检测装置及检测方法与流程

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测装置及检测方法。

背景技术：

随着手机制造业的发展，对手机的要求越来越高，对工业检测的要求也增加。为了提高产品的集成度，手机制造过程中需要在屏幕上进行打孔，用于安装前置摄像头。在打孔的过程中，容易导致孔边缘出现划痕、裂纹等缺陷，因此需要对孔边缘进行检测。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种检测装置及检测方法。

第一方面，本申请提供一种检测装置，包括：

定位模块，用于对待测物的待测区域进行定位，以获取所述待测区域在二维平面内的位置信息；

第一检测模块，用于根据所述位置信息确定第一检测轨迹，以及根据所述第一检测轨迹获取所述待测区域的三维位置信息，所述三维位置信息包括至少一个点的三维坐标。

一个实现中，所述定位模块为成像装置，所述成像装置，用于对所述待测物进行成像，以获取所述待测物的第一图像，并根据所述第一图像确定所述位置信息；

或者，所述定位模块为三维坐标检测装置，且所述定位模块的视场大于所述第一检测模块的视场，所述三维坐标检测装置，用于检测所述待测物表面多个点的三维坐标，以获取所述位置信息。

一个实现中，检测装置还包括：第二检测模块，用于根据所述位置信息确定所述待测区域的第二检测轨迹，以及根据所述第二检测轨迹对所述待测区域进行检测，以获取所述待测区域的几何尺寸或表面缺陷。

一个实现中，所述第二检测模块为成像装置、形貌检测装置或膜厚检测装置。

一个实现中，所述定位模块的视场大于所述第二检测模块的视场。

一个实现中，所述第二检测模块，还用于在对所述待测区域进行检测过程中，根据所述三维位置信息对所述待测区域进行聚焦。

一个实现中，所述第二检测模块包括光源、镜头与探测器，所述光源发出的光束经所述待测物反射后被所述镜头接收；

所述探测器，用于探测所述镜头收集的光束。

一个实现中，检测装置还包括：

第一平移台，用于使所述镜头与所述待测物沿所述镜头光轴方向相对移动；

和/或，所述第一平移台，用于使所述探测器与所述待测物沿所述镜头光轴方向相对移动。

一个实现中，所述镜头为变焦镜头，所述变焦镜头的焦距可调。

一个实现中，检测装置还包括：

第二平移台，用于使所述第二检测模块与所述待测物沿平行于所述二维平面的方向相对移动。

一个实现中，检测装置还包括：

第三平移台，用于使所述待测物与所述第一检测模块沿平行于所述二维平面的方向相对移动。

一个实现中，所述第一检测模块为光谱共聚焦设备、激光测距设备、白光干涉设备、共聚焦成像设备中的其中一个。

一个实现中，所述待测区域包括多个定位点，所述位置信息包括多个定位点的二维坐标。

一个实现中，所述待测物为屏幕，所述屏幕中具有开口；所述待测区域为所述开口的边缘区域；

至少部分所述待测区域的表面具有膜层。

第二方面，本申请提供一种检测方法，包括：

对待测物的待测区域进行定位，以获取所述待测区域在二维平面内的位置信息；

根据所述位置信息确定所述待测区域的第一检测轨迹；

根据所述第一检测轨迹对所述待测区域进行第一检测，以获取所述待测区域的三维位置信息，所述三维位置信息包括至少一个点的三维坐标。

一个实现中，所述对待测物的待测区域进行定位，以获取所述待测区域在二维平面内的位置信息，包括：

对所述待测物进行成像，获取所述待测物的第一图像；

根据所述第一图像确定所述位置信息。

一个实现中，所述方法还包括：

根据所述位置信息确定所述待测区域的第二检测轨迹；

根据所述第二检测轨迹对所述待测区域进行第二检测，以获取所述待测区域的几何尺寸或表面缺陷信息。

一个实现中，应用于检测装置，所述检测装置包括第二检测模块，所述第二检测轨迹是所述第二检测模块确定的，所述第二检测是所述第二检测模块执行的；所述方法还包括：

在进行所述第二检测过程中，通过所述第二检测模块根据所述三维位置信息对所述待测区域进行聚焦。

一个实现中，所述待测区域包括多个子区域，所述三维位置信息包括所述多个子区域的三维坐标；

所述通过所述第二检测模块根据所述三维位置信息对所述待测区域进行聚焦，包括：通过所述第二检测模块分别对所述多个子区域进行聚焦，其中，对每个所述子区域进行聚焦具体实现方式有：根据所述子区域的三维坐标对所述子区域进行聚焦；

所述第二检测在所述对所述多个子区域聚焦完成后；所述对所述待测区域进行所述第二检测，包括：对所述多个子区域进行检测。

一个实现中，所述检测装置还包括第一平移台、镜头和探测器；所述根据所述子区域的三维坐标对所述子区域进行聚焦，包括：

根据所述子区域的三维坐标通过所述第一平移台调节第一距离和/或第二距离，实现对所述子区域表面进行聚焦，所述第一距离为所述镜头与所述待测物沿所述镜头光轴方向的相对距离，所述第二距离为所述探测器与所待测物沿所述镜头光轴方向的距离。

一个实现中，所述检测装置还包括第二平移台，所述第二平移台用于使所述第二检测模块与所述待测物沿平行于所述二维平面的方向相对移动；所述待测区域包括多个子区域；

所述根据所述第二检测轨迹对所述待测区域进行检测，包括：通过所述第二移动平台使所述待测物和所述第二检测模块沿所述第二检测轨迹相对移动，并通过所述第二检测模块依次对每个所述子区域进行检测，所述待测区域的表面缺陷信息包括每个所述子区域的表面缺陷信息。

可以看出，在本申请实施例中，先对待测物的待测区域进行定位，得到待测区域在二维平面内的位置信息，然后根据位置信息确定第一检测轨迹，以及根据第一检测轨迹得到待测区域的三维位置信息，实现了精准定位待测区域，进而提升后续对待测区域的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例的检测装置的结构示意图；

图2是本申请一个实施例的待测物的示意图；

图3为本申请另一个实施例的检测装置的结构示意图；

图4是本申请一个实施例提供的第二检测模块的结构示意图；

图5是本申请一个实施例提供的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明，应对理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为本申请一个实施例的检测装置的结构示意图。如图1所示，该检测装置包括定位模块10和第一检测模块20。

其中，定位模块10，用于对待测物的待测区域进行定位，以获取待测区域在二维平面内的位置信息；

第一检测模块20，用于根据所述位置信息确定第一检测轨迹，以及根据所述第一检测轨迹获取所述待测区域的三维位置信息，所述三维位置信息包括至少一个点的三维坐标。

其中，第一检测轨迹例如有圆形轨迹、蛇形轨迹等。

需要说明的是，本申请对定位模块10的结构以及连接关系不作限定，只要能对待测物的待测区域进行定位即可。本申请对第一检测模块20的结构以及连接关系不作限定，只要能获取到定位模块10确定的待测区域的位置信息，根据获取到的位置信息确定检测轨迹，以及根据检测轨迹获取待测区域的三维位置信息即可。

可选地，检测装置还包括载物台，该载物台用于承载待测物。

本实施例中，待测物为屏幕，屏幕中具有开口；待测区域为该开口的边缘区域；至少部分待测区域的表面具有膜层，如图2所示。

可选地，所述待测区域包括多个定位点，所述位置信息包括多个定位点的二维坐标。

其中，定位点是事先设置在待测区域上的标记点。例如，待测区域为圆孔，定位点可以是用户事先喷涂在圆孔上的标记点。

或者，待测区域包括多个子区域，定位点为子区域的中心点。例如，待测区域包括3个子区域，那么该多个定位点为3个子区域的中心点。

可选地，第一检测模块20为光谱共聚焦设备、激光测距设备、白光干涉设备、共聚焦成像设备中的其中一个。

具体的，当第一检测模块20为光谱共聚焦设备时，光谱共聚焦设备包括光谱光源和光谱探测器，光谱光源向待测物发射检测光，该检测光包括多个波长的检测光，不同检测光汇聚沿光谱共聚焦设备光轴方向的不同位置，检测光经过待测物反射形成信号光；光谱探测器用于检测不同波长的信号光的光强，并根据所述不同波长的信号光的光强确定待测区域的三维位置信息。

可以看出，在本申请实施例中，先通过定位模块对待测物的待测区域进行定位，得到待测区域在二维平面内的位置信息，然后通过第一检测模块根据位置信息确定第一检测轨迹，以及根据第一检测轨迹得到待测区域的三维位置信息，实现了精准定位待测区域，进而提升后续对待测区域的检测精度。

一个实现中，定位模块10为成像装置，该成像装置，用于对待测物进行成像，以获取所述待测物的第一图像，并根据所述第一图像确定所述位置信息。其中，当所述定位模块10为成像装置时，所述定位模块10的视场可以大于所述第一检测模块20的视场。

或者，所述定位模块10为三维坐标检测装置，且所述定位模块10的视场大于所述第一检测模块20的视场，所述三维坐标检测装置，用于检测所述待测物表面多个点的三维坐标，以获取所述位置信息。其中，所述三维坐标检测装置包括光谱共聚焦设备、激光测距设备、白光干涉设备、共聚焦成像设备中的其中一个。

一个实现中，如图3所示，检测装置还包括：第二检测模块30，用于根据所述位置信息确定所述待测区域的第二检测轨迹，以及根据所述第二检测轨迹对所述待测区域进行检测，以获取所述待测区域的几何尺寸或表面缺陷。具体的，本实施例中，所述第二检测轨迹用于对所述待测区域进行检测，以获取所述待测区域表面缺陷。

需要说明的是，本申请对第二检测模块30的结构以及连接关系不作限定，只要能获取定位模块10确定的位置信息，根据获取到的位置信息确定检测轨迹，以及根据检测轨迹对待测区域进行检测即可。

一个实现中，第二检测模块30为成像装置、形貌检测装置或膜厚检测装置。一个实现中，定位模块10的视场大于第二检测模块30的视场。

一个实现中，第二检测模块30，还用于在对待测区域进行检测过程中，根据所述三维位置信息对待测区域进行聚焦。

一个实现中，如图4所示，第二检测模块30包括光源31、镜头32与探测器33，光源31发出的光束经待测物返回后被镜头32接收；

探测器33，用于镜头32收集的光束。

其中，光源31为明场光源和/或暗场光源。所述暗场光源发射光束的方向与待测物表面法线的方位角不同于所述镜头32光轴的方向与待测物表面法线的方位角；所述明场光源发射光束的方向与所述镜头32光轴的方向关于待测物表面法线对称。

其中，探测器33为线阵电荷耦合器件(chargecoupleddevice，ccd)，或者时间延时积分电荷耦合器件(timedelayandintegra-tionchargecoupleddevices，tdiccd)。

其中，所述二维平面为所述探测器33感光面在待测物表面的共轭面。

其中，镜头32为变焦镜头，变焦镜头的焦距可调。或者，所述镜头32和探测器33中的一者或两者沿光轴方向可调。

需要说明的是，本申请对光源31、镜头32和探测器33的结构和连接关系不作限定，只要能使光源31发出的光束经待测物反射后被镜头32接收，探测器33能够探测镜头32收集的光束即可。

一个实现中，检测装置还包括：

第一平移台，用于使镜头32与待测物沿镜头32光轴方向相对移动。

和/或，第一平移台，用于使探测器33与待测物沿镜头32光轴方向相对移动。

具体的，所述第一平移台用于带动待测物移动，所述第一平移台用于带动镜头32移动，或所述第一平移台用于带动探测器33移动。

需要说明的是，本申请对第一平移台的结构以及连接关系不作限定，只要能使镜头32与待测物沿镜头32光轴方向相对移动，和/或使探测器33与待测物沿镜头32光轴方向相对移动即可。

一个实现中，检测装置还包括：

第二平移台，用于使第二检测模块30与待测物沿平行于所述二维平面的方向相对移动。

具体的，所述第二平移台用于带动待测物移动，或者所述第二平台用于带动第二检测模块30移动。

可选地，所述第二平移台包括第一平移单元和第二平移单元，所述第一平移单元用于使第二检测模块30与待测物沿平行于所述二维平面的第一平移方向移动；所述第二平移单元用于使第二检测模块30与待测物沿平行于所述二维平面的第二平移方向移动。

其中，所述第二平移方向与第一平移方向不平行，如所述第二平移方向与第一平移方向垂直。

需要说明的是，本申请对第二平移台的结构以及连接关系不作限定，只要能使第二检测模块30与待测物沿平行于所述二维平面的方向相对移动即可。

一个实现中，检测装置还包括：

第三平移台，用于使待测物与第一检测模块20沿平行于所述二维平面的方向相对移动。

具体地，所述第三平移台用于带动待测物移动，或者所述第三平台用于带动第一检测模块20移动。

可选地，所述第三平移台包括第三平移单元和第四平移单元，所述第三平移单元用于使第一检测模块20与待测物沿平行于所述二维平面的第三平移方向移动；所述第四平移单元用于使第一检测模块20与待测物沿平行于所述二维平面的第四平移方向移动。

其中，所述第四平移方向与第三平移方向不平行，如所述第四平移方向与第三平移方向垂直。

需要说明的是，本申请对第三平移台的结构以及连接关系不作限定，只要能使待测物与第一检测模块20沿平行于所述二维平面的方向相对移动即可。

图5为本申请一个实施例的检测方法的流程示意图。如图5所示，该检测方法包括以下步骤。

步骤501：检测装置对待测物的待测区域进行定位，以获取所述待测区域在二维平面内的位置信息。

步骤502：检测装置根据所述位置信息确定所述待测区域的第一检测轨迹。

步骤503：检测装置根据所述第一检测轨迹对所述待测区域进行第一检测，以获取所述待测区域的三维位置信息，所述三维位置信息包括至少一个点的三维坐标。

其中，步骤501可以是检测装置通过上述定位模块执行的，步骤502和步骤503可以是检测装置通过上述第一检测模块执行的。

其中，第一检测为三维坐标检测，对待测区域进行三维坐标检测，以获得待测区域的三维位置信息。

可选地，所述位置信息包括多个定位点的二维坐标，每个定位点对应一个编号，不同定位点对应的编号是不同的；检测装置根据所述位置信息确定所述待测区域的第一检测轨迹，包括：

检测装置按照第一预设顺序和所述多个定位点对应的编号，将所述多个定位点进行连线，得到所述第一检测轨迹。

其中，第一预设顺序例如有从小到大、从大到小等。

举例来说，假设位置信息包括3个定位点的二维坐标，这3个定位点分别是定位点1、定位点2和定位点3，定位点1的编号为1，定位点2的编号为2，定位点3的编号为3，假如预设顺序为从小到大，那么依次将定位点1、定位点2和定位点3进行连线，得到第一检测轨迹。

在一个实现中，所述检测装置为所述成像装置，检测装置对待测物的待测区域进行定位，以获取所述待测区域在二维平面内的位置信息，包括：

检测装置对所述待测物进行成像，获取所述待测物的第一图像；检测装置根据所述第一图像确定所述位置信息。

可选地，检测装置根据所述第一图像确定所述位置信息，包括：

检测装置解析所述第一图像，以得到所述待测区域的特征点；检测装置在所述二维平面内建立二维坐标系，得到所述待测区域的特征点的位置信息，进而得到所述待测区域的位置信息。

其中，所述二维平面为所述探测器感光面在待测物表面的共轭面。

其中，本实施例中，所述待测物为屏幕，所述屏幕中具有开口；所述待测区域为所述开口的边缘区域。

可以看出，在本申请实施例中，先对待测物的待测区域进行定位，得到待测区域在二维平面内的位置信息，然后根据位置信息确定第一检测轨迹，以及根据第一检测轨迹得到待测区域的三维位置信息，实现了精准定位待测区域，进而提升后续对待测区域的检测精度。

在一个实现中，所述方法还包括：

检测装置根据所述位置信息确定所述待测区域的第二检测轨迹；

检测装置根据所述第二检测轨迹对所述待测区域进行第二检测，以获取所述待测区域的几何尺寸或表面缺陷信息。具体的，本实施例中，获取所述待测区域表面缺陷信息。

其中，第二检测轨迹可以是检测装置通过上述第二检测模块执行的。第一检测轨迹与第二检测轨迹可以相同，也可以不相同，在此不作限定。

当第一检测轨迹与第二检测轨迹相同时，第二检测轨迹的确定方式与第一检测轨迹的确定方式一样，在此不再叙述。

当第一检测轨迹与第二检测轨迹不同时，所述位置信息包括多个定位点的二维坐标，每个定位点对应一个编号，不同定位点对应的编号是不同的；检测装置根据所述位置信息确定所述待测区域的第二检测轨迹，包括：

检测装置按照第二预设顺序和所述多个定位点对应的编号，将所述多个定位点进行连线，得到所述第二检测轨迹。

其中，第一预设顺序与第二预设顺序不同，第二预设顺序例如有从小到大、从大到小等。

举例来说，假设位置信息包括3个定位点的二维坐标，这3个定位点分别是定位点1、定位点2和定位点3，定位点1的编号为1，定位点2的编号为2，定位点3的编号为3，假如预设顺序为从大到小，那么依次将定位点3、定位点2和定位点1进行连线，得到第二检测轨迹。

其中，第二检测是检测装置通过第二检测模块执行的，第二检测模块为成像装置，第二检测为表面检测，对待测区域进行表面检测，以获得待测区域的至少一张第二图像，通过分析至少一张第二图像，以获得待测区域的几何尺寸或表面缺陷信息。

其中，所述定位模块的在待测区表面的视场大于所述第二检测模块在待测区表面的视场。

其中，表面缺陷信息例如有划痕、裂纹等。

在一个实现中，检测装置包括第二检测模块，第二检测轨迹是第二检测模块确定的，第二检测是第二检测模块执行的；所述方法还包括：

在进行第二检测过程中，检测装置通过第二检测模块根据所述三维位置信息对所述待测区域进行聚焦。

需要说明的是，所述至少部分所述待测区域的表面具有膜层。所述第一检测模块用于透过所述膜层检测膜层底部待测区表面的三维位置信息。所述第二检测模块根据所述三维位置信息对所述膜层检测膜层底部待测区表面进行聚焦。

可以看出，在本申请实施例中，在第二检测过程中，第二检测模块对待测区域进行聚焦，以提升第二检测的检测精度，进而获得更精准的待测区域的几何尺寸或更精准的待测区域的表面缺陷信息。

在一个实现中，所述待测区域包括多个子区域，所述三维位置信息包括所述多个子区域的三维坐标；

检测装置通过第二检测模块根据所述三维位置信息对所述待测区域进行聚焦，包括：检测装置通过第二检测模块分别对所述多个子区域进行聚焦，其中，对每个所述子区域进行聚焦具体实现方式有：根据所述子区域的三维坐标对所述子区域进行聚焦；

第二检测在所述对所述多个子区域聚焦完成后；所述对所述待测区域进行所述第二检测，包括：对所述多个子区域进行检测。

在一个实现中，检测装置还包括第一平移台、镜头和探测器；所述根据所述子区域的三维坐标对所述子区域进行聚焦，包括：

根据所述子区域的三维坐标通过所述第一平移台调节第一距离和/或第二距离，实现对所述子区域表面进行聚焦，所述第一距离为所述镜头与所述待测物沿所述镜头光轴方向的相对距离，所述第二距离为所述探测器与所述待测物沿所述镜头光轴方向的距离。

在一个实现中，检测装置还包括第二平移台，第二平移台用于使第二检测模块与待测物沿平行于所述二维平面的方向相对移动；待测区域包括多个子区域；

检测装置根据所述第二检测轨迹对所述待测区域进行第二检测，包括：检测装置通过第二移动平台使待测物和第二检测模块沿第二检测轨迹相对移动，并通过第二检测模块依次对每个所述子区域进行检测，所述待测区域的表面缺陷信息包括每个所述子区域的表面缺陷信息。

其中，当所述待测物为薄膜，所述第二检测模块为膜厚检测装置，例如反射光谱仪或椭偏仪时，所述待测区域的几何尺寸包括每个子区域的膜厚。

可以看出，在本申请实施例中，分区域对待测区域进行检测，可实现更精准的对待测区域进行检测，提升检测装置的检测精度。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请。本领域技术人员可以理解的是，本申请的检测装置不仅适用于实现晶圆检测，还适用于其它物品的检测。因而凡在本申请的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。