基于激光光源的光学检测系统及激光光学系统技术方案

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。种激光光学系统亦被提出。种激光光学系统亦被提出。

【技术实现步骤摘要】
基于激光光源的光学检测系统及激光光学系统


[0001]本专利技术涉及一种基于激光光源的光学检测系统及激光光学系统。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]本专利技术的一目的提供一种基于激光光源的光学检测系统。
[0005]本专利技术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。
[0006]本专利技术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。
[0007]本专利技术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。
[0008]本专利技术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。
[0009]基于上述，在本专利技术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。
附图说明
[0010]图1是根据本专利技术第一实施例的光学检测系统的示意图；
[0011]图2是图1中的激光光源装置的示意图；
[0012]图3A是根据本专利技术第二实施例的光学检测系统的示意图；
[0013]图3B是图3A中的一种物镜系统的示意图；
[0014]图4是根据本专利技术第三实施例的光学检测系统的示意图；
[0015]图5是根据本专利技术第四实施例的光学检测系统的示意图。
具体实施方式
[0016]图1是根据本专利技术第一实施例的光学检测系统的示意图。请参考图1，本专利技术的一实施例提供一种基于激光光源的光学检测系统10(或一种激光光学系统)，其包括至少一激光光源装置110、至少一感测装置200以及图像检测装置300。
[0017]图2是图1中的激光光源装置的示意图。请参考图1与图2，在本实施例中，激光光源装置110包括发光单元114、匀化光纤120以及高频振荡器130。发光单元114包括高斯分布的激光光源。经由照明光路EO，发光单元114用以提供激光L至目标物W上，使激光L于感测装置200上产生目标物图像。其中，激光L可为红光、绿光、蓝光、UV光、IR光或其他色光。目标物W包含但不限于，例如包括半导体装置、半导体晶圆、半导体芯片、电路板或显示面板。
[0018]在本实施例中，匀化光纤120连接至发光单元114。经由照明光路EO，匀化光纤120自发光单元114接收并传输激光L。高频振荡器130设置在匀化光纤120的入光端120S1，并振动匀化光纤120，藉以降低目标物图像上的光斑。其中，匀化光纤120可为多模光纤(Multi
‑
mode Fiber)、或在入光端120S1或出光端120S2施加粗化处理的光纤、或由不同直径的子光纤接合起来的光纤。高频振荡器130可为由压电材料(piezoelectric material)制成的振荡器，但本专利技术不以此为限。
[0019]请参考图1，在本实施例中，经由成像光路IO，感测装置200接收自目标物W反射的激光R，以产生目标物图像。其中，感测装置200的类型可包括线扫描摄影机(Line Scan Camera)和/或面扫描摄影机(Area Scan Camera)。在一实施例中，可通过线扫描摄影机进行高精确度的检测，再通过面扫描摄影机进行复检程序，藉此于同一系统上实现图像检测及图像复检的功能。
[0020]在本实施例中，图像检测装置300连接至感测装置200，且用以接收并分析目标物图像，以获得图像检测结果。其中，图像检测装置300例如是中央处理单元(central processing unit，CPU)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、可程序化处理装置、可程序化逻辑设备(programmable logic device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，本专利技术并不加以限制。此外，在一实施例中，图像检测装置300的各功能可被实作为多个程序代码。这些程序代码会被存储在一个内存中，由图像检测装置300来执行这些程序代码。或者，在一实施例中，图像检测装置300的各功能可被实作为一或多个电路。本专利技术并不限制用软件或硬件的方式来实作图像检测装置300的各功能。
[0021]在一实施例中，上述的反射的激光R可为荧光(如图3A所示的荧光F)。也就是说，激光L照射至目标物W上，使目标物W产生荧光，且感测装置200接收自目标物W产生的荧光，以产生荧光图像。图像检测装置300连接至感测装置200，用以接收并分析荧光图像，以获得荧光检测结果。其中，目标物W还可包含但不限于，例如包括半导体装置、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。举例来说，激光L可为紫外光或蓝光，并且目标物W可将紫外光(激光L)转换为蓝光(荧光F)或可将蓝光(激光L)转换为绿光(荧光F)，但本专利技术不以此为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光光源的光学检测系统，其特征在于，包括：至少一激光光源装置，经由照明光路，提供激光至目标物上，使所述目标物产生荧光；至少一感测装置，经由成像光路，接收自所述目标物产生的所述荧光，以产生荧光图像；以及图像检测装置，连接至所述至少一感测装置，用以接收并分析所述荧光图像，以获得荧光检测结果。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：分光镜，经由所述照明光路，自所述激光光源装置引导所述激光至所述目标物上，并经由所述成像光路，自所述目标物引导所述荧光至所述感测装置。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：光源滤镜模块，经由所述照明光路，使所述激光的激发光波长成分通过至目标物上；以及感测装置滤镜模块，经由所述成像光路，使所述荧光的波长成分通过，藉以产生所述荧光图像。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：发光单元，用以提供所述激光；匀化光纤，连接至所述发光单元，接收并传输所述激光；以及高频振荡器，设置在所述匀化光纤的入光端，藉以振动所述匀化光纤。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：物镜，经由成像光路对目标物成像；激光光源装置，经由照明光路，通过所述物镜提供激光至所述目标物上，使所述目标物产生荧光；光源滤镜模块，经由所述照...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伯聪，黄冠勋，李岳龙，黄建文，
申请(专利权)人：由田新技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：