专利名称:撷取可挠曲物体表面影像的装置与方法
技术领域：
本申请是与撷取物体表面影像的装置与方法有关的发明，尤其是指与撷取可挠曲薄板材料的表面影像的装置与方法有关的发明。
背景技术：
目前，印刷电路板产业正日益蓬勃发展，其中的柔性电路板的占有率已逐年提升，因此，柔性电路板的检测工作，特别是表面缺陷的检测工作，乃日受重视。
目前的柔性电路板的表面缺陷检测工作多是通过光学影像撷取系统来撷取柔性电路板的表面影像，然后再经过比较与分析后以了解柔性电路板的品管状态。然而，因为在通过光学影像撷取系统中的光学镜头来撷取影像时，各光学镜头都存有一定的景深限制，因此，假使柔性电路板的翘曲程度超过光学镜头的景深，那么将会导致光学失焦而影像模糊，如此便无法顺利取得影像。由于柔性电路板是一种具可挠曲的薄板材料，因此目前在撷取柔性电路板的表面影像以利判断表面缺陷状态时，多需要先将柔性电路板的表面维持在具有一定水准的平整状态，进而才能通过影像撷取系统顺利地扫描表面并撷取影像。
目前，常用于使柔性电路板表面维持平整的方法有以下几类1.真空吸附法、2.玻璃压平法以及3.滚轮输送法等等；这些方法虽然都可以达到使柔性电路板表面维持平整的目的，但是却各自有着不同的限制与缺点，例如，当使用真空吸附法时，需要先架设价格高昂的真空吸附设备，而在操作的过程中又会发出扰人的噪音；若是使用玻璃压平法则是易发生影像品质受到干扰的现象；而在使用滚轮输送柔性电路板则是会发生抖振与偏移的现象，因此习用使柔性电路板表面维持平整的方法多需要高额的成本且检测效率多不理想。
另外，值得注意的是，上述的取像问题，并不是只有在针对柔性电路板的进行操作时会发生，举凡所有可挠曲薄板材料，例如，纸张、布匹、塑胶、金属或是其他物品的检查、测量以及品管工作等都可能会发生。
为了改善习用装置及方法在针对可挠曲薄板材料撷取表面影像时的种种缺点，并且有效提升检测效率，本申请申请人乃经悉心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，终研发出本申请的「撷取可挠曲物体表面影像的装置与方法」。
发明内容
就本申请的一方面而言，本申请乃提出了一种撷取可挠曲物体表面影像的装置，所述装置包含一机座；一可动式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述可动式支架上；一支撑柱，接于所述可动式支架；一第一夹持器，设于所述机座上；以及一第二夹持器；设于所述机座上。其中所述第一夹持器与所述第二夹持器位于所述可动式支架的不同侧。
根据上述构想，所述装置更包含一弹力调整器，所述弹力调整器控制所述第二夹持器的位置。
根据上述构想，所述装置更包含一光源系统，所述光源系统与所述可动式支架相连。
根据上述构想，其中所述支撑柱承载一待测物体。
根据上述构想，其中所述待测物体为一可挠曲薄板材料，且所述可挠曲薄板材料的两端分别藉所述第一夹持器与所述第二夹持器固定。
根据上述构想，其中所述可挠曲薄板材料为纸张、布匹、塑胶或是金属的其一。
根据上述构想，其中所述支撑柱将所述可挠曲薄板材料撑起以形成一受观测面。
根据上述构想，其中所述光源系统为一线型光源系统。
根据上述构想，其中所述取像装置为一线型取像装置。
根据上述构想，其中所述可动式支架、所述取像装置、所述支撑柱、以及所述光源系统同步移动。
根据上述构想，其中所述可动式支架的移动是通过人力或是机械来进行。
另外，本申请也提出了另一种撷取物体表面影像的装置，所述装置包含一机座；一固定式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述固定式支架上；一支撑柱，接于所述固定式支架；一第一滚轮装置，设于所述机座上；以及一第二滚轮装置；设于所述机座上。其中所述第一滚轮装置与第二滚轮装置位于所述固定式支架的不同侧。
根据上述构想，其中所述装置更包含一光源系统，所述光源系统与所述固定式支架相连。
根据上述构想，其中所述支撑柱承载一待测物体。
根据上述构想，其中所述待测物体为一可挠曲薄板材料，且所述可挠曲薄板材料的两端分别与所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置相连。
根据上述构想，其中所述可挠曲薄板材料为纸张、布匹、塑胶或是金属的其一。
根据上述构想，其中所述支撑柱将所述可挠曲薄板材料撑起以形成一受观测面。
根据上述构想，其中所述可挠曲薄板材料藉所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置的转动而发生移动。
根据上述构想，其中所述光源系统为一线型光源系统。
根据上述构想，其中所述取像装置为一线型取像装置。
此外，本申请还提出了另一种撷取可挠曲物体表面影像的装置，所述装置包含一机座；一线型光源系统，设于所述机座上；一线型取像装置，设于所述机座上；以及一支撑柱，设于所述机座，用以将一待测物体撑起以形成一观测表面。其中所述线型光源系统提供光线照射所述观测表面，而所述线型取像装置则接收所述观测表面的反射影像。
就另一方面而言，本申请也提出了一种撷取物体表面影像的方法，所述方法包含步骤a)架设一取像系统，所述取像系统包含一机座；一可动式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述可动式支架上；一支撑柱，接于所述可动式支架；一第一夹持器，设于所述机座上；一第二夹持器，设于所述机座上；以及一光源系统；b)将待测物体两端分别固定在所述第一夹持器与所述第二夹持器；c)利用所述支撑柱在所述第一夹持器与所述第二夹持器间撑起所述待测物体以形成一观测表面；d)由所述光源系统提供光线照射所述观测表面，并由所述取像装置接收所述观测表面的反射影像；以及e)沿着所述待测物体同步移动所述可动式支架，所述取像装置，所述支撑柱以及所述光源系统，并对所述待测物体的各部位的表面进行取像。
根据上述构想，其中所述光源系统为一线型光源系统。
根据上述构想，其中所述取像装置为一线型取像装置。
根据上述构想，其中所述待测物体为一可挠曲薄板材料。
就本申请的另一方面而言，本申请也提出了一种撷取物体表面影像的方法，所述方法包含步骤a)架设一取像系统，所述取像系统包含一机座；一固定式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述固定式支架上；一支撑柱，接于所述固定式支架；一第一滚轮装置，设于所述机座上；一第二滚轮装置，设于所述机座上；以及一光源系统；b)将待测物体两端分别与所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置相接；c)利用所述支撑柱在所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置间撑起所述待测物体以形成一观测表面；d)由所述光源系统提供光线照射所述观测表面，并由所述取像装置接收所述观测表面的反射影像；以及e)转动第二滚轮装置以使所述待测物体发生移动，并对所述待测物体的各部位的表面进行取像。
根据上述构想，其中所述光源系统为一线型光源系统。
根据上述构想，其中所述取像装置为一线型取像装置。
根据上述构想，其中所述待测物体为一可挠曲薄板材料。
就本申请的另一方面而言，本申请还提出了一种撷取物体表面影像的方法，所述方法包含步骤a)提供一线型光源系统；b)提供一线型取像装置；以及c)架设一支撑柱，用以将一待测物体撑起以形成一观测表面；d)由所述线型光源系统发出光线照射所述观测表面；以及e)利用所述线型取像装置接收所述观测表面的反射影像。
根据上述构想，其中所述待测物体为一可挠曲薄板材料。
本申请得通过下列图式及详细说明，俾得更深入的了解
图1为本申请的撷取可挠曲物体表面影像的装置示意图；以及图2为本申请的撷取可挠曲物体表面影像的另一装置示意图。
具体实施方式
本申请的撷取物体表面影像的装置与方法将可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得熟习本技艺的人士可以据以完成的。然本申请的实施并非可由下列实施例而限制其实施型态。
请参阅图1，其为本申请的撷取可挠曲物体表面影像的装置示意图。如图1所示，本实施例中的撷取可挠曲物体表面影像的装置1包含机座11、可动式支架12、取像装置13、第一夹持器14、第二夹持器15、支撑柱16、一弹力调整器17以及一光源18。在操作时，先将可挠曲薄板材料3的两端分别利用第一夹持器14以及第二夹持器15来固定，而支撑柱16则是用于在可挠曲薄板材料3上形成平整的受观测区域31。在实际操作时，可动式支架12与支撑柱16可以同步沿着可挠曲薄板材料3的设置方向而移动，以便确保支撑柱16上的受观测区域31位于取像装置13的取像位置，例如位于取像装置13的正下方。另外，弹力调整器17是用来控制第二夹持器15对于可挠曲薄板材料3的拉力，以使可挠曲薄板材料3尽可能平整，进而使受观测区域31能始终呈一局部平直狭长区域以利取像装置13进行取像。光源18则是提供取像装置13操作时所需要的光线。
另外，值得注意的是，在图1中所示的撷取可挠曲物体表面影像的装置1的可动式支架12乃是可通过人力或是机械力而沿着机座11移动；取像装置13是一个线型扫瞄式取像装置或是也可以是由多个线型扫瞄式装置组合而成；支撑柱16是长度超过该可挠曲薄板材料3的宽度的一圆柱，以利完全撑起受观测区域31；光源18则可以是一个线型光源，或是由多个线型光源所组成。在操作时，因为支撑柱16为一圆柱，且可挠曲薄板材料3乃已经被支撑柱16、第一夹持器14、第二夹持器15以及弹力调整器17的搭配而适度地被固定，因此受观测区域31将会是一个狭长取像区域，但就以线型扫瞄式取像装置13所组成的取像装置23而言，仍可视为一狭长平面，而不至于发生先前技艺中因为景深问题而引发的影像模糊失焦问题。
在操作时，先由光源18提供光线照射受观测区域31，接着取像装置13会再接收由受观测区域31所反射的光线，其中，当使用线型光源系统作为光源18，且受观测区域31已通过支撑柱16、第一夹持器14、第二夹持器15以及弹力调整器17的搭配而呈现一狭长区域时，使用者将可以轻易的通过以线型扫瞄式取像装置所组成的取像装置13而取得受观测区域31的表面影像；而若是在沿着可挠曲薄板材料3同步移动可动式支架12、取像装置13以及一光源18时，那么经过取像以及处理单元(未图示)的影像分析与比较后便可以获知与可挠曲薄板材料3表面有关的资讯。
请参阅图2，其为本申请的撷取可挠曲物体表面影像的装置另一示意图。如图2所示，本实施例中的撷取可挠曲物体表面影像的装置2包含机座21、固定式支架22、取像装置23、第一滚轮装置24、第二滚轮装置25、支撑柱26以及一光源27。在操作时，先将整卷的可挠曲薄板材料3的两端分别先固定在第一滚轮装置24与第二滚轮装置25，且其中支撑柱26乃用于撑起可挠曲薄板材料3以在可挠曲薄板材料3上形成一个平整的受观测区域31。在实际操作时，通过第二滚轮装置25与第一滚轮装置24对于可挠曲薄板材料3的拉展以及支撑柱26的支撑，受观测区域31将呈现一狭长区域以利取像装置23进行取像。其中值得注意的是，在操作时可通过转动第二滚轮装置25与第一滚轮装置24而将整卷的可挠曲薄板材料3由第一滚轮装置24慢慢依序拉引至第二滚轮装置25(假使一开始是先将整卷的可挠曲薄板材料3装在第二滚轮装置25，那么便是通过转动二滚轮装置25与第一滚轮装置24而将可挠曲薄板材料3由第二滚轮装置25慢慢依序拉引至第一滚轮装置24)。
另外，在图2中所示的撷取可挠曲物体表面影像的装置2的取像装置23是一个线型扫瞄式取像装置或是也可以是由多个线型扫瞄式装置组和而成；支撑柱26是长度多于可挠曲薄板材料3的宽度的一圆柱以利完全撑起受观测区域31；光源27则可以是一个线型光源，或是由多个线型光源所组成。在操作时，因为支撑柱26为一圆柱，且可挠曲薄板材料3乃已经被支撑柱26、第一滚轮装置24以及第二滚轮装置25的搭配而适度地被延展开，因此受观测区域31将会是一个局部平整的狭长取像区域，但是就利用线型扫瞄式取像装置而组成的取像装置23而言，仍可视为一狭长平面，因此本实施例不至于发生先前技艺中因为景深问题而引发的影像模糊失焦问题。
在操作时，同样是先由光源27提供光线照射受观测区域31，接着取像装置23会再接收由受观测区域31所反射的光线，其中，当使用线型光源系统作为光源27，且受观测区域31已通过支撑柱26、第一滚轮装置24以及第二滚轮装置25的搭配而呈现一狭长区域时，使用者将可以轻易的通过以线型扫瞄式取像装置所组成的取像装置23而取得受观测区域31的表面影像，进而在经过处理单元(未图示)的影像分析与比较后便可以获知与可挠曲薄板材料3表面有关的资讯。
请同时参阅本申请图1与图2，两图内容的差异主要在于在图1中是利用同步移动可动式支架12、取像装置13以及光源18而不移动可挠曲薄板材料3，而在图2中则是靠第二滚轮装置25与第1滚轮装置24的搭配而改变可挠曲薄板材料3的位置，进而达到观测所有可挠曲薄板材料3表面的效果。然而，因为本申请的撷取可挠曲物体表面影像的装置2是通过第一滚轮装置24与第二滚轮装置25的搭配而可让整卷的可挠曲薄板材料3依序的接受检测，因此本申请的撷取可挠曲物体表面影像的装置2乃可能直接应用在生产线上而有效减少无谓的成本花费。值得注意的是，只要支撑柱及取像装置与可挠曲薄板材料间有相对运动即可，故支撑柱及取像系统可维持静止，而通过移动可挠曲薄板材料来达成；或是支撑柱及取像系统同动而可挠曲薄板材料不动；或是两者都在动，只是运动速度不一，进而达成可挠曲薄板材料的所有表面的检测工作。
上述两个实施乃各自提出了一种具有支撑柱的撷取可挠曲物体表面影像的装置，而通过支撑柱与其他固定装置的拉展将使可挠曲薄板材料的待观测表面得以平整而降低取像误差的出现，另外，若是再搭配线型光源以及线型扫瞄式取像装置，那么前述实施例所取得的表面影像将可较习知技艺所取得的影像更为精确。另外，可以留意的是几乎所有可挠曲薄板材料，例如，纸张、布匹、塑胶、金属或是其他物品的检查、测量以及品管工作等都可能是本申请的应用范围。
另外，因为本申请的实施例乃可利用既有机座新增设一支撑柱，并利用线型扫描影像撷取系统搭配线型光源来撷取可挠曲薄板材料的局部狭长区域的影像而实施，因此，在实际应用时，可以针对目前的自动光学检测产业、精密量测产业以及其他传统产业中惯用的机座稍加改装便可适用。鉴于本申请可于利用既有机座的机构改装并搭配线型扫描影像撷取系统取像而实施，因此本申请实为一制作容易、成本低廉、节约能源、解析度更高的取像装置与方法。
本申请得由熟悉此技艺的人任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请范围所欲保护者。
权利要求
1.一种撷取物体表面影像的装置，包含一机座；一可动式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述可动式支架上；一支撑柱，接于所述可动式支架；一第一夹持器，设于所述机座上；以及一第二夹持器；设于所述机座上；其中所述第一夹持器与所述第二夹持器位于所述可动式支架的不同侧。
2.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于，更包含一弹力调整器，所述弹力调整器控制所述第二夹持器的位置。
3.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于，所述支撑柱承载一待测物体，而所述待测物体为一可挠曲薄板材料，且所述可挠曲薄板材料的两端分别藉所述第一夹持器与所述第二夹持器固定，其中所述可挠曲薄板材料为纸张、布匹、塑胶或是金属的其一；及/或所述支撑柱将所述可挠曲薄板材料撑起以形成一狭长平整受观测面。
4.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于所述取像装置为一线型取像装置；及/或所述可动式支架的移动是通过人力或是机械来进行。
5.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于，更包含一光源系统，所述光源系统与所述可动式支架相连，其中所述可动式支架、所述取像装置、所述支撑柱、以及所述光源系统同步移动；及/或所述光源系统为一线型光源系统。
6.一种撷取物体表面影像的装置，包含一机座；一固定式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述固定式支架上；一支撑柱，接于所述固定式支架；一第一滚轮装置，设于所述机座上；以及一第二滚轮装置；设于所述机座上；其中所述第一滚轮装置与第二滚轮装置位于所述固定式支架的不同侧。
7.根据权利要求
6所述的装置，其特征在于，所述支撑柱承载一待测物体，而所述待测物体为一可挠曲薄板材料，且所述可挠曲薄板材料的两端分别与所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置相连，其中所述可挠曲薄板材料为纸张、布匹、塑胶或是金属的其一；所述支撑柱将所述可挠曲薄板材料撑起以形成一狭长平整受观测面；及/或所述可挠曲薄板材料藉所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置的转动而发生移动。
8.根据权利要求
6所述的装置，其特征在于，所述装置更包含一光源系统，所述光源系统与所述固定式支架相连，而所述光源系统为一线型光源系统；及/或所述取像装置为一线型取像装置。
9.一种撷取物体表面影像的装置，包含一机座；一线型光源系统，设于所述机座上；一线型取像装置，设于所述机座上；以及一支撑柱，设于所述机座，用以将一待测物体撑起以形成一观测表面，其中所述线型光源系统提供光线照射所述观测表面，而所述线型取像装置则接收所述观测表面的反射影像。
10.一种撷取物体表面影像的方法，包含步骤a)架设一取像系统，所述取像系统包含一机座；一可动式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述可动式支架上；一支撑柱，接于所述可动式支架；一第一夹持器，设于所述机座上；一第二夹持器，设于所述机座上；以及一光源系统；b)将待测物体两端分别固定在所述第一夹持器与所述第二夹持器；c)利用所述支撑柱在所述第一夹持器与所述第二夹持器间撑起所述待测物体以形成一观测表面；d)由所述光源系统提供光线照射所述观测表面，并由所述取像装置接收所述观测表面的反射影像；以及e)沿着所述待测物体同步移动所述可动式支架，所述取像装置，所述支撑柱以及所述光源系统，并对所述待测物体的各部位的表面进行取像。
11.根据权利要求
10所述的方法，其特征在于所述光源系统为一线型光源系统；所述取像装置为一线型取像装置；及/或所述待测物体为一可挠曲薄板材料。
12.一种撷取物体表面影像的方法，包含步骤a)架设一取像系统，所述取像系统包含一机座；一固定式支架，设于所述机座上；一取像装置，设于所述固定式支架上；一支撑柱，接于所述固定式支架；一第一滚轮装置，设于所述机座上；一第二滚轮装置，设于所述机座上；以及一光源系统；b)将待测物体两端分别与所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置相接；c)利用所述支撑柱在所述第一滚轮装置与所述第二滚轮装置间撑起所述待测物体以形成一观测表面；d)由所述光源系统提供光线照射所述观测表面，并由所述取像装置接收所述观测表面的反射影像；以及e)转动第二滚轮装置以使所述待测物体发生移动，并对所述待测物体的各部位的表面进行取像。
13.一种撷取物体表面影像的方法，包含步骤a)提供一线型光源系统；b)提供一线型取像装置；以及c)架设一支撑柱，用以将一待测物体撑起以形成一观测表面；d)由所述线型光源系统发出光线照射所述观测表面；以及e)利用所述线型取像装置接收所述观测表面的反射影像。
专利摘要
本申请提出了与撷取可挠曲薄板材料表面影像有关的装置与方法，其中所述的装置具有机座、支架、取像装置、支撑柱、第一夹持装置、第二夹持装置以及光源系统。其中所述支撑柱用以将可挠曲薄板材料撑起以形成一个局部平直狭长区域，而取像装置便可即时扫描可挠曲薄板材料并撷取影像，接着再经过影像分析便可以取得与可挠曲薄板材料表面性质有关的资讯。
文档编号G01C11/00GK1991342SQ200510003570
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月30日
发明者石宇森 申请人:财团法人工业技术研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan