JP2024504715A - ガラス検査 - Google Patents
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Abstract
(i)欠陥を照明するために照明源からガラスシートの表面に収束ビームを向けるステップと、(ii)画像キャプチャ装置の焦点を第1の平面上に合わせてガラスシートの欠陥を画像化するステップと、(iii)欠陥の第1の画像をキャプチャするステップと、(iv)調整ステップを実行するステップと、(v)欠陥の第2の画像をキャプチャするステップと、を含む、ガラスシートの欠陥を検出する方法を記載する。第1および第2の画像の各々は、照明された欠陥からのそれぞれの第1の部分と、ガラス表面からのビームの一部の反射によるそれぞれの第2の部分とを含む。欠陥の第1の画像では第1の部分が第2の部分より明るく、欠陥の第2の画像では第1の部分が第2の部分より暗い。この方法を実行するための装置についても説明する。【選択図】図1
Description
本発明は、ガラスシートの欠陥を検出する方法およびガラスシートの欠陥の存在を判定するための装置に関する。
フロート法、ダウンドロー法、圧延法を含む、様々な成形法を用いてガラスをシート状に製造し得ることは当該技術分野で既知である。
ガラスシートの製造中に、ガラスシートに1つ以上の欠陥が導入され、ガラスシートの光学的品質が低下し得る。例えば、気泡および/または耐火性粒子(しばしば「含有物」と呼ばれる)および/または屈折率の変化(しばしば「リーム」と呼ばれる)が欠陥としてガラスシートに導入され得、ガラスシートの光学的品質が変化する。欠陥は、ガラスに1つ以上の光学効果を引き起こし得、例えば、耐火性粒子が人間の目に見える場合があり得、および/または光学的歪みを引き起こす耐火性粒子の周囲に屈折率変化を引き起こし得る。欠陥の数を減らすために対策が講じられる場合があり得、しばしば、各種類の欠陥に関連する所定の品質基準が存在する。
通常、異なる欠陥は、ガラスシートにおいて異なる光学効果を有し、異なる検査システムを使用して異なる欠陥を検出および識別することを可能にする。このような検査システムは、ドイツのISRA VISION AG(下記のウェブサイトhttps://www.isravision.com/en/glass/applications/float-glass/float-glass-for-architecture/を参照)、およびまたドイツのDr.Schenk GmbH(https://www.drschenk.com/products/glass-inspection/float-glass-inspection.html)などの企業から市販されている。
ガラスシート用の他の検査システムも当技術分野で既知である。
国際公開第2000/26647号は、各々がシート状の光を提供する第1のレーザーおよび第2のレーザー、シリンドリカルレンズシステム、ならびに第1の光検出システムおよび第2の光検出システムを備えるガラスシートの検査システムを記載している。第1のレーザーはレンズシステムの焦点に配置される。第2のレーザーは、レンズシステムからの距離が第1のレーザーよりも大きく、レンズシステムの軸から外れて配置される。第1の光検出システムは、第1のレーザーからの光を受け取り、第2の光検出システムは、第2のレーザーからの光を受け取る。検査システムは、レンズシステムと検出システムとの間にガラスシートを位置させるように適合されている。
韓国公開特許第10-2019-0001789号公報には、マルチ光学ディスプレイ検査装置が記載されている。本発明のマルチ光学ディスプレイ検査装置は、検査対象物上に形成された曲面エッジに光を照射してエッジの欠陥を示す曲面照明と、検査対象物をキャプチャし湾曲したキャプチャ領域を含むキャプチャ画像を生成するためのカメラと、を備え、曲面照明は、光源と、光源からの光を入射させ入射光を湾曲縁部に反射させることを可能にする湾曲反射板と、を備える。
中国特許出願公開第105259189号明細書は、第1の光源、第2の光源、および画像収集装置を備えるガラス欠陥画像化システムを記載しており、第1の光源および第2の光源の両方は、LEDランプビーズモジュールグループを備えるストリップ形状の光源である。第1の光源は、ガラスの下側に配置され、第2の光源は、ガラスの上側に配置される。第1の光源および第2の光源は、ガラスの同じ領域を特定の角度で照射し、第1の光源によって生成された透過光および第2の光源によって生成された反射光は、画像収集装置のカメラレンズの主光軸を平行に通過し得る。第1の光源および第2の光源は、予め設定されたシステムに従って照明モードの切り替えを行い、明視野透過、明視野反射、暗視野透過、暗視野反射の異なる照明効果をガラス上に形成する。画像収集装置は、システムが一度完全に実行される期間中に、すべての照明効果の下でガラス画像収集を完了するために使用される。このガラス欠陥画像化システムによれば、複数の照明モードの画像情報を十分に利用してガラス表面の欠陥を位置特定し、ガラス表面の欠陥の種類を総合的かつ正確に判定し得る。
中国実用新案第204359710号明細書には、上部検出結像光路と下部検出結像光路とを備えるガラス表面欠陥検出装置が記載されている。上部検出結像光路は、上部明視野照明ライン光源と、暗視野照明ライン光源と、上面走査および結像対物レンズと、上部リニアアレイイメージセンサとを備える。下部検出結像光路は、下部明視野照明ライン光源と、バックライト照明ライン光源と、ミラーと、下面走査および結像対物レンズと、下部リニアアレイイメージセンサとを備える。ガラス表面欠陥検出装置は、電子製品の生産、加工、組立などのプロセスにおけるカバーガラスの品質問題を検出し得、スキャン中にカバーガラスのさまざまな欠陥を効率的に検出し得、カバーガラスの品質管理を強化し得、カバーガラス全体の品質を向上し得る。
ガラスシートを製造するフロート法では、「フロートバス」内に封入された溶融スズ槽の表面に溶融ガラスを浮かせることによって、溶融ガラスがガラスリボンに成形されることが既知である。その後、リボンはアニールされ、カットされてガラスシートとなる。フロートバス内の溶融スズの表面に溶融ガラスを浮かせるステップを含む成形プロセスによって、成形されたガラスリボンの内部または表面にスズの欠陥が存在し、ガラスシートの内部または表面に欠陥が発生し得る。スズの欠陥は、成形中に溶融スズと接触していないガラスシートの表面またはその近くで発生し得る(当該表面は、しばしばガラスシートの「空気表面」または「上面」と呼ばれる)。例えば、「Ceramic Engineering and Science Proceedings 27(1):19-46」および米国特許第4,236,906号明細書を参照されたい。
成形中に溶融スズと接触していないガラスシートの表面上またはその近くにスズの欠陥が存在する場合の問題は、このガラス表面には、ガラスシートが形成された後、塵、汚れ、傷などの他の欠陥が含まれる場合もあり得ることである。また、成形中に溶融スズと接触したガラスシートの表面にあり得るスズ欠陥と、成形中に溶融スズと接触していないガラスシートの表面上または少なくとも部分的にその下にあり得るスズ欠陥とを区別する必要がある。どちらのタイプの欠陥も「スズ欠陥」であるが、光学的品質に与える影響は異なり、形成中の異なる条件によって引き起こされ得る。したがって、成形中に適切な修正措置を講じ得るように、このようなスズの欠陥を区別可能であることも重要である。
本発明は、上記に少なくとも部分的に対処し、ガラスシートの欠陥、特にフロート法で形成されたガラスシートの上面上に堆積するスズ含有粒子などの粒子によるガラスシートの表面上または表面近くの欠陥を検出するための代替方法を提供する。
したがって、本発明は、第1の観点から、ガラスシートの欠陥を検出する方法であって、ガラスシートは、第1の主表面と反対側の第2の主表面とを有し、本方法は、(i)照明源からのビームをガラスシートの第1の主表面上に向けてガラスシートの欠陥を照明し、ガラスシートの第1の主表面に当たるビームは、第1の焦点を有する収束ビームである、ステップと、(ii)画像キャプチャ装置を第1の平面上に焦点合わせして、ガラスシートの欠陥を画像化し、画像キャプチャ装置は、欠陥に対して第1の位置にある、ステップと、(iii)画像キャプチャ装置を使用して欠陥の第1の画像をキャプチャし、第1の画像は、照明された欠陥からの第1の部分とガラスシートの第1の主表面からのビームの少なくとも一部の反射による第2の部分とを含む、ステップと、(iv)調整ステップを実行するステップと、(v)画像キャプチャ装置を使用して欠陥の第2の画像をキャプチャし、第2の画像は、照射された欠陥からの第1の部分とガラスシートの第1の主表面からのビームの少なくとも一部の反射による第2の部分とを含む、ステップと、を含み、欠陥の第1の画像では、第1の部分は、第2の部分より明るく、欠陥の第2の画像では、第1の部分は、第2の部分より暗い、ガラスシートの欠陥を検出する方法を提供する。
好ましくは、ビームは、300nm~10μm、好ましくは300nm~2500nm、より好ましくは300nm~1500nm、さらにより好ましくは300nm~1100nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射線を含む電磁放射線のビームである。
好ましくは、ビームは、380nm~780nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射線を含む光ビームである。
誤解を避けるため、ガラスシートに欠陥があるとき、これには、ガラスシートの本体にある欠陥、ガラスシートの表面にある欠陥、および少なくとも部分的にガラスシートの表面の下にある欠陥が含まれる。
ガラスシートが形成されるときに粒子がガラスシートの第1の主表面上に堆積すると、ガラスシートに特定の欠陥が生じる。ガラスシートが形成されるときのガラスの粘度は十分に低いため、その上に粒子を堆積させると、粒子の周囲で局所的にガラスシートの表面に形状変化が生じ得る。ガラスが冷却されると、粒子周囲のガラスシート表面の局所的な形状変化が実質的に「凍結」する。したがって、本発明の第1の態様に従って検出される欠陥は、ガラスシートの粒子および粒子を囲むガラス表面の局所的な形状変化を含み得る。ガラスシートが形成された後、例えば粒子がガラスシートに完全には埋め込まれていないために、粒子を囲むガラス表面の局所的な形状変化を引き起こした粒子がその後ガラスシートから除去された場合、上述したように粒子が最初に堆積したときに発生したガラス表面の局所的な形状変化によって、ガラスシートには欠陥がまだ残っている。
上で説明したどちらの場合でも、凍結したガラスシートの表面の局所的な形状変化によって、画像キャプチャ装置によって受け取られるビームの経路が調整され、その結果、欠陥(ガラスシートの表面の局所的な形状変化の原因となった粒子の有無にかかわらず)欠陥から画像キャプチャ装置までの経路に応じて、周囲のガラスの背景に対して明るく見えたり、暗く見えたりする。本発明はこの発見を利用し、ステップ(iv)の調整ステップを使用することによって、ガラスシートに存在し得る異なる種類の欠陥を識別できる検出方法を提供する。
調整ステップは、照明源から欠陥まで、および/または欠陥から画像キャプチャ装置までの光線の経路を調整するために使用され得る。
好ましくは、調整ステップは、第1の主表面に当たるビームが第2の焦点を有する収束ビームとなるように、収束ビームの第1の焦点を第2の焦点に調整するステップを含む。
好ましくは、調整ステップは、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化することを含む。
好ましくは、調整ステップは、画像キャプチャ装置を欠陥に対して第2の位置に移動させるステップを含む。
上記から明らかなように、調整ステップは、(a)第1の主表面に当たるビームが第2の焦点を有する収束ビームとなるように、収束ビームの第1の焦点を第2の焦点に調整するステップ、(b)画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化するステップ、および(c)画像キャプチャ装置を欠陥に対して第2の位置に移動させるステップ、のステップのうちの1つ以上を含むことが好ましい。画像キャプチャ装置を欠陥に対して第2の位置に移動させることは、画像キャプチャ装置および欠陥のうちの少なくとも一方を他方に対して移動させることによって実行され得る。
好ましくは、欠陥の第1の画像において、第1の画像の第1の部分は、第1の画像の第2の部分によって囲まれ、より好ましくは、第1の画像の第1の部分は、第1の画像の第2の部分によって完全に囲まれる。
好ましくは、欠陥の第2の画像において、第2の画像の第1の部分は、第2の画像の第2の部分によって囲まれ、より好ましくは、第2の画像の第1の部分は、第2の画像の第2の部分によって完全に囲まれる。
好ましくは、第1の平面は、ガラスシートの第1の主表面と位置合わせされる。
ステップ(ii)において、画像キャプチャ装置が欠陥に対して第1の位置にあるとき、画像キャプチャ装置はまた、第1の平面に対して第1の位置にあり、ガラスシートの第1および第2の主表面に対して第1の位置にある。
好ましくは、ステップ(i)において、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、正の光学パワーがビームに加えられ、より好ましくは、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~100ジオプトリの正の光学パワーがビームに加えられ、さらに好ましくは、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~50ジオプトリの負の光学パワーがビームに加えられる。ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、レンズまたはミラーを使用してビームに光パワーを加えることが好ましい。
好ましくは、ステップ(i)において、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、負の光学パワーがビームに加えられる。好ましくは、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~10ジオプトリの負の光学パワーがビームに加えられる。負のパワーは、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、レンズ、より好ましくは調整可能レンズ、さらにより好ましくはコンピュータ調整可能レンズによってビームに加えられることが好ましい。
好ましくは、ステップ(iv)において、画像キャプチャ装置は、ステップ(v)中に欠陥の第2の画像が画像キャプチャ装置によってキャプチャされるときに、画像キャプチャ装置の焦点が第1の平面上にあるように、第1の平面上に焦点合わせを維持する。
好ましくは、ステップ(iv)において、画像キャプチャ装置は、欠陥に対して第1の位置に留まり、ステップ(v)において、欠陥の第2の画像は、欠陥に対して第1の位置にある画像キャプチャ装置によって取得される。
好ましくは、ステップ(iv)において、収束ビームの第1の焦点は、第2の焦点に調整され、第2の焦点は、第1の焦点よりも照明源から遠い。
好ましくは、ステップ(iv)において、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、正の光学パワーがビームに加えられ、より好ましくは、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、0.01ジオプトリ~100ジオプトリの正の光学パワーがビームに加えられ、さらにより好ましくは、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、ガラスシートの主表面、0.01ジオプトリ~50ジオプトリの正の光学パワーがビームに加えられる。ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、レンズまたはミラーを使用してビームに光パワーを加えることが好ましい。
好ましくは、ステップ(iv)において、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、負の光学パワーがビームに加えられる。ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、0.01ジオプトリ~10ジオプトリの負の光学パワーがビームに加えられることが好ましい。ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、レンズ、より好ましくは調整可能レンズ、さらにより好ましくはコンピュータ調整可能レンズによって、負のパワーがビームに加えられることが好ましい。
好ましくは、欠陥は、ガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化を含み、ガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化は、ガラスシートの形成中、ガラスシートの第1の主表面上に堆積した粒子によって引き起こされる。好ましくは、粒子は、球形、または実質的に球形である。
好ましくは、欠陥はスズもしくはスズの酸化物を含むか、またはスズもしくは酸化スズを含む粒子によって引き起こされた。
好ましくは、検出される欠陥は、球状部分、または実質的に球状部分を含む。
好ましくは、検出される欠陥は、ガラスシートの第1の主表面の下に少なくとも部分的に沈む部分を含む。
好ましくは、検出される欠陥は、第1の部分と第2の部分とを有し、欠陥の第1の部分はガラスシートの第1の主表面の上にあり、欠陥の第2の部分はガラスシートの第1の主表面の下にある。
好ましくは、検出される欠陥は、200μm未満、または150μm未満、または100μm未満、または90μm未満、または80μm未満、または70μm未満、または60μm未満、または50μm未満の長さを有する長軸を有する。
好ましくは、検出される欠陥は、0.5μm超、または5μm超、または10μm超、または20μm超、または40μm超の長さを有する長軸を有する。
欠陥が球状部分または実質的に球状部分を含むとき、長軸は、球状部分の直径に相当する。
好ましくは、第1の画像の第1の部分および/または第2の画像の第1の部分は、欠陥の形状に関連するパラメータを判定するために使用される。このような実施形態では、方法は、第1の画像が取得された後に欠陥の形状に関連するパラメータを判定するステップ、および/または第2の画像が取得された後に欠陥の形状に関連するパラメータを判定するステップを含むことが好ましい。これによって、検出された欠陥を対象の欠陥として分類可能にする追加のステップが提供される。例えば、対象の欠陥が球形で欠陥の形状に関連するパラメータが欠陥の円形度である場合、円形度は、欠陥が球形であるかどうか、例えば表面の傷などの細長い線であるかどうかを判定するために使用され得、その結果、欠陥が対象の欠陥カウントに正確に含まれるかどうかを判定し得る。
好ましくは、欠陥の形状に関連するパラメータは、欠陥の形状および/または欠陥を引き起こした粒子の形状である。
好ましくは、画像キャプチャ装置は、少なくとも第1のカメラ、特に少なくとも第1のデジタルカメラを備える。好ましくは、第1のデジタルカメラは、ラインスキャンカメラまたはエリアスキャンカメラを備える。
好ましくは、照明源はある範囲の波長を放射し、ビームは照明源と同じ範囲の波長、または照明源のより狭い範囲の波長を含む。より狭い波長範囲は、照明源によって放射される波長範囲をフィルタリングするフィルタを適切に位置させることによって生成され得る。
好ましくは、照明源は、少なくとも1つの発光ダイオード、特に赤外線、赤色、緑色、黄色または青色の発光ダイオードを備える。
好ましくは、照明源は、タングステンフィラメント電球などの少なくとも1つの白熱光源を備える。
好ましくは、照明源は少なくとも1つのレーザーを備える。
好ましくは、照明源は第1の色相を有し、第1の画像および/または第2の画像は、異なる強度レベルで同じ色相を有する単色画像である。
好ましくは、ビームは、照明源からの停止ビームであり、停止ビームは、照明源とガラスシートの第1の主表面との間に位置する少なくとも第1の開口を通過する。
好ましくは、照明源は、照明生成部分と照明生成部分によって生成される散乱光線のための散乱部分とを備える。好ましくは、散乱部分は、本体部分であり、照明生成部分は、本体部分の内部にある。散乱部分は、欠陥の照明を改善するために使用され得る。
好ましくは、ビームの光軸は、45°より大きい入射角で、好ましくは50°~140°、より好ましくは80°~100°の入射角で、ガラスシートの第1の主表面に当たる。入射角は、ビームの光軸が第1の主表面に当たる第1の主表面上の点における接線に関連して画定される。
いくつかの実施形態では、ビームは、380nm~780nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射を含む光ビームである。
好ましくは、ステップ(i)において、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、正の光学パワーが光ビームに加えられ、好ましくは、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~100ジオプトリの正の光学パワーが光ビームに加えられ、さらにより好ましくは、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~50ジオプトリの正の光学パワーが光ビームに加えられる。光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、レンズまたはミラーを使用して光ビームに光学パワーを加えることが好ましい。
好ましくは、ステップ(i)において、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、負の光学パワーが光ビームに加えられる。光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~10ジオプトリの負の光学パワーが光ビームに加えられることが好ましい。光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、レンズ、より好ましくは調整可能レンズ、さらにより好ましくはコンピュータ調整可能レンズによって光ビームに負のパワーが加えられることが好ましい。
好ましくは、ステップ(iv)において、収束光ビームの第1の焦点は、第2の焦点に調整され、第2の焦点は、第1の焦点よりも光源から遠い。
好ましくは、ステップ(iv)において、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、正の光学パワーが光ビームに加えられ、より好ましくは、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、0.01ジオプトリ~100ジオプトリの正の光学パワーが光ビームに加えられ、さらにより好ましくは、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、ガラスシートの主表面、0.01ジオプトリ~50ジオプトリの正の光学パワーが光ビームに加えられる。光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、レンズまたはミラーを使用して光ビームに光パワーを加えることが好ましい。
好ましくは、ステップ(iv)において、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、負の光学パワーが光ビームに加えられる。光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、0.01ジオプトリ~10ジオプトリの負の光学パワーが光ビームに加えられることが好ましい。光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たった後、レンズ、より好ましくは調整可能レンズ、さらにより好ましくはコンピュータ調整可能レンズによって、負のパワーが光ビームに加えられることが好ましい。
好ましくは、光源は、光発生部分と光散乱部分とを備える。好ましくは、光散乱部分は本体部分であり、光発生部分は、本体部分の内部にある。光散乱部分は、欠陥の照明を改善するために使用され得る。適切な光散乱部分は、半透明のプラスチックを備える。
いくつかの実施形態では、第1の画像の第2の部分および/または第2の画像の第2の部分は、欠陥の形状または欠陥の形状に関連するパラメータを判定するために使用される。
いくつかの実施形態では、第1の平面は、ガラスシートの第1の主表面と位置合わせされ、方法は、ステップ(ii)の前に、ステップ(ii)中に画像キャプチャ装置の焦点をガラスシートの第1の主表面上に合わせ得ることができるように、画像キャプチャ装置に対するガラスシートの第1の主表面の相対的な位置を判定するための距離測定ステップを含む。
いくつかの実施形態では、欠陥は、ガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化を含み、ガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化は、ガラスシートの形成中、ガラスシートの第1の主表面上に堆積した粒子によって引き起こされ、ここで、粒子はスズまたはスズの酸化物を含む。
好ましくは、粒子は球形、または実質的に球形である。
好ましくは、粒子は、ガラスシートの第1の主表面の下に少なくとも部分的に浸漬される。
いくつかの実施形態では、欠陥は、ガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化を含み、ガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化は、ガラスシートの形成中、ガラスシートの第1の主表面上に堆積した粒子によって引き起こされ、ステップ(i)、(ii)、(iii)、(iv)、または(v)のいずれかまたはすべてが実行されるときにガラスシートの第1の主表面の局所的な形状変化を引き起こした粒子は、ガラスシートに存在しない。
いくつかの実施形態では、画像キャプチャ装置は、第1のカメラおよび第2のカメラ、好ましくは第1のデジタルカメラおよび/または第2のデジタルカメラを備える。
好ましくは、第1のカメラは、第1の画像を取得するために使用され、第2のカメラは、第2の画像を取得するために使用される。
いくつかの実施形態では、第1の画像および/または第2の画像は、単色画像である。
好ましくは、第1の画像は、第1の画像の色相を有するモノクロ画像である。
好ましくは、第2の画像は、第2の画像の色相を有するモノクロ画像である。
好ましくは、第1の画像の色相は、第2の画像の色相と同じである。
好ましくは、第1の画像は、グレースケール画像である。
好ましくは、第2の画像は、グレースケール画像である。
好ましくは、第1の画像は、少なくとも8ビットのピクセル深度、または少なくとも10ビットのピクセル深度、または少なくとも12ビットのピクセル深度、または少なくとも16ビットのピクセル深度を有する。
好ましくは、第2の画像は、少なくとも8ビットのピクセル深度、または少なくとも10ビットのピクセル深度、または少なくとも12ビットのピクセル深度、または少なくとも16ビットのピクセル深度を有する。
いくつかの実施形態では、ビームが第1の主表面に当たる前に負の光学パワーがビームに追加されるとき、ステップ(iv)において、画像キャプチャ装置は、第1の平面上に焦点合わせを維持し、収束ビームの焦点は、ステップ(i)で追加された負の光学パワーを除去することによって第1の焦点から第2の焦点まで調整される。
このような実施形態では、ステップ(i)中に、ビームがレンズを使用することによってガラスシートの第1の主表面に当たる前に、ビームに負の光学パワーが追加される場合、ビーム経路からレンズを除去すると、ステップ(i)中にビームに追加される負の光学パワーが除去される。
あるいは、ステップ(i)中に、第1の焦点を有する調整可能レンズを使用して、ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、ビームに負の光学パワーが追加される場合、ステップ(iv)において、調整可能レンズの第1の焦点は、ステップ(i)中にビームに追加される負の光学パワーの一部またはすべてを除去するように調整される。
いくつかの実施形態では、ビームが光ビームであり光ビームが第1の主表面に当たる前に負の光学パワーが光ビームに加えられるとき、ステップ(iv)において、画像キャプチャ装置は第1の平面上に焦点合わせを維持し、収束する光ビームの焦点は、ステップ(i)で追加された負の光学パワーを除去することによって、第1の焦点から第2の焦点まで調整される。
このような実施形態では、ステップ(i)中に、光ビームがレンズを使用することによってガラスシートの第1の主表面に当たる前に負の光学パワーが光ビームに追加される場合、光路からレンズを除去することによって、ステップ(i)中に光ビームに追加される負の光学パワーが除去される。
あるいは、ステップ(i)中に、第1の焦点を有する調整可能レンズを使用して、光ビームがガラスシートの第1の主表面に当たる前に、光ビームに負の光学パワーが追加される場合、ステップ(iv)において、調整可能レンズの第1の焦点は、ステップ(i)中に光ビームに追加される負の光学パワーの一部またはすべてを除去するように調整される。
いくつかの実施形態では、輝度は、単色の第1の画像と第2の画像とから判定され、高輝度は白、低輝度は黒であり、その間の色相は異なる。
好ましくは、画像は、少なくとも8ビットのピクセル深度、または少なくとも10ビットのピクセル深度、または少なくとも12ビットのピクセル深度、または少なくとも16ビットのピクセル深度を有する。この範囲外のピクセル深度、例えば少なくとも16ビットのピクセル深度よりも大きいピクセル深度は、必要に応じて使用され得る。
適切には、画像内のピクセルの最低輝度レベルは0であり、画像内のピクセルの最高輝度レベルは2n-1であり、nはピクセル深度のビットレートである。
適切には、画像内のピクセルの最低輝度レベルは-(2n-1)/2、画像内のピクセルの最高輝度レベルは+(2n-1)/2であり、nは、ピクセル深度のビットレートである。
適切には、モノクロ画像はグレースケール画像であるが、異なる色相、例えば、赤、緑、青またはそれらの組み合わせが使用され得る。
いくつかの実施形態では、検出される欠陥は、ガラスシートの複数の欠陥のうちの第1の欠陥であり、複数の欠陥は、少なくとも第2の欠陥をも含み、第1の欠陥は、まずステップ(i)、(ii)、および(iii)を実行することによって検出され、次に第2の欠陥は、ステップ(i)、(ii)、および(iii)を実行することによって検出され、その後、第1の欠陥を検出するためにステップ(iv)および(v)が実行され、続いて第2の欠陥を検出するためにステップ(iv)および(v)が実行される。
好ましくは、第1の欠陥または第2の欠陥は、画像キャプチャ装置および/または照明源に対してガラスシートを移動させることによって検出される。
好ましくは、第1の欠陥は、最初にガラスシートに対して第1の位置にある画像キャプチャ装置でステップ(i)、(ii)および(iii)を実行することによって検出され、その後、画像キャプチャ装置は、ガラスシートに対して移動され、第2の欠陥は、最初にガラスシートに対して第2の位置にある画像キャプチャ装置を用いてステップ(i)、(ii)、および(iii)を実行することによって検出され、欠陥を検出するステップ(iv)および(v)を実行するために、画像キャプチャ装置および/またはガラスシートは、画像キャプチャ装置がガラスシートに対して第1の位置にあるように移動される。
好ましくは、画像キャプチャ装置および/またはガラスシートは、第2の欠陥を検出するステップ(iv)および(v)を実行するために、画像キャプチャ装置がガラスシートに対して第2の位置にあるように移動される。
第1の欠陥が検出されたときの第1の欠陥から画像キャプチャ装置までの距離と、第2の欠陥が検出されたときの第2の欠陥から画像キャプチャ装置までの距離とは、同じであることが好ましい。
いくつかの実施形態では、画像キャプチャ装置の位置は、照明源に対して固定される。
いくつかの実施形態では、第1の主表面を照明するビームは、ガラスシートの第1の主表面から画像キャプチャ装置までの少なくとも反射光線と光軸とを共有する。
いくつかの実施形態では、ガラスシートは、フロートプロセスを使用して製造されており、ガラスシートが形成されたときに第1の主表面は溶融スズと接触していない。
ステップ(iv)および(v)がステップ(i)、(ii)および(iii)の前に行われ、ならびにステップ(i)、(ii)および(iii)がこの順序で行われることは、本発明の第1の態様の範囲内である。本発明の第1の態様がこのように実施されるとき、ステップ(v)は、ステップ(iv)の前に実施されることが好ましい。また、本発明の第1の態様がこのように実施されるとき、画像キャプチャ装置によって取得された第1の画像は、第2の部分よりも暗い第1の部分を有し、取得された第2の画像は、第2の部分よりも明るい第1の部分を有する。最初に取得された画像では、欠陥を第2の部分より明るい第1の部分を有する第2の画像にある他の欠陥と区別することが可能ではないため、この方法を使用することは好ましくない。例えば、ガラス表面上の塵粒子によって、第1の部分が第2の部分より暗い第1の画像が生じ得、また第1の部分が第2の部分より暗い第2の画像が生じる。したがって、本発明をこのように使用する場合、欠陥が対象となる特定の欠陥であることを確認するために、各欠陥を2回検査する必要がある。
しかしながら、第1の画像が第2の部分よりも明るい第1の部分を有するときにのみ、欠陥が対象の欠陥であるかどうかを判定するためにステップ(iv)および(v)を実行する必要があるため、ステップ(i)、(ii)、(iii)、(iv)、および(v)をこの順序で使用して方法を実行することが好ましい。本発明の第1の態様がこのように実施されるとき、ステップ(iii)で画像キャプチャ装置によって取得された第1の画像は、第2の部分よりも明るい第1の部分を有し、ステップ(v)における画像キャプチャ装置によって取得された第2の画像は、第2の部分よりも暗い第1の部分を有する。
いくつかの実施形態では、この方法は、ステップ(i)、(ii)、(v)、(iv)、(iii)をこの順序で含む。本発明の第1の態様がこのように実施されるとき、調整ステップ(iv)の前のステップ(v)で画像キャプチャ装置によって取得された第1の画像は、その第2の部分よりも暗い第1の部分を有し、調整ステップ(iv)の後にステップ(iii)で画像キャプチャ装置によって取得された第2の画像は、その第2の部分よりも暗い第1の部分を有する。
いくつかの実施形態では、ビームは、光ビームであり、照明源は、光源であり、そのような方法は、(i)光源からの光ビームをガラスシートの第1の主表面上に向けてガラスシートの欠陥を照明し、ガラスシートの第1の主表面に当たる光ビームは、第1の焦点を有する収束ビームである、ステップと、(ii)画像キャプチャ装置を第1の平面上に焦点合わせして、ガラスシートの欠陥を画像化し、画像キャプチャ装置は、欠陥に対して第1の位置にある、ステップと、(iii)画像キャプチャ装置を使用して欠陥の第1の画像をキャプチャし、欠陥の第1の画像は、照明された欠陥からの光による第1の部分とガラスシートの第1の主表面からの反射光による第2の部分とを含む、ステップと、(iv)調整ステップを実行するステップと、(v)画像キャプチャ装置を使用して欠陥の第2の画像をキャプチャし、欠陥の第2の画像は、照射された欠陥からの光による第1の部分とガラスシートの第1の主表面からの反射光による第2の部分とを含む、ステップと、を含み、欠陥の第1の画像では、第1の部分は、第2の部分より明るく、欠陥の第2の画像では、第1の部分は、第2の部分より暗い。
好ましくは、調整ステップは、第1の主表面に当たる光ビームが第2の焦点を有する収束光ビームとなるように、収束光ビームの第1の焦点を第2の焦点に調整することを含む。
好ましくは、調製ステップは、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化することを含む。
本発明はまた、第2の態様から、ガラスシートの欠陥の存在を判定するための装置であって、ガラスシートは、第1の主表面と、反対側の第2の主表面と、を有し、装置は、第1の焦点を有する収束ビームによって欠陥を含有するガラスシートの表面の一部を照明するための照明源と、画像キャプチャ装置が欠陥に対して第1の位置にあり第1の平面上に焦点が合っているときに、照明された欠陥の第1の画像を取得するための画像キャプチャ装置と、画像キャプチャ装置が第1の平面上に焦点合わせを維持しながら収束ビームの焦点を第2の焦点に調整するための調整手段のうちの少なくとも1つと、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化するための焦点合わせ手段と、画像キャプチャ装置を欠陥に対して第2の位置に移動させる移動手段と、を備える、ガラスシートの欠陥の存在を判定するための装置をも提供する。
調整手段、焦点合わせ手段、および移動手段の各々は、単独で装置の一部であり得、または他の1つもしくは2つと組み合わせて装置の一部であり得、本発明の第1の態様による方法を実行可能である装置を提供する。
欠陥は、ガラスシートの第1の主表面上またはその近くにあることが好ましい。
好ましくは、ガラスシートの第1の主表面は、フロートプロセスによって形成されたガラスシートの空気表面である。
好ましくは、ビームは、45°より大きい、好ましくは50°~140°、より好ましくは80°~100°の入射角でガラスシートの第1の主表面に当たるように配置された光軸を有する。
好ましくは、照明源は、300nm~10μm、好ましくは300nm~2500nm、より好ましくは300nm~1500nm、さらにより好ましくは300nm~1100nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射を放射する。
好ましくは、照明源は、380nmと780nmとの間の少なくとも1つの波長を有する電磁放射を含む光を放射する。すなわち、照明源は、光源であり、ビームは、光ビームであることが好ましい。
好ましくは、照明源はある範囲の波長を放射し、ビームは照明源と同じ範囲の波長、または照明源のより狭い範囲の波長を含む。好ましくは、装置は、ビームが照明源によって放射される波長範囲と比較してより狭い波長範囲を有するように、照明源によって放射される波長範囲をフィルタリングするように位置するフィルタを備える。
好ましくは、照明源は、少なくとも1つの発光ダイオード、特に赤外線、赤色、緑色、黄色または青色の発光ダイオードを備える。
好ましくは、照明源は、タングステンフィラメント電球などの少なくとも1つの白熱光源を備える。
好ましくは、照明源は少なくとも1つのレーザーを備える。
好ましくは、装置は、ビームが停止ビームとなるように照明源を停止するための少なくとも1つの開口装置を備える。
好ましくは、照明源は、照明源の有効サイズを増大させる拡散手段を備える。
好ましくは、照明源は、収束ビームを提供するためのレンズを備える。
好ましくは、装置は、照明源からのビームを測定されるガラスシートの表面に向けるためのビームスプリッタを備える。
好ましくは、画像キャプチャ装置はカメラ、より好ましくはデジタルカメラを備える。好ましくは、デジタルカメラは、ラインスキャンカメラまたはエリアスキャンカメラを備える。
好ましくは、装置は、照明源、画像キャプチャ装置、調整手段、焦点合わせ手段、および移動手段のうちの少なくとも1つを制御するためのコントローラを備える。
好ましくは、装置は、コンピュータを備え、カメラによって取得された画像は、欠陥に関連するパラメータを判定するためにコンピュータにインストールされたソフトウェアによって処理される。好ましくは、パラメータは、欠陥の形状に関連するパラメータである。好ましくは、パラメータは、画像内の欠陥を取り囲むガラスの輝度に対する画像内の欠陥の輝度に関係するパラメータである。好ましくは、パラメータは、画像内の欠陥を囲むガラスの色または色相に対する画像内の欠陥の色または色相に関連するパラメータである。
装置が欠陥に対する第1の位置から欠陥に対する第2の位置まで画像キャプチャ装置を移動させる移動手段を備える実施形態では、移動手段は、画像キャプチャ装置を、測定されるガラスシートの第1の主表面に近づくかまたは遠ざかるように、測定されるガラスシートの第1の主表面から延在する法線について平行方向に移動させ得ることが好ましい。
移動手段は、画像キャプチャ装置を、測定中されるガラスシートの第1の欠陥を検出するための第1の位置から、ガラスシートの第2の欠陥を検出するための第1の欠陥に対する第2の位置まで移動させるように構成され得、第1の欠陥は第2の欠陥とは異なる。
画像キャプチャ装置は、移動可能であり得、および/または装置が移動可能支持体をさらに備えるように、測定されるガラスシートが移動可能支持体上に取り付けられ得る。
いくつかの実施形態では、画像キャプチャ装置を第1の平面上に焦点合わせを維持しながら、収束ビームの焦点を第2の焦点に調整するための調整手段は、レンズ、より好ましくはコンピュータ調整可能レンズを備える。
このような実施形態では、レンズは、照明源からのビームが、測定されるガラスシートの第1の主表面に当たる前にレンズを通過するように位置する。
いくつかの実施形態では、装置は、画像キャプチャ装置が第1の平面上に焦点合わせを維持しながら収束ビームの焦点を第2の焦点に調整するためのレンズ、より好ましくはコンピュータ調整可能レンズ、およびビームスプリッタを備える。
このような実施形態では、レンズが照明源とビームスプリッタとの間にあることが好ましい。あるいは、ビームスプリッタがレンズと照明源との間にあることが好ましい。
いくつかの実施形態では、装置は、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化するための焦点合わせ手段を備える。
好ましくは、焦点合わせ手段はレンズを備え、より好ましくはコンピュータ調整可能レンズを備える。レンズは、測定されるガラスシートの第1の主表面と画像キャプチャ装置との間に配置される。
好ましくは、装置は、照明源からのビームの方向を変更するためのビームスプリッタをさらに備える。
好ましくは、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせるためのレンズは、ビームスプリッタと画像キャプチャ装置との間に位置する。
好ましくは、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせるためのレンズは、ビームスプリッタと測定されるガラスシートの第1の主表面との間に位置する。
いくつかの実施形態では、装置は、第1の焦点を有する収束光ビームによって欠陥を含有するガラスシートの表面の一部を照明するための光源と、画像キャプチャ装置が欠陥に対して第1の位置にあり第1の平面上に焦点が合っているときに、照明された欠陥の第1の画像を取得するための画像キャプチャ装置と、画像キャプチャ装置が第1の平面上に焦点合わせを維持しながら収束光ビームの焦点を第2の焦点に調整するための調整手段のうちの少なくとも1つと、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化するための焦点合わせ手段と、画像キャプチャ装置を欠陥に対して第2の位置に移動させる移動手段と、を備える。
次に、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を単なる例として説明する。
図1は、本発明による方法を実施するための装置の概略断面図を示す。
装置1は、ビームスプリッタ7によって90°反射される発散光ビーム5を生成する発光ダイオード(LED)光源3を備える。反射光は、レンズ9を通過し、適切なレンズ9は、ニコンEL-ニッコールレンズ 50mm F/2.8である。レンズ9は、反射光ビームをガラスシート13の主表面11上に収束させる。ガラスシート13の主表面11は、ガラスシート13の主表面15の反対側にある。主表面11に当たる前に、レンズ9によって集束された光ビームは、コンピュータ調整可能レンズ17をも通過する。適切なコンピュータ調整可能レンズ17は、Optotune EL-16-40-TC-VIS-5D-Cである。
図1からわかるように、装置1は、レンズ9がビームスプリッタ7とコンピュータ調整可能レンズ17との間にあるように配置される。レンズ9は、主表面11とビームスプリッタ7との間にある。コンピュータ調整可能レンズ17は、主表面11とビームスプリッタ7との間にある。
ビーム5は、45°より大きい、好ましくは50°~140°、より好ましくは80°~100°の入射角で主表面11に当たる光軸を有する。好ましくは、ビームの光軸は垂直で、または実質的に垂直入射で、主表面に当たる。浅い入射角は、そのような照明条件が主表面11上の塵および傷などの欠陥を大幅に照射し、それによって対象の欠陥に対する方法の感度が低下し得るため、好ましくない。
ガラスシート13の主表面11によって反射された光は、コンピュータ調整可能レンズ17およびレンズ9を通って戻り、ビームスプリッタ7を通ってデジタルカメラ19に進む。この例では、デジタルカメラ19は領域である。その適切な例は、Teledyne Dalsa Genie Nano M1920デジタルカメラである。
LED光源3の代わりに赤外線放射固体デバイス(すなわち、赤外線放射LED)が使用される場合、赤外線放射固体デバイスによって放射される赤外線に感応する適切なカメラが、照明された欠陥の画像をキャプチャするために使用される。容易に明らかなように、特定の照明源からのビームによって照明された欠陥の画像をキャプチャするのに適した画像キャプチャ装置が、本発明の方法を実行するために使用される。
ガラスシート13の主表面11上またはその近くの欠陥を画像化するために、デジタルカメラ19の焦点を主表面11に合わせる。
デジタルカメラ19の焦点を主表面11に合わせるためには、デジタルカメラ19と主表面11との間の距離が必要であり、この距離は、正確な焦点合わせを可能にするために、Micro-Epsilon optoNCDT ILD1420などのレーザー三角測量センサを使用して測定される。
次に、デジタルカメラ19から主表面11までの距離を使用してコンピュータ調整可能レンズ17を調整し、ガラスシート13の主表面11の焦点が正確に保たれるようにする。
次に、制御された量の負の光学パワー(例えば、約-0.2ジオプトリ)がコンピュータ調整レンズ17によって追加される。これは、光学系が対象の欠陥周囲のガラス表面の歪みに敏感になることがわかっているからである。
コンピュータ調整可能レンズ17による光学パワーの追加を伴うレンズ9からの収束照明の使用によって、デジタルカメラ19によって取得される特定の欠陥の画像がガラスの周囲の画像と比較して明るく見えることが判明した。スズ含有粒子などの特定の粒子は、50μm未満など、粒子自体の寸法が小さい場合でも、そのような欠陥の存在を光学的に判定するために使用され得る粒子の周囲のガラス表面11の凹状の局所的な歪みを引き起こすことがわかった。
ガラスシートの表面プロファイルに粒子の周囲で局所的に影響を与える粒子は、ガラスの粘度が粒子の堆積によって表面形状または粒子周囲のプロファイルが変化するのに十分低いようにガラスシートが十分に高温であるとき、ガラス表面に堆積すると考えられる。そのような例の1つは、フロート法を使用してガラスシートが形成されるときにフロートバス内で形成され得る、スズを含む粒子またはスズの粒子である。成形プロセス中にガラスが冷却されるにつれてガラスの粘度が増加すると、粒子の周囲の表面プロファイルが「凍結」し、ガラスシートに欠陥が発生する。ガラスシートの表面形状をその粒子の周囲で局所的に変化させる原因となった粒子が後で除去されたとしても(例えば、粒子がガラスシートの表面に弱く付着しただけであるため)、前述の局所的な表面プロファイルの変化によって、ガラスシートには依然として欠陥が存在する。
主表面11上にあり得る塵および汚れは、通常、ガラスの周囲の像よりも暗く見える。このような欠陥は、通常、ガラスがシートに切断されるとき、例えばガラスシートの取り扱いおよび/または輸送中に、主表面11上に堆積する。
ガラスシート13を走査することによって、適切な画像処理ソフトウェアを使用して、周囲のガラスシートの画像と比較して明るい欠陥を有する表面11の領域を識別し得る。
有利には、装置1は、デジタルカメラ19によってキャプチャされた画像が、少なくとも約1.5mmの厚さを有するガラスシートのガラス本体または反対側の主表面15上の欠陥を示さないように、短い被写界深度を有するように配置される。したがって、上述のシステムの使用は、主表面11の表面上または表面近くの欠陥の存在を検出するために使用され得る。そのような欠陥は、主表面11の下に少なくとも部分的に存在し得る。
周囲のガラス画像と比較して明るく見える欠陥を示す画像が取得されると、画像はさらに処理され得、欠陥の種類をさらに判定し、欠陥を他の種類の欠陥と区別するのに役立つ。
例えば、上記の照明条件下では、主表面11の傷もまた、周囲のガラスシートの像よりも明るく見えることがわかった。傷を他の種類の欠陥から区別するために、さらなる画像処理を使用して、デジタルカメラ19によってキャプチャされた画像内の欠陥の形状に関連する少なくとも1つのパラメータを判定し得る。
欠陥の形状に関連する特に有用なパラメータの1つは、アスペクト比である。例えば、引っかき傷は通常、狭く、長い。スズ含有粒子またはスズ粒子などの欠陥は、通常球形であるため、カメラでキャプチャした画像では円形のプロファイルとなる。欠陥の円形度は、例えばデジタルカメラ19によって取得された画像における欠陥の面積対欠陥の周囲長の比を使用することによって、異なるタイプの欠陥を区別するためのパラメータとして使用することもできる。円形度の尺度の1つは次のとおりである。
完全な円は、円形度1であり、円形度が高くなるほど、欠陥は真円でなくなる。欠陥のデジタル画像においては、ピクセルを数えるだけで欠陥の周囲長および面積を判定できる。
特定の欠陥の誤分類をさらに減らすために、本発明の方法は、コンピュータ調整可能レンズ17によって提供される制御されたレベルの負の光学パワーを除去して、好ましくは同じコンピュータ調整可能レンズ17を使用して、0.2ジオプトリなどの所定量の正の光学倍率を追加して欠陥の第2の画像を取得するステップを含む。
次に、同じ欠陥を含む第1の画像と第2の画像とを比較する。上記のように、成形中にガラスの表面に堆積したスズまたはスズを含む欠陥などの特定の欠陥によって、ガラス表面が局所的に(すなわち、平坦から凹面状に)歪められ、そこからの光の反射が、焦点の程度に応じて調整される。負の光学パワーが適用されたときの焦点のぼけた画像では、欠陥の画像は周囲のガラスの画像と比較して明るく見えるが、欠陥に焦点が合っているときまたはコンピュータ調整可能レンズ17を使用して正の光学パワーが適用されたとき、欠陥の画像は周囲のガラスの画像に比べて暗く見える。
次いで、装置1を、塵、汚れ、傷、およびスズ欠陥または欠陥を含むスズなどの、ガラスシート上に堆積されたときにガラスシートの表面に局所的に影響を与える欠陥を除く他のすべての欠陥の影響を受けないように、適切な画像処理ステップとともに使用し得る。
本発明の方法は、カメラの短い露光時間および/または光源の短い照明時間を使用して相対運動を固定することによって、光学システムに対して相対的に移動するガラスに適用され得る。ガラスの広い領域をカバーするには、光学システムをガラス上でラスタースキャンするか、または複数の光学システムを組み合わせて使用して必要な領域をカバーする。
図1に示す装置の代替として、コンピュータ調整可能レンズ17は、ビームスプリッタ7とレンズ9との間に位置し得る。
図1に示す装置の別の代替例では、コンピュータ調整可能レンズ17は、ビームスプリッタ7とデジタルカメラ19との間に位置し得る。
図1に示す装置の別の代替例では、コンピュータ調整可能レンズ17は、ビームスプリッタ7と光源3との間に位置し得る。
コンピュータ調整可能レンズ17は、主表面11を照明する光ビームに負の光パワーを加える迅速な方法を提供し、画像化システム、すなわちデジタルカメラ19のデフォーカスの程度を制御するより迅速な方法である。
コンピュータ調整可能レンズ17を使用する代わりに負の光学パワーを追加するには、代替としてカメラの焦点をガラスシート13の本体に合わせてもよい。しかしながら、正の光学パワーが追加されるさらなる特徴的なステップを実行するために焦点を調整するには、カメラの焦点は、主表面11の上にあるように調整される。カメラの焦点を移動させることは、負のパワーまたは光学パワーを追加する方法であるが、コンピュータ調整可能レンズ17を使用する場合に比べて時間がかかる。
焦点距離が固定されたレンズでも同様の効果が得られ得るが、レンズ交換に時間がかかる。
他の実施形態では、デジタルカメラ19は、第1の主表面11に向かって、または第1の主表面11から離れるように移動可能であり得る。
他の実施形態では、光源から第1の主表面11までの光路が調整可能であるように、光源は、ビームスプリッタ7に向かって、またはビームスプリッタ7から離れるように移動可能であり得る。
図1に示される実施形態では、装置1は、ハウジング21を含み、その中にLED3、ビームスプリッタ7、レンズ9、コンピュータ調整可能レンズ17およびデジタルカメラ19が収容される。ハウジング21内には、LED3およびコンピュータ調整可能レンズ17の動作を制御するために使用されるコントローラ23も含まれる。コントローラ23は、デジタルカメラ19の動作を制御するためにも使用される。
コントローラ23は、ケーブル25を介してLED3と電気通信している。コントローラ23は、ケーブル27を介してコンピュータ調整可能レンズ17と電気通信している。コントローラ23は、ケーブル29を介してデジタルカメラ19と電気通信している。また、コントローラ23は、ケーブル33を介してコンピュータ31と電気通信している。
コンピュータ31には、コントローラ23を介してLED3、コンピュータ調整可能レンズ17、およびデジタルカメラ19の動作を制御するソフトウェアを設け得る。デジタルカメラ19によって取得された画像は、ケーブル29、33に沿ってコントローラ23を介してコンピュータ31に送信され得る。ソフトウェアは、例えば円形度などの欠陥の形状パラメータを決定することによって、上述のように欠陥を識別し、識別するのに役立つ画像処理ソフトウェアを含み得る。
図2aは、ガラスシートの形成中に球状のスズ粒子が堆積した表面11の一部をデジタルカメラ19で取得した画像の一部の概略図を示し、球状のスズ粒子は、スズ粒子の周囲のガラス表面の平坦から凹面状への局所的な形状変化を引き起こした。画像では、欠陥40は円形の輪郭を有する。欠陥40を囲むガラスも画像に含まれており、42と表示される。図2aでは、欠陥40は、欠陥を囲むガラス42に比べて明るく、デジタルカメラ19の焦点がガラスシート13の主表面11に置かれ約0.2ジオプトリの制御された量の負の光学パワーがコンピュータ調整可能レンズ17によって追加されるときに装置1で取得された画像からのものである。
図2aの画像を使用して、図1のコンピュータ31は、例えば画像内の欠陥の円形度を決定するために、上述したような追加の画像処理を実行するために使用される。画像処理ステップでは、欠陥が特定のタイプであり、対象でない別のタイプではないことを判定し得る。例えば、ガラス表面に堆積した球形のスズまたはスズ含有粒子による特定の欠陥を探すとき、欠陥が、欠陥が円形(つまり球形)であることを示す円形度を有するかどうかを判定するために画像処理ステップが使用され、さらなる検査が必要であると考えられる。画像処理ステップで欠陥が傷であると判定された場合、さらなる検査は必要ない場合があり得る。
次に、装置1は、(約0.2ジオプトリの負の光学倍率を加えるために使用される代わりに)約0.2ジオプトリの正の光学倍率を提供するために使用されるコンピュータ調整可能レンズ17を用いて、同じ欠陥の別の画像を取得するために使用される。
図2bは、コンピュータ調整可能レンズ17によって提供される約0.2の正の光学パワーで装置1が使用される場合に、デジタルカメラ19によって取得された円形欠陥40の画像の一部の概略図を示す。他のすべての照明条件は、図2aに示す画像の取得に使用したものと同じである。
画像内の円形の欠陥は、周囲のガラスに比べて暗くなった。図2bでは、欠陥を囲むガラスは42と表示されたままであるが、欠陥は40’と表示されている。
図3は、装置1を使用して特定された別の欠陥の一連の画像(a)~(g)を示す。
図3(a)では、装置1は、主表面11に焦点を合わせたデジタルカメラ19とコンピュータ調整可能レンズ17とを使用してシステムに0.3ジオプトリの負の光学パワーを追加するように構成されている。上記からわかるように、欠陥は、円形であり、欠陥を囲むガラスの画像よりも明るい(明るい灰色の色合い)。
図3(b)では、装置1は、コンピュータ調整可能レンズ17(0.3の負の光パワーの代わりに)を使用して0.2ジオプトリの負の光学パワーがシステムに追加されたことを除いて、図3(a)の画像が取得されたときと同じ方法で構成されている。上記からわかるように、欠陥は、欠陥を囲むガラスの画像よりも明るい(明るい灰色の色合い)。
図3(c)では、装置1は、コンピュータ調整可能レンズ17(0.3の負の光パワーの代わりに)を使用して約0.1ジオプトリの負の光学パワーがシステムに追加されたことを除いて、図3(a)の画像が取得されたときと同じ方法で構成されている。欠陥には焦点が合っており、欠陥の周囲のガラスの画像と比較して暗く見える。
図3(d)では、装置1は、コンピュータ調整可能レンズ17を使用してシステムに光学パワーが追加されなかったことを除いて、図3(a)の画像が取得されたときと同じ方法で構成されている。上記からわかるように、欠陥は、欠陥を囲むガラスの画像よりも暗い(暗い灰色の色合い)。
図3(e)では、装置1は、コンピュータ調整可能レンズ17を使用して0.1ジオプトリの正の光学パワーがシステムに追加されたことを除いて、図3(a)の画像が取得されたときと同じ方法で構成されている。上記からわかるように、欠陥は、欠陥を囲むガラスの画像よりも暗く(暗い灰色の色合い)、ガラス面11からのデフォーカスの量が大きくなったため、図3(d)の欠陥の画像よりわずかに大きい。
図3(f)および3(g)では、装置1は、それぞれ0.2ジオプトリの正の光学パワーと0.3ジオプトリの正の光学パワーとがコンピュータ調整可能レンズ17を使用してシステムに追加されたことを除いて、図3(a)の画像が取得されたときと同じ方法で構成されている。両方の画像からわかるように、欠陥は、欠陥を囲むガラスの画像よりも暗い(暗い灰色の色合い)。また、各画像において、欠陥の画像は、ガラス表面11からのデフォーカスの量が増加しているため、図3(e)の欠陥の画像よりわずかに大きくなっている。図3(g)の欠陥の画像は、図3(f)の欠陥の画像よりも大きい。図3(g)の画像が取得されたときは、図3(f)の画像が取得されたときと比較して、コンピュータ調整可能レンズ17を使用してより多くの正の光学パワーがシステムに追加されたためである。
一連の画像3(a)~3(g)は、光パワーの量が負の光パワーの量から正の光パワーの量に調整されるとき、対象の欠陥を、周囲のガラスの表面を歪めないため周囲の画像に比べて明るくも暗くも見えない他の欠陥とどのように区別し得るかを図示している。
上述したように、コンピュータ調整可能レンズ17を使用してシステムに追加される光学パワーは、デジタルカメラ19の焦点を調整する箇所を調整することよりも便利で迅速である。
図4は、主表面11上または主表面11内の欠陥についてガラスシート13全体を走査するために装置1がどのように使用されるかを示す概略図である。この例では、ガラスシート13は長方形であり、装置1に対して静止している。この例では、装置1は図1に示されているとおりである。
この例では、ガラスシート13は平坦で主表面11を有するが、ガラスシート13は湾曲し得る。主表面11上には、第1の軸47と、これに直交する第2の軸48とがある。第3の軸49は主表面11から延在し、第1の軸47と第2の軸48との両方に直交している。
主表面11に当たるビーム5の光軸は、第3の軸49と実質的に平行であることが好ましい。
装置1は、適切なX-Yステージまたはロボットアーム(図示せず)を使用して装置を矢印50の方向に移動させて、デジタルカメラ19を使用してガラスシート13の画像を取得し得る。この例における矢印50の方向は、ガラスシート13の側縁に平行であり、第1の軸47に平行である。
ガラスシート13全体は、装置1をラスター方式で移動させることによって走査され得、例えば、装置1が第1の経路の終端に到達したとき(1’と表示されている)、装置を矢印52の方向に1’’として示す位置まで移動させ、矢印54で示す経路に沿って走査し得る。矢印50の経路と矢印54の経路とは互いに平行であり、両方とも第1の軸47に平行である。
システムに負の光学パワーを追加して取得した画像では、周囲のガラスと比較して明るい欠陥がある領域(例えば、図2および3に示すように)がさらに分析されて、画像がどの程度円形であるかが判定され、図3(a)~3(g)に示すように、欠陥の画像が変化するかどうかが判定される。これは、対象の欠陥が特定されたとき、またはガラスシート全体がスキャンされた後に実行され得る。この後者の実施形態では、明るい欠陥が識別された各画像の位置が記録されるため、装置はその位置に戻って図3(a)~3(g)に示すステップを実行し得る。
動作を高速化するためには、図2aおよび2bに示すように欠陥の画像が変化するかどうかを確認するために、コンピュータ調整可能レンズ17のみを使用して、最初の走査において所定の負の光学倍率(例えば、-0.3ジオプトリ)を提供し、その後、単一の所定の正の光学倍率(例えば、+0.3ジオプトリ)を使用することが可能である。
装置1がガラスシート13の表面11を横切って移動する代わりに、ガラスシート13を適切な移動可能支持体上に配置して、ガラスシート13を装置1に対して移動させ得る。装置1およびガラスシート13の各々は、スキャン処理中に移動し得る。
別の実施形態では、装置1は固定経路に沿ってガラスシートを横断するだけであり、ガラスシート13は装置1が横断する経路に垂直な経路に沿って移動する。このような実施形態は、ガラスシート13が溶融スズ浴上でのフロートプロセスで形成されるように移動するガラスリボンの形態であるときに特に有用であり、それによって装置は、好ましくはガラスリボンを個々のシートに切断する前に、溶融スズ浴の下流に位置して走査され得る。装置1は、装置1は、リボン速度に応じた速度でリボン幅を横切って走査し得、その結果、リボン幅全体のスキャンが実行された後リボンが搬送方向に移動するため、リボンの長さが走査され得る。
別の実施形態では、図1に示すような2つ以上の装置を使用して、ガラスシートまたはガラスリボンの異なる部分を走査する。
別の実施形態では、装置1は、軸49に平行な方向にも移動可能である。このような実施形態では、正および負の光学パワーを提供するためにコンピュータ調整可能レンズ17を使用することは必須ではなく、その代わりに、装置1は、ガラスシート13の欠陥の第1および第2の画像を取得するように画像キャプチャ装置を位置させるために、第3の軸49に平行な方向に主表面11に近づいたり遠ざけたりし得る。
本発明は、ガラスの粘度が堆積した粒子の周囲のガラス表面の形状を局所的に歪めるのに十分に低いとき(すなわち、ガラスシートの形成中)、ガラスシート上に粒子が堆積したガラスシートにおける欠陥の存在を判定するのに特に有用である。粒子周囲のガラス表面の局所的な形状の歪みは、入射光ビームの収束度に応じて欠陥を照明する光の経路を異なるように調整し、これをこのタイプの欠陥の識別に使用し得る。粒子の周囲のガラス表面の局所的な形状の歪みは、その後粒子がガラスシートから除去されたとしても残る。また、粒子周囲のガラス表面の局所的な形状歪みに伴う光学効果を利用すると、粒子周囲のガラス表面の局所的な形状歪みを生じさせている粒子が小さいときであっても光学効果が大きいため、より小さな欠陥の識別も可能となる。
Claims (43)
- ガラスシートの欠陥を検出する方法であって、前記ガラスシートは、第1の主表面と反対側の第2の主表面とを有し、前記方法は、
(i)照明源からのビームを前記ガラスシートの前記第1の主表面上に向けて前記ガラスシートの欠陥を照明し、前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たる前記ビームは、第1の焦点を有する収束ビームである、ステップと、
(ii)画像キャプチャ装置を第1の平面上に焦点合わせして、前記ガラスシートの前記欠陥を画像化し、前記画像キャプチャ装置は、前記欠陥に対して第1の位置にある、ステップと、
(iii)前記画像キャプチャ装置を使用して前記欠陥の第1の画像をキャプチャし、前記第1の画像は、前記照明された欠陥からの第1の部分と前記ガラスシートの前記第1の主表面からの前記ビームの少なくとも一部の反射による第2の部分とを含む、ステップと、
(iv)調整ステップを実行するステップと、
(v)前記画像キャプチャ装置を使用して前記欠陥の第2の画像をキャプチャし、前記第2の画像は、前記照射された欠陥からの第1の部分と前記ガラスシートの前記第1の主表面からのビームの少なくとも一部の反射による第2の部分とを含む、ステップと、
を含み、
前記欠陥の前記第1の画像では、前記第1の部分は、前記第2の部分より明るく、前記欠陥の前記第2の画像では、前記第1の部分は、前記第2の部分より暗い、
ガラスシートの欠陥を検出する方法。 - 前記ビームは、300nm~10μm、好ましくは300nm~2500nm、より好ましくは300nm~1500nm、さらにより好ましくは300nm~1100nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射線を含む電磁放射線のビームである、請求項1に記載の方法。
- 前記ビームは、380nm~780nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射線を含む光ビームである、請求項1または2に記載の方法。
- 前記調整ステップは、前記第1の主表面に当たるビームが第2の焦点を有する収束ビームであるように、前記収束ビームの第1の焦点を第2の焦点に調整するステップを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記調整ステップは、前記画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて、前記第2の平面上に焦点合わせされた前記画像キャプチャ装置を用いて前記欠陥を画像化することを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記調整ステップは、前記画像キャプチャ装置を前記欠陥に対して第2の位置に移動させるステップを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の平面は、前記ガラスシートの第1の主表面と位置合わせされる、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(i)において、前記ビームが前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たる前に、正の光学パワーがビームに加えられ、好ましくは、前記ビームが前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~100ジオプトリの正の光学パワーがビームに加えられる、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(i)において、前記ビームが前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たる前に、負の光学パワーが前記ビームに加えられ、好ましくは、前記ビームが前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たる前に、0.01ジオプトリ~10ジオプトリの負の光学パワーが前記ビームに加えられる、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(iv)において、前記画像キャプチャ装置は、前記第1の平面上に焦点合わせを維持し、前記収束ビームの焦点は、ステップ(i)で追加された前記負の光学パワーを除去することによって前記第1の焦点から前記第2の焦点まで調整される、請求項9に記載の方法。
- ステップ(iv)において、前記ビームが前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たった後、負の光学パワーがビームに加えられ、好ましくは、前記ビームが前記ガラスシートの前記第1の主表面に当たった後、0.01ジオプトリ~10ジオプトリの負の光学パワーがビームに加えられる、請求項1から10までのいずれか一項に記載の方法。
- レンズ、好ましくは調整可能レンズ、より好ましくはコンピュータ調整可能レンズによって、負の光学パワーがビームに加えられる、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(iv)において、前記画像キャプチャ装置は、第1の平面上に焦点合わせを維持する、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(iv)において、前記画像キャプチャ装置は、ステップ(v)において前記欠陥の前記第2の画像が前記画像キャプチャ装置を用いて欠陥に対して第1の位置で取得されるように、前記欠陥に対して第1の位置を維持する、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記欠陥は、前記ガラスシートの前記第1の主表面の局所的な形状変化を含み、前記ガラスシートの前記第1の主表面の前記局所的な形状変化は、前記ガラスシートの形成中に前記ガラスシートの第1の主表面上に堆積される粒子によって引き起こされ、好ましくは、前記粒子はスズまたはスズの酸化物を含み、および/または粒子は球形、または実質的に球形である、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記粒子は、前記ガラスシートの前記第1の主表面の下に少なくとも部分的に浸漬されているか、またはステップ(i)、(ii)、(iii)、(iv)、または(v)のいずれかまたはすべてが実行されるときに前記ガラスシートの前記第1の主表面の局所的な形状変化を引き起こした粒子が前記ガラスシートに存在しない、請求項15に記載の方法。
- 前記画像キャプチャ装置は、少なくとも第1のカメラ、特に少なくとも第1のデジタルカメラ、好ましくはラインスキャンカメラまたはエリアスキャンカメラを備える、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の画像は、単色画像である、および/または第2の画像は、単色画像である、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像は、同じ色相を有する、請求項18に記載の方法。
- 前記欠陥は、200μm未満、または150μm未満、または100μm未満、または90μm未満、または80μm未満、または70μm未満、または60μm未満、または50μm未満の長さを有する長軸を有し、および/または検出される前記欠陥は、0.5μm超、または5μm超、または10μm超、または20μm超、または40μm超の長さを有する長軸を有する、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の画像の前記第1の部分および/または前記第2の画像の前記第1の部分は、前記欠陥の形状関連するパラメータ、または前記欠陥の形状もしくは前記欠陥を引き起こす粒子の形状を判定するために使用される、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の平面は、前記ガラスシートの前記第1の主表面と位置合わせされ、ステップ(ii)の前に、前記方法は、ステップ(ii)中に前記画像キャプチャ装置が前記ガラスシートの第1の主表面上に焦点合わせされ得るように、前記画像キャプチャ装置に対する前記ガラスシートの前記第1の主表面の位置を判定するための距離測定ステップを含む、請求項1から21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記検出される欠陥は、前記ガラスシートの複数の欠陥のうちの第1の欠陥であり、前記複数の欠陥は、少なくとも第2の欠陥をも含み、前記第1の欠陥は、まずステップ(i)、(ii)、および(iii)を実行することによって検出され、次に前記第2の欠陥は、ステップ(i)、(ii)、および(iii)を実行することによって検出され、その後、前記第1の欠陥を検出するためにステップ(iv)および(v)が実行され、続いて前記第2の欠陥を検出するためにステップ(iv)および(v)が実行され、好ましくは、前記第1の欠陥または前記第2の欠陥は、前記画像キャプチャ装置および/または照明源に対して前記ガラスシートを移動させることによって検出される、請求項1から22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の主表面を照明する前記ビームは、光軸を前記ガラスシートの前記第1の主表面から前記画像キャプチャ装置への反射光線と少なくとも共有する、請求項1から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガラスシートは、フロートプロセスを使用して製造され、前記第1の主表面は、前記ガラスシートが形成されたときに溶融スズと接触していない、請求項1から24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記照明源は、ある範囲の波長を放射し、前記ビームは、前記照明源と同じ範囲の波長、または前記照明源に対してより狭い範囲の波長を含む、請求項1から25のいずれか一項に記載の方法。
- フィルタは、前記ビームが前記照明源によって放射される波長範囲と比較してより狭い波長範囲を有するように、前記照明源によって放射される波長範囲をフィルタリングするように位置する、請求項26に記載の方法。
- 前記照明源は、少なくとも1つの発光ダイオード、特に赤外、赤色、緑色、黄色もしくは青色の発光ダイオード、またはタングステンフィラメント電球などの少なくとも1つの白熱光源、または少なくとも1つのレーザー、を備える、請求項1から27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記照明源は、第1の色相を有し、前記第1の画像および/または前記第2の画像は、異なる強度レベルで同じ色相を有する単色画像である、請求項28に記載の方法。
- 前記ビームは、前記照明源からの停止ビームであり、前記停止ビームは、前記照明源と前記ガラスシートの前記第1の主表面との間に位置する少なくとも第1の開口を通過する、請求項1から29のいずれか一項に記載の方法。
- ガラスシートの欠陥の存在を判定するための装置であって、前記ガラスシートは、第1の主表面と反対側の第2の主表面とを有し、前記装置は、第1の焦点を有する収束ビームによって欠陥を含有する前記ガラスシートの前記表面の一部を照明するための照明源と、画像キャプチャ装置が前記欠陥に対して第1の位置にあり第1の平面上に焦点が合っているときに照明された欠陥の第1の画像を取得するための画像キャプチャ装置と、前記画像キャプチャ装置が前記第1の平面上に焦点合わせを維持しながら収束光ビームの焦点を第2の焦点に調整するための調整手段のうちの少なくとも1つと、画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせて第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化するための焦点合わせ手段と、前記画像キャプチャ装置を欠陥に対して第2の位置に移動させる移動手段と、を備える、ガラスシートの欠陥の存在を判定するための装置。
- 前記画像キャプチャ装置が前記第1の平面上に焦点合わせを維持しながら、前記収束ビームの前記焦点を第2の焦点に調整するための調整手段は、レンズ、より好ましくはコンピュータ調整可能レンズを備え、および/または、前記画像キャプチャ装置の焦点を第2の平面上に合わせるための焦点合わせ手段は、第2の平面上に焦点合わせされた画像キャプチャ装置を用いて欠陥を画像化するように、レンズ、より好ましくはコンピュータ調整可能レンズである、請求項31に記載の装置。
- 前記照明源、前記画像キャプチャ装置、および前記画像キャプチャ装置が第1の平面上に焦点合わせを維持しながら収束ビームの焦点を第2の焦点に調整する手段のうちの少なくとも1つを制御するためのコントローラをさらに備える、請求項31または32に記載の装置。
- コンピュータをさらに備え、前記画像キャプチャ装置によって取得された画像は、前記コンピュータにインストールされたソフトウェアによって処理されて前記欠陥に関連するパラメータを判定し、好ましくは、前記パラメータは、欠陥の形状および/または画像内の欠陥を囲むガラスの明るさと比較した画像内の欠陥の輝度および/または画像内の欠陥を囲むガラスの色または色相と比較した画像内の欠陥の色または色相に関連するパラメータである、請求項31から33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記装置は、前記欠陥に対する前記第1の位置から前記欠陥に対する前記第2の位置へ前記画像キャプチャ装置を移動させるための移動手段を備え、さらに、前記移動手段は、測定される前記ガラスシートの前記第1の主表面から延在する法線に平行な方向により近づくか、または測定される前記ガラスシートの前記第1の主表面から遠ざかるように、前記画像キャプチャ装置を移動させ得、および/または前記移動手段は、測定されるガラスシートの第1の欠陥を検出する前記第1の位置から、前記ガラスシートの第2の欠陥を検出する前記第1の欠陥に対する前記第2の位置へ前記画像キャプチャ装置を移動させるように構成される、請求項31から37のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照明源は、発光ダイオードを備え、および/または前記照明源は、前記収束ビームを提供するためのレンズを備え、および/または前記装置は、前記照明源からの前記ビームを測定対象のガラスシートの表面に向けるビームスプリッタを備える、請求項31から35のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照明源は、300nm~10μm、好ましくは300nm~2500nm、より好ましくは300nm~1500nm、さらにより好ましくは300nm~1100nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射を放射する、請求項31から36のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照明源は、380nm~780nmの少なくとも1つの波長を有する電磁放射を含む光を発する、請求項31から37のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照明源は、ある範囲の波長を放射し、前記ビームは、前記照明源と同じ範囲の波長または前記照明源についてより狭い範囲の波長を含む、請求項31から38のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ビームが前記照明源によって放射される波長範囲と比較してより狭い波長範囲を有するように、前記照明源によって放射される波長範囲をフィルタリングするように位置するフィルタを備える、請求項39に記載の装置。
- 前記照明源は、少なくとも1つの発光ダイオード、特に赤外、赤色、緑色、黄色もしくは青色の発光ダイオード、またはタングステンフィラメント電球などの少なくとも1つの白熱光源、または少なくとも1つのレーザーを備える、請求項31から40のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ビームは、停止ビームとなるように前記照明源を停止する開口装置を備える、請求項31から41のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照明源は、前記照明源の有効サイズを増大させる拡散手段を備える、請求項31から42のいずれか一項に記載の装置。
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