TW468043B - Stereo vision inspection system for transparent media - Google Patents

Description

1： 6 8 0 4 3 五、發明說明（1) 發明節，圊 本發明有關於一種無接觸檢查系統，用於偵檢及認定在 透明媒體内之缺陷’特別是在透明媒體内由於光學性質的 光的轉向及透通缺陷。該系統準備用在一連續生產線上以 生產線速度操作’俾以偵檢並定出多樣型式的缺陷的位 置’多樣型式缺陷，包括在各種的、包括平直和彎曲玻璃 ί内的透明媒體中的氣泡、刮痕、裂_、摻雜物、以及其 ==陷本發明尤其準備使用立體視覺來認定在透明媒體 厚度中缺陷的位置。 發明背景

在！明媒體的製作過程中，必須要能檢査透明媒體的缺 陷。廷種缺陷可以是刮痕、氣泡、缺口、斑點、以及其它 廣泛不同的缺陷。可是’光是偵檢缺陷是不夠的，因為透 明媒體的製造者，需要明瞭該缺陷是否為無關緊要；例 如’在本質上’情屬輕微因而顧客可以接受；抑或是重要 的缺陷，以致該透明媒體將不能符合顧客所訂的規格。

利用人眼來檢查透明媒體，並認定出具有缺陷的透明媒 體物tm來，&疋可行的。此外，利用目視檢查，也可能認 定缺陷所在位置及可能的型式。可是，因為在執行目視檢 查時所涉及的時間和費用，以及這種方法的極限，使得目 視檢查是不為接受^較為妥當的，是在生產過程中要能以 生，速度在線上檢查，因此缺陷可予迅速認定在傳達生產 人員知曉，並（或）能以有效的方式，將有缺陷的透明媒體 物’即刻快速地和品質檢驗合格件隔離。

第5頁 4 6 8 0 4 3 五、發明說明（2) 已經有多種 含雷射的光學 平薄板方面的 需要一小f-光 度。這就給了 有彎曲度的場 學性質的陰極 太小的話*要 非常困難的。 發明摘要 現在已經發 立體視覺技術 的轉向，進行 因此，本發 測在一透明媒 包含： 兩於檢驗玻璃薄板的方法發展出來，使用包 技術。雖然雷射在偵檢平直的或主要是玻璃 缺陷，可能是非常有效，雷射光的成像光學 闌，也就是，一大孔徑及因此的小視場深 雷射光有效性的限制’特別是在玻璃或物品 合。這種彎曲物品的例子，就是要有良好光 射線管（CRT)的面板。如果成像光學的場深 聚焦在一彎曲物品的表面上來偵檢缺陷，是 現一種裝置和方法’在一透明媒體中，使用 ，對於各種缺陷，特別是由於光學性質的光 偵檢、認定、及定位。 明的f方面在提供一種裝置，用以偵檢及量 體中，由於光學性質的光轉向及透通缺陷， 照明源； 學記錄器 c) 一第二光學記錄器 a ) —延伸的 b) —第一光 d )用於該照 傳送該透明媒體之裝置 該第一及第 記錄來自該透 該第二光學 明延伸源與該第一及第二光學記錄器之間， 础夕跋置； 脑 < 一 二光學記錄器係設置成相對立的兩銳角， 明媒體上一共同位置的影像； 却.鎞器上附裝有兩個=- 以

第6頁 463043 五、發明說明（3) 射照明光源係成間隔分開的關係指向該一共同位置照射， 以致由該透明媒體的表面所漫射的雷射光，為該第一光學 記錄器所記錄。 在一本發明較佳的具體實例中，該第一及第二光學記錄 器，係經配置適於在該透明媒體上從一第一位置移動到一 第二位置。 本發明的另一方面在提供一種方法，用於债檢和量測在 一透明媒體中由於光學性質的光的轉向及透通缺陷，在裝 置中包含： a) —延伸的照明源； b) —第一光學記錄器； c) 一第二光學記錄器； d) 用於該照明延伸源與該第一及第二光學記錄器之間， 傳送該透明媒體之裝置； 該第一及第二光學記錄器係設置成相對立的兩銳角，以 記錄來自該透明媒體上一共同位置的影像； 該第二光學記錄器上附裝有兩個雷射照明光源，該兩雷 射照明光源係成間隔分開的關係指向該一共同位置照射， 以致由該透明媒體所漫射的雷射光為該第一光學記錄器所 記錄； 該方法包含在該照明延伸源與該兩光學記錄器之間，傳 送一透明媒體的物件； 用該照明延伸源及該雷射照明，照明該透明媒體； 用各該光學記錄器記錄該透明媒體的影像，包括記錄在

468043 五、發明說明（4) '~~~ 該共同位置由透明媒體相對的上表面和下表面所漫射的 射照明；及 ' = 決定該缺陷在透明媒體内的位置。 對圖式的簡略説明 - 本發明係以圖式中所示的具體實例為例加以說明，圖 中： ' 圖1為本發明裝置的一概要圖； 圖2為使用圖1裝置所記錄的影像的概要圖； 圖3為本發明裝置之一具體實例的概要端視圖； 圖4為圖3裝置之一概要透視圖； 圖5為本發明裝置之一具體實例的概要側視 有兩套光學記錄器 圖6為一組用於偵檢缺陷的裝置之概要圊； 圖7為在圖6裳置中所獲得之一影像概要圖。 發明之詳細說明 本發明係指向於檢驗多樣型式的透明媒體的光學缺陷。 ，明媒體的型式的例子，包括玻璃和塑膠在内。舉例來 說，玻璃可以是平板玻璃（如浮法螭及淬火玻璃）、成 璃板（如彎曲玻璃）、疊層玻璃（如擋風玻璃）及模 (如陰極射線管’_、以及透鏡料。塑膠可 ^ :膠，如檢眼鏡透鏡胚件及其它幫曲結構；也 彎•曲 直的透明塑膠板。本發明也可用在其它 = 直的透明媒體的檢查》 t 坡璃製造的技術是眾所周知的。

舉例來說，可先將玻璃 PS?

第8頁 4 6 8 0^3 ____ 五、發明說明（5) 轉變成熔融狀態，然後灌鑄進模型内或熔融的錫金屬上， 因此可以獲得一平滑表面的玻璃。然而，灌鑄的玻璃可能 致命多的缺陷，包括：汽泡、塵埃、石子、錫滴扭曲、 以及其它缺陷。這些缺陷，有的可能是因進給到製程中的 原料而發生；有些缺陷則因製作處理問題而起，包括不正 確的溫度或其它處理參數以及裝置的老化，特別是烘乾爐 或其它用以加熱玻璃的裝置。 在玻璃澆鑄及割切之後，接著將玻璃轉送到玻璃物品製

作者手中，作特殊的終極用途的處理。譬如，在汽車工業 中’該玻璃物品可能是車輛的窗門破嶂7此時，製作者會 把玻璃做成特別的大小和形狀，準備好玻璃的圓角邊緣， 在玻璃上需要的位置切割洞孔’在坡噂上刻印標記或其它 文字’及另行將已切割玻璃處理成一套預定的規格。儘管 操作的過程中是多麼小心’這多樣性的步驟還是會有產生 缺口、裂縫、刮痕、和其它缺陷機會，致使玻璃不能為顧 客所接受。製造者必須有摘知缺陷的能力，並把符合規格 的玻璃板和不合規格的隔離。在其它的具體實例中，坡璃 是平坦的平板玻璃’用於汽車工業以外的終端用途。 一些可能出現在平板玻璃中的缺陷的例子，包括：汽 (即玻璃中大體呈圓形的氣體内含物）、大氣泡（即長形的 氣泡）、種子（即小氣泡）、塵埃、線碩、貝屑（即從破螭主 體分裂出來的小片玻璃）、石子、纖維（即嵌在玻璃或積声 中極細的線狀外來物）、孔口（即小裂蜓，通常出現在切： 玻璃的角隅處）、凹坑或扎洞（即小空穴：）、以及其它織 〇,

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B Q 4 五、發明說明（6) 陷。 換個方向來說，玻璃可以是彎油的或已成形的玻璃。這 種彎曲玻璃可能打算用在汽車工業，但也可能打算用在其 它終端用途β例如，玻璃可以用在電視或電腦的陰極射線 管（CRT)的面板。這種玻璃通常是灌注進—模型中鑄作。 這種玻璃必需符合玻璃物品製造者的特別規格’並最後要 符合終端用戶（亦即電視或電腦的購用者）的需求條件。可 能發生在彎曲玻璃（例如CRT玻璃）中的缺陷的例子包括： 刮痕、坑洞（即開口大氣泡）、長形大氣泡、繩索或黏滯細 帶、冷玻璃、石子、以及熱壓力缺陷。 須請了解的一點，在某些情況下，玻璃可以成為層疊的 或淬火的玻瑀、或其它的玻璃，以給與玻璃強度、防碎、 或其它性質□用於製成這種玻璃的處理過程，可能會增加 玻璃平板中潛在的缺陷。 雖然前面已就玻璃的板料或物品，加以說明’該板料或 物品可用透明塑膠，或玻璃以外的其它透明媒體來製作。 在透明塑膠或其它透明媒體中的缺陷，也許是和在破螭中 所發現的相同或是不同，例如，因製作所用的並最後製作 成物品的塑膠成分而發生的缺陷。後者的缺陷包括：凝 膠、塵埃、汽泡、應力線、表面現象等等。 圖1顯示一本發明的裝置1，用於立體視覺檢驗一透明媒 體2的概要圖。透明媒體2係在輥子（圖中未示）上運送通過 裝置1。一缺陷3成一氣泡形式顯示在透明媒體2内。 裂置1具有照明器4，後者為一分佈照明光源。所示照明

第10頁 4 6 8 0 4 3 五、發明說明（7) 裝置係在透明裝置2的下面。光學記錄器5和6顯示係在透 明媒體2上不同於照明器4的一面。光學記錄器5和6是延時 集成（TDI)器件，此處可稱之為照像機。光學記錄器5和6 均與軸線7成一銳角，分立在軸線7的兩側。光學記錄器5 的視場由直線8A及8B標示，而同樣地，光學記錄器6的視 場由直線9A及9B標示。於是，光學記錄器5和6具有一共同 觀察區’位在透明媒體2上的點丨〇和點丨丨之間。 在光學&己錄器6上裝有第一雷射丨2和第二雷射13。第一 雷射12放射雷射光束14而第二雷射13放射雷射光束15。雷 射光束14和1 5指向透明媒體2照射，而以一間隔分開的關 奋，與運輸媒體2在光學記錄器5和6的共同觀察區（亦即， 點1 0和點11之間）相交。 ” 操=時，透明媒體2在輥子（未示）上介於照明器4和光學 記錄器5和6之間傳送，並由來自照明器4的光所照亮。光 學記錄器5和6收錄來自透明媒體2的影像，包括有缺陷3的 所在，如果該缺陷是在光學記錄器所觀察的範圍之内時。 此外，光學記錄器5記錄從透明媒體2的上表面和下表面漫 射的雷射光14和15，如交點16A-16D所示β 光學圮錄器4及6的位置，和雷射光14和15所在位置一 樣因此，父點16A_16D在透明媒體2兩表面上的位置可以 決定，這就可提供關於透明媒體2厚度的資訊。此外，缺 陷3的影像可由光學記錄器5和光學記錄器6所收錄。於 是，缺陷3在透明媒體2的厚度之内的位置可以決定。 一由光學記錄器5所接收的影.像代表圖形，顯示於圖2

468043 五、發明說明（8) 中。影像22和23代表來自透明媒體2的下表面的漫射，為 圖1中交點16C和1βΑ。影像2〇和21代表來自透明媒體2的上 表面的漫射，為圖i中交點16D和16B。影像22和23較比大 於影像20和21 ’因為上表面為透明媒體2的拋光外表面， 亦即幾乎無漫射；然而，下表面則為有輕微擴散的内表 面。影像24代表缺陷3，是與從照明器4經過透明媒體2所 傳送來的光的基準線25比較，作為光的損失由光學記錄 5收錄而得。 、 圖3顯不本發明的裝置的一具體實例的端視圖。裝置3〇 具有多個輥子31 ，圖中出只顯示其中之一個。輥子31運送 透明媒體32 ,後者在圖中以一陰極射線管的面板的形式顯 示。照明器33設於輥子31的底下，並使其適合於發光穿過 輥子31及透明媒體3 2。 光學記錄器33和34，以照像機的形式，設在量測頭37 上。在光學記錄器34上，附設有雷射35和36。光學記錄器 33和34，對於在它們中間的一轴線，係豎立成相對立的兩 個銳角姿態。 两 曰！測頭37具有馬達38，後者係藉助聯接器4〇附接在導螺 桿39。馬達38係使其適合於在一垂直方向（如箭號以所示） 上驅動量測頭37。導螺桿39係藉助輥子螺帽42的旋運叙 使量測㈣…運動得以實現。馬達44係使其=在 ί If向驅動量測頭37，如箭號45所示方向。馬達44透過 皮^46及導軌47 ’使量測頭37的運動可以實現。 量測頭37在垂直方向上的運動’其主要目的在讓照相機

第12頁 4 6 8 0 4 3___ __ 五、發明說明（9) 可以對焦在受檢驗的透明媒體上。尤其，照相機的南度可 以调節’以便容納在輥子31上運送的不同高度的透明媒 體。量測頭3 7在水平方向上的運動，目的在讓照相機可以 橫越透明媒體32的寬度來找出缺陷的位置。在這個具體例 中’打算將本文所提及的立體觀察系統，和另一可以在透 明媒體32内認定缺陷的存在和位置的檢查系統’聯合使 用。該立體觀察系統於是會藉量測頭3 7的移動而被使用 到’以使光學記錄器33和34都朝向透明媒體32内缺陷之所 在。這樣，缺陷的性質’尤其是缺陷究竟是一表面缺陷、 抑或是一在透明媒體體質之内的缺陷，就可予以決定了。 境索43是藉馬達38來控制光學記錄器33和34的位置。 絕對位移傳感器48提供回饋到電子組件，後者係用以控 制量測頭37的位置。 圖4顯示圖3装置的一透視圖。透明媒體32是在多個輥子 31上運送，俾在照明器33 面通過。量測頭37利用馬達 38可以在垂直方向上移動馬達44在水平方向移動， 如前所述。皮帶46是靠輪齒@，轉動而移動。 圖5顯示一本發明的立體^系統的侧視圖，其中檢驗 時採用兩個或二元的立體觀察單元。在裝置5〇中，照明器 33A和33B係設在多個輥子31的下面，該輥子將透明媒體 運送通過裝置50。所示的透明媒體32係成陰極射線管面 的形式。 的一個）的光學記 ，第二光學記錄 一附有兩個雷射52(圊5中只顯示其中 錄器51係附接在第一量測頭5 3上。當然

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^1. (η 8 〇Α2.---- 五、發明説明（10) ' ' 1 1 — 器，/如前述，可以和光學記錄器51聯用，但未顯示在 5中。量測頭在前面已加說明。 一附苹兩，雷射55(只顯示了 一個）的光學記錄器，係 附接在第二量測頭56上。第二量測頭56也會有二第二光學 記錄器，未圖示。 如前所述，每一量測頭53和56，可在水平及垂直方向上 移動。該水平方向係橫交於透明媒體32的移動方向。各量 測頭53和56的移動’通常是彼此互不關連的。例如，當— 帶有已知缺陷的運輸媒體順著親子3 1轉送時，一量測頭可 能受指使而移動，致使能觀測到第一缺陷，而另一量測頤 町受指使移動以觀測第二缺陷。然而，兩量測頭可以指向 同一個，陷，譬如，為了要獲得較高的缺陷的解析度。使 闱兩個量測頭是本發明的一較佳具體實例，因為該檢查系 統用途較多’並且能夠以生產線的速度來審查多數個缺 陷。 此處所述的立體觀察檢查系統，可以和觀察區檢查系統 及暗視（dark view)檢查系統中之一，或兩者兼取，聯合 ' 使用。這些系統完整的組合顯示於圖6中。 圖6顯示一觀察區檢查系統，概括以6 〇標示，與一暗視 檢查系統，概括以70標示，及一立體（觀察）檢查系統，相 拉以80標示，排成一列。 j 觀察區檢查系統60具有照明器61，後者宜備有如62所標 糸的分佈照明。一糸列輕子6 3係設以移動一透明媒體6 & ^ 過該觀察區檢查系統。所示透明媒體64成一陰極射線管

第14頁 6 8 0 4 3 五、發明說明一 一 ' --- 風的形式；這是受檢驗透明媒體中之一較佳的形式。 以己錄器（例如一照相機）65，設在輥子63的底下，用 對自；明媒體64的影像。可以設置多個透鏡來幫助 + “'、距，並將光線指引到光學記錄器6 5。光學 會緊焦在透明媒體64的上表面6… 先學記錄⑽ 系^ In也顯示暗視檢查系統7〇，該系統較宜與觀察區檢查 糸統60成連續設置，而最宜與觀察區檢查系統6〇同用該— ::的輥子63。同樣，立體檢查系統8〇，宜與觀察區檢查 糸統60及暗視檢查系統7〇兩者，設置成一排並成一系列了 好使用同一套的輥子63。連續運送一透明媒體64是报 垔要的，如此可使透明媒體64在兩個檢查系 =…如此處料，較佳的操作方法是將；=

JKMI 序傳迗通過該等系統，並利用電腦軟體找出缺陷的 並加以認定。 暗視檢查系統7 0具有光源71 ,提供分佈式照明，除孔閤 72處例外。*源71、孔闌72、及第一透鏡73，係設 殼體74内，該上殼體74最好塗敷一層黑色吸光表層，以降 低或消除反射。下殼體75具有第二透鏡76及光學記錄器 77。下殼體75最好也塗敷一層黑色吸光表層。 要提請了解的，此處所說的立體檢查系統，可以與觀察 區檢查系統和一暗視檢查系統中之一或兩者，聯合使用’。、 如果三個系統全部排成一系列使用，該觀察區檢查系統應 設置在該系列的第一順位，主要在將待認定的缺陷之所在 測出。該暗視檢查系統通常設置在該系列的第二順位，主

第15頁 468043 — —___ _ _ 五 '發明說明（12) 要是因為它能識別由於光學性質的光的轉向及透通缺陷， 並測出其所在位置。該立體檢查系統通常會設在該系列中 的第三順位’主要因為它能測出缺陷在一透明媒體中的深 度。 . 立體檢查系統8 0 ’前面已加說明。照明器81提供分佈的 照明’且係設在滾柱6 3的下方。有兩量測頭8 2和8 3設在透 明媒體6 4的上方。量測頭8 2具有先學記錄器8 4和8 5，而光 學記錄器84具有雷射86和87。光學記錄器84和85，係設置 成和在它們之間的軸線成銳角的姿態，並將焦點集中在一 共同位置上。從雷射86及87來的雷射光被觀察及記錄。同 樣，量測頭83具有光學記錄器88和89，而光學記錄器88具 有雷射9 0和91。 ' » 操作時，一透明媒體64被傳送進觀察區檢查系統6〇内。 該透明媒體64的一影像，為光學記錄器65所記錄。光學記 錄器6 5所記錄的影像將包括透明媒體的邊緣，後者於是， 在後續操作步驟中，用來找出觀測到和檢查到的任何缺 陷。 、 將透明媒體6 4保持在相同的輥子上及相同的朝向上，使 得結合由光學記錄器65和77所獲得的影像、以提供一透明 媒體64的Ϊ合影像，成為可能。此外，該複合影像係用來 快速遣送里測頭8 2和8 3前往檢查缺陷。 α在二m系統中，該系統為同未決美國專利申請案第 主題且藉引述併入本文，光是從光源71，透過透鏡

第16頁 468043 五'發明說明（13) · " --------- 、=媒體64及第二透鏡76，傳送到光學記錄器77的平 的安排以及孔闌72的出現於光源71上，使

Hi: ΐ學記錄器77所記錄。代…，光學記錄器 丨己錄下孔闌72的影像，亦即，實際上沒有光的存在。然 如果有一由於光學性質的光轉向及透明的缺陷 透明媒體64中，光會因該缺陷而轉向進入由光學記錄 所收錄的區域。這一種影像可在透明媒體 卩 動時予以探知。 你视于b3上移 觀察區檢查系統和暗視檢查系統的組合，可以 體來決定缺陷的位置。一複合影像的例子顯示於圖7 人 該影像是透明媒體64的上表面66的影像，該透明。 邊緣95也予顯示。邊緣95提供測定缺陷96和97的位番的 考點。缺陷9 6為一由於光學性質的光轉向及透通缺的參 會由暗視光學記錄器77觀測。這一種缺陷可能另外陷&’將 區光學記錄器65來觀測。缺陷97為一不透明的缺陷由觀察 即，一片固體物質，像是一粒砂，可以由光學二。亦 77兩者來觀測和定位。 、、器6 5和 一如在圖7中所示的複合影像，被用來指引立體檢杳 統的量測頭的移動。缺陷9 5和9 6的坐標已知而透明软一系 的行進速度也已知。因而，一缺陷的到達立體撿杳/體64 察區域的時間，可以預言，特別是利用電腦軟體^糸統觀 檢查系統的量測頭於是能按需要向後、向前及（或立體 向下移動’以記錄缺陷的影像。 °上、 由光學記錄器所獲影像的性質和特徵，包括缺 、阳疋否由

第17頁 4 6 8 04 3 五、發明說明（14) 一個或兩個光 來源的資訊。 格，並有助於 供來另外的資 度。很有可能 除缺陷，而獲 所有光學記 及分析所收錄 訊，以調諧及 論。 有多種的觀 體是一平板透 (Adam Weiss 的檢査系統， 1 998 年 1〇 月 30 本發明提供 統使用光學器 照明技巧，而 體上，包括玻 在本發明的 像分析法具有 也提供可以偵 泡、碎屑、斑 媒體中缺陷的 學記錄器所觀測，提供 這種資訊有助於決定該 認定缺陷的源和成因D 訊’特別是關於缺陷的 ’藉拋光或打磨透明媒 得一符合產品規格的透 錄器都要連接到一具有 的影像，並用關於透明 結合該等影像。影像的 察區檢查系統可以使用 明媒體，觀察區檢查系 )與亞力山大歐博寧（A1 發表於加拿大專利申請 列案，該系統使用雷射 一破璃檢查系統，有自 材及一電腦觀察系統。 非一雷射系統。該系統 璃和塑膠。 較佳具體實例中，該檢 特殊的偵檢極限，低至 檢及區分廣泛多樣的缺 點以及其它缺陷的能力 位置、型式、及大小的 了關於缺陷的型式和 透明媒體是否符合規 該立體檢查系統還提 深度和透明媒體的厚 體的表面，就可以去 明媒體樣品。 軟體的電腦，以記錄 媒體移動的速率的_資 分析，前面已有討 。例如，如果透明媒 統可能是亞當懷斯 exandre Obotnine) 第 2, 252, 308 號， 以替代分佈照明。 動的能力，而且該系 該系統利用一組寬廣 可用於多種的透明媒 查系統提供一高等影 3 # m (微米）；同時 陷，包括：刮痕、氣 ，以及可以認定透明 能力。該系統有能力

第18頁 4 6 8 04 3 五、發明說明（15) 在高速度下操作，例如，高至L3米/秒，或更高的生產線 速度。此外’本發明的暗視方法可以使用一延時集成 (TDI)照相機’在實質上，提升了敏感度而降低了光源的 功率需求。因此，該檢查統可以列入許多的製程中來使 用 該系統 面、通 色，同 較佳具 螢幕， 以用來 可以使 外，圖 色代表 陷或剔 上「按 。缺陷 ，像是 該系統 點要說 用以： 轉送壓 圍内的 標記在 使者介 立等特 在一 者介面 圓形可 專等。 # °此 可以綠 表大缺 何圖標 及位置 污染物 4 1視 有一 將備置 藉中繼 有用範 訊，並 的軟體’可使其具有一便於使用的選單圖形 過/不通過規格的變更、以及新式模型的設 時也具有系統的自動轉換與校正的特色。 體實例中，用到一附帶缺陷地圖的標準使用 含有代表各種型式缺陷的色彩圖標。例如： 代表氣泡、方形代表碎屑、三角形代表刮痕 圖標按缺陷在玻璃板中實際的x、y座標顯 標可以色碼來代表缺陷的大小，例如：圖標 小缺陷、以黃色代表中等缺陷、@以紅色代 除件。還#，軟體可以設成使用人可以在任 鍵」來設置缺陷的特性，包括型式、大小、 的3-D觀察化及繪圖也是可能的。去除表面 塵埃及水份，可以或不可以由系統提出報 特定應用而定。 明的，電子硬體要與偵檢系統連接◊此硬 控制偵檢系統，自收集系統收集像素資訊， 縮資訊，俾便進一步處理僅有關於玻璃板 資訊，並藉應用多基準閥值預先處理像素 各個不同強度基準間的轉變。可以採用一專

五、發明說明（16) 用外圍處理板（PPB)，藉助軟體以進一步處理資訊。處理 過的資訊於是，為形象化及控制目的，可傳送到一計量主 電酿去’ 一如此處所討論者。 偵檢系統可設定成，可以認出一指示透明媒體内有缺陷 存在的照明閥值。該閥值可以設定在幾個基準上，其代表 受測透明媒體中的缺陷為不可接受者，但不指認會通過規 格的缺陷。其它資訊’例如，噪音或光強度的改變，凡是 其不至於引起該光強度通過一閥值者，可以不顧。通過閥 值的變遷，可顯示在一電腦顯示管上。 該透明媒體在裝置内的位置並不重要，只要設置在光束厂, 寬度範圍之内即可。還有，本發明的方法，能夠用在透明 媒體的彎曲物品，包括CRT面板。可以採用電腦軟體’俾 能更精確地顯示出彎曲透明媒體内缺陷之所在。 該裝置較宜在略高於大氣壓力的空氣壓力下操作’以使 裝置中有輕柔的向外的空氣氣流，以阻止塵埃敉子的被帶 進該裝置中。此外，空氣在裝置内的循環，巧通過至少一 個HEPA(咼效率微粒子空氣）遽清器，也可通過電子；慮/皮 器，而空氣則經常予以更換，例如，每5分鐘換’次。重 要的在消除塵埃粒子，至少維持塵埃粒子於最小量’因透 鏡通常是在照相機的視場深度範圍内，而在透鎳上的塵埃p 粒子會被覺察而轉譯為缺陷。 延時集成技術可以用在偵檢及分析已形成的真已彳貞得的 缺陷上。 本發明提供一種用於檢查透明媒體的多功能的裝置和方

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4 6 8 0 4 3 五、發明說明C17) 法，其有能力同時認定缺陷的廣泛的型式、大小、和位 置，而且不僅可識別不合產品規格的透明媒體，還可幫助 認定缺陷的成因。 元件符號說明 1…裝置 2…透明媒體

4 昭 明 器 5 6 ·· 光 學 記 錄 器 7 ·· •軸線 8A 、8B λ 9Α 9Β * 直線 10 '11 … 點 12 '13 … 雷 射 14 '15 … 雷 射 光束 16A-1 6D •.交} % 2 0 、21 22 23、24…影像 25 …基 準 線 3 0 …裝 置 31 …輥 子 3 2 …透 明 媒 體 33 、34 ·· 光 學 記 錄 器 3 5 '36 … 雷 射 37 …量 測 頭 38 …馬 達 39 …導 螺 桿 40 …聯 接 器 41 …箭 號 42 …輥 子 螺 帽 43 …鐵 索 44 …馬 達 45 …箭 號 46 …皮 帶 47 …導 軌 48 …移 位 傳 感 器 49 …輪 齒 5 0 …裝 置 5 1 …光 學 記 錄 器 5 2 …雷 射 53 …量 測 頭 54 …光 學 記 錄 器 55 …雷 射 56 …量 測 頭 6 0 …觀 察 區 檢 查 系 統 6 2 …分 佈 Β召 * Ό 明

O:\65\65008.ptd 第21頁 zl· 6 8 0 4-3 五、發明說明（18) 6 3…I昆子 6 5 ..光學記錄器 7 0…暗視檢查系統 7 2…孔闌 74…上殼體 7 6…透鏡 8 0…立體檢查系統 8 2、83…量測頭 8 6、87…雷射 64…透明媒體 6 6…媒體上表面 7 1…光源 73…第一透鏡 75…下殼體 77…光學記錄器 8 1…照明器 84、85…光學記錄器 88、89…光學記錄器 90、91…雷射 95…邊緣 9 6、9 7…缺陷

第22頁 4 6 8 04 3 圊式簡單說明 O:\65\65008.ptd 第23頁

Claims (1)

1. 4 6 8 0 4 3 六、申請專利範圍 1. 一種甩於偵檢及認定在一透明媒體中缺陷之裝置，包 括： a) —延伸的照明源； b) —第一光學記錄器； c) 一第二光學記錄器； d) 用在該照明延伸源與該第一及第二光學記錄器之 間，傳送該透明媒體之裝置； 該第一及第二光學記錄器係設置，以記錄來自該透明 媒體上一共同位置相對立的兩銳角的影像； 該第二光學記錄器上附裝有兩個雷射照明光源，該兩 雷射照明光源係成間隔分開的關係指向該一共同位置照 射，以致由該透明媒體的諸表面所漫射的雷射光，為該第 一光學記錄器所記錄。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一及第二光 學記錄器，係經配置適於在該透明媒體上從一第一位置移 動到一第二位置。 3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中缺陷所在位置已 決定。 4. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之裝置，其中該第 一及第二光學記錄器係經配置適於朝向及離開該透明媒體 而移動。 5. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之裝置，其中該第 一及第二光學記錄器係附接在一可移動式量測頭上。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中至少有兩個可移

   O:\65\65008.ptd 第24頁 468043 六、申請專利範圍 動式量測頭，各可移動式量測頭具有第一及第二光學記錄 器，1各可移動式量測頭之可移動與另一可移動式量測 頭，彼此毫無相干。 7. 如申請專利範圍第1 - 3項中任一項之裝置，其中該系 統另外包含軟體，用以決定在透明媒體的板料中由於光學 性質的光的轉向與透通缺陷的位置、型式、及大小。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該系統另外具有 記錄在透明媒體的板料中由於光學性質的光的轉向與透通 缺陷的位置、型式、及大小的裝置；視情況可包括一顯示 器或一缺陷地圖，特別是顯示在發幕上的缺陷地圖。 9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光源為一分佈 光源。 1 0.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該透明媒體為玻 璃。 1 1.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該透明媒體為塑 膠。 1 2. —種用於偵檢及量測在一在裝置中透明媒體由於光 學性質的光的轉向及透通缺陷之方法，該裝置： a) —延伸的照明源； b) —第一光學記錄器； c) 一第二光學記錄器； d) 用於該照明延伸源與該第一及第二光學記錄器之 間，傳送該透明媒體之裝置； 該第一及第二光學記錄器係設置以記錄來自該透明媒

   O:\65\650O8.ptd 第25頁 4 6 8 043 六、申請專利範圍 體上一共同位置相對立的兩銳角的影像； 該第二光學記錄器上附裝有兩個雷射照明光源，該兩 雷射照明光源係成間隔分開的關係指向該一共同位置照 射，以致由該透明媒體所漫射的雷射光，為該第一光學記 錄器所記錄； 該方法包含在該照明延伸源與該兩光學記錄器之間， 傳送一透明媒體的物品； 用該照明延伸源及該雷射照明，照明該透明媒體； 用各該光學記錄器記錄該透明媒體的影像，包括記錄 在該共同位置由透明媒體上相對的上表面和下表面所漫射 的雷射照明；及 決定該缺陷在透明媒體内的位置。 13.如申請專利範圍第12項之方法，其中缺陷為由於光 學性質的光的轉向及透通缺陷。 1 4.如申請專利範圍第1項之裝置，其中偵檢和識別包括 大小的量測。 1 5.如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該光的轉向記 錄係用電腦軟體分析。 1 6.如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該軟體能決定 透明媒體中由於光學性質的光的轉向及透通缺陷的位置、 型式、及大小。 1 7.如申請專利範圍第1 5項之方法，其中可偵測小至3微 米大小之缺陷。 1 8.如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該透明媒體為

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   O:\65\65008.ptd 第27頁 4 68 0 4 3 六、申請專利範圍 2 7.如申請專利範圍第2 4項之裝置，其中一暗視檢查系 統及一立體檢查系統，成一序列，使用同一裝置來運送透 明媒體。 2 8. —種用於偵檢及認定在一透明媒體中缺陷之裝置， 包括： a) 延伸長度及寬度的光源，每一光源提供一光柱； b) 傳送該透媒體通過該光柱的裝置； c) 一與一第一光源有關之和第一光學記錄器一與一第 二光源有關之第二光學記錄器；該第二光源具有一孔闌與 一透鏡系統，形成一從該光源射出的光柱，並聚集該光於 一平面上；一透鏡系統將該光闌的一影像聚焦在該平面 上；該第二光學記錄器設在該像點上；及 d) —與兩個光學記錄器有關之第三光源，該兩光學記 錄器之一具有兩個雷射光源；該兩光學記錄器係配置成適 合於獲得一立體影像；該立體影像包含漫射的雷射光在 内。 2 9 .如申請專利範圍第2 8項之裝置，其中該系統另外包 含軟體，用以決定在透明媒體的板料中由於光學性質的光 的轉向及透通缺陷的位置、型式、及大小。 3 0 .如申請專利範圍第2 9項之裝置，其中該系統另外具 有裝置，用以記錄在透明媒體中的缺陷的位置、型式、和 大小；視情況可包括一顯示器或一缺陷地圖。 3 1 .如申請專利範圍第3 0項之裝置，其中該缺陷地圖係 顯示在螢幕上。

   O:\65\6500S.ptd 第28頁 468043 六、申請專利範圍 3 2 .如申請專利範圍第2 9之裝置，其經配置成適合於認 定在透明媒體中由於光學性質的光的轉向及透通缺陷。 3 3. —種用於偵檢及認定在一透明媒體中缺陷之方法， 包括： a) 傳送該透明媒體通過延伸長度和寬度的第一及第二 光源，每一光源提供一根光柱； b) 將來自第一光源的光柱聚合在一第一光學記錄器， 並將來自第二光源的光柱聚合在一第二光學記器； c) 將該透明媒體的影像記錄在該第一及第二光學記錄 盗 ， d) 結合該等影像，俾以偵檢及認定缺陷。 3 4.如申請專利範圍第3 3項之方法，其中該缺陷包含由 於光學性質的光的轉向和透通缺陷。 3 5.如申請專利範圍第3 4項之方法，其中影像係用電腦 軟體來分析。 3 6.如申請專利範圍第3 5項之方法，其中該軟體能決定 透明媒體中由於光學性質的光的轉向和透通缺陷的位置、 型式、及大小。

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