专利名称：双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线性扫描(Line scan)光学检测装置，特别是一种双视角的线性扫描光学检测装置，利用不同视角的两个成像装置搭配一斜向光源来判断待测物体表面缺陷的大小、形状及其高度，达到三维形貌影像检测的效果。
背景技术：
自动化光学检测是指一个能自动提供待测物体表面缺陷信息的影像分析器，经由影像侦测器，从待测物体撷取原始影像，并分析可取得的影像信息后，将所得结果以数字或模拟方式输出，可用于自动检测、分类、加工，亦称的为“机器视觉”。自动化光学检测系统应用的领域相当广泛，几乎涵盖所有工业，其中以制造方面的应用比例最高，其次是机器人和航天方面，再次是研发和医疗方面的应用。
随着电子业组件小型化和细线化的趋势，以及生产线速度需求日益增快，人工目视已无法符合检测要求，尤其是IC全制程各阶段均需要自动化光学检测，例如晶圆制造、半导体封装、球门阵列封装(Ball Grid Array，BGA)、激光刻印(Laser Mark)，以及各式显示器如LED、LCD、PDP、OLED等均需倚靠自动化光学检测仪器来进行产品缺陷的判断与产品良率提升的研究依据。
传统的线性扫描光学检测系统如图1A所示，其先将一待测物体11置于一底座平台12上，而待测物体11上方适当距离处则设置有一成像装置13，此外成像装置13前端或是旁边则设置有一光源装置14，其可提供待测测物体11所需的光线并产生近似同轴光源(coaxial lighting)的效果。光线经由待测物体11表面反射后将入射至成像装置13内，若待测物体11表面含有外来物或缺陷，则照射至外来物或缺陷的光线便可散射进入成像装置13内，如此一来，待测物体14表面的外来物或缺陷则可清楚地被发现。此时再以一驱动装置(图中未示出)驱动成像装置13，使其以线性等速行进的方式线性扫描整个待测物体，亦或固定成像装置13不动，此时再以一驱动装置(图中未示出)驱动底座平台12，使其以线性等速移动进行线性扫描整个待检测物体，则待测物体整个表面的外来物和缺陷的位置及其它信息即可完整地纪录下来。
除了上述的系统外，如图1B所示，利用斜视角的成像装置13’与一同侧的斜向光源14’来检测待测物体11，同样地也是以一驱动装置(图例未标示)驱动成像装置13’以进行线性扫描，而以此构造所得到待侧物体表面的外来物和缺陷的影像，其对比反差(contrast)有可能比较清楚而利于影像的判断。
此外，如图1C所示的习知技术中利用斜视角成像装置的另一实施方式。与前述的实施方式所不同的是，此实施方式所利用的光源14”与成像装置13”分列不同侧，其主要是可形成亮度较强的反射光而可能产生较大的对比反差变化，对于吸光材质或着刻痕等缺陷可以比较容易显现出来。
然以上述所有方式所得的资料，仪可判断外来物或缺陷落于待测物体表面的相对位置，及其单方向截面的大�。劣诖送饫次锘蛉毕莸牧⑻逍巫�、高度甚至是凹或凸状结构均无从准确判别。因此，为达上述的功效，势必需要倚靠三维形貌的光学检测系统。但现行的三维形貌光学检测系统需利用较复杂的干涉光学方法与成像装置以进行各个方向的扫描判读，除了设备花费昂贵外，其扫描检测的时间太长亦是一大问题，对于一高速的三维形貌检测来说的确不切实际。因此，如何设计以一简易型线性扫描方法而能达成三维形貌影像估算的系统，实为现今高科技制造厂商所欲积极研发的目标。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，以达到估算待测物体表面的三维形貌影像的功效。
本发明的又一目的是提供一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，以达成判断待测物体表面的缺陷与外来物的相对位置及其高度、体积与形状等各项参数的功效。
为达上述的目的，本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置包含一正视角线性扫描装置、一斜视角线性扫描装置以及一光源装置。其中该正视角线性扫描装置上装有至少一主成像装置，此一正视角线性扫描装置相距待检测物体一适当的高度，而该待检测物体则是放置于(placed on)一底座平台上方。主成像装置的光轴垂直，或约略垂直于底座平台所处的平面，且其取像(imaging)方向正对准待检测物体。此外，藉由一驱动装置可使此正视角线性扫描装置与光源装置及斜视角线性扫描装置同步运动，在相对于该底座平台的一平面上进行平行等速直线运动，进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定正视角线性扫描装置、光源装置及斜视角线性扫描装置不动，再藉由一驱动装置驱动底座平台，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
而斜视角线性扫描装置上，则装有至少一斜视角成像装置，此一斜视角线性扫描装置相对于前述的正视角线性扫描装置系倾斜有一第一倾斜角，介于斜视角成像装置的光轴与主成像装置的光轴间的夹角即为该第一倾斜角，该倾斜角度约略为40至80度角之间。此外，藉由一驱动装置可使此斜视角线性扫描装置与正视角线性扫描装置及光源装置同步运动，在相对于该底座平台的一平面上进行平行等速直线运动；亦可改为固定正视角线性扫描装置、光源装置及斜视角线性描装置不动，再藉由一驱动装置，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
至于光源装置，则是用来照射待检测物体，此光源装置系相对于正视角线性扫描装置倾斜有一第二倾斜角，而该第二倾斜角则可大于或小于该第一倾斜角，且其可藉由一驱动装置可使此光源装置与斜视角线性扫描装置及正视角线性扫描装置同步运动，在相对于该底座平台的一平面上进行平行等速直线运动，亦可改为固定正视角线性扫描装置、光源装置及斜视角线性描装置不动，再藉由一驱动装置，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
为达上述的目的，在本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的另一实施例中，正视角线性扫描装置与斜视角线性扫描装置利用一连结装置将其连结为一体，并藉由同一驱动装置于其所在的平面上同时进行平行等速直线运动。而斜视角线性扫描装置亦可与光源装置经由一连结装置将其连结为一体，并藉由同一驱动装置于其所在的平面上同时进行平行等速直线运动。此外，光源装置更可整合于斜视角成像装置上，面向该待检测物体，使其所发射出的斜视角光源形成一同轴光源。
本发明的前述与其它目的、特征及优点，在进行下列结合附图的详细说明后，将可获得更好的理解。
图1A为传统线性扫描光学检测系统的示意图；图1B为利用斜视角成像装置的传统线性扫描光学检测系统的示意图；图1C为利用斜视角成像装置的传统线性扫描光学检测系统的另一实施方式的示意图；图2A与图2B为本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的第一较佳实施例的结构示意图；图3A为本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置用于检测凸出外来物的示意图；图3B为本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置用于检测凹陷结构的示意图；图4A为本发明中以一分光镜和一光源装置所形成的同轴光源的结构示意图；图4B为本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的另一较佳附图标记说明11待测物体；12底座平台；13成像装置；14光源装置；13’斜视角的成像装置；14’同侧斜向光源装置；13”斜视角的成像装置；14”异侧斜向光源装置；21正视角线性扫描装置；22斜视角线性扫描装置；23光源装置；23’侧边光源装置；24待测物体；241突起外来物；242阴暗部；241’凹陷结构；242’亮部；25底座平台；26主成像装置；261主成像装置的光轴；27斜视角成像装置；271斜视角成像装置的光轴；28分光镜；31第一线性扫描装置；32第二线性扫描装置；33反射镜组；34待测物体；35底座平台；36主成像装置；361主成像装置的光轴；37侧成像装置；371侧成像装置的光轴；38同轴光源装置；41第一线性扫描装置；42第二线性扫描装置；43分光镜；44待测物体；45底座平台；46主成像装置；461主成像装置的光轴；47侧成像装置；471侧成像装置的光轴；48光源装置。
具体实施例方式
以下将举出较佳实施例以详细说明本发明双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的详细手段、动作方式、达成功效以及本发明的其它技术特征。
图2A与图2B为本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的一较佳实施例示意图，其主要由一正视角线性扫描装置21、一斜视角线性扫描装置22以及一光源装置23所组成。如图所示，其中待检测物体24固定于底座平台25之上，正视角线性扫描装置21设置于距离该待检测物体24上方有一适当的距离，此正视角线性扫描装置21上则装有一到多个主成像装置26。主成像装置26为线扫描相机(line-scan camera)，其中的感光组件可为CCD感光组件或CMOS感光组件，其用来接收自待测物体24反射后的光线以成像于其感光组件中。主成像装置26亦可为一般面扫描(Area scan)CCD相机或面扫描(Area scan)CMOS相机。主成像装置26的光轴261垂直，或约略垂直该底座平台25，且其镜头乃对准待检测物体24，此外，藉由一驱动装置(图中未标示)可使此正视角线性扫描装置2 1与光源装置23及斜视角线性扫描装置22同步运动，在相对于底座平台25的一平面上进行平行等速直线运动进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定正视角线性扫描装置21、光源装置23及斜视角线性扫描装置22不动，再藉由一驱动装置驱动底座平台25，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
斜视角线性扫描装置22上装有一到多个斜视角成像装置27，此斜视角线性扫描装置22相对于正视角线性扫描装置21倾斜有一角度θ，而斜视角成像装置27的光轴271与该主成像装置26的光轴261间的夹角即为θ，该θ约略为40至80度角，其镜头乃斜视角对准待检测物体24，并与主成像装置26的镜头对准同一区域。此外，藉由一驱动装置(图中未标示)可使此斜视角线性扫描装置22与正视角线性扫描装置21及光源装置23同步运动，在相对于该底座平台的一平面上进行平行等速直线运动；亦可改为固定正视角线性扫描装置21、光源装置23及斜视角线性描装置22不动，再藉由一驱动装置(图中未标示)，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
光源装置23用来提供待检测物体所需的光源，此光源装置23相对于该正视角线性扫描装置倾斜有一φ角，该φ角可大于或小于该θ角，且其可藉由一驱动装置(图中未标示)可使此光源装置23与斜视角线性扫描装置22及正视角线性扫描装置21同步运动，在相对于该底座平台的一平面上进行平行等速直线运动，亦可改为固定正视角线性扫描装置21、光源装置23及斜视角线性描装置22不动，再藉由一驱动装置(图中未标示)，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
请参考图3A及图3B所示的本发明双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置用于检测时的示意图，若有一突起外来物241落于待测物体24上方，则利用一斜向光源23所发出的光线，可将外来物241投影于待测物体24表面而形成一阴影242，此时由主成像装置26所感应的影像中，I区将呈现阴暗状态而II区将呈现光亮的状态。若如图3B所示，待测物体24上方的缺陷为一凹陷结构241’，则经由斜向光源23所照射后，其直接被照射的区域乃呈现亮部242’，在主成像装置26所感应的影像中，I区将呈现光亮状态而II区则会呈现阴暗状态。由此可知，藉由主成像装置26所得到的暗部、亮部甚至亮度分布情况，便可以判断待测物体24表面缺陷为凸出亦或是凹陷。此外，结合由主成像装置26所感测得到的正视角截面加上经由斜视角成像装置27所感测得到的待测物体的斜视截面，还可估算(estimate)待测物体表面外来物甚至是待测物本身表面轮廓的高度分布。而由此两样成像装置所得到的影像经由适当的交叉运算后，亦能估算其三维形貌的影像进而推算出其待测物体表面外来物的大致体积、大致的截面形状与高度。
在本发明的又一较佳实施例中，正视角线性扫描装置21与斜视角线性扫描装置22可利用一连结装置将其连结为一体，并藉由同一驱动装置于其所在的平面上同时进行平行等速直线运动。而斜视角线性扫描装置22亦可与光源装置23经由一连结装置将其连结为一体，藉由同一驱动装置于其所在的平面上同时进行平行等速直线运动。亦可为将正视角线性扫描装置21、斜视角线性扫描装置22及光源装置23连结为一体，并藉由同一驱动装置于其所在的平面上，并相对于底座平台25同时进行平行等速直线运动，此时底座平台处于固定不动状态，以完成双视角的线性扫描；另外，底座平台25亦可于其所处的相对于该底座平台上方的扫描装置平面上进行平行等速直线运动，此时位于底座平台25上方的扫描装置处于固定状态，以完成双视角的线性扫描。
此外，光源装置亦可以整合至斜视角成像装置27上，其可针对斜视角成像装置27形成一同轴光源(coaxial lighting)，如图4A所示，利用一分光镜(beamsplitter)28斜放于斜视角成像装置27接收端的前方，而由一侧边光源装置23’所发出的光线入射至分光镜28并经由其部份反射后，光线进行的方向可转为与斜视角成像装置27的光轴同向以形成同轴光源。如此一来除了可以提供正视角线性扫描装置21所需的斜向光源外，亦可提供斜视角成像装置27一同轴光源，以避免因光源入射角与斜视角角度不同所形成的侧向阴影及散射会进而增加影像判断的复杂度，如图4B所示。其中较佳者，分光镜28的透射率可约略为50％，其除了可提供半反射镜功能使得侧边光源装置23’所发出光源得以转向入射至待测物体表面外，自待测物体表面反射的光线亦可穿透此分光镜28以进入并成像于斜视角成像装置27中。
请参见图5所示的本发明双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的又一实施例。本实施例主要由一第一线性扫描装置31、一第二线性扫描装置32以及一反射镜组33所组成。其中待检测物体34乃固定于底座平台35的上，而第一线性扫描装置31则设置于距离该待检测物体34上方有一适当的距离，此第一线性扫描装置31上还装有一到多个主成像装置36。主成像装置36的光轴361垂直，或约略垂直该底座平台35，且其镜头乃正视角对准待检测物体34，此外，藉由一驱动装置(图中未标出)可使此第一线性扫描装置31与光源装置38及第二线性扫描装置32及反射镜组33同步运动，在相对于底座平台35的一平面上进行平行等速直线运动进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定第一线性扫描装置31、光源装置38及第二线性扫描装置32及反射镜组33不动，再藉由一驱动装置(图中未标示)驱动底座平台35，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
第二线性扫描装置32包含至少一侧成像装置37，此一第二线性扫描装置32设置于该第一线性扫描装置31旁边并与其相平行，而侧成像装置37的光轴371与该主成像装置36的光轴361亦可以约略互相平行(may be approximatelyparallel)，该侧成像装置37正对于该底座平台35方向的顶端则装有一同轴光源装置38，此外，藉由一驱动装置(图中未标示)可使此第二线性扫描装置32与光源装置38及第一线性扫描装置31及反射镜组33同步运动，在相对于底座平台35的一平面上进行平行等速直线运动进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定第一线性扫描装置31、光源装置38及第二线性扫描装置32及反射镜组33不动，再藉由一驱动装置(图中未标示)驱动底座平台35，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
反射镜组33则设置于侧成像装置37与待测物体34之间，其落于光轴371的光路径上并倾斜有一适当的角度，自同轴光源装置38所发出的光线经由反射镜组33反射后，可以一入射角θ射向该待检测物体34，如此便可达成与上述的较佳实施例中相同的功能。
同样地，在此一较佳实施例中，第一线性扫描装置31与第二线性扫描装置32可利用一连结装置将其连结为一体，并藉由同一驱动装置分别于其所在的相对于底座平台35的平面上同时进行平行等速直线运动，此时底座平台处于固定不动状态，以完成双视角的线性扫描。而第二线性扫描装置32亦可与反射镜组33经由一连结装置将其连结为一体，藉由同一驱动装置分别于其所在的相对于底座平台35的平面上同时进行平行等速直线运动。另外，底座平台35亦可于其所处的相对上方扫描装置的平面上进行平行等速直线运动，此时位于底座平台上方的扫描装置处于固定不动状态，以完成双视角的线性扫描。
请参见图6所示的本发明一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置的又一较佳实施例的结构示意图。如图所示，本实施例主要由一第一线性扫描装置41、一第二线性扫描装置42、一分光镜(beam splitter)43以及一光源装置48所组成。其中待检测物体44乃固定于底座平台45上，而第一线性扫描装置41则设置于距离该待检测物体44上方有一适当的距离，此第一线性扫描装置41上还装有一到多个主成像装置46。主成像装置46的光轴461垂直，或约略垂直该底座平台45，且其镜头乃正视角对准待检测物体44。此外，藉由一驱动装置(图中未示出)可使此第一线性扫描装置41与光源装置48及第二线性扫描装置42及分光镜43同步运动，在相对于底座平台45的一平面上进行平行等速直线运动进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定第一线性扫描装置41、光源装置48及第二线性扫描装置42及分光镜43不动，再藉由一驱动装置(图中未示出)驱动底座平台45，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
第二线性扫描装置42包含至少一侧成像装置47，此一第二线性扫描装置42设置于该第一线性扫描装置41旁边并与其相平行，而侧成像装置47的光轴471与该主成像装置46的光轴461则约略互相平行(may be approximately parallel)。此外，藉由一驱动装置(图中未标示)可使此第二线性扫描装置42与光源装置48及第一线性扫描装置41及分光镜43同步运动，在相对于底座平台45的一平面上进行平行等速直线运动进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定第一线性扫描装置41、光源装置48及第二线性扫描装置42及分光镜43不动，再藉由一驱动装置(图中未标示)驱动底座平台35，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
光源装置48相对于该侧成像装置47正视角的光轴471倾斜有一适当的角度，该光源装置48可提供一侧向光线来照射该待检测物体，且藉由一驱动装置(图中未示出)可使此第二线性扫描装置42与光源装置48及第一线性扫描装置41及分光镜43同步运动，在相对于底座平台45的一平面上进行平行等速直线运动进而完成双视角的线性扫描；亦可改为固定第一线性扫描装置41、光源装置48及第二线性扫描装置42及分光镜43不动，再藉由一驱动装置(图中未示出)驱动底座平台35，使其底座平台相对于上方固定不动装置进行平行等速直线运动，以完成双视角的线性扫描。
分光镜43设置于侧成像装置47与待测物体44之间，且光源装置48所发射的侧向光线可部份穿透此分光镜43以一入射角θ射向待检测物体44。此分光镜43可为一半穿透半反射镜，亦即其透射率与反射率可分别约略为50％。此分光镜43倾斜有一适当的角度，可使入射待检测物体44后的反射光线经由该分光镜43部份反射后，沿着光轴471进入该侧成像装置47，如此便可达成与上述的较佳实施例中相同的功能，而光源装置48所提供的侧向光线在此即作为一侧向的同轴光源之用。
同样地，在此一较佳实施例中，第一线性扫描装置41与第二线性扫描装置42可利用一连结装置将其连结为一体，并藉由同一驱动装置分别于其所在的相对于底座平台45的平面上同时进行平行等速直线运动，此时底座平台处于固定不动状态，以完成双视角的线性扫描。而第二线性扫描装置42亦可与分光镜43经由一连结装置将其连结为一体，藉由同一驱动装置于其所在的相对于底座平台45的平面上同时进行平行等速直线运动。另外，底座平台45亦可于其所处的相对上方扫描装置的平面上进行平行等速直线运动，此时位于底座平台上方的扫描装置处于固定不动状态，以完成双视角的线性扫描。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施范围。凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰的，皆应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，包含一正视角线性扫描装置，其包含有至少一主成像装置，该正视角线性扫描装置相距固定于一底座平台上方的一待检测物体有一适当的高度，而该主成像装置的光轴则大致垂直该底座平台，此外，该正视角线性扫描装置与该底座平台进行水平方向的相对直线运动，以提供线性扫描的机制；一斜视角线性扫描装置，其包含有至少一侧成像装置，该侧成像装置相对于该主成像装置正视角倾斜有一第一倾斜角，而该侧成像装置的光轴与该主成像装置的光轴间的夹角即为该第一倾斜角，此外，该斜视角线性扫描装置与该底座平台可进行水平方向的相对直线运动，以提供线性扫描的机制；以及一光源装置，用来照射该待检测物体，该光源装置相对于该主成像装置正视角的光轴倾斜有一第二倾斜角，且该光源装置与该底座平台进行水平方向的相对直线运动。
2.如权利要求1所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该第一倾斜角介于40度角至80度角之间。
3.如权利要求1所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该光源装置可整合于该侧成像装置面向该待检测物体方向的前端，使其所发射出的光源对该侧成像装置形成一同轴光源，而使该第二倾斜角等于该第一倾斜角。
4.如权利要求1所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该底座平台在其所位于的平面上进行直线运动。
5.如权利要求1所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该正视角线性扫描装置、该斜视角线性扫描装置与该光源装置可于其所位于的平面上进行同步、平行、等速的直线运动。
6.如权利要求1所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该正视角线性扫描装置、该斜视角线性扫描装置以及该光源系统利用一连结装置将其整合为一体。
7.一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，包括一第一线性扫描装置，包含至少一主成像装置，该第一线性扫描装置相距固定于一底座平台上方的一待检测物体有一适当的高度，而该主成像装置的光轴则大致垂直该底座平台，此外，该正视角线性扫描装置与该底座平台进行水平方向的相对直线运动，以提供线性扫描的机制；一第二线性扫描装置，其包含至少一侧成像装置，该第二线性扫描装置设置于该第一线性扫描装置旁边适当的位置并与其约略平行，且该侧成像装置相对该底座平台方向的顶端装有一同轴光源装置，此外，该第二线性扫描装置与该底座平台可进行水平方向的相对直线运动，以提供线性扫描的机制；以及一反射镜组，其设置于该侧成像装置与该待测物体之间，该反射镜组倾斜有一适当的角度，使该侧成像装置及该同轴光源的光轴经由该反射镜组反射后，以一入射角射向该待检测物体，此外，该反射镜组与该底座平台进行水平方向的相对直线运动。
8.如权利要求7所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该入射角介于40度角至80度角之间。
9.如权利要求7所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该底座平台可于其所位于的平面上进行直线运动。
10.如权利要求7所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该第一线性扫描装置、该第二线性扫描装置与该反射镜组可于其所位于的平面上进行同步、平行、等速的直线运动。
11.如权利要求7所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该第一线性扫描装置、该第二线性扫描装置以及该反射镜组利用一连结装置将其整合为一体。
12.一种双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，包括一第一线性扫描装置，包含有至少一主成像装置，该第一线性扫描装置相距固定于一底座平台上方的一待检测物体有一适当的高度，而该主成像装置的光轴则大致垂直该底座平台，此外，该正视角线性扫描装置与该底座平台可进行水平方向的相对直线运动，以提供线性扫描的机制；一第二线性扫描装置，包含有至少一侧成像装置，该第二线性扫描装置设置于该第一线性扫描装置旁边适当的位置并与其约略平行，此外，该第二线性扫描装置与该底座平台可进行水平方向的相对直线运动，以提供线性扫描的机制；一光源装置，其相对于该侧成像装置正视角的光轴倾斜有一适当的角度，该光源装置可提供一侧向光线来照射该待检测物体，且其与该底座平台进行水平方向的相对直线运动；以及一分光镜组，其设置于该侧成像装置与该待测物体之间，且该光源装置所发射的侧向光线可部份穿透该分光镜组以一入射角射向该待检测物体，而该分光镜组系倾斜有一适当的角度，可使入射该待检测物体后的反射光线经由该分光镜组部份反射后，沿着侧成像装置正视角的光轴进入该侧成像装置，此外，该分光镜组与该底座平台系可进行水平方向的相对直线运动。
13.如权利要求12所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该入射角介于40度至80度之间。
14.如权利要求12所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中该底座平台可于其所位于的平面上进行直线运动。
15.如权利要求12所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中第一线性扫描装置、第二线性扫描装置、光源装置以及分光镜组可于其所位于的平面上进行同步、平行、等速的直线运动。
16.如权利要求12所述的双视角的三维形貌影像线性扫描检测装置，其中第一线性扫描装置、第二线性扫描装置、光源装置以及该分光镜组利用一连结装置将其整合为一体。
全文摘要
本发明公开了一种双视角(Dual view angles)的三维形貌影像线性扫描检测装置，包含一正视角线性扫描装置、一斜视角线性扫描装置以及一光源装置。通过由正视角线性扫描装置所感测得到的正视角截面影像加上经由斜视角线性扫描装置所感测得到的待测物体的斜视角截面影像，即可推算得知待测物体表面的表面缺陷的高度分布，例如外来物(foreign materials)，凸起(extrusion)，凹陷(pin holes)甚至是待测物本身表面轮廓的高度分布。而由此两样线性扫描装置所得到的双重影像经由适当的运算后，更能估算待测物体其表面外来物的三维形貌影像，包含估算出表面外来物的其大致的体积与大致的截面形状与高度。此外，由光源装置所形成的斜向光源所形成的外来物的阴影更可使正视角线性扫描装置轻易地判断外来物的型态是属于凸起结构亦或是凹陷结构。
文档编号G01B11/00GK1677049SQ200410029680
公开日2005年10月5日 申请日期2004年3月31日 优先权日2004年3月31日
发明者钱家錡 申请人:晶彩科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
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