JPH08506891A

JPH08506891A - 多重スペクトルで導かれた照明を用いるビデオ検査システム

Info

Publication number: JPH08506891A
Application number: JP6514472A
Authority: JP
Inventors: コクラン，ドン，ダブリュー．; トリナー，ジェイムズ，イー．
Original assignee: Pressco Technology Inc
Current assignee: Pressco Technology Inc
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1996-07-23
Also published as: EP0729572A4; DE69333492T2; DE69333492D1; US5365084A; EP0729572A1; EP1420244A2; AU5801094A; EP0729572B1; EP1420244A3; WO1994014053A1

Abstract

(57)【要約】高速ビデオ検査のための改善された照明システムは、ウェッブ材料（３８）の遅延時間集積検査（ＴＤＩ）に用いられる光放射ダイオードを有する光放射ダイオード（１０）のアレイ（配列）を含む。このアレイの光放射ダイオード（１０）は、連続的な照明を達成するように調節可能であり、また、連続的に移動する標本（単数または複数）の特定のセクション（４２）の映像化（イメージング）を注意深く調節することかできる。異なる波長光の出力を有するＬＥＤまたは多重波長光のＬＥＤが用いられ、変化する色、外形、検出特性を有する表面の迅速かつ信頼性ある検査を可能にする。本システムは、またこはく色の標本の検査を行なうために、このような標本の照明を助けるためのオプションのバックライティング素子（２６）のアレイを有する。

Description

【発明の詳細な説明】多重スペクトルで導かれた照明を用いるビデオ検査システム発明の背景本願は、１９９１年２月２０日に出願されたＴＤＩ検査のための設計された照明システムと題される出願中の通しNo.６５８，０９３の一部継続である。本願は機械観察（ｍａｓｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ）の技術に関し、特に高速でオートメション化されたビデオ検査に関する。本発明は、特に布、紙、マイラー（ｍｙｌａｒ）、金属シート等のような連続的なウェッブ状の材料の自動化されたビデオ検査に適用することかでき、特にこれらに言及して説明される。しかしながら、本発明は、どのような連続的に移動する標本の検査におけるようなより広い応用をも有することが評価される。このような標本は、協同する検査カメラの視野を標本が通過するものであれば、連続的なものでも、個別のものでもよく、また比較的低い照明レベルを用いたシステムであってもよい。機械観察システムは、高速のビデオ検査を達成するために産業界において確立された存在を獲得している。このような機械観察システムは、一般に標本を照明する照明システムと、その標本から反射した光を検知するカメラを有している。このカメラによって受け取られたイメージからデジタル化されたイメージが形成される。このイメージのデータ表示は、次に予め選択された物理特性の観点から該標本の受容性を決定するために用いられる。初期のアレイ（ａｒｒａｙ）ビデオ検査システムは、検査カメラの視野内に含まれる一般に均一な標本の連続的なシーケンスの検査に適応されてきた。これらのシステムは、一つの照明期間を許容するに十分な照明を用いていた。また他の初期のシステムでは、一連のイメージを得るために大型の、通常は平面状の標本の部分に関して漸増するインデックスカメラを用いていた。実質的は製品はウェッブまたはシート状の材料の連続的な流れとして製造される。前述のシステムは、多くの検査については十分なものであるが、早く移動するウェッブ材料の連続的な流れの一貫した詳細な検査イメージを得るための手段を有していない。このような材料の自動検査を達成するための初期の試みは連続的な照明を有するラインスキャンカメラによるものであった。ストロボ照明システムも同様に用いられたか、強い照明時間を要した。従って、ウェッブ材料の連続的な流れの高速で詳細なビデオ検査を許容するシステムが待望されていた。またこれまでの不十分な照明強度でも改善されたイメージ完全性を有し、さらに広範囲の標本に対しても強靭なシステムが待望されていた。最近、カメラの進歩、特に電荷結合装置付（“ＣＣＤ”：ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）カメラは時間遅延集積化（“ＴＤＩ”）技術を有するようになり、このような技術は、米国特許No.４，９２２，３３７および４，９４９，１７２に記載されている。ＴＤＩはＣＣＤアレイを用いており、このアレイでは、連続的なウェッブまたは他の標本の伝搬方向に関して垂直に配列されたＣＣＤ素子の列を有している。連続的な光源は、標本の一般的に直線断面からの光をＣＣＤ素子の列に反射する。結果として得られたデータは、その上に次のＣＣＤアレイ内の平行な素子列にその列かシフトし、標本の同じ断面から反射した次の光フラックスが集積される。従って、標本の一つの断面による低強度の光の影響が繰り返し得られる。結果として集合されたイメージは、実質的にノイズとなる構成成分を平均化し、得られたイメージ内の改善された信号対ノイズ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ）比を与える。これにより、ウエッブ状または他の形状の標本を横切る高い完全性を有する直線イメージの連続系列を得ることができる。上述のＴＤＩ技術は、実質的な改善を与えるものであるが、なおある欠点を有している。さらに慣用的なビデオ検査システムにおいて、ＴＤＩ検査技術は、照明技術よりもむしろ数値制御に集中している。先行技術は、それぞれの線状断面のイメージのある汚染（“ｓｍｅａｒｉｎｇ”）を導く。また、異なるグレードのウェッブまたは全体として異なるウエッブ状の材料が同じシステムを用いて検査されることがしばしば起こる。同様にウェッブ状の材料を用いないシステムにおいては異なる時間に著しく異なる標本に遭遇する場合がある。これらの場合における反射性の相違は補償を要する。これは、典型的には検査アルゴリズムソフトウェアによる補償によって達成される。絶対的な光検知性の限界がＣＣＤに内在するのでこの補償にも限界があり、検知性の限度を越えれば、情報は失われ、補償は不可能になる。同様に通常の照明による照明強度を変えることも可能であるが、白熱光源に内在する色温度のシフトが起こり、蛍光光源を修正するための厳密な周波数または電流のコントロールは困難かつ高価である。さらに最近、光放射（発光）ダイオード技術に関して実質的な進歩がなされた。第１世代の光放射ダイオードは、赤外スペクトルにそれらの出力の高い部分を与えた。これは、これらが組み立てられる半導体の支持体の物理的特性から期待されるものである。それ以後、赤外線よりも高い波長を周波数を有する光を生ずる、異なる半導体の支持体が用いられた。最初の可視ＬＥＤはまず赤色が期待された。異なるＬＥＤ色を形成するために異なる支持体が用いられたが、他の物理的性質が示された。全体の光エネルギーは、次式で示されるプランクの定数による周波数に関することが想起される。Ｅ＝ｈν これは、ＬＥＤがそれらの支配的な応用範囲を有し、そのような応用範囲を見出し続ける可視ディスプレイにおいては末端の関心事であるが、ＬＥＤが照明に用いられる場合には、それはより臨界的でさえある。すなわち、赤以外の周波数が用いられる場合には、検査照明のために入手し、用いられる全体の光エネルギーは周波数の増加により相対的に減少する。さらに電荷結合装置は同様にシリコン内に装入される。従ってそれらの最大の感度はスペクトルの赤外領域内にあり、シリコンの最大スペクトル光の出力に類似する。従って、ＬＥＤを用いた第１世代のビデオ照明には赤外光が用いられていた。第２世代の照明では可視赤色のＬＥＤが用いられた。最近の進歩およびＬＥＤでは、使用可能なエネルギー量を持った他の色が用いられている。さらにＣＣＤ技術の進歩によれば異なる照明スペクトルに対する感度も増加している。本発明は、あらゆる前述の問題点その他を克服した新しい改善されたＴＤＩビデオ検査および光照明システムを創出し、多重または選択可能なカラースペク卜ルを用いた改善された完全度でウェッブ材料またはその他の標本の流れの連続的な検査を行なうことができるビデオ検査システムを提供する。発明の要約改善された（ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ）照明の基礎としてはいくつかの要素がある。これらは照明角度、光強度、光の純度および光スペクトルを含む。これらの要素は、高度の応用の特定の場合に応じた光照射を達成するために変更または調整することかできる。従来、スペクトル面における把握がシステムとしては欠けていた。スペクトルのコントロールは顕著な利益を与えるが、これは他との組み合わせで用いられる場合に増加する。本発明による改善された光照射ビデオ検査システムは、多重スペクトル特性を有するＬＥＤで形成された光放射素子のアレイを含む。このアレイの光放射素子は、一つまたはそれ以上の離れたサブセット内に調整可能に保持されている。該アレイに関して協同する標本の線速度を表す信号がコントローラーに与えられる。該コントローラーは、次いで短い時間光放射素子を選択的に可能にするように機能する。光放射素子のアレイの光は、標本にさらされた後、光検知変換器アレイに伝達され、該アレイの列は連続的なウェッブ材料または他の標本と同調する。本発明の他の特徴によれば、光検知変換器と反対側の標本の側に配置された選択的な複数の光放射素子によって逆ライトが与えられる。本発明の利益の１つは、標本が種々の色または変化する色を有する場合に、シートまたはウェッブ状材料もしくはその他の標本の連続的な流れの詳細な検査を達成するビデオ検査システムを提供することである。本発明の他の利点は、選択された照明スペクトルを用いた検査システムを提供することである。本発明の他の利益は、多重カメラおよび同時照明を用いてシートもしくはウェッブ状材料または他の標本の連続的な流れを検査するためのビデオ検査システムを提供することである。本発明の他の利益は、特定の照明スペクトルによって識別することが出来ない欠点を検査することができる、シートもしくはウェッブ状材料またはその他の標本の連続的な流れの詳細な検査を達成するビデオ検査システムを提供することである。本発明の他の利点は、上述の多重または選択的なスペクトル照明でウェッブ材料の連続した面積の凍結イメージを得ることかできるシステムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、ウェッブ材料の連続的な流れの選択された面積からの多重イメージデータのセットの集積を可能にし、広範囲のウェッブ材料に適合可能なシステムにおいて、前述の多重または選択的なスペクトル照明の相対的に低い光レベルでそれらの改善された高速の詳細なビデオ検査を達成することができるシステムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、離れたイメージの改善された検査のための検査システムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、補捉されたイメージに対して改善された信号対ノイズ比を達成する検査システムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、改善された特性、緊密性、安定性および信頼性を有するライティングを用いた検査システムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、本明細書を読み、かつ理解する上で当業技術者によって明らかになるであろう。図面の簡単な説明本発明は、ある部分および部分の配置において物理的な形態をとることができるが、それらの好ましいまたは代替的な態様は明細書中に詳細に説明され、また添付図面にそれらの一部として説明される。ここで、図１は、光放射ダイオードのアレイを用いるビデオ検査システムを示し、図２は、ウェッブ材料の検査のためのイメージの取得を達成するために配置された３台のカメラの平面図であり、図３は、オプションの２重カメラ検査態様を示し、図４は、ウェッブ材料の連続的に移動する流れを検査するためのシフトタイム対位置のグラフであり、図５は、図１のシステムに用いられる、照明およびＣＣＤサブシステムを示し、図６は、本発明のＴＤＩ工学化照明検査操作のフローチャートを示し、図７は、図１および５に示したライティングアレイの代替態様を示し、図８は、本発明の照明システムに関連して好適に用いられるＬＥＤの多重スペクトル配置を示し、図９は、異なるカラーのＬＥＤおよびそれに感光するカメラを有する異なるカラーのＬＥＤを用いた本発明の検査システムの一部を示し、図１０は、それぞれのおよびグループの素子のコントロールを説明するレンズおよびプリズムシステムを用いた態様を示し、図１１は、それぞれのおよびグループの素子のコントロールを説明する回折格子および多重カラーＬＥＤを用いた態様を示し、図１２は、レンズ間に変化した角度を有する積層ＬＥＤ、オプションのハイブリッド化された通常の光源、および透視コントロールレンズを用いたカメラを有するシステムの種々の変形例を示す。好適な実施例および変形実施例の詳細な説明以下、図面を参照するか、これらの図面は本発明の好適な実施例および変形実施例を示すものであり、本発明を限定するものではない。図１は、巧みに設計されたビデオ検査システムＡを示し、巧みに設計された照明システム、即ち手段Ｂと、データ獲得（acquisltion）システム、即ち手段Ｃと、コンピュータシステム、即ち手段Ｄとを含んでいる。照明システムＢは複数の発光素子１０のアレイによって構成され、好ましくは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体発光素子によって構成されている。有利なことに、発光ダイオードは、高速応答性、長寿命、一貫した光出力を提供できる。現在の固体光発生素子は、赤外から青までの色のものが入手可能であり、それぞれ照明において異なった利点がある。光の波長の選択は、選択された検査によって変化する。照明エネルギーは、Ｅ＝ｈν（Ｅはエネルギー、νは光の周波数、ｈはプランク（Planck）定数）で表され、光の色に比例することを考慮することも価値がある。初期のＬＥＤ検査システムは、この周波数とエネルギーの関係と、短い露光時間の問題を解決するために多量の光を供給する必要があることを考慮して、典型的には赤外線または赤色の素子を採用していた。所定時間に亘ってＴＤＩ積分される安定状態（steady-state）の照明は、照明一回当たりに必要な光を大幅に減少でき、種々の周波数を組み合わせての照明が可能になる。繰り返えし積分される、露光（lighting exposure）／イメージ取込みシーケンスは、出力効率が低いのにも関わらず、緑色、もくしは青色ＬＥＤでさえも使用できるようになる。また、特定の検査においては混合したスペクトルを実施するのが有利である。複数の光周波数の影響により、標本の種々の色を検査できる手段として使用できるだけでなく、立体的情報を提供できる。種々のスベクトルの影響または異常（anomalies）を分離するために、選択されたスペクトルに対して感度を有する複数のカメラを使用するのが好適である。それらは、１つのスペクトルによって照明され、もう１つのものは第２または第３によって照明される。これを達成するためには、選択された電荷結合素子（ＣＣＤ）、アレイ、フィルターもしくはスプリッターを使用することが好適である。好ましい実施例においては、発光ダイオードは、全体として狭いビーム、即ち、発光ダイオードから放射される光の円錐に収束され、その円錐は、全体として選択された角度を有する。しかし、焦点を合わせられたＬＥＤについての同様の効果は、ＬＥＤと標本との間の距離を狭くすれば、幅の広いビームを採用しても得られる。典型的な焦点を合わせられた発光ダイオードは、狭いビーム、または円錐状の光を放射するように機能する弾丸形状のケースを含んでいる。焦点をどれだけにしたら良いか、装置の配置、および照明の角度の選択は、アプリケーションに大きく依存する。従来利用できた焦点の合わせられた発光ダイオードは、比較的広い角度（頂点（vertex）において２０度）、すなわち、その直交中心線から１０度の光束を有する。本発明のシステムでは、ＬＥＤの角度をアプリケーシヨンに大きく依存して選択している。単焦点ＬＥＤは、あるＬＥＤからの光の最大量を狭い領域に集中させることかでき、同時に照明の均一性も維持できる。また、指定された領域においてより高輝度の照明を提供でき、その領域について、輝度とそこを横切る角度の個々を制御可能にし、個々の、グループの、またはサブセットの発光ダイオードの制御可能にする。発光ダイオードには、熱が蓄積してダイオードを形成するＰＮ接合が損傷することを阻止するのに十分な短い持続時間のパルスとして非常に大きな電流が供給される。１〜２００マイクロ秒の範囲の持続時間とすることにより、ＬＥＤにそのような損傷が全く生じないか、ほんの僅かしか生じないようにして大きな電流を供給できる。以下に更に述べるように、この持続時間も、高速で移動する標本のイメージを“凍結”し、標本からイメージを撮影するのに十分な時間であることが分かるであろう。好ましい実施例においては、ＣＣＤアレイ中に２４０本の走査線が設けられている。したかって、標本の各直線断面毎に、２４０個のパルスと２４０開裂の露光（exposure）が積分される。本発明のシステムでは、ＴＤＩの光蓄積特性を考慮して、ダイオード１０の全て全てまたは幾つかを約４μｓｅｃの持続時間で同時に発光させている。しかし、０．１〜１００μｓｅｃの範囲での動作が本システムに関連する利点を最も多く実現する。各ＬＥＤは、上記の持続時間の間において、１ｍＡと５００Ｍａとの間の電流を供給するのが好ましい。７３ｍＡの値が受け入れられることが証明されている。そのようなパルス供給を行うのに適した電源は、十分当業者の理解の範囲内であり、本明細書では説明しない。４μｓｅｃという時間は、ＮＴＳＣビデオ信号のための典型的な水平走査時間に比べて、低いデューティサイクル（ duty cycle）を提供することができて有利であるために選択された。１５．７５ｋｈｚの走査速度は、６３μｓｅｃの水平走査時間を提供する。したかって、４ μｓｅｃのパルスは、４／６３のデューティサイクルを提供する。実際のデューティサイクルについてのこの特定の速度は、特定のアプリケーションにおいて実施される走査速度に比例する。図１の実施例においては、発光ダイオード１０は、ブラケット即ち固定手段１２により、全体として半円筒状のアレイ１６に固定されている。このようなアレイ構造は、長方形の光領域１４に対して全体として均一な照明を提供でき有利である。この構造は、２枚の半球状のプリント配線板の端部に取り付けた可撓性のプリント配線板部によって作るのが好ましい。ＬＥＤはアレイ１６の内側部分に取り付けられており、可能な限り互いに接近して配置し、照明を最大にするとともにそれらの間における遷移（tranSition）を最小にし、これによってより均一な光領域を形成することが好ましい。本実施例ではこの特定の構成を採用しているが、種々の標本を照明するために他の種々のアレイ構造を採用してもよいことは理解されるであろう。角度を持った照明、即ち、１個またはそれ以上のＬＥＤから標本に照射され、１８０度以下の規定された角度で、標本の表面で反射されてカメラに入る照明が、特定の表面の欠陥の検出を改善するために有利である。このようなシステムは、ＣＣＤアレイ内での進行中においてイメージの特徴を維持するために遠近修正レンズ（perspective correcting lens）を設けてもよい。この遠近修正レンズは、垂直でない角度でアレイから標本に光が向かうことを可能にし、そのような向きのために生じる結果を打ち消す。例えば、標本を照明する長方形のアレイからの角度の付いた（垂直でない）光は、台形の照明領域を生じる。また、得られたイメージのビデオレセプター（video receptor）も同様に壊される。非常に反射性の高い材料が検査されている時は、レンズ自体の反射イメージが遠近修正レンズによって除去され、イメージ化されたウエブ（web）内において必要とされる程度の均質性が得られる。また、発光ダイオード１０は、複数のグループ、即ちサブセット２０に分割されていることが好ましい。各サブセット２０の発光ダイオードは、結線２２を介して電源・接続箱２４に接続され、一緒に制御される。発光ダイオードのグループは、関連する標本の選択された領域（subsections）に沿っての輝度制御を行うのに用いるか、選択された角度の照明を提供するための手段を提供する。このような構成により、素子の性能低下または焼き切れをそれを取り巻く素子の出力を増加させることによって補正する能力も提供する。さらに、カメラセンサの任意の所定領域に到達する反射光を減少させる。図１に示されているように、発光ダイオード１０の一部は、バックライトアレイ２６に形成されている。バックライトは、光伝導性（light transmissive）の標本または標本の領域を検査するのに時として有利である。図示の実施例では、バックライトアレイ２６は、全体として平面的に取り付けられている。このような平面的な向き（orientation）は一般的に、バックライトを行うアプリケーションに対しては最も適しているが、他の向きも利用可能である。主アレイ部１６と同様に、バックライトアレイ２６の発光ダイオードも複数のサブセット２８に形成され、電源・接続箱２４に接続されていることが好ましい。これらの接続は、図を簡単にするために図１から省略されている。このようなサブセットの形成は、主アレイ部１６について上記した配置によって得られるものと類似した制御性を提供する。図１には、ディフューザ３０の断而側面図が示されている。ディフューザ３０は、アレイ１６の形状に類似した半円筒形状に形成されるのが有利であり、その内部に置かれている。その任意のディフューザは、各ＬＥＤの間の遷移を滑らかにするよう機能し、これにより、より均一な光領域を提供する。また、図１には、図示された方向に全体として連続的に移動するウエブ材料（ webbing material）の流れの一部３８が示されている。本明細書では、ウエブ材料は、紙、布、シートメタル、プラスチック、積層体等の任意のシート状の材料を参照していることが理解されるであろう。本システムはまた、分離した検査システムにおいて採用するのが有利であることが理解される。しかし、本明細書では説明を簡単にするため、全体として織物（webbing）の環境のみを参照する。コンベヤ駆動装置（図略）はウエブ３８を、光領域１４を通して全体として高速で連続的に移動させる。ウエブの位置は、タコメータ４０等のウエブ位置／速度センサによって測定される。主アレイ部１６の発光ダイオード１０からの光がウエブ３８によって反射される。視野（viewing area）４２から反射した光はカメラ４６のレンズ４４を介して受け人れられる。図の断面図には、１台のカメラだけが描かれているが、下記に示すように、場合によっては複数のカメラを採用するのが有利である。視野４２は、周囲の光、即ち主（または副）の照明アレイ１６（２８）によって提供される光以外の光から可能な限り分離される。図１の実施例では、カメラ４６のレンズ４４は、開口５２を通して光領域１４内に僅かに延びるように取り付けられている。レンズ４４は、カメラ自体によるイメージの間違い（artifacts）を最小にするためゆ“ピンホール”ユニットとして形成されることが好ましい。そのようなレンズの配置は、典型的には直径が１／６インチ以下のレンズである。半円筒形の主アレイ部１６のような対象的なアレイにおいては、一台のカメラが利用される場合、開口部をアレイのほほ中央部に配置するのが好ましく、複数のカメラを採用する実施例では均等な間隔で配置するのが好ましい。本実施例における本発明のシステムはＴＤＩカメラ（ＶＩＳＩＯＮＥＥＲ４０５０、ピッカー・インターナショナル・インク（Picker Int ernational，Inc．）社製造）を採用している。本実施例では、カメラ４６はＣＣＤアレイを含んでいる。ＣＣＤアレイは一般的にＭ×Ｎの光感応性変換器素子の長方形のアレイであることが分かるであろう。ここにおいて、ＭおよびＮは正で零でない整数であり、通常は２の倍数である。本実施例のカメラは、２４４行で各行が６１０個の画素を有するＣＣＤ素子として機能する。図１の配置では、カメラ４６は、各行（row）が、ウエブ４０の移動方向に対してほぼ直角になるように、ウエブ４０に対して方向が決められている。典型的なＣＣＤアレイは、白黒のシステムにおいては、選択された数のグレー・スケール・レベル（gray scale levels）に、カラーのシステムにおいては、原色（pri mary colors）に感応する。一般的に利用可能なＣＣＤカメラは、従来の陰極線管（ＣＲＴ）に関連するラスタ走査に類似した、変換素子の行の個々のアドルス指定ができる。ＣＣＤ素子はまた、積分器としても動作し、所定の時間に亘ってＣＣＤ素子に照射された光の強度を表す電気信号を提供する。ＣＣＤ変換素子は、光強度のデータを記憶する能力も有する。この特性は、光源をストロボ駆動（strobing）またはパルス駆動することによって標本またはその一部の静止イメージを得るのに便利である。このようにしないと、標本が移動する場合、全体として暗い視野となる。カメラ４６は、焦点、回転（planetary）、垂直および水平の特性を制御するための調整システム４８を含んでいるため有利である。センサと検査材料との間の直交性（orthogonality）を維持しなければならない。このような調整は手動、またはデータ通信カメラ同期および制御ラインを介して、デジタルコンピュータシステムＤによって提供される信号に連携して行われる。カメラ４６によって収集されたイメージデータは、ビデオ信号ライン６０を通してデジタルコンピュータシステムＤ、より詳細にはコンピュータ６２に送られる。コンピュータ６２は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、Ｉ／Ｏユニット、および適切なソフトウエアと接続箱２４を含み、ウエブ速度センサ４０を有している。コンピュータ６２は、デジタル化されたイメージデータを許容性を表すデータと比較することによって標本の許容性を決定する。図１の実施例では、１台のカメラのみが見えるが、特定のアプリケーションでは複数のカメラを使用するのが有利である。図２は３台のカメラ４６ａ，４６ｂ，４６ｃが、相互に直線の関係でウエブ材料３８に対して向けられている。各カメラの視野は、提供された標本の全表面の断面に対して直線的に位置合わせされている。このようにカメラを取り付けることにより、比較的広いウエブの断面を包含するのに十分な程度に広げられた視野４２を提供できる。図３はカメラ４６自体が複数のカメラによって構成されている実施例を示す。この実施例では、標本からの光が部分的に銀メッキされた鏡（partially silver edmirror）７０に導かれる。一部はカメラ４６’のレンズ４４’へ直接通過する。光の第２の部分は鏡７２からカメラ４６”のレンズ４４”へ反射される。図３に示すような２台または複数のカメラを設置した構成は、標本の選択された部分について、特別の検査を行うために分解能を増加させるか、光学的なフィルタリングを提供するための手段を提供でき有利である。例えば、検査されているウエブ材料における継ぎ目またはスコアリング（scoring）は、それらの上に特に焦点をあてた第２のカメラ要素の利用により、高度な精査を受けることができる。同様に、別の一部を分析するために、図３において想像線７２’で示すように第３のカメラを設けることも有利である。このような複数カメラ式のビーム・スプリッターの環境のための照明は、望ましい結果や設計が得られない。何故なら、（露光時間が短い場合では）光のスプリットによって必然的に輝度が低下ことから、各カメラへ十分な光を提供するのに必要な強い照明が必要となるためである。特定の応用では、例えば、適宜拡大とクロックスピードを採用し、図２に示すような２台カメラモジュールまたは３台カメラモジュールを複数採用してもよい。図４、図５は、一台または複数のカメラ４６内の電荷結合素子の造作を示すグラフである。図示されたグラフでは、位置が横軸に示され、シフト時間が縦軸に示されている。ＣＣＤに関連した上記の議論から、ＣＣＤの光感応性の変換素子はＭ×Ｎの格子状に配置されている。各行のＣＣＤ素子内のデータは典型的には順次的にアクセスされ、ラスター式に読み込まれる。この特性は、ウエブ標本の表面の複数の直線的断面からの一連の直線走査が完了るすと停止される。ＣＣＤアレイの走査ラインのアクセスは、ウエブ材料３８の速度と同期されていることが有利である。非連続的な照明が選択された場合、一連の照明、即ち光パルスがグラフ中の長方形８０によって表されている。複数のカメラが使用される場合、各カメラの行、即ち走査線は、全てのカメラの間で同期が取られていることが好ましい。また、もし有利であれば、走査ライン当たりに複数のパルスを提供しても均等である。ＣＣＤとウエブとの間の同期は、ウエブの速度、またはＣＣＤの行のインクリメントを制御することによって達成することもできる。好ましい実施例では、ＣＣＤの行のインクリメントは、以下に述べるシフト制御における変化によるウエブ速度の変化に従って変更される。特に図５を参照すると、ＣＣＤアレイ８２の向きが示されている。キーボード、ＣＲＴおよび大容量記憶媒体を有するものとして示され、コンピュータ６２を含むデジタルコンピュータシステムＤは、、センサ４０からウエブ速度を表す信号を受け取る。この情報は、シフトレジスタ９０として示されている行走査選択回路を介して、ＣＣＤアレイ素子８８の行８２の走査を順次行うのに利用される。複数カメラの実施例では、各ＣＣＤアレイ毎に同様の順序動作が行われる。ウエブの進行は連続的に監視され、行選択回路９０によって作られる時間がそれによって変更される。図４のグラフは、ウエブ速度に従った変化とシフト時間を示す。図６を参照して、本発明によるＴＤＩ照明プロセスの動作を示すフローチャートを説明する。動作は開始ステップ１００から始まり、Ｉ／Ｏステップ１０２に移行する。ステップ１０２では、ウエブ速度を表すデータがタコメータ５０から得られる。ステップ１０４では、シフトレジスタ、即ちＣＣＤカメラのレジスタをステップ１０２で得たウエブ速度を表す速度データと同期させるためにウエブ速度データが利用される。ステップ１０６では、ＬＥＤの単一または複数のアレイが、短い持続時間、上記したように本実施例では約４μｓｅｃの間パルス駆動される。ウエブ速度との同期により、その持続期間は、前のシフト動作が完了した時点となるようにタイミングが取られており、これにより、不鮮明（smearing ）になるのを最小限にしている。また、このステップに関連して光の輝度を変更することもできる。ステップ１０８では、デジタルコンピュータは、シフトレジスタ９０のシフトを指令し、ＣＣＤアレイ８２の行かレジスタ９２に向かって進行するようにする。従って、この時、以前の行８６Ｎの内容が、ステップ１１０においてレジスタ９２に送られる。そして、このデータは、ステップ１１２においてイメージプロセッサ９４を介してデジタルコンピュータシステムＤに送られる。この段階で、標本の許容性を検定するためデータに対しての好適な計算が行われる。ステップ１１４では、照明強度調整データを受入れ、ステップ１１６における輝度についての選択的制御を可能にする。検査の完了後、ステップ１１６からステップ１１８に移行して動作を終了すか、ステップ１０２に戻って検査を継続する。図７は、図１および５に示したプライマリーアレイ１６の他の態様を示す。この実施例においては、プライマリーアレイ１６’は一連の平面的な長方形の部分１６ａ’−１６ｄ’および第一および第二の平面端部１６ｅ’と１６ｆ’からなる。図１と５に示される半円状のアレイの場合のように、アレイ１６’はウェブ材料３８’に向かう緊密に充填したＬＥＤ群を包含する。この態様は通常の平面的プリント回路基板材料からアレイ１６’を製作するのに有利である。それにもかかわらず、この方位は、ウェブ材料３８’の部分を含む照明領域１４’にわたって実質的に均一の照明を提供する。長方形の個々の部分は、半球状のアレイを有利に近接させる程度に応じて増やしたりできることが理解されるであろう。さらにアレイフォーマットを用いることもできるが、これはウェブ材料の性質や寸法、および希望する質の照明を提供するために必要な照明の角度や強度によって決まる。たとえば、半球状の「ティファニー」スタイル等が利用される。セレクタを変更したＣＣＤ構造によって、複数のカメラや移動カメラを用いることなく、連続して動くウェブ材料の単一の線状のサブセクションを多数読み取ることが達成できるシステムを提供する。多数の獲得によって達成されるデータで検査することによって信頼性のおけるデータが得られる。また、ＣＣＤのサブセクションに特異的な照明を適切な角度と強度で当てることが有利であろう。図１によって補足しながら図８を参照すると、これにおいては多スペクトル照明が行われている。図中、第一の特定の波長レンジを有する複数のＬＥＤ１１６、および第一の波長とは異なる、一括して第二の波長レンジを有するものとする複数のＬＥＤ１１８を提供することによって複数の照明割当を得ることができる。アレイ１０’におけるＬＥＤ群１１６、１８８を例示として示す。アレイ１０ ’は単色のアレイに対する代替的な態様となるものであって本発明ビデオ検査システムＡに関連して、とりわけアレイ２０やバックライティングアレイ２８に関連して用いられる。図８のアレイ１０’の態様におけるＬＥＤ群１１６と１１８の配列は、赤色と琥珀色の両方のスペクトルを提供する。現在、７００−９００ミリカンデラ／ワットの光出力を有する琥珀色のＬＥＤが入手可能である。以下の記述からより一層明らかになろうが、多スペクトルから得られる有用性と利点は、ＬＥＤのどのような組み合わせからも達成できるものであるとはいえ、従来ある今日のＬＥＤ及びＣＣＤ成分に関しては、特に赤色と琥珀色の組み合わせが検査のためには好適である。上述のように、特に短時間に高電流が提供される場合には、従来、赤色ＬＥＤからの顕著な光出力が利用可能であった。より近年になって比較的高出力のＬＥＤのスペクトルも、顕著な光エネルギーの出力を維持しつつオレンジ色から琥珀色にかけての波長へと進んできた。琥珀色を第二の成分波長として選択したが、これは比較的高エネルギー出力と赤色からのはっきりした隔たりとのバランスからみて実用性のために選択したものであって、以下の記述から良く理解されるであろう。図８に示す構成は、スタガリングＬＥＤによって達成されるコンパクトな物理的アレイ配列を提供する。これは１２２と１２４によって示され、行２４のＬＥＤの視野計は行２２の隣り合ったＬＥＤの視野計との間の領域に延在し、またこの逆にもなる。このコンパクトな順列によってアレイ表面の単位面積当たりの光出力が最大となる。アレイ１０’の構造は、赤色ＬＥＤ群１１６と琥珀色ＬＥＤ群１１８を同数含むものとして描かれている。特定の多色検査のための色選択は高度にアプリケーションに依存するため、スペクトル間の相対強度も同様にアプリケーション次第である。すなわち、相対的スペクトル強度の間の補償は、ベースとなる照明を提供するアレイのＬＥＤ群によって提供される一以上のスペクトルと、特定のスペクトルとの間の割合を変えることによって好適に調整することができる。もちろんベースとなる照明はＬＥＤを選択することによって変更可能であり、また電流駆動レベルないし「オン」時間を変えることによっても変更可能である。ＬＥＤは顕著に低い出力を有するのではないか、あるいはカメラの琥珀色光に対する感度が低いのではないかという予測がなされるかもしれない。この問題は、赤色のＬＥＤ群に対して琥珀色のＬＥＤ群の数を比例的に多く用いること、琥珀色のＬＥＤ群への高電流、ないしは琥珀色のＬＥＤ群における「オン」時間を延長すること、を単独でまたは組み合わせてこの差異の間のバランスをとることによって好適に処理される。従前のＬＥＤ−ベースのビデオ検査照明システムにおいて用いられてきた赤色光等の単色光は素晴らしい結果をもたらすものではあるが、多色光の利用によって得られる次のような利点も注目される。第一に、種々の標本に適用可能なビデオ検査システムが望まれる点である。しかしなから、このことは種々の変化する色を有する標本を検査するのに充分適応自在な検査システムであることを要求する。しかし、標本の色によって特定の周波数からの照明による検査は制限を加えられたり、あるいは検査が無価値にされてしまう。さらに代替用の光の周波数は、他の標本と共に用いるとそれ自身影響を受けてしまう可能性がある。本発明は、多数の光周波数によって選択的に照明するシステムを提供することによってこの問題を解決するものである。付加的に、多周波数の検査照明は、次の利点を提供する。すなわち、ある標本特性は、標本全体を一時に照明したり検査したりすることを困難にしたり不可能にする。例えば凹型の標本の検査は、凹型でない部分とは異なった角度、方位、配置、色のために独自の照明を要求するであろう。伝統的には、そのような場合の検査は複数の検査ステーションの前に多数のパスを設けるかあるいは単一の検査ステーション上でのパスの繰り返しによって処理していた。多パス検査システムには幾つかの欠点がある。すなわち、まず付加的なハードウェアが必要とされ、これらは重複した、ないしはダブった検査ステーションとなる。単一のシステムによる多数回の検査は、処理上付加的な材料を要し、総検査時間を延長する。さらに多数回検査の個々の検査の結果を正しい対象と統合し、標本の検査的確性を正確に決定しなければならない。このように付加的な情報の操作、コミュニケーション、および処理が必要となる。この事はもちろん、構造的にも計算に当たってもコスト増野結果をもたらす最後に、検査システムは、時には既に存在する製造ラインに組み込まれなければならないこともある。したがってこれまで用いられていなかったビデオ検査に対して容易に付加できるラインスペースの大きさには制限がある場合がある。図９は、アレイ１０’の一部をビデオ検査システムＡとコンピュータシステムないし手段Ｄの充分なセグメントと共に示すものであって、上述の態様に対する一変形例の詳細を示す。更に、ディフューザー３０の一部、電源・接続箱２４’ の変形例も示されている。また、図９には、アレイ１０’のＬＥＤ群と、電源・接続箱２４’のあいだの二つの選択可能な内部接続が示されている。各ＬＥＤへの接地ないし共通接続は、図を見やすくするため省略してある。１３０および１３２で示す内部接続の一方あるいは両方が適切に実施される。１３０で示す部分は、ＬＥＤ群の個々に対する、あるいは小さな下位グループに対する直接ＬＥＤコントロールであって、電源・接続箱２４’からの指令による。１３２で表される部分はバンクＬＥＤコントロールを示す。１３０は各ＬＥＤないしＬＥＤ群の下位グループに対するグルーピング１３４に対するユニークなコントロールラインを提供する。図に示すバンクＬＥＤコントロールにおいて、赤や琥珀色のＬＥＤ群のグループ、あるいはその下位グループは、それぞれ単一のライン１３８またはライン１４０を経由するコントローラである。直接ＬＥＤコントロール部１３０の内部接続は、照明の場所、明るさ、およびスペクトルに関する照明の注文生産化を可能とする。しかしながらこの場合、コントロールライン１３４が示すように、コントロールの複雑さ及びコントロールラインの複雑さが問題となる。ＬＥＤバンクコントロール１３２のコントロールと配線は逆に比較的単純なままである。しかし単色の制御が要求されることによって、１３０で示される部分の空間的な、スペクトル上の、および強度上のフレキシビリティーが犠牲になる。もちろん、多数のＬＥＤを単一かつアレイ幅のコントロールに使用して、単一で均一な多色光パルスによって全アレイにパルスやストロボを与えることも可能であることがわかるであろう。多色光によって照明された標本は、反射光（正面からの光の場合）あるいは透過光（バックライトの場合）、または一スペクトルあるいは複数のスペクトルをもたらす。そのような光は、図９の態様においては、カメラ４６’および４６” で示す第一及び第二のビデオ受信機で受け止められる。好ましい態様においては、これらのカメラは上述のカメラ４６に類似のものである。しかしながらカメラ４６’には、赤と記された選択された波長をフィルターするようになされた第一のフィルター１４４が固定されている。このフィルター１４４は、カメラ４６’ によって露光される前の標本から反射光を遮る。したがってカメラ４６’は、カメラの感光性素子が露光される前に赤色光がフィルターされることによって、第一義的には、ＬＥＤ群１１８からの琥珀色光によって照らしだされた検査領域に対して感受性を有するのである。カメラ４６’の場合と同様に、カメラ４６”にも琥珀色のフィルター１４６が固定されている。カメラ４６’におけると同様、ＬＥＤ１１８の照明によって識別可能な欠陥は、露光の前琥珀色スペクトルかフィルターされることによってカメラ４６”から識別可能である。好ましい実施態様として再度琥珀色と赤色が示されてはいるが、適切な数のカメラ／フィルターの組み合わせが提供されるかぎり、二個以上のＬＥＤの様々な組み合わせが可能であることが理解されるであろう。ここで光のスペクトルや照明の選択は各アプリケーシヨンによって変わるものであることを強調しておく。図１０は、図１０の構造の変形部分を示す。ＬＥＤ群１０’のコントロールに対する特定の内部接続は、図９に関連して記述したのと類似したものであることが理解されるであろう。図９の態様ではフィルターを使用しているが、図１０の態様におけるスペクトル分離はレンズ１５０とプリズム１５２によって達成される。レンズ１５０は標本に暴露された後の光を集めプリズム１５２に通す。プリズム１５２は、良く知られたプリズムの特性である多色光の空間的分離を行う機能を有するものであることが分かるであろう。プリズムを使用することによる利点としては、分光が相対屈折率によって達成されるため、フィルターによる場合よりも光強度の損失が少ないことが挙げられる。図１１は幾つかの選択可能な構成を有する他の態様に係るものである。第一に、これはレンズ１５０’と回折格子１５４の組み合わせによってスペクトル分離を行うものである。１５４のような回折格子は、スリット系を通過する光の回折特性を利用することによって、図１０のプリズムの機能に類似したスペクトル分離を達成する物であることが理解されるであろう。図１０においては、第一及び第二のカメラ４６’、４６”は格子１５４によって決まるスペクトル変位にしたがって空間的に分離される。図１１には、ＬＥＤ群のアレイ１０”が示されている。アレイ１０”のＬＥＤ群１５８は、各々多スペクトル性である。現在、多数の色を提供できるＬＥＤが入手可能である。典型的には、ＬＥＤへの第一の信号は第一の色を命令し、ＬＥＤへの第二の信号は第二の色を命令する。図９と同様、さらに改変された電源・接続箱２４”と第一のＬＥＤ部１６２、および同接続箱２４”と第二のＬＥＤ部１６４’との二つの内部接続を示す。ここでもまた内部接続の一方あるいは両方が適切に実施される。第一の部分１６２は各ＬＥＤと電源・接続箱２４”の間に二つの内部接続を提供する。このようにしてアレイ中の種々のＬＥＤ１５８が位置および／または色によって選択的に活性化されるであろう。図９の部分１３４と同様、電源・接続箱２４”を使用する結果の複雑さおよびコネクター１６８を経由する内部接続の複雑さには兼ね合いが必要である。また、第二の部分１６４は、図９の部分１３２におけるバンクコントロールと同様のバンクコントロールを提供する。ライン１６８は、各ＬＥＤの第一の色、すなわち図中緑色、のバンクコントロールを提供するのが好適である。同様にライン１７０は各ＬＥＤに関連する第二の色、すなわち図中赤色、のバンクコントロールを提供する。図１１の複合ＬＥＤ群はレンズ／回折格子の組み合わせを有するものであるか、フィルターを用いる手法、プリズムを用いる手法、および回折格子を用いる手法がいずれも交換可能に行いうるものであることが理解されるであろう。図１２においては、本発明システムに対する付加的な修正が描かれている。本図においては、照明は幾つかの光源からなされる。固体ＬＥＤ照明が第一の環状リングアレイ２００および第二の環状リングアレイ２０２からなされる。リング２００は見やすいように切り欠き図で示す。この図において、第一のリングアレイ２００は、選択されたレンジ、例えば琥珀色、の波長を提供するように選択される。アレイ２０２のＬＥＤ群は第二のスペクトルレンジ、例えば赤色、を提供するように選択される。したかって、図１２は構造物とした、もしくは工学的な照明に関して付加的な例を示すものである。これはアングル、強度、および照明構成体のスペクトル成分を表明するものである。さきの各図と同様、特定のアプリケーションにおいては、様々なＬＥＤ群の組み合わせがスペクトルおよび相対量の双方の面からアレイ２００や２０２の中で、あるいはアレイ２００と２０２との間に必要とされる可能性があることが理解されるであろう。図１２は、付加的な照明の例を示すものでもある。従来の光源を補足的光発生器として使用することが好ましい。そのような従来の照明は、白熱光、蛍光、ハロゲン、あるいは不活性なキセノンガス、またはその他の類似の不活性な非固体接合光などの間欠ストロボ光によって得ることが好ましい。これらの従来の光源は多スペクトル照明を提供するものである。よって本態様は、任意にフィルター２１０を備えてもよく、これによって従来の光源２０６から発散する好ましくない波長の光をなくすることができる。アレイ２００と２０２のそれぞれからの光は、従来の光源２０６からの光と同様、２１２でまとめて示す照明領域、あるいは視野領域に向かう。従来の照明の構成においては、カメラ、より特定的にはカメラのレンズ、が光源内のある場所に配置されていた。例えばリング２００や２０２の中央である。典型的には、カメラは、そのレンズ軸が標本の移動方向Ｔに直交する方向Ｎに沿うように載置される。この相対的方向性によって標本像が歪まないイメージとして得られる。もちろん透過性の標本のときにはカメラのレンズが標本の反対側に位置されてよいことは当然である。カメラやレンズと光源との間のこのような相対位置に関する問題は、特に高度に反射性の標本や鏡のような標本を観察する時に特に有害なものとなる。そのような標本の場合にはカメラレンズのイメージ自身が照明イメージに関する実質的なアーティファクトとなる。遠近コントロールレンズは、標本に対する相対的な軸のずれに起因する遠近ゆがみに対抗するためのよく規定された光学特性を提供する。このような遠近コントロールレンズを一括して２１６で示す。レンズ２１６は標本の方向Ｔに関して非直交的に保持される。レンズ２１６と照明との位置関係は、Ｔに対する光の入射角ＩがＴに対する光の反射角Ｒと等しくなるようにレンズ２１６を載置する。図中、単一のレンズを示したが、上述の実施例と同様、多数のカメラやフィルターも有利に用いることができる。見やすくするために本図においては省略してある。本図は、電源・接続箱２４”をも示す。これは、アレイ２００と２０２、および従来の光源２０６のコントロールを示すためである。本発明を好ましい態様およびこれに変わりうる態様に関連して記述してきた。本明細書を読めば各種の修正や変更が想起されることは明らかであろう。そのような修正や変更は、添付の特許請求の範囲の各請求項に記載の範囲およびその等価物の範囲に含まれるものであるかぎりすべて本発明の範囲に含まれるものであることを意図するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９４年４月２８日【補正内容】補正された請求の範囲（１９９４年４月２８日に国際事務局によって受理された。元の請求項１、２２、２４は削除され、元の請求項２、７、８、１０、１９、２５、２９は補正され、残りの請求項は変更されなかった。請求項１−３１はあらためて番号が付け直され、新しい請求項３２−３９が加えられた（１０頁）。）１．複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域に配置された協同する標本を照射するように該第１のアレイを確保するように適合された第１の保持手段と、第１および第２の波長からなる選択光を有する検査光を発生するように該第１のアレイに電流を選択的に与える手段と、協同する標本に光を照射後、該検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段とを有する改善されたビデオ検査照明システム。２．ビデオ受容手段は、それぞれ第１および第２のイメージに入る第１および第２の波長量の検査光を隔離するための分離手段を有する、請求項１の改善されたビデオ検査照明システム。３．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、かつ分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前の検査光を遮るように配置され、第１の選択された波長を濾波するように適合された第１のフィルターと、第２のビデオセンサに晒される前に検査光を遮るように配置された、第１の選択された波長とは異なる選択された波長を濾波するように適合された第２のフィルターを有する、請求項２の改善されたビデオ検査照明システム。４．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置されたプリズムを有する、請求項２の改善されたビデオ検査照明システム。５．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、かつ該分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置された回折格子を有する、請求項２の改善されたビデオ検査照明システム。６．第１のアレイは、第１の波長量の光を与える第１の複数のダイオード、第２の波長量の光を与える第２の複数のダイオードを有する、請求項１の改善されたビデオ検査照明システム。７．複数の多重スペクトルダイオードを有し、複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本を照明するように第１のアレイを確保するように適合された第１の保持手段と、該第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生ずるように第１のアレイに電流を選択的に供給する手段とを有する、改善されたビデオ検査照明システム。８．第１のアレイの光放射ダイオードは可視光発生装置からなる、請求項２の改善されたビデオ検査照明システム。９．複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本を照明するように第１のアレイを確保するように適合された第１の保持手段と、該第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生ずるように第１のアレイに電流を選択的に供給する手段と、選択された走査期間にわたって第１のアレイに関して協同する標本の線状変位の変位信号を受け入れる手段と、協同する標本の複数の一般的に線状のセクションのそれぞれが光放射ダイオードによって複数回照明されるように、該変位信号に従って走査期間中に該光放射ダイオードに電流パルスを選択的に与える調節手段等を有する、改善されたビデオ検査照明システム。１０．協同する標本に晒した後の検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段をさらに有する、請求項９の改善されたビデオ検査照明システム。１１．ビデオ受容手段は、それぞれ第１および第２のイメージに入る第１および第２の波長量の検査光を隔離するための分離手段を有する、請求項１０の改善さたビデオ検査照明システム。１２．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、かつ分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前の検査光を遮るように配置され、第１の選択された波長を濾過するように適合された第１のフィルターと、第２のビデオセンサに晒される前に検査光を遮るように配置された、少なくとも第１の選択された波長とは異なる少なくとも選択された波長を濾過するように適合された第２のフィルターを有する、請求項１１の改善されたビデオ検査照明システム。１３．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置されたプリズムを有する、請求項１１の改善されたビデオ検査照明システム。１４．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、かつ該分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置された回折格子を有する、請求項１１の改善されたビデオ検査照明システム。１５．第１のアレイは、第１の波長量の光を与える第１の複数のダイオード、第２の波長量の光を与える第２の複数のダイオードを有する、請求項９の改善されたビデオ検査照明システム。１６．第１のアレイは複数の多重スペクトルダイオードを有する、請求項９の改善されたビデオ検査照明システム。１７．第１のアレイの光放射ダイオードは可視光発生装置からなる、請求項１２の改善されたビデオ検査照明システム。１８．複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイに電流パルスを選択的に与える工程であって、該工程は第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生成するように該第１のアレイに電流を選択的に供給する工程と、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本に第１のアレイの光を照明する工程と、該アレイに関して協同する標本の線状変位の変位信号を受け入れる工程と、該変位信号に従って電流パルスを与えるように該電流パルスを選択的に与える工程等を有する、多重波長ビデオ検査標本照明の方法。１９．該照明を特定のスペクトル含有量で与えるように電流パルスを選択的に供給する工程をさらに有する、請求項１８の多重波長ビデオ検査標本の照明方法。２０．特定の持続時間該照明を与えるように電流パルスを選択的に供給する工程をさらに有する、請求項１９の多重波長ビデオ検査方法。２１．選択的に供給する工程が、可視光からなる検査光を生成するように第１アレイに電流を選択的に供給する工程を含む、請求項２０の方法。２２．少なくとも１つの選択された波長範囲の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、複数の第２の波長の照明を与えるように適合された、少なくとも１つの通常のランプから形成された第２の光源と、該第１アレイの照明領域内に配置された協同する標本を照射するように第１アレイおよび第２の光源を保持するように適合された第１の保持手段と、第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生成するように第１アレイに電流を選択的に供給する手段と、協同する標本に光を照射後、該検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段とをさらに有する改善されたビデオ検査照明システム。２３．第１のイメージに入る検査光の第１および第２の波長、および第２のイメージに入る複数の第２の波長の少なくとも１つの波長を隔離する分離手段を含む、請求項２２の改善されたビデオ検査照明システム。２４．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、かつ分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前の検査光を遮るように配置され、第１の選択された波長を濾過するように適合された第１のフィルターと、第２のビデオセンサに晒される前に検査光を遮るように配置された、第１の選択された波長とは異なる選択された波長を濾過するように適合された第２のフィルターを有する、請求項２３の改善されたビデオ検査照明システム。２５．第１のアレイの光放射ダイオードは可視光発生装置からなる、請求項２４の改善されたビデオ検査照明システム。２６．少なくとも１つの選択された波長範囲の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本を照明するように該第１のアレイを保持するように適合された第１の保持手段と、少なくとも該第１の波長からなる選択された光を有する検査光を生成するように該第１のアレイに電流を選択的に供給する手段と、協同する標本に晒した後の検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段と、関連して協同する標本の移動方向に対して非直交するように該ビデオ受容手段を保持する手段と、照明領域に向けてその視野を有する透視調節レンズを有するビデオ受容手段とを有する、改善されたビデオ検査照明システム。２７．光放射ダイオードの第１のアレイは、少なくとも１つの選択された第２波長範囲の照明を与える手段を有し、該第１のアレイに電流を選択的に与える手段は、該第２波長からなる選択された光を有する検査光を生成するようにそれに選択的に電流を与える手段を有する、請求項２６の改善されたビデオ検査照明システム。２８．ビデオ受容手段は、第１および第２のイメージ内にそれぞれ第１および第２の波長範囲の光を隔離する分離手段を有する、請求項２７の改善されたビデオ検査照明システム。２９．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、該分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前に該検査光を遮るように配置された、第１の選択された波長を濾波するように適合された第１のフィルターと、該２のビデオセンサに晒される前に該検査光を遮るように配置された、該第１の選択された波長と異なる選択された波長を瀘波するように適合された第２のフィルターとを有する、請求項２８の改善されたビデオ検査照明システム。３０．選択された走査期間にわたって第１のアレイに関して協同する標本の線状変位の変位信号を受け入れる手段と、協同する標本の複数の一般的に線状のセクションのそれぞれが光放射ダイオードによって複数回照明されるように、該変位信号に従って走査期間中に該光放射ダイオードに電流パルスを選択的に与える調節手段等をさらに有する、請求項２９の改善されたビデオ検査照明システム。３１．第１のアレイの光放射ダイオードは、可視光生成装置からなる、請求項３０の改善されたビデオ検査照明システム。３２．光放射ダイオードの第１のアレイは、可視スペクトル内で選択された複数の波長量の１つおよび可視スペクトル内の選択された複数の波長の他の１つを与える手段を含む、請求項１の改善されたビデオ検査システム。３３．可視スペクトル内の選択された波長量が赤外である請求項３２の改善されたビデオ検査システム。３４．可視スペクトル内の選択された波長量が紫外である請求項３２の改善されたビデオ検査システム。３５．協同する標本に晒した後の検査光を受け入れるように適合されたビデオ受容手段をさらに有し、該ビデオ受容手段はそれぞれ第１および第２のイメージ内に検査光の第１および第２の波長量を隔離するための分離手段を有している、請求項３２の改善されたビデオ検査システム。３６．光放射ダイオードの最初のアレイは可視スペクトル内の複数の選択された波長量を与える手段を有している、請求項１の改善されたビデオ検査システム。３７．可視スペクトル内の選択された波長量が赤外である、請求項３６の改善されたビデオ検査システム。３８．可視スペクトル内の選択された波長量が紫外である、請求項３７の改善されたビデオ検査システム。３９．協同する標本に晒された後の検査光を受け入れるように適合されたビデオ受容手段をさらに有し、該ビデオ受容手段は、それぞれ第１および第２のイメージ内に検査光の第１および第２の波長量を隔離するための分離手段を有する、請求項３６の改善されたビデオ検査システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ０，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＫ，ＵＡ

Claims

【特許請求の範囲】１．複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域に配置された協同する標本を照射するように該第１のアレイを確保するように適合された第１の保持手段と、第１および第２の波長からなる選択光を有する検査光を発生するように該第１のアレイに電流を選択的に与える手段とを有する、改善されたビデオ検査照明システム。２．協同する標本に光を照射後、該検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段をさらに有する請求項１の改善されたビデオ検査照明システム。３．ビデオ受容手段は、それぞれ第１および第２のイメージに入る第１および第２の波長量の検査光を隔離するための分離手段を有する、請求項２の改善されたビデオ検査照明システム。４．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、かつ分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前の検査光を遮るように配置され、第１の選択された波長を濾波するように適合された第１のフィルターと、第２のビデオセンサに晒される前に検査光を遮るように配置された、第１の選択された波長とは異なる選択された波長を濾波するように適合された第２のフィルターを有する、請求項３の改善されたビデオ検査照明システム。５．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置されたプリズムを有する、請求項３の改善されたビデオ検査照明システム。６．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、かつ該分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置された回折格子を有する、請求項３の改善されたビデオ検査照明システム。７．第１のアレイは、第１の波長量の光を与える第１の複数のダイオード、第２の波長量の光を与える第２の複数のダイオードを有する、請求項１の改善されたビデオ検査照明システム。８．第１のアレイは複数の多重スペクトルダイオードを有する、請求項１の改善されたビデオ検査照明システム。９．第１のアレイの光放射ダイオードは可視光発生装置からなる、請求項３の改善されたビデオ検査照明システム。１０．複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本を照明するように第１のアレイを確保するように適合された第１の保持手段と、該第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生ずるように第１のアレイに電流を選択的に供給する手段と、選択された走査期間にわたって第１のアレイに関して協同する標本の線状変位の変位信号を受け入れる手段と、協同する標本の複数の一般的に線状のセクションのそれぞれが光放射ダイオードによって複数回照明されるように、該変位信号に従って走査期間中に該光放射ダイオードに電流パルスを選択的に与える調節手段とを有する、改善されたビデオ検査照明システム。１１．協同する標本に晒した後の検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段をさらに有する、請求項１０の改善されたビデオ検査照明システム。１２．ビデオ受容手段は、それぞれ第１および第２のイメージに入る第１および第２の波長量の検査光を隔離するための分離手段を有する、請求項１１の改善さたビデオ検査照明システム。１３．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、かつ分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前の検査光を遮るように配置され、第１の選択された波長を濾過するように適合された第１のフィルターと、第２のビデオセンサに晒される前に検査光を遮るように配置された、少なくとも第１の選択された波長とは異なる少なくとも選択された波長を濾過するように適合された第２のフィルターを有する、請求項１２の改善されたビデオ検査照明システム。１４．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置されたプリズムを有する、請求項１２の改善されたビデオ検査照明システム。１５．ビデオ受容手段は、第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサを有し、かつ該分離手段は、該第１および第２の間隔をおいて分離されたビデオセンサに晒す前の検査光を遮るように配置された回折格子を有する、請求項１２の改善されたビデオ検査照明システム。１６．第１のアレイは、第１の波長量の光を与える第１の複数のダイオード、第２の波長量の光を与える第２の複数のダイオードを有する、請求項１０の改善されたビデオ検査照明システム。１７．第１のアレイは複数の多重スペクトルダイオードを有する、請求項１０の改善されたビデオ検査照明システム。１８．第１のアレイの光放射ダイオードは可視光発生装置からなる、請求項１３の改善されたビデオ検査照明システム。１９．複数の選択された波長量の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイに電流パルスを選択的に与える工程であって、該工程は第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生成するように該第１のアレイに電流を選択的に供給する工程と、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本に第１のアレイの光を照明する工程とを有する、多重波長ビデオ検査標本の照明方法。２０．該照明を特定のスペクトル含有量で与えるように電流パルスを選択的に供給する工程をさらに有する、請求項１９の多重波長ビデオ検査標本の照明方法。２１．特定の持続時間該照明を与えるように電流パルスを選択的に供給する工程をさらに有する、請求項２０の多重波長ビデオ検査方法。２２．アレイに関して協同する標本の線状変位の変位信号を受け入れる工程と、該変位信号に従って電流パルスを与えるように選択的に電流パルスを与える工程とをさらに有する、請求項１９の多重波長ビデオ検査方法。２３．選択的に供給する工程が、可視光からなる検査光を生成するように第１アレイに電流を選択的に供給する工程を含む、請求項２１の方法。２４．少なくとも１つの選択された波長範囲の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、複数の第２の波長の照明を与えるように適合された、少なくとも１つの通常のランプから形成された第２の光源と、該第１アレイの照明領域内に配置された協同する標本を照射するように第１アレイおよび第２の光源を保持するように適合された第１の保持手段と、第１および第２の波長からなる選択された光を有する検査光を生成するように第１アレイに電流を選択的に供給する手段とを有する、改善されたビデオ検査照明システム。２５．協同する標本に光を照射後、該検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段をさらに有する請求項２４の改善されたビデオ検査照明システム。２６．第１のイメージに入る検査光の第１およひ第２の波長、および第２のイメージに入る複数の第２の波長の少なくとも１つの波長を隔離する分離手段を含む、請求項２５の改善されたビデオ検査照明システム。２７．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、かつ分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前の検査光を遮るように配置され、第１の選択された波長を濾過するように適合された第１のフィルターと、第２のビデオセンサに晒される前に検査光を遮るように配置された、第１の選択された波長とは異なる選択された波長を濾過するように適合された第２のフィルターを有する、請求項２６の改善されたビデオ検査照明システム。２８．第１のアレイの光放射ダイオードは可視光発生装置からなる、請求項２７の改善されたビデオ検査照明システム。２９．少なくとも１つの選択された波長範囲の照明を与えるように適合された光放射ダイオードの第１のアレイと、該第１のアレイの照明領域内に配置された協同する標本を照明するように該第１のアレイを保持するように適合された第１の保持手段と、少なくとも該第１の波長からなる選択された光を有する検査光を生成するように該第１のアレイに電流を選択的に供給する手段と、協同する標本に晒した後の検査光を受容するように適合されたビデオ受容手段と、関連して協同する標本の移動方向に対して非直交するように該ビデオ受容手段を保持する手段と、照明領域に向けてその視野を有する透視調節レンズを有するビデオ受容手段とを有する、改善されたビデオ検査照明システム。３０．光放射ダイオードの第１のアレイは、少なくとも１つの選択された第２波長範囲の照明を与える手段を有し、該第１のアレイに電流を選択的に与える手段は、該第２波長からなる選択された光を有する検査光を生成するようにそれに選択的に電流を与える手段を有する、請求項２９の改善されたビデオ検査照明システム。３１．ビデオ受容手段は、第１および第２のイメージ内にそれぞれ第１および第２の波長範囲の光を隔離する分離手段を有する、請求項３０の改善されたビデオ検査照明システム。３２．ビデオ受容手段は、第１および第２のビデオセンサを有し、該分離手段は、第１のビデオセンサに晒される前に該検査光を遮るように配置された、第１の選択された波長を濾波するように適合された第１のフィルターと、該２のビデオセンサに晒される前に該検査光を遮るように配置された、該第１の選択された波長と異なる選択された波長を瀘波するように適合された第２のフィルターとを有する、請求項３１の改善されたビデオ検査照明システム。３３．選択された走査期間にわたって第１のアレイに関して協同する標本の線状変位の変位信号を受け入れる手段と、協同する標本の複数の一般的に線状のセクションのそれぞれが光放射ダイオードによって複数回照明されるように、該変位信号に従って走査期間中に該光放射ダイオードに電流パルスを選択的に与える調節手段等をさらに有する、請求項３２の改善されたビデオ検査照明システム。３４．第１のアレイの光放射ダイオードは、可視光生成装置からなる、請求項３３の改善されたビデオ検査照明システム。