]本發(fā)明一些實施例的方面是提供一種用于使檢驗系統(tǒng)的照相機(jī)相對于平坦表面自動聚焦以進(jìn)行檢驗的方法，所述方法包括:將空間隨機(jī)圖案以斜角投射在所述平坦表面上；用照相機(jī)捕捉從所述平坦表面反射的所述空間隨機(jī)圖案的圖像；將所述圖像與在致動器的已知位置處捕捉的至少一個校準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述比較步驟而確定到預(yù)定義目標(biāo)致動器位置的距離及方向；以及將致動器位置調(diào)整到所述目標(biāo)致動器位置。
[0031]視需要，所述空間隨機(jī)圖案是投射在所述照相機(jī)的整個視場上。
[0032]視需要，所述空間隨機(jī)圖案是投射在比所述照相機(jī)的所述視場大的區(qū)域上。
[0033]視需要，將所述圖像的僅一部分與所述至少一個校準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較。
[0034]視需要，所述比較步驟包括確定所述空間隨機(jī)圖案的平移。
[0035]視需要，所述比較步驟包括確定所述空間隨機(jī)圖案的按比例縮放。
[0036]視需要，所述方法包括:使所述圖像與多個校準(zhǔn)圖像相關(guān)，每一校準(zhǔn)圖像是在所述致動器的不同已知位置處捕捉；識別與最大相關(guān)性相關(guān)聯(lián)的致動器位置；以及確定所識別的所述致動器位置與所述預(yù)定義目標(biāo)致動器位置之間的距離。
[0037]視需要，所述方法包括以所述照相機(jī)的關(guān)注區(qū)域模式捕捉所述空間隨機(jī)圖案的圖像。
[0038]視需要，所述方法包括以與用于檢驗所述平坦表面的范圍不同的光范圍來投射所述空間隨機(jī)圖案。
[0039]視需要，所述方法包括:隨著所述照相機(jī)在所述平坦表面上的所定義坐標(biāo)之間移動，重復(fù)地投射所述空間隨機(jī)圖案并捕捉所述空間隨機(jī)圖案的圖像；以及根據(jù)需要重復(fù)地將所述致動器位置調(diào)整到所述目標(biāo)致動器位置，直到到達(dá)所定義的所檢測缺陷區(qū)為止。
[0040]視需要，所述方法包括:在以下兩種操作之間交替:將所述空間隨機(jī)圖案以斜角投射在所述平坦表面上、以及投射用于檢驗所述平坦表面的照射；以及在以下兩種操作之間交替:響應(yīng)于投射所述空間隨機(jī)圖案而以關(guān)注區(qū)域模式捕捉圖像、以及響應(yīng)于投射用于檢驗所述平坦表面的照射而以全幀模式捕捉圖像。
[0041]視需要，自動聚焦是在所述檢驗系統(tǒng)的掃描運作期間執(zhí)行。
[0042]視需要，用于投射所述空間隨機(jī)圖案的持續(xù)時間比用于檢驗所述平坦表面的照射的持續(xù)時間長。
[0043]視需要，所述方法包括:將所述空間隨機(jī)圖案投射在所述照相機(jī)的視場的第一部分上；以及將用于檢驗所述平坦表面的照射投射在所述視場的第二部分上，所述第二部分與所述第一部分不同；以及基于從所述視場的所述第一部分獲得的信息而使所述照相機(jī)自動聚焦。
[0044]視需要，用于投射所述空間隨機(jī)圖案的持續(xù)時間比用于檢驗所述平坦表面的照射的持續(xù)時間長。
[0045]視需要，所述方法包括:同時在共同視場上投射用于檢驗所述平坦表面的照射及投射所述空間隨機(jī)圖案；響應(yīng)于所述同時投射步驟而捕捉圖像；以及基于對所述空間隨機(jī)圖案及包含在所述平坦表面上的圖案的預(yù)定義表征而將所述空間隨機(jī)圖案自包含在所述平坦表面上的所述圖案分離。
[0046]視需要，用于投射所述空間隨機(jī)圖案的持續(xù)時間比用于檢驗所述平坦表面的照射的持續(xù)時間長。
[0047]本發(fā)明一些實施例的方面是提供一種用于校準(zhǔn)用于使檢驗系統(tǒng)的照相機(jī)聚焦的自動聚焦系統(tǒng)的方法，所述檢驗系統(tǒng)用于檢驗平坦表面，所述方法包括:記錄用于調(diào)整照相機(jī)的工作距離的致動器的位置；將空間隨機(jī)圖案以斜角投射在所述平坦表面上；用所述照相機(jī)捕捉從所述平坦表面反射的所述空間隨機(jī)圖案的第一圖像；投射用于捕捉所述平坦表面的圖像的照射；用所述照相機(jī)捕捉所述平坦表面的第二圖像；以及使致動器的所述位置與所述第一圖像及所述第二圖像相關(guān)聯(lián)；針對所述第一圖像及所述第二圖像兩者且針對不同致動器位置，重復(fù)所述投射、捕捉及相關(guān)聯(lián)步驟；處理所述平坦表面的所述圖像，以確定聚焦質(zhì)量；以及基于處理步驟而識別目標(biāo)致動器位置。
[0048]視需要，所述平坦表面是通過蝕刻或直接印刷而圖案化。
[0049]視需要，所述空間隨機(jī)圖案是斑點圖案。
[0050]視需要，所述方法包括基于所述處理步驟而定義用于確定離開所述目標(biāo)致動器位置的距離及方向的模型。
[0051]除非另有定義，否則本文中所使用的所有技術(shù)及/或科學(xué)術(shù)語均具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同的含義。雖然在實踐或測試本發(fā)明的實施例時可使用與本文所述方法及材料類似或等效的方法及材料，但下文對實例性方法及/或材料進(jìn)行描述。在出現(xiàn)沖突的情況中，以專利說明書(包含定義)為準(zhǔn)。另外，所述材料、方法及實例僅為例示性而非旨在必然是限制性。
【附圖說明】
[0052]本文將參照附圖及/或圖像僅以舉例方式來描述本發(fā)明的一些實施例?，F(xiàn)在詳細(xì)地具體參照圖式，應(yīng)強(qiáng)調(diào)，所示細(xì)節(jié)是僅以舉例方式且為便于例示性地論述本發(fā)明實施例而給出。就這一點來說，參照圖式來閱讀本說明會使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員明了可如何實踐本發(fā)明的實施例。
[0053]在圖式中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一些實例性實施例可改裝有自動聚焦系統(tǒng)的用于檢驗大平坦表面的實例性檢驗系統(tǒng)的示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實施例與檢驗系統(tǒng)的照相機(jī)集成在一起的DMS的光學(xué)結(jié)構(gòu)的簡化示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明一些實施例與檢驗系統(tǒng)的顯微鏡集成在一起的DMS的光學(xué)結(jié)構(gòu)的簡化示意圖；
圖4A及圖4B是根據(jù)本發(fā)明一些實施例與檢驗系統(tǒng)的照相機(jī)集成在一起的DMS的替代光學(xué)結(jié)構(gòu)的簡化示意圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明一些實施例投射在經(jīng)圖案化表面上的所反射斑點圖案的示例性圖像；
圖6A、圖6B及圖6C是顯示根據(jù)本發(fā)明一些實施例因照相機(jī)的工作距離改變所致的斑點圖案平移及/或按比例縮放的實例性圖示；
圖7是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的自動聚焦系統(tǒng)的實例性組件的簡化框圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明一些實施例用于校準(zhǔn)自動聚焦系統(tǒng)的實例性方法的簡化流程圖；
圖9是根據(jù)本發(fā)明一些實施例在自動聚焦期間捕捉的圖像與存儲在存儲器中的校準(zhǔn)圖像之間的實例性相關(guān)值的簡化曲線圖；
圖10是根據(jù)本發(fā)明一些實施例在使DMS運作與捕捉用于掃描平坦物體的圖像之間交替的簡化時間線；
圖11是根據(jù)本發(fā)明一些實施例使DMS運作以捕捉平坦物體上的多個離散區(qū)域的圖像的簡化時間線；以及
圖12是根據(jù)本發(fā)明一些實施例以相同圖像使DMS運作及掃描平坦物體的簡化時間線。
[0054]主要元件標(biāo)記說明
100:檢驗系統(tǒng)102:底架
106:襯底110:靜態(tài)懸浮臺板
112:第一橋形件113:第二橋形件
124:位移器128:照相機(jī)
132:可移動照相機(jī)210:照射器
220:透鏡元件300:照相機(jī)
301:照相機(jī)302:照相機(jī)
310:激光二極管/激光器315:透鏡/光學(xué)器件
316:透鏡320:漫射器
330: 二向色分束器350:圖案產(chǎn)生器
351:圖案產(chǎn)生器352:圖案產(chǎn)生器
355:圖像傳感器360:主光學(xué)路徑
370:成像光學(xué)器件371:透鏡
373:上部場透鏡/成像光學(xué)器件375:分束器
380:物鏡385:光線
395:平坦表面400:顯微鏡照相機(jī)/顯微鏡
405:照相機(jī)420:圖案產(chǎn)生器
425:光學(xué)器件430:圖像傳感器
440:處理單元/處理器445:控制器
450:致動器460:存儲器
480:距離測量系統(tǒng)(DMS)490:自動聚焦系統(tǒng)
501:相關(guān)值502:峰值相關(guān)性
510:圖案530:空間隨機(jī)自動聚焦圖案/斑點圖案
605?645:操作710:快速照射脈沖/標(biāo)準(zhǔn)照射脈沖
715:讀出時間720:自動聚焦照射脈沖
725:讀出時間750:讀出
X:方向Y:方向
Z:方向。
【具體實施方式】
[0055]本發(fā)明在其一些實施例中涉及自動聚焦系統(tǒng)，且更具體來說(但非排他性的)，涉及使用用于電路的檢驗系統(tǒng)中的自動聚焦系統(tǒng)，所述電路例如為印刷電路板(PCB)、晶片、或其他上面包含圖案的大體平坦物體，例如薄膜晶體管(TFT)面板、平板顯示器(FPD)、及0LED面板。
[0056]根據(jù)本發(fā)明一些實施例的方面，提供一種DMS，其用于產(chǎn)生空間隨機(jī)自動聚焦圖案，并利用空間隨機(jī)自動聚焦圖案的照射及反射來感測使成像系統(tǒng)(例如，照相機(jī)及/或顯微鏡照相機(jī))相對于平坦表面聚焦以進(jìn)行檢驗所需的調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述DMS包括自動聚焦圖案產(chǎn)生器，所述自動聚焦圖案產(chǎn)生器可運作以將所述空間隨機(jī)自動聚焦圖案以傾斜照射投射在平坦表面上。
[0057]在一些實例性實施例中,所述空間隨機(jī)自云力聚焦圖案由包含峰及谷的連續(xù)圖案形成。通常，此圖案是斑點圖案。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述DMS跟隨及/或感測隨機(jī)圖案(例如，斑點)的一個或多個特征因成像系統(tǒng)的工作距離改變而沿一個或多個方向的移位及/或按比例縮放。根據(jù)本發(fā)明一些實施例的方面，所述DMS是自動聚焦系統(tǒng)的一部分，且所述自動聚焦系統(tǒng)使用來自所述DMS的輸出來調(diào)整成像系統(tǒng)的工作距離以進(jìn)行聚焦。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述DMS適合于使成像系統(tǒng)相對于被圖案化的平坦表面聚焦。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用于使成像系統(tǒng)相對于被圖案化的平坦表面(例如，TFT面板、FPD及0LED面板)聚焦時，本文中所述的DMS可提供勝過其他已知DMS的優(yōu)點。通常，TFT面板等是用例如金屬、氧化銦錫(indium tin oxide ;ΙΤ0)、結(jié)晶娃、及/或非晶娃等材料在一個或多個階段內(nèi)圖案化而成。通常，具有這些材料的圖案是通常與由已知DMS所常用的幾何圖案高度相關(guān)的幾何圖案。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，DMS可使用與物體圖案不相關(guān)的空間隨機(jī)自動聚焦圖案來代替已知的所定義幾何自動聚焦圖案，以在自動聚焦期間避免與蝕刻及/或以其他方式印刷在表面上的圖案混淆。
[0060]在基于三角測量的系統(tǒng)中，自動聚焦圖案會(因其傾斜投射)隨著工作距離改變而移位。在相對于所定義工作距離有大偏差時，小的圖案可能會落在F0V之外。本發(fā)明人也已發(fā)現(xiàn)，通過將空間隨機(jī)自動聚焦圖案投射在F0V的相當(dāng)大部分上、