基于激光光源的光学检测系统及激光光学系统的制作方法

本发明涉及一种基于激光光源的光学检测系统及激光光学系统。

背景技术：

1、随着自动化工业的进展，自动光学检测(automated optical inspection,aoi)取代人工检测而普遍应用在工业生产中。而自动光学检测通常是利用摄影机取得目标物的表面图像后，再利用图像处理的技术来分析异常物体或图像异常等瑕疵。而荧光检测利用目标物内的有机物来产生荧光，可提供更高的检测质量，因此成为自动光学检测的选项之一。例如，透明胶体可通过胶体被照射激发光后所产生的荧光来明确凸显其样貌。

2、另外，在自动光学检测的光源使用上，由于激光光源可提供波长范围接近单一的光，使荧光产生的能量转换效率较高，因此激光光源可做为荧光检测较佳的光源。然而，基于激光具有良好的同调性，使得激光因在传递的过程中的干涉现象而容易在目标物上产生光斑(speckle)图案(即明暗不均匀的图案)。因此，使用激光光源导致图像质量不佳，进而影响图像分析后的检测结果。

技术实现思路

1、本发明的一目的提供一种基于激光光源的光学检测系统。

2、本发明的另一目的提供一种激光光学系统，其可有效降低激发光照射在目标物上的光斑现象，因此成像质量较佳，使检测结果的可靠度提高。

3、本发明的一实施例提供一种基于激光光源的光学检测系统，其包括至少一激光光源装置、至少一感测装置以及图像检测装置。经由照明光路，激光光源装置提供激光至目标物上，使目标物产生荧光。经由成像光路，感测装置接收自目标物产生的荧光，以产生荧光图像。图像检测装置连接至感测装置，用以接收并分析荧光图像，以获得荧光检测结果。

4、本发明的一实施例提供一种基于激光光源的光学检测系统，其包括物镜、激光光源装置、光源滤镜模块、线扫描摄影机、感测装置滤镜模块以及图像检测装置。物镜经由成像光路对目标物成像。经由照明光路，激光光源装置通过物镜提供激光至目标物上，使目标物产生荧光。经由所述照明光路，光源滤镜模块使激光的激发光波长成分通过至目标物上。经由所述成像光路，线扫描摄影机通过物镜接收自目标物上的荧光，以获得荧光图像。经由成像光路，感测装置滤镜模块使荧光的波长成分通过，藉以产生荧光图像。图像检测装置连接至线扫描摄影机，接收并分析所述荧光图像，以获得荧光检测结果。

5、本发明的一实施例提供一种激光光学系统，包括发光单元、匀化光纤以及高频振荡器。经由照明光路，发光单元提供激光至目标物上，使激光于感测装置上产生目标物图像。经由照明光路，匀化光纤接收并传输激光。高频振荡器设置在匀化光纤的入光端，并振动匀化光纤，藉以降低目标物图像上的光斑。

6、基于上述，在本发明的一实施例的光学检测系统及激光光学系统中，除了利用匀化光纤将激光进行匀化，还利用高频振荡器使激光在匀化光纤内的传递路径不固定，以抑制激光的干涉效应，进一步抑制了目标物图像上的光斑，使检测结果的可靠度提高。

技术特征：

1.一种基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述目标物包括半导体装置、半导体晶圆、半导体芯片、电路板、显示面板或其他含有有机物的物体。

3.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述激光光源装置包括多个侧光源，以不同的入射角度照射所述目标物，使所述目标物产生荧光。

4.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，还包含：

5.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，感测装置，经由所述照明光路，通过物镜系统或定焦镜系统接收自所述目标物产生的所述荧光，以产生所述荧光图像。

6.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述感测装置的类型包括线扫描摄影机和/或面扫描摄影机。

7.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，还包含：

8.根据权利要求1所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述激光光源装置包括：

9.根据权利要求8所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述发光单元包括高斯分布的激光光源。

10.一种基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述目标物包括半导体装置、半导体晶圆、半导体芯片、电路板、显示面板或其他含有有机物的物体。

12.根据权利要求10所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，还包含：

13.根据权利要求10所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述激光光源装置包括：

14.根据权利要求13所述的基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，所述发光单元包括高斯分布的激光光源。

15.一种激光光学系统，其特征在于，包括：

16.根据权利要求15所述的激光光学系统，其特征在于，所述发光单元包括高斯分布的激光光源。

17.根据权利要求15所述的激光光学系统，其特征在于，还包括：

18.根据权利要求17所述的激光光学系统，其特征在于，还包括：

技术总结
一种基于激光光源的光学检测系统，其包括至少一激光光源装置、至少一感测装置以及图像检测装置。经由照明光路，激光光源装置提供激光至目标物上，使目标物产生荧光。经由成像光路，感测装置接收自目标物产生的荧光，以产生荧光图像。图像检测装置连接至感测装置，用以接收并分析荧光图像，以获得荧光检测结果。一种激光光学系统亦被提出。

技术研发人员：林伯聪,黄冠勋,李岳龙,黄建文
受保护的技术使用者：由田新技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16