JP2018066740A5

JP2018066740A5 -

Info

Publication number: JP2018066740A5
Application number: JP2017203346A
Authority: JP
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2037-10-20

Description

前記の全ての構成と組み合わせ可能である複数の構成において、帯状材料は反復する反復模様を有し、反復模様ごとに対応するトリガ信号が提供され、第一の撮像画像の第一の時点は第一のトリガ信号によって決定され、第二の撮像画像の第二の時点は第二のトリガ信号によって決定され得、それにより第一部分および第二部分は、帯状材料上の対応する部分を表す。

前記の全ての構成と組み合わせ可能である前記装置の複数の構成において、帯状材料は反復する反復模様を有し得、制御ユニットは、反復模様ごとに前記装置に対して提供される、対応するトリガ信号を処理するように設計されていてよい。特に制御ユニットは、第一の撮像画像の第一の時点を第一のトリガ信号に基づいて決定し、第二の撮像画像の第二の時点を第二のトリガ信号に基づいて決定するように設計されていてよく、それにより第一部分および第二部分は、帯状材料上の対応する部分を表す。トリガ信号は制御ユニットによって提供され得、制御ユニットはセンサから情報を得る。特に制御ユニットは、外部機器として設けられているか、あるいは直接的にカメラに内蔵されていてよい。

帯状材料１０は例えば反復する反復模様を有し得、例えば帯状体観察において、反復模様ごとに対応するトリガ信号が提供され、それにより第一の撮像画像の第一の時点は第一のトリガ信号によって決定され得、第二の撮像画像の第二の時点は第二のトリガ信号によって決定され得る。それにより第一部分および第二部分は、帯状材料１０上の同一の部分ではなく、対応する部分を表すことが可能となる。その一方で帯状体観察において、利用者によりＸＹ座標がずらされ、それにより第一部分および第二部分が、帯状材料１０の対応しない部分を表す、あるいは完全には対応しない部分を表すことも可能である。トリガ信号を生じさせるために例えば上記の制御ユニットまたは制御機器が用いられ得、当該制御機器はそのためにセンサ１４０から情報を得、それにより第一の撮像画像および第二の撮像画像のためのトリガ信号をカメラ１１０に送信する。制御ユニットまたは制御機器は外部機器として設けられていてよい。しかしながらこのような機器もしくは制御システムが、カメラ１１０内に直接的に取り付けられていることも可能である。これにより例えばセンサ１４０は、制御機器またはカメラ１１０に直接的に接続されていてよい。

前記方法および装置１００が帯状材料１０の検査のために用いられるとき、マトリックスチップ２０の第一のアクティブ領域２２と第二のアクティブ領域２４は同一でなく、もしくは第一の領域と第二の領域は重なり合ってよく、あるいは重なり合わなくてもよい。さらに帯状材料１０の１００％検査が行われるために、反復模様ごとに、複数のトリガ信号が出力される。そのとき前記方法は、第一の撮像画像を評価することと、帯状材料１０上の少なくとも一つの欠陥２６の位置を特定することとを含む。続いて、第二のビニング段階および／または第二のアクティブ領域２４が、欠陥２６の位置に基づいて特定され得る。図４Ａおよび図４Ｂは、欠陥２６が認められた第一のアクティブ領域２２を備える例を示している（図４Ａ参照）。図４Ｂは第二の時点における第二の撮像画像のためのマトリックスチップ２０を表示し、当該第二の撮像画像において帯状材料は、ｙ方向に少しだけ進行している。ここで第二のアクティブ領域２４は、比較的小さなビニング段階において、それにより比較的大きな解像度で用いられ、それにより欠陥２６をより正確に撮像し、もしくは表示し、かつ検査することができる。前記の方法は検査の際に、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、第二のアクティブ領域２４に対してビニング段階が変えられるだけでなく、視野がＸ方向およびＹ方向において欠陥の位置に限定され得るとき、特に有利である。これは図５Ａ、図５Ｂにおいて概略的に示されている。この場合、例えばビニング段階をさらに低減し、それにより撮像画像のデータ量を増大させることなく、ズーム機能に対してより高い解像度を実現することが可能である。言い換えれば、ビニング機能は少なくともマトリックスチップ２０の一の領域に対して解除され、あるいはビニング段階が低減されるとともに、任意選択的に第二のアクティブ領域２４の選択によって、第二の撮像画像のためのカメラの視野が生じるようにＲＯＩが選択され、当該視野は、欠陥２６の後続の第二の撮像画像（あるいは欠陥２６ａ，２６ｂの複数の撮像、図６Ａから図６Ｃ参照）を比較的高い解像度で可能にし、当該第二の撮像画像はその後、例えば利用者のために格納、または表示され得る。この点を、帯状材料の検査の際のビニングのための数値例に基づいて、改めて明らかにする。すなわち、例えば１６メガピクセルのセンサ（４９２０×３２６４）と、３３０ｍｍの視界と、３×３ビニングとを用いるとき、「ビニングされた」１００％検査に対して、視界方向に、仮想画素あたり（３３０／４９２０）^＊３＝０．２０１２ｍｍの画像解像度が得られる。第二の撮像画像に対して、ビニングを解除した状態で、部分的に、あるいはマトリックスチップ全体にわたって用いられ得るズーム機能を用いると、３倍の画像解像度、すなわち０．０６７ｍｍ／Ｐｉｘｅｌが得られる。

実施の形態２４
前記帯状材料（１０）は反復する反復模様を有することを特徴とし、反復模様ごとに対応するトリガ信号が提供され、前記第一の撮像画像の前記第一の時点は第一のトリガ信号によって決定され、前記第二の撮像画像の前記第二の時点は第二のトリガ信号によって決定され、それにより前記第一部分および第二部分は、前記帯状材料（１０）上の対応する部分を表すことを特徴とする実施の形態１から実施の形態２３のいずれか一つに記載の方法。

実施の形態６０
前記帯状材料（１０）が反復する反復模様を有することを特徴とし、前記制御ユニットは、反復模様ごとに前記装置に対して提供される、対応するトリガ信号を処理するように設計されており、特に前記制御ユニットは、前記第一の撮像画像の前記第一の時点を第一のトリガ信号に基づいて決定し、前記第二の撮像画像の前記第二の時点を第二のトリガ信号に基づいて決定するように設計されており、それにより前記第一部分および第二部分は、前記帯状材料（１０）上の対応する部分を表すことを特徴とする実施の形態３５から実施の形態５９のいずれか一つに記載の装置。

Claims

帯状材料長さ（ｙ）の方向および／または帯状材料幅（ｘ）の方向において移動する、複数の反復模様を有する帯状材料（１０）を観察および／または検査するための方法であって、
前記帯状材料（１０）の第一部分の第一の撮像画像を第一の時点において、ビニング機能を備えるマトリックスチップ（２０）を含むカメラ（１１０）を用いて作成するステップと、
前記帯状材料（１０）の第二部分の第二の撮像画像を第二の時点において前記カメラ（１１０）を用いて作成するステップと、を含む方法において、
前記第一部分と前記第二部分とは、同一または対応する二つの帯状材料部分であり、あるいは前記第二部分は、前記帯状材料（１０）の前記第一部分の部分または前記第一部分の対応する部分であることを特徴とし、
前記第一の撮像画像に対して、前記マトリックスチップ（２０）の第一の数の画素が、前記ビニング機能を用いてそれぞれ統合される第一のビニング段階が用いられ、前記第二の撮像画像に対して、前記マトリックスチップ（２０）の第二の数の画素が、前記ビニング機能を用いてそれぞれ統合される第二のビニング段階が用いられることを特徴とし、
それぞれ統合される画素の前記第一の数は、それぞれ統合される画素の前記第二の数より大きく、それにより前記第二の撮像画像に対して物理的ズーム機能が実現されることを特徴とし、
前記第一の撮像画像に対して、第一の視野をカバーするために、前記マトリックスチップ（２０）の第一のアクティブ領域（２２）が用いられ、前記第二の撮像画像に対して、第二の視野をカバーするために、前記マトリックスチップ（２０）の第二のアクティブ領域（２４）が用いられ、前記第一のアクティブ領域（２２）およびそれに対応して前記第一の視野は、前記第二のアクティブ領域（２４）およびそれに対応して前記第二の視野と同じ大きさであるか、または前記第二のアクティブ領域およびそれに対応して前記第二の視野よりも大きく、
前記第一のアクティブ領域と前記第二のアクティブ領域とは同一でないことを特徴とする方法。
前記第二のアクティブ領域（２４）は、前記第一のアクティブ領域（２２）の部分であり、任意選択的に前記第二のアクティブ領域（２４）は、前記第一のアクティブ領域（２２）内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記方法はさらに、利用者のために前記第一の撮像画像を表示するステップと、利用者の入力に応答して前記第二の撮像画像を作成するステップと、前記利用者のために前記第二の撮像画像を表示するステップとを含み、特に、前記第二のビニング段階および、任意選択的に前記第二の視野は、前記利用者の入力に応じて選択されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
前記第一の領域と前記第二の領域は重なり合うか、あるいは重なり合わず、前記方法はさらに、
前記第一の撮像画像を評価し、前記帯状材料（１０）上の少なくとも一つの欠陥（２６）の位置を特定するステップと、
前記第二のビニング段階および／または前記第二のアクティブ領域を、前記帯状材料（１０）上の前記欠陥（２６）の前記位置に基づいて選択するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第二の撮像画像は、前記第二の時点で前記欠陥（２６）の前記位置に基づいて作成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
複数の欠陥（２６ａ，２６ｂ）の位置が特定され、対応する複数の第二の撮像画像が作成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の方法。
前記マトリックスチップ（２０）は第一部分と第二部分（２０ａ，２０ｂ）とに分割されており、前記第一部分（２０ａ）は前記第一のビニング段階で作動するとともに前記第一の撮像画像のために用いられ、前記第二部分（２０ｂ）は前記第二のビニング段階で作動するとともに前記第二の撮像画像のために用いられ、特に前記第二部分（２０ｂ）は帯状材料移動方向において、前記第一部分（２０ａ）の後にあることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
前記第二部分（２０ｂ）は、前記第一の撮像画像において欠陥（２６，２６ａ，２６ｂ）が見出されたときだけ、アクティブにされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
連続的に第一の撮像画像は前記第一部分（２０ａ）を用いて作成され、第二の撮像画像は前記第二部分（２０ｂ）を用いて作成され、特に前記第二の撮像画像は連続的にリングバッファに保存され、任意選択的に、対応する第一の撮像画像において、少なくとも一つの欠陥（２６，２６ａ，２６ｂ）が確認された場合、対応する第二の撮像画像は、前記リングバッファから読み出され、および／または利用者のために提供され、および／または表示されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の方法。
特に前記ビニング機能を用いる際に生じている隣接する複数の物理的画素もしくは仮想画素の補間によって、さらにデジタルズームが用いられ、それにより対応するビニング段階間の解像度における移行領域をカバーすることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
前記マトリックスチップ（２０）のアクティブ領域および前記ビニング段階と、任意選択的にデジタルズームの応用とは、前記第一の撮像画像および第二の撮像画像に対して互いに調整され、それにより無段階ズーム機能が提供されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
前記方法はさらに、前記マトリックスチップ（２０）の最大物理的解像度に応じて、当該マトリックスチップ（２０）のそれぞれのアクティブ領域と用いられるビニング段階とから、最適な比率を決定し、特に、前記撮像画像のために任意選択的に用いられる対物レンズ（１１２）に対する最適な特性を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
前記方法はさらに、前記第一部分の付加的な撮像画像を第三の時点において、前記第一のビニング段階を用いて作成し、前記第一部分の前記付加的な撮像画像に対して、前記第一部分の前記第一の撮像画像に対するものとは別の前記マトリックスチップ（２０）のアクティブ領域が用いられるステップを含むことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
前記第三の時点は前記第一の時点の後にあり、特に前記第三の時点は前記第二の時点の前、あるいは前記第二の時点の後にあることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
前記第一部分の前記二つの撮像画像に対して、前記帯状材料（１０）を照明するために異なる照明種類が用いられることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の方法。
前記方法はさらに、前記第二部分の付加的な撮像画像を第四の時点において、前記第二のビニング段階を用いて作成し、前記第二部分の前記付加的な撮像画像に対して、前記第二部分の前記第二の撮像画像に対するものとは別の前記マトリックスチップ（２０）のアクティブ領域が用いられるステップを含み、特に前記第二部分の前記二つの撮像画像に対して、前記帯状材料（１０）を照明するために異なる照明種類が用いられることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
前記第四の時点は前記第二の時点の後、あるいは前記第三の時点の後にあることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
複数のカメラ（１１０）が用いられ、当該カメラはそれぞれ、ビニング機能を備えるマトリックスチップを有し、前記カメラのそれぞれは、請求項１から１７の対応する撮像画像を作成することを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
帯状材料長さ（ｙ）の方向および／または帯状材料幅（ｘ）の方向に移動する、複数の反復模様を有する帯状材料（１０）を観察および／または検査するための装置（１００）であって、
高度な解像を行うマトリックスチップ（２０）を含むカメラ（１１０）を含み、当該マトリックスチップ（２０）にはビニング機能が実装されており、前記装置は制御ユニットを含む装置において、
前記制御ユニットが、前記帯状材料を観察および／または検査する間に、
前記カメラ（１１０）を用いて、前記帯状材料（１０）の第一部分の第一の撮像画像が第一の時点において作成され、
前記カメラ（１１０）を用いて、前記帯状材料（１０）の第二部分の第二の撮像画像が第二の時点において作成されることを生じさせるように設計されており、
前記第一部分と前記第二部分は、同一または対応する二つの帯状材料部分であり、あるいは前記第二部分は前記帯状材料（１０）の前記第一部分の部分または前記第一部分の対応する部分であり、
前記第一の撮像画像に対して、前記マトリックスチップ（２０）の第一の数の画素が、前記ビニング機能を用いてそれぞれ統合される第一のビニング段階が用いられ、
前記第二の撮像画像に対して、前記マトリックスチップ（２０）の第二の数の画素が、前記ビニング機能を用いてそれぞれ統合される第二のビニング段階が用いられ、
それぞれ統合される画素の前記第一の数は、それぞれ統合される画素の前記第二の数より大きく、それにより前記第二の撮像画像に対して物理的ズーム機能が実現され、
前記制御ユニットは、前記第一の撮像画像に対して、第一の視野をカバーするために、前記マトリックスチップ（２０）の第一のアクティブ領域（２２）を用い、前記第二の撮像画像に対して、第二の視野をカバーするために、前記マトリックスチップ（２０）の第二のアクティブ領域（２４）を用いるように設計されており、前記第一のアクティブ領域（２２）およびそれに対応して第一の視野は、前記第二のアクティブ領域（２４）およびそれに対応して第二の視野と同じ大きさであるか、または前記第二のアクティブ領域およびそれに対応して第二の視野よりも大きく、
前記第一のアクティブ領域と前記第二のアクティブ領域とは同一でないことを特徴とする装置。
前記第一の領域（２２）と前記第二の領域（２４）とは重なり合い、あるいは重なり合わず、前記制御ユニットは、前記第一の撮像画像を評価し、前記帯状材料（１０）上の少なくとも一つの欠陥（２６）の位置を特定し、前記第二のビニング段階および／または前記第二のアクティブ領域（２４）を、前記帯状材料（１０）上の前記欠陥（２６）の前
記位置に基づいて決定するように設計されていることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
前記制御ユニットは、前記第二の撮像画像を前記第二の時点で、前記欠陥（２６）の前記位置に基づいて作成するように設計されていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
前記装置（１００）はさらにセンサ（１４０）を含み、当該センサは前記帯状材料長さ（ｙ）の方向における前記帯状材料（１０）の走行距離または速度を特定し、対応する信号を提供するように設計されていることを特徴とする請求項１９から２１のいずれか一項に記載の装置。
前記マトリックスチップ（２０）は第一部分と第二部分（２０ａ，２０ｂ）とに分割されており、前記第一部分（２０ａ）は前記第一のビニング段階で作動するとともに前記第一の撮像画像のために用いられ、前記第二部分（２０ｂ）は前記第二のビニング段階で作動するとともに前記第二の撮像画像のために用いられ、特に前記第二部分（２０ｂ）は帯状材料移動方向において、前記第一部分（２０ａ）の後に設けられていることを特徴とする請求項１９から２２のいずれか一項に記載の装置。
前記制御ユニットは、連続的に第一の撮像画像が前記第一部分（２０ａ）を用いて作成され、第二の撮像画像が前記第二部分（２０ｂ）を用いて作成され、特に前記第二の撮像画像が連続的にリングバッファに保存されることを生じさせるように設計されており、任意選択的に前記制御ユニットは、対応する第一の撮像画像において、少なくとも一つの欠陥（２６，２６ａ，２６ｂ）が確認された場合、対応する第二の撮像画像が、前記リングバッファから読み出され、および／または利用者のために提供され、および／または表示部に表示されることを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
前記制御ユニットはさらに、前記マトリックスチップ（２０）の最大物理的解像度に応じて、当該マトリックスチップ（２０）のそれぞれのアクティブ領域と用いられるビニング段階とから、最適な比率が決定されることを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項１９から２４のいずれか一項に記載の装置。
前記帯状材料（１０）が反復する反復模様を有することを特徴とし、前記制御ユニットは、反復模様ごとに前記装置に対して提供される、対応するトリガ信号を処理するように設計されており、特に前記制御ユニットは、前記第一の時点を第一のトリガ信号に基づいて決定し、前記第二の時点を第二のトリガ信号に基づいて決定するように設計されており、それにより前記第一部分および第二部分は、前記帯状材料（１０）上の対応する部分を表すことを特徴とする請求項１９から２５のいずれか一項に記載の装置。
前記トリガ信号は前記制御ユニットによって提供され、前記制御ユニットはセンサ（１４０）から情報を得、特に前記制御ユニットは、外部機器として設けられており、あるいは前記制御ユニットは直接的に前記カメラ（１１０）に内蔵されていることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
前記制御ユニットは、前記第一部分の付加的な撮像画像が第三の時点において、前記第一のビニング段階を用いて作成され、前記第一部分の前記付加的な撮像画像に対して、前記第一部分の前記第一の撮像画像に対するものとは別の前記マトリックスチップ（２０）のアクティブ領域が用いられることを生じさせるように設計されていることを特徴とする
請求項１９から２７のいずれか一項に記載の装置。
前記制御ユニットは、前記第三の時点が前記第一の時点の後にあり、特に前記第三の時点が前記第二の時点の前、あるいは前記第二の時点の後にあることを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
前記装置（１００）は第一および第二の照明装置（１２０，１３０）を有し、それにより前記第一部分の前記二つの撮像画像に対して、前記帯状材料（１０）を照明するために異なる照明種類が用いられることを特徴とする請求項２８または請求項２９に記載の装置。
前記制御ユニットは、前記第二部分の付加的な撮像画像が第四の時点において、前記第二のビニング段階を用いて作成され、前記第二部分の前記付加的な撮像画像に対して、前記第二部分の前記第二の撮像画像に対するものとは別のマトリックスチップ（２０）のアクティブ領域が用いられ、特に前記第二部分の前記二つの撮像画像に対して、前記帯状材料（１０）を照明するために異なる照明種類が用いられることを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項２８から３０のいずれか一項に記載の装置。
前記制御ユニットは、前記第四の時点が前記第二の時点の後、あるいは前記第三の時点の後にあることを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
前記装置（１００）は、複数のカメラを有し、当該カメラはそれぞれ、ビニング機能を備えるマトリックスチップを含み、前記制御ユニットは、前記カメラのそれぞれが、請求項１９から３２の対応する撮像画像を作成することを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項１９から３２のいずれか一項に記載の装置。
少なくとも一つのカメラ（１１０）が前記帯状材料（１０）の表面に設けられているとともに、少なくとも一つのカメラが前記帯状材料（１０）の裏面に設けられており、前記制御ユニットは、前記カメラのそれぞれが、請求項１９から３３の対応する撮像画像を作成することを生じさせるように設計されていることを特徴とする請求項１９から３３のいずれか一項に記載の装置。