專利名稱：用于檢測照明的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測照明的裝置和方法。
背景技術(shù)：
各種各樣的產(chǎn)品已經(jīng)通過自動加工來制造。在這些產(chǎn)品里，有少數(shù)缺陷。但是這些產(chǎn)品數(shù)量非常大。所以用手工一個(gè)一個(gè)地來檢測這些缺陷效率很低。由此，為了檢測這些大量生產(chǎn)的產(chǎn)品是否是有缺陷的產(chǎn)品，已經(jīng)引進(jìn)了自動光學(xué)檢測方案且該方案已經(jīng)廣泛用于檢測基板、電子芯片、印刷物等的缺陷。用于如上所述的自動光學(xué)檢測方案中的自動光學(xué)檢測器配置成包括高性能攝像機(jī)、透鏡、以及合適的照明裝置，如圖I所示。從這個(gè)光學(xué)系統(tǒng)獲得的圖像使用圖像算法來進(jìn)行計(jì)算，由此使得可能自動檢測各種缺陷，例如異物、損壞、變形、劃痕等。同時(shí)，為了快速準(zhǔn)確地實(shí)行自動光學(xué)檢測方案，最重要的是設(shè)計(jì)和布置合適的照明裝置。例如，對于在自動光學(xué)檢測方案里檢測表面上有缺陷的產(chǎn)品的情況，根據(jù)從照明裝置發(fā)出的光的特性，可能準(zhǔn)確地檢測到或者可能沒有準(zhǔn)確地檢測到缺陷。另外，自動光學(xué)檢測目標(biāo)產(chǎn)品的種類是多種多樣的，且將在具體產(chǎn)品里檢測到的缺陷的類型也是多種多樣的。因此，在照明裝置里，需要根據(jù)檢測目標(biāo)產(chǎn)品的種類以及缺陷的類型來改變所需的特性或者條件。然而，根據(jù)相關(guān)技術(shù)，在將照明裝置安裝在自動光學(xué)檢測儀器內(nèi)時(shí)，沒有裝置或者方法能夠測量或者檢測從該照明裝置發(fā)出的光線的空間亮度分布，以及根據(jù)光入射至檢測目標(biāo)物體表面的角度決定的光的亮度分布，等等。另外，由于設(shè)計(jì)和制造照明裝置的過程期間的未預(yù)期因素而導(dǎo)致在照明裝置本身內(nèi)產(chǎn)生了缺陷，或者產(chǎn)生了制造出的照明裝置的特性不符合需求的問題。然而，沒有裝置或者方法能夠有效地揀選出這些有缺陷的照明裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于檢測照明的裝置和方法，其能夠快速和準(zhǔn)確地檢測各種照明裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例示的實(shí)施方式，提供了用于檢測照明的裝置，該裝置包括反射從照明裝置發(fā)出的光并且運(yùn)動且同時(shí)具有旋轉(zhuǎn)軸的反射部件；移動所述反射部件的反射方向調(diào)整部件；測量在所述反射部件上反射的光的強(qiáng)度的測量部件；以及控制所述反射方向調(diào)整部件以及所述測量部件的控制部件，其中，在改變由所述反射部件的穿過所述旋轉(zhuǎn)軸的中心的法線與從所述測量部件連接至所述旋轉(zhuǎn)軸的虛擬線所形成的角度ΘI的同時(shí)，所述控制部件存儲由所述測量部件測得的光的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)例示的實(shí)施方式，提供了用于檢測照明的裝置，該裝置包括反射從照明裝置發(fā)出的光的發(fā)射部件；測量在所述反射部件上反射的光的強(qiáng)度并且基于所述反射部件的中心點(diǎn)移動的測量部件；移動所述測量部件的測量方向調(diào)整部件；以及控制所述測量部件和所述測量方向調(diào)整部件的控制部件，其中，在改變由所述反射部件的穿過所述中心點(diǎn)的法線與從所述測量部件連接至所述中心點(diǎn)的虛擬線所形成的角度Θ 2的同時(shí)，所述控制部件存儲由所述測量部件測得的光的強(qiáng)度。所述裝置可以進(jìn)一步包括用于成像的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述反射部件與所述測量部件之間并且允許光通過反射部件上的單個(gè)點(diǎn)處的反射在預(yù)定方向上移動以在測量部件中成像。該裝置可以進(jìn)一步包括照明位置調(diào)整部件，所述調(diào)整部件將照明裝置以支架安裝在內(nèi)部并且調(diào)整所述照明裝置的位置，其中，所述控制部件也控制所述照明位置調(diào)整部件。所述測量部件可以包括接收光的透鏡；以及將穿過所述透鏡的光轉(zhuǎn)換為電子信號的圖像傳感器。所述控制部件可以包括將Θ I與根據(jù)Θ I的光強(qiáng)度信息相互匹配的第一操作部件。所述控制部件可以包括將Θ 2與根據(jù)Θ 2的光強(qiáng)度信息相互匹配的第二操作部件。所述測量部件可以包括提供在所述測量部件的面向所述反射部件的表面上的參考線。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)例示的實(shí)施方式，提供了用于檢測照明的方法，該方法包括(A)布置照明裝置、反射部件、以及測量部件；(B)在改變Θ I和Θ 2的同時(shí)測量光強(qiáng)度信息；以及(C)存儲在步驟(B)中測得的測量結(jié)果。所述方法可進(jìn)一步包括(bl)移動照明裝置；以及(b2)在步驟(B)與(C)之間僅當(dāng)照明裝置沒有移動到預(yù)設(shè)位置時(shí)對步驟(B)進(jìn)行反饋。所述方法可以進(jìn)一步包括⑶在步驟(C)之后比較在步驟(C)中存儲的測量結(jié)果與正常狀態(tài)值。


圖I的視圖示意性地示出了根據(jù)該相關(guān)技術(shù)的自動光學(xué)檢測儀器的構(gòu)造；圖2的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置；圖3的圖表示意性地示出了根據(jù)入射角度的改變的光照強(qiáng)度分布；圖4的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置的改進(jìn)實(shí)例；圖5的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置；圖6的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置的主要部件的改進(jìn)實(shí)例。圖7的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于檢測照明的方法。
具體實(shí)施例方式通過下面參照附圖對實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)和特性以及實(shí)現(xiàn)其的方法將變的十分明顯。然而，本發(fā)明可以以多種不同形式修改并且不應(yīng)將本發(fā)明局限于這里所闡述的實(shí)施方式。可以提供這些實(shí)施方式以使得本公開將徹底和完全，另外將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明的范圍。在本說明的整個(gè)內(nèi)容中，相同的參考標(biāo)號指示相同的元件。在本說明書里使用的術(shù)語是用來解釋該實(shí)施方式而不是限制本發(fā)明。除非明確地描述成相反的，否則在本說明書里的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)形式。詞語“包括”及其變型，例如 “包含”或者“包括有”應(yīng)理解成包括所述的組成部分、步驟、操作和/元件但并不排除任何其他組成分、步驟、操作和/或元件。在下文中，將參照附圖對本發(fā)明的構(gòu)造和操作進(jìn)行詳述。圖2的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置 100。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置100可以包括反射部件110、反射方向調(diào)整部件、測量部件120、以及控制部件130。反射部件110可以在具有旋轉(zhuǎn)軸的情況下運(yùn)動，并且用來反射從照明裝置I發(fā)出的光。所述反射方向調(diào)整部件(未示出)可以用來移動反射部件110，以由此來調(diào)整從照明裝置I發(fā)出的光的反射方向。所述反射方向調(diào)整部件可以實(shí)現(xiàn)為通用電機(jī)、傳動裝置(gear)等。盡管未顯示，可以將反射部件110以及反射方向調(diào)整部件可活動地固定至具有各種形狀的支架。測量部件120可以包括通用圖像傳感器122以及用來接收光的透鏡121，在所述通用圖像傳感器中，由透鏡121接收的光到達(dá)于此并且將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電子信號。另外，將透鏡121配置成多個(gè)組和/或構(gòu)件(piece)，由此使得能夠控制焦點(diǎn)。因此，測量部件120可以用來測量在反射部件110上反射的光的強(qiáng)度。盡管未顯示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用來檢測照明的裝置100可以進(jìn)一步包括照明位置調(diào)整部件。照明裝置I通過支架安裝在照明位置調(diào)制部件內(nèi)，以使得所述照明裝置的位置可以調(diào)節(jié)。這里，控制部件130可以控制照明位置調(diào)整部件?？刂撇考?30可以用來控制反射部件110、反射方向調(diào)整部件、以及測量部件120。尤其地，控制單元130可以施加控制信號給反射方向調(diào)整部件以移動反射部件110，由此使得能夠測量并且在改變θ角的同時(shí)存儲光的強(qiáng)度，該角度是由反射部件110的穿過反射部件Iio的旋轉(zhuǎn)軸的中心的法線與從測量部件120連接至旋轉(zhuǎn)軸的虛擬線所形成的角度。在圖2里，Φ表示由從照明裝置I連接至反射部件110的旋轉(zhuǎn)軸的中心的虛擬線與從測量部件120連接至旋轉(zhuǎn)軸的虛擬線所形成的角度。在照明裝置I內(nèi)產(chǎn)生的光在反射部件110的表面上反射，以便由此入射至測量部件120或者在測量部件120的附近移動。尤其地，僅有符合Φ = 2 Θ的關(guān)系的光選擇性地入射至測量部件120。同時(shí)，為了更準(zhǔn)確地的測量根據(jù)角度Θ的光強(qiáng)度分布，由測量部件120所接收到的光的范圍可以變窄。到最后，可以使用增加在測量部件120內(nèi)使用的透鏡的F值或者最大程度地關(guān)閉可變光圈的方法，以及可以執(zhí)實(shí)行軟件處理，從而只使用對應(yīng)于圖像傳感器122的中央部分的預(yù)定區(qū)域內(nèi)所感應(yīng)到的數(shù)據(jù)?？刂撇考?30可以包括操作部件，以便由此將Θ與根據(jù)Θ的光強(qiáng)度信息相互匹 配。如圖3所示，照明強(qiáng)度根據(jù)入射角度改變。根據(jù)檢測目標(biāo)照明裝置I的入射角的照明強(qiáng)度分布可以如上所述的通過在改變Θ的同時(shí)測量光的強(qiáng)度來確定。同時(shí)，可以通過例如裸眼識別法等的方法來確認(rèn)特定的照明裝置I是正常產(chǎn)品。將通過根據(jù)Θ測量關(guān)于照明裝置I (該照明裝置為正常產(chǎn)品)的光強(qiáng)度而獲得的數(shù)據(jù)設(shè)定成參考數(shù)據(jù)，并且將通過根據(jù)Θ測量關(guān)于其他照明裝置I的光強(qiáng)度而獲得的數(shù)據(jù)與這個(gè)參考數(shù)據(jù)比較，由此使得能夠確定照明裝置I是否是有缺陷的裝置。同時(shí)，反射部件110和測量部件120可以包括提供在所述反射部件與測量部件之間的用于成像的光學(xué)系統(tǒng)(未顯示)。用于成像的該光學(xué)系統(tǒng)可以用來反射或者折射在反射部件110上的單個(gè)點(diǎn)處反射的光中的沿特定方向移動的光，以使得反射或折射的光通過測量部件120的透鏡121并隨后在圖像傳感器122內(nèi)成像。這里，用于成像的該光學(xué)系統(tǒng)可以由多個(gè)鏡子、透鏡121、棱鏡等來實(shí)現(xiàn)。圖4的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置100的改進(jìn)實(shí)例。盡管圖2展示的情形是，反射部件110進(jìn)行二維運(yùn)動，但是反射部件110也可以如圖4所示的進(jìn)行三維運(yùn)動。圖5的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的其他例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置200。以下，為了避免重復(fù)敘述，將主要描述與圖2中所示的實(shí)施方式不同的內(nèi)容。參照圖5，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置200可以包括反射部件210、測量部件220、測量方向調(diào)整部件(未顯示)、以及控制部件230。更具體地，測量部件220可以基于反射部件210的中心點(diǎn)來運(yùn)動。這里，測量方向調(diào)整部件可以根據(jù)控制部件230的控制信號來驅(qū)動測量部件220。因此，與圖2里所示的情形不同，反射部件210可以是固定的，且測量部件220可以運(yùn)動。圖6的視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)例示實(shí)施方式的用于檢測照明的裝置的主要部件的改進(jìn)實(shí)例。參照圖6，可以在測量部件120的朝向反射部件110的表面上提供十字形狀的參考線123。盡管圖6展示了十字形狀的參考線，上述的形狀只是用于布置的典型參考線的形狀的例子。只要布置是可以容易實(shí)行的，則參考線可以具有任何形狀。當(dāng)布置了測量部件120以及反射部件110時(shí)，可以使用十字形狀的參考線123。圖7的流程圖展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式用于檢測照明的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式用于檢測照明的方法可以包括布置步驟、測量步驟、以及存儲步驟。在布置步驟SlOO中，布置照明裝置、反射部件、以及測量部件。照明裝置可以固定在特定位置處或者與照明位置調(diào)整部件耦接以用于移動所述照明位置調(diào)整部件?！ち硗?，反射部件以及測量部件可以布置成使得反射部件和測量部件的法線互相平行。這里，測量部件可以在反射部件的中心點(diǎn)的豎直向上的方向上定位。同時(shí)，如圖6所示，在布置過程中可以使用提供在測量部件120中的十字形的參考線 123。接下來，在測量步驟SllO中，當(dāng)改變Θ (Slll)時(shí)測量光強(qiáng)度信息(SI 12)。這里，反射部件移動或者測量部件移動，由此使得能夠改變Θ。接著，在存儲步驟S140中，可以存儲在測量步驟SllO中測得的測量結(jié)果。這里，Θ以及根據(jù)Θ的光強(qiáng)度信息可以通過控制部件互相匹配然后進(jìn)行存儲。當(dāng)將照明裝置應(yīng)用于自動光學(xué)檢測儀器并且對樣品進(jìn)行檢測時(shí)，如上述的存儲信息可以用作參考信息。同時(shí)，在測量步驟SlOO與存儲步驟S140之間，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于檢測照明的方法可以進(jìn)一步包括移動照明裝置的步驟S120以及僅當(dāng)照明裝置沒有移動到預(yù)設(shè)位置時(shí)對測量步驟SllO進(jìn)行反饋的步驟S130。因此，在照明裝置以支架安裝在照明位置調(diào)整部件中的情況下，在改變照明的位置的同時(shí)可以獲得照明強(qiáng)度信息。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于檢測照明的方法可以進(jìn)一步包括在存儲步驟(S140)之后比較存儲的測量結(jié)果與正常狀態(tài)值的步驟。這里，該正常狀態(tài)值可以是相對于確定為正常狀態(tài)的照明裝置將Θ以及根據(jù)Θ的光強(qiáng)度信息互相匹配的數(shù)據(jù)。因此，能夠有效地確定照明裝置是否是有缺陷的裝置。利用如上所述構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的例示實(shí)施方式的裝置和方法，可以測量照明裝置的光分布特性，由此能夠確認(rèn)照明裝置是否是有缺陷的裝置。另外，可以推導(dǎo)出根據(jù)該照明裝置的照明角度的光強(qiáng)度分布特性，以使得所述光強(qiáng)度分布特性可以隨后用作自動光學(xué)檢測過程中的參考數(shù)據(jù)。已經(jīng)通過目前認(rèn)為是實(shí)用的例示實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的例示實(shí)施方式，本發(fā)明仍可以用于多種其他組合、變型以及環(huán)境中。換句話說，可以在本說明書中公開的本發(fā)明的思想范圍內(nèi)、在等同于所公開內(nèi)容的范圍內(nèi)和/或在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的技術(shù)或知識的范圍內(nèi)，修改或者改進(jìn)本發(fā)明。已經(jīng)提供上述的例示實(shí)施方式來解釋實(shí)施本發(fā)明的最佳狀態(tài)。因此，這些實(shí)施方式可以在采用其他發(fā)明(比如本發(fā)明)時(shí)在本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中已知的其他狀態(tài)中實(shí)施，也可以以本發(fā)明的具體應(yīng)用領(lǐng)域和用途中所需的多種形式來改進(jìn)。因此，可以理解成，本發(fā)明不局限于 所公開的實(shí)施方式。將理解的是，其他實(shí)施方式同樣也包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用來檢測照明的裝置，所述裝置包括 反射部件，反射從照明裝置發(fā)出的光以及在具有旋轉(zhuǎn)軸的情況下運(yùn)動； 移動所述反射部件的反射方向調(diào)整部件； 測量部件，測量在所述反射部件上反射的光的強(qiáng)度； 控制部件，控制所述反射方向調(diào)整部件以及所述測量部件，其中，在改變由所述反射部件的穿過所述旋轉(zhuǎn)軸的中心的法線與從所述測量部件連接至所述旋轉(zhuǎn)軸的虛擬線所形成的角度Θ I的同時(shí)，所述控制部件存儲由所述測量部件測量的光的強(qiáng)度。
2.一種用于檢測照明的裝置，所述裝置包括 反射部件，反射從照明裝置發(fā)出的光； 測量部件，測量在所述反射部件上反射的光的強(qiáng)度并且基于所述反射部件的中心點(diǎn)運(yùn)動； 移動所述測量部件的測量方向調(diào)整部件；以及 控制部件，控制所述測量部件和所述測量方向調(diào)整部件， 其中，在改變由所述反射部件的穿過所述中心點(diǎn)的法線與從所述測量部件連接至所述中心點(diǎn)的虛擬線所形成的角度Θ 2的同時(shí)，所述控制部件存儲由所述測量部件測量的光的強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，進(jìn)一步包括用于成像的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述反射部件與所述測量部件之間并且允許光通過所述反射部件上的單個(gè)點(diǎn)處的反射沿預(yù)定方向移動以在所述測量部件中成像。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，進(jìn)一步包括照明位置調(diào)整部件，所述照明位置調(diào)整部件將所述照明裝置以支架安裝在內(nèi)部并且調(diào)整所述照明裝置的位置， 其中，所述控制部件還控制所述照明位置調(diào)整部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其中所述測量部件包括 接收所述光的透鏡；以及 將通過所述透鏡的光轉(zhuǎn)換成電子信號的圖像傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述控制部件包括將ΘI與根據(jù)Θ I的光強(qiáng)度信息互相匹配的第一操作部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述控制部件包括將Θ2與根據(jù)Θ2的光照強(qiáng)度信息互相匹配的第二操作部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其中，所述測量部件包括提供在所述測量部件的面對所述反射部件的表面上的參考線。
9.使用根據(jù)權(quán)利要求I至8中的任一項(xiàng)所述的裝置來檢測照明的方法，所述方法包括 (A)布置所述照明裝置、所述反射部件、以及所述測量部件； (B)在改變角度ΘI或Θ 2的同時(shí)測量所述光強(qiáng)度信息；以及 (C)存儲在步驟(B)中測量的結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，在步驟(B)和(C)之間進(jìn)一步包括 (bl)移動所述照明裝置；以及(b2)僅當(dāng)所述照明裝置沒有移動到預(yù)設(shè)位置時(shí)對步驟(B)進(jìn)行反饋。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，在步驟(C)之后進(jìn)一步包括⑶比較在步驟(C)中存儲的測量結(jié)果與正常狀態(tài)值。
全文摘要
本發(fā)明披露了用來檢測照明的裝置和方法。該裝置包括反射從照明裝置發(fā)出的光并且在具有旋轉(zhuǎn)軸的情況下運(yùn)動的反射部件；移動反射部件的反射方向調(diào)整部件；測量在反射部件上反射的光的強(qiáng)度的測量部件；控制反射方向調(diào)整部件和測量部件的控制部件，其中，在改變由反射部件的穿過旋轉(zhuǎn)軸的中心的法線與從測量部件連接至旋轉(zhuǎn)軸的虛擬線形成的角度θ1的同時(shí)，控制部件存儲由測量部件測量的光的強(qiáng)度。
文檔編號G01N21/88GK102818808SQ20121012764
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者張玄俊, 李升杰 申請人:三星電機(jī)株式會社