CN217277905U - 光学检查装置 - Google Patents

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Abstract

一实施例涉及的光学检查装置包括：第一光源，向检查对象体照射光；透明膜，位于所述检查对象体与所述第一光源之间；第一光束分离器，将入射的光分割为第一光和第二光；第一相机，位于所述第一光朝向的末端；以及第二相机，位于所述第二光朝向的末端，所述第一相机和所述第二相机具有彼此不同的焦点面。

Description

光学检查装置
技术领域
本公开涉及光学检查装置以及利用其的检查方法。
背景技术
喷墨装置包括具有喷出墨液的喷嘴的喷墨头部。为了精密地控制喷出到基板上的墨滴，需要管理喷墨装置。为了管理喷墨装置，需要对于喷墨头部的喷嘴状态、从各喷墨头部喷出的墨滴的弹落状态等的信息，并由此可以补正喷墨装置的喷墨头部。
实用新型内容
各实施例用于同时且容易地检查喷墨头部的喷嘴状态和墨滴状态。
一实施例涉及的光学检查装置包括：第一光源，向检查对象体照射光；透明膜，位于所述检查对象体与所述第一光源之间；第一光束分离器，将入射的光分割为第一光和第二光；第一相机，位于所述第一光朝向的末端；以及第二相机，位于所述第二光朝向的末端。
可以是，所述第一相机和所述第二相机具有彼此不同的焦点面。
可以是，所述第一光源包括环形光源。
可以是，所述光学检查装置还包括：远心透镜，位于所述第一光源与所述第一光束分离器之间。
可以是，所述光学检查装置还包括：第二光源，向所述检查对象体照射光，所述第二光源包括同轴光源。
可以是，所述光学检查装置还包括：第二光束分离器，位于所述第一光源与所述第一光束分离器之间，所述第二光束分离器构成为将来自所述第二光源的光朝向所述远心透镜侧射出。
可以是，所述第一相机和所述第二相机中的至少一个的焦点深度在所述检查对象体与所述透明膜之间的间隔的1/4以下。
可以是，所述检查对象体与所述透明膜之间的所述间隔大于0，且具有100微米至1000微米之间的范围。
可以是，所述检查对象体包括：喷墨头部，包括多个喷嘴所处的喷嘴面，所述第一相机拍摄的图像包括比落到所述透明膜上的墨滴的图像鲜明的所述喷嘴面的图像，所述第二相机拍摄的图像包括比所述喷嘴面的图像鲜明的落到所述透明膜上的所述墨滴的图像。
可以是，所述第一相机其焦点面位于所述喷嘴面，所述第二相机其焦点面位于所述透明膜或所述透明膜上的所述墨滴。
可以是，所述喷嘴面具有反射性。
可以是，所述第一相机和所述第二相机中的至少一个包括区域扫描相机或者线扫描相机。
可以是，所述透明膜包括PET膜，并且所述透明膜的厚度是30微米至300微米。
一实施例涉及的光学检查装置包括：透明膜，与检查对象体间隔开；环形光源，位于所述透明膜的下方；第一光束分离器，位于所述环形光源的下方，并且将入射的光分割为第一光和第二光；第一相机，位于所述第一光朝向的末端；以及第二相机，位于所述第二光朝向的末端，所述第一相机其焦点面位于所述检查对象体，并且所述第二相机其焦点面位于所述透明膜。
可以是，所述光学检查装置还包括：远心透镜，位于所述环形光源与所述第一光束分离器之间。
可以是，所述光学检查装置还包括：同轴光源，向所述检查对象体照射光；以及第二光束分离器，构成为将来自所述同轴光源的光朝向所述远心透镜侧射出。
可以是，所述第一相机和所述第二相机中的至少一个的焦点深度在所述检查对象体与所述透明膜之间的间隔的1/4以下。
可以是，所述检查对象体包括：喷墨头部，包括多个喷嘴所处的喷嘴面，所述喷嘴面具有反射性。
一实施例涉及的检查方法包括：向检查对象体以及在所述检查对象体的下方与所述检查对象体间隔开的透明膜照射来自第一光源的光的步骤；通过第一相机拍摄从所述检查对象体反射的光的一部分的步骤；以及通过第二相机拍摄从所述透明膜反射的光的一部分的步骤，所述第一相机和所述第二相机具有彼此不同的焦点面。
可以是，所述检查对象体包括：喷墨头部，包括多个喷嘴所处的喷嘴面，所述第一相机拍摄的图像包括比落到所述透明膜上的墨滴的图像鲜明的所述喷嘴面的图像，所述第二相机拍摄的图像包括比所述喷嘴面的图像鲜明的落到所述透明膜上的所述墨滴的图像。
可以是，所述检查方法还包括：分析所述第一相机拍摄的图像以及所述第二相机拍摄的图像，从而生成对于所述喷嘴的位置、所述喷嘴的状态、所述墨滴的位置和所述墨滴的状态的信息的步骤。
(实用新型效果)
根据各实施例，可以同时且容易地检查喷墨头部的喷嘴状态和墨滴状态。
附图说明
图1表示一实施例涉及的光学检查装置以及喷墨头部；
图2表示从一实施例涉及的喷墨头部使墨液滴落的状态；
图3表示一实施例涉及的光学检查装置以及喷墨头部；
图4表示一实施例涉及的喷墨装置的喷墨头部以及未滴落墨液的透明膜；
图5表示一实施例涉及的光学检查装置拍摄了图4所示的喷墨头部的喷嘴面以及透明膜的图像；
图6表示一实施例涉及的喷墨装置的喷墨头部以及滴落了墨液的透明膜；
图7表示一实施例涉及的光学检查装置拍摄了图6所示的喷墨头部的喷嘴面以及透明膜的图像；
图8重叠地表示了图7所示的喷墨头部的喷嘴面的图像和透明膜上的墨滴的图像。
(符号说明)
100：喷墨头部；110：喷嘴；120：喷嘴面；200：透明膜；300：墨滴；300d：墨液；410：第一相机；420：第二相机；430：光束分离器；430a：第一光束分离器；430b：第二光束分离器；500、600：光源；700：远心透镜；1000、1000a：光学检查装置。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本实用新型的各实施例，使得本领域技术人员能够容易实施。本实用新型可以由各种不同的形态实现，并不限于在此说明的各实施例。
为了明确说明本实用新型，省略了与说明无关的部分，并且在整个说明书中对相同或类似的构成要素赋予相同的符号。
此外，在附图中，为了便于说明，任意示出各构成的大小和厚度，本实用新型并不一定限于图示的情况。在附图中，为了明确表示各层和区域而放大表示了厚度。此外，在附图中，为了便于说明，夸张地示出了部分层和区域的厚度。
此外，层、膜、区域、板等部分位于其他部分上或者上方时，不仅包括直接位于其他部分上的情况，还包括其间存在其他部分的情况。相反，某一部分直接位于其他部分上时，表示其间不存在其他部分。此外，位于成为基准的部分上或者上方是指位于成为基准的部分上或者下，并不一定表示朝向重力的相反方向侧位于上或者上方。
此外，在整个说明书中，某一部分包括某一构成要素时，在没有特别相反记载的情况下并不是排除其他构成要素，而是表示还可以包括其他构成要素。
此外，在整个说明书中，“平面上”是指俯视对象部分的情况，“剖面上”是指从侧方观察垂直截取对象部分的截面的情况。
参照图1和图2，说明一实施例涉及的光学检查装置。
图1表示一实施例涉及的光学检查装置以及喷墨头部，图2表示从一实施例涉及的喷墨头部使墨液滴落的状态。
一实施例涉及的光学检查装置1000是透过光学系统检查装置，包括向检查对象体照射光的光源500、位于检查对象体的下方的透明膜200、执行拍摄来获得图像的第一相机410及第二相机420以及光束分离器430。
利用光学检查装置1000想要检查的检查对象体例如可以是在喷墨装置的喷墨头部100的下部配置了多个喷嘴110的喷嘴面120以及从喷嘴110喷出而落到透明膜200上的墨滴300。
配置了多个喷嘴110的喷嘴面120可以具有在xy平面上延伸的面，朝向光学检查装置1000来配置喷嘴面120。参照图2，欲喷出的墨液300d可以因表面张力而悬挂在各喷嘴110的孔中，通过振动等而将其喷出到下方。
喷墨装置可以将墨液滴落到以空气悬浮方式移送的基板或膜上。在本实施例中，透明膜200也可以通过空气悬浮方式被移送。
光源500可以位于光束分离器430与透明膜200之间。光源500是环形(ring)光源，可以朝向透明膜200上的墨滴300以及喷嘴面120形成倾斜并且进行聚光。
喷嘴面120可以包括硅或聚酰亚胺等物质。喷嘴面120可以具有反射性。因此，光源500的光可以通过透明膜200之后被喷嘴面120反射，从而再次透过透明膜200而朝向光束分离器430。
透明膜200可以是光学上透明的膜(例如，PET膜)，但是并不限于此。透明膜200在z方向上的厚度可以是大致30微米至大致300微米，但是并不限于此。透明膜200可以位于作为检查对象体的喷墨头部100与光源500之间。
光束分离器430位于光源500的下方。光束分离器430将入射的光分割为朝向第一方向的第一光和朝向不同于第一方向的第二方向的第二光。例如，在图1中，第一光可以是朝向x方向的水平光，并且第二光可以是朝向z方向的垂直光。代替光束分离器430，也可以使用对入射的光的一部分进行反射并且使一部分透过的半反射镜。
第一相机410位于被光束分离器430反射的第一光所朝向的末端，并且第二相机420位于通过了光束分离器430的第二光所朝向的末端。
第一相机410的焦点面(focal plane)位于喷墨头部100的喷嘴面120，从而可以鲜明地拍摄喷嘴面120的图像，并且第二相机420的焦点面位于透明膜200或透明膜200上的墨滴300，从而可以鲜明地拍摄透明膜200上的墨滴300的图像。为此，第一相机410和第二相机420具有彼此不同的焦点面。
以喷墨头部100的喷嘴面120与透明膜200之间的间隔G1为基准，第一相机410的焦点深度(depth of focus)DOF1大致在间隔G1的1/4以下，并且第二相机420的焦点深度DOF2也大致在间隔G1的1/4以下。
通过如上所述那样设置第一相机410和第二相机420的焦点深度，可以得到在第一相机410拍摄的图像中使喷墨头部100的喷嘴面120的图像鲜明的同时使透明膜200或透明膜200上的墨滴300的图像变模糊的效果，并且可以得到在第二相机420拍摄的图像中透明膜200或透明膜200上的墨滴300的图像鲜明但是喷墨头部100的喷嘴面120的图像变模糊的效果。
在喷墨头部100的喷嘴面120与透明膜200之间的z方向上的间隔G1大于0(例如，考虑喷墨装置的通常的特性)时，间隔G1可以是大致100微米至1000微米，但是并不限于此。
第一相机410和第二相机420分别可以是区域扫描相机(area scan camera)或者线扫描相机(line scan camera)。
光学检查装置1000还可以包括远心透镜(telecentric lens)700以及同轴光源。远心透镜700可以位于光源500与光束分离器430之间，从而使经过透明膜200与光束分离器430之间的光通过远心透镜700。
与图1和图2一起参照图3，说明一实施例涉及的光学检查装置。
图3表示一实施例涉及的光学检查装置以及喷墨头部。
参照图3，一实施例涉及的光学检查装置1000a是透过光学系统检查装置，包括向检查对象体照射光的光源500、位于检查对象体与光源500之间的透明膜200、执行拍摄来获得图像的第一相机410和第二相机420、第一光束分离器430a、第二光束分离器430b以及光源600。
利用光学检查装置1000a想要检查的检查对象体例如可以是如图1所示那样在喷墨装置的喷墨头部100的下部配置了多个喷嘴110的喷嘴面120以及从喷嘴110喷出而落到透明膜200上的墨滴。
喷嘴面120可以具有在xy平面上延伸的面，并且朝向光学检查装置1000a配置喷嘴面120。
喷墨装置可以将墨液滴落到以空气悬浮方式移送的基板或膜上。在本实施例中，透明膜200也可以通过空气悬浮方式被移送。
光源500可以位于第一光束分离器430a与透明膜200之间。光源500是环形光源，可以朝向透明膜200上的墨滴和喷嘴面120形成倾斜并且进行聚光。
喷墨头部100的喷嘴面120及透明膜200可以具有与在前说明的图1和图2所示的实施例涉及的光学检查装置1000的喷嘴面120及透明膜200相同的特征。
第一光束分离器430a位于光源500的下方，并且第二光束分离器430b位于第一光束分离器430a的下方。
第一光束分离器430a使从光源600入射的光的光路径变换成朝向z方向的相反方向，并且使从上部入射的光按照朝向作为下方向的z方向的方式通过。
光源600可以是同轴光源，也可以是点光源。来自光源600的光可以被第一光束分离器430a反射而朝向上部，从而照射喷墨头部100的喷嘴面120以及透明膜200上的墨滴。
第二光束分离器430b可以配置在第一光束分离器430a的下方。第二光束分离器430b可以将通过了第一光束分离器430a的光分割成朝向第一方向的第一光和朝向不同于第一方向的第二方向的第二光。例如，第一光可以是在图3中朝向x方向的水平光，并且第二光可以是在图3中朝向z方向的垂直光。
代替第一光束分离器430a和第二光束分离器430b，也可以使用将入射的光的一部分反射并且使一部分透过的半反射镜。
第一相机410位于被第二光束分离器430b反射的第一光朝向的末端，并且第二相机420位于通过了第二光束分离器430b的第二光朝向的末端。
第一相机410可以将焦点对准到喷墨头部100的喷嘴面120来鲜明地拍摄喷嘴面120的图像，并且第二相机420可以将焦点对准到透明膜200或透明膜200上的墨滴来鲜明地拍摄透明膜200上的墨滴的图像。为此，第一相机410和第二相机420具有彼此不同的焦点面。
此外，在前说明的图1和图2所示的实施例涉及的光学检查装置1000的第一相机410和第二相机420的特征也可以同样适用于本实施例的第一相机410和第二相机420。
喷墨头部100的喷嘴面120与透明膜200之间的间隔也可以与在前说明的图1和图2所示的实施例涉及的光学检查装置1000相同。
光学检查装置1000a还可以包括远心透镜700。远心透镜700可以位于光源500与第一光束分离器430a之间，从而使经过透明膜200与第一光束分离器430a之间的光通过远心透镜700。
接着，参照图4至图8，说明利用了在前说明的图1、图2以及图3所示的实施例涉及的光学检查装置1000、1000a的检查方法。
图4表示一实施例涉及的喷墨装置的喷墨头部以及未滴落墨液的透明膜，图5表示一实施例涉及的光学检查装置拍摄了图4所示的喷墨头部的喷嘴面以及透明膜的图像，图6表示一实施例涉及的喷墨装置的喷墨头部以及滴落了墨液的透明膜，图7表示一实施例涉及的光学检查装置拍摄了图6所示的喷墨头部的喷嘴面以及透明膜的图像，图8重叠地表示了图7所示的喷墨头部的喷嘴面的图像和透明膜上的墨滴的图像。
本实施例涉及的利用光学检查装置1000、1000a检查的对象可以是包括喷墨头部100的多个喷嘴110的喷嘴面120。
首先，从配置在喷墨装置的喷嘴面120的喷嘴110将墨液喷出到透明膜200上之后，从透明膜200的下部扫描光学检查装置1000、1000a并拍摄图像。
向喷嘴面120和透明膜200侧被聚光的光源500、600的光中的一部分透过透明膜200而在喷墨头部100的喷嘴面120被反射，被反射的光再次透过透明膜200。来自作为环形光源的光源500的光可以形成倾斜角且入射到透明膜200，并且在喷嘴面120被反射之后也形成倾斜角且透过透明膜200。
如上所述，被喷嘴面120反射之后沿着z方向透过了透明膜200的光可以被焦点面位于喷墨头部100的喷嘴面120的第一相机410拍摄到。第一相机410拍摄的图像可以包括喷嘴面120的图像和透明膜200上的墨滴300的图像。但是，墨滴300的图像其边缘位置的鲜明度(sharpness)相对低，从而可以通过图像处理来去除。
与此同时，向喷嘴面120以及透明膜200侧被聚光的光源500、600的光中的另一部分可以在透明膜200上的墨滴300的下面(即，透明膜200与墨滴300的边界)被反射。这样被反射的光可以被焦点面位于透明膜200的第二相机420拍摄到，从而可以得到墨滴300的图像。
此时，在喷墨头部100的喷嘴面120具有反射性的情况下，透过透明膜200而被喷嘴面120反射的光可以一起入射至第二相机420，从而可以得到亮的墨滴300的图像。因此，即使不存在为了亮的墨滴的图像而单独从喷墨头部100侧向下方照射光的背光光源，也可以得到亮的墨滴300的图像。
第二相机420拍摄的图像除了墨滴300的图像以外还可以包括喷嘴面120的图像。但是，喷嘴面120的图像其边缘位置的鲜明度相对低，从而可以通过图像处理来去除。
具体而言，图5例示性地示出如图4所示那样在透明膜200上未滴落墨液的区域中本实施例涉及的光学检查装置1000、1000a的第一相机410和第二相机420拍摄到的图像。
第一相机410的焦点面对准喷墨头部100的喷嘴面120，以喷嘴面120为中心具有预定的焦点深度DOF1。第二相机420的焦点面对准透明膜200，以透明膜200为中心具有预定的焦点深度DOF2。
由此，如图5的左侧所示，第一相机410拍摄的图像包括喷嘴面120的图像，该喷嘴面120的图像包括喷嘴面120中的多个喷嘴110的位置、喷嘴110和喷嘴面120的状态、墨滴悬挂在喷嘴110的孔中的状态等信息。由于墨滴未滴落在透明膜200上，因此第一相机410拍摄的图像不包括墨液的图像。
另一方面，第二相机420拍摄的图像可以如图5的右侧所示那样包括模糊的喷嘴面120的图像。这种喷嘴面120的图像可以通过图像处理去除，可以检测出墨液未滴落的情况。
接着，图7例示性地示出如图6所示那样在墨滴300落到透明膜200上的区域中本实施例涉及的光学检查装置1000、1000a的第一相机410和第二相机420拍摄的图像。
如图7的左侧所示，第一相机410拍摄的图像包括喷嘴面120的鲜明的图像，该喷嘴面120的鲜明的图像可以知道喷嘴面120中的多个喷嘴110的位置、喷嘴110和喷嘴面120的状态、墨滴悬挂在喷嘴110的孔中的状态等信息。也可以包括透明膜200上的墨滴300的模糊的图像，但是可以去除。
第二相机420拍摄的图像如图7的右侧所示那样包括墨滴300的鲜明的图像，该墨滴300的鲜明的图像可以知道透明膜200上的多个墨滴300的位置及状态、基于墨滴300的下部面积的墨滴300的体积或质量等信息。此外，第二相机420拍摄的图像也可以包括模糊的喷嘴面120的图像，但是其可以通过图像处理去除。
可以分析第一相机410拍摄的图像以及第二相机420拍摄的图像，生成对于喷嘴110的位置、喷嘴110的状态、墨滴300的位置和墨滴300的状态及体积等的信息。
如图8所示，可以通过将第一相机410拍摄的喷嘴面120的鲜明的图像和第二相机420拍摄的墨滴300的鲜明的图像进行了重叠的图像，进行喷嘴110的位置的补正等喷墨装置的补正，并且还可以补正墨滴300的位置以及量。
如上所述，在利用本实施例涉及的光学检查装置的喷墨装置的检查方法中，滴落墨液之后，可以通过光学检查装置1000、1000a的一次扫描以及图像拍摄来获得所有喷嘴110和墨滴300的图像，可以同时检查包括喷嘴110的喷嘴面120和墨滴300。若通过执行检查算法而发现异常的区域，则可以移动至相应喷嘴110，实时地对照喷嘴110和墨滴300来容易进行检查。
因此，可以缩短喷墨装置的检查时间，并且可以实时地对照喷嘴面120和墨滴300来进行检查。此外，可以缩短喷墨装置的补正和管理的时间，可以提高补正的可靠性，并且喷墨装置的状态检查和管理可以变得容易。
以上，对于本实用新型的实施例进行了详细的说明，但是本实用新型的权利范围并不限于此，本领域技术人员利用权利要求书中定义的本实用新型的基本概念的各种变形以及改良形态也属于本实用新型的权利范围。

Claims (10)

1.一种光学检查装置，其特征在于，包括：
第一光源，向检查对象体照射光；
透明膜，位于所述检查对象体与所述第一光源之间；
第一光束分离器，将入射的光分割为第一光和第二光；
第一相机，位于所述第一光朝向的末端；以及
第二相机，位于所述第二光朝向的末端。
2.根据权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，
所述第一相机和所述第二相机具有彼此不同的焦点面。
3.根据权利要求2所述的光学检查装置，其特征在于，
所述第一光源包括环形光源。
4.根据权利要求3所述的光学检查装置，其特征在于，还包括：
远心透镜，位于所述第一光源与所述第一光束分离器之间。
5.根据权利要求4所述的光学检查装置，其特征在于，还包括：
第二光源，向所述检查对象体照射光，
所述第二光源包括同轴光源。
6.根据权利要求5所述的光学检查装置，其特征在于，还包括：
第二光束分离器，位于所述第一光源与所述第一光束分离器之间，
所述第二光束分离器构成为将来自所述第二光源的光朝向所述远心透镜侧射出。
7.根据权利要求3所述的光学检查装置，其特征在于，
所述第一相机和所述第二相机中的至少一个的焦点深度在所述检查对象体与所述透明膜之间的间隔的1/4以下。
8.根据权利要求7所述的光学检查装置，其特征在于，
所述检查对象体包括：喷墨头部，包括多个喷嘴所处的喷嘴面，
所述第一相机拍摄的图像包括比落到所述透明膜上的墨滴的图像鲜明的所述喷嘴面的图像，
所述第二相机拍摄的图像包括比所述喷嘴面的图像鲜明的落到所述透明膜上的所述墨滴的图像。
9.根据权利要求8所述的光学检查装置，其特征在于，
所述第一相机其焦点面位于所述喷嘴面，
所述第二相机其焦点面位于所述透明膜或所述透明膜上的所述墨滴。
10.一种光学检查装置，其特征在于，包括：
透明膜，与检查对象体间隔开；
环形光源，位于所述透明膜的下方；
第一光束分离器，位于所述环形光源的下方，并且将入射的光分割为第一光和第二光；
第一相机，位于所述第一光朝向的末端；以及
第二相机，位于所述第二光朝向的末端，
所述第一相机其焦点面位于所述检查对象体，
所述第二相机其焦点面位于所述透明膜。
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