視野均保持清楚的成像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)取像系統(tǒng)及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)取像系統(tǒng)，特別是涉及一種線(xiàn)掃描式微分干涉的光學(xué)取像系統(tǒng)及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]參閱圖1，現(xiàn)有的微分干涉儀普遍用在人員觀察微小粒子上，利用相位差之光學(xué)原理，而能在被觀測(cè)物體之高低差異處產(chǎn)生具有灰階值差異的影像。在自動(dòng)光學(xué)檢查(Automated Optical Inspection,AOI)系統(tǒng)中，微分干涉儀普遍是搭配面型電荷稱(chēng)合元件(Charge-coupled Device, CO)),且使用 10 倍以上的物鏡。
[0003]這是因?yàn)?倍以下的物鏡，會(huì)有較大的視野，而產(chǎn)生如圖1的成像，由于微分干涉儀的光學(xué)特性，造成圖中(A)、(C)區(qū)中粒子雖清楚成像，但是(B)區(qū)的粒子無(wú)法清楚成像的現(xiàn)象。因此，如何使得使用微分干涉儀的自動(dòng)光學(xué)檢查系統(tǒng)，能夠在搭配低倍率物鏡而有較大視野的情況下，還能全部清楚成像，就成為一值得研究的主題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能適用于較大視野的光學(xué)取像系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能適用于較大視野的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型光學(xué)取像系統(tǒng)，用于對(duì)一待測(cè)物取像，包含:
[0007]—微分干涉裝置，具有一入光端及一出光端，該待測(cè)物之光線(xiàn)由該入光端進(jìn)入該微分干涉裝置，經(jīng)微分干涉后由該出光端發(fā)出 '及
[0008]一線(xiàn)掃描取像裝置，連接于該微分干涉裝置的該出光端，擷取該出光端發(fā)出的光線(xiàn)而產(chǎn)生一線(xiàn)掃描影像。
[0009]較佳地，該光學(xué)取像系統(tǒng)還包含一自動(dòng)追焦裝置，與該線(xiàn)掃描取像裝置信息連接，用于自動(dòng)調(diào)整該微分干涉裝置的該入光端與該待測(cè)物的距離。
[0010]較佳地，該自動(dòng)追焦裝置包括一連接該微分干涉裝置的連接單元及一供放置該待測(cè)物的平臺(tái)。
[0011]較佳地，該線(xiàn)掃描取像裝置包括一具有多個(gè)感光元件的線(xiàn)型感光單元，所述感光元件沿一方向排列，排列的方向是平行該微分干涉裝置能清楚成像的區(qū)域的延伸方向。
[0012]較佳地，該自動(dòng)追焦裝置的平臺(tái)相對(duì)于該線(xiàn)掃描取像裝置而將該待測(cè)物沿著垂直于感光元件排列方向的方向移動(dòng)，使該線(xiàn)掃描取像裝置逐步獲取整個(gè)待測(cè)物之影像。
[0013]較佳地，該自動(dòng)追焦裝置的平臺(tái)是以連續(xù)的移動(dòng)來(lái)使該線(xiàn)掃描取像裝置取得該待測(cè)物的全部影像。
[0014]較佳地，該微分干涉裝置包括由該入光端往該出光端沿一光學(xué)軸依序排列設(shè)置的顯微物鏡、微分干涉棱鏡、鏡筒，及檢偏鏡，以及連接于該鏡筒之一側(cè)的偏振鏡及光源。
[0015]本實(shí)用新型光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包含:
[0016]一光學(xué)取像系統(tǒng)，用于對(duì)一待測(cè)物取像，包括:[0017]一微分干涉裝置，具有一入光端及一出光端，該待測(cè)物之光線(xiàn)由該入光端進(jìn)入該微分干涉裝置，經(jīng)微分干涉后由該出光端發(fā)出，與
[0018]一線(xiàn)掃描取像裝置，連接于該微分干涉裝置的該出光端，擷取該出光端發(fā)出的光線(xiàn)而產(chǎn)生一線(xiàn)掃描影像 '及
[0019]一檢測(cè)模塊，電連接于該線(xiàn)掃描取像裝置，該檢測(cè)模塊接收該線(xiàn)掃描影像，并進(jìn)行比對(duì)檢測(cè)。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)該線(xiàn)掃描取像裝置搭配該微分干涉裝置，使所述感光元件排列的方向是平行該微分干涉裝置能清楚成像的區(qū)域的延伸方向，而使取像全程被線(xiàn)型感光單元取像的視野均保持清楚的成像。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是一影像圖，說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)；
[0022]圖2是一部分分解示意圖，說(shuō)明本實(shí)用新型光學(xué)取像系統(tǒng)的一較佳實(shí)施例；
[0023]圖3是一組合示意圖，說(shuō)明該較佳實(shí)施例；
[0024]圖4是一影像圖，說(shuō)明該較佳實(shí)施例 '及
[0025]圖5是一局部放大影像圖，為圖4中方框內(nèi)的放大影像。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]參閱圖2與圖3，本實(shí)用新型光學(xué)取像系統(tǒng)用于對(duì)一待測(cè)物4取像，該光學(xué)取像系統(tǒng)之較佳實(shí)施例包含一微分干涉裝置1、一線(xiàn)掃描取像裝置2，及一自動(dòng)追焦裝置3。
[0028]該微分干涉裝置I大體而言具有一入光端101及一出光端102，該待測(cè)物4之光線(xiàn)由該入光端101進(jìn)入該微分干涉裝置1，經(jīng)微分干涉后由該出光端102發(fā)出，進(jìn)入該線(xiàn)掃描取像裝置2。在本實(shí)施例中，該微分干涉裝置I包括由該入光端101往該出光端102沿一光學(xué)軸L依序排列設(shè)置的顯微物鏡11、微分干涉棱鏡12、鏡筒13，及檢偏鏡14，以及連接于該鏡筒13之一側(cè)的偏振鏡15及光源16。
[0029]一并參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)中，微分干涉儀能夠清楚成像的較佳觀測(cè)范圍并非一個(gè)連續(xù)的范圍，而是多個(gè)不連續(xù)的條狀區(qū)域(如圖1中的(A)區(qū)與(C)區(qū))，各個(gè)條狀區(qū)域沿一方向(如圖1中的縱向)延伸，且分別沿相垂直的另一方向(圖1中的橫向)間隔排列，因此在現(xiàn)有技術(shù)中低倍率物鏡的視野較容易超出單一個(gè)能夠清楚成像的條狀區(qū)域而涵蓋到無(wú)法清楚成像的區(qū)域。
[0030]而本實(shí)施例之該線(xiàn)掃描取像裝置2連接于該微分干涉裝置I的該出光端102，擷取該出光端102發(fā)出的光線(xiàn)而產(chǎn)生一線(xiàn)掃描影像。詳細(xì)而言，該線(xiàn)掃描取像裝置2包括一具有多個(gè)感光元件211 (圖2、3中僅以一個(gè)示意)的線(xiàn)型感光單元21，所述感光元件211沿一方向排列，排列的方向是平行該微分干涉裝置I能清楚成像的區(qū)域的延伸方向。
[0031]本實(shí)用新型光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)之較佳實(shí)施例則包含該光學(xué)取像系統(tǒng)及一檢測(cè)模塊(圖未示)，該檢測(cè)模塊電連接于該線(xiàn)掃描取像裝置2而接收該線(xiàn)掃描影像，其中檢測(cè)模塊較佳地可為一主機(jī)或一圖像處理程序，通過(guò)主機(jī)或圖像處理程序?qū)υ摼€(xiàn)掃描影像進(jìn)行圖像處理，較佳地可以影像比對(duì)檢測(cè)之分析方式分析影像中是否有微小粒子成型，但前述圖像處理僅為舉例，本實(shí)用新型并非以此為限。
[0032]該自動(dòng)追焦裝置3包括一連接該微分干涉裝置I的連接單元31及一供放置該待測(cè)物4的平臺(tái)32，該自動(dòng)追焦裝置3與該線(xiàn)掃描取像裝置2信息連接，而根據(jù)該線(xiàn)掃描取像裝置2所接收的光線(xiàn)自動(dòng)調(diào)整該微分干涉裝置I的該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的距離，使得該線(xiàn)掃描影像被清楚聚焦。其中，該連接單元31與該平臺(tái)32如何進(jìn)行移動(dòng)非本實(shí)用新型重點(diǎn)，只要能控制該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的距離即可。
[0033]該平臺(tái)32還配合該線(xiàn)掃描取像裝置2來(lái)移動(dòng)該待測(cè)物4。該線(xiàn)掃描取像裝置2 —次取像所得的影像，其中一邊僅有I個(gè)畫(huà)素，另一邊的畫(huà)素?cái)?shù)量則視感光元件211的數(shù)量而定。該平臺(tái)32相對(duì)于該線(xiàn)掃描取像裝置2而將該待測(cè)物4沿著垂直于感光元件211排列方向的方向移動(dòng)，使該線(xiàn)掃描取像裝置2逐步獲取整個(gè)待測(cè)物4之影像，借此，在取像的期間，只要被取像的區(qū)域能清楚成像，即可取得整體均清楚的影像，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，可取得如圖
4、5(圖4中方框之局部放大圖)的影像，當(dāng)中各區(qū)域的粒子均能清楚成像，并且影像之灰階均勻度獲得提升。
[0034]其中，不以需要該自動(dòng)追焦裝置3自動(dòng)調(diào)整該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的距離為限，在理想的狀態(tài)下，只要一開(kāi)始對(duì)焦完成，全程便皆能清楚成像，但在實(shí)際運(yùn)作上，加入自動(dòng)追焦之功能，可使效果更佳，因?yàn)槠脚_(tái)32實(shí)際上有可能并非平整，或是與該線(xiàn)掃描取像裝置2未能保持相同的角度，而待測(cè)物4亦可能有傾斜的情況。補(bǔ)充說(shuō)明的是，該線(xiàn)掃描取像裝置2能清楚成像的區(qū)域，其延伸方向是固定的(如維持在圖1、4、5中的上下方向)，而其所在位置則會(huì)隨入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的距離之不同而位移(如在圖1、4、5中的左右方向上位移)，舉例來(lái)說(shuō)，該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的距離減少時(shí)，該線(xiàn)掃描取像裝置2能清楚成像的區(qū)域可能會(huì)向視野的左方位移。因此該自動(dòng)追焦裝置3可通過(guò)調(diào)整該距離而使取像全程被線(xiàn)型感光單元21取像的視野均保持清楚的成像，舉例來(lái)說(shuō)，該平臺(tái)32在第一位置時(shí)該線(xiàn)掃描取像裝置2能清楚成像，此時(shí)該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的該距離為第一長(zhǎng)度，當(dāng)該平臺(tái)32移動(dòng)到第二位置時(shí)，可能因?yàn)槠脚_(tái)32不平整、與該線(xiàn)掃描取像裝置2未能保持相同的角度，或待測(cè)物4有傾斜的情況，使得該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的該距離為第二長(zhǎng)度，此時(shí)該自動(dòng)追焦裝置3便會(huì)調(diào)整使該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的該距離回復(fù)成第一長(zhǎng)度。
[0035]另一方向，由于該線(xiàn)掃描取像裝置2 —次取像的范圍相較于面掃描來(lái)說(shuō)較小，使得平臺(tái)32得以連續(xù)的移動(dòng)來(lái)取得待測(cè)物4的全部影像，而使用面掃描時(shí)，中途反而需要停下來(lái)取像，然后再移至下一位置，因此使用該線(xiàn)掃描取像裝置2還有更快速完成取像之功效。
[0036]綜上所述，通過(guò)該線(xiàn)掃描取像裝置2搭配該微分干涉裝置1，使所述感光元件211排列的方向是平行該微分干涉裝置I能清楚成像的區(qū)域的延伸方向，再通過(guò)該自動(dòng)追焦裝置3自動(dòng)調(diào)整該入光端101與該平臺(tái)32上的該待測(cè)物4的距離，而使取像全程被線(xiàn)型感光單元21取像的視野均可保持清楚的成像，故確實(shí)能達(dá)成本實(shí)用新型之目的。
[0037]以上所述者，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施之范圍，即大凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作之簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本實(shí)用新型涵蓋之范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)取像系統(tǒng)，用于對(duì)一待測(cè)物取像，其特征在于，包含: 一微分干涉裝置，具有一入光端及一出光端，該待測(cè)物之光線(xiàn)由該入光端進(jìn)入該微分干涉裝置，經(jīng)微分干涉后由該出光端發(fā)出 '及 一線(xiàn)掃描取像裝置，連接于該微分干涉裝置的該出光端，擷取該出光端發(fā)出的光線(xiàn)而產(chǎn)生一線(xiàn)掃描影像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)取像系統(tǒng)，其特征在于:該光學(xué)取像系統(tǒng)還包含一自動(dòng)追焦裝置，與該線(xiàn)掃描取像裝置信息連接，用于自動(dòng)調(diào)整該微分干涉裝置的該入光端與該待測(cè)物的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)取像系統(tǒng)，其特征在于:該自動(dòng)追焦裝置包括一連接該微分干涉裝置的連接單元及一供放置該待測(cè)物的平臺(tái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像系統(tǒng)，其特征在于:該線(xiàn)掃描取像裝置包括一具有多個(gè)感光元件的線(xiàn)型感光單元，所述感光元件沿一方向排列，排列的方向是平行該微分干涉裝置能清楚成像的區(qū)域的延伸方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)取像系統(tǒng)，其特征在于:該自動(dòng)追焦裝置的平臺(tái)相對(duì)于該線(xiàn)掃描取像裝置而將該待測(cè)物沿著垂直于感光元件排列方向的方向移動(dòng)，使該線(xiàn)掃描取像裝置逐步獲取整個(gè)待測(cè)物之影像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)取像系統(tǒng)，其特征在于:該自動(dòng)追焦裝置的平臺(tái)是以連續(xù)的移動(dòng)來(lái)使該線(xiàn)掃描取像裝置取得該待測(cè)物的全部影像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)取像系統(tǒng)，其特征在于:該微分干涉裝置包括由該入光端往該出光端沿一光學(xué)軸依序排列設(shè)置的顯微物鏡、微分干涉棱鏡、鏡筒，及檢偏鏡，以及連接于該鏡筒之一側(cè)的偏振鏡及光源。
8.一種光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一光學(xué)取像系統(tǒng)，用于對(duì)一待測(cè)物取像，包括: 一微分干涉裝置，具有一入光端及一出光端，該待測(cè)物之光線(xiàn)由該入光端進(jìn)入該微分干涉裝置，經(jīng)微分干涉后由該出光端發(fā)出，與 一線(xiàn)掃描取像裝置，連接于該微分干涉裝置的該出光端，擷取該出光端發(fā)出的光線(xiàn)而產(chǎn)生一線(xiàn)掃描影像；及 一檢測(cè)模塊，電連接于該線(xiàn)掃描取像裝置，該檢測(cè)模塊接收該線(xiàn)掃描影像，并進(jìn)行比對(duì)檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01D21/00GK203759357SQ201420105222
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】高志豪, 江慶原, 鄧亦書(shū) 申請(qǐng)人:由田新技股份有限公司