光学检测系统及其检测方法技术方案

一种光学检测系统及其检测方法。该光学检测系统包括光源、透镜群及透镜控制模组。光源用于发射光线照射物体。透镜群用于投射光源的光线成为准直矩形光。透镜控制模组用于切换透镜群，以改变准直矩形光的幅照度且调整准直矩形光在物体表面上的照射面积。在一实施例中，该光学检测系统可改善过热及低效率问题。

Optical detection system and detection method thereof

Optical detection system and detection method thereof. The optical detecting system comprises a light source, a lens group and a lens control module. A light source is used to emit light rays to illuminate objects. The light used to project the source of a lens becomes a collimated rectangular light. The lens control module is used for switching the lens group to change the amplitude illumination of the collimated rectangle light and to adjust the irradiation area of the collimated rectangle light on the object surface. In one embodiment, the optical detection system can improve overheating and low efficiency problems.

【技术实现步骤摘要】
光学检测系统及其检测方法
本专利技术涉及一种光学检测系统及其检测方法。
技术介绍
传统光学检测系统可检测及测量物体的缺陷。光学检测系统包括光源。在检测模式中，光源可借助增加电流的方式增强其发光辐照度。在测量模式中，光源可借助减少电流的方式减弱其发光辐照度。然而，增加电流的方式会导致过热及低效问题。
技术实现思路
本专利技术涉及一种光学检测系统及其检测方法，可改善过热及低效率问题。根据本专利技术一实施例，提出一种光学检测系统。光学检测系统包括一光源、一透镜群及一透镜控制模组。光源用于发射一光线照射一物体。透镜群用于投射光源的光线成为一准直矩形光。透镜控制模组用于切换透镜群，以改变准直矩形光的一幅照度且调整准直矩形光在物体的一表面上的一照射面积。根据本专利技术另一实施例，提出一种检测方法。检测方法包括以下步骤。提供上述的光学检测装置；以光源的光线照射物体；以及，透镜控制模组切换透镜群，以转换光线成入射到物体上的准直矩形光，其中准直矩形光在物体的表面上的辐照度及照射面积受到透镜控制模组的调整。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举数个实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：附图说明图1绘示依据本专利技术一实施例的光学检测系统的示意图；图2A绘示图1的透镜群的俯视图；图2B绘示图2A的第二模式下的第二型光的侧视图；图3A绘示图2A的凹透镜移动到另一位置的俯视图；图3B绘示图3A的第一模式下的更亮的第一型光的窄宽度的侧视图；图4A绘示依据本专利技术另一实施例的透镜群的俯视图；图4B绘示图4A的凹透镜移动至另一位置的俯视图；图5A绘示图4A的透镜群的侧视图；图5B绘示图4B的透镜群的侧视图；图6绘示依据本专利技术另一实施例的光学检测系统的方框图；图7绘示依据本专利技术一实施例的光学检测方法的流程图；图8绘示图3A的物体的示意图。具体实施方式图1绘示依据本专利技术一实施例的光学检测系统100的示意图。光学检测系统100包括发光模组110、影像撷取装置120及处理器130。发光模组110包括光源111、透镜控制模组112、透镜群113及固定件114(绘示于图2A上)。光源111可通过透镜群113发射光线L1至物体10。物体10例如是印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)。透镜控制模组112用于在第一模式与第二模式之间切换透镜群113。在第一模式中，光线L1在穿透透镜控制模组112后，转换成准直矩形光(collimatedrectangularshapedlight)且改变入射至物体10的光线L1的辐照度及照射面积。准直矩形光例如是第一模式下的第一型光L11及第二模式下的第二型光L12，其中第一型光L11与第二型光L12相异。因为第一型光L11的辐照度高于第二型光L12的辐照度，因此第一型光L11能够在第一模式下检测物体10的缺陷11。相较于在第一模式下的第一型光L11所撷取的影像，由影像撷取装置120在第二模式下的第二型光L12所撷取的影像M1具有较高的对比度，因此在第二模式下的第二型光L12能用于测量缺陷11的尺寸。影像撷取装置120在第一模式下可撷取物体10的影像M1。处理器130在第一模式下可通过影像M1检测物体10是否具有缺陷11，且在第二模式下测量缺陷11的尺寸。在本实施例中，透镜群113可将相同光线L1转换成第一模式下的第一型光L11及第二模式下的第二型光L12，因此光源111的数量可以是单个，其中第一型光L11与第二型光L12相异。图2A绘示图1的透镜群113的俯视图，而图2B绘示图2A的第二模式下的第二型光L12的侧视图。透镜群113包括依序排列的第一凸透镜1131、第二凸透镜1132、圆柱凸透镜1133及凹透镜1134。在本实施例中，第一凸透镜1131及第二凸透镜1132为非球面镜(asphericcondenserlens)。第一凸透镜1131可准直光源111的光线L1。第二凸透镜1132具有第二平面1132p及第二凸面1132c，其中第二凸面1132c面向第一凸透镜1131的第一凸面1131c。凹透镜1134配置于第二凸透镜1132与圆柱凸透镜1133之间。此外，圆柱凸透镜1133可受到固定件114固定。固定件114可阻挡杂光(spuriouslightray)。虽然图中未绘示，发光模组110还包括可阻挡杂光的透镜套筒，其中凹透镜1134可移动地配置在透镜套筒内。在第一凸透镜1131、第二凸透镜1132、圆柱凸透镜1133与凹透镜1134的配置下，光线L1在第二模式下可转换成第二型光L12，其中第二型光L12为准直矩形光。此外，凹透镜1134可在第二凸透镜1132与圆柱凸透镜1133之间移动，以调整在第二模式下的第二型光L12在物体10上的辐照度及照射面积P1的宽度W1。图3A绘示图2A的凹透镜1134移动到另一位置的俯视图，而图3B绘示图3A的第一模式下的更亮的第一型光L11的窄宽度的侧视图。凹透镜1134受控于透镜控制模组112，以移动至第二凸透镜1132与圆柱凸透镜1133之间的光轴OP(例如Z轴向)的任一位置，进而调整在第一模式下的第一型光L11在物体10上的照射面积P1的宽度W1。透镜控制模组112例如是机构、马达等。如图3B所示，凹透镜1134接近圆柱凸透镜1133，因此照射面积P1的宽度W1变得更小，而在第一模式下的第一型光L11变得更亮，以检测物体10的缺陷。在另一实施例中，凹透镜1134例如是电控变焦透镜(electricallytunable-focusinglens)。在此设计下，透镜控制模组112可控制电控变焦透镜的折射率，以将电控变焦透镜转变成如同图2A或图3A所示位置的凹透镜。如上所述，透镜群113可转换光线L1为准直矩形光且改变准直矩形光的辐照度及准直矩形光的照射面积，因此可不需对光源111的光线L1的辐照度及施加于光源111的电流进行控制。图4A绘示依据本专利技术另一实施例的透镜群213的俯视图，图4B绘示图4A的凹透镜1134移动至另一位置的俯视图，图5A绘示图4A的透镜群213的侧视图，而图5B绘示图4B的透镜群213的侧视图。具有共同光轴的透镜群213包括依序排列的第一凸透镜1131、第二凸透镜2132、圆柱凸透镜1133及凹透镜1134。在本实施例中，第二凸透镜2132为第一圆柱凸透镜，而圆柱凸透镜1133为第二圆柱凸透镜。此外，第二凸透镜2132以第二凸透镜2132的长轴平行于Y轴向的方式配置，而圆柱凸透镜1133以圆柱凸透镜1133的长轴平行于X轴向的方式配置，其中X轴向垂直于Y轴。此外，凹透镜1134的焦距(focallength)至少是第二凸透镜2132的焦距的负二倍，而圆柱凸透镜1133的焦距长于凹透镜1134的焦距。在第一凸透镜1131、第二凸透镜2132、圆柱凸透镜1133与凹透镜1134的配置下，光线L1在第二模式下可转换成第二型光L12，其中第二型光L12为准直矩形光。此外，凹透镜1134可沿第二凸透镜1132与圆柱凸透镜1133之间的共同光轴移动，以调整在第二模式下的第二型光L12在物体10上的辐照度及照射面积P1的宽度W1。如图4B所示，凹透镜1134受到控制，以沿着第二凸透镜2132的影像焦点(imagefocalpoint)(未绘示)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学检测系统，其特征在于，包括：一光源，用于发射一光线照射一物体；一透镜群，用于投射该光源的该光线成为一准直矩形光；以及一透镜控制模组，用于切换该透镜群，以改变该准直矩形光的一幅照度且调整该准直矩形光在该物体的一表面上的一照射面积。

【技术特征摘要】
2015.12.18 US 14/974,0051.一种光学检测系统，其特征在于，包括：一光源，用于发射一光线照射一物体；一透镜群，用于投射该光源的该光线成为一准直矩形光；以及一透镜控制模组，用于切换该透镜群，以改变该准直矩形光的一幅照度且调整该准直矩形光在该物体的一表面上的一照射面积。2.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，该透镜群沿一共同光轴配置，且该透镜群包括：一第一凸透镜，用于准直该光源的该光线；一第二凸透镜；一凹透镜；以及一圆柱凸透镜；其中，该凹透镜配置在该第二凸透镜与该圆柱凸透镜之间，且该凹透镜沿该共同光轴可移动地配置。3.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，该凹透镜受控于该透镜控制模组，以移动至该第二凸透镜与该圆柱凸透镜之间的一位置，进而改变该物体的该表面上的该辐照度及该照射面积。4.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，该透镜群用于在一第一模式与一第二模式之间切换，该准直矩形光在该第一模式转换成一第一型光，且在该第二模式转换成一第二型光，该光学检测系统更包括：一影像撷取装置，用于撷取该物体的一影像；以及一处理器，用于在该第一模式下通过该影像检测该物体是否具有一缺陷，以及在该第二模式下通过该影像测量该缺陷的一尺寸；其中，该第一型光的辐照度高于该第二型光的辐照度。5.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，更包括：一分光镜，配置于该光源与该物体之间，以将自该物体反射的该光线反射至一影像撷取装置。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴其霖，安国律多，罗安钧，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71