JP2023537498A - 材料を検査する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
材料を検査する方法は、材料を移動させるステップと、欠陥の欠陥位置を特定するステップとを含む。方法は、カメラを第2の移動経路に沿って第2の移動方向に移動させ、カメラの視野(FOV)が第2の移動経路に沿って材料に対して相対的に移動して欠陥位置に一致するようにするステップを含む。方法は、材料が移動する際に、視野(FOV)に欠陥を通過させるステップと、材料が移動し欠陥がFOVを通って移動する際に、カメラで欠陥の画像を捕捉するステップとを含む。画像は、第1の主面の第1の画像と、第2の主面の第2の画像と、第1の主面と第2の主面との間の材料の中間部分の第3の画像とを含む。方法は、欠陥を特徴付けるために複数の画像をレビューするステップを含む。【選択図】図2
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年08月04日に出願された米国仮出願シリアル第63/060,896号の米国特許法第119条に基づく優先権の利益を主張し、その内容は、引用によりその全体が本書に依拠され組み込まれる。
本出願は、2020年08月04日に出願された米国仮出願シリアル第63/060,896号の米国特許法第119条に基づく優先権の利益を主張し、その内容は、引用によりその全体が本書に依拠され組み込まれる。
(技術分野)
本開示は、一般に、材料を検査するための方法に関し、より詳細には、カメラを備えた検査装置を用いて材料を検査するための方法に関する。
本開示は、一般に、材料を検査するための方法に関し、より詳細には、カメラを備えた検査装置を用いて材料を検査するための方法に関する。
ガラスリボンは、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、電気泳動ディスプレイ(EPD)、有機発光ダイオードディスプレイ(OLED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、タッチセンサ、光電池などのディスプレイ用途で一般的に使用されている。このようなディスプレイは、例えば、携帯電話、タブレット、ラップトップ、時計、ウェアラブル及び/又はタッチ対応モニタ又はディスプレイに組み込むことができる。ガラスリボンは、ガラスリボンの画像を捕捉するカメラで検査することができ、その結果、画像は、ガラスリボン内の欠陥について検査される。検査のために、多くの場合、ガラスリボンの動きが止められる場合があるので、検査プロセスには時間及びコストがかかる可能性がある。更に、主面間のガラスリボンの体積又は内部を検査することは困難で不正確である可能性がある。このため、材料、例えばガラスリボンをより効果的且つ迅速に検査することができる材料の検査方法に対する必要性がある。
以下は、詳細な説明に記載されている幾つかの実施形態の基本的理解を提供するために本開示の簡易的な要約を提示している。
幾つかの実施形態において、検査装置は、第1の検査装置と第2の検査装置とを備えることができる。材料が連続的に移動するとき、第1の検査装置は、材料中の欠陥の欠陥位置を特定することができる。第2の検査装置は、欠陥の複数の画像を捕捉することにより、欠陥の位置を再検査することができる。例えば、第2の検査装置は、1又は2以上のカメラを含むことができる。幾つかの実施形態において、1つのカメラは、第1の主面の画像を捕捉することができ、第2のカメラは、第2の主面の画像を捕捉することができ、第3のカメラは、第1の主面と第2の主面との間の材料の中間部分の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、中間部分の捕捉された画像に基づいて、中間部分内に位置する欠陥の位置を決定することができる。加えて、幾つかの実施形態では、1又は2以上のカメラは、材料の移動方向に垂直で第1の主面に平行な軸、例えば、Y軸に沿って移動可能とすることができる。1又は2以上のカメラをY軸に沿って移動させることにより、1又は2以上のカメラは、材料が連続的に移動する際に、Y軸に沿った複数の位置で複数の欠陥の画像を捕捉することができる。
幾つかの実施形態において、材料を検査する方法は、材料を第1の移動経路に沿って第1の移動方向に移動させるステップを含むことができる。方法は、材料中の欠陥の欠陥位置を特定するステップを含むことができる。方法は、第2の移動経路に沿って第1の移動方向に実質的に垂直な第2の移動方向にカメラを移動させ、カメラの視野(FOV)が第2の移動方向に沿って材料に対して相対的に移動して、欠陥位置の位置に一致するようにするステップを含み、第2の移動経路は材料の第1の主面に平行である。方法は、材料が第1の移動経路に沿って移動する際に、視野(FOV)に欠陥を通過させるステップを含むことができる。方法は、材料が第1の移動方向に移動し、欠陥がFOVを通過する際に、カメラで欠陥の複数の画像を捕捉するステップを含むことができる。複数の画像は、欠陥位置における材料の第1の主面の第1の画像と、欠陥位置における材料の第2の主面の第2の画像と、欠陥位置における第1の主面と第2の主面との間の材料の中間部分の第3の画像とを含むことができる。方法は、欠陥を特徴付けるために複数の画像をレビューするステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、材料を移動させるステップは、複数の画像が捕捉される間、材料を第1の移動経路に沿って連続的に移動させるステップを含む。
幾つかの実施形態では、複数の画像を捕捉するステップは、欠陥が視野(FOV)を通過する前の材料の第4の画像と、欠陥が視野(FOV)から出た後の材料の第5の画像とを捕捉するステップを含むことができる。
幾つかの実施形態では、複数の画像を捕捉するステップは、照明源からの光に欠陥位置を露出するステップを含むことができ、照明源は、暗視野照明源、同軸照明源、勾配照明源、拡散照明源、曇天照明源、明視野照明源、構造化光照明源、又はレーザ照明源のうちの1又は2以上を含む。
幾つかの実施形態では、欠陥位置を特定するステップは、カメラを移動させて複数の画像を捕捉するステップの前に起こることができ。
幾つかの実施形態において、材料は、ガラスリボンを含むことができる。
幾つかの実施形態において、材料を検査する方法は、材料を第1の移動経路に沿って第1の移動方向に移動させるステップを含むことができる。方法は、材料中の欠陥の欠陥位置を特定するステップを含むことができる。方法は、第2の移動経路に沿って第1の移動方向に実質的に垂直な第2の移動方向にカメラを移動させ、カメラの視野(FOV)が第2の移動経路に沿って材料に対して相対的に移動して欠陥位置の位置に一致するようにするステップを含むことができる。第2の移動経路は、材料の第1の主面と平行とすることができる。カメラと第1の主面との間のカメラ軸は、第1の主面に対して約3度から約85度の範囲内にある角度を形成することができる。方法は、材料が第1の移動経路に沿って移動する際に、視野(FOV)に欠陥を通過させるステップを含むことができる。方法は、カメラで、欠陥位置における材料の第1の主面と第2の主面との間の材料の中間部分の複数の画像を捕捉するステップを含むことができる。方法は、第1の主面からの欠陥の深さを決定するよう複数の画像をレビューするステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、複数の画像を捕捉するステップは、欠陥が中間部分内にあるときに欠陥の第1の画像を捕捉するステップと、第1の画像を捕捉した後の第1の期間に中間部分内の欠陥の第2の画像を捕捉するステップと、第2の画像を捕捉した後の第2の期間に中間部分内の欠陥の第3の画像を捕捉するステップと、を含むことができる。
幾つかの実施形態では、複数の画像をレビューするステップは、深さを決定するために、第1の画像、第2の画像、及び第3の画像の鮮鋭度を比較するステップを含むことができる。
幾つかの実施形態では、第1の画像は、欠陥がカメラの被写界深度に入る前に捕捉することができ、第2の画像は、欠陥が被写界深度内に位置する状態で捕捉することができ、第3の画像は、欠陥が被写界深度から出た後に捕捉することができる。
幾つかの実施形態において、材料を検査する方法は、材料を第1の移動経路に沿って第1の移動方向に移動させるステップを含むことができる。方法は、材料における第1の欠陥の第1の欠陥位置と第2の欠陥の第2の欠陥位置とを特定するステップを含むことができる。方法は、第2の移動経路に沿って第1の移動方向に実質的に垂直な第2の移動方向に第1のカメラを移動させ、第1のカメラの第1の視野(FOV)が第2の移動経路に沿って材料に対して相対的に移動して第1の欠陥位置に一致するようにするステップを含むことができ、第2の移動経路は材料の第1の主面に平行である。第3の移動経路に沿って第2の移動経路に実質的に平行な第2の移動方向に第2のカメラを移動させ、第2のカメラの第2の視野(FOV)が、第3の移動経路に沿って材料に対して移動して第2の欠陥位置に一致するようにするステップを含むことができる。方法は、材料が第1の移動経路に沿って移動する際に、第1の視野(FOV)に第1の欠陥を通過させるステップを含むことができる。方法は、材料が第1の移動経路に沿って移動する際に、第2の視野(FOV)に第2の欠陥を通過させるステップを含むことができる。方法は、第1のカメラで、第1の欠陥位置における材料の第1の部分の第1の画像を捕捉するステップを含むことができる。方法は、第2のカメラで、第2の欠陥位置における材料の第2の部分の第2の画像を捕捉するステップを含むことができる。方法は、第1の欠陥及び第2の欠陥を特徴付けるために、第1の画像及び第2の画像をレビューするステップを含むことができる。特徴付けることは、第1の欠陥及び第2の欠陥の位置、第1の欠陥及び第2の欠陥のタイプ、又は第1の欠陥及び第2の欠陥のサイズのうちの1又は2以上を決定するステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、材料を移動させるステップは、第1の画像及び第2の画像が捕捉される間、材料を第1の移動経路に沿って連続的に移動させるステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、第1の移動方向の第1の移動経路に沿った材料の速度は、約25mm/s~約500mm/sの範囲内とすることができ、第1の移動方向における第1の移動経路に沿った第1のカメラの速度は、ゼロである。
幾つかの実施形態では、第1のカメラ又は第2のカメラのうちの1又は2以上のカメラの露出時間は、約2マイクロ秒未満とすることができる。
幾つかの実施形態において、第1の視野(FOV)に第1の欠陥を通過させるステップは、第3の移動経路が第1の移動方向に対して第2の移動経路の下流に位置する状態で、第2の欠陥が第2の視野(FOV)を通過する前に生じることができる。
幾つかの実施形態では、方法は、第3のカメラの第3の視野(FOV)が第2の移動経路に沿って材料に対して相対的に移動して材料内の第3の欠陥の第3の欠陥位置に一致することができるように、第3のカメラを第2の移動経路に沿って第2の移動方向に移動させるステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、第1の画像は、第1の欠陥位置における材料の第1の主面、第1の欠陥位置における材料の第2の主面、又は第1の欠陥位置における第1の主面と第2の主面との間の材料の中間部分のうちの1又は2以上を含むことができる。
幾つかの実施形態において、方法は、第1の画像を捕捉した後、第1の視野(FOV)が材料中の第3の欠陥の第3の欠陥位置に一致するように、第1のカメラを第2の移動経路に沿って第2の方向に移動させるステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、方法は、材料が移動経路に沿って移動する際に、第1の視野(FOV)に第3の欠陥を通過させて、第3の欠陥位置における材料の第3の部分の第3の画像を第1のカメラで捕捉するステップを含むことができる。
幾つかの実施形態において、方法は、第1の部分の第1の画像が材料の第1の主面と第2の主面との間の材料の中間部分を含むように、第1の主面に対して約3度から約85度の範囲内の角度で第1のカメラのカメラ軸を配向するステップを含むことができる。幾つかの実施形態では、第1の画像及び第2の画像をレビューするステップは、第1の主面からの第1の欠陥の深さを決定するステップを含むことができる。
本明細書に開示された実施形態の追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部は、本明細書から当業者には明らかであり、又は以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面を含む、本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。前述の概要及び以下の詳細な説明の両方が、本明細書に開示された実施形態の性質及び状態を理解するための概要又は枠組みを提供することを意図した実施形態を提示していることを理解されたい。添付図面は、更なる理解を提供するために含められ、本明細書に組み込まれ、及び本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施形態を例示し、明細書と共にその原理及び動作を説明するものである。
これら及び他の特徴、実施形態並びに利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと、より良く理解される。
以下、例示的な実施形態が示された添付図面を参照して、実施形態についてより完全に説明する。実施可能な限り、同じ参照数字は、同じ又は同様の部品を参照するために図面全体を通して使用される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
本明細書で使用する場合、用語「約」は、量、サイズ、配合、パラメータ、及び他の量及び特性が正確ではなく、また正確である必要はないが、公差、変換係数、丸め、測定誤差など、及び当業者に知られている他の要因を反映して、必要に応じて近似及び/又は大きくもしくは小さくすることができることを意味する。
範囲は、本明細書では、「約」1つの値から及び/又は「約」他の値までのように表することができる。このような範囲が表現される場合、別の実施形態では、1つの値から他方の値までを含む。同様に、先行する「約」の使用により値が近似値として表現される場合、その値は別の実施形態を形成することは理解されるであろう。更に、各範囲の端点は、他の端点と関係して及び他の端点から独立しても有意であることが理解されるであろう。
本明細書で使用される方向性の用語(例えば、上、下、右、左、前、後、上、下)は、描かれた図を参照してなされ、絶対的な方向を示すことを意図するものではない。
特に明示しない限り、本明細書に記載された方法が、そのステップを特定の順序で実行することを必要とすると解釈されるものではなく、また、何れの装置においても、特定の方向を要求されるものではない。従って、方法の請求項がそのステップに従った順序を実際に記載していない場合、又は何れかの装置の請求項が個々の構成要素に対する順序又は方向を実際に記載していない場合、或いはステップが特定の順序に限定されることが請求項又は明細書において他に明示されていない場合、又は装置の構成要素に対する特定の順序又は方向が記載されていない場合には、順序又は方向が何れかの点において推測されるものではない。これは、ステップの配置、操作フロー、構成要素の順序、又は構成要素の向きに関する論理的な問題、文法的構成又は句読点から得られる一般的意味、及び明細書に記載された実施形態の数又はタイプを含む、解釈のための何れかの実施可能な非表明的根拠対して当てはまる。
本明細書で使用される単数形態「a」,「an」及び「the」は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。従って、例えば、「a」の構成要素への言及は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、2又は3以上のこのような構成要素を有する態様を含む。
本明細書では、用語「例示的」、「実施例」、又はこれらの様々な形態が、実施例、実例、又は例証として役立つことを意味するのに使用される。本明細書で「例示的」又は「実施例」として説明される何れかの態様又は設計は、他の態様又は設計に対して好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。更に、実施例は、明確化及び理解の目的でのみ提供され、開示された主題又は本開示の関連部分をどのようにも限定又は制限することを意味するものではない。様々な範囲の無数の追加又は代替の実施例が提示されてきたが、簡潔にするために省略されていることは理解することができる。
本明細書で使用される場合、用語「備える」及び「含む」、並びにこれらの変形形態は、特に指示されない限り、同義語であり、オープンエンドであると解釈されるものとする。備える又は含むという移行句に続く要素のリストは、非排他的なリストであり、リストに具体的に記載されている要素に加えて、他の要素も存在することができる。
本明細書で使用する用語「実質的な」、「実質的に」及びその変形形態は、記載された特徴が値又は記述と等しいか又はほぼ等しいことを表すものとする。例えば、「実質的に平坦な」表面は、平坦又は略平坦である表面を表すものとする。更に、「実質的に」は、2つの値が等しいか又はほぼ等しいことを表すものとする。幾つかの実施形態では、「実質的に」は、互いの約10%以内、例えば、互いの約5%以内又は互いの約2%以内の値を示すことができる。
請求項に記載された主題の範囲又は精神から逸脱することなく、本開示に対して修正を加えることができる。別段の指定がない限り、「第1」、「第2」などは、時間的態様、空間的態様、順序、量などを暗示することを意図していない。むしろ、このような用語は、単に、特徴、要素、項目などの識別子、名称、その他として使用される。例えば、第1の端部及び第2の端部は、一般に、端部A及び端部B、又は2つの異なる端部もしくは2つの同一の端部もしくは同一の端部に対応する。同様に、第2の画像の取り込みは、第1の画像を捕捉する前に、第1の画像を取り込んだ後に、及び/又は第1の画像を捕捉することなく発生することができる。
本開示は、材料101を検査するための検査装置及び方法に関する。材料101を検査するための方法及び装置について、例示的な実施形態を用いて説明する。幾つかの実施形態において、材料101は、ガラス形成材料のリボンからのガラスリボンを含むことができる。本明細書において、「ガラスリボン」は、粘性状態のガラスリボン、弾性状態(例えば、室温)のガラスリボン、及び/又は粘性状態と弾性状態の間の粘弾性状態のガラスリボンのうちの1又は2以上と見なされる。幾つかの実施形態では、ガラスリボンは、ガラスリボンの別の部分から分離することができるガラスシートを含むことができる。幾つかの実施形態において、材料101は、ガラスリボンを含むことに限定されない場合がある。むしろ、幾つかの実施形態では、材料101は、プラスチック材料、細胞培養ゲル、コンピュータチップ、不透明材料、透明材料などのうちの1又は2以上を含むことができる。図1に概略的に示されるように、幾つかの実施形態では、材料101は、1又は2以上の検査装置、例えば、第1の検査装置103及び第2の検査装置105を含む検査システムによって検査することができる。材料101を検査する方法は、第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に材料101を移動させる(例えば、搬送する)ステップを含むことができる。第1の検査装置103及び第2の検査装置105は、第1の移動経路111に隣接して配置され、材料101が第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に移動する際に、材料101が第1の検査装置103及び第2の検査装置105によって検査できるようにすることができる。幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、第1の移動方向113に対して第1の検査装置103の下流に位置し、材料101が第1の移動経路111に沿って移動する際に、材料101が最初に第1の検査装置103を通過した後、第2の検査装置105を通過できるようにすることができる。
第1の検査装置103は、材料101が第1の検査装置103を通過する際に材料101を検査することができる1又は2以上のカメラを備えることができ、第1の検査装置103がラインスキャンカメラを備えることができるようにする。幾つかの実施形態では、第1の検査装置103は、1又は2以上のカメラに加えて、照明源、コンピュータ、電源、コントローラなどのうちの1又は2以上を備えることができる。材料101を検査することによって、第1の検査装置103は、材料101の1又は2以上の画像を捕捉することができる。材料101の1又は2以上の画像は、例えば、ユーザが視覚的に検査する、コンピュータが処理して検査するなどのためにレビューすることができる。材料101をレビューすると、幾つかの実施形態では、材料101内の1又は2以上の欠陥を特定することができる。幾つかの実施形態では、第1の検査装置103は、1又は2以上の欠陥の欠陥位置115、117を特定することができる。幾つかの実施形態において、方法は、材料101内の欠陥の欠陥位置を特定するステップ、例えば、材料101内の第1の欠陥121の第1の欠陥位置115、第2の欠陥123の第2の欠陥位置117などを特定するステップを含むことができる。第1の検査装置103による1又は2以上の欠陥121、123の欠陥位置115、117の特定に続いて、第2の検査装置105は、欠陥位置115、117の画像を捕捉し、1又は2以上の欠陥121、123をレビュー又は特徴付け(例えば、サイズ、材料101の縁部からの位置、材料101の厚さ内の位置などの数値化)を行うことができるようにすることができる。図1に示されるように、幾つかの実施形態では、材料101は、X軸に沿って移動し、第1の移動方向113がX軸と平行とすることができる。従って、材料101は、X軸に直交するZ軸に沿って測定できる厚さ(例えば、第1の主面と第2の主面との間)を含むことができる。
図2を参照すると、材料101及び第2の検査装置105のトップダウンビューが、図1の線2-2に沿って示されている。幾つかの実施形態では、材料101は、対向する方向に面し、これらの間に材料101の厚さを定める第1の主面201及び第2の主面203を含むことができる。幾つかの実施形態では、材料101の厚さは、約2ミリメートル(mm)以下、約1ミリメートル以下、約0.5ミリメートル以下、例えば、約300マイクロメートル(μm)以下、約200マイクロメートル以下、又は約100マイクロメートル以下とすることができるが、更なる実施形態では他の厚さを提供することができる。例えば、幾つかの実施形態では、材料101の厚さは、約20マイクロメートルから約200マイクロメートルまでの範囲内、約50マイクロメートルから約750マイクロメートルまでの範囲内、約100マイクロメートルから約700マイクロメートルまでの範囲内、約200マイクロメートルから約600マイクロメートルの範囲内、約300マイクロメートルから約500マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートルから約500マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートルから約700マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートルから約600マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートルから約500マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートルから約400マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートルから約300マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートル~約200マイクロメートルの範囲内、約50マイクロメートル~約100マイクロメートルの範囲内、約25マイクロメートル~約125マイクロメートルの範囲内とすることができ、これらの間の厚さの全ての範囲及び部分範囲を含む。更に、材料101は、様々な組成物を含むことができる。例えば、材料101がガラス材料を含む場合、材料101は、ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルカリ含有ガラス、又は無アルカリガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ土類アルミノケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック等を含むことができる。幾つかの実施形態では、材料101は、所望の用途、例えば、ディスプレイ用途に加工することができる。例えば、材料101は、液晶ディスプレイ(LCD)、電気泳動ディスプレイ(EPD)、有機発光ダイオードディスプレイ(OLED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、タッチセンサ、光起電力、及び他の電子ディスプレイを含む、広範囲のディスプレイ用途に使用することができる。
幾つかの実施形態では、材料101は、第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に連続的に移動させることができる。幾つかの実施形態では、連続的に移動されることによって、材料101は、第2の検査装置105による検査中に材料101が移動を停止しなくてもよく、材料101が第2の検査装置105を通過する際に、材料101の速度がゼロを上回るままとすることができる。幾つかの実施形態では、材料101は、第2の検査装置105を過ぎて第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に移動する間、少なくとも約300mm/sである速度を維持することができる。幾つかの実施形態では、材料101は、第2の検査装置105を過ぎて移動する間、一定の速度を維持することができる。このように、第2の検査装置105は、材料101が連続的に移動している間に、材料101の画像、例えば、欠陥位置115、117の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、材料101は、X方向に第1の移動方向113で移動することができ、一方、材料101の高さはY方向にあることができ、材料101の厚さはZ方向に定めることができる。材料101は、幾つかの方法で移動させることができる。例えば、幾つかの実施形態では、材料101は、材料101の重量を支持することができ且つ材料101を第1の移動方向113に動かすことができる搬送装置(例えば、1又は2以上のローラ、ベルト、エアクッションなど)上に載せることができる。幾つかの実施形態では、材料101は、材料101を保持して第1の移動方向113に移動させることができる把持装置(例えば、1又は2以上の吸引グリップなど)によって保持することができる。幾つかの実施形態では、材料101の第1の移動方向113への搬送又は移動中に材料101を支持又は保持する構造は、第1の主面201及び第2の主面203が第2の検査装置105によって検査される(例えば、画像が捕捉される)のを遮らないようにすることができる。
図2は、第2の検査装置105の少なくとも一部を示している。幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、1又は2以上のカメラ装置、例えば、カメラ装置207を備えることができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、1又は2以上のカメラ、例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び/又は第3のカメラ215を備えることができる。カメラ装置207は、材料101の側面、例えば、第1の主面201に面する材料101の第1の側面219に配置することができる。加えて、又は代替的に、幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、第2の主面203に面する材料101の第2の側面221に配置することができる。図12~図15に関して図示及び説明したように、幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、図2に示したように1つのカメラ装置(例えば、カメラ装置207)に限定されなくてもよく、むしろ、第2の検査装置105は、第1の移動方向113に対してカメラ装置207の上流又は下流に位置することができる追加のカメラ装置を備えることができる。幾つかの実施形態では、材料101は、1又は2以上の欠陥(例えば、図1に示された第1の欠陥121及び/又は第2の欠陥123と同様のもの)を含む可能性がある。欠陥は、例えば、第1の欠陥225、第2の欠陥227、又は第3の欠陥229のうちの1又は2以上を含むことができる。材料101は、複数のタイプの欠陥121、123、225、227、229、例えば、擦り傷、介在物、気泡、表面不連続性、又は不透明もしくは透明な性質を有する他のタイプの欠陥を含むことができる。不透明な欠陥は、透明又は半透明ではなくて、不透明な欠陥を通る光の通過を遮断又は減衰させることができ、一方、透明な欠陥は、光の通過を可能にするものである。幾つかの実施形態では、欠陥121、123、225、227、229は、第1の主面201(例えば、第1の主面201に位置する第1の欠陥225)、第2の主面203(例えば、第2の主面203に位置する第2の欠陥227)、又は第1の主面201と第2の主面203の間の材料101のある体積又は内部内(例えば、材料101の体積又は内部内にある第3の欠陥229)のうちの1又は2以上に位置することができる。
幾つかの実施形態では、第1のカメラ211は、材料101と交差する第1のカメラ軸231を有するデジタルカメラを備えることができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ軸231は、材料101と直角(例えば、約90度の角度)、又は材料101と約80度から約100度の範囲内とすることができる角度を形成することができる。第1のカメラ211は、材料101、例えば、材料101の第1の主面201の1又は2以上の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ211は、1又は2以上の撮像レンズ233(例えば、光学レンズ、光学素子など)を備えることができる。本明細書で開示されるように、撮像レンズ(例えば、233)は、屈折によって光ビームを集束又は分散させる光学的に透明で透過性の光学デバイスを備えることができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ211は、1又は2以上の撮像レンズ233から形成された画像を受け取るように位置決めすることができる画像センサ235を備えることができる。本明細書で開示されるように、画像センサ(例えば、235)は、光強度を信号に変換することによって画像を形成するのに使用できるデータ又は情報を受信、検出、及び/又は伝達することができる。このように、画像センサ235は、1又は2以上の撮像レンズ233によって形成された画像をデジタル化して、デジタル画像を生成することができる。幾つかの実施形態では、イメージセンサ235は、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサ、電荷結合素子(CCD)アレイなどを備えることができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ211は、材料101の検査領域を定めることができる視野(FOV)237を含むことができる。FOVは、カメラによって所与の時間に見ることができる観察可能領域の範囲を含むことができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ211は、約5ミクロンから約100ミクロンの範囲内とすることができる被写界深度(DOF)を含むことができ、DOFは、第1の主面201から測定される。DOFは、画像において許容可能なシャープフォーカスにある最近オブジェクトと最遠オブジェクトとの間の距離を含むことができる。
幾つかの実施形態では、第1のカメラ211は、1又は2以上の照明源、例えば、第1の照明源239を含むことができる。第1の照明源239は、例えば、発光ダイオードを含むことができる。幾つかの実施形態では、第1の照明源239は、第1の光241を放出することができ、第1の光241は、第1の波長λ1(例えば、520nmと530nmの間の波長範囲の光を含む緑色光)、第2の波長λ2(例えば、615nmと631nmの間の波長範囲の光を含む赤色光)、第3の波長λ3(例えば、約400nmと約750nmの間の波長範囲の光を含む白色光)、第4の波長λ4(例えば、約400nmと約750nmの間の可視波長範囲の光を含む白色光)などのうちの1又は2以上を含むことができる。幾つかの実施形態では、第1の照明源239は、材料101の暗視野照明、同軸照明、勾配照明、拡散照明、曇天照明、明視野照明、構造化光照明、レーザ照明などのうちの1又は2以上を提供することができる。
幾つかの実施形態では、第2のカメラ213は、第1のカメラ211と幾つかの点で類似しているか又は同一とすることができる。例えば、第2のカメラ213は、材料101と交差する第2のカメラ軸251を有するデジタルカメラを備えることができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ軸251は、材料101と直角(例えば、約90度の角度)又は材料101と約80度から約100度の範囲内とすることができる角度を形成することができる。第2のカメラ213は、材料101、例えば、材料101の第2の主面203の1又は2以上の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ213は、1又は2以上の撮像レンズ253(例えば、光学レンズ、光学素子など)を備えることができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ213は、1又は2以上の撮像レンズ253から形成された画像を受け取るように位置決めすることができる画像センサ255を備えることができる。幾つかの実施形態では、イメージセンサ255は、CMOSセンサ、CCDアレイなどを備えることができる。画像センサ255は、1又は2以上の撮像レンズ253によって形成された画像をデジタル化して、デジタル画像を生成することができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ213は、材料101の検査領域を定めることができる視野(FOV)257を含むことができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ213は、約5ミクロンから約100ミクロンの範囲内とすることができる被写界深度(DOF)を含むことができ、DOFは第2の主面203から測定される。
幾つかの実施形態では、第2のカメラ213は、1又は2以上の照明源、例えば、第2の照明源259を含むことができる。第2の照明源259は、例えば、発光ダイオードを含むことができる。幾つかの実施形態では、第2の照明源259は、第2の光261を放出することができ、第2の光261は、第1の波長λ1(例えば、520nmと530nmの間の波長範囲の光を含む緑色光)、第2の波長λ2(例えば、615nmと631nmの間の波長範囲の光を含む赤色光)、第3波長λ3(例えば、約400nmと約750nmの間の波長範囲の光を含む白色光)、第4波長λ4(例えば、約400nmと約750nmの間の可視波長範囲の光を含む白色光)などのうちの1又は2以上を含むことができる。幾つかの実施形態では、第2の照明源259は、材料101の暗視野照明、同軸照明、勾配照明、拡散照明、曇天照明、明視野照明、構造化光照明、レーザ照明などのうちの1又は2以上を提供することができる。
幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、第1のカメラ211又は第2のカメラ213と幾つかの点で類似しているか又は同一とすることができる。例えば、第3のカメラ215は、材料101と交差する第3のカメラ軸269を有するデジタルカメラを備えることができる。幾つかの実施形態では、第3のカメラ215と第1の主面201との間の第3のカメラ軸269は、約20度から約70度の範囲内とすることができる、第1の主面201に対する角度を形成することができる。第3のカメラ215は、材料101の1又は2以上の画像、例えば、第1の主面201と第2の主面203との間の材料101の中間部分271を捕捉することができる。中間部分271は、材料101の体積又は内部を含むことができる。幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、1又は2以上の撮像レンズ273(例えば、光学レンズ、光学素子など)を備えることができる。幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、1又は2以上の撮像レンズ273から形成された画像を受け取るように位置決めすることができる画像センサ275を備えることができる。幾つかの実施形態では、画像センサ275は、CMOSセンサ、CCDアレイなどを備えることができる。画像センサ275は、1又は2以上の撮像レンズ273によって形成された画像をデジタル化して、デジタル画像を生成することができる。幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、材料101の中間部分271の検査領域を定めることができる視野(FOV)277を含むことができる。幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、約5ミクロンから約100ミクロンの範囲内とすることができる被写界深度(DOF)282を含むことができ、DOFは中間部分271内で測定される。従って、幾つかの実施形態では、方法は、材料101の第1の部分の第1の画像が第1の主面201と第2の主面203との間の中間部分271を含むことができるように、約20度から約70度の範囲内の第1の主面201に対する角度で第3のカメラ215の第3のカメラ軸269を配向するステップを含むことができる。
幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、1又は2以上の照明源、例えば、第3の照明源279を含むことができる。第3の照明源279は、例えば、発光ダイオードを含むことができる。幾つかの実施形態では、第3の照明源279は、第3の光281を放出することができ、第3の光281は、第1の波長λ1(例えば、520nmと530nmの間の波長範囲の光を含む緑色光)、第2の波長λ2(例えば、615nmと631nmの間の波長範囲の光を含む赤色光)、第3波長λ3(例えば、約400nmと約750nmの間の波長範囲の光を含む白色光)、第4波長λ4(例えば、約400nmと約750nmの間の可視波長範囲の光を含む白色光)などのうちの1又は2以上を含むことができる。幾つかの実施形態において、第3の光281は、材料101の暗視野照明、同軸照明、勾配照明、拡散照明、曇天照明、明視野照明、構造化光照明、レーザ照明などのうちの1又は2以上を提供することができる。
幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、カメラ211、213、215による画像取得、カメラ211、213、215への電力供給、カメラ211、213、215の移動などの制御を支援できる追加のハードウェア又はソフトウェア構成要素を備えることができる。例えば、カメラ装置207は、コンピューティングデバイス283(例えば、コンピュータ、サーバ、データベースなど)を備えることができる。コンピューティングデバイス283は、カメラ211、213、215の動作又はカメラ211、213、215の移動のうちの1又は2以上を制御することができるコントローラ285を備えることができる。幾つかの実施形態では、コントローラ285は、カメラ211、213、215から画像データを受信することができる多変数コントローラを備えることができる。コントローラ285は、材料101の捕捉された画像を評価し、捕捉された画像に基づいて材料101内の欠陥を検出するための画像処理ソフトウェアを含むことができる。幾つかの実施形態では、コントローラ285は、プロセッサ、メモリ、及び/又は入出力デバイスを備えることができるプログラマブルロジックコントローラを備えることができる。コントローラ285は、本明細書に開示された検査方法を実施するための命令を記憶するためのコンピュータ可読媒体を備えることができる。幾つかの実施形態では、コンピューティングデバイス283は、カメラ211、213、215、及び/又はカメラ211、213、215を駆動できる何れかのモータに電力を供給するための電源287を備えることができる。幾つかの実施形態では、コンピューティングデバイス283は、カメラ211、213、215との間のデータ及び/又は電力の転送を容易にできる幾つかの方法で、カメラ211、213、215に結合することができる。例えば、コンピューティングデバイス283とカメラ211、213、215は、有線通信回線(例えば、イーサネットケーブル、光ファイバーケーブルなど)、無線通信方式(例えば、Bluetooth、Wi-Fiなど)などを介して結合することができる。
幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、材料101の画像の捕捉を容易にすることができる追加の構成要素を備えることができる。例えば、幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215から材料101の反対側に配置することができるディフューザ及びミラーを備えることができる。例えば、幾つかの実施形態では、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215が第1の側219に配置されているときに、ディフューザ及びミラーは、材料101の第2の側221に配置することができる。幾つかの実施形態では、ディフューザは、照明源239、259、279からの光241、261、281を散乱させて、カメラ211、213、215のFOV内に散乱光を形成することができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ211、第2のカメラ213、又は第3のカメラ215のうちの1又は2以上は、光241、261、281を材料101に向かって配向することができるビームスプリッタを備えることができる。
幾つかの実施形態では、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215は、材料101内の異なる位置にある欠陥121、123、225、227、229を明確に画像化及びレビューできるように、材料101の異なる部分の画像を捕捉することができる。例えば、第1の主面201にあるDOFを含む第1のカメラ211に起因して、第1の主面201に位置する欠陥、例えば第1の欠陥225の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、第2の主面203にあるDOFを含む第2のカメラ213に起因して、第2の主面203に位置する欠陥、例えば第2の欠陥227の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、第1の主面201と第2の主面203との間の材料101の中間部分271にあるDOFを含む第3のカメラ215に起因して、中間部分271内に位置する欠陥、例えば第3の欠陥229の画像を捕捉することができる。
幾つかの実施形態では、材料101を検査する方法は、材料101の欠陥の欠陥位置を特定するステップを含むことができる。例えば、図1を概略的に参照すると、第1の検査装置103は、材料101内の第1の欠陥121の第1の欠陥位置115を最初に特定することができる。幾つかの実施形態において、第1の欠陥位置115は、第1の欠陥121が材料101に配置される近似位置を含むことができる。図2を参照すると、この特定に続いて、第2の検査装置105は、第1の欠陥121のレビュー(例えば、第1の主面201と第2の主面203又はその間のZ方向における第1の欠陥121の位置、第1の欠陥121のサイズ、第1の欠陥121のタイプなど)を容易にするために第1の欠陥位置115で画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、方法は、材料101が第1の移動方向113に移動し、欠陥(例えば、第1の欠陥121)がFOVを通って移動する際に、カメラ211、213、215で欠陥(例えば、第1の欠陥121)の複数の画像を捕捉するステップを含むことができる。幾つかの実施形態では、複数の画像は、第1の欠陥位置115における第1の主面201の第1の画像と、第1の欠陥位置115における第2の主面203の第2の画像と、第1の欠陥位置115における第1の主面201と第2の主面203の間の材料101の中間部分271の第3の画像とを含むことができる。例えば、図2の実施形態では、第1の欠陥位置115は、複数の欠陥、例えば、第1の欠陥225、第2の欠陥227、及び第3の欠陥229を含むことができる。他の実施形態では、第1の欠陥位置115は、図2に例示された欠陥の数より多いか又は少ない欠陥を含むことができる。中間部分271の複数の画像は、図6~9に例示され、第1の主面201の画像は図10に図示され、第2の主面203の画像は図11に図示される。
幾つかの実施形態では、複数の画像を捕捉するステップは、照明源239、259、279からの光241、261、281に欠陥位置(例えば、第1の欠陥位置115)を曝すステップを含むことができる。例えば、照明源239、259、279は、暗視野照明源、同軸照明源、勾配照明源、拡散照明源、曇天照明源、明視野照明源、構造化光照明源、又はレーザ照明源のうちの1又は2以上を含むことができる。幾つかの実施形態では、暗視野照明源は、画像センサによって収集されない可能性があり、従って、画像の一部を形成しない可能性がある光で材料101の一部を照明することによって、コントラストを強調させることができる。幾つかの実施形態では、同軸照明源は、光がカメラの光軸に実質的に平行に投影できるように側面に固定することができる照明源からの光を分岐させるビームスプリッタ又は半透明ミラーを含むことができる。幾つかの実施形態では、勾配照明源は、材料101に向かって光を放出することができ、照明の強度は、勾配で変化することができる。幾つかの実施形態では、拡散照明源は、照明源からの光を散乱又は拡散させて光を透過させるディフューザを含むことができる。幾つかの実施形態では、曇天照明源は、ドームからの光を材料101に向かって反射させることによって、内蔵型の連続拡散照明を提供することができる。幾つかの実施形態では、明視野照明源は、材料101を通して白色光を透過させることを含むことができ、材料101の密領域において透過光の減衰によって、材料101のコントラストを生じさせることができる。幾つかの実施形態では、構造化光照明源は、材料101に光のパターンを投影することを含むことができ、材料101からの光の変形に基づいて、材料101の深さ及び表面情報を決定することができる。幾つかの実施形態では、レーザ照明源は、材料101に向かって空間的にコヒーレントな光を放出するレーザを備えることができる。幾つかの実施形態では、光241、261、281に欠陥位置を露出することによって、第1の照明源239、第2の照明源259、又は第3の照明源279のうちの1又は2以上が、それぞれの第1の光241、第2の光261、及び/又は第3の光281を材料101に向かって透過することができる。幾つかの実施形態では、第1の照明源239、第2の照明源259、又は第3の照明源279のうちの1又は2以上は、暗視野照明源、同軸照明源、又は勾配照明源のうちの1又は2以上を含むことができる。幾つかの実施形態では、1つのタイプの照明源からの1つのタイプの光が、材料101に向かって伝送することができ、カメラのうちの1つが、光に基づいて画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、複数のタイプの照明源からの複数の異なるタイプの照明が、材料101に向かって伝送することができ、複数の異なるカメラが光を捕捉することができる(例えば、各カメラが1つのタイプの光を捕捉することができる)。このように、複数のカメラによって捕捉できる異なるタイプの光は、欠陥のより多くの画像を提供することができ、従って、欠陥に関するより正確な情報を提供することができる。幾つかの実施形態では、材料101を移動させるステップは、複数の画像が捕捉される間、第1の移動経路111に沿って材料101を連続的に移動させるステップを含むことができる。例えば、本明細書で開示されるように、連続的に移動されることによって、カメラ211、213、215による画像取得中に材料101が移動を停止しなくてもよく、材料101が第2の検査装置105を通過する際に材料101の速度がゼロを上回るままとすることができる。
図2及び図10を参照すると、複数の画像は、第1の欠陥位置115における材料101の第1の主面201の第1の画像1001を含むことができる。例えば、材料101が第1の移動方向113に移動すると、第1のカメラ211は、第1の主面201の1又は2以上の画像を捕捉することができ、1又は2以上の画像は、第1の画像1001を含むことができる。第1の欠陥225は、第1の画像1001が第1の欠陥225を表示できるように、第1のカメラ211のFOVを通過することができる。図2及び図11を参照すると、複数の画像は、第1の欠陥位置115における材料101の第2の主面203の第2の画像1101を含むことができる。例えば、材料101が第1の移動方向113に移動すると、第2のカメラ213は、第2の主面203の1又は2以上の画像を捕捉することができ、1又は2以上の画像は、第2の画像1101を含むことができる。第2の欠陥227は、第2の画像1101が第2の欠陥227を表示できるように、第2のカメラ213のFOVを通過することができる。
図2~9を参照すると、複数の画像は、第1の欠陥位置115における第1の主面201と第2の主面203との間の材料101の中間部分271の第3の画像を含むことができる。例えば、幾つかの実施形態では、方法は、第3のカメラ215を用いて、第1の欠陥位置115における材料101の第1の主面201と第2の主面203との間の材料101の中間部分271の複数の画像(例えば、図6~9に示される)を捕捉するステップを含むことができる。本明細書で使用されるように、第3の画像は、図6~9に示された中間部分271の画像(例えば、601、701、801、901)のうちの1又は2以上を指すことができ、様々な画像601、701、801、901は、異なる時間期間における第3の欠陥229を表す。方法は、材料101が第1の移動経路111に沿って移動する際に、FOVに第3の欠陥229を通過させるステップを含むことができる。例えば、図2~5は、材料101が時間期間中に第1の移動方向113に移動する際の材料101の進行を示している。従って、幾つかの実施形態では、複数の画像を捕捉するステップは、中間部分271内の欠陥(例えば、第3の欠陥229)の第1の画像と、第1の画像を捕捉した後の第1の時間期間に中間部分271内の欠陥(例えば、第3の欠陥229)の第2の画像と、第2の画像を捕捉した後の第2の時間期間に中間部分271内の欠陥(例えば、第3の欠陥229)の第3の画像とを捕捉するステップを含むことができる。
図2は、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOFを未だ通過していない第1の時間(t)における材料101を示している。図3は、第2の時間(t+1)における材料101を示しており、「1」は、第1の時間(t)の後の第1の時間間隔を表し、第3の欠陥229は、第3のカメラ215のDOFを未だ通過していないが、図2よりもDOFに近接している。図4は、第3の時間(t+2)における材料101を示しており、「2」は、第1の時間(t)の後の第2の時間間隔を表し、第3の欠陥229が、第3のカメラ215のDOFを通過している。図5は、第4の時間(t+3)における材料101を示しており、「3」は、第1の時間(t)の後の第3の時間間隔を表し、第3の欠陥229は、第3のカメラ215のDOFを通過して退出している。従って、図3は、第3の欠陥229が図2に示された位置にある後の時間における第3の欠陥229の位置を示している。図4は、第3の欠陥229が図3に例示された位置にある後の時間における第3の欠陥229の位置を示している。図5は、第3の欠陥229が図4に示された位置にある後の時間における第3の欠陥229の位置を示している。図6は、図2に例示された位置にある第3の欠陥229の第1の画像601を示している。図7は、図3に例示された位置にある第3の欠陥229の第2の画像701を示している。図8は、図4に示された位置における第3の欠陥229の第3の画像801を示している。図9は、図5に示された位置における第3の欠陥229の第4の画像901を示している。
図2及び図6を参照すると、第1の画像601が焦点の合っていない位置で第3の欠陥229を例示できるように、第1の画像601は、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOFに入る前に捕捉することができる。図6に例示されるように、第3の欠陥229は、焦点が合っていない可能性があり、このため、明瞭性及び鮮鋭さを欠いている可能性がある。図3及び図7を参照すると、第2の画像701は、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOFに入る前に捕捉することができ、第2の画像701は、焦点が合っていない位置で第3の欠陥229を示すことができるようになる。図7に例示されるように、第2の画像701の第3の欠陥229は、依然として焦点が合っていない可能性があり、このため、明瞭性及び鮮鋭性を欠いている可能性がある。しかしながら、第3の欠陥229が図2よりも図3のDOFに近いことに起因して、第2の画像701の第3の欠陥229は、第1の画像601の第3の欠陥229よりも合焦状態とすることができる。図4及び図8を参照すると、第3の画像801は、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOFを通過するときに捕捉することができ、第3の画像801は、合焦状態(又は他の画像よりも合焦状態)にある位置で第3の欠陥229を示すことができる。図8に示されるように、第3の画像801における第3の欠陥229は、合焦状態とすることができ、このため、鮮鋭で明瞭とすることができる。従って、第3の画像801における第3の欠陥229は、第1の画像601又は第2の画像701の何れかよりも合焦状態(例えば、明瞭)とすることができる。図5及び図9を参照すると、第4の画像901は、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOFから出た後に捕捉することができ、第4の画像901は、焦点が合っていない位置で第3の欠陥229を示すことができるようにする。図9に例示されるように、第4の画像901の第3の欠陥229は、焦点が合っていない可能性があり、このため、明瞭性及び鮮鋭さが欠けている可能性がある。幾つかの実施形態では、第4の画像901の第3の欠陥229は、第1の画像601の第3の欠陥229又は第2の画像701の第3の欠陥229と同様の明瞭性を有することができる。しかしながら、第4の画像901の第3の欠陥229は、第3の画像801の第3の欠陥229(例えば、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOF内にあったときに第3の画像801が捕捉された)よりも焦点が合っていない可能性があり、鮮鋭でない可能性がある。
図2~図9に示されるように、幾つかの実施形態では、複数の画像の捕捉は、第3の欠陥229が第3のカメラ215のDOFを通過する前、通過中、及び通過した後に発生することができる。例えば、幾つかの実施形態では、複数の画像を捕捉するステップは、欠陥(例えば、第3の欠陥229)が視野(FOV)を通過する前の材料101の画像(例えば、第1の画像601又は第2の画像701)或いは欠陥(例えば、第3の欠陥229)が視野(FOV)から出た後の材料101の画像(例えば、第4の画像901)のうちの1又は2以上を捕捉するステップを含むことができる。このようにして、幾つかの実施形態では、欠陥(例えば、第3の欠陥229)がDOF内に位置する状態で画像(例えば、第3の画像801)を捕捉することができ、欠陥(例えば、第3の欠陥229)がDOFから出た後に、別の画像(例えば、第4の画像901)を捕捉することができる。
幾つかの実施形態では、方法は、欠陥、例えば第3の欠陥229を特徴付けるために複数の画像をレビューするステップを含むことができる。幾つかの実施形態では、欠陥の特徴は、欠陥のサイズ、欠陥の形状、欠陥のタイプ、欠陥の位置などのうちの1又は2以上を含むことができる。例えば、幾つかの実施形態において、方法は、第1の主面201からの第3の欠陥229の深さを決定するために、複数の画像をレビューするステップを含むことができる。第1の主面201からの第3の欠陥229の深さを決定するために、複数の画像をレビューするステップは、複数の画像、例えば、第1の画像601、第2の画像701、第3の画像801、第4の画像901などの鮮鋭度を比較するステップを含むことができる。例えば、図6~図9を参照すると、複数の画像における第3の欠陥229の鮮鋭度を比較することができる。図6と図7を比較すると、第2画像701の第3の欠陥229は、第1画像601の第3の欠陥229よりも鮮鋭である。図7と図8を比較すると、第3の画像801の第3の欠陥229は、第2の画像701の第3の欠陥229よりも鮮鋭である。図8と図9を比較すると、第4の画像901における第3の欠陥229は、第3の画像801における第3の欠陥229よりも鮮鋭でない。従って、複数の画像601、701、801、901は、第3の欠陥229が第1の移動方向113に移動している時間期間(例えば、図2~5に例示される)にわたって捕捉されているので、第3の欠陥229は、後で発生する画像(例えば、第3の画像801)においてより鮮鋭であるので、第3の欠陥229は、第1の主面201よりも第2の主面203に近接している可能性があると決定することができる。逆に、第3の欠陥229が第1の主面201に近接して位置していた場合、第3の欠陥229は、より早い時間期間にDOF282を通過することができる。このようにして、第3の欠陥229(例えば、第1の主面201により近接している)の捕捉された画像は、第1の画像601又は第2の画像701においてより鮮鋭でより合焦しており、後の画像、例えば第3の画像801及び第4の画像901においてより鮮鋭でなく焦点が合っていない場合がある。
第3のカメラ215は、4つの別々の位置で第3の欠陥229の4つの画像601、701、801、901を捕捉することに限定されない。むしろ、幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、複数の画像をレビューして第1の主面201からの欠陥の深さを決定する際の精度を高めることができる追加の画像(例えば、4より多い画像)を捕捉することができる。例えば、幾つかの実施形態では、第3のカメラ215は、第3の欠陥229の7つの画像を捕捉することができる。第3の欠陥229の画像が、画像(例えば、第3の画像又は第4の画像)の中央において最も明瞭で最も合焦している場合、第3の欠陥229は、第1の主面201及び第2の主面203からほぼ等距離である材料101の厚さの中央に向かって位置することができることを知ることができる。第3の欠陥229の画像が、前の画像(例えば、第1の画像又は第2の画像)において最も明瞭で最も合焦している場合、第3の欠陥229は、第1の主面201に向かってより近くに位置することができることを知ることができる。第3の欠陥229の画像が、後の画像(例えば、第6の画像又は第7の画像)において最も明瞭で最も合焦している場合、第3の欠陥229が第2の主面203に向かってより近い位置にある可能性があることを知ることができる。従って、複数の画像内の欠陥の鮮鋭度及び合焦度を比較することによって、方法は、材料101の厚さ(例えば、Z方向)内の欠陥の位置を決定するステップを含むことができる。幾つかの実施形態では、レビューするステップは、人間のオペレータ又はユーザによって実施することができるが、他の実施形態では、レビューするステップは、ソフトウェア又は人工知能によって実施することができる。
幾つかの実施形態では、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215は、約8フレーム/秒(fps)~1000fpsの範囲内の画像捕捉レートで画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215は、ミリ秒(ms)あたり10露出時間の露出速度(100fpsに相当することができる)で、約1ms毎にパルス化された照明(1000fpsに相当することができる)で画像を捕捉することができる。第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215による画像取得及びデータ転送を更に容易にするために、第2の検査装置105は、ビニング(例えば、画像の一部の画素を結合又は平均化)、スキップ(例えば、特定の画素の読み取りをスキップ)、ウィンドウ化(例えば、全画素値範囲のセグメントを選択し、そのセグメント内の画素値を表示)、又はサブサンプリング(例えば、画像サイズを縮小)の1又は2以上の方法を使用できる。幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、検査プロセス中に材料101が連続的に移動すると、カメラ211、213、215と材料101との間の距離を能動的に測定及び追跡できる距離センサ(例えば、レーザ)を含むことができる。
図12を参照すると、第2の検査装置105の実施形態が示されている。幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、例えば、カメラ装置207、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、第4のカメラ装置1205などの1又は2以上のカメラ装置を備えることができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、又は第4のカメラ装置1205のうちの1又は2以上が、カメラ装置207と実質的に同一とすることができる。例えば、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、及び第4のカメラ装置1205がカメラ装置207と実質的に同一である場合、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、及び第4のカメラ装置1205は各々、図1~11に関して図示及び説明したカメラ装置207の構造を含む。例えば、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、及び第4のカメラ装置1205は、第1のカメラ211、第2のカメラ213、第3のカメラ215、演算装置283、コントローラ285、電源287などを含むことができる。しかしながら、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、及び第4のカメラ装置1205は、カメラ装置207と実質的に同一であることに限定されない。例えば、幾つかの実施形態では、第2のカメラ装置1201、第3のカメラ装置1203、又は第4のカメラ装置1205の1又は2以上は、例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、第3のカメラ215、演算装置283、コントローラ285、電源287などの全てではなく一部を含むことによって、カメラ装置207の全てではなく一部を含むことがある。幾つかの実施形態では、カメラ装置207は同様に、例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、第3のカメラ215、コンピューティングデバイス283、コントローラ285、電源287などの全てではなく一部を含むことによって、図1~図11に対して図示及び説明した部分の全てよりも少ない部分を含むことができる。従って、第2の検査装置105は、同一であってもなくてもよい1又は2以上のカメラ装置207、1201、1203、1205を備えることができる。更に、幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、図示された4つのカメラ装置を備えることに限定されず、代わりに、1又は2以上のカメラ装置を備えることができる。
幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205は、第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に連続的に配置することができる。例えば、第1の移動方向113に対して、カメラ装置207は、第2のカメラ装置1201から上流に位置することができ、第2のカメラ装置1201は、第3のカメラ装置1203から上流に位置することができ、第3のカメラ装置1203は、第4のカメラ装置1205から上流に位置することができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205は、例えば、隣接するカメラ装置207、1201、1203、1205の間を等距離又は非等距離の間隔で、互いに離間して配置することができる。
幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205は各々、ガイド部材1211、1213、1215、1217に取り付けられることができる。例えば、カメラ装置207は第1のガイド部材1211に取り付けることができ、第2のカメラ装置1201は第2のガイド部材1213に取り付けることができ、第3のカメラ装置1203は第3のガイド部材1215に取り付けることができ、第4のカメラ装置1205は第4のガイド部材1217に取り付けることができる。ガイド部材1211、1213、1215、1217は、第1の移動方向113に実質的に垂直な第2の移動方向1219でカメラ装置207、1201、1203、1205の移動を容易にすることができる。例えば、幾つかの実施形態では、ガイド部材1211、1213、1215、1217は、カメラ装置207、1201、1203、1205を移動可能に取り付けることができる、ビーム、ロッド、又は他の構造を含むことができる。幾つかの実施形態では、ガイド部材1211、1213、1215、1217は各々、カメラ器具207、1201、1203、1205が別々の軸に沿って移動できるように、ある軸に沿って直線的に延びることができる。例えば、第2の検査装置105は、駆動モータ1229、モータエンコーダ1230、又はモータコントローラ1231のうちの1又は2以上など、材料101に対するカメラ装置207、1201、1203、1205の移動及び位置の制御を容易にすることができる駆動装置1228を備えることができる。幾つかの実施形態では、単一の駆動装置(例えば、駆動装置1228)が、カメラ装置207及び第1のガイド部材1211に結合され、カメラ装置207の移動を引き起こすことができる。幾つかの実施形態では、実質的に同一の駆動装置(例えば、駆動装置1228に対して)が、他のカメラ装置1201、1203、1205及び他のガイド部材1213、1215、1217に結合されて、他のカメラ装置1201、1203、1205の動きを引き起こすことができる。
駆動装置1228を参照すると、幾つかの実施形態では、駆動モータ1229、モータエンコーダ1230、及びモータコントローラ1231は、互いに対して、データ(例えば、制御命令、位置データなど)、電力などの供給を容易にするように電気的に接続することができる。幾つかの実施形態では、駆動モータ1229は、カメラ装置207の1又は2以上をガイド部材1211に対して相対的に移動させるか、又はカメラ装置207及びガイド部材1211を一体的に移動させることができる精密駆動モータを含むことができる。幾つかの実施形態では、駆動モータ1229は、材料101に対するカメラ装置207の正確な位置を制御することができるように、カメラ装置207を正確な増分で移動させるようにすることができる。幾つかの実施形態では、モータエンコーダ1230は、駆動モータ1229の動作の制御を支援することができ、カメラ装置207の正確な位置を知ることができるようにモータ位置の測定値をモータコントローラ1231に提供することができる。幾つかの実施形態では、モータコントローラ1231は、モータエンコーダ1230からの位置命令を受信すると共に、駆動モータ1229及びモータエンコーダ1230に制御命令を供給することができる。
幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205は、材料101が第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に移動する際に、材料101内の欠陥の位置に一致するように別々の移動経路に沿って移動することができる。例えば、カメラ装置207は、第1の移動経路111に対して実質的に垂直で第2の移動経路1221に対して平行とすることができる第2の移動経路1221に沿って移動することができる。幾つかの実施形態では、第2のカメラ装置1201は、第1の移動経路111に実質的に垂直で第2の移動経路1221に平行とすることができる第3の移動経路1223に沿って移動することができる。幾つかの実施形態では、第3のカメラ装置1203は、第1の移動経路111に実質的に垂直で第2の移動経路1221に平行とすることができる第4の移動経路1225に沿って移動することができる。幾つかの実施形態では、第4のカメラ装置1205は、第1の移動経路111に実質的に垂直で第2の移動経路1221に平行とすることができる第5の移動経路1227に沿って移動することができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205が第2の移動方向1219(例えば、Y軸に平行)に移動するが、第1の移動方向113(例えば、X軸に平行)に移動しないことに起因して、第2の移動経路1221、第3の移動経路1223、第4の移動経路1225及び第5の移動経路1227を隔てる距離を低減することができる。第1の移動方向113(例えば、X軸に平行)に移動しないことによって、第1の移動方向113における第1の移動経路111に沿ったカメラ装置207、1201、1203、1205(例えば、第1のカメラ、第2のカメラ、第3のカメラ等を含む)の速度は、ゼロとすることができる。幾つかの実施形態では、第2の移動経路1221を第3の移動経路1223から分離する距離、第3の移動経路1223を第4の移動経路1225から分離する距離、及び/又は第4の移動経路1225を第5の移動経路1227から分離する距離は、約300mmから約700mm、又は約500mmの範囲内とすることができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205のうちの1又は2以上は、第1の移動方向113(例えば、X軸に平行)に少なくとも部分的に移動することができる。例えば、例えば、材料101が第1の移動方向113に移動する速度よりも低速とすることができる速度で、カメラ装置207、1201、1203、1205のうちの1又は2以上を第1の移動方向113(例えば、X軸に平行)に移動させることによって、欠陥の1つがカメラ装置207、1201、1203、1205のFOV内にある時間を増やすことができる。従って、欠陥がカメラ装置207、1201、1203、1205のうちの1つのカメラ装置のFOV内にある時間が増加することに起因して、画像数及び/又は画像品質が増大することができる。
幾つかの実施形態では、方法は、カメラ(例えば、カメラ装置207、1201、1203、1205)を動かして複数の画像を捕捉する前に、1又は2以上の欠陥位置を特定するステップを含むことができる。例えば、図1に関して図示され説明されるように、第1の検査装置103は、特定されたあらゆる欠陥の欠陥位置を特定することができる。図12に示されるように、材料101は、例えば、第1の欠陥位置1234に位置する第1の欠陥1233、第2の欠陥位置1236に位置する第2の欠陥1235、第3の欠陥位置1238に位置する第3の欠陥1237、及び第4の欠陥位置1240に位置する第4の欠陥1239といった1以上の欠陥を含むことができる。欠陥1233、1235、1237、1239は、材料101内の異なる位置、例えば、X軸及びY軸に沿った異なる位置に配置することができる。X軸及びY軸に沿ったこれらの異なる位置に対応するために、カメラ装置207、1201、1203、1205は、Y軸に沿った欠陥位置1234、1236、1238、1240に一致するように(例えば、移動経路1221、1223、1225、1227に沿って)移動することができる。例えば、材料101を移動させるステップは、画像(例えば、第1の画像、第2の画像など)が捕捉される間、材料101を第1の移動経路111に沿って連続的に移動させるステップを含むことができる。
図12~13を参照すると、幾つかの実施形態において、方法は、カメラ装置207の視野(FOV)(例えば、第1の視野(FOV)1301)が、欠陥位置(例えば、第1の欠陥位置1234)に一致するように第2の移動経路1221に沿って材料101に対して相対的に移動することができ、第2の移動経路1221が材料101の第1の主面201に平行であることができるように、第1の移動方向113に実質的に垂直とすることができる第2の移動方向1219に第2の移動経路1221に沿ってカメラ(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び/又は第3のカメラ215を含むカメラ装置207)を移動させるステップを含むことができる。例えば、第1の検査装置103(例えば、図1に図示される)が欠陥位置1234、1236、1238、1240を特定した後、カメラ装置207、1201、1203、1205は、材料101及びひいては欠陥1233、1235、1237、1239が第1の移動方向113に移動される際に、欠陥1233、1235、1237、1239を遮断できる位置まで移動することができる。例えば、幾つかの実施形態では、第1の移動方向113はX方向とすることができ、一方、第2の移動方向1219はY方向とすることができる。カメラ装置207は、第1の欠陥位置1234が位置するY軸に沿った位置に一致するように、第2の移動経路1221に沿って第2の移動方向1219に移動することができる。例えば、カメラ装置207は、第1の欠陥位置1234が第1のFOV1301を通過する前に、Y軸に沿った所望の位置に到達することができる。従って、図13に示されるように、方法は、材料101が第1の移動経路111に沿って移動する際に、第1のFOV1301に欠陥(例えば、第1の欠陥1233)を通過させるステップを含むことができる。
幾つかの実施形態では、第1のFOV1301に第1の欠陥1233を通過させる間に、方法は、カメラ装置207(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、又は第3のカメラ215のうちの1又は2以上)を用いて第1の欠陥位置1234にて材料101の第1の部分の第1の画像(例えば、601、701、801、901、1001、又は1101のうちの1又は2以上)を捕捉するステップを含むことができる。例えば、第1の画像を捕捉するステップは、図2~図11に示された材料101の1又は2以上の部分の1又は2以上の画像を捕捉するステップを含むことができる。例えば、幾つかの実施形態では、第1の画像は、第1の欠陥位置1234における材料101の第1の主面201、第1の欠陥位置1234における材料101の第2の主面203、又は第1の欠陥位置1234における第1の主面201と第2の主面203の間の材料101の中間部分271(例えば、図2に図示)のうちの1又は2以上を含むことができる。例えば、図2~図11に関して説明したように、カメラ装置207は、第1のカメラ211で第1の主面201の第1の画像1001を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、第2のカメラ213で第2の主面203の第2の画像1101を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、第3のカメラ215で中間部分271の複数の画像(例えば、601、701、801、901)を捕捉することができる。従って、第1のFOV1301は、画像位置に応じて、FOV237、FOV257、又はFOV277のうちの1又は2以上を含むことができる。
幾つかの実施形態では、第1のFOV1301に第1の欠陥1233を通過させるステップは、第1の移動方向113に対して第2の移動経路1221の下流に位置する第3の移動経路1223で第2の欠陥1235が第2のFOV1305を通過する前に生じることができる。例えば、材料101の前縁1303(例えば、第1の移動方向113に対する材料101の前方縁)から第1の欠陥1233を分離する距離は、前縁1303から第2の欠陥1235を分離する距離よりも小さいとすることができる。従って、第1の欠陥1233は、第2の欠陥1235よりも前縁1303に近くなることができる。幾つかの実施形態では、X方向における第1の欠陥1233及び第2の欠陥1235を分離する距離が小さく、カメラ装置207が第1の欠陥1233及び第2の欠陥1235の両方の画像を捕捉できないような場合(例えば、カメラ装置207が時間内に第1の欠陥1233から第2の欠陥1235に移動できないことにより)、第2のカメラ装置1201が第2の欠陥1235の画像を捕捉することができる。例えば、第2のカメラ装置1201が第2のFOV1305を含むことができ、その結果、第2のカメラ装置1201は、第2の欠陥位置1236が位置するY軸に沿った位置に一致するように、第3の移動経路1223に沿って第2の移動方向1219に移動することができるようになる。第2のカメラ装置1201は、第2の欠陥位置1236が第2のFOV1305を通過する前に、Y軸に沿った所望の位置に到達することができる。従って、図13に示されるように、第2のカメラ装置1201は、Y軸に沿った所望の位置に移動している。
図14を参照すると、幾つかの実施形態では、第2の欠陥1235は、第2のFOV1305を通過することができる。従って、幾つかの実施形態では、方法は、第2のカメラ装置1201の第2のFOV1305が第3の移動経路1223に沿って材料101に対して相対的に移動して、第2の欠陥位置1236に一致できるように、第2の移動方向1219に第3の移動経路1223に沿って第2のカメラ(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213又は第3のカメラ215のうちの1又は2以上を含む第2のカメラ装置1201)を移動するステップを含むことができる。幾つかの実施形態では、方法は、材料101が第1の移動経路111に沿って移動する際に、第2のFOV1305に第2の欠陥1235を通過させるステップを含むことができる。幾つかの実施形態において、方法は、第2のカメラ装置1201を用いて、第2の欠陥位置1236にて材料101の第2の部分の第2の画像(例えば、601、701、801、901、1001、又は1101のうちの1又は2以上)を捕捉するステップを含むことができる。例えば、第2の画像を捕捉するステップは、第2の画像が、第2の欠陥位置1236における材料101の第1の主面201、第2の欠陥位置1236における材料101の第2の主面203、又は第2の欠陥位置1236における第1の主面201と第2の主面203の間の材料101の中間部分271(例えば、図2に図示)のうちの1又は2以上を含むことができるように、図2~11に示される材料101の1又は2以上の部分の1又は2以上の画像を捕捉することを含むことができる。
幾つかの実施形態では、方法は、第1の欠陥1233及び第2の欠陥1235を特徴付けるために、第1の画像及び第2の画像(例えば、第1の欠陥1233の第1の画像及び第2の欠陥1235の第2の画像)をレビューするステップを含むことができる。例えば、特徴付けは、第1の欠陥1233及び第2の欠陥1235の位置(例えば、第1の主面201、第2の主面203、第1の主面201と第2の主面203との間の中間部分271内の位置にある)、第1の欠陥1233及び第2の欠陥1235の欠陥のタイプ、第1の欠陥1233及び第2の欠陥1235のサイズなどを含むことができる。
図13を参照すると、幾つかの実施形態では、カメラ装置207で第1の欠陥1233の第1の画像を捕捉するステップの後、方法は、第1のFOV1301が材料101内の第3の欠陥1237の第3の欠陥位置1238に一致するような方向(例えば、第2の移動方向1219又は第2の移動方向1219と反対方向)で第2の移動経路1221に沿ってカメラ装置207を移動させるステップを含むことができる。例えば、カメラ装置のうちの1つ(例えば、カメラ装置207)が、欠陥(例えば、第1の欠陥1233)の画像を捕捉した後、カメラ装置は、別の欠陥を捕捉するためにカメラ装置のそれぞれの移動経路に沿って移動することができる。幾つかの実施形態では、カメラ装置207は、第3の欠陥1237の画像を捕捉する位置まで移動することができる。例えば、方法は、材料101が第1の移動経路111に沿って移動する際に、第1のFOV1301に第3の欠陥1237を通過させるステップと、カメラ装置207で第3の欠陥位置1238における材料101の第3の部分の画像を捕捉するステップと、を含むことができる。第3の部分は、例えば、第1の主面201、第2の主面203、又は中間部分271のうちの1又は2以上を含むことができる。しかしながら、カメラ装置207は、第1の欠陥1233の画像を捕捉した後、第3の欠陥1237の画像を捕捉することに限定されない。むしろ、図14に示されるように、幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、第3の欠陥1237及び第4の欠陥1239の画像を捕捉することができる追加のカメラ装置(例えば、第3のカメラ装置1203、第4のカメラ装置1205)を備えることができる。例えば、カメラ装置207が第3の欠陥1237の画像を捕捉する位置に移動する代わりに、第3のカメラ装置1203が、第3の欠陥1237の画像を捕捉する位置に移動することができ、また、第4のカメラ装置1205が、第4の欠陥1239の画像を捕捉する位置に移動することができる。従って、図13~14に示されるように、カメラ装置207は、第5の欠陥1307の画像を捕捉する位置に移動することができる。
図15を参照すると、幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、ガイド部材1211、1213、1215、1217毎に1つのカメラ装置を備えることに限定されない。むしろ、幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、1つのガイド部材に取り付けられた複数のカメラ装置を備えることができる。例えば、幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、カメラ装置207と、第1のガイド部材1211に取り付けられた(これと共に移動可能な)第3のカメラ装置1501とを備えることができる。第3のカメラ装置1501は、カメラ装置207、1201、1203、1205の何れかと同様又は同一とすることができる。幾つかの実施形態において、カメラ装置207は、1つの欠陥(例えば、第1の欠陥1233)の画像を捕捉するよう移動することができ、一方、他のカメラ装置(例えば、第3のカメラ装置1501)は、異なる欠陥(例えば、第3の欠陥1237)の画像を捕捉するよう移動することができる。従って、幾つかの実施形態では、方法は、第3のカメラ装置1501の第3のFOV1503が第2の移動経路1221に沿って材料101に対して相対的に移動して材料101の第3の欠陥1237の第3の欠陥位置1238に一致できるような移動方向(例えば、第2の移動方向1219又は第2の移動方向1219とは反対の第3の移動方向1502)で第2の移動経路1221に沿って第3のカメラ(例えば、第3のカメラ装置1501)を移動させるステップを含むことができる。このようにして、2つの欠陥がY軸に沿って異なる位置にあるが、X軸に沿って類似又は同一の位置にある場合には、2つの欠陥の画像は、第1のガイド部材1211に取り付けられ及び/又は第1のガイド部材1211に対して相対的に移動できる2つの別々のカメラ装置によって捕捉することができる。
幾つかの実施形態において、第2の検査装置105は、材料101の速度又は画像を捕捉することができる速度のうちの1又は2以上に起因して、高速検査装置として機能することができる。例えば、幾つかの実施形態では、材料101は、画像捕捉中に連続的に(例えば、停止することなく)移動することができる。材料101は、例えば、約25ミリメートル/秒(mm/s)~約500mm/sの範囲内とすることができる速度で、第1の移動経路111に沿って第1の移動方向113に移動することができる。幾つかの実施形態では、複数のカメラの露出は、約5ms未満、約100マイクロ秒未満、又は約10マイクロ秒未満とすることができる。幾つかの実施形態では、カメラのうちの1つのカメラの露出は、カメラが光の収集を停止したときに決定することができ、これは、画像センサ内のデジタルシャッターによって、又は照明パルスによって制限される可能性がある。幾つかの実施形態では、カメラのうちの1又は2以上(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215)は、150fpsで画像を捕捉することができ、これは6.6msの露出時間に相当することができる。幾つかの実施形態では、画像(例えば、第1の画像、第2の画像など)が捕捉されるときのカメラ(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215)のうちの1又は2以上のカメラの露出時間は、約2マイクロ秒未満とすることができる。幾つかの実施形態では、露出時間は、照明源がオンであり(例えば、材料101に光を提供し)、カメラ(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215)のシャッターが開いていることに基づいていることに起因して、照明源又はカメラセンサの組み合わせによって制御することができる。
幾つかの実施形態では、第2の検査装置105は、複数の異なるタイプのカメラを含むことができる。例えば、幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205のうちの1又は2以上は、カメラ211、213、215のうちの1又は2以上を備えることができる。加えて、又は代替的に、幾つかの実施形態では、カメラ装置207、1201、1203、1205の1又は2以上は、特定のタイプの欠陥の画像を検査及び捕捉するのに好適とすることができる1又は2以上の専用検査カメラを備えることができる。例えば、第1の移動方向113(例えば、X軸に平行)へのカメラ装置207、1201、1203、1205の移動が制限された結果、移動経路1221、1223、1225、1227の間の間隔が減少したことに起因して、幾つかの実施形態では、専用検査カメラを設けることができ、これを用いて特定の欠陥を検査することができる。例えば、最初は、第1の検査装置103は、材料101の画像を捕捉して、欠陥の位置を特定することができる(例えば、マクロスキャン)。幾つかの実施形態では、第1の検査装置103は、特定の欠陥の特性(例えば、欠陥のサイズ、欠陥の位置、欠陥の形状など)に基づいて、専用検査カメラによってレビューできる特定の検出物を特定することができる。幾つかの実施形態では、専用検査カメラは、これらの特定の欠陥を検査するのに好適とすることができる。従って、専用検査カメラは、材料101及び欠陥が第1の移動方向113に移動する際に、その欠陥の画像を捕捉するために(例えば、移動経路1221、1223、1225、1227の1又は2以上に沿って)移動することができる。幾つかの実施形態では、専用の検査カメラは、波面センサ、レーザセンサなどを含むことができる。更に、幾つかの実施形態では、欠陥に基づいて、特定のタイプの照明源を使用することができる。例えば、第1の検査装置103が1つのタイプの欠陥を特定する場合、第2の検査装置105は、照明源のうちの1つの照明源から特定のタイプの光を当該欠陥に配向することができ、特定のタイプの光は、欠陥の改善された画像取得を容易にすることができる。
第2の検査装置105は、複数の利点をもたらすことができる。例えば、複数のカメラ(例えば、第1のカメラ211、第2のカメラ213、及び第3のカメラ215)を備えることによって、第2の検査装置105は、材料101の複数の異なる部分、例えば、第1の主面201、第2の主面203、及び第1の主面201と第2の主面203の間にある中間部分271の画像を捕捉することができる。幾つかの実施形態では、中間部分271の一連の画像を捕捉することができる。一連の画像を比較することによって、ユーザは、中間部分271に位置する欠陥の位置を決定することができる。更に、幾つかの実施形態では、複数のカメラは、連続的に移動する材料の移動方向に垂直で且つ材料の第1の主面に平行な軸(例えば、Y軸)に沿って移動させることができる。複数のカメラをY軸に沿って移動させることにより、複数のカメラは、Y軸に沿った異なる位置に存在することができる異なる欠陥の画像を捕捉することができる。このように、複数のカメラは、第1の検査装置によって最初に特定できる欠陥を再検査することができる。
加えて、複数のカメラは、検査及び再検査プロセス中に材料が連続的に移動することを可能にし、従って、プロセスの速度を増大させることができる。幾つかの実施形態では、特定の欠陥を再検査するために、複数のカメラは、X軸に沿った1つの位置で特定の欠陥の画像の第1のセットを取得することができ、その後、異なる複数のカメラが、X軸に沿った異なる位置で特定の欠陥の画像の第2のセットを取得することができる。幾つかの実施形態では、特定の欠陥の画像の複数のセットは、異なるカメラによって捕捉することができ、これは、画像の複数のセット(例えば、異なるカメラによる)が、欠陥に関連するより良い信頼性評価を提供することに起因して有益とすることができる。信頼度評価は、欠陥のより正確な位置、欠陥のサイズ推定、欠陥のタイプの特徴付けなどを含むことができる。幾つかの実施形態では、第1のタイプの照明が、欠陥の画像の第1のセットを捕捉する際に使用できる一方で、第2の異なるタイプの照明が、欠陥の画像の第2のセットを捕捉する際に使用することができる。更に、複数のカメラが異なる軸に沿って配置されて移動可能であることに起因して、複数のカメラは、Y方向においてより正確な位置決めを達成することができるが、X方向における位置決めはそれほど正確でなくてもよい。例えば、複数のカメラは、欠陥が複数のカメラのFOVに入る前に、欠陥の画像の捕捉を開始することができ、欠陥がFOVを通過するとき及び欠陥がFOVから出た後でも、欠陥の画像の捕捉を継続することができる。加えて、複数のカメラは、Y軸に沿って材料101の幅を超えることができる距離を移動することができ、その結果、複数のカメラは、Y方向における材料101の幅の実質的に全体に沿って材料101の画像を捕捉することができるようになる。
様々な実施形態について、その特定の例示的で具体的な実施例に関連して詳細に説明してきたが、開示された特徴の多数の変更及び組み合わせが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく可能であるので、本開示は、そのように限定されると考えられるべきではないことを理解されたい。
101 材料
105 第2の検査装置
111 第1の移動経路
113 第1の移動方向
201 第1の主面
203 第2の主面
105 第2の検査装置
111 第1の移動経路
113 第1の移動方向
201 第1の主面
203 第2の主面
Claims (20)
- 材料を検査する方法であって、
前記材料を第1の移動経路に沿って第1の移動方向に移動させるステップと、
前記材料における欠陥の欠陥位置を特定するステップと、
第2の移動経路に沿って前記第1の移動方向に実質的に垂直な第2の移動方向にカメラを移動させ、前記カメラの視野(FOV)が前記第2の移動方向に沿って前記材料に対して相対的に移動して、前記欠陥位置の位置に一致するようにするステップであって、前記第2の移動経路が前記材料の第1の主面に平行である、ステップと、
前記材料が前記第1の移動経路に沿って移動する際に、前記視野(FOV)に前記欠陥を通過させるステップと、
前記材料が前記第1の移動方向に移動し、前記欠陥が前記FOVを通過する際に、前記カメラで前記欠陥の複数の画像を捕捉するステップであって、前記複数の画像は、前記欠陥位置における前記材料の前記第1の主面の第1の画像、前記欠陥位置における前記材料の第2の主面の第2の画像、及び前記欠陥位置における前記第1の主面と前記第2の主面の間の前記材料の中間部分の第3の画像を含む、ステップと、
前記複数の画像をレビューして前記欠陥を特徴付けるステップと、
を含む、方法。 - 前記材料を移動させるステップは、前記複数の画像が捕捉される間、前記材料を前記第1の移動経路に沿って連続的に移動させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の画像を捕捉するステップは、前記欠陥が前記視野(FOV)を通過する前の前記材料の第4の画像と、前記欠陥が前記視野(FOV)から出た後の前記材料の第5の画像と、を捕捉するステップを含む、請求項1~2の何れか1項に記載の方法。
- 前記複数の画像を捕捉するステップが、照明源からの光に前記欠陥位置を露出するステップを含み、前記照明源が、暗視野照明源、同軸照明源、勾配照明源、拡散照明源、曇天照明源、明視野照明源、構造化光照明源、又はレーザ照明源のうちの1又は2以上を含む、請求項1~3の何れか1項に記載の方法。
- 前記欠陥位置を特定するステップは、前記カメラを移動させて前記複数の画像を捕捉するステップの前に行われる、請求項1~4の何れか1項に記載の方法。
- 前記材料がガラスリボンを含む、請求項1~5の何れか1項に記載の方法。
- 材料を検査する方法であって、
前記材料を第1の移動経路に沿って第1の移動方向に移動させるステップと、
前記材料における欠陥の欠陥位置を特定するステップと、
第2の移動経路に沿って前記第1の移動方向に実質的に垂直な第2の移動方向にカメラを移動させ、前記カメラの視野(FOV)が前記第2の移動方向に沿って前記材料に対して相対的に移動して、前記欠陥位置の位置に一致するようにするステップであって、前記第2の移動経路が前記材料の第1の主面に平行であり、前記カメラと前記第1の主面との間のカメラ軸が、前記第1の主面に対して約3度から約85度の範囲内の角度を形成する、ステップと、
前記材料が前記第1の移動経路に沿って移動する際に、前記視野(FOV)に前記欠陥を通過させるステップと、
前記カメラで、前記欠陥位置における前記材料の前記第1の主面と前記第2の主面との間の前記材料の中間部分の複数の画像を捕捉するステップと、
前記第1の主面からの前記欠陥の深さを決定するよう前記複数の画像をレビューするステップと、
を含む、方法。 - 前記複数の画像を捕捉するステップは、前記欠陥が前記中間部分内にあるときに前記欠陥の第1の画像を捕捉するステップと、前記第1の画像を捕捉した後の第1の時間期間に前記中間部分内の前記欠陥の第2の画像を捕捉するステップと、前記第2の画像を捕捉した後の第2の時間期間に前記中間部分内の前記欠陥の第3の画像を捕捉するステップと、を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記複数の画像をレビューするステップは、前記深さを決定するために、前記第1の画像、前記第2の画像、及び前記第3の画像の鮮鋭度を比較するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第1の画像は、前記欠陥が前記カメラの被写界深度に入る前に捕捉され、前記第2の画像は、前記欠陥が前記被写界深度内に位置する状態で捕捉され、前記第3の画像は、前記欠陥が前記被写界深度から出た後に捕捉される、請求項8~9の何れか1項に記載の方法。
- 材料を検査する方法であって、
前記材料を第1の移動経路に沿って第1の移動方向に移動させるステップと、
前記材料における第1の欠陥の第1の欠陥位置と第2の欠陥の第2の欠陥位置とを特定するステップと、
第2の移動経路に沿って前記第1の移動方向に実質的に垂直な第2の移動方向に第1のカメラを移動させ、前記第1のカメラの第1の視野(FOV)が前記第2の移動経路に沿って前記材料に対して相対的に移動して前記第1の欠陥位置に一致するようにするステップであって、前記第2の移動経路が前記材料の第1の主面に平行である、ステップと、
第3の移動経路に沿って前記第2の移動経路に実質的に平行な第2の移動方向に第2のカメラを移動させ、前記第2のカメラの第2の視野(FOV)が、前記第3の移動経路に沿って前記材料に対して移動して前記第2の欠陥位置に一致するようにするステップと、
前記材料が前記第1の移動経路に沿って移動する際に、前記第1の視野(FOV)に前記第1の欠陥を通過させるステップと、
前記材料が前記第1の移動経路に沿って移動する際に、前記第2の視野(FOV)に前記第2の欠陥を通過させるステップと、
第1のカメラで、前記第1の欠陥位置における前記材料の第1の部分の第1の画像を捕捉するステップと、
第2のカメラで、前記第2の欠陥位置における前記材料の第2の部分の第2の画像を捕捉するステップと、
前記第1の欠陥及び前記第2の欠陥を特徴付けるために前記第1の画像及び前記第2の画像をレビューするステップであって、前記特徴付けることは、前記第1の欠陥及び前記第2の欠陥の位置、前記第1の欠陥及び前記第2の欠陥のタイプ、又は前記第1の欠陥及び前記第2の欠陥のサイズのうちの1又は2以上を決定するステップを含む、ステップと、
を含む方法。 - 前記材料を移動させるステップは、前記第1の画像及び前記第2の画像が捕捉される間、前記材料を前記第1の移動経路に沿って連続的に移動させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の移動方向の第1の移動経路に沿った前記材料の速度が、約25mm/sから約500mm/sの範囲内にあり、前記第1の移動方向における前記第1の移動経路に沿った前記第1のカメラの速度がゼロである、
請求項12に記載の方法。 - 前記第1のカメラ又は前記第2のカメラのうちの1又は2以上のカメラの露出時間は、約2マイクロ秒未満である、請求項11~13の何れか1項に記載の方法。
- 前記第1の視野(FOV)に前記第1の欠陥を通過させるステップは、前記第3の移動経路が前記第1の移動方向に対して前記第2の移動経路の下流に位置する状態で、前記第2の欠陥が前記第2の視野(FOV)を通過する前に発生する、請求項11~14の何れか1項に記載の方法。
- 前記第3のカメラの第3の視野(FOV)が前記第2の移動経路に沿って前記材料に対して相対的に移動して前記材料内の第3の欠陥の第3の欠陥位置に一致するように、第3のカメラを前記第2の移動経路に沿って前記第2の移動方向に移動させるステップを更に含む、請求項11~15の何れか1項に記載の方法。
- 前記第1の画像が、前記第1の欠陥位置における前記材料の前記第1の主面、前記第1の欠陥位置における前記材料の第2の主面、又は前記第1の欠陥位置における前記第1の主面と前記第2の主面との間の前記材料の中間部分のうちの1又は2以上を含む、請求項11~16の何れか1項に記載の方法。
- 前記第1の画像を捕捉した後、前記第1の視野(FOV)が前記材料における第3の欠陥の第3の欠陥位置に一致するように、前記第1のカメラを前記第2の移動経路に沿って前記第2の方向に移動させるステップを更に含む、請求項11に記載の方法。
- 前記材料が前記移動経路に沿って移動する際に、前記第1の視野(FOV)に前記第3の欠陥を通過させて、前記第3の欠陥位置における前記材料の第3の部分の第3の画像を前記第1のカメラで捕捉するステップを更に含む、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の部分の前記第1の画像が前記材料の前記第1の主面と前記第2の主面との間の前記材料の中間部分を含むように、前記第1の主面に対して約3度から約85度の範囲内の角度で前記第1のカメラのカメラ軸を配向するステップを更に含み、前記第1の画像及び前記第2の画像をレビューするステップが、前記第1の主面からの前記第1の欠陥の深さを決定するステップを含む、請求項11に記載の方法。
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