光学检测系统及检测装置的制作方法

1.本技术涉及检测技术领域，特别是涉及光学检测系统及检测装置。


背景技术：

2.现有技术中，由于光学检测系统对照射在待测目标上的光束的总光强有一定要求，在所需总光强较高时，通常会采用两个以上光源发射光源光束并通过相应的光学器件照射在待测目标上，从而使得待测目标接收到的光束的总光强能够满足需求。
3.现有技术的缺陷在于，现有光学系统中，由于需要将两个以上光源发射的光源光束分别通过相应光学器件引导至成像系统上，使得光学系统整体结构过于复杂且庞大，从而使得光源光束经待测目标生成的待测光束从待测目标处到传感模块处的距离过大，进而导致待测光束在被传感模块接收前因其光路过长而衰弱严重，为弥补该衰弱则需要提高光源的发光功率，综上，现有的光学检测系统的光能利用率较低。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是如何光学检测系统的提高光能利用率。
5.为了解决上述技术问题，本技术采用的第一个技术方案是：一种光学检测系统，包括至少一个第一光源、至少一个第一反射件、分光模块、第二光源和传感模块；第一光源用于向相应的第一反射件发射第一光束；第一反射件用于对第一光束进行反射，以使反射后的第一光束向待测目标发射；第二光源用于向分光模块发射第二光束；分光模块用于对第二光束的一部分进行反射，以使反射后的第二光束向待测目标发射，并用于对从待测目标处发射的部分光束的进行透射，以使透射后的光束向传感模块发射；传感模块用于对接收到的光束进行光电转换，以得到待测目标的检测数据。
6.其中，光学检测系统还包括第二反射件，第二反射件用于对第二光束进行反射，以使反射后的光束向分光模块发射。
7.其中，第二反射件为弧面反射件，弧面反射件的凹面为用于对光束进行反射的反射面。
8.其中，光学检测系统包括两个第一光源和两个第一反射件；两个第一光源对称设置于从待测目标向分光模块发射的光束的光轴两侧，两个第一反射件分别位于从待测目标向分光模块发射的光束的光轴两侧。
9.其中，第一反射件为弧面反射件，弧面反射件的凹面为用于对光束进行反射的反射面。
10.其中，分光模块的受光面与从待测目标向分光模块发射的光束的光轴之间的夹角为45度。
11.其中，第二反射件反射后的光束的光轴与从待测目标向分光模块发射的光束的光轴垂直。
12.其中，第二光源为平行光源或点光源或汇聚光源。
13.其中，光学检测系统还包括检测平台，检测平台的放置面用于放置待测目标，放置面与从待测目标向分光模块发射的光束的光轴垂直。
14.为了解决上述技术问题，本技术采用的第二个技术方案是：一种检测装置，包括如上述光学检测系统。
15.本技术的有益效果在于：区别于现有技术，本技术的技术方案中，在传感模块与待测目标之间仅设置有一分光模块，第一光源所发射的第一光束经过第一反射件的反射而照射在待测目标上，而第二光源所发射的第二光束则经过该分光模块的反射而照射在待测目标上，待测目标在被第一光束和第二光束照射后会产生相应的光束，该光束从待测目标处向分光模块发射，传感模块能够接收到由分光模块透射的部分该光束，以进行光电转换得到相应的用于进行检测分析的电信号，基于上述方式，在所构建的光学检测系统中，使得光束从待测目标处到传感模块处之间并不存在多个反射器件或多个透射器件，而是仅存在一个用于部分透光的分光模块，使得从待测目标处发射并被传感模块接收的光束的光路总长度较短，减小该光束的衰弱幅度，提高了光学检测系统的光能的利用率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术光学检测系统的一实施例的结构示意图；
18.图2是本技术是光学检测系统的另一实施例的结构示意图；
19.图3是本技术检测装置的一实施例的结构示意图。
20.其中：第一光源11，第一反射件12，分光模块13，第二光源14，传感模块15，第二反射件16，检测装置20，光学检测系统21。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
23.本技术的描述中，需要说明书的是，除非另外明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械来能接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间隔相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况连接上述属于在本技术的具体含义。
24.本技术首先提出一种光学检测系统，参见图1，图1是本技术光学检测系统的一实
施例的结构示意图，如图1所示，光学检测系统包括至少一个第一光源11、至少一个第一反射件12、分光模块13、第二光源14和传感模块15。
25.第一光源11用于向相应的第一反射件12发射第一光束。其中，第一光源11可以是激光光源，也可以是其它类型的光源，此处不作限定，也即，第一光束可以是任意类型的满足光学检测需求的光束。
26.第一反射件12用于对第一光束进行反射，以使反射后的第一光束向待测目标x发射。其中，第一反射件12可在接收到第一光源11发射的第一光束后，对第一光束进行反射，以使得反射后的第一光束照射在待测目标x上。
27.第二光源14用于向分光模块13发射第二光束。其中，第二光源14可以是激光光源，也可以是其它类型的光源，此处不作限定，也即，第二光束可以是任意类型的满足光学检测需求的光束。
28.分光模块13用于对第二光束的一部分进行反射，以使反射后的第二光束向待测目标x发射，并用于对从待测目标x处发射的部分光束的进行透射，以使透射后的光束向传感模块15发射。其中，分光模块13具体可以是半反半透件，也可以是其它具备将接收到的光束部分反射而部分透射的能力的光学器件，此处不作限定。分光模块13可在接收到第二光源14发射的第二光束后，对第二光束的一部分进行反射，以使得被反射的第二光束的一部分照射在待测目标x上。
29.需要说明的是，当第一光束和第二光束照射在待测目标x上后，可以使得待测目标x对接收到的光束进行散射以生成相应的散射光束，和/或，可以使得待测目标x中的荧光材料被激发以生成相应的荧光光束，也即，从待测目标x处发射的光束可以包括该散射光束、该荧光光束和其它通过将第一光束和第二光束对待测目标x进行照射而生成的光束中的至少一种，此处不作限定。
30.待测目标x通常可以是电路板或晶圆或其它类型的待进行光学检测的物件，此处不作限定。
31.传感模块15用于对接收到的光束进行光电转换，以得到待测目标x的检测数据。其中，传感模块15将接收到的从待测目标x处发射的部分光束转换为相应的电信号，可通过对得到的电信号进行检测分析得到相应的检测数据，也即得到检测结果，完成光学检测。
32.基于上述方式，能够使得从待测目标x处发射的光束仅需要经过分光模块13的透光处理，即可直接抵达传感模块15，如图1所示的长度l即为从待测目标x处发射的光束的光路的总长度，而无需经过多次反射或折射处理才能被传感模块15接收，避免从待测目标x处发射的光束因光路过长而出现较大衰减而需要提高各光源的发光功率的情况发生，也即提高了光学检测系统的光能利用率。
33.区别于现有技术，本技术的技术方案中，在传感模块与待测目标之间仅设置有一分光模块，第一光源所发射的第一光束经过第一反射件的反射而照射在待测目标上，而第二光源所发射的第二光束则经过该分光模块的反射而照射在待测目标上，待测目标在被第一光束和第二光束照射后会产生相应的光束，该光束从待测目标处向分光模块发射，传感模块能够接收到由分光模块透射的部分该光束，以进行光电转换得到相应的用于进行检测分析的电信号，基于上述方式，在所构建的光学检测系统中，使得光束从待测目标处到传感模块处之间并不存在多个反射器件或多个透射器件，而是仅存在一个用于部分透光的分光
模块，使得从待测目标处发射并被传感模块接收的光束的光路总长度较短，减小该光束的衰弱幅度，提高了光学检测系统的光能的利用率。
34.在一实施例中，参见图2，图2是本技术是光学检测系统的另一实施例的结构示意图，如图2所示，光学检测系统还可包括第二反射件16。
35.第二反射件16用于对第二光束进行反射，以使反射后的光束向分光模块13发射。
36.具体地，第二光束在经过第二反射件16的反射后，向分光模块13发射，由于分光模块13具备将接收到的光束反射一部分并透射一部分的能力，可通过分光模块13将第二光束的部分光束进行反射，以使得反射后的第二光束朝待测目标x进行照射。
37.第二光源14可以是配置有聚光组件的光源，也可以是平行光源，还可以是点光源，还可以是其它类型的光源，此处不作限定。
38.基于上述方式，可通过第二反射件16的位姿的合理设置，使得第二光源14的位置更加适配光学检测系统，也可通过合理分布各个器件以减小光学检测系统的体积。
39.可选地，第二反射件16为弧面反射件，弧面反射件的凹面为用于对光束进行反射的反射面。
40.具体地，如图2所示，第二反射件16具体可以是反射面为弧面的反射器件，第二光源14可向第二反射件16的弧面发射第二光束，以使得反射后的第二光束能够被进行汇聚，进而使得第二光束能够在经过具备平面的反射面的分光模块13的反射后，汇聚在待测目标x上。
41.基于上述方式，能够避免出现第二光束过于分散的情况，提高了光学检测的有效性和准确性。
42.可选地，第二反射件16反射后的光束的光轴与从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴垂直。
43.具体地，如图2所示，第二反射件16反射后的光束的光轴与从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴所形成的夹角a为直角，此外，反射前的第二光束的光轴还可与从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴平行，使得传感模块15和第二光源14的位置更为合理。
44.基于上述方式，能够减小光学检测系统在如图2所示视角下的水平方向上的宽度，进而改善光学检测系统的便携性。
45.在一实施例中，第一反射件12为弧面反射件，弧面反射件的凹面为用于对光束进行反射的反射面。
46.具体地，如图2所示，第一反射件12具体可以是反射面为弧面的反射器件，第一光源11可向第一反射件12的弧面发射第一光束，以使得反射后的第一光束能够被进行汇聚，进而使得第一光束能够汇聚在待测目标x上。
47.基于上述方式，能够避免出现第一光束过于分散的情况，提高了光学检测的有效性和准确性。
48.在一实施例中，如图1和图2所示，光学检测系统包括两个第一光源11和两个第一反射件12。
49.两个第一光源11对称设置于从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴两侧，两个第一反射件12分别位于从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴两侧。
50.具体地，一个第一光源11和一个第一反射件12设置在从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴的一侧，另一个第一光源11和另一个第一反射件12设置在从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴的另一侧。
51.基于上述方式，能够使得两个第一光源11能够分别安置在容积较为充裕的空间内，而不会因光源本身体积或配置的反射件的体积过大而导致不同光源发射的光束相互干扰而产生负面影响的情况发生，提高了光学检测的准确性。
52.在一实施例中，分光模块13的受光面与从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴之间的夹角为45度。
53.具体地，基于上述方式，能够使得第二光源14在从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴的一侧向分光模块13发射第二光束，而不必占用如图1和图2所示的传感模块15附近的空间，从而使得传感模块15和第二光源14的空间分布更为合理，避免第二光束直接进入传感模块15而使得检测结果有误，提高了光学检测系统的可靠性和光学检测的准确性。
54.在一实施例中，光学检测系统还包括检测平台，检测平台的放置面用于放置待测目标x，放置面与从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴垂直。
55.具体地，可通过使放置面与从待测目标x向分光模块13发射的光束的光轴垂直，使得待测目标x在接收到各光束的照射后，能够使得相应生成的光束准确地沿朝向分光模块13或传感模块15的方向发射，避免因放置面的反射作用，而导致相应生成的光束中的大部分光束朝其它方向发射的情况发生，进一步提高了光学检测系统的光能利用率。
56.本技术还提出一种检测装置，参见图3，图3是本技术检测装置的一实施例的结构示意图，如图3所示，检测装置20包括光学检测系统21，光学检测系统21具体可以是前文任意一实施例所述的光学检测系统，此处不再赘述。
57.在一实施例中，该检测装置20可应用于对电路板、晶圆等待测目标进行光学检测，以判断所检测的待测目标中是否存在缺陷，若存在缺陷的状况过于严重则可进行多次重复检测，以最终确定待测目标的检测结果，具体检测方法可根据实际需求而定，此处不作限定。
58.检测装置20具体可以是指aoi(automated optical inspection，自动光学检测)设备，光学检测系统21可以是aoi设备中的光学器件部分，用于构建光学检测所需的光路系统。
59.举例说明，当自动检测时，aoi设备可通过摄像头自动扫描电路板以采集相应的图像，将图像中的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出电路板上的缺陷，并通过显示器或自动标志的方式把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。
60.区别于现有技术，本技术的技术方案中，在传感模块与待测目标之间仅设置有一分光模块，第一光源所发射的第一光束经过第一反射件的反射而照射在待测目标上，而第二光源所发射的第二光束则经过该分光模块的反射而照射在待测目标上，待测目标在被第一光束和第二光束照射后会产生相应的光束，该光束从待测目标处向分光模块发射，传感模块能够接收到由分光模块透射的部分该光束，以进行光电转换得到相应的用于进行检测分析的电信号，基于上述方式，在所构建的光学检测系统中，使得光束从待测目标处到传感模块处之间并不存在多个反射器件或多个透射器件，而是仅存在一个用于部分透光的分光
模块，使得从待测目标处发射并被传感模块接收的光束的光路总长度较短，减小该光束的衰弱幅度，提高了光学检测系统的光能的利用率。
61.在本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
63.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
64.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(可以是个人计算机，服务器，网络设备或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
65.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种光学检测系统，其特征在于，包括至少一个第一光源、至少一个第一反射件、分光模块、第二光源和传感模块；所述第一光源用于向相应的所述第一反射件发射第一光束；所述第一反射件用于对所述第一光束进行反射，以使反射后的第一光束向待测目标发射；所述第二光源用于向所述分光模块发射第二光束；所述分光模块用于对所述第二光束的一部分进行反射，以使反射后的第二光束向所述待测目标发射，并用于对从所述待测目标处发射的部分光束的进行透射，以使透射后的光束向所述传感模块发射；所述传感模块用于对接收到的光束进行光电转换，以得到所述待测目标的检测数据。2.根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述光学检测系统还包括第二反射件，所述第二反射件用于对所述第二光束进行反射，以使反射后的光束向所述分光模块发射。3.根据权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，所述第二反射件为弧面反射件，所述弧面反射件的凹面为用于对光束进行反射的反射面。4.根据权利要求1至3任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述光学检测系统包括两个所述第一光源和两个所述第一反射件；两个所述第一光源对称设置于从所述待测目标向所述分光模块发射的光束的光轴两侧，两个所述第一反射件分别位于从所述待测目标向所述分光模块发射的光束的光轴两侧。5.根据权利要求1至3任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述第一反射件为弧面反射件，所述弧面反射件的凹面为用于对光束进行反射的反射面。6.根据权利要求1至3任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述分光模块的受光面与从所述待测目标向所述分光模块发射的光束的光轴之间的夹角为45度。7.根据权利要求2或3所述的光学检测系统，其特征在于，所述第二反射件反射后的光束的光轴与从所述待测目标向所述分光模块发射的光束的光轴垂直。8.根据权利要求1至3任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述第二光源为平行光源或点光源或汇聚光源。9.根据权利要求1至3任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述光学检测系统还包括检测平台，所述检测平台的放置面用于放置所述待测目标，所述放置面与从所述待测目标向所述分光模块发射的光束的光轴垂直。10.一种检测装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的光学检测系统。

技术总结
本申请公开了光学检测系统及检测装置，该光学检测系统包括至少一个第一光源、至少一个第一反射件、分光模块、第二光源和传感模块；第一光源用于向相应的第一反射件发射第一光束；第一反射件用于对第一光束进行反射，以使反射后的第一光束向待测目标发射；第二光源用于向分光模块发射第二光束；分光模块用于对第二光束的一部分进行反射，以使反射后的第二光束向待测目标发射，并用于对从待测目标处发射的部分光束的进行透射，以使透射后的光束向传感模块发射；传感模块用于对接收到的光束进行光电转换，以得到待测目标的检测数据。基于上述方式，可提高光学检测系统的光能利用率。可提高光学检测系统的光能利用率。可提高光学检测系统的光能利用率。


技术研发人员：原进良 曹沿松 乔文龙 赵楠楠 徐跃凯
受保护的技术使用者：奥蒂玛光学科技（深圳）有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/9/16