[发明专利]一种取像装置与方法

说明书

技术领域

本发明关于一种取像装置与取像方法，尤指一种具有单色与彩色图像感测装置，且可获得待测物的单色或彩色立体轮廓图与单色或彩色平面清晰图像的取像装置与取像方法。

背景技术

现有技术的三维显微取像通常是利用干涉系统来达成，然而，由于在取像时所得到的图像中会含有明显的干涉条纹，因此虽然能够利用干涉系统来取得待测物的立体轮廓，但却无法直接对含有干涉条纹的图像进行二维尺寸的量测与瑕疵检测。

为了解决上述的问题，目前较为新颖的解决方式有两种，一种为利用相移法，另一种则利用校正方法达成。请参阅图1，图1为现有技术的图像撷取装置结构。图像撷取装置100包含一光源11、分光单元12、干涉镜组13、黑白相机14与致动器15，以对待测物200做垂直扫描。

光源11可产生光束31。分光单元12可反射光束31，以形成反射光束32。干涉镜组13可利用反射参考面131将反射光束32调制成参考光束33以及量测光束34，量测光束34入射至待测物200上的表面，并反射至干涉镜组13与参考光束33合光后形成干涉光束35，干涉光束35再穿透分光单元12至黑白相机14以产生图像。

在扫描的过程中，连结于干涉镜组13的致动器15带动干涉镜组13，藉以于不同的扫描高度对待测物200进行扫描，并因此得到一系列的干涉图像，这一系列的干涉图像可以通过运算的方式获得待测物200的立体图像，然而清晰的二维图像则必须依靠组合运算，取出图像中直流的成份后，以消除干涉条纹的影响，此即为相移法。然而利用相移法所取得的二维图像并没有颜色的信息，因此所求得的待测物200二维图像为黑白图像，且由于显微取像所取得的图像景深非常浅，因此所取得的二维图像中，仅有对应到扫描高度处的待测物200轮廓是清楚的，其它地方则是模糊的。

而利用校正方法来取得清晰二维图像的方式则是于黑白相机14上连结致动器16，并且在图像撷取装置100完成一系列干涉图像的撷取动作，并得到待测物200的立体轮廓图像后，再利用致动器16移动黑白相机14以校正图像撷取装置100的成像位置，藉以得到待测物200的清晰二维图像。

由于利用校正方法来取得清晰二维图像的方式必须将立体轮廓图像与二维图像分开撷取，因此会使整个取像过程增加多余的动作，且二维图像的景深过浅的问题以及没有颜色信息的问题亦同样会发生在此取像方法中。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题与目的：

本发明的主要目的为提供一种取像装置与取像方法，此取像装置具有一台单色图像感测装置与另一台单色或彩色图像感测装置，并可于取像过程中分别撷取单色干涉图像与清晰的无干涉图像，以通过本发明的取像方法于多个扫描位置取像后，进行瑕疵检测或得到彩色平面清晰图像与彩色立体轮廓图像。

本发明解决问题的技术手段：

一种取像装置，用以对待测物进行扫描，此取像装置包含光源、第一分光组件、显微物镜组、第二分光组件、单色图像感测装置以及图像感测装置。光源用以发射照射光束；第一分光组件用以反射照射光束；显微物镜组设置于待测物的上方，包含反射参考面，并用以将照射光束调制成量测光束与参考光束，量测光束系投射至待测物的表面，并产生反射至显微物镜组的第一反射光束，参考光束投射至反射参考面，并产生反射至显微物镜组的第二反射光束，且第一反射光束与第二反射光束合成穿透第一分光组件的工作光束；第二分光组件设置于第一分光镜的上方，用以将工作光束分成第一子光束与第二子光束；单色图像感测装置设置于第一子光束的行进路线上，以接收第一子光束，并在第一子光束的第一干涉区域内，撷取单色干涉图像；图像感测装置设置于第二子光束的行进路线上，以接收第二子光束，并在第二子光束的第二干涉区域外，撷取无干涉图像。

于本发明的一较佳实施例中，取像装置还包含致动器，此致动器耦接于显微物镜组。

于本发明的另一较佳实施例中，取像装置还包含反射组件，用以将该第二分光组件所分出的该第二子光束反射至图像感测装置。

于本发明的另一较佳实施例中，图像感测装置具有延伸环，藉以调整彩色图像感测装置的取像焦点。

于本发明的另一较佳实施例中，图像感测装置可以为彩色图像感测装置。