表面轮廓扫描方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种表面轮廓扫描方法及其装置，该方法包含以下步骤：设定扫描区域，将一测试件设定为至少一扫描区与至少一移动区；执行扫描，一设于一扫描单元的一干涉物镜于该扫描区移动，以使该扫描单元于该扫描区对该测试件进行扫描，并得出一扫描信息，对该扫描信息进行运算，以形成一对应该扫描区的扫描轮廓值；一耦接于该扫描单元的移动模块控制该扫描单元于该移动区移动一预定距离，该扫描单元未进行扫描时，设定对应该移动区的一预定轮廓值；以及得出表面轮廓，该预定轮廓值与该扫描轮廓值进行组合，以得出该测试件的表面轮廓。

Surface profile scanning method and device thereof

The invention discloses a surface contour scanning method and a device, which comprises the following steps: setting a scanning area, setting a test piece to at least one scanning area and at least one moving area; performing a scanning, an interferometric objective arranged in a scanning unit moves in the scanning area so that the scanning unit is located in the scanning area. The test piece is scanned and the scanning information is obtained, and the scanning information is calculated to form a scanning contour value corresponding to the scanning area; a moving module coupled to the scanning unit controls the scanning unit to move a predetermined distance in the moving area, and when the scanning unit is not scanned, the corresponding movement is set. A predetermined contour value of the moving region and a surface contour are obtained, which is combined with the scanning contour value to obtain the surface contour of the test piece.

【技术实现步骤摘要】
表面轮廓扫描方法及其装置
本专利技术有关于一种表面轮廓扫描方法及其装置，且特别是有关于一种扫描一测试件的表面轮廓的方法及其装置。
技术介绍
白光干涉技术通常应用于三维立体形貌的侦测。现有的三维立体形貌侦测方式是将一测试件分为若干待测位置，一白光透过一干涉物镜投射至测试件的一待测位置。干涉物镜呈一轴向移动，以使白光投影至待测位置的不同的轴向位置。为了取得测试件的表面轮廓，干涉物镜于测试件的各待测位置于一轴向移动多个预定距离，一视觉模块于各预定距离分别取得多个影像，该多个影像可达数百至数千个影像。如上所述，测试件具有若干待测位置，若每一待测位置取得数百或数千影像，则总体影像的数量将非常可观，并且造成解读上的困难。另外，干涉物镜相对于各待测位置呈一较大距离的轴向移动，故于长时间的使用下，带动干涉物镜的移动模块容易毁损。另外，于扫描测试件的表面轮廓时，操作者基于需求，在检视测试件的表面轮廓的特征时，通常比较关注表面轮廓的上段部及下段部这两个范围，而对于表面轮廓的中段范围较不关注，当测试件表面轮廓的高度差异过大时，现有的三维立体形貌侦测方式仍然对测试件的待测位置的轴向整体高度进行扫描，也就是对于操作者比较不关注的中段范围也一起扫描，故会使整体扫描时间增加，从而不符合使用效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种表面轮廓扫描方法及其装置，其能够降低撷取的扫描影像的数量，并仅扫描测试件的所设定的位置，以提升扫描速率与降低扫描装置毁损的几率。根据上述的目的，本专利技术提出一种表面轮廓扫描方法，其包含以下步骤：设定扫描区域，将一测试件设定为至少一扫描区与至少一移动区；执行扫描，一设于一扫描单元的一干涉物镜于该扫描区移动，以使该扫描单元于该扫描区对该测试件进行扫描，并得出一扫描信息，对该扫描信息进行运算以形成一对应该扫描区的扫描轮廓值；一耦接于该扫描单元的移动模块控制该扫描单元于该移动区移动一预定距离，该扫描单元未进行扫描时，设定对应该移动区的一预定轮廓值；以及得出表面轮廓，该预定轮廓值与该扫描轮廓值进行组合，以得出该测试件的表面轮廓。本专利技术还提供了一种表面轮廓扫描装置，其包含有：一移动模块；一扫描单元，其与该移动模块耦接，该扫描单元具有一视觉模块与一干涉物镜；以及一整合单元，其与该扫描单元连接；其中，该移动模块控制该扫描单元相对于一测试件呈一轴向移动；该干涉物镜相对于该测试件呈一轴向移动；该测试件设定为至少一扫描区与至少一移动区；该扫描单元提供一测试光束，该测试光束通过该干涉物镜，以投影至该扫描区，并形成一反射光束，该反射光束通过该干涉物镜后导向该视觉模块并被该视觉模块接收，从而形成一扫描信息，该整合单元运算该扫描信息，以形成一对应该扫描区的扫描轮廓值；该移动模块控制该扫描单元于该移动区移动一预定距离，该扫描单元未进行扫描时，设定对应该移动区的一预定轮廓值；该整合单元与该扫描轮廓值以及该预定轮廓值组合，以得出该测试件的表面轮廓。于本专利技术的一实施例中，上述执行扫描的步骤中，该扫描单元先扫描该扫描区，该扫描单元后于该移动区移动；或者该扫描单元先于该移动区移动，该扫描单元后扫描该扫描区。于本专利技术的一实施例中，上述扫描单元具有一第一透镜、一分光镜、一第二透镜、一光源与一压电微致动器，该第一透镜位于该视觉模块的下方，该分光镜位于该第一透镜的下方，该第二透镜位于该分光镜的一侧，该光源位于该第二透镜的一侧，该压电微致动器位于该分光镜的下方，该压电微致动器与该干涉物镜耦接，该光源提供该测试光束，该测试光束通过该第二透镜、该分光镜与该干涉物镜后投射至该测试件，并形成该反射光束，该反射光束通过该干涉物镜、该分光镜与该第一透镜后被该视觉模块接收。基于上述，本专利技术提供的表面轮廓扫描方法及其装置，扫描单元相对于移动区进行一大Z轴移动，并且未进行扫描，故扫描单元仅扫描扫描区，所以能降低整体扫描时间。压电微致动器相对于扫描区进行一小Z轴移动，故可使干涉物镜相对于各待测位置呈一较短距离的轴向移动，所以能降低压电微致动器的毁损率。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术提供的表面轮廓扫描装置的示意图；图2为一测试件的测试位置的示意图；图3A为至少一扫描区、至少一重迭区与至少一移动区的示意图；图3B为扫描区、重迭区与移动区的高度方向的另一示意图；图3C为扫描区、重迭区与移动区的高度方向的部分示意图；图3D为扫描区、重迭区与移动区的高度方向的另一部分示意图；图4为本专利技术的一种表面轮廓扫描方法的示意图。附图标记说明：1-扫描单元；10-视觉模块；11-第一透镜；12-分光镜；13-干涉物镜；14-压电微致动器；15-第二透镜；16-光源；160-测试光束；17-移动模块；18-整合单元；20-测试件；200-测试位置；201-扫描区(第一扫描区)；202-移动区；203-扫描区(第二扫描区)；204-反射光束；205-重迭区；S1～S4-步骤。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供了一种表面轮廓扫描装置，其包含有一扫描单元1、一移动模块17与一整合单元18。扫描单元1具有一视觉模块10、一第一透镜11、一分光镜12、一干涉物镜13、一压电微致动器14、一第二透镜15、一光源16。第一透镜11位于视觉模块10的下方。分光镜12位于第一透镜11的下方。压电微致动器14位于分光镜12的下方。干涉物镜13与压电微致动器14耦接。第二透镜15位于分光镜12的一侧。光源16位于第二透镜15远离分光镜12的一侧。光源16为一白光，且光源16可选择设于该扫描单元1内部，或者设于该扫描单元1的外部，再将光束引导至该扫描单元1。移动模块17与扫描单元1耦接，移动模块17控制扫描单元1相对一测试件20呈一轴向移动。整合单元18与扫描单元1以及移动模块17连接。如图1～图4所示，本专利技术还提供一种表面轮廓扫描方法，其包含以下步骤：步骤S1，扫描测试件。一测试件20经由一载台(未图示)的移载而移动至扫描单元1的下方。压电微致动器14带动干涉物镜13，以使干涉物镜13相对于一测试件20呈一轴向移动，以扫描得到该测试件20的表面轮廓。于此步骤中，如图2所示，测试件20区分为多个测试位置200。上述扫描可对应单一测试位置200，或多个测试位置200，扫描所得的表面轮廓用于步骤S2中设定所述至少一扫描区201、203与至少一移动区202。若更进一步说明，移动模块17带动扫描单元1移动，从而使干涉物镜13相对于测试件20的其一测试位置200呈大Z轴(轴向)移动。光源16提供一测试光束160，测试光束160通过第二透镜15与分光镜12，测试光束160再通过干涉物镜13，并投射至测试件20的测试位置200，并形成一反射光束204。反射光束204通过干涉物镜13、分光镜12与第一透镜11，以被视觉模块10接收。前述测试光束160、反射光束204与视觉模块10的接收为一扫描动作。整合单元10接收来自视觉模块10的反射光束204的影像信息，以得出测试件20的表面轮廓。步骤S2，设定扫描区域。如图2所示，测试件20具有多个测试位置200。如图3A所示，将测试件20的各测试位置200的表面轮廓设定为至少一扫描区201、203与至少一移动区20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面轮廓扫描方法，其特征在于，包含以下步骤：设定扫描区域，将一测试件设定为至少一扫描区与至少一移动区；执行扫描，一设于一扫描单元的一干涉物镜于该扫描区移动，以使该扫描单元于该扫描区对该测试件进行扫描，并得出一扫描信息，对该扫描信息进行运算以形成一对应该扫描区的扫描轮廓值；一耦接于该扫描单元的移动模块控制该扫描单元于该移动区移动一预定距离，该扫描单元未进行扫描时，设定对应该移动区的一预定轮廓值；以及得出表面轮廓，该预定轮廓值与该扫描轮廓值进行组合，以得出该测试件的表面轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种表面轮廓扫描方法，其特征在于，包含以下步骤：设定扫描区域，将一测试件设定为至少一扫描区与至少一移动区；执行扫描，一设于一扫描单元的一干涉物镜于该扫描区移动，以使该扫描单元于该扫描区对该测试件进行扫描，并得出一扫描信息，对该扫描信息进行运算以形成一对应该扫描区的扫描轮廓值；一耦接于该扫描单元的移动模块控制该扫描单元于该移动区移动一预定距离，该扫描单元未进行扫描时，设定对应该移动区的一预定轮廓值；以及得出表面轮廓，该预定轮廓值与该扫描轮廓值进行组合，以得出该测试件的表面轮廓。2.如权利要求1所述的表面轮廓扫描方法，其特征在于，其进一步包含一扫描测试件的步骤：一耦接该干涉物镜的压电微致动器带动该干涉物镜，以使该干涉物镜相对于该测试件呈一轴向移动，于该干涉物镜移动时，该扫描单元扫描该测试件，以得到该测试件的表面轮廓；于该设定扫描区域的步骤中，依据该表面轮廓以一第一比例区分，从而得出该扫描区，再将该表面轮廓以一第二比例区分，从而得出该移动区，藉此于该设定扫描区域的步骤中设定该扫描区与该移动区。3.如权利要求1所述的表面轮廓扫描方法，其特征在于，于该设定扫描区域的步骤中，是将该测试件的表面轮廓以一第一比例区分而得出该扫描区，再将该表面轮廓以一第二比例区分而得出该移动区。4.如权利要求2或3所述的表面轮廓扫描方法，其特征在于，于该设定扫描区域的步骤中，该测试件具有多个测试位置，于每一测试位置分别设定该扫描区与该移动区。5.如权利要求4所述的表面轮廓扫描方法，其特征在于，于该设定扫描区域的步骤中，该表面轮廓以一第三比例区分而得出至少另一扫描区，该第三比例大于、等于或小于该第一比例；于该执行扫描的步骤中，该干涉物镜于该另一扫描区移动，该扫描单元对该另一扫描区进行扫描而得出另一扫描信息，该另一扫描信息形成对应该另一扫描区的另一扫描轮廓值；于该得出轮廓值的步骤中，该预定轮廓值与该扫描轮廓值以及该另一扫描轮廓值进行组合，以得出该表面轮廓。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周智川，陈建国，杨沛哲，
申请(专利权)人：均豪精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71