[发明专利]光学检测系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于检测物体缺陷的光学检测系统。

【背景技术】

在制造和安装玻璃盖板到电子装置如智能电话上时，会出现诸如划痕、碰撞、裂纹、针孔、气泡或污迹等缺陷。如果没有检测到这些缺陷，那么瑕疵产品将被销售给消费者。

本发明提供改良光学检测系统的新方法和系统，其能提高检测缺陷的效率和精度，有助于推进技术需要和解决技术问题。

【发明内容】

一个示例实施例是一种光学检测系统，其检测物体如制造期间的电子装置的缺陷。光学检测系统包括第一线光源，其沿着扫描线照射第一光束到物体顶表面上，横跨物体宽度。第二线光源与第一线光源形成一个角度，并照射第二光束到物体侧表面上。照相机接收来自物体顶表面和侧表面的散射光，并沿着扫描线拍摄物体的子图像。图像处理系统从照相机接收每个子图像，拼接子图像，并检测物体顶表面和侧表面上的缺陷。

其它示例实施例在此一并讨论。

【附图说明】

图1是一个示例实施例的光学检测系统的模块示意图。

图2A是一个示例实施例的明场系统的侧视图。

图2B是一个示例实施例的明场系统的底视图。

图3A是一个示例实施例的暗场系统的侧视图。

图3B是一个示例实施例的暗场系统的底视图。

图4是一个示例实施例的光学检测系统。

图5是一个示例实施例的检测物体缺陷的方法。

图6是一个示例实施例的由具有明场照明的光学检测系统拍摄的缺陷。

图7是一个示例实施例的由具有暗场照明的光学检测系统拍摄的缺陷。

【具体实施方式】

示例实施例涉及检测和拍摄物体顶表面和侧表面上缺陷的装置和方法。

许多智能电话使用带有弯曲边缘的玻璃盖板，其被称为2.5D玻璃盖板。许多缺陷检测装置并不能检测到2.5D玻璃盖板边缘或侧表面上的缺陷。这样的话，有瑕疵或缺陷的玻璃盖板的智能电话将被销售给消费者。

通过提供一种包括线光源、相机、和图像处理系统的光学检测系统，本发明示例实施例能够解决上述问题。该系统产生高对比度的图像，并在高速运动流水线上检测各种各样的缺陷，包括非常细微的缺陷。示例实施例能够在制造期间检测电子装置(如智能电话)边缘或侧表面上的缺陷，从而避免销售有瑕疵或缺陷的产品给消费者。

光学检测系统里的第一线光源，沿着被检测物体的宽度，照射一个光束在顶表面上。第二线光源照射一个光束在物体侧表面或边缘上。第二线光源与第一线光源之间形成一个角度，例如一个在35-45度范围的角度。照相机接收来自物体顶表面和侧表面的散射光，拍摄物体的子图像。图像处理系统从照相机接收每个子图像，拼接子图像，并检测物体顶表面和侧表面上的缺陷。

在一个示例实施例里，从光学检测系统的侧视图看，来自第一线光源的光束与物体顶表面的法线形成一个在20-30度范围的入射角。照相机的中心轴与法线形成一个角度，其不同于光束的入射角，以避免来自物体的反射光进入照相机的视野。

在一个示例实施例里，一个漫射器位于明场照明系统的线光源和物体之间，以提高缺陷图像的对比度。

另一个示例实施例包括一个具有暗场照明的光学检测系统，其暗场照明包含两个照明系统，每个照明系统从三个线光源发射三个光束。相机位于两个照明系统之间，沿着宽度拍摄物体的子图像。图像处理系统从相机接收每个子图像，拼接子图像，并检测物体顶表面和侧表面上的缺陷。

在一个示例实施例里，从光学系统侧视图看，来自第一和第二照明系统的入射光，与顶表面的法线，形成一个20-30度范围的入射角。当所述物体处于第一和第二照明系统的照明之下时，相机的中心轴与物体顶表面的法线重合，使得相机接收来自物体的散射光。

在一个示例实施例里，根据物体的侧表面的形状和朝向，一个控制器控制照明系统的线光源之间的角度。

在一个示例实施例里，在一个水平面内以一个固定速度(例如在制造或安装期间沿着传送带)移动被检测物体。物体分别被明场系统和暗场系统照明，使得不管被检测物体是暗色的或亮色的，都能够在一次过程里有效地拍摄缺陷。