專利名稱：面形掃描單元及具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種掃描單元與光學(xué)檢測裝置，且特別是有關(guān)于一種面形掃描單元及具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置。
背景技術(shù)：
請參閱圖1所示，其為現(xiàn)有線性掃描檢測裝置的示意圖。線性掃描檢測裝置Ia用于線性掃描且擷取一印刷電路板2a的信息，上述線性掃描檢測裝置Ia包含兩線性光源Ila及一取像模塊12a。其中，所述兩線性光源Ila的位置對稱于印刷電路板2a且用以產(chǎn)生線性光線，且兩線性光源Ila所發(fā)出的光線于印刷電路板2a的表面形成一聚焦線。而取像模塊12a用以接收該聚焦線所反射的光線。而為使兩線性光源Ila所發(fā)出的光線能夠在印刷電路板2a上形成聚焦線，常需改變該兩線性光源Ila的投射角度。但若為了適應(yīng)不同狀況而需要停機(jī)來調(diào)整線性光源Ila的角度，則將無形中耗費大量的成本。再者，聚焦線很容易受:印刷電路板2a表面不平整(粗糖)而影響取像品質(zhì)。例如:線性光源Ila的投射角度愈垂直，愈易受到印刷電路板2a表面粗糙而影響，因此造成明暗交錯的不佳影像。然而，線性光源 Ila的投射角度愈水平，又會因印刷電路板2a表面的凹陷部分而無法產(chǎn)生反光的困境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種面形掃描單元及具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其較不易受到待測物表面平整度的影響，進(jìn)而得到較佳的影像。本發(fā)明實施例提供一種具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，用于面形掃描及擷取一待測物的影像，該具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置包括:一面形掃描單元，包含多個分別用以發(fā)出一面形光線的光源模塊，該多個光源模塊發(fā)出的面形光線分別以不同投射角度照射于該待測物，且該多個光源模塊發(fā)出的面形光線于該待測物表面重疊形成有一面形掃描區(qū)塊；以及一取像單元，包含一用以接收該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線的攝像模塊。較佳地，每一光源模塊包含至少一光產(chǎn)生器及至少一用以導(dǎo)引形成面形光線的導(dǎo)光件，每一光源模塊的該至少一導(dǎo)光件分別設(shè)置于該至少一光產(chǎn)生器的發(fā)光路徑上。較佳地，該面形掃描單元包含有一角度定位模塊，該角度定位模塊形成有一穿孔，該穿孔用以供該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線通過，該多個光源模塊分別設(shè)置于該角度定位模塊的穿孔兩側(cè)。較佳地，該多個光源模塊兩兩對稱于該角度定位模塊的穿孔。較佳地，該面形掃描單元包含有一用以供該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線通過的角度定位模塊，且該多個光源模塊設(shè)置于該角度定位模塊上。
較佳地，該角度定位模塊形成多個定位斜面，該多個定位斜面分別位于該角度定位模塊的兩側(cè)，且該多個光源模塊分別設(shè)置于該多個定位斜面上。較佳地，該攝像模塊包含一倍率調(diào)整鏡頭及一用以將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電器信號的信號接收器，該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線經(jīng)該倍率調(diào)整鏡頭傳遞至該信號接收器。綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的光學(xué)檢測裝置于掃描待測物時，以面形掃描區(qū)塊進(jìn)行掃描，藉以降低待測物表面平整度的影響。為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此 等說明與所附圖式僅是用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權(quán)利要求范圍作任何的限制。


圖1為現(xiàn)有線性掃描檢測裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置的立體組合示意圖；圖3A為本發(fā)明具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置的使用狀態(tài)示意圖；圖3B為本發(fā)明具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置的面形光線重疊范圍示意圖；圖4A為本發(fā)明面形掃描單元的立體組合示意圖；圖4B為本發(fā)明面形掃描單元的立體分解示意圖；圖5為本發(fā)明面形掃描單元另一實施方式的立體組合示意圖；及圖6為本發(fā)明第二實施例的立體示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下:〔現(xiàn)有技術(shù)〕Ia線性掃描檢測裝置；I Ia線性光源；12a取像模塊；2a印刷電路板；〔本發(fā)明〕I面形掃描單元；11光源模塊；111光產(chǎn)生器(發(fā)光二極管燈條)；1111 基板；1112發(fā)光二極管；1113 第一板面；1114 第二板面；112導(dǎo)光件(導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu))；1121 延伸板；1122 導(dǎo)光杯；1123 固定柱；12角度定位模塊；
121 基座；1211 穿孔；1212定位斜面；122 塊體；1221定位斜面；1222散熱鰭片；13面形光線；14面形掃描區(qū)塊；2取像單元；21攝像模塊；211倍率調(diào)整 鏡頭；212信號接收器；3固定單元；31 橫板；311 容置孔；32 立板；4待測物(印刷電路板)。
具體實施例方式〔第一實施例〕請參閱圖2至圖5，其為本發(fā)明的第一實施例，其中，圖2及圖4A至圖5為本實施例的立體不意圖，圖3A和圖3B為本實施例的平面不意圖。再參照圖2及圖3A所示，本實施例為一種具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其用于面形掃描及擷取一待測物4的影像，上述待測物4于本實施例中以印刷電路板4為例，但不受限于此。再者，本實施例于實際應(yīng)用時，所述光學(xué)檢測裝置可用以裝設(shè)于一滑軌上(圖略)，而待測物可用以裝設(shè)于一可移動的平臺(圖略)上。所述光學(xué)檢測裝置包括一面形掃描單元1、一取像單元2、及一固定單元3。所述面形掃描單元I包含多個光源模塊11及一角度定位模塊12。所述光源模塊11分別用以發(fā)出一面形光線13，且上述光源模塊11設(shè)置于角度定位模塊12上，以使該多個光源模塊11所發(fā)出的面形光線13分別以不同投射角度照射于印刷電路板4上，且于印刷電路板4表面重疊形成有一面形掃描區(qū)塊14。藉此，當(dāng)印刷電路板4表面與上述面形掃描區(qū)塊14彼此相對移動，而使印刷電路板4表面所欲檢測的部位受面形掃描區(qū)塊14掃描過后，即可完成掃描的動作。而上述所指的彼此相對移動可為下述情形，所述面形掃描區(qū)塊14的位置不變而印刷電路板4的位置移動(如:承載印刷電路板4的平臺移動)、所述印刷電路板4的位置不變而面形掃描區(qū)塊14的位置移動(如:光學(xué)檢測裝置移動)、或面形掃描區(qū)塊14與印刷電路板4的位置一同移動。更詳細(xì)的說，如圖4A和圖4B所示，每一光源模塊11包含一光產(chǎn)生器111及一用以導(dǎo)引形成面形光線13的導(dǎo)光件112，且每一光源模塊11的導(dǎo)光件112分別設(shè)置于光產(chǎn)生器ill的發(fā)光路徑上。此外，于本實施例中，每一光源模塊11所包含的光產(chǎn)生器111及導(dǎo)光件112數(shù)量分別以一個為例，但于實際應(yīng)用時，光產(chǎn)生器111及導(dǎo)光件112數(shù)量亦可分別為多個，且兩者數(shù)量不需相同(如圖5所示)。再者，所述光產(chǎn)生器111與導(dǎo)光件112于本實施例中分別以發(fā)光二極管燈條111及導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112為例，且所述導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112位于發(fā)光二極管燈條111的發(fā)光路徑上。但光產(chǎn)生器111與導(dǎo)光件112于實際應(yīng)用時，并不以上述為限，亦即，光產(chǎn)生器111亦可為其他具有發(fā)光功能的構(gòu)件，而導(dǎo)光件112亦可為其他具有導(dǎo)光功能的構(gòu)件。所述發(fā)光二極管燈條111具有一基板1111及多個發(fā)光二極管1112，上述基板1111具有相對的第一板面1113與一第二板面1114,而上述發(fā)光二極管1112間隔地設(shè)置于基板1111的第一板面11 13上。所述導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112形成有一延伸板1121、多個導(dǎo)光杯1122、及多個固定柱1123,上述導(dǎo)光杯1122與固定柱1123自延伸板1121表面朝同側(cè)方向延伸所形成,且導(dǎo)光杯1122的數(shù)量對應(yīng)于發(fā)光二極管1112的數(shù)量。其中，導(dǎo)光杯1122大致呈截圓錐狀，且導(dǎo)光杯1122的徑向截面面積自延伸板1121朝導(dǎo)光杯1122延伸方向逐漸縮小。換言之,導(dǎo)光杯1122的徑向截面面積自鄰近發(fā)光二極管1112朝遠(yuǎn)離發(fā)光二極管1112的方向逐漸增大。再者，上述導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112的固定柱1123分別固定于發(fā)光二極管燈條111的基板1111第一板面1113,且所述導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112的導(dǎo)光杯1122分別抵接于上述發(fā)光二極管燈條111的發(fā)光二極管1112上。藉此，發(fā)光二極管燈條111的發(fā)光二極管1112所發(fā)出的光線可經(jīng)由導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112的導(dǎo)光杯1122導(dǎo)引形成上述面形光線13。此外，于本實施例中，發(fā)光二極管燈條111上所設(shè)置的發(fā)光二極管1112數(shù)量以多個為例，但于實際應(yīng)用時，發(fā)光二極管1112數(shù)量亦可為一個，而導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112的導(dǎo)光杯1122數(shù)量隨之變動。所述角度定位模塊12包含有一基座121及兩塊體122，上述基座121于中央部位形成有一大致呈長橢圓狀的穿孔1211，用以供所述印刷電路板4表面對應(yīng)于面形掃描區(qū)塊14的部位所反射的光線通過(如圖3A所示)。再者，基座121于穿孔1211的相對兩側(cè)朝彼此遠(yuǎn)離的方向斜向延伸形成有兩定位斜面1212，且上述兩定位斜面1212對稱于所述穿孔 1211。所述兩塊體122分別固定于基座121的兩定位斜面1212的外側(cè)，且每一塊體122形成有一定位斜面1221，該兩塊體122的定位斜面1221方向分別自塊體122鄰近穿孔1211的一端朝遠(yuǎn)離基座121且彼此遠(yuǎn)離的方向斜向延伸所形成。且上述兩塊體122的定位斜面1221亦對稱于所述穿孔1211。其中，塊體122的定位斜面1221與水平面的夾角大于基座121的定位斜面1212與水平面的夾角。再者，每一塊體122于遠(yuǎn)離穿孔1211的一端形成有多個散熱鰭片1222，該多個散熱鰭片1222彼此平行地間隔排列，且散熱鰭片1222的朝向大致垂直于穿孔1211的長軸方向。藉此，通過散熱鰭片1222的設(shè)置以加強(qiáng)上述發(fā)光二極管燈條111的散熱效果。上述光源模塊11分別設(shè)置于角度定位模塊12的穿孔1211兩側(cè)的定位斜面1212、1221上，亦即，該多個光產(chǎn)生器111與導(dǎo)光件112分別兩兩對稱于角度定位模塊12的穿孔1211。此外，于本實施例中，所述定位斜面1212、1221與光源模塊11皆以對稱于穿孔1211為例，但于實際應(yīng)用時，定位斜面1212、1221或光源模塊11亦可為非對稱于穿孔1211的型式。請參閱圖2及圖3A所示，所述取像單元2包含有一攝像模塊21，用以接收印刷電路板4表面對應(yīng)于面形掃描區(qū)塊14的部位所反射的光線。其中，攝像模塊21包含一倍率調(diào)整鏡頭211及一設(shè)置于倍率調(diào)整鏡頭211末端的信號接收器212。上述信號接收器212用以將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電器信號，亦即，所述印刷電路板4表面對應(yīng)于面形掃描區(qū)塊14的部位所反射的光線經(jīng)倍率調(diào)整鏡頭211傳遞至信號接收器212后，信號接收器212可將其轉(zhuǎn)換為電器信號。所述固定單元3包含有兩橫板31與兩立板32，上述兩橫板31于中央部位分別開設(shè)有一容置孔311，且容置孔311大致對應(yīng)于倍率調(diào)整鏡頭211的外徑大小。再者，固定單元3可定位面形掃描單元I與取像單元2的彼此相對關(guān)系，而固定單元3的定位方式如下所述。上述倍率調(diào)整鏡頭211穿設(shè)于橫板31的容置孔311中，且所述橫板31與面形掃描單元I的基座121大致呈平行。上述兩立板32分別固定于兩橫板31與基座121的相對兩側(cè)緣，而立板32固定于橫板31與基座121的方式可為螺鎖，但不受限于此，如:亦可使用鉚接或焊接。綜上所述，當(dāng)光學(xué)檢測裝置于掃描印刷電路板4時，以面形掃描區(qū)塊14進(jìn)行掃描，而不必如現(xiàn)有般須考量是否有準(zhǔn)確的 聚焦以形成聚焦線進(jìn)行掃描。故，本實施例的光學(xué)檢測裝置較不易受到印刷電路板4表面平整度的影響，進(jìn)而易取得較佳的影像。亦即，如圖3B所示，由于該多個光源模塊11所發(fā)出的面形光線13的可于特定高度內(nèi)重疊，印刷電路板4表面若位于上述特定高度內(nèi)，則亦可形成有上述面形掃描區(qū)塊14。換言之，圖3A所呈現(xiàn)的是光學(xué)檢測裝置與印刷電路板4表面之間的較佳距離，但于實際應(yīng)用時，縱使印刷電路板4的表面粗糙，但只要位于上述面形光線13的重疊范圍內(nèi)，本實施例的光學(xué)檢測裝置即可于印刷電路板4的粗糙表面形成面形掃描區(qū)塊14，進(jìn)而達(dá)到有效地掃描。〔第二實施例〕請參閱圖6所示，其為本發(fā)明的第二實施例，本實施例與第一實施例類似，相同處不再復(fù)述，而兩者的差異主要在于角度定位模塊12。更詳細(xì)的說，本實施例的角度定位模塊12的基座121相當(dāng)于第一實施例所述的基座121 —體延伸形成所述的塊體122結(jié)構(gòu)。換言之，本實施例的基座121同時形成有兩種定位斜面1212、1221。此外，本實施例的主要精神在于，用以決定發(fā)光二極管燈條111的光線投射角度的定位斜面1212、1221并不受限于第一實施例所述的形成方式。亦即，只要符合定位斜面1221與水平面的夾角大于定位斜面1212與水平面的夾角此一條件的技術(shù)特征，即為本實施例所欲揭示的技術(shù)特征?！矊嵤├墓πА掣鶕?jù)本發(fā)明實施例，上述光學(xué)檢測裝置通過導(dǎo)光杯組結(jié)構(gòu)112的導(dǎo)弓丨，以使發(fā)光二極管燈條111所發(fā)光的光線呈面形，進(jìn)而成有面形掃描區(qū)塊14。藉此，令光學(xué)檢測裝置于掃描印刷電路板4時，較不易受到其表面平整度的影響，進(jìn)而得到較佳的影像。以上所述僅為本發(fā)明 的實施例，其并非用以局限本發(fā)明的專利的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，用于面形掃描及擷取一待測物的影像，該具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置包括: 一面形掃描單兀，包含分別用以發(fā)出一面形光線的多個光源模塊，該多個光源模塊發(fā)出的面形光線分別以不同投射角度照射于該待測物，且該多個光源模塊發(fā)出的面形光線于該待測物表面重疊形成有一面形掃描區(qū)塊；以及 一取像單元，包含一用以接收該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線的攝像模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，每一光源模塊包含至少一光產(chǎn)生器及用以導(dǎo)引形成面形光線的至少一導(dǎo)光件，每一光源模塊的該至少一導(dǎo)光件分別設(shè)置于該至少一光產(chǎn)生器的發(fā)光路徑上。
3.如權(quán)利要求1所述的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，該面形掃描單元包含有一角度定位模塊，該角度定位模塊形成有一穿孔，該穿孔用以供該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線通過，該多個光源模塊分別設(shè)置于該角度定位模塊的穿孔兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，該多個光源模塊兩兩對稱于該角度定位模塊的穿孔。
5.如權(quán)利要求1所述的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，該面形掃描單元包含有一用以供該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線通過的角度定位模塊，且該多個光源模塊設(shè)置于該角度定位模塊上。
6.如權(quán)利要求5所述的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，該角度定位模塊形成多個定位斜面，該多個定位斜面分別位于該角度定位模塊的兩側(cè)，且該多個光源模塊分別設(shè)置于該多個定位斜面上。
7.如權(quán)利要求1所述的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，其特征在于，該攝像模塊包含一倍率調(diào)整鏡頭及一用以將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電器信號的信號接收器，該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線經(jīng)該倍率調(diào)整鏡頭傳遞至該信號接收器。
8.一種面形掃描單元，其特征在于，用于掃描一待測物的影像，該面形掃描單元包含分別用以發(fā)出一面形光線的多個光源模塊，該多個光源模塊發(fā)出的面形光線分別以不同投射角度照射于該待測物，且該多個光源模塊發(fā)出的面形光線于該待測物表面重疊形成有一面形掃描區(qū)塊。
9.如權(quán)利要求8所述的面形掃描單元，其特征在于，每一光源模塊包含至少一光產(chǎn)生器及用以導(dǎo)引形成面形光線的至少一導(dǎo)光件，每一光源模塊的該至少一導(dǎo)光件設(shè)置于該至少一光產(chǎn)生器的發(fā)光路徑上。
10.如權(quán)利要求8所述的面形掃描單元，其特征在于，該面形掃描單元包含一角度定位模塊，該角度定位模塊形成有一穿孔，用以供該待測物表面對應(yīng)于該面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線通過，該多個光源模塊分別設(shè)置于該角度定位模塊的穿孔兩側(cè)，且該多個光源模塊兩兩對稱于該角度定位模塊的穿孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種面形掃描單元及具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置，用于面形掃描及擷取一待測物的影像。光學(xué)檢測裝置包括一面形掃描單元及一取像單元。上述面形掃描單元包含多個分別用以發(fā)出一面形光線的光源模塊，該多個光源模塊發(fā)出的面形光線分別以不同投射角度照射于待測物，且該多個光源模塊發(fā)出的面形光線于待測物表面重疊形成有一面形掃描區(qū)塊。所述取像單元包含一用以接收待測物表面對應(yīng)于面形掃描區(qū)塊的部位所反射的光線的攝像模塊。藉此，提供一種降低待測物表面平整度影響的具有面形掃描單元的光學(xué)檢測裝置。
文檔編號H04N1/04GK103220449SQ20121002269
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者陳義謙, 陳建成, 吳嘉靖, 黃宗仁, 陳禮爵 申請人:亞亞科技股份有限公司