光学取像系统及光学检测系统的制作方法
【专利摘要】一种光学取像系统及光学检测系统，该光学取像系统用于对一待测物取像，包含一具有一入光端及一出光端的微分干涉装置，该待测物之光线由该入光端进入该微分干涉装置，经微分干涉后由该出光端发出；该光学取像系统还包含一线扫描取像装置，连接于该微分干涉装置的该出光端，撷取该出光端发出的光线而产生一线扫描影像。该光学检测系统包含该光学取像系统及一检测模块。通过该线扫描取像装置搭配该微分干涉装置，使所述感光元件排列的方向是平行该微分干涉装置能清楚成像的区域的延伸方向，而使取像全程被线型感光单元取像的视野均保持清楚的成像。
【专利说明】光学取像系统及光学检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学取像系统，特别是涉及一种线扫描式微分干涉的光学取像系统及光学检测系统。
【背景技术】
[0002]参阅图1，现有的微分干涉仪普遍用在人员观察微小粒子上，利用相位差之光学原理，而能在被观测物体之高低差异处产生具有灰阶值差异的影像。在自动光学检查(Automated Optical Inspection,AOI)系统中，微分干涉仪普遍是搭配面型电荷稱合元件(Charge-coupled Device, CO)),且使用 10 倍以上的物镜。
[0003]这是因为5倍以下的物镜，会有较大的视野，而产生如图1的成像，由于微分干涉仪的光学特性，造成图中(A)、(C)区中粒子虽清楚成像，但是(B)区的粒子无法清楚成像的现象。因此，如何使得使用微分干涉仪的自动光学检查系统，能够在搭配低倍率物镜而有较大视野的情况下，还能全部清楚成像，就成为一值得研究的主题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能适用于较大视野的光学取像系统。
[0005]本实用新型的目的在于提供一种能适用于较大视野的光学检测系统。
[0006]本实用新型光学取像系统，用于对一待测物取像，包含:
[0007]—微分干涉装置，具有一入光端及一出光端，该待测物之光线由该入光端进入该微分干涉装置，经微分干涉后由该出光端发出 '及
[0008]一线扫描取像装置，连接于该微分干涉装置的该出光端，撷取该出光端发出的光线而产生一线扫描影像。
[0009]较佳地，该光学取像系统还包含一自动追焦装置，与该线扫描取像装置信息连接，用于自动调整该微分干涉装置的该入光端与该待测物的距离。
[0010]较佳地，该自动追焦装置包括一连接该微分干涉装置的连接单元及一供放置该待测物的平台。
[0011]较佳地，该线扫描取像装置包括一具有多个感光元件的线型感光单元，所述感光元件沿一方向排列，排列的方向是平行该微分干涉装置能清楚成像的区域的延伸方向。
[0012]较佳地，该自动追焦装置的平台相对于该线扫描取像装置而将该待测物沿着垂直于感光元件排列方向的方向移动，使该线扫描取像装置逐步获取整个待测物之影像。
[0013]较佳地，该自动追焦装置的平台是以连续的移动来使该线扫描取像装置取得该待测物的全部影像。
[0014]较佳地，该微分干涉装置包括由该入光端往该出光端沿一光学轴依序排列设置的显微物镜、微分干涉棱镜、镜筒，及检偏镜，以及连接于该镜筒之一侧的偏振镜及光源。
[0015]本实用新型光学检测系统包含:
[0016]一光学取像系统，用于对一待测物取像，包括:[0017]一微分干涉装置，具有一入光端及一出光端，该待测物之光线由该入光端进入该微分干涉装置，经微分干涉后由该出光端发出，与
[0018]一线扫描取像装置，连接于该微分干涉装置的该出光端，撷取该出光端发出的光线而产生一线扫描影像 '及
[0019]一检测模块，电连接于该线扫描取像装置，该检测模块接收该线扫描影像，并进行比对检测。
[0020]本实用新型的有益效果在于:通过该线扫描取像装置搭配该微分干涉装置，使所述感光元件排列的方向是平行该微分干涉装置能清楚成像的区域的延伸方向，而使取像全程被线型感光单元取像的视野均保持清楚的成像。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是一影像图，说明现有技术；
[0022]图2是一部分分解示意图，说明本实用新型光学取像系统的一较佳实施例；
[0023]图3是一组合示意图，说明该较佳实施例；
[0024]图4是一影像图，说明该较佳实施例 '及
[0025]图5是一局部放大影像图，为图4中方框内的放大影像。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
[0027]参阅图2与图3，本实用新型光学取像系统用于对一待测物4取像，该光学取像系统之较佳实施例包含一微分干涉装置1、一线扫描取像装置2，及一自动追焦装置3。
[0028]该微分干涉装置I大体而言具有一入光端101及一出光端102，该待测物4之光线由该入光端101进入该微分干涉装置1，经微分干涉后由该出光端102发出，进入该线扫描取像装置2。在本实施例中，该微分干涉装置I包括由该入光端101往该出光端102沿一光学轴L依序排列设置的显微物镜11、微分干涉棱镜12、镜筒13，及检偏镜14，以及连接于该镜筒13之一侧的偏振镜15及光源16。
[0029]一并参阅图1，现有技术中，微分干涉仪能够清楚成像的较佳观测范围并非一个连续的范围，而是多个不连续的条状区域(如图1中的(A)区与(C)区)，各个条状区域沿一方向(如图1中的纵向)延伸，且分别沿相垂直的另一方向(图1中的横向)间隔排列，因此在现有技术中低倍率物镜的视野较容易超出单一个能够清楚成像的条状区域而涵盖到无法清楚成像的区域。
[0030]而本实施例之该线扫描取像装置2连接于该微分干涉装置I的该出光端102，撷取该出光端102发出的光线而产生一线扫描影像。详细而言，该线扫描取像装置2包括一具有多个感光元件211 (图2、3中仅以一个示意)的线型感光单元21，所述感光元件211沿一方向排列，排列的方向是平行该微分干涉装置I能清楚成像的区域的延伸方向。
[0031]本实用新型光学检测系统之较佳实施例则包含该光学取像系统及一检测模块(图未示)，该检测模块电连接于该线扫描取像装置2而接收该线扫描影像，其中检测模块较佳地可为一主机或一图像处理程序，通过主机或图像处理程序对该线扫描影像进行图像处理，较佳地可以影像比对检测之分析方式分析影像中是否有微小粒子成型，但前述图像处理仅为举例，本实用新型并非以此为限。
[0032]该自动追焦装置3包括一连接该微分干涉装置I的连接单元31及一供放置该待测物4的平台32，该自动追焦装置3与该线扫描取像装置2信息连接，而根据该线扫描取像装置2所接收的光线自动调整该微分干涉装置I的该入光端101与该平台32上的该待测物4的距离，使得该线扫描影像被清楚聚焦。其中，该连接单元31与该平台32如何进行移动非本实用新型重点，只要能控制该入光端101与该平台32上的该待测物4的距离即可。
[0033]该平台32还配合该线扫描取像装置2来移动该待测物4。该线扫描取像装置2 —次取像所得的影像，其中一边仅有I个画素，另一边的画素数量则视感光元件211的数量而定。该平台32相对于该线扫描取像装置2而将该待测物4沿着垂直于感光元件211排列方向的方向移动，使该线扫描取像装置2逐步获取整个待测物4之影像，借此，在取像的期间，只要被取像的区域能清楚成像，即可取得整体均清楚的影像，经实验证实，可取得如图
4、5(图4中方框之局部放大图)的影像，当中各区域的粒子均能清楚成像，并且影像之灰阶均匀度获得提升。
[0034]其中，不以需要该自动追焦装置3自动调整该入光端101与该平台32上的该待测物4的距离为限，在理想的状态下，只要一开始对焦完成，全程便皆能清楚成像，但在实际运作上，加入自动追焦之功能，可使效果更佳，因为平台32实际上有可能并非平整，或是与该线扫描取像装置2未能保持相同的角度，而待测物4亦可能有倾斜的情况。补充说明的是，该线扫描取像装置2能清楚成像的区域，其延伸方向是固定的(如维持在图1、4、5中的上下方向)，而其所在位置则会随入光端101与该平台32上的该待测物4的距离之不同而位移(如在图1、4、5中的左右方向上位移)，举例来说，该入光端101与该平台32上的该待测物4的距离减少时，该线扫描取像装置2能清楚成像的区域可能会向视野的左方位移。因此该自动追焦装置3可通过调整该距离而使取像全程被线型感光单元21取像的视野均保持清楚的成像，举例来说，该平台32在第一位置时该线扫描取像装置2能清楚成像，此时该入光端101与该平台32上的该待测物4的该距离为第一长度，当该平台32移动到第二位置时，可能因为平台32不平整、与该线扫描取像装置2未能保持相同的角度，或待测物4有倾斜的情况，使得该入光端101与该平台32上的该待测物4的该距离为第二长度，此时该自动追焦装置3便会调整使该入光端101与该平台32上的该待测物4的该距离回复成第一长度。
[0035]另一方向，由于该线扫描取像装置2 —次取像的范围相较于面扫描来说较小，使得平台32得以连续的移动来取得待测物4的全部影像，而使用面扫描时，中途反而需要停下来取像，然后再移至下一位置，因此使用该线扫描取像装置2还有更快速完成取像之功效。
[0036]综上所述，通过该线扫描取像装置2搭配该微分干涉装置1，使所述感光元件211排列的方向是平行该微分干涉装置I能清楚成像的区域的延伸方向，再通过该自动追焦装置3自动调整该入光端101与该平台32上的该待测物4的距离，而使取像全程被线型感光单元21取像的视野均可保持清楚的成像，故确实能达成本实用新型之目的。
[0037]以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型涵盖之范围内。
【权利要求】
1.一种光学取像系统，用于对一待测物取像，其特征在于，包含: 一微分干涉装置，具有一入光端及一出光端，该待测物之光线由该入光端进入该微分干涉装置，经微分干涉后由该出光端发出 '及 一线扫描取像装置，连接于该微分干涉装置的该出光端，撷取该出光端发出的光线而产生一线扫描影像。
2.根据权利要求1所述的光学取像系统，其特征在于:该光学取像系统还包含一自动追焦装置，与该线扫描取像装置信息连接，用于自动调整该微分干涉装置的该入光端与该待测物的距离。
3.根据权利要求2所述的光学取像系统，其特征在于:该自动追焦装置包括一连接该微分干涉装置的连接单元及一供放置该待测物的平台。
4.根据权利要求3所述的光学取像系统，其特征在于:该线扫描取像装置包括一具有多个感光元件的线型感光单元，所述感光元件沿一方向排列，排列的方向是平行该微分干涉装置能清楚成像的区域的延伸方向。
5.根据权利要求4所述的光学取像系统，其特征在于:该自动追焦装置的平台相对于该线扫描取像装置而将该待测物沿着垂直于感光元件排列方向的方向移动，使该线扫描取像装置逐步获取整个待测物之影像。
6.根据权利要求5所述的光学取像系统，其特征在于:该自动追焦装置的平台是以连续的移动来使该线扫描取像装置取得该待测物的全部影像。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的光学取像系统，其特征在于:该微分干涉装置包括由该入光端往该出光端沿一光学轴依序排列设置的显微物镜、微分干涉棱镜、镜筒，及检偏镜，以及连接于该镜筒之一侧的偏振镜及光源。
8.一种光学检测系统，其特征在于，包含: 一光学取像系统，用于对一待测物取像，包括: 一微分干涉装置，具有一入光端及一出光端，该待测物之光线由该入光端进入该微分干涉装置，经微分干涉后由该出光端发出，与 一线扫描取像装置，连接于该微分干涉装置的该出光端，撷取该出光端发出的光线而产生一线扫描影像；及 一检测模块，电连接于该线扫描取像装置，该检测模块接收该线扫描影像，并进行比对检测。
【文档编号】G01D21/00GK203759357SQ201420105222
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】高志豪, 江庆原, 邓亦书 申请人:由田新技股份有限公司