光学测量系统以及光学成像系统技术方案

本发明专利技术揭露一种光学测量系统以及光学成像系统。光学测量系统包含透镜模块、光源模块以及感光元件。透镜模块包含第一透镜组件以及第二透镜组件。第一透镜组件设置于第二透镜组件与物侧之间，且第一透镜组件与第二透镜组件共同具有光轴。光源模块设置于第一透镜组件与第二透镜组件之间，其中光源模块具有开口，光轴穿过开口，光源模块用以经第一透镜组件朝向物侧发出光线。感光元件位于透镜模块相对物侧的一侧，其中感光元件用以接收来自物侧经透镜模块与光源模块的开口的物体光线。在此光学测量系统中，光源模块可以在不影响物体光线的情况下尽量靠近的光轴，以提供接近光轴的光线。

【技术实现步骤摘要】
光学测量系统以及光学成像系统
本专利技术是关于一种光学测量系统以及光学成像系统。
技术介绍
近年来由于元件尺寸缩小，发展出许多自动化高精度检测设备，用来检测各种微小零件甚至是各种样品。这些检测设备通过检测待测样品反射的光线，来取得待测样品的信息。其中，如何将光源与感光元件皆设置于检测设备的光路上是重要的课题。在一部分检测设备中，往往设置有分光镜，借以耦合光源的光线传送路径与感光元件的接收光线的传送路径，以使反射光线能够有效地被感光元件撷取。然而，分光镜的设置往往会降低光线强度，致使光源的能量耗损严重。此外，由于光线传送路径的耦合过程中光源往往直接设置于光轴上，光源内的发光二极管晶粒可能产生影像，而可能在侦测过程中观察到鬼影。在另一部分检测设备中，将光源设置于检测设备的最前端，以就近地照射待测样品，并设置光源离轴以免遮挡待测样品反射光线。然而，此设计可能会导致光源的光线过斜而使反射光线落在感光元件的接收范围之外，造成无法感测的情况。
技术实现思路
本专利技术的部分实施方式提供一种光学测量系统，其设计光源模块具有开口，并将此光源模块设置于光学测量系统的孔径光栏的位置，使光源模块可以在不影响待测样品反射光线的情况下尽量靠近光学测量系统的光轴。如此一来，光源模块可以提供接近正向入射的光线，而使反射光线能落在感光元件的接收范围的内，且不会因为分光镜的使用而使能量耗损严重，也可避免因为光源直接设置于光轴上而产生鬼影的问题。此外，在部分情况下，待测样品表面不甚平整时，相较于完全正向入射的光线，此接近正向入射的光线其反射光线较容易落在感光元件的接收范围的内，有利于光学测量系统的侦测。本专利技术的部分实施方式提供一种光学成像系统，其设计光源模块具有开口，光源模块可以提供接近正向入射的光线，光源模块可透过透镜成像于待测物上。在部分情况下，待测样品表面过于不平整时，相较于完全正向入射的光线，此接近正向入射的光线所形成的辨识图案，有利于识别。本专利技术的部分实施方式中，光学测量系统包含透镜模块、光源模块以及感光元件。透镜模块包含第一透镜组件以及第二透镜组件。第一透镜组件设置于第二透镜组件与物侧之间，且第一透镜组件与第二透镜组件共同具有光轴。光源模块设置于第一透镜组件与第二透镜组件之间，其中光源模块具有开口，光轴穿过开口，光源模块用以经第一透镜组件朝向物侧发出光线。感光元件位于透镜模块相对物侧的一侧，其中感光元件用以接收来自物侧经透镜模块与光源模块的开口的物体光线。本专利技术的部分实施方式中，光学成像系统包含透镜模块以及光源模块。透镜模块设置于一待测物与一感光侧之间且具有光轴。光源模块设置于该透镜模块与该感光侧之间，光源模块具有开口，透镜模块的光轴穿过开口，光源模块用以将图像经透镜模块成像于待测物上，以使待测物将图像反射至感光侧。附图说明图1A为根据本专利技术的一实施方式的光学测量系统的示意图；图1B为图1A的光学测量系统的光源模块的正视图；图1C为图1B的光学测量系统的光源模块的剖面图；图1D为根据本专利技术的另一实施方式的光学测量系统的光源模块的剖面图；图2A为根据本专利技术的又一实施方式的光学测量系统的光源模块的正视图；图2B为图2A的光学测量系统的光源模块的操作示意图；图2C为根据本专利技术的再一实施方式的光学测量系统的光源模块的正视图；图3A为根据本专利技术的另一实施方式的光学测量系统的示意图；图3B为根据本专利技术的又一实施方式的光学测量系统的示意图；图3C为根据本专利技术的另一实施方式的光学测量系统的光源模块的示意图；图4A为根据本专利技术的再一实施方式的光学测量系统的示意图；图4B为根据本专利技术的另一实施方式的光学测量系统的示意图；图4C为根据本专利技术的又一实施方式的光学测量系统的示意图；图5A为根据本专利技术的一实施方式的光学成像系统的示意图；图5B为根据本专利技术的另一实施方式的光学成像系统的示意图。具体实施方式以下将以附图揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式为。图1A为根据本专利技术的一实施方式的光学测量系统100的示意图。光学测量系统100包含透镜模块110、光源模块120以及感光元件130。透镜模块110包含第一透镜组件112以及第二透镜组件114。第一透镜组件112设置于第二透镜组件114与物侧200之间，且第一透镜组件112与第二透镜组件114共同具有光轴O1。光源模块120设置于第一透镜组件112与第二透镜组件114之间，其中光源模块120具有开口122，光轴O1穿过开口122，光源模块120用以经第一透镜组件112朝向物侧200发出光线SL。感光元件130位于透镜模块110相对物侧200的一侧，其中感光元件130用以接收来自物侧200经透镜模块110与光源模块120的开口122的物体光线OL。光学测量系统100中设有孔径光栏(ApertureStop)于光学测量系统100中光束直径最小的位置，以限制经过透镜模块110的直径大小。于本实施方式中，第一透镜组件112与第二透镜组件114共焦，而形成共焦系统。孔径光栏(ApertureStop)即设置于第一透镜组件112与第二透镜组件114的共焦位置。于本专利技术的一或多个实施方式中，光源模块120置于光学测量系统100的孔径光栏(ApertureStop)位置。更精确而言，光源模块120的开口122的最窄部分是为孔径光栏。换句话说，光源模块120的开孔可作为光学测量系统100的光圈。在此，仅以双远心镜系统为例，但不应以此限制本专利技术的范围，光源模块120可以于其他系统中的孔径光栏的位置，同时达到照明与限制光路大小的功效。在侦测物侧200的待测物时，光源模块120提供光线SL给物侧200，光线SL经过第一透镜组件112而传到物侧200的待测样品上，经待测样品反射后，物体光线OL经过第一透镜组件112、光源模块120的开口122以及第二透镜组件114而传送至感光元件130，其中待测样品的表面信息可以透过透镜模块110而成像于感光元件130上，借以使感光元件130取得待测样品的信息。详细而言，于本专利技术的多个实施方式中，待测样品(位于物侧200)、透镜模块110、感光元件130的位置以及透镜模块110的内部元件设置可符合成像公式。在此，以薄透镜为例，将透镜模块110视为焦距为f的薄透镜，则为了达到成像的目的，待测样品以及感光元件130的配置满足薄透镜成像公式：u-1+v-1＝f-1。其中u为待测样品至此薄透镜的距离，v为感光元件130至此薄透镜的距离。实际应用上，由于透镜具有一定的厚度，且需考虑透镜组的厚度，因此不应以该薄透镜成像公式为限。本专利技术的多个实施方式中，一方面，通过设置具有开口122的光源模块120，使光源模块120的光线SL传送路径可以与感光元件130的接收物体光线OL的传送路径位在同一光路上，即光束的中心大致重合，光学测量系统100不会因为分光镜的使用而使能量耗损严重，也可避免因为光源直接设置于光轴O1上而产生鬼影的问题。另一方面，通过将光源模块120设置于光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学测量系统，其特征在于，包含：一透镜模块，包含：一第一透镜组件；以及一第二透镜组件，其中该第一透镜组件设置于该第二透镜组件与一物侧之间，且该第一透镜组件与该第二透镜组件共同具有一光轴；一光源模块，设置于该第一透镜组件与该第二透镜组件之间，其中该光源模块具有一开口，该光轴穿过该开口，该光源模块用以经该第一透镜组件朝向该物侧发出一光线；以及一感光元件，位于该透镜模块相对该物侧的一侧，其中该感光元件用以接收来自该物侧经该透镜模块与该光源模块的该开口的一物体光线。

【技术特征摘要】
1.一种光学测量系统，其特征在于，包含：一透镜模块，包含：一第一透镜组件；以及一第二透镜组件，其中该第一透镜组件设置于该第二透镜组件与一物侧之间，且该第一透镜组件与该第二透镜组件共同具有一光轴；一光源模块，设置于该第一透镜组件与该第二透镜组件之间，其中该光源模块具有一开口，该光轴穿过该开口，该光源模块用以经该第一透镜组件朝向该物侧发出一光线；以及一感光元件，位于该透镜模块相对该物侧的一侧，其中该感光元件用以接收来自该物侧经该透镜模块与该光源模块的该开口的一物体光线。2.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于，该第一透镜组件与该第二透镜组件共焦，而形成一共焦系统。3.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于，该第一透镜组件与该第二透镜组件共同形成一双高斯镜组、一库克三片式镜组或一天塞镜组。4.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于，该光源模块设置于该光学测量系统的一孔径光栏的位置。5.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于，该光源模块包含：多个光源，其中所述光源朝向该物侧发出光线；以及一载体，用以承载所述光源，其中该载体具有一开口供该光轴穿过，以形成该光源模块的该开口。6.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于，所述光源环状排列于该载体上，而露出该载体的该开口。7.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于，一第一部分的所述光源与一第二部分的所述光源具有不同的发光角度。8.根据权利要求7所述的光学测量系统，其特征在于，该第一部分的所述光源环状排列且邻近该载体的该开口，该第二部分的所述光源环状排列且远离该载体的该开口。9.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于，该光源模块的该载体具有一凹槽，设置于该载体的该开口的至少一侧，该凹槽的开口朝向该物侧，所述光源至少部分设置于该凹槽中。10.根据权利要求9所述的光学测量系统，其特征在于，该凹槽环绕该载体的该开口。11.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于，该光源模块包含一反射层，设置于该载体与所述光源之间。12.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于，该光源模块包含：至少一光源，用以发出该光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王湧锋，余良彬，
申请(专利权)人：德律科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71