本發(fā)明涉及一種光學檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今各式電子產(chǎn)品的設計愈趨復雜且小型化的趨勢下，且在市場的大量需求下，許多業(yè)者都投入大量的人力、資金進行技術(shù)方面的研究。然而在工廠大量制造的同時，許多人為及制程上不可預期的因素所造成的缺陷機率也跟著增加，譬如特征尺寸的缺陷問題，都使產(chǎn)品品質(zhì)無法同步大幅提高。

為確保電子產(chǎn)品元件的一致性，在電子產(chǎn)品元件的制造過程中都需要透過檢測儀器進行品質(zhì)的監(jiān)控。然而在大量生產(chǎn)的情況下，如何保持快速且準備的檢測，為目前業(yè)界欲改善的問題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種光學檢測系統(tǒng)，包含平臺、第一三維掃描裝置、第二三維掃描裝置、第一二維取像裝置、第二二維取像裝置、轉(zhuǎn)向裝置與運輸裝置。平臺具有第一檢測區(qū)、第二檢測區(qū)、入料區(qū)、轉(zhuǎn)向區(qū)與出料區(qū)。轉(zhuǎn)向區(qū)位于第一檢測區(qū)與第二檢測區(qū)之間，第一檢測區(qū)位于入料區(qū)與轉(zhuǎn)向區(qū)之間，且第二檢測區(qū)位于轉(zhuǎn)向區(qū)與出料區(qū)之間。第一三維掃描裝置與第二三維掃描裝置分別位于第一檢測區(qū)與第二檢測區(qū)。第一三維掃描裝置與第二三維掃描裝置用以量測多個待測物的三維形貌。第一二維取像裝置與第二二維取像裝置分別位于第一檢測區(qū)與第二檢測區(qū)。第一二維取像裝置與第二二維取像裝置用以量測待測物的二維形貌。轉(zhuǎn)向裝置用以依序?qū)⑽挥谵D(zhuǎn)向區(qū)的待測物轉(zhuǎn)向。運輸裝置用以將待測物于入料區(qū)、第一檢測區(qū)、轉(zhuǎn)向區(qū)、第二檢測區(qū)與出料區(qū)之間移動。

更包含：一第一取放機構(gòu)，連接該轉(zhuǎn)向裝置，該第一取向機構(gòu)用以依序提取或置放位于該轉(zhuǎn)向區(qū)的該些待測物；一第二取放機構(gòu)，用以依序置放該些待測物于該入料區(qū)，其中該第一取放機構(gòu)的置放動作與該第二取放機構(gòu)的置放動作實質(zhì)同步；以及一第三取放機構(gòu)，用以依序提取于該出料區(qū)的該些待測物，其中該第一取放機構(gòu)的提取動作與該第三取放機構(gòu)的提取動作實質(zhì)同步。

其中該第一二維取像裝置置于該第一三維掃描裝置與該轉(zhuǎn)向區(qū)之間，且該第二三維掃描裝置置于該第二二維取像裝置與該轉(zhuǎn)向區(qū)之間。

其中該第一三維掃描裝置置于該第一二維取像裝置與該轉(zhuǎn)向區(qū)之間，且該第二二維取像裝置置于該第二三維掃描裝置與該轉(zhuǎn)向區(qū)之間。

其中當該第一三維掃描裝置掃描至少一該些待測物時，該運輸裝置同時移動該至少一待測物。

其中當該第一二維取像裝置拍攝至少一該些待測物的影像時，該運輸裝置停止移動該至少一待測物。

其中該第一三維掃描裝置與該第二三維掃描裝置實質(zhì)同步進行掃描動作。

其中該第一二維取像裝置與該第二二維取像裝置實質(zhì)同步進行取像動作。

又，本發(fā)明提供一種光學檢測方法，包含于第一檢測區(qū)與第二檢測區(qū)依時序檢測多個待測物，其中檢測每一待測物包含置放一待測物于入料區(qū)。當待測物離開入料區(qū)并進入第一檢測區(qū)時，進行第一三維掃描動作與第一二維取像動作。當待測物離開第一檢測區(qū)并進入轉(zhuǎn)向區(qū)時，提取待測物后進行轉(zhuǎn)向。將轉(zhuǎn)向后的待測物置放回轉(zhuǎn)向區(qū)。當轉(zhuǎn)向后的待測物進入第二檢測區(qū)時，進行第二三維掃描動作與第二二維取像動作。提取離開第二檢測區(qū)的待測物。其中置放一待測物于入料區(qū)與將轉(zhuǎn)向后的另一待測物置放回轉(zhuǎn)向區(qū)的步驟實質(zhì)同步，且提取位于轉(zhuǎn)向區(qū)的一待測物與提取離開第二檢測區(qū)的另一待測物的步驟實質(zhì)同步。

其中于該第一檢測區(qū)的步驟中，進行該第一三維掃描動作時，該待測物處于移動狀態(tài)。

其中于該第一檢測區(qū)的步驟中，進行該第一二維取像動作時，該待測物處于靜止狀態(tài)。

其中一該些待測物的該第一三維掃描動作與另一該些待測物的該第二三維掃描動作實質(zhì)同步進行。

其中一該些待測物的該第一二維取像動作與另一該些待測物的該第二二維取像動作實質(zhì)同步進行。

上述實施方式的光學檢測系統(tǒng)可快速地達成大量待測物于不同方位時的三維形貌與二維影像的檢測，因此可加快檢測程序，降低檢測的時間成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施方式的光學檢測系統(tǒng)與待測物的示意圖。

圖2a至圖2j為本發(fā)明一實施方式的光學檢測方法于各步驟的示意圖。

圖3為本發(fā)明另一實施方式的光學檢測系統(tǒng)待測物的示意圖。

符號說明：

110：平臺130：第二三維掃描裝置

111：第一檢測區(qū)140：第一二維取像裝置

113：第二檢測區(qū)150：第二二維取像裝置

115：入料區(qū)160：轉(zhuǎn)向裝置

117：轉(zhuǎn)向區(qū)170：運輸裝置

119：出料區(qū)185、187、189：取放機構(gòu)

120：第一三維掃描裝置900、900a、900b：待測物

具體實施方式

以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節(jié)不應用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實施方式中，這些實務上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些常見慣用的結(jié)構(gòu)與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示。

圖1為本發(fā)明一實施方式的光學檢測系統(tǒng)待測物900的示意圖。光學檢測系統(tǒng)包含平臺110、第一三維掃描裝置120、第二三維掃描裝置130、第一二維取像裝置140、第二二維取像裝置150、轉(zhuǎn)向裝置160與運輸裝置170。平臺110具有第一檢測區(qū)111、第二檢測區(qū)113、入料區(qū)115、轉(zhuǎn)向區(qū)117與出料區(qū)119。轉(zhuǎn)向區(qū)117位于第一檢測區(qū)111與第二檢測區(qū)113之間，第一檢測區(qū)111位于入料區(qū)115與轉(zhuǎn)向區(qū)117之間，且第二檢測區(qū)113位于轉(zhuǎn)向區(qū)117與出料區(qū)119之間。第一三維掃描裝置120與第二三維掃描裝置130分別位于第一檢測區(qū)111與第二檢測區(qū)113。第一三維掃描裝置120與第二三維掃描裝置130用以量測多個待測物900的三維形貌。第一二維取像裝置140與第二二維取像裝置150分別位于第一檢測區(qū)111與第二檢測區(qū)113。第一二維取像裝置140與第二二維取像裝置150用以量測待測物900的二維形貌。轉(zhuǎn)向裝置160用以依序?qū)⑽挥谵D(zhuǎn)向區(qū)117的待測物900轉(zhuǎn)向。運輸裝置170用以將待測物900于入料區(qū)115、第一檢測區(qū)111、轉(zhuǎn)向區(qū)117、第二檢測區(qū)113與出料區(qū)119之間移動。

本實施方式的光學檢測系統(tǒng)可快速地達成大量待測物900于不同方位時的三維形貌與二維影像的檢測。具體而言，當一待測物900自平臺110的入料區(qū)115進入平臺110的第一檢測區(qū)111時，光學檢測系統(tǒng)會檢測此待測物900于一第一方位的三維形貌與二維影像。之后此待測物900接著進入平臺110的轉(zhuǎn)向區(qū)117，被轉(zhuǎn)向裝置160旋轉(zhuǎn)一角度(例如90度)(即此待測物900由第一方位轉(zhuǎn)為一第二方位)，接著進入平臺110的第二檢測區(qū)113。光學檢測系統(tǒng)接著檢測此待測物900于第二方位下的三維形貌與二維影像，完成后此待測物900便被移至平臺110的出料區(qū)119，因此便完成此待測物900的檢測。如此一來，只要此待測物900依序通過平臺110的入料區(qū)115、第一檢測區(qū)111、轉(zhuǎn)向區(qū)117、第二檢測區(qū)113與出料區(qū)119，光學檢測系統(tǒng)即可快速地得到待測物900完整的外貌信息，后續(xù)便可再依實際需求取出所欲分析的信息，即可再對待測物900做進一步的特征分析。總而言之，因本實施方式的光學檢測系統(tǒng)可于短時間內(nèi)得到待測物900完整的外貌信息，因此可加快檢測程序，降低檢測的時間成本。

接下來仔細介紹上述的光學檢測系統(tǒng)的光學檢測方法，然而下述的光學檢測方法不必然應用于上述的光學檢測系統(tǒng)。在此為了方便起見，以上述的光學檢測系統(tǒng)作為操作光學檢測方法的例子。圖2a至圖2j為本發(fā)明一實施方式的光學檢測方法于各步驟的示意圖。在第2a至2j圖中，是以圖1的俯視方向繪示各步驟的流程。光學檢測方法包含于第一檢測區(qū)111與第二檢測區(qū)113依時序檢測多個待測物。請先一并參照圖1與圖2a。首先，置放待測物900a于入料區(qū)115。

待測物900a(以及上述的待測物900與后續(xù)提及的待測物900b、900c)可為電子裝置殼體(例如手機殼體或電腦殼體)或電子裝置元件，本發(fā)明不以此為限。待測物900a可以利用機械裝置或者人工置放于入料區(qū)115，例如光學檢測裝置可更包含取放機構(gòu)185，用以依序置放待測物900a(與后續(xù)提到的待測物900b)于入料區(qū)115。取放機構(gòu)185可為機械手臂，以吸取或夾取的方式置放待測物900a，本發(fā)明不以此為限。另外，在第2a圖中，待測物900a可處于第一方位，例如待測物900a可橫向放置。

接著請一并參照圖1與第2b圖。待測物900a離開入料區(qū)115并進入第一檢測區(qū)111。待測物900a例如可由運輸裝置170運輸。運輸裝置170例如為輸送帶。在其他的實施方式中，運輸裝置170亦可為機械手臂，以抓取或推的方式移動待測物900a；或者也可為磁吸裝置，以磁力吸附待測物900a，因此當磁吸裝置移動時，待測物900a可一并移動。

接著，對待測物900a進行第一三維掃描動作。第一三維掃描動作是量測待測物900a于第一方位下的三維形貌。第一三維掃描動作可由第一三維掃描裝置120實行。在一些實施方式中，第一三維掃描裝置120可為雷射掃描裝置。雷射掃描裝置可包含多個雷射光源，分別位于不同位置，以不同角度(例如正向與側(cè)向)掃描待測物900a的特征，例如高度、側(cè)壁凹槽與/或位于側(cè)壁的特征等。藉由接收自待測物900a反射的雷射光，可重組待測物900a的三維形貌。

當?shù)谝蝗S掃描裝置120掃描待測物900a時，運輸裝置170同時移動待測物900a。換句話說，在進行第一三維掃描動作時，第一三維掃描裝置120為固定不同，而運輸裝置170移動待測物900a，亦即待測物900a處于移動狀態(tài)，因此第一三維掃描裝置120可從頭到尾對待測物900a進行掃描。然而第一三維掃描裝置120并不以雷射掃描裝置為限，基本上，只要能取得待測物900a的三維信息的裝置與/或方法，皆在本發(fā)明的范疇中。

接著請一并參照圖1與圖2c。對待測物900a進行第一二維取像動作。第一二維取像動作是量測待測物900a于第一方位下的二維形貌。第一二維取像動作可由第一二維取像裝置140實行。在一些實施方式中，第一二維取像裝置140可為相機，以拍攝待測物900a影像的方式而得到二維形貌。

當?shù)谝欢S取像裝置140拍攝待測物900a的影像時，運輸裝置170停止移動待測物900a。換句話說，在進行第一二維取像動作時，第一二維取像裝置140與待測物900a皆處于靜止狀態(tài)。在一些實施方式中，若第一二維取像裝置140欲拍攝待測物900a不同位置的影像，則在第一二維取像裝置140取完一次影像后，運輸裝置170微移待測物900a，直到第一二維取像裝置140的視野對準待測物900a的另一位置后，運輸裝置170便停止移動待測物900a，以進行下一次的取像動作。在其他的實施方式中，第一二維取像裝置140并不以相機為限，基本上，只要能取得待測物900a的二維信息的裝置與/或方法，皆在本發(fā)明的范疇中。

接著請一并參照圖1與圖2d。待測物900a離開第一檢測區(qū)111并進入轉(zhuǎn)向區(qū)117。

接著請一并參照圖1與圖2e。待測物900a被提取并轉(zhuǎn)向，使得待測物900a自第一方位轉(zhuǎn)為第二方位(如第2e圖所示的縱向)。光學檢測系統(tǒng)更包含取放機構(gòu)187，連接轉(zhuǎn)向裝置160。取放機構(gòu)187用以依序提取或置放位于轉(zhuǎn)向區(qū)117的待測物900a(以及后續(xù)提及的待測物900b、900c)。取放機構(gòu)187與取放機構(gòu)185可為相同的機構(gòu)，例如機械手臂。當取放機構(gòu)187提取待測物900a后，轉(zhuǎn)向裝置160轉(zhuǎn)向待測物900a，使得待測物900a處于第二方位。

接著請一并參照圖1與圖2f。取放機構(gòu)187將(轉(zhuǎn)向后的)待測物900a置放回平臺110的轉(zhuǎn)向區(qū)117上。另一方面，取放機構(gòu)185將另一待測物900b置放于平臺110的入料區(qū)115上。在一些實施方式中，取放機構(gòu)185的置放動作與取放機構(gòu)187的置放動作實質(zhì)同步。換言之，將轉(zhuǎn)向后的待測物900a置放回轉(zhuǎn)向區(qū)117與置放待測物900b于入料區(qū)115的該步驟實質(zhì)同步。如此一來，可將二個置放動作于同一時段內(nèi)完成，可縮短光學檢測的時間。

應了解到，“實質(zhì)”是用以修飾任何可些微變化的關(guān)系，但這種些微變化并不會改變其本質(zhì)。舉例來說，“取放機構(gòu)185的置放動作與取放機構(gòu)187的置放動作實質(zhì)同步”，此一描述除了代表取放機構(gòu)185與187的置放動作確實同步外，只要取放機構(gòu)185與187的置放動作之間的時間重疊，取放機構(gòu)185的置放動作可略早于或晚于取放機構(gòu)185的置放動作。

接著請一并參照圖1與圖2g。待測物900a離開轉(zhuǎn)向區(qū)117并進入第二檢測區(qū)113，同時待測物900b離開入料區(qū)115并進入第一檢測區(qū)111。接著，對待測物900a進行第二三維掃描動作，另一方面，對待測物900b進行第一三維掃描動作。第二三維掃描動作是量測待測物900a于第二方位下的三維形貌。第二三維掃描動作可由第二三維掃描裝置130實行。在一些實施方式中，第二三維掃描裝置130可為雷射掃描裝置。

當?shù)诙S掃描裝置130掃描待測物900a時，運輸裝置170同時移動待測物900a。換句話說，在進行第二三維掃描動作時，第二三維掃描裝置130是為固定不同，而運輸裝置170移動待測物900a，亦即待測物900a處于移動狀態(tài)，因此第二三維掃描裝置130可從頭到尾對待測物900a進行掃描。然而第二三維掃描裝置130并不以雷射掃描裝置為限，基本上，只要能取得待測物900a的三維信息的裝置與/或方法，皆在本發(fā)明的范疇中。

在一些實施方式中，第一三維掃描裝置120該第二三維掃描裝置130實質(zhì)同步進行掃描動作。換言之，待測物900a的第二三維掃描動作與待測物900b的第一三維掃描動作實質(zhì)同步進行。因在進行三維掃描時，待測物900a與900b皆處于移動狀態(tài)，因此運輸裝置170可一并移動待測物900a與900b，如此一來不但可不需個別移動待測物900a與900b(其費時雙倍時間)，且可于同一時間量測待測物900a與900b，以達節(jié)省檢測時間的效果。

接著請一并參照圖1與圖2h。對待測物900a進行第二二維取像動作，另一方面，對待測物900b進行第一二維取像動作。第二二維取像動作是量測待測物900a于第二方位下的二維形貌。第一二維取像動作可由第二二維取像裝置150實行。在一些實施方式中，第二二維取像裝置150可為相機，以拍攝待測物900a影像的方式而得到二維形貌。

當?shù)诙S取像裝置150拍攝待測物900a的影像時，運輸裝置170停止移動待測物900a。換句話說，在進行第二二維取像動作時，第二二維取像裝置150與待測物900a皆處于靜止狀態(tài)。在一些實施方式中，若第二二維取像裝置150欲拍攝待測物900a不同位置的影像，則在第二二維取像裝置150取完一次影像后，運輸裝置170微移待測物900a，直到第二二維取像裝置150的視野對準待測物900a的另一位置后，運輸裝置170便停止移動待測物900a，以進行下一次的取像動作。在其他的實施方式中，第二二維取像裝置150并不以相機為限，基本上，只要能取得待測物900a的二維信息的裝置與/或方法，皆在本發(fā)明的范疇中。

在一些實施方式中，第一二維取像裝置140與第二二維取像裝置150實質(zhì)同步進行取像動作。換言之，待測物900a的第二二維取像動作與待測物900b的第二二維取像動作實質(zhì)同步進行。因在進行二維取像時，待測物900a與900b皆處于靜止狀態(tài)，因此運輸裝置170可停止運行，如此一來可于同一時間量測待測物900a與900b，以達節(jié)省檢測時間的效果。

接著請一并參照圖1與圖2i。待測物900a離開第二檢測區(qū)113后進入出料區(qū)119，另一方面，待測物900b離開第一檢測區(qū)111后進入轉(zhuǎn)向區(qū)117。此二動作可由運輸裝置170一并進行移動動作以完成。光學檢測系統(tǒng)可更包含取放機構(gòu)189，用以依序提取于出料區(qū)119的待測物900a與900b。進入出料區(qū)119的待測物900a已完成檢測，因此取放機構(gòu)189將待測物900a提取并帶離光學檢測系統(tǒng)。另一方面，待測物900b進入轉(zhuǎn)向區(qū)117后由取放機構(gòu)187提取以進行轉(zhuǎn)向動作，因待測物900b后續(xù)的動作細節(jié)與圖2e至圖2j相同，因此便不再贅述。

在一些實施方式中，取放機構(gòu)189的提取動作與取放機構(gòu)187的提取動作實質(zhì)同步。換言之，提取位于轉(zhuǎn)向區(qū)117的待測物900b與提取離開第二檢測區(qū)113(即位于出料區(qū)119)的待測物900a的步驟實質(zhì)同步。如此一來，可將二個提取動作于同一時段內(nèi)完成，可縮短光學檢測的時間。

綜合上述，每一待測物(900a、900b)在依序經(jīng)過平臺110的入料區(qū)115、第一檢測區(qū)111、轉(zhuǎn)向區(qū)117、第二檢測區(qū)113與出料區(qū)119后即可完成全面的三維形貌與二維影像的檢測。再加上，光學檢測系統(tǒng)中有多項裝置(動作)可實質(zhì)同步進行(例如取放機構(gòu)185與187的置放動作、取放機構(gòu)187與189的提取動作、第一三維掃描裝置120與第二三維掃描裝置130的掃描動作，以及第一二維取像裝置140與第二二維取像裝置150的取像動作)，因此可大幅降低光學檢測的時間。

請回到圖1。在本實施方式中，第一二維取像裝置140置于第一三維掃描裝置120與轉(zhuǎn)向區(qū)117之間，且第二三維掃描裝置130置于第二二維取像裝置150與轉(zhuǎn)向區(qū)117之間。亦即光學檢測系統(tǒng)先進行第一(第二)三維掃描動作再進行第一(第二)二維取像動作。然而光學檢測系統(tǒng)并不以此種構(gòu)造為限。

請參照圖3，其為本發(fā)明另一實施方式的光學檢測系統(tǒng)待測物900的示意圖。在本實施方式中，第一三維掃描裝置120置于第一二維取像裝置140與轉(zhuǎn)向區(qū)117之間，且第二二維取像裝置150置于第二三維掃描裝置130與轉(zhuǎn)向區(qū)117之間。亦即光學檢測系統(tǒng)先進行第一(第二)二維取像動作再進行第一(第二)三維掃描動作。至于本實施方式的其他細節(jié)因與圖1相似，因此便不再贅述。

雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權(quán)利要求書所界定的為準。