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三維測(cè)量系統(tǒng)與三維測(cè)量方法與流程

文檔序號(hào):12755998閱讀:247來源:國(guó)知局
三維測(cè)量系統(tǒng)與三維測(cè)量方法與流程
本發(fā)明是有關(guān)于一種三維測(cè)量系統(tǒng)與方法,且特別是有關(guān)于一種三維測(cè)量系統(tǒng)中的光學(xué)投影設(shè)置。

背景技術(shù):
近年來由于元件尺寸縮小,發(fā)展出許多自動(dòng)化高精度檢測(cè)設(shè)備,用來檢測(cè)電子元件的外觀、線路連接、對(duì)位關(guān)系等是否妥善。其中如自動(dòng)錫膏檢測(cè)機(jī)(SolderPasteInspection,SPI)已被廣泛采用在生產(chǎn)線上精確測(cè)量基板上的錫膏尺寸,以作為印刷電路板制程管控的一個(gè)必要工具。同時(shí),為因應(yīng)上述的需求,SPI相關(guān)技術(shù)也持續(xù)改善,如無陰影技術(shù)等。其中,多重頻率測(cè)量方法(Multi-FrequencyMethod)是一種用來測(cè)試基板上局部板彎的方法,其利用二種不同周期的條紋分別投影至待測(cè)物上,不同周期的條紋上各自依相移法推算出相位后,進(jìn)一步將二者相減計(jì)算其波包(Envelope)的相位。采用多重周期的條紋是因?yàn)?,若使用單一周期的條紋,當(dāng)待測(cè)物的特定方向的尺寸(如高度)超出單一周期的條紋的2π相位時(shí),則待測(cè)物的真實(shí)高度便無法分辨,這又稱為2π模糊性(2πAmbiguity)。由于,多重頻率測(cè)量方法中由兩種以上不同周期的條紋整合后的波包等效周期較長(zhǎng),較不易落入2π模糊性的狀況,故可用來進(jìn)行待測(cè)物相對(duì)于參考平面的距離估算。形成二種不同周期的條紋的方法已知有二,其中一種為使用不同的投影放大倍率,但容易造成不同長(zhǎng)度的光路,或是需要使用不同的鏡頭而影響光學(xué)配置。另外一種,則是使用不同柵距(即對(duì)應(yīng)產(chǎn)生不同周期)的條紋片,亦可達(dá)到相同的功能,但實(shí)際測(cè)量的不同周期條紋片種類有限,無法有彈性的滿足各式各樣的系統(tǒng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明提出一種三維測(cè)量系統(tǒng)以及三維測(cè)量方法,其設(shè)置有兩組以上的投影模塊,投影模塊可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測(cè)量平面上,隨著入射角度的不同,使條紋光線在測(cè)量平面上具有不同的投影波長(zhǎng)?;蚴?,不同投影模塊的光柵單元可具有非平行的光柵條紋,利用各光柵條紋間的偏轉(zhuǎn)角度,亦可使條紋光線在測(cè)量平面上具有不同的投影波長(zhǎng)。本案中提到產(chǎn)生不同周期條紋的方法不需要改變投影放大倍率亦不影響光學(xué)配置,另一方面,本案可采用相同柵距(即對(duì)應(yīng)產(chǎn)生相同周期)的條紋片,僅需移動(dòng)投影模塊改變?nèi)肷浣嵌然蚴切D(zhuǎn)光柵條紋片即可形成不同的投影波長(zhǎng)。本發(fā)明的一方面是在提供一種三維測(cè)量系統(tǒng),其包含測(cè)量載具、第一投影模塊、第二投影模塊、取像模塊以及控制單元。測(cè)量載具用以承載一待測(cè)物體,待測(cè)物體于測(cè)量載具的一測(cè)量平面上水平移動(dòng)。第一投影模塊沿一第一光軸朝向待測(cè)物體照射一第一條紋光線,第一光軸相對(duì)測(cè)量平面具有一第一入射角。第二投影模塊沿一第二光軸朝向待測(cè)物體照射一第二條紋光線,第二光軸相對(duì)測(cè)量平面具有一第二入射角,第二入射角不同于第一入射角,使第二條紋光線于測(cè)量平面上所形成的一第二投影波長(zhǎng)不同于第一條紋光線于測(cè)量平面上所形成的一第一投影波長(zhǎng)。取像模塊用以擷取待測(cè)物體于第一條紋光線反射下的一第一條紋影像以及于第二條紋光線反射下的一第二條紋影像。控制單元用以控制第一投影模塊及第二投影模塊,并經(jīng)由第一條紋影像及第二條紋影像測(cè)量待測(cè)物體的三維形狀。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一投影模塊包含一第一光源以及一第一光柵,第一光源產(chǎn)生一第一光線,第一光柵具有多個(gè)第一條紋彼此間隔一第一柵距,并用以轉(zhuǎn)換第一光線為具有第一等效波長(zhǎng)的第一條紋光線,第二投影模塊包含一第二光源以及一第二光柵,第二光源產(chǎn)生一第二光線,第二光柵具有多個(gè)第二條紋彼此間隔一第二柵距,并用以轉(zhuǎn)換第二光線為具有第二等效波長(zhǎng)的第二條紋光線。于此實(shí)施例中,第一光柵的第一柵距等于第二光柵的第二柵距,且第一等效波長(zhǎng)等于第二等效波長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一投影模塊還包含一光柵移動(dòng)器用以平移第一光柵,使第一光柵沿與第一條紋垂直的方向移動(dòng),借此形成第一條紋光線的各種相位角,取像模塊進(jìn)一步擷取待測(cè)物體于第一條紋光線的各種相位角反射形成的多個(gè)第一條紋影像。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第二投影模塊還包含一光柵移動(dòng)器用以平移第二光柵,使第二光柵沿與第二條紋垂直的方向移動(dòng),借此形成第二條紋光線的各種相位角,取像模塊進(jìn)一步擷取待測(cè)物體于第二條紋光線的各種相位角反射形成的多個(gè)第二條紋影像。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,三維測(cè)量系統(tǒng)還包含一高度計(jì)算模塊用以計(jì)算待測(cè)物體的高度,其中高度計(jì)算模塊整合第一條紋光線反射下的第一條紋影像以及于第二條紋光線反射下的第二條紋影像,以取得待測(cè)物體的一整合高度信息。本發(fā)明的另一方面是在提供一種三維測(cè)量方法,用以測(cè)量一測(cè)量平面上的一待測(cè)物體。三維測(cè)量方法包含:產(chǎn)生具有一第一等效波長(zhǎng)的一第一條紋光線以及具有一第二等效波長(zhǎng)的一第二條紋光線;將第一條紋光線沿一第一光軸照射至測(cè)量平面上的待測(cè)物體,第一光軸相對(duì)測(cè)量平面具有一第一入射角;將第二條紋光線沿一第二光軸照射至測(cè)量平面上的待測(cè)物體,第二光軸相對(duì)測(cè)量平面具有一第二入射角,第二入射角不同于第一入射角,使第二條紋光線于測(cè)量平面上所形成的一第二投影波長(zhǎng)不同于第一條紋光線于測(cè)量平面上所形成的一第一投影波長(zhǎng);基于各種相位角的第一條紋光線而擷取多個(gè)第一條紋影像,所述多個(gè)第一條紋影像由具有第一投影波長(zhǎng)的第一條紋光線經(jīng)待測(cè)物體反射所產(chǎn)生;基于各種相位角的第二條紋光線而擷取多個(gè)第二條紋影像,所述多個(gè)第二條紋影像由具有第二投影波長(zhǎng)的第二條紋光線經(jīng)待測(cè)物體反射所產(chǎn)生;利用第一投影波長(zhǎng)下的所述多個(gè)第一條紋影像,得到待測(cè)物體的一第一相位信息;利用第二投影波長(zhǎng)下的所述多個(gè)第二條紋影像,得到待測(cè)物體的一第二相位信息;以及,基于第一條紋影像與第二條紋影像,計(jì)算取得待測(cè)物體的一整合高度信息。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,整合高度信息是基于第一投影波長(zhǎng)與第二投影波長(zhǎng)之間的一波長(zhǎng)差距、以及第一相位信息與第二相位信息之間的一相對(duì)差距而取得。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一條紋光線是透過一第一柵距的一第一光柵而具有第一等效波長(zhǎng),第二條紋光線是透過一第二柵距的一第二光柵而具有第二等效波長(zhǎng),第一柵距等于第二柵距,第一等效波長(zhǎng)等于第二等效波長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,三維測(cè)量方法還包含步驟:平移第一光柵,借此形成第一條紋光線的各種相位角;以及,平移第二光柵,借此形成第二條紋光線的各種相位角。本發(fā)明的另一方面是在提供一種三維測(cè)量系統(tǒng),其包含測(cè)量載具、第一投影模塊、第二投影模塊、取像模塊以及控制單元。測(cè)量載具用以承載一待測(cè)物體,待測(cè)物體于測(cè)量載具的一測(cè)量平面上水平移動(dòng)。第一投影模塊包含一第一光柵,第一光柵具有多個(gè)第一條紋,第一投影模塊向待測(cè)物體投射第一條紋光線。第二投影模塊包含一第二光柵,第二光柵具有多個(gè)第二條紋,第一光柵的第一條紋與第二光柵的第二條紋非平行且兩者間夾一偏轉(zhuǎn)角度,使第二條紋光線于測(cè)量平面上所形成的一第二投影波長(zhǎng)不同于第一條紋光線于測(cè)量平面上所形成的一第一投影波長(zhǎng)。取像模塊用以擷取待測(cè)物體于第一條紋光線反射下的一第一條紋影像以及于第二條紋光線反射下的一第二條紋影像。控制單元用以控制第一投影模塊及第二投影模塊,并經(jīng)由第一條紋影像及第二條紋影像測(cè)量待測(cè)物體的三維形狀。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一投影模塊還包含一第一光源,第一光源產(chǎn)生一第一光線,第一光柵的第一條紋彼此間隔一第一柵距,并用以轉(zhuǎn)換第一光線為具有第一等效波長(zhǎng)的第一條紋光線,第二投影模塊還包含一第二光源,第二光源產(chǎn)生一第二光線,第二光柵的第二條紋彼此間隔一第二柵距,并用以轉(zhuǎn)換第二光線為具有第二等效波長(zhǎng)的第二條紋光線。于此實(shí)施例中,其中第一光柵的第一柵距等于第二光柵的第二柵距,且第一等效波長(zhǎng)等于第二等效波長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一投影模塊還包含一光柵移動(dòng)器用以平移第一光柵,使第一光柵沿與第一條紋垂直的方向移動(dòng),借此形成第一條紋光線的各種相位角,取像模塊進(jìn)一步擷取待測(cè)物體于第一條紋光線的各種相位角反射形成的多個(gè)第一條紋影像。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,第二投影模塊還包含一光柵移動(dòng)器用以平移第二光柵,使第二光柵沿與第二條紋垂直的方向移動(dòng),借此形成第二條紋光線的各種相位角,取像模塊進(jìn)一步擷取待測(cè)物體于第二條紋光線的各種相位角反射形成的多個(gè)第二條紋影像。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中,三維測(cè)量系統(tǒng)還包含一高度計(jì)算模塊用以計(jì)算待測(cè)物體的高度,其中高度計(jì)算模塊整合第一條紋光線反射下的第一條紋影像以及于第二條紋光線反射下的第二條紋影像,以取得待測(cè)物體的一整合高度信息。附圖說明為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂,所附附圖的說明如下:圖1繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中一種三維測(cè)量系統(tǒng)的示意圖;圖2繪示于圖1的實(shí)施例中第一條紋光線與第二條紋光線投射至測(cè)量平面上的示意圖;圖3繪示于圖1的實(shí)施例中第一光柵的示意圖;圖4繪示于圖1的實(shí)施例中第二光柵的示意圖;圖5繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中一種三維測(cè)量方法的方法流程圖;圖6繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中一種三維測(cè)量系統(tǒng)的示意圖;圖7繪示于圖6的實(shí)施例中第一光柵的示意圖;圖8繪示于圖6的實(shí)施例中第二光柵的示意圖;以及圖9繪示于圖6的實(shí)施例中第一光柵與第二光柵的相互關(guān)系示意圖?!局饕?hào)說明】100,300:三維測(cè)量系統(tǒng)120,320:測(cè)量載具122,322:載具平臺(tái)124,324:移動(dòng)單元140,340:第一投影模塊142,342:第一光柵142a,342a:第一條紋144,344,164,364:光柵移動(dòng)器146,346:第一光源148,348:第一條紋光線149,349:第一條紋影像160,360:第二投影模塊162,362:第二光柵162a,342a:第二條紋166,366:第二光源168,368:第二條紋光線169,369:第二條紋影像200:待測(cè)物體202:物件204:基板220:測(cè)量平面180,380:取像模塊182,382:控制單元184,384:高度測(cè)量模塊S100~S108:步驟具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1,其繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中一種三維測(cè)量系統(tǒng)100的示意圖。如圖1所示,三維測(cè)量系統(tǒng)100包含測(cè)量載具120、第一投影模塊140、第二投影模塊160、取像模塊180、控制單元182以及高度測(cè)量模塊184。測(cè)量載具120包含載具平臺(tái)122以及移動(dòng)單元124。載具平臺(tái)122用以承載待測(cè)物體200,移動(dòng)單元124用以驅(qū)動(dòng)載具平臺(tái)122水平移動(dòng),借此,載具平臺(tái)122可帶動(dòng)待測(cè)物體200于測(cè)量平面220上水平移動(dòng)。于此實(shí)施例中,待測(cè)物體200可包含基板204以及基板上的物件202,實(shí)際應(yīng)用中,物件202可為基板204上的錫膏,亦可為線路或其它電子元件。本發(fā)明中的三維測(cè)量系統(tǒng)100可用以測(cè)量待測(cè)物體200中基板204及基板204上的各種物件202的三維形狀。以下為說明上的方便,以待測(cè)物體200代表基板204及基板204任意形狀的物件202。請(qǐng)一并參閱圖2,圖2其繪示于圖1的實(shí)施例中第一條紋光線148與第二條紋光線168投射至測(cè)量平面220上的示意圖。第一投影模塊140沿第一光軸X1朝向待測(cè)物體200照射第一條紋光線148,第一光軸X1相對(duì)測(cè)量平面220具有第一入射角θ1。第二投影模塊160沿第二光軸X2朝向待測(cè)物體200照射第二條紋光線168,第二光軸X2相對(duì)測(cè)量平面220具有第二入射角θ2。如圖1與圖2所示,第一投影模塊140包含第一光柵142、光柵移動(dòng)器144以及第一光源146。請(qǐng)一并參閱圖3,其繪示于圖1的實(shí)施例中第一光柵142的示意圖。于此實(shí)施例中,第一光柵142為具有多個(gè)第一條紋142a的條紋片,第一條紋142a彼此間隔第一柵距D1,并用以轉(zhuǎn)換第一光源146產(chǎn)生的第一光線為具有第一等效波長(zhǎng)R1的第一條紋光線148(如圖2所示)。另一方面,第二投影模塊160包含第二光柵162、光柵移動(dòng)器164以及第二光源146。請(qǐng)一并參閱圖4,其繪示于圖1的實(shí)施例中第二光柵162的示意圖。于此實(shí)施例中,第二光柵162為具有多個(gè)第二條紋162a的條紋片,第二條紋162a彼此間隔第二柵距D2,并用以轉(zhuǎn)換第二光源146產(chǎn)生的第二光線為具有第二等效波長(zhǎng)R2的第二條紋光線168(如圖2所示)。須特別注意的是,于本實(shí)施例中,第一投影模塊140與第二投影模塊160所采用的第一光柵142與第二光柵162可大致相同,也就是說,第一光柵142的第一柵距D1等于第二光柵162的第二柵距D2。如此一來,且第一條紋光線148的第一等效波長(zhǎng)R1等于第二條紋光線168的第二等效波長(zhǎng)R2。如圖2所示,本實(shí)施例中第一條紋光線148相對(duì)測(cè)量平面220的第一入射角θ1不同于第二條紋光線168相對(duì)測(cè)量平面220的第二入射角θ2。于此例中,第二入射角θ2不同于第一入射角θ1,使第二條紋光線168于測(cè)量平面220上所形成的第二投影波長(zhǎng)λ2不同于第一條紋光線148于測(cè)量平面220上所形成的第一投影波長(zhǎng)λ1。第一投影波長(zhǎng)λ1與第二投影波長(zhǎng)λ2關(guān)系如下:λ1=R1·cos-1θ1,并且λ2=R2·cos-1θ2。其中,第一等效波長(zhǎng)R1等于第二等效波長(zhǎng)R2,且第一入射角θ1不等于第二入射角θ2,因此,第一投影波長(zhǎng)λ1不等于第二投影波長(zhǎng)λ2。如此一來,本實(shí)施例中的三維測(cè)量系統(tǒng)100不需改變條紋片的光柵柵距,僅須使兩投影模塊可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測(cè)量平面上,隨著入射角度的不同,便可使兩組條紋光線在測(cè)量平面上具有不同的投影波長(zhǎng)。于此實(shí)施例中,第一投影模塊140還包含光柵移動(dòng)器146用以平移第一光柵142,使第一光柵142沿與第一條紋142a垂直的方向移動(dòng)(即圖3中的水平方向),借此形成第一條紋光線148的各種相位角,取像模塊180進(jìn)一步擷取待測(cè)物體200于該第一條紋光線148的各種相位角反射形成的多個(gè)第一條紋影像149,透過相位移測(cè)量法,便可得到對(duì)應(yīng)第一投影波長(zhǎng)λ1(即第一種周期條紋)的第一相位信息。另一方面,第二投影模塊160亦包含光柵移動(dòng)器166用以平移第二光柵162,使第二光柵162沿與第二條紋162a垂直的方向移動(dòng)(即圖4中的水平方向),借此形成第二條紋光線168的各種相位角,取像模塊180進(jìn)一步擷取待測(cè)物體200于該第二條紋光線168的各種相位角反射形成的多個(gè)第二條紋影像169,透過相位移測(cè)量法,便可得到對(duì)應(yīng)第二投影波長(zhǎng)λ2(即第二種周期條紋)的第二相位信息。三維測(cè)量系統(tǒng)100中的高度計(jì)算模塊149整合第一條紋影像149以及于第二條紋影像169,基于多重頻率測(cè)量方法(Multi-FrequencyMethod),將第一條紋影像149以及于第二條紋影像169各自依相移法推算出相位后,進(jìn)一步將二者相減計(jì)算其波包(Envelope)的相位,以取得該待測(cè)物體的一整合高度信息。透過上述多重周期的條紋測(cè)量,可解決單一周期的條紋測(cè)量時(shí)的2π模糊性(2πAmbiguity)問題。舉例來說,本實(shí)施例中第一投影波長(zhǎng)為λ1而第二投影波長(zhǎng)為λ2,兩者相減形成波包相位,假設(shè)波包相位的等效波包波長(zhǎng)為λp,其中等效波包波長(zhǎng)λp符合:由此可知,等效波包波長(zhǎng)λp可大于第一投影波長(zhǎng)λ1或第二投影波長(zhǎng)λ2任一者。在測(cè)量待測(cè)物體時(shí),第一投影波長(zhǎng)λ1及第二投影波長(zhǎng)λ2較短,待測(cè)物體高度在第一投影波長(zhǎng)λ1或第二投影波長(zhǎng)λ2的相鄰周期(如-2π,0,+2π等)中有多個(gè)可能位置。由于,等效波包波長(zhǎng)λp較長(zhǎng),待測(cè)物體具有可能性的高度位置不易超出等效波包波長(zhǎng)λp的單一個(gè)2π周期,借此可避免2π模糊性(2πAmbiguity)問題。如此一來,取像模塊180用以擷取待測(cè)物體200于第一條紋光線148反射下的第一條紋影像149以及于第二條紋光線168反射下的第二條紋影像169??刂茊卧?82用以控制第一投影模塊140及第二投影模塊160,并經(jīng)由第一條紋影像149及第二條紋影像169測(cè)量待測(cè)物體200的三維形狀。請(qǐng)一并參閱圖5,其繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中一種三維測(cè)量方法的方法流程圖,該三維測(cè)量方法可配合圖1至圖4中所繪示的實(shí)施例中的三維測(cè)量系統(tǒng)100使用。用以測(cè)量測(cè)量平面上的待測(cè)物體。三維測(cè)量方法首先執(zhí)行步驟S100,產(chǎn)生具有第一等效波長(zhǎng)的第一條紋光線以及具有第二等效波長(zhǎng)的第二條紋光線。于此實(shí)施例中,第一等效波長(zhǎng)(參考圖2中第一條紋光線148的第一等效波長(zhǎng)R1)可等于第二等效波長(zhǎng)(參考圖2中第二條紋光線168的第二等效波長(zhǎng)R2)。接著,分別執(zhí)行步驟S102、步驟S103至步驟S104,或是,步驟S105、步驟S106至步驟S107。步驟S102中將第一條紋光線沿第一光軸照射至測(cè)量平面上的待測(cè)物體,第一光軸相對(duì)測(cè)量平面具有第一入射角。步驟S103中,基于各種相位角的第一條紋光線而擷取多個(gè)第一條紋影像,所述多個(gè)第一條紋影像由具有第一投影波長(zhǎng)的第一條紋光線經(jīng)待測(cè)物體反射所產(chǎn)生。步驟S104中,利用第一投影波長(zhǎng)下的所述多個(gè)第一條紋影像,可基于相移法推算,以得到待測(cè)物體的一第一相位信息。另一方面,步驟S105中將第二條紋光線沿第二光軸照射至測(cè)量平面上的待測(cè)物體,第二光軸相對(duì)測(cè)量平面具有第二入射角。其中,第二入射角不同于第一入射角,使第二條紋光線于測(cè)量平面上所形成的第二投影波長(zhǎng)(參考圖2中λ2)不同于第一條紋光線于測(cè)量平面上所形成的第一投影波長(zhǎng)(參考圖2中λ1)。步驟S106中,基于各種相位角的第二條紋光線而擷取多個(gè)第二條紋影像,所述多個(gè)第二條紋影像由具有第二投影波長(zhǎng)的第二條紋光線經(jīng)待測(cè)物體反射所產(chǎn)生。步驟S107中,利用第二投影波長(zhǎng)下的所述多個(gè)第二條紋影像,可基于相移法推算,以得到待測(cè)物體的一第二相位信息。最后,執(zhí)行步驟S108,利用多重頻率測(cè)量方法(Multi-FrequencyMethod),基于第一條紋影像與第二條紋影像,計(jì)算取得待測(cè)物體的一整合高度信息。其中,整合高度信息是基于第一投影波長(zhǎng)與第二投影波長(zhǎng)之間的一波長(zhǎng)差距、以及第一相位信息與第二相位信息之間的一相對(duì)差距而取得。關(guān)于上述方法中光軸、入射角與投影波長(zhǎng)的相對(duì)關(guān)系與詳細(xì)內(nèi)容,可參考先前實(shí)施例及圖1至圖4的細(xì)部說明,其技術(shù)內(nèi)容大致相同,在此不另贅述。于上述實(shí)施例中,三維測(cè)量系統(tǒng)是利用入射角度的不同在測(cè)量平面上形成不同的投影波長(zhǎng),但本發(fā)明并不僅以此為限。請(qǐng)參閱圖6,其繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中一種三維測(cè)量系統(tǒng)300的示意圖。如圖6所示,三維測(cè)量系統(tǒng)300包含測(cè)量載具320、第一投影模塊340、第二投影模塊360、取像模塊380、控制單元382以及高度測(cè)量模塊384。第一投影模塊340包含第一光柵342。第二投影模塊360包含第二光柵362。請(qǐng)參閱圖7、圖8以及圖9。圖7繪示于此實(shí)施例中第一光柵342的示意圖。圖8繪示于此實(shí)施例中第二光柵362的示意圖。圖9繪示于此實(shí)施例中第一光柵342與第二光柵362的相互關(guān)系示意圖。如圖7所示,第一光柵342具有多個(gè)第一條紋342a,第一條紋342a彼此間隔第一柵距D1,第一光柵342并用以轉(zhuǎn)換第一光源346產(chǎn)生的第一光線為具有第一等效波長(zhǎng)的第一條紋光線348。如圖8所示,第二光柵362具有多個(gè)第二條紋362a,第二條紋362a彼此間隔第二柵距D2,第二光柵362并用以轉(zhuǎn)換第二光源366產(chǎn)生的第二光線為具有第二等效波長(zhǎng)的第二條紋光線368。于此實(shí)施例中,第一光柵342的第一柵距D1等于第二光柵362的第二柵距D2。如圖9所示,第一光柵342的所述多個(gè)第一條紋342a與該第二光柵362的所述多個(gè)第二條紋362a非平行且兩者間夾偏轉(zhuǎn)角度θr。如此一來,第一條紋342a投影到測(cè)量平面220時(shí)在水平方向上的投影間距(如圖7上的X軸方向的投影間距P1),相異于第二條紋362a投影到測(cè)量平面220時(shí)在水平方向上的投影間距(如圖8上的X軸方向的投影間距P2)。如此一來,使第二條紋光線368于該測(cè)量平面220上所形成的第二投影波長(zhǎng)將不同于第一條紋光線348于測(cè)量平面220上所形成的第一投影波長(zhǎng)。其中,第一光柵342與第二光柵362間的偏轉(zhuǎn)角度θr可利用旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)光柵條紋片形成,或是在規(guī)劃光柵條紋片的條紋時(shí)直接形成具有偏轉(zhuǎn)角度θr的條紋于光柵條紋片上。如此一來,本實(shí)施例中的三維測(cè)量系統(tǒng)300不需改變條紋片的光柵柵距,僅須使兩投影模塊的光柵條紋間具有一偏轉(zhuǎn)角度,便在可使兩組條紋光線在測(cè)量平面上具有不同的投影波長(zhǎng)。關(guān)于一種三維測(cè)量系統(tǒng)300的其他元件結(jié)構(gòu)與操作原理,可參照先前實(shí)施例與圖1至圖4中三維測(cè)量系統(tǒng)100的相關(guān)說明,其內(nèi)容大致相同,在此不另贅述。綜上所述,本發(fā)明提出一種三維測(cè)量系統(tǒng)以及三維測(cè)量方法,其設(shè)置有兩組以上的投影模塊,投影模塊可利用不同的入射角度將條紋光線投射至測(cè)量平面上,隨著入射角度的不同,使條紋光線在測(cè)量平面上具有不同的投影波長(zhǎng)。或是,不同投影模塊的光柵單元可具有非平行的光柵條紋,利用各光柵條紋間的偏轉(zhuǎn)角度,亦可使條紋光線在測(cè)量平面上具有不同的投影波長(zhǎng)。本案中提到產(chǎn)生不同周期條紋的方法不需要改變投影放大倍率亦不影響光學(xué)配置,另一方面,本發(fā)明可采用相同柵距(即對(duì)應(yīng)產(chǎn)生相同周期)的條紋片,僅需移動(dòng)投影模塊改變?nèi)肷浣嵌然蚴切D(zhuǎn)光柵條紋片即可形成不同的投影波長(zhǎng)。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉此技藝者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
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