显微扫描装置的制作方法

本实用新型是有关一种显微扫描装置，特别是一种自动化显微扫描装置。

背景技术：

一般而言，物件边缘的细微变化需透过人工操作显微镜并以人眼观察，进行检测及分析。

然而，藉由人工操作显微镜检测的传统检测方式，容易具有检测速度较慢以及由于人眼疲劳所产生的误判等等缺点。

综上所述，提供自动化显微扫描装置便是目前极需努力的目标。

技术实现要素：

本实用新型提供一种显微扫描装置，其是利用撷像机构以及物件驱动机构，在同轴照明下驱动物件移动或转动，以扫描物件的影像。藉此，显微扫描装置可自动扫描检测物件边缘的轮廓影像及其细微变化，此外，更可透过影像处理单元以及软件分析，自动判定物件边缘的品质，从而大幅缩短检测时间与人力成本。

本实用新型一实施例的显微扫描装置，包含一撷像机构以及一物件驱动机构。撷像机构包含一分光元件、一感光元件、一成像镜、一显微物镜以及一光源。分光元件具有一第一光路、一第二光路以及一第三光路。感光元件设置于第一光路上，且感光元件撷取一物件的一影像，其中物件设置于第二光路上。成像镜设置于第一光路上，且成像镜汇聚来自物件的一影像光，其中成像镜设置于感光元件与分光元件之间。显微物镜设置于第二光路上，且显微物镜汇聚来自物件的影像光，其中显微物镜设置于分光元件与物件之间。光源设置于第三光路上，且光源提供一照明光至分光元件。其中，照明光沿第三光路以及第二光路到达物件，且影像光沿第二光路以及第一光路到达感光元件。物件驱动机构驱动物件移动或转动，以供感光元件扫描物件。

以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为一示意图，显示本实用新型一实施例的显微扫描装置。

图2为一示意图，显示本实用新型另一实施例的显微扫描装置。

图3为一示意图，显示本实用新型一实施例的显微扫描装置。

图4为一示意图，显示本实用新型另一实施例的显微扫描装置。

图5为一示意图，显示本实用新型一实施例的显微扫描装置。

图6为一示意图，显示本实用新型另一实施例的显微扫描装置。

附图标记说明

1 撷像机构

10 分光元件

2 物件驱动机构、移动单元、转动单元

20 感光元件

22 平台

3 聚焦驱动机构

30 成像镜

40 显微物镜

50 光源

60 影像处理单元

A 物件

P1、P2、P3 光路

L1 照明光

L2 影像光

X 第一方向

Y 第二方向

Y1 中心轴

Z 第三方向

具体实施方式

以下将详述本实用新型的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本实用新型亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本实用新型的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本实用新型有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本实用新型可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本实用新型形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式之简洁。

请一并参照图1及图2，本实用新型的一实施例的显微扫描装置，包含一撷像机构1以及一物件驱动机构2。撷像机构1包含一分光元件10、一感光元件20、一成像镜30、一显微物镜40以及一光源50。分光元件10具有一第一光路P1、一第二光路P2以及一第三光路P3。

需说明者，图1中第一光路P1、第二光路P2以及第三光路P3之间的光路位置以及夹角等连结关系仅为例示说明，但不以此为限；举例而言，请参照图3，将第一光路P1以及第三光路P3相对于分光元件10的光路位置互相交换，仍可实施本实用新型的一种显微扫描装置，具有通常知识者当可自行修饰变换。

请继续参照图1，于一实施例中，感光元件20设置于第一光路P1上，且感光元件20撷取一物件A的一影像，其中物件A设置于第二光路P2上。举例而言，感光元件为一电荷耦合元件或一互补式金属氧化物半导体，但不限于此。举例而言，第一光路P1与第二光路P2呈180度，且来自物件A的一影像光L2透射分光元件10，亦即，影像光L2沿第二光路P2以及第一光路P1到达感光元件20，以供感光元件20产生物件A的影像。

成像镜30设置于第一光路P1上，且成像镜30设置于感光元件20与分光元件10之间。于一实施例中，成像镜30为一凸透镜，且成像镜30汇聚来自物件A的影像光L2。举例而言，成像镜30可为单一透镜或复合透镜，但不限于此。

显微物镜40设置于第二光路P2上，且显微物镜40设置于分光元件10与物件A之间。于一实施例中，显微物镜40为一凸透镜，且显微物镜40汇聚来自物件A的影像光L2。举例而言，显微物镜40可为单一透镜或复合透镜，但不限于此。

光源50设置于第三光路P3上，且光源50提供一照明光L1至分光元件10。举例而言，光源50为一发光二极管(LED)或一冷阴极管(CCFL)，用以提供同轴照明所需的光线。相较于一般扫描装置所采用的斜向照射光源，本实用新型透过分光元件10以及光源50，可提供同轴照明光L1以照射物件A，使物件A表面不会产生由于斜向照射所产生的阴影，因此本实用新型适用于检测物件表面或边缘的细微变化；反的，若采用传统的斜向照射光源，则所撷取的影像将受前述阴影影像的遮蔽与干扰，而无法正确检测物件表面及边缘的品质。于一实施例中，第三光路P3与第二光路P2间的夹角大于0度且小于180度，而不以90度为限，且分光元件10反射照明光L1至物件A。亦即，照明光L1沿第三光路P3以及第二光路P2到达物件A，以照明物件A而产生影像光L2。其中，影像光L2将沿着第二光路P2以及第一光路P1到达感光元件20，已如前述。

为了自动扫描检测物件边缘的轮廓影像及其细微变化，物件驱动机构2可透过移动或转动的方式驱动物件A，使物件A的一边缘保持于第二光路P2上，以供撷像机构1扫描并取得物件A边缘的影像。举例而言，物件驱动机构2可为一步进马达。请参照图1，于一实施例中，物件驱动机构2包含一移动单元2，其中物件A设置于移动单元2上。移动单元2驱动物件A沿着一第一方向X移动，以供感光元件20扫描物件A的边缘。请参照图5，于另一实施例中，物件驱动机构2更包含一平台22，且移动单元2驱动平台22沿着第一方向X移动，以供感光元件20扫描物件A的边缘。

请参照图2，于一实施例中，物件驱动机构2包含一转动单元2，其中物件A设置于转动单元上。转动单元2驱动物件A相对于一中心轴Y1旋转，使物件A的边缘以中心轴Y1为轴心转动，而逐步呈现于显微物镜40的视野范围内，以供感光元件20扫描物件A的边缘。其中，中心轴Y1平行于第二方向Y，第二方向Y与第一方向X相互垂直，且第二方向Y与第二光路方向P2相互垂直。

承上所述，请参照图4，显微扫描装置在完成扫描后，为了自动分析物件边缘的轮廓影像及其细微变化，于一实施例中，撷像机构1更包含一影像处理单元60。影像处理单元60与感光元件20电性连接，且影像处理单元60接收并分析物件A的影像，以产生一品质参数。举例而言，若物件A的边缘轮廓具有一破损缺陷，且超出品管规范所允许的规格，则物件A的品质参数为不合格(即定性分析)；反之，若物件A的边缘轮廓成型良好，且未检测出品管规范所不容许的缺陷，则其品质参数为佳；或，影像处理单元60可以针对品质参数进行定量分析以提供受检测物件的良率值，并自动产生生产周期良率统计表，藉此自动判定物件A边缘的品质，从而大幅缩短检测时间与人力成本。

请参照图6，于一实施例中，在物件驱动机构2驱动物件A的过程中，为了取得教佳的影像聚焦品质，显微扫描装置更包含一聚焦驱动机构3。聚焦驱动机构3与撷像机构1连接，且聚焦驱动机构3驱动撷像机构1沿一第三方向Z移动，使物件A保持于显微物镜40的焦点上，以取得最佳的影像成像品质，其中第三方向Z与第二光路P2相互平行。

综合上述，本实用新型的显微扫描装置，其是利用物件驱动机构驱动物件移动或转动，以供撷像机构在同轴照明下扫描物件的影像。藉此，显微扫描装置可自动扫描检测物件边缘的轮廓影像及其细微变化，此外，更可透过影像处理单元针对物件的影像，进行定性或定量分析并自动产生良率数据和统计报表，以自动判定物件边缘的品质，从而大幅缩短检测时间与人力成本。

以上所述的实施例仅是为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以此限定本实用新型的专利保护范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利保护范围内。