三维形状测量设备制造技术

一种三维形状测量设备，所述设备包括照明部和光栅移动单元。照明部包括：光源单元，产生光；光栅单元，将由光源单元产生的光改变为具有光栅图案的光栅图案光。照明部沿预定方向将光栅图案光照射到测量目标上。光栅移动单元沿相对于光栅图案的延伸方向和光栅图案的排列方向的预定倾斜方向移动光栅单元。因此，可降低制造成本，并且可容易地管理三维形状测量设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示例性实施例涉及一种三维形状测量设备。更具体地讲，本专利技术的示例 性实施例涉及一种通过照射光栅图案光来测量三维形状的三维形状测量设备。
技术介绍
通常，三维形状测量设备将光栅图案光照射到测量目标上并通过光栅图案光拍摄 反射图像，以对测量目标的三维形状进行测量。三维形状测量设备通常包括台、相机、照明 单元、中央处理部，等等。通常，利用三维形状测量设备对测量目标的三维形状进行的测量如下来执行。首先，来自照明单元的光栅图案光入射到布置在台上的测量目标上。光栅图案光 在移动N次的同时入射到测量目标上。此后，相机通过检测被测量目标反射的光栅图案光 来获取N幅图案图像。然后，中央处理部利用N-桶算法从N幅图案图像计算每个位置的高 度。利用所计算的每个位置的高度对测量目标的三维形状进行测量。传统的三维形状测量设备以多个方向照射光栅图案光，以精确地测量三维形状。 可仅仅在为产生光栅图案光而沿着在俯视图中观察时平行于光栅图案光的照射方向移动 光栅图案N次时测量三维形状。因此，传统的光栅图案的移动方向基本上平行于光栅图案 的排列方向，即，基本上垂直于光栅图案的延伸方向。因此当在主视图中观察时，布置在左 侧的光栅单元从左下被移动到右上，布置在右侧的光栅单元从右下被移动到左上。由于难以直接利用一个光栅移动单元执行两个光栅单元的移动，所以按照惯例， 采用了对应于多个方向的独立的光栅移动单元，或者利用诸如反射镜的预定光学系统获得 移动方向。然而，当针对光栅图案光采用独立的光栅移动单元和光学系统时，由于安装多个 光栅移动单元或光学系统，使得制造成本增加，需要独立地控制和管理光栅移动单元或对 光学系统进行管理。
技术实现思路
本专利技术示例性实施例提供了一种三维形状测量设备，所述三维形状测量设备能够 降低制造成本并容易被管理。本专利技术示例性实施例还提供了一种板检查设备，所述板检查设备能够降低制造成 本，使照明部变小，增强检查精度并简化控制。本专利技术示例性实施例还提供了一种使用板检查设备检查板的板检查方法。在下面的描述中将阐明本专利技术另外的特点，通过描述，其会变得部分清楚，或者通 过实施本专利技术可以了解。本专利技术示例性实施例公开了一种三维形状测量设备，所述设备包括第一照明部和 光栅移动单元。第一照明部包括第一光源单元和第一光栅单元，所述第一光源单元产生光， 所述第一光栅单元将由第一光源单元产生的光改变为具有第一光栅图案的第一光栅图案光。第一照明部沿第一方向将第一光栅图案光照射到测量目标上。光栅移动单元沿相对于 第一光栅图案的延伸方向和第一光栅图案的排列方向的第一倾斜方向移动第一光栅单元。所述三维形状测量设备还可包括第二照明部，所述第二照明部包括第二光源单元 和第二光栅单元，所述第二光源单元产生光，所述第二光栅单元将第二光源单元产生的光 改变为具有第二光栅图案的第二光栅图案光。第二照明部沿与第一方向不同的第二方向将 第二光栅图案光照射到测量目标上。光栅移动单元沿光栅移动方向同时移动第一光栅单元 和第二光栅单元，第二光栅单元沿相对于第二光栅图案的延伸方向和第二光栅图案的排列 方向的第二倾斜方向移动。第一光栅单元和第二光栅单元中的每一个包括倾角控制部，所述倾斜角控制部分 别控制第一倾斜方向的倾角和第二倾斜方向的倾角，和/或第一光栅单元和第二光栅单元 是可被替换的，以控制倾角。当在俯视图中观察时，第一光栅单元的第一光栅图案的延伸方向和第二光栅单元 的第二光栅图案的延伸方向彼此基本平行或相对于测量目标彼此基本对称。第一光栅图案光和第二光栅图案光可直接照射到测量目标上。第一光栅单元的第一等效光栅移动方向和第二光栅单元的第二等效光栅移动方 向可以与光栅移动方向不同。当第一光栅图案的排列方向和光栅移动方向之间的角度是θ且第一光栅移动单 元的移动距离是d时，等效光栅移动距离可以是d/tan θ。本专利技术另一示例性实施例公开了一种三维形状测量设备，所述三维性状测量设备 包括第一照明部、第二照明部和光栅移动单元。第一照明部包括第一光源单元和第一光栅 单元，所述第一光源单元产生光，所述第一光栅单元将由第一光源单元产生的光改变为具 有第一光栅图案的第一光栅图案光。第一照明部沿第一方向将第一光栅图案光照射到测量 目标上。第二照明部包括第二光源单元和第二光栅单元，所述第二光源单元产生光，所述第 二光栅单元将由第二光源单元产生的光改变为具有第二光栅图案的第二光栅图案光。第二 照明部沿与第一方向不同的第二方向将第二光栅图案光照射到测量目标上。光栅移动单元 同时移动分别设置在两个倾斜面上的第一光栅单元和第二光栅单元，从而光栅移动单元在 两个倾斜面上移动。所述两个倾斜面彼此相邻以限定N角锥体的边缘。光栅移动单元可以沿设置有第一光栅单元和第二光栅单元的两个倾斜面限定的 边缘移动。本专利技术另一示例性实施例公开了一种板检查设备，所述设备包括多个照明部，所 述多个照明部中的每一个包括产生光的光源单元、将光源单元产生的光改变为光栅图案光 的光栅单元、投射光栅图案光的投射透镜；光路改变部，将通过投射透镜的光栅图案光提供 给测量目标；光栅移动单元，将照明部的光栅单元同时移动预定次数；图像拍摄模块，使用 被测量目标反射的光栅图案光拍摄图像；控制部，使用拍摄模块拍摄的图像检查测量目标。 光栅单元设置在相同平面上，并且通过光栅移动单元在所述相同平面上同时移动光栅单兀。光路改变部可包括多个第一反射镜，反射通过投射透镜的光栅图案光；多个第 二反射镜，反射被第一反射镜反射的光栅图案光并将反射的光栅图案光提供给测量目标。 当光栅平面与透射透镜的基准面之间的角度被定义为光栅角θ grat，第一反射镜的法线与光栅平面RP之间的角度被定义为第一反射镜角度θ mirl，第二反射镜的法线与光栅平面 之间的角度被定义为第二反射镜角度θ mir2，被第一反射镜和第二反射镜反射并入射到检 查板的入射光与光栅平面的法线之间的角度被定义为投射角度9proj时，投射透镜与第 一反射镜、第二反射镜可具有如下的公式关系，θ mirl- θ mir2 = ( θ grat+ θ proj)/20光栅移动单元可以沿与光栅单元的光栅图案方向不同的方向同时移动光栅单元。投射透镜的基准面可与光栅平面形成预定角度。本专利技术另一示例性实施例公开了一种板检查方法。所述板检查方法包括沿相同 平面，按与设置在所述相同平面上的光栅单元的光栅图案方向不同的光栅移动方向，将光 栅单元同时移动预定栅距；将通过光栅单元的光栅图案光通过光路改变部提供给检查板； 接收检查板反射的光栅图案光以拍摄图像。根据本专利技术，光栅移动单元沿相对于光栅图案的排列方向和延伸方向倾斜的方向 移动光栅单元，因此，即使不采用诸如独立地光路改变装置的光学系统，也可使用一个光栅 移动单元来移动至少两个光栅单元，从而降低制造成本并容易控制和管理设备。此外，适当地控制光栅图案的排列方向与光栅移动单元的移动方向之间的倾角， 以获得比实际移动更好的移动效果或者更精细的移动效果。此外，根据使用一个光栅移动单元来移动设置在相同光栅平面上的光栅单元，可 减少光栅移动单元的数量，可降低板检查设备的制造成本，并且可减少每个照明部的大小。此外，可防止很多个传统光栅移动单元之间的移动差引起的检查精度的降低，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维形状测量设备，所述设备包括：第一照明部，包括第一光源单元和第一光栅单元，所述第一光源单元产生光，所述第一光栅单元将由第一光源单元产生的光改变为具有第一光栅图案的第一光栅图案光，第一照明部沿第一方向将第一光栅图案光照射到测量目标上；光栅移动单元，沿相对于第一光栅图案的延伸方向和第一光栅图案的排列方向的第一倾斜方向移动第一光栅单元。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许浈，全文荣，金弘珉，尹相圭，洪钟圭，
申请(专利权)人：株式会社高永科技，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]