用于確定電子電路的三維圖像的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于確定電子電路的Ξ維圖像的系統(tǒng)
[0001] 本專利申請(qǐng)要求法國專利申請(qǐng)F(tuán)R13/50813的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該法國專利申請(qǐng)通過 引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本公開總體上設(shè)及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，更特別地設(shè)及用于對(duì)對(duì)象（特別是電子電路） 進(jìn)行在線分析的Ξ維圖像確定系統(tǒng)。本發(fā)明更特別地設(shè)及配備有數(shù)碼相機(jī)的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 用于對(duì)對(duì)象（例如電子電路）進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)的系統(tǒng)總體上包括用于將特定圖案投 射到待檢測(cè)電路上的設(shè)備，W及能夠獲取電路的多個(gè)圖像的至少一個(gè)數(shù)碼相機(jī)。投射圖像 包括例如一連串明暗條紋。
[0004]Ξ維圖像確定方法的一個(gè)示例包括將多個(gè)圖像投射到待檢測(cè)電路上。該圖像例如 是包括重復(fù)圖案的圖像。其還可W是隨機(jī)的圖像。在兩次連續(xù)的投射期間投射圖像彼此不 同。例如，當(dāng)圖像包含圖案時(shí)，所述圖案可W從一個(gè)投射圖像變動(dòng)到另一個(gè)投射圖像。對(duì)于 被投射到電路上的圖像的每個(gè)新位置都獲取電路的圖像。
[0005]Ξ維圖像可W根據(jù)由數(shù)碼相機(jī)獲取的電路圖像來確定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，實(shí)施例提供了確定對(duì)象的Ξ維圖像的方法，其包括：利用投影機(jī)將顯示內(nèi)容 投射到對(duì)象上；利用至少一個(gè)第一圖像傳感器來獲取對(duì)象的多個(gè)二維圖像，在圖像的獲取 期間，實(shí)現(xiàn)對(duì)象相對(duì)于包括投影機(jī)和圖像傳感器的組件的相對(duì)移位；和將對(duì)象的每個(gè)點(diǎn)的 高度確定為對(duì)應(yīng)于根據(jù)所獲取的二維圖像而獲得的函數(shù)的極值。
[0007] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，投影機(jī)和/或第一圖像傳感器為透視型的（typeperspectif)。
[0008] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，被投射的顯示內(nèi)容在每個(gè)二維圖像的獲取期間是相同的。
[0009] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，顯示內(nèi)容包括條紋。
[0010] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在二維圖像中的至少一個(gè)的獲取期間，實(shí)現(xiàn)對(duì)象相對(duì)于包括投 影機(jī)和圖像傳感器的組件的相對(duì)移位。
[0011] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在每個(gè)二維圖像的獲取期間，實(shí)現(xiàn)對(duì)象相對(duì)于包括投影機(jī)和圖 像傳感器的組件的相對(duì)移位。
[0012] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在至少一對(duì)連續(xù)的二維圖像的兩個(gè)圖像的獲取之間加快相對(duì)移 位。
[0013] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，相對(duì)移位的速度在10%內(nèi)恒定。
[0014] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述方法包括：利用至少一個(gè)第二圖像傳感器來獲取對(duì)象的多 個(gè)二維圖像，對(duì)象的每個(gè)點(diǎn)的高度對(duì)應(yīng)于根據(jù)由第一和第二圖像傳感器獲取的圖像而獲得 的函數(shù)的極值。
[0015] 實(shí)施例還提供了用于確定對(duì)象的Ξ維圖像的系統(tǒng)，其包括：
[0016] 投影機(jī)，其能夠?qū)@示內(nèi)容投射到對(duì)象上；
[0017] 第一圖像傳感器，其能夠獲取對(duì)象的多個(gè)二維圖像；
[0018] 輸送機(jī)，其能夠在二維圖像的連續(xù)獲取期間使對(duì)象相對(duì)于包括投影機(jī)和第一圖像 傳感器的組件移位；和
[0019] 處理裝置，其能夠?qū)?duì)象的每個(gè)點(diǎn)的高度確定為對(duì)應(yīng)于根據(jù)所獲取的二維圖像而 獲得的函數(shù)的極值。
[0020] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，投影機(jī)和/或圖像傳感器為透視型的。
【附圖說明】
[0021] 聯(lián)系附圖，將在具體實(shí)施例的W下非限制性描述中詳細(xì)地討論前述和其他特征W 及優(yōu)點(diǎn)，在運(yùn)些附圖中：
[0022] 圖1示意性地示出了電子電路的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；
[0023] 圖2示出了對(duì)于常規(guī)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)來說待檢測(cè)電路的移位隨著時(shí)間的變化的曲 線；
[0024] 圖3和圖4示出了對(duì)于光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)施例來說待檢測(cè)電路的移位隨著時(shí) 間的變化的曲線； 陽0巧]圖5示意性地圖示了Ξ維圖像確定方法的一個(gè)示例；
[0026] 圖6和圖7示意性地圖示了Ξ維圖像確定方法的另外的示例；
[0027] 圖8示意性地圖示了；維圖像確定方法的一個(gè)實(shí)施例訊
[0028] 圖9示意性地示出了電子電路的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的另一實(shí)施例。
[0029] 為了清楚起見，在不同附圖中已經(jīng)利用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的元素。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為了清楚起見，在各個(gè)附圖中已經(jīng)利用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的元素，而且 各個(gè)附圖不是按比例的。在W下的描述中，除非另外指出，否則術(shù)語"大致"、"約"和"大約" 表示"在10%內(nèi)"。此外，僅已示出有助于理解本說明書的那些元素并且會(huì)對(duì)其進(jìn)行描述。 特別地，用于控制下文中描述的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的輸送機(jī)的裝置在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范 圍內(nèi)，并且不會(huì)對(duì)其進(jìn)行描述。
[0031] 圖1非常示意性地示出了電子電路檢測(cè)系統(tǒng)10。術(shù)語"電子電路"一般表示通過 載體互連的電子元件的組件，所述載體在沒有電子元件的情況下單獨(dú)用于形成該互連，或 者該載體不具有電子元件但是具有用于固定電子元件的裝置。作為示例，載體為印刷電路， 并且電子元件通過在加熱后形成焊接接頭的焊膏凸塊被固定到印刷電路。在運(yùn)種情況下， "電子電路"一般僅表示印刷電路（不具有電子元件或焊膏凸塊）、具有焊膏凸塊卻不具有 電子元件的印刷電路、具有加熱操作之前的電子元件和焊膏凸塊的印刷電路、或者具有通 過焊接接頭固定到印刷電路的電子元件的印刷電路。
[0032] 系統(tǒng)10使得能夠確定電子電路卡的Ξ維圖像。每個(gè)電子電路卡被放置在輸送機(jī) 12、例如平面輸送機(jī)上。輸送機(jī)12能夠使電路卡沿著方向X(例如水平方向）移位。作為 示例，輸送機(jī)12可W包括由傳動(dòng)帶13和由轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)的漉子構(gòu)成的組件。作 為變型，輸送機(jī)12可W包括使在其上支承電子電路卡的支架移位的線性馬達(dá)。
[0033] 系統(tǒng)10包括含有至少一個(gè)投影機(jī)的圖像投射設(shè)備P，在圖1中示出了單個(gè)投影機(jī) P。投影機(jī)P連接到圖像處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)16。當(dāng)存在多個(gè)投影機(jī)P時(shí)，投影機(jī)P可W優(yōu)選地 沿著與方向X垂直的方向大致對(duì)齊。系統(tǒng)16可W包括含有處理器的微控制器W及在其中 存儲(chǔ)了指令的非易失性存儲(chǔ)器，由處理器執(zhí)行運(yùn)些指令使得系統(tǒng)16能夠?qū)崿F(xiàn)期望的功能。 作為變型，系統(tǒng)16可W對(duì)應(yīng)于專用的電子電路。電動(dòng)馬達(dá)14也由系統(tǒng)16控制。
[0034] 系統(tǒng)10還包括含有至少一個(gè)數(shù)碼相機(jī)的圖像獲取設(shè)備C，在圖1中示出了單個(gè)相 機(jī)C。相機(jī)C連接到圖像處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)16。當(dāng)存在多個(gè)相機(jī)C時(shí)，相機(jī)可W優(yōu)選地沿著 與方向X垂直的方向大致對(duì)齊，和/或可W被布置在投影機(jī)P的任一側(cè)。
[0035] 在本實(shí)施例中，相機(jī)C和投影機(jī)P是固定的，而電子電路卡通過輸送機(jī)12相對(duì)于 相機(jī)C和投影機(jī)P移位。作為變型，電子電路卡是固定的，而相機(jī)C和投影機(jī)P通過任何適 用的輸送設(shè)備相對(duì)于電子電路卡移位。
[0036] 為了簡化W下描述，考慮單個(gè)投影機(jī)P和單個(gè)相機(jī)C。相機(jī)C相對(duì)于投影機(jī)P是固 定的。
[0037] 電路卡（例如，與具有從50mm至550mm變化的長度和寬度的卡對(duì)應(yīng)）的尺寸通常 大于相機(jī)C的視場，使得電路卡應(yīng)該相對(duì)于投影機(jī)P和相機(jī)C移位W使得電路卡的整個(gè)表 面區(qū)域都能被相機(jī)C看到。
[003引圖2示出了對(duì)于用于確定Ξ維圖像的圖像獲取方法的一個(gè)示例來說，電子電路卡 沿著方向X的移位隨著時(shí)間的變化的曲線。時(shí)刻t。到為連續(xù)的時(shí)刻。在圖2中，每個(gè)星 號(hào)20都表示由相機(jī)C獲取圖像的時(shí)間。
[0039] 在時(shí)刻t。到11之間執(zhí)行圖像獲取階段A1。在階段Ai期間，電路卡相對(duì)于投影機(jī)P 和相機(jī)C是靜止的。當(dāng)不同圖像被投影機(jī)P投射到電路卡上時(shí)，電路卡的被相機(jī)C看到的 那部分的Ξ維圖像根據(jù)由相機(jī)C在階段Ai期間獲取的多個(gè)圖像來確定。每個(gè)投射圖像對(duì)應(yīng) 于例如條紋。投射條紋的位置從一個(gè)投射圖像變動(dòng)到另一投射圖像。在時(shí)刻ti到12之間 執(zhí)行移位階段〇1，在該階段中輸送機(jī)12使電路卡移位直到電子電路的另一部分能夠被相機(jī) C看到。在時(shí)刻t2到13之間執(zhí)行圖像獲取階段A2,用于確定電路卡的該另一部分的Ξ維圖 像。在時(shí)刻t3到t4之間執(zhí)行移位階段D2,并且在時(shí)刻t劇t5之間執(zhí)行圖像獲取階段A3。 在圖2中所圖示的示例中，在每個(gè)獲取階段VA2、A3期間，由相機(jī)C獲取四個(gè)圖像。但是， 該數(shù)目可W是可變化的。每個(gè)獲取階段Ai、A2、A3的持續(xù)時(shí)間特別地取決于所獲取圖像的數(shù) 目，其中所獲取圖像中的一些可W不用于確定Ξ維圖像。作為示例，每個(gè)獲取階段Ai、A2、A3 的持續(xù)時(shí)間在獲取11個(gè)圖像的情況下為約1. 2s，而在獲取7個(gè)圖像的情況下為約0. 76s， 并且移位階段化、〇2的持續(xù)時(shí)間為約0. 35s。
[0040] 前述Ξ維圖像確定方法的一個(gè)缺點(diǎn)在于確定整個(gè)電路卡的Ξ維圖像所需的總持 續(xù)時(shí)間可能是相當(dāng)長的，運(yùn)特別是由于在沒有執(zhí)行圖像獲取期間電路卡的移位所花費(fèi)的時(shí) 間，其中所述總持續(xù)時(shí)間等于圖像獲取階段Ai、A2、A3的持續(xù)時(shí)間和電路卡的移位階段Di、〇2 的持續(xù)時(shí)間之和。
[0041] 另外，在圖像獲取階段期間，在兩次獲取之間修改了由投影機(jī)P投射到電路卡上 的圖像。因此應(yīng)該提供用于修改投射圖像的裝置，運(yùn)可能需要使用具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的投影機(jī) P和/或適配計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)16。
[0042] 因此，實(shí)施例的目的在于克服由光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)確定Ξ維圖像的方法的所有或部分 缺點(diǎn)。
[0043] 實(shí)施例的另一目的在于減少確定待檢測(cè)的整個(gè)電子電路的Ξ維圖像的操作的持