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KR20070121820A - 유리 검사 시스템 및 이를 이용한 유리 검사 방법 - Google Patents

유리 검사 시스템 및 이를 이용한 유리 검사 방법 Download PDF

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KR20070121820A
KR20070121820A KR1020077025683A KR20077025683A KR20070121820A KR 20070121820 A KR20070121820 A KR 20070121820A KR 1020077025683 A KR1020077025683 A KR 1020077025683A KR 20077025683 A KR20077025683 A KR 20077025683A KR 20070121820 A KR20070121820 A KR 20070121820A
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KR
South Korea
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transparent
flat material
light beam
sensor
incomplete
Prior art date
Application number
KR1020077025683A
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English (en)
Inventor
레온 알. 3세 조엘러
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
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Abstract

유리 시트(예를 들면, 액정 디스플레이(LCD) 유리 기판) 내부 또는 표면에 존재하는 결함(예를 들면, 내부 및 외부 함유물(inclusions, onclusions), 스크래치, 흠, 수포, 코드(cord) 또는 표면 불연속과 관련된 다른 불완전요소들 또는 물질의 비균질성)을 탐지하기 위한 몇 가지 다른 검사 시스템 및 방법이 여기게 서술된다.
유리 시트, 결함, 함유물, 탐지, 거리, 라인-스켄 센서, 조명기

Description

유리 검사 시스템 및 이를 이용한 유리 검사 방법{GLASS INSPECTION SYSTEMS AND METHODS FOR USING SAME}
본 출원은 2005년 4월 6일에 출원된 미국 출원번호 제60/669.171호, 발명의 명칭 "유리 검사 시스템 및 이를 이용한 유리 검사 방법"으로부터 우선권의 이익을 향유하며, 이는 참조로서 본원에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 유리의 표면 및 내부의 결함을 식별하는데 사용되는 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.
유리 시트의 제조업자들은 항상 유리 시트(예를 들면, 액정 디스플레이(LCD) 유리 기판) 내부 또는 표면에 존재하는 결함(예를 들면, 내부 및 외부 함유물(inclusions, onclusions), 스크래치, 흠, 수포, 코드(cord) 또는 표면 불연속과 관련된 다른 불완전요소들 또는 물질의 비균질성)을 식별할 수 있는 새롭고 향상된 유리 검사 시스템을 설계하기 위해 노력하고 있다. 몇 가지 새롭고 향상된 검사 시스템이 본 발명의 주제이다.
본 발명은 유리 시트의 표면 및 내부의 결함(예를 들면, 내부 및 외부 함유물, 스크래치, 흠, 수포, 코드)을 식별하기 위한 검사 시스템 및 방법의 몇 가지 다른 실시예를 포함한다. 일 실시예에서, 검사 시스템은, 조명기, 렌즈 및 라인-스캔 센서를 포함한다. 상기 조광기는 광 빔을 방출하고, 상기 렌즈는 상기 광 빔을 수용한 후 유리 시트의 부분을 통과하는 평행한 광 빔을 방출한다. 그러면, 상기 라인-스캔 센서는 유리 시트를 통과한 상기 평행한 광 빔을 수용하고 라인-스캔 센서와 유리 시트 사이에 다른 렌즈를 위치시킬 필요없이 유리 시트 내의 불완전요소에 초점을 맞출 수 있다.
후술하는 상세한 설명을 하기 도면과 관련하여 참조함으로써 본 발명을 보다 완벽하게 이해할 수 있다.
도 1a 내지 도 1f는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제1 실시예와 관련된 6개의 다이어그램이다.
도 2a 내지 도 2c는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제2 실시예와 관련된 3개의 다이어그램이다.
도 3a 내지 도 3e는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제3 실시예와 관련된 5개의 다이어그램이다.
도 4a 내지 도 4c는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제4 실시예와 관련된 3개의 다이어그램이다.
도 5a 내지 도 5c는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제5 실시예와 관련된 3개의 다이어그램이다.
도 6a 내지 도 6d는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제6 실시예와 관련된 4 개의 다이어그램이다.
도 7a 내지 도 7d는, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제7 실시예와 관련된 4개의 다이어그램이다.
도 1a 및 도 1f를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사 시스템(100)과 관련된 6개의 다이어그램이 도시되어 있다. 도 1a는 유리 시트(110)를 통해 이동하고 라인-스캔 센서(112)에 의해 수용되는 평행광빔(108)으로 레이저 라인(104) 내의 모든 광선(rays)을 반사하는 실린더형 렌즈(106)를 통과하는 레이저 라인(104)를 생성하는 레이저 다이오드(102)를 포함하는 검사 시스템(100)이다. 검사 시스템(100)의 중요한 특성은 라인-스캔 센서(112)와 유리 시트(110) 사이에 다른 렌즈를 위치시킬 필요 없이 유리 시트(110)의 불완전요소에 초점을 맞출 수 있다는 점이다. 본 실시예에서, 실린더형 렌즈(106)와 센서(112) 사이의 거리는 약 4"이다. 평행광빔(108)의 빔 폭은 3 내지 5"이다. 그리고, 실린더형 렌즈(106)와 센서(112) 사이의 위치에서 유리 시트(110)는 ±1 인치까지 변화 가능하다.
본 검사 시스템(100)는 유리 시트(110) 내의 결함에 초점을 맞추기 위해 유리 시트(110)와 센서(112) 사이에 정밀하게 배치되어야하는 렌즈를 요구하는 종래의 검사 시스템보다 현저히 개선된 것이다. 예를 들면, 종래의 검사 시스템은 10-4 미터(couple of millimeters) 보다 작은 피사계심도(depth of field)를 갖는 것이 필요한 1 내지 200 미크론의 차수(order)로 불완전요소를 검사한다. 그에 비하여, 본 발명의 검사 시스템(100)은 인치의 범위에서 동일한 피사계심도를 갖는다. 이것은 검사 시스템(100)에 시준된 렌즈(106)(이것의 유일한 목적은 광선들을 서로 평행하게 가도록 하는 것이다)를 통하여 렌즈(102)로부터 센서(112)의 작은 센서 요소까지 직접적으로 이동하는 광선(104)에 의존하기 때문이다. 그리고, 결함과 같은 작은 방해물이 광 경로를 교란하면, 이러한 교란은 센서(112)에 의해 포착된다. 이러한 교란은 레이저(102)와 센서(112) 사이의 광 경로 중 어느 지점에서나 일어날 수 있다. 이와 같이, 검사 시스템(100)는 종래의 검사 시스템과 비교할 때, 목표 거리(object distance)에 대하여 매우 관대한 센서를 사용하여 불완전요소를 탐지 및 측정할 수 있다.
도 1b 내지 도 1e는 검사 시스템(100)에 의해 스캔된 서로 다른 유리 시트(110)에 대한 다른 불완전요소 이미지를 도시한다. 각 이미지를 얻기 위해서, 센서(112)는 양자화된 신호를 출력하고, 그것을 그래픽적인 형태로 디스플레이할 수 있는 이미지 처리 알고리즘으로 분석할 수 있는 컴퓨터에 입력한다. 생성된 이미지를 관찰하면, 불완전요소에 의해 발생한 신호의 높이를 알 수 있다. 불완전 요소는 작은 함유물이고, 이러한 일련의 실험에서 그것은 백금, 지르코늄, 스테인레스 스틸 또는 다른 오염물의 작은 미립자이다. 이러한 이미지를 생성하기 위해, 레이저(102)는 프레넬 효과(fresnel effect)가 나타날 수 있도록 매우 응집된 광 라인(104)를 생성한다. 프레넬 효과는 광 에너지를 어두운 불완전 요소의 주위로 보내고 레이저(102)에 의해 생성된 광(104)보다 높아질 수 있는 피크를 형성한다. 이와 같이, 프레넬 효과는 작은 불완전 요소를 쉽게 탐지할 수 있도록 노이즈 비율에 대해 매우 높은 신호를 생성한다.
도 1f는 센서(112)로부터 1", 1.5", 2.0", 2.5" 및 3" 떨어진 위치에서 스캔된 유리 시트(110) 내의 결함의 크기의 변화를 보여준다. 결함의 크기는 변하지만, 다른 측정장치에 비해 변화가 작고, 변화가 측정 및 예측 가능하다. 상기 그래프는 또한 결함이 센서(112)로부터 멀리 떨어질수록 예측가능한 양에 의해 계산된 결함의 크기가 커짐을 지시한다. 이에 더하여, 상기 그래프는 상기 크기 변화의 역(inverse)이, 유리 시트(110)와 센서(112) 사이의 거리를 알 때 결함의 정확한 크기를 계산하는 경우 사용할 수 있는 보정 요소임을 지시한다.
검사 시스템(100)은 또한 하기되는 몇 가지 장점을 갖는다.
● 검사 시스템(100)은 밀리미터보다는 인치의 차수로 가상 또는 등가의 피사계심도를 제공하는 광학 형상(optical geometry)(광의 입사각/광의 반사각)을 갖는다. 쉽게 취급되거나 운반될 수 없는 큰 LCD 유리 시트(예를 들면, 2 × 2)에 있어서, 이것은 유리 표면에 비례하게 인치 단위로 센서가 변화할 수 있고 불완전 요소는 여전히 탐지 및 측정 가능함을 의미한다.
● 검사 시스템(100)은 센서(112)에 광을 매우 효과적으로 얻게하는 전송 레이저 형상(geometry)을 사용한다. 소형 고속 센서 요소를 사용하는 다른 형상들은 광이 부족하여 5 내지 100 미크론의 불완전 요소의 탐지를 불가능하게 한다.
● 검사 시스템(100)은 실린더형 렌즈(106) 없이 실시될 수 있다. 그러나 그 결과는 정확하지 않을 수 있다. 예를 들면, 본 선택적인 실시예에서는, 유리 시트(110)의 불완전 요소의 존재 및 크기를 계산하는 것은 보다 많은 과정이 필요하 다.
도 2a 및 도 2c에는, 본 발명에 따른 검사 시스템(200)의 제2 실시예와 관련된 3개의 다이어그램이 도시된다. 도 2a는 유리 시트(210)를 통해 가능한 한 수직에 가까운 각으로 전송되는 빔의 평행광(208)으로 레이저 라인(204)의 모든 광선을 반사하는 실린더형 렌즈(206)를 통과하는 레이저 라인을 생성하는 다이오드 레이저를 생성하는 검사 시스템(200)을 도시한다. 본 과정 동안, 광 빔(208)의 일부(약 4%)는 유리 시트(210)의 정면으로 반사되고 광 빔(208)의 일부 (약 4-5%)는 유리 시트(210)의 후면으로 반사된다. 상기 두 개의 반사광 빔(211)은 라인-스캔 센서(212)에 의해 수용된다. 광 빔(208)은 강하게 응집되어 있기 때문에, 두 개의 반사 광 빔(211)은 센서(212) 및 컴퓨터(미도시)가 간섭 패턴의 이미지를 생성할 수 있도록 한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 응집된 광(208)의 빔이 유리 시트(210)로 향할 때에도, 유리 시트(210)의 정면 및 후면에서 반사가 있으며, 프린지 패턴(fringe pattern)을 형성하는 동일 또는 다른 위상을 갖는 두 개의 파장을 생성한다(도 2b 참조). 이러한 프린지 패턴은 두께의 변화 또는 유리 시트(210)의 굴절률의 변화에 의해 변경될 수 있다. 유리 시트(210)의 두께 및/또는 굴절률의 작은 변화가 있는 경우 프린지 패턴은 남-북-방향으로 형성된다. 그리고, 단위 면적당 많은 수의 동-서 방향 프린지 무늬가 있다면, 그것은 보다 극적인 두께의 변화 및/또는 보다 극적인 굴절률의 변화를 지시한다. 이와 같이, 레이저(202)에 의해 생성된 응집광(204)은 두께 및 굴절률의 변화가 센서(212) 및 매핑(mapped) 컴퓨터(미도시)에 의해 탐지될 수 있도록 한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프린지 패턴의 세로무늬(columns)의 평균을 내고 그 합의 최저 및 최고점을 찾아냄으로써 유리 시트(210)의 굴절률 또는 두께의 변화 측정의 정확성을 높이는데 사용될 수 있다(최저점 및 최고점들은 90°의 위상차가 있고, 측정하는데 사용되는 광의 파장의 1/2의 두께 변화를 나타낸다). 또한, 최저점과 최고점 사이를 10개로 나누어 파장의 1/10까지 크기를 줄일 수 있다.
두 개의 예시적인 간섭 패턴이 도 2b 및 도 2c에 도시되었다. 도 2b에서, 간섭 패턴의 각 프린지는 광 빔(204)의 파장의 1.5배와 같은 유리 시트(210)의 두께 변화를 나타낸다. 도 2c에서, 이미지를 생성하는 라인-스캔-CCD는 유리 시트(210) 내의 함유물을 보여준다. 본 이미지의 중심부분은 192 미크론의 어두운 함유물을 반사함을 알 수 있다. 본 이미지는 또한 중심 부분의 몇몇 프린지들을 포함한다. 이들 프린지들은 유리 플레이트(210) 내의 어두운 함유물에 의해 유발된 굴절률 및/또는 두께의 변화를 가리킨다.
두 개의 반사된 광 빔(211)이 레이저 광(204)의 파장 1/2의 간격으로 공간을 통해 이동할 때 그들이 위상이 같거나 또는 다른(추가 강도(adding intensities) 및 공제 강도(subtracting intensitieis)) 응집된 파형을 형성하기 때문에 이들 이미지를 생성하는 것이 가능하다. 예를 들면, 자외선영역 레이저가 400㎚의 파장으로 사용되면, 각 200㎚에서 밝은 영역(bright area)을 볼 수 있고 200㎚ 간격으로 어두운 영역(dark area)을 볼 수 있다. 어두운 영역과 밝은 영역은 광(211) 파장의 약 1/6으로 분리된다. 자외선영역 광(211)이 사용되면 이 밝음, 어두움 분리는 66 ㎚가 될 것이다.이러한 현상 때문에, 센서(212)는 명시야(bright field) 스캐닝(RBF) 형상의 반사에 사용될 수 있고 이것은 명 및 암 프린지 패턴을 탐지할 수 있다. 그리고, 이러한 프린지 패턴을 관찰함으로써 명 프린지(또는 암 프린지)를 셀 수 있고 유리 시트(210)의 두께 변화량을 결정하기 위해 광(211)의 파장의 1/3을 그 수에 곱할 수 있다. 일반적으로 이러한 분석 자체만으로 프린지 패턴 변화가 두께 변화에 의한 것인지 굴절률 변화에 의한 것인지 결정할 수 없다. 그러나 유리 제조 공정을 경험해 보았다면, 간섭 패턴을 분석할 수 있을 것이고, 무엇이 특유의 트린지 패턴을 일으키는지 결정할 수 있다.
검사 시스템(200)은 레이저 광(204)의 파장의 퍼센트로 왜곡을 측정할 수 있다. 이것은 프린지 패턴이 레이저 광(204)의 파장의 1/3의 간격으로 공간을 통해 그들이 이동할 때, 동일한 또는 다른 위상인 두 개의 파형의 간섭에 의해 발생되기 때문에 가능하다. 프린지의 최고 밀도(가장 밝은 영역)는 0°와 연관지을 수 있으며 최저 밀도(가장 어두운 영역)는 90°와 연관지을 수 있다. 그러면, 가장 밝은 영역과 가장 어두운 영역 사이의 중간에 프린지 패턴의 지점이 본 예에서 45°가 될 것을 유추할 수 있는 이유는 그것이 광(204)의 파장의 1/12에 대응하기 때문이다. 그리고 자외선영역 400㎚ 레이저에서, 자외선영역 광(404㎚)에 대해 이것은 약 30㎚가 될 것이다. 이것이 프린지의 1/12로 프린지 패턴을 번역할 수 있는 이유이다.
검사 시스템(200)은 하술하는 몇 가지 다른 장점을 갖는다.
● 광(204) 입사각이 상대적으로 유리 시트(210)의 수직선(normal)에 근접하 게 유지될 수 있는 경우, 이러한 광학 형상은 밀리미터보다 인치의 차수인 가상(pseudo) 피사계심도를 생성할 수 있다. 쉽게 취급 또는 운반될 수 없는 큰 유리 시트(예를 들면, 2 × 2)에 대해서, 센서는 유리 표면에 비례하게 인치 단위로 변화가능하고, 불완전요소들은 여전히 탐지 및 측정할 수 있다. 이러한 스캐닝 셋업으로 얻어진 자유도는 표준 공정 운송 시스템에 운반될 때 유리 시트가 스캔될 수 있도록 한다.
● 검사 시스템(200)은 유리 시트의 정밀한 배치 없이 시트 두께뿐만 아니라 미세한 불완전 요소의 측정이 가능하다.
● 검사 시스템(200)은 불완전요소가 시트의 표면을 왜곡시키는지 및 이러한 왜곡이 스캐닝에 사용되는 레이저 광의 파장의 퍼센트로 측정될 수 있는지에 관한 지역정보를 생성한다.
● 검사 시스템(200)에 의해 생성된 프린지 패턴은 분석될 수 있고, 그 후, 유리 시트(210)의 두께의 포괄적인 변화를 결정할 수 있다.
● 검사 시스템(200)은 함유물 영역의 굴절률 또는 두께 변화를 탐지 및 측정할 수 있도록 한다.
● 검사 시스템(200)은 유리 시트(210)의 도시(draw) 방향 불완전요소의 시야를 통하는 무늬로 자신을 나타내는 굴절률 또는 두께 변화를 탐지할 수 있다.
● 검사 시스템(200)은 실린더형 렌즈(206) 없이 실시될 수 있으나 그 결과가 정확하지 않을 수 있다. 예를 들면, 본 선택적인 실시예에서, 유리 시트(210)의 굴절률 또는 두께를 계산하기 위해 보다 많은 공정이 필요할 수 있다.
도 3a 내지 도 3e에는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 검사 시스템(300)에 관한 5개의 다이어그램이 도시되어 있다. 도 3a는 센서(302) 및 유리 시트(306)의 스트레스를 식별하는데 사용되는 조명기(304)를 포함하는 검사 시스템(300)를 도시한다. 본 예에서, 조명기(304)는 레이저(306) 및 이동하는 유리 시트(306)의 영역을 지나는 편광(polarized light)을 방출하는 렌즈(308)(광학)를 포함한다. 센서(302)(예를 들면, 트라이-리니어(tri-linear) 센서(302))는 유기 시트(306)를 통과하는 편광 빔(310b)을 수용하기 위해 탐지기의 세 개의 열(312a, 312b 및 312c)을 사용한다(도 3b 참조). 본 예에서, 편광 빔(310a)은 너비가 3-5"이다. 그리고, 센서(302)는 이동하는 유리 시트(306)로부터 약 2" 떨어져 배치된다.
도 3b에 도시된 바와 같이, CCD 탐지기의 제1 열(312a)은 0도 방위(orientation)로 입사광(310b)을 편광시키는 제1 편광 코팅(314a)으로 차단/덮여 진다. CCD 탐지기의 제2 열(312b)은 CCD 탐지기(312a)에 대하여 120도 방위로 입사광(310b)을 편광시키는 제2 편광 코팅(314b)으로 차단/덮여 진다. CCD 탐지기의 제3 열(312c)은 CCD 탐지기(312a)에 대하여 240도 방위로 입사광(310b)을 편광시키는 제3 편광 코팅(314c)으로 차단/덮여 진다. 선택적으로, 검사 시스템(300)은 그들 사이의 상대적인 각 차이가 120이라면 어떤 각이든지 될 수 있는 편광 코팅(312a, 312b 및 312c)과 조화될 수 있다. 상대 각 차이인 120도의 형태를 변화하면 할수록 검사 시스템(300)의 정확성은 떨어지지만 여전히 동작은 한다. 15도, 135도 및 255도와 같은 각들은, 0도, 120도 및 240도에서와 같이 잘 작동할 것이며, 이는 상대적인 각 차이가 120도이기 때문이다. 15도, 160도 및 230도와 같은 각들은 작동은 하겠지만 정확한 답을 줄 수 없다. 결과적으로, 상대 각 차이는 120도에 가까워야 하고 이러한 이상적인 형태로부터의 어떠한 변형은 수용할 만한 결과를 주지만 정확도가 떨어지는 검사 시스템(300)으로 나타난다.
작동중에, 센서(302)가 편광(310b)으로 조명될 때, CCD 탐지기(312a, 312b 및 312c)의 각 열로부터의 출력은 CCD 탐지기(312a, 312b 및 312c)의 각 열과 연관된 편광 필터 각과 편광(310b)의 입력의 벡터의 외적이다. 이와 같이, 편광(310a)이 탐지가능한 양의 스트레스를 포함하는 유리 시트(306)를 통과할 때, 스트레스는 CCD 탐지기(312a, 312b 및 312c)의 세 개의 라인-스캔 열로부터 신호를 발생시키는 광빔(310b)의 편광 각을 스트레스의 양에 비례하게 변경한다. 이러한 신호는 유리 시트(306)의 스트레스를 식별하는데 사용된다.
이와 같이, 유시 시트(306)에 스트레스가 없는 경우, 수용된 편광(310a)의 편광 각은 레이저(306)에 의해 방출된 광(310a)과 같은 각을 가질 것이다. 그리고, 유리 시트(306)에 작은 양의 스트레스가 존재한다면, 이 스트레스는 편광된 CCD 탐지기(312a, 312b 및 312c) 의 새 개의 열로부터의 출력을 분석함으로써 측정되고 계산될 수 있는 작은 양으로 광(310b)의 편광 각을 변경할 것이다. 그리고 유리 시트(306)에 많은 양의 스트레스가 있는 경우, 유리 시트(306)을 통과하는 광(310b)의 편광각은 매우 크게 변경될 것이고 이러한 편광의 변화는 다시 편광된 CCD 탐지기(312a, 312b 및 312c)의 세 개의 열에 의해 측정될 수 있다.
직각 편광자(orthogonal polarizers)를 포함하는 두 개의 CCD 탐지기(예를 들면, 312a, 312b)만을 사용하여 독특하게 편광각을 식별하는 것이 가능함을 생각 해 볼 수 있으나 특이성이 없는 경우만이 있다. 이것을 설명하기 위하여, 두 개의 수직 편광 CCD 탐지기(312a, 312b)로 발사될 때 두 개의 유입 파형의 두 개의 다른 편광각이 동일한 편광 양으로 변화하는 도 3c 및 도 3d를 참조한다. 이들 두가지 파형에 대하여 그들의 편광각을 개별적으로 식별하는 것은 불가능하다. CCD 탐지기의 제3 열(312c)(예를 들면)의 추가에 의하여 본 문제가 해결될 수 있다.
도 3e는 센서(302)에 의해 라인-스캔 이미지가 생성될 때 동적으로 굽어지는 LCD 유리(306)의 일부의 예를 도시한다. 시간이 지남에 따라 프린지 패턴의 이러한 변화는 스트레스의 변화를 지시한다. 일반적으로, 유리 시트(306)의 영역에 걸쳐 변화할 수 있는 스트레스의 양은 많은 주변 효과뿐만 아니라 어떻게 유리 시트(306)가 형성되는지에 의존한다.
검사 시스템(300)은 하기와 같은 몇 가지 장점을 갖는다.
● 검사 시스템(300)은 움직이는 부분을 필요로 하지 않는다.
● 검사 시스템(300)은 온라인 측정에 적합하다.
● 검사 시스템(300)은 LCD 유리 시트(306)의 모든 영역의 스트레스 맵을 작성하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 유리 시트(306)의 완전한 스트레스 맵을 작성할 수 있고, 일렬로 배열된 복수개의 센서(302)를 사용하여 유리 시트의 크기 만한 길이의 센서를 형성하고 상기 센서들로부터 생성된 신호는 컴퓨터의 보조를 받아 전체 유리 시트(306)의 스트레스 이미지를 생성하는데 사용될 수 있다.
● 상술한 바와 같이, 검사 시스템(300)은 실린더형 렌즈(308) 없이 실행될 수 있으나, 그 결과가 정확하지 않을 수 있다. 예를 들면, 본 선택적인 실시예에서 유리 시트(306)의 스트레스를 계산/식별하는데 보다 많은 과정이 소요될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 검사 시스템(400)에 관한 3개의 다이어그램이다. 도 4a는 유리 시트(406)의 내부 또는 외부의 불완전요소들을 식별하는데 사용되는 컬러 멀티-라인 센서(402) 및 복수개의 조명기(레이저)(404a, 404b, 404c, 404d; 4개 도시됨)를 포함하는 검사 시스템(400)을 도시한다. 본 예에서, 멀티-라인-스캔 센서(402)는 각각이 스펙트럼 필터(414a, 414b, 414c, 414d) 덮여진 CCD 탐지기(404a, 404b, 404c, 404d)의 복수개의 열을 구비한다(도 4b 참조). 그리고, 4개의 다른 조명기(404a, 404b, 404c, 404d)는 CCD 탐지기(412a, 412b, 412c, 412d)의 필터된 열의 하나의 에너지 밴드 내에 에너지를 갖는 컬러 광빔(416a, 416b, 416c, 416d)을 방출한다. 도 4b 및 도 4c는 어떻게 각 스펙트럼 필터(414a, 414b, 414c, 414d)가 CCD 탐지기(412a, 412b, 412c, 412d) 의 대응하는 열을 통과하는 단 하나의 특이 컬러(파장) 광빔(416a, 416b, 416c, 416d)을 허용하고 다른 광 빔들 (416a, 416b, 416c, 416d)을 차단하는지 도시한다.
도 4a 내지 도 4c에서 도시된 검사 시스템(400)에서, 적색 조명기(404a)는 적광빔(416a)을 렌즈(418)를 통해 방출하고 유리 시트(406)를 통해 적광빔(416b)의 에너지 밴드를 수용하도록 필터된 CCD 탐지기의 열(412a) 위로 간다. 본 예에서, CCD 탐지기(412a)는 유리 시트(406)의 미세한 함유물에 민감하다. 녹색 조명기(406b)는, 녹색 광 빔(416b) 에너지 밴드를 수용하기 위해 필터된 CCD 탐지기의 열(412b)로 향하고 유리 시트(406)에서 반사되는 녹색 광 빔(416b)을 방출한다. 본 예에서, CCD 탐지기(412b)는 함유물 및 유리 두께에 민감하다. 파란색 조명 기(406c)는 격자(420)를 통해, 그 후에 유리 시트(406)을 통해서 파란색 광 빔(416c)의 에너지 밴드를 수용하기 위해 CCD 탐지기의 열(412c)을 향해 파란색 광 빔(416c)을 방출한다. 본 예에서, CCD 탐지기(412c)는 굴절률의 스트리킹(streaks) 및 변화, 또는 유리 시트(406)의 반사에 민감하다. 그리고, 그레이(적외선) 조명기(406d)는 렌즈(424)를 통해, 그 후에 유리 시트(406)을 통해서 그레이(IR) 광빔(406d)의 에너지 밴드를 수용하기 위해 필터된 CCD 디텍터의 열(412d)을 향해 그레이 광빔(416d)를 방출한다. 본 예에서, CCD 탐지기(412d)는 유리 시트(406)의 불완전 요소의 위치를 측정할 수 있도록 해준다. 이러한 방식과 유사하게, 검사 시스템(400)은 적외선과 자외선 에너지 밴드와 같이 다른 에너지 밴드를 갖는 광 빔들을 사용하여 유리 시트(406)의 다른 특성들은 탐지할 수 있도록 설계될 수 있다. 볼 수 있듯이, 하나의 센서(402)를 구비한 검사 시스템(400)은 유리 시트(406)의 형상 및 오염물에 대한 많은 특성들을 측정할 수 있다.
모든 실용적인 목적에 있어서, 광(416a, 416b, 416c, 416d)의 어떤 파장이 어떤 타입의 특성(예를 들면, 미세한 함유물, 유리 두께)을 측정하는데 사용되는지는 중요하지 않다. 예를 들면, 유리 시트(406)의 미소 함유물 대신 굴절률 변화를 탐지하기 위해 적색 광 빔(416a) 및 CCD 탐지기(412a)를 사용할 수 있다. 다시, 그 후 예를 들면, 비-적색 CCD 탐지기(412b, 412c, 412d)에 의해 보여지는 것으로부터 적색 레이저(404a)로부터 방출된 적광(416a)을 유지하기 위해 컬러 스펙트럼 필터(414a, 414b, 414c, 414d)가 사용된다. 이것은 광(416a, 416b, 416c, 416d)의 다른 색이 다른 특성들(형상)에 의해 발생한 정보를 방해하는 것으로부터 각 특성(형 상--광의 입사각 및 센서(402) 위의 광의 반사각)에 의해 제공되는 정보를 구분하는데 사용될 수 있음을 의미한다.
CCD 탐지기의 네 개의 열(412a, 412b, 412c, 412d)의 앞에 위치하는 스펙트럼 필터(414a, 414b, 414c, 414d)에 의해 그들이 구분될 수 있는 한 네 개의 레이저(406a, 406b, 406c, 406d)의 파장이 무엇이든지 역시 중요하지 않다. 이와 같이, 저렴하고 상업적으로 이용가능한 404㎚, 750㎚, 870㎚ 및 950㎚와 같은 레이저와 조화하기 위해 레이저(406a, 406b, 406c, 406d)의 파장이 선택될 수 있다. 이에 더하여, 광의 파장은 200㎚부터 2000㎚까지의 모든 유용한 파장에서 실시될 수 있다.
검사 시스템(400)는 하기되는 몇 가지 다른 장점들을 갖는다.
● 공간 정합(spatial coordination): 모든 측정은 하나의 다중-스캔 센서(402)로부터 이루어지고 그래서 각각의 다른 라인-스캔-어레이(412a, 412b, 412c, 412d)에 의해 제공되는 다른 관점들 사이에 공간적 관계를 훨씬 쉽게 조화시킬 수 있다.
● 비용의 감소: 여기 두 개 또는 그 이상의 CCD 탐지기의 열(412a, 412b, 412c, 412d)이 하나의 설치 장치, 하나의 인터페이스 및 가능한 한 하나의 렌즈를 의미하는 하나의 기판 위에서 실시될 수 있다.
● 크기의 축소: 이 경우에, 검사 시스템(400)는 많은 공간을 차지하는 둘 또는 그 이상의 센서 대신에 하나의 센서(402)를 구비할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 검사 시스템(500)의 세 개의 다이어그램이 도시된다. 양질의 제어 및 공정 정보를 얻기 위해 그들이 발생할 때 수차(aberration; 불완전요소)들을 분류하고 탐지하기 위해 물질(예를 들면, 종이, 플라스틱, 철, 알루미늄, 및 유리 시트)의 변화를 스캔하기 위해 검사 시스템이 사용될 수 있음은 오늘날 잘 알려져 있다. 그러나, 검사 시스템에 의해 탐지되는 이러한 스캔 공정은 제조공정 동안 발생하여 물질의 표면에 부착된 외래 미립자에 의해 혼동될 수 있다. 유리 시트와 같이 투명한 물질에 있어서, 미립자(예를 들면, 먼지, 오물, 유리 칩)가 그 물질의 표면에 위치할 때, 검사 시스템은 물질의 내부에 위치한 미립자(함유물)와 동일시할 수 있다. 이것은 검사 시스템에 의해 제공된 결과의 부정확을 유도한다. 사실, 몇몇 공정에서, 표면 미립자의 수는 내부 미립자의 10 내지 100 배가 될 수 있고 이것은 스캔 결과를 무의미하게 하는 경향이 있다. 본 발명의 검사 시스템(500)는 표면 미립자(506)를 탐지하지 않고 투명 물질(504)(예를 들면, 유리 시트(504))의 내부에 포함된 불완전 요소(502)를 탐지함으로써 이러한 문제를 처리한다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 검사 시스템(500)은 특정 각으로 유리 시트(504)에 광(510)을 방출하는 조명기(508)를 사용한다. 움직이는 유리 시트(504)의 광(510)이 들어가고 나가는 위치로부터 멀리 떨어진 영역으로 움직이는 유리 시트(504) 내로 내부적으로 광(510)의 일부가 반사되도록 각이 선택된다. 그러면 이동 유리 시트(504)의 광(510)이 들어가고 나가는 곳에 위치하는 표면 미립자(506)에 반사되는 광(510)을 탐지하지 못하고 내부 결함(502)에 반사되는 광(510)을 탐지하고 그 지역에 포커싱할 수 있도록 라인-스캔 카메라(512)가 한 위치에 배치된다. 이들 두 개의 다이어그램은 조명기(508)로부터 광(510)이 유리 시 트(504)를 들어가고 나가는 이동 유리 시트(504) 위의 지점으로부터 멀리 떨어진 곳에 배치되는 라인-스캔 카메라(512)를 도시한다. 다시, 상기 위치의 라인-스캔 카메라(512)는 표면 미립자(506)를 탐지하지 않고 내부 결함(502)을 탐지하고 포커싱할 수 있다.
선택적인 실시예에서, 라인-스캔 카메라(512)는 라인-스캔 센서, 시간 지연 적분(integration)(TDI) 및 접촉 센서로 대체될 수 있다. 그리고, 조명기(508)는 레이저, 레이저 라인, 또는 형광(508a)과 같은 다른 조명기가 될 수 있다(도 5c 참조). 형광(fluorescent light; 508a)과 같은 조명기가 사용되는 경우, 라인 스캔 카메라(512)가 검사하고 있는 유리 시트(504)의 지점에서 이동 유리 시트(504)를 들어가거나 나가는 것으로부터 광(510a)을 막는 것과 동시에 광(510a)이 이동 유리 시트(504)의 아래로 내부적으로 반사될 수 있도록 쉴드(514)가 사용 및 배치될 것이 필요할 수 있다.
검사 시스템(500)은 다른 몇 가지 장점들을 갖으며 그 중 하나가 밑에 서술된다.
● 검사 시스템(500)은 유리 시트(504)에 더하여 다른 제품 형식 예를 들면, 유리 웹, 및 플레이트 또는 판(web)형상의 다른 투명 물질을 검사하는데 사용될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 검사 시스템(600)에 관한 4개의 다이어그램이 도시된다. 시준의 차이가 측정가능한 정도로 시준된 광을 유리 시트(602)가 반사할 수 있을 때 유리 시트(602)의 굴절률 및/또 는 두께의 미세한 변화가 발생한다는 것은 유리 제조 분야의 당업자에게는 잘 알려져 있다. 이러한 효과는 유리 시트(602)(LCD 디스플레이(602))를 볼 때 육안으로 식별가능하고 이것은 불완전 요소로 고려된다. 도 6a 및 도 6b는 광(604)이 점광원(606; 레이저)에 의해 방출되고 밝고 어두운 줄무늬를 흰 배경(608)을 나타내는 광(604)을 반사하는 평평한 바람직하지 못한 유리 시트(602)를 통해 전달될 때 발생한 이러한 효과를 도시한다. 본 발명의 검사 시스템(600)은 유리 시트(602)(또는 다른 평평한 투명 물질)의 굴절률 및/또는 두께의 미세한 변화의 탐지가 가능하다. 이러한 바람직하지 못한 유리 시트(602)를 그것들이 LCD 디스플레이와 같은 제품에 사용되기 전에 탐지하는 것은 중요하다.
도 6c는 상대적으로 동일한 강도의 광(612)의 팬(fan)을 생성하는 레이저(610)를 포함하는 검사 시스템(600)을 도시한다. 검사 시스템(600)은 팬으로부터 평행광(616)의 라인으로 광(612)을 분산하는 시준 렌즈(614)를 또한 포함한다. 본 예에서는 50%의 필 팩터(fill factor) 및 인치당 500 라인 쌍의 주기를 갖는 격자(618)에 광(616)이 입사된다. 격자(618)는 유리 시트(602; 예를 들면, LCD 유리 시트)를 통해 라인-스캔 CCD 센서(620)로 투영되는 암선(dark line; 622a) 및 명선(bright line; 622b)의 시리즈를 형성한다. 본 예에서, 격자(618)와 유리 시트(602)와의 거리는 2"이다. 격자(618)와 센서(620)와의 거리는 4"이다. 그리고 평행광 빔(616)의 폭은 3" 내지 5"이다.
일정한 두께 및 굴절률을 갖는 매우 평평한 "기준" 유리 시트(602)의 조각이 검사 시스템(600)에 의해 분석되는 경우, 도 6d의 상부의 파형(1)에 도시된 것과 같은 기준 파형이 컴퓨터(미도시)에 생성되고 저장될 수 있다. 파형(1)은 격자(618)의 존재로 생성되는 교호하는 밝고 어두운 영역을 보여준다. 컴퓨터는 파형(1)을 표준 또는 기준으로 하여 다른 유리 시트(602)의 파형과 비교하는데 사용한다. 예를 들면, 상대적으로 양질의 유리 시트(602)가 격자(618)와 센서(620) 사이에 위치하는 경우, 파형(2)과 같은 파향이 생성될 수 있다. 각 파형 1 및 2의 밝은 영역들은 동일한 상부가 잘린 형상이고 두 개의 파형 1에서 파형 2를 빼는 경우, 파형(3)과 같은 파형이 생성될 수 있다. 파형(3)은 양 또는 음의 크기를 가질 수 있는 구형파의 모서리에서 작은 블립(blip)을 보여준다. 기준 유리 시트(602)와 관련된 파형(1)은 양질의 유리 시트(602)와 관련된 파형(3)과 거의 동일하기 때문에 플립의 폭은 상대적으로 작다. 파형(4)은 각 파형의 양의 엣지에 의해 생성된 파형(3)에 도시된 블립의 통합이다(음의 엣지에서 생성된 블립은 무시된다). 이 경우에, 양질의 유리 시트(602)가 기준 유리 시트(602)와 거의 동일한 질을 갖기 때문에, 파형(4)에 도시된 블립의 통합은 작다. 블립들 간의 관계에 관한 세부사항은 아래에서 비균질적인 유리 시트(602)를 기준 유리 시트(602)의 파형과 비교할 때 상세히 설명된다.
파형(6)은 변화하는 굴절률 또는 두께 변동을 갖는 비균질 유리 시트(602)의 검사 후에 생성된다. 굴절률이 변화하는 또는 두께가 일정하지 않은 영역은 광(616)의 방향을 반사 또는 변화되게 하고 이는 파형의 엣지를 좌우로 이동시킨다. 결과적인 파형이 우측으로 이동하는 경우, 비균질 유리 시트(602)를 통해 이동하는 광선(616)은 우측으로 굽어진다. 그리고 유사하게 파형이 좌측으로 이동하는 경우 광선(616)은 좌측으로 굽어진다. 파형(5)(기준 파형(1)과 동일함)에서 파형(6)을 빼는 경우, 두께, 형상 및/또는 굴절률을 변화를 지시하는 파형(7)이 얻어질 수 있다. 파형(7)의 "어둡게" 음영된 영역은 파형(5)의 양의 엣지에 의해 생성된 블립이다. 그리고 파형(7)의 "밝게" 음영된 영역은 파형(5)의 음의 엣지에 의해 생성된 블립이다. 블립의 폭은 비균질 유리 시트(602)를 통해 이동할 때 광(616)의 방향 변화의 크기를 지시한다. 음 또는 양인, 파형(7)의 플립의 방향은 파형(5)의 엣지와 비교할 때, 광(616)의 방향 변화를 결정한다. 예를 들면, 양의 블립과 관련된 파형(5)의 양의 엣지("어두운" 블립)는 광선이 좌측으로 굽어짐을 가리킨다. 그리고 파형(5)의 음의 "어두운" 블립은 광선이 오른쪽으로 굽어짐을 가리킨다. 라인이 모든 "어두운" 블립의 상부로부터 도시된 경우, 파형(8)이 생성된다. 파형(8)의 전체 값이 양인 경우, 그것은 광선이 좌측으로 굽어짐을 가리키고, 거의 영(제로)인 경우에는 광선이 굽어지지 않음을 가리키고, 그것이 음인 경우에는 광선이 우측으로 굽어짐을 가리킨다. 기본적으로 파형(8)의 값이 영 이상으로 커지면, 비균질 유리 시트(602)의 두께, 형상 및/또는 굴절률의 변화가 보다 바람직하지 못하게 된다.
검사 시스템(600)은 하기되는 몇 가지 장점을 갖는다.
● 검사 시스템(600)은 유리 시트(602)의 굴절률의 변화, 두께의 변화 또는 형상의 변화에 의해 초래되는 유리 시트(602)의 미세한 스트리킹을 측정하는데 사용될 수 있다. 이것은 방향 및 상대 크기 정보를 생성하고 유리 시트(602)의 표면에 걸쳐서 인치당 천개의 기록을 생성한다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 검사 시스템(700)과 관련된 4개의 다이어그램이 도시된다. 비록 미세한 불완전 요소들을 스캔하기 위해 검사 시스템들(100 내지 600)에 사용된 상술된 기술들이, 상대적으로 큰 피사계심도를 갖는 사실에 기인하여 공간에서 불완전 요소를 탐지하는데 유용하지만, 이러한 큰 피사계심도(예를 들면 2인치)는 이러한 스캐닝 기술들이 센서로부터 멀리 떨어진 불완전 요소의 거리를 측정하는데 좋은 성능이 없음을 의미한다. 그리고 LCD 유리의 경우에, 결함이 있는 경우 그 결함이 LCD 유리의 A면 또는 B면 위 또는 근처에 있는지 결정할 수 있는 검사 시스템이 유용할 수 있다. LCD 유리의 코팅 공정 중에 유리 시트의 한 면 위의 결함 보다 다른 면의 결함에 보다 민감해지기 때문에 이러한 성능이 유익할 수 있다. 그러므로 결함이 B면에 있는 경우에는 부적절하지 않으나 A면 위나 또는 그것에 가까이 위치하는 경우 매우 부적절할 수 있기 때문에 결함이 있는 면을 결정하는 것이 중요하다. 하술하는 검사 시스템(700)은 유리 시트의 길이 방향에 관련된 Z방향의 위치를 결정할 수 있다.
도 7a는 본 예에서 유리 시트(710)의 동일한 수평면상에 위치하는 두 개의 결함(706, 708)의 상대 위치를 결정하기 위해 각각 다른 파장을 갖는 두 개의 레이저 선광원 및 두 개의 라인 스캔 어레이(712a, 712b)를 갖는 센서(706)를 사용하는 검사 시스템(700)의 측면도이다. 도면은 센서(704)로부터 고정된 거리(D)에서 일정한 속도(V)로 상향 이동하는 유리 시트(710)를 도시한다. 두 개의 라인-스캔 어레이(712a, 712b)는 알려진 이격 거리(d)이다. 그리고, 각 라인-스캔 어레이(712a, 712b)는 광의 다른 파장에 민감하다. 예를 들면, 하부 라인-스캔 어레이(712b)는 적색 레이저(702a)에서 방출하는 적광(714a)에 민감하다. 그리고, 상부 라인-스캔 어레이(712b)는 녹색 레이저(702b)에서 방출하는 녹색광(714b)에 민감하다. 상부 라인-스캔 어레이(712a)는 센서(704)의 수직에 대해 각 알파(A)로 조명된다. 그리고 하부 라인-스캔 어레이(712b)는 유리 시트(710) 및 센서(704)에 수직한 각으로 하부 레이저(702a)에 의해 조명된다. 본 예에서, CCD 라인 스캔 센서(704)는 매 5 미크론마다 새로운 화소를 생성하고 결함(706, 708)의 이미지가 하나 또는 그 이상의 스캔에 기록된다. 도 7a는 시간 0에서 결함(706, 708)이 레이저(702a)로부터 광(714a)을 차단할 때 검사 시스템(700)의 스냅샷을 나타낸다.
도 7b는 유리 시트(710)의 A면 위의 결함(708)이 레이저(702)로부터 방출되는 광(714b)을 차단할 때 시간 T1에서의 검사 시스템(700)의 스냅샷이다. CCD 라인 스캔 센서(704)는 하나 또는 그 이상의 그것의 화소 스캔으로 이러한 결함(708)의 이미지를 기록한다.
도 7c는 유리 시트(710)의 B면 위의 결함(706)이 레이저(702b)로부터 방출되는 광(714b)을 차단할 때 시간 T2에서의 검사 시스템(700)의 스냅샷이다. CCD 라인 스캔 센서(704)는 하나 또는 그 이상의 그것의 화소 스캔으로 이러한 결함(706)의 이미지를 기록한다.
도 7d는 이전의 모든 센서 스캔의 복합체를 도시하고, 이것은 결함(706, 708)의 세 개의 이미지를 보여준다. 첫째로, 동일한 시간 0에서 탐지되기 때문에 서로 포개지는 A면 결함(708) 및 B면 결함(706)의 이미지를 도시한다. 둘째로, 시간 T1에서 레이저(702b)로부터 방출된 광빔(714b)을 통해 지나갈 때, A면 결 함(708)의 이미지를 도시한다. 셋째로, 시간 T2에서 레이저(702b)로부터 방출된 광빔(714b)을 통해 지나갈 때, B면 결함(706)의 이미지를 도시한다.
A면 결함(708)이 이동하는 거리는 시간 0과 시간 T1사이에서 생성된 라인 스캔의 수를 세고 이 수에 본 예에서 미크론으로 화소의 크기인 5를 곱하여 계산할 수 있다. 이와 같이, B면 결함(706)이 이동하는 거리는 시간 0과 시간 T2사이에서 생성된 라인 스캔의 수를 세고 이 수에 본 예에서 미크론으로 화소의 크기인 5를 곱하여 계산할 수 있다. 이것은 B면 결함(706)이 A면 결함(708)보다 광빔(714b)을 통과하는데 걸리는 시간이 길기 때문에, 보다 많은 스캔 라인이 있게 될 것이고 B면 결함(706)에 대해 보다 긴 거리가 계산될 것이다.
이 후에, A면 결함(708)의 센서(704)로부터의 거리는 A면 결함(708)이 이동하는 거리에 각(A)의 탄젠트를 곱하여 계산할 수 있다. 이와 유사하게, B면 결함(706)의 센서(704)로부터의 거리는 A면 결함(706)이 이동하는 거리에 각(A)의 탄젠트를 곱하여 계산할 수 있다. 이런 형태의 거리 계산은 유리 시트(710)의 표면에 위치하는 하나 또는 그 이상에 대해 행해질 수 있음이 이해되어야 한다.
선택적인 실시예에서, 결함이 제1 레이저(702a)의 정면에서 제2 레이저(702b)와 교차할 때까지 이동하는데 걸리는 시간인 이동(flight)시간을 모니터링함으로써 결함의 위치를 결정하는데 검사 시스템(700)을 사용할 수 있다.
사례 1: A면 결함(708)의 이동시간은 다음과 같이 계산될 수 있다.
ta = (d + D*tan(A))/V
사례 2: B면 결함(706)의 이동시간은 다음과 같이 계산될 수 있다.
tb = (d + (D + T(na/ng))*tan(A))/V
상기 방정식에서, na는 공기의 굴절률이고, ng는 유리 시트(710)의 굴절률이다.
사례 3: 유리 시트(710) 내부의 지점 P에 위치한 결함(미도시)의 이동시간은 다음과 같이 계산될 수 있다.
tp = (d + (D + P(na/ng))*tan(A))/V
위치 P를 구하기 위해 상기 방정식은 다음과 같이 된다.
P = ng*((tp*V) - d - D*tan(A))/(na*tan(A))
한 예에서, 레이저(702b)의 각이 20도이고, 유리 시트(710)의 속도는 초당 3인치와 같고, 유리 시트(710)의 센서(704)로부터의 거리는 2인치이고, 공기의 굴절률은 1이 될 것이고, 라인-스캔 어레이(712a, 712b) 간의 거리는 90미크론이 될 것이고, 화소 크기는 5미크론이고, 유리의 굴절률은 1.5라고 가정한다. 그러면 유리 시트(710)의 세 개의 다른 위치의 계산을 수행할 수 있다: (1) P는 0인 A면에서; (2) P는 300미크론인 유리 내부에서; 및 (3) P는 700미크론인 B면에서. 이들 세 위치에서 이동시간은 다음과 같다.
* B면에서: 이동시간 = .243827 초
* 300미크론에서: 이동시간 = .243827 + .00095 = .244777 초
* A면에서: 이동시간 = .243827 + .00220 = .246027 초
그러면, 결절의 위치를 계산하기 위해서, 검사 시스템(700) 측정할 수 있고 본 예에서 센서(702)가 5미크론 화소에서 측정할 수 있는 정밀도를 알 필요가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 5미크론의 화소 크기로 분할되는 유리 시트(710)의 속도(V)와 동일한 비율로 스캔되어야 하며, 이는 초당 15240회 스캔되어야 하는 결과를 낳는다. 이 수의 역수를 취함으로써 스캔 사이의 시간 또는 스캔당 0.0000656초를 얻을 수 있다. 이는 유리 시트(710)의 700미크론 두께의 조각에 대한 B면 대 A면으로부터 생성된 이동시간 사이의 33의 스캔 차이를 준다. 보이는 바와 같이, 이러한 측정은 좋은 위치 정보를 주기에 충분할 정도로 정확하다.
상술한 검사 시스템(100 내지 700) 중 어느 것에도 사용될 수 있는 센서는 코닥(Kodak) KLI 14441 센서 및 코닥 KLI 4104 센서와 같은 것이 될 수 있다. 그러나 특수한 형식의 센서는 중요하지 않다. 중요한 것은 센서가 다중 카메라 관점 또는 다중 카메라 형상으로부터의 정보를 조정 및 조화를 돕는 라인-스캔 요소들의 다중 어레이를 구비한다는 점이다.
비록 본 발명의 몇 가지 실시예가 도면과 함께 상세한 설명에서 서술되었지만, 본 발명이 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위에서 제안하고 한정한 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 다양한 수정, 변형 및 대체가 있을 수 있음이 이해되어야 한다.
본 발명에 따르면, 투명하고 평평한 물질의 표면 및 내부에 존재하는 불완전 요소를 효과적으로 탐지할 수 있다.

Claims (66)

  1. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법에 있어서,
    광빔을 방출하는 조명기를 사용하는 단계;
    상기 광빔을 수용하기 위해 제1 렌즈를 사용하고, 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통해 평행한 광빔을 방출하는 단계;
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하는 평행한 광빔을 수용하고, 라인-스캔 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 포커싱하기 위해 상기 라인-스캔 센서를 사용하는 단계;
    를 포함하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하는 상기 평행한 광빔은, 상기 불완전요소 및 상기 투명하고 평평한 물질의 물성에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는 1인치 보다 큰 피사계심도(depth of field)를 갖는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전 요소의 탐지를 가능하게 하는 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 상기 평행한 광빔과 관련된 프레넬 효과를 지시하는 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 굴절률 또는 두께 변화를 탐지가능하게 하는 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 상기 평행한 광빔과 관련된 간섭패턴을 지시하는 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  7. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    광빔을 방출하는 조명기;
    상기 광빔을 수용하고, 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통해 평행한 광 빔을 방출하는 제1 렌즈;
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하는 상기 평행한 광빔을 수용하고, 라인-스캔 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소에 포커싱하는 라인-스캔 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하는 상기 평행한 광빔은 상기 불완전요소 및 상기 투명하고 평평한 물질의 물성에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 1인치보다 큰 가상의 피사계심도를 갖는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전 요소의 탐지를 가능하게 하는 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 상기 평행한 광빔과 관련된 프레넬 효과를 지시하는 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하 는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 굴절률 또는 두께 변화를 탐지가능하게 하는 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 상기 평행한 광빔과 관련된 간섭패턴을 지시하는 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  13. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    광빔을 방출하는 조명기;
    상기 광빔을 수용하고 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 향해 평행한 광빔을 방출하는 제1 렌즈;
    상기 투명하고 평평한 물질의 정면 및 배면으로부터 반사된 상기 평행한 광빔을 수용하고 라인-스캔 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 투명하고 평평한 물질의 불완전요소에 포커싱하는 라인-스캔 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 정면 및 배면으로부터 반사된 상기 평행한 광빔은 상기 불완전요소 및 투명하고 평평한 물질의 물성에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는 1인치 보다 큰 피사계심도(depth of field)를 갖는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지가능하게 하는 반사 명시야 프린지 패턴(bright field fringe pattern) 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 굴절률 또는 두께 변화를 탐지가능하게 하는 반사 명시야 프린지 패턴(bright field fringe pattern) 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  19. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법에 있어서,
    광빔을 방출하는 조명기를 사용하는 단계;
    상기 광빔을 수용하기 위해 제1 렌즈를 사용하고, 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 향해 평행한 광빔을 방출하는 단계;
    상기 투명하고 평평한 물질의 정면 및 배면으로부터 반사되는 평행한 광빔을 수용하고, 라인-스캔 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 포커싱하기 위해 상기 라인-스캔 센서를 사용하는 단계;
    를 포함하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 정면 및 배면으로부터 반사된 상기 평행한 광빔은 상기 불완전요소 및 상기 투명하고 평평한 물질의 물성에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는 1인치 보다 큰 피사계심도(depth of field)를 갖는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지가능하게 하는 반사 명시야 프린지 패턴(bright field fringe pattern) 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 라인-스캔 센서는, 상기 투명하고 평평한 물질의 굴절률 또는 두께 변화를 탐지가능하게 하는 반사 명시야 프린지 패턴(bright field fringe pattern) 이미지를 생성하는 컴퓨터에 의해 분석되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하는 방법.
  25. 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    센서;
    편광 빔을 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통해 상기 센서를 향해 방출하는 조명기;를 포함하고,
    상기 센서는, 제1 편광판에 의해 차단되는 탐지기의 제1 열, 제1 편광판에 의해 차단되는 탐지기의 제1 열 및 제1 편광판에 의해 차단되는 탐지기의 제1 열을 사용하는 것에 의해 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 편광 빔을 수용하고;
    상기 투명하고 평평한 물질 내에 탐지가능한 정도의 스트레스가 있는 경우, 상기 편광 빔이 탐지기의 세 개의 열에 의해 탐지 및 측정될 수 있는 투명하고 평평한 물질을 통과할 때, 상기 스트레스가 상기 편광 빔의 편광각으로 변형되는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 편광판은 상기 탐지기의 제1 열을 코팅하는 0°편광판이고;
    상기 제2 편광판은 상기 탐지기의 제2 열을 코팅하는 120°편광판이고;
    상기 제3 편광판은 상기 탐지기의 제3 열을 코팅하는 240°편광판인 것을 특 징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 모든 투명하고 평평한 물질에 대해 스트레스 맵을 생성가능하게 하는 복수개의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 탐지하기 위한 검사 시스템.
  29. 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 검사하는 방법에 있어서,
    편광 빔을 상기 투명하고 평평한 물질을 통해 센서를 향해 방출하기 위해 조명기를 사용하는 단계;
    제1 편광판에 의해 차단되는 탐지기의 제1 열, 제1 편광판에 의해 차단되는 탐지기의 제1 열 및 제1 편광판에 의해 차단되는 탐지기의 제1 열을 사용하는 것에 의해 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 편광 빔을 수용하기 위해 상기 센서를 사용하는 단계;
    상기 투명하고 평평한 물질 내에 탐지가능한 정도의 스트레스가 있는 경우, 상기 탐지기의 세 개의 열에 의해 탐지 및 측정될 수 있는 상기 투명하고 평평한 물질을 상기 편광 빔이 통과할 때, 상기 스트레스가 상기 편광 빔의 편광각을 변형하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 검사하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 편광판은 상기 탐지기의 제1 열을 코팅하는 0°편광판이고;
    상기 제2 편광판은 상기 탐지기의 제2 열을 코팅하는 120°편광판이고;
    상기 제3 편광판은 상기 탐지기의 제3 열을 코팅하는 240°편광판인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 검사하는 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 모든 투명하고 평평한 물질에 대해 스트레스 맵을 생성가능하게 하는 복수개의 센서를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 검사하는 방법.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 투명하고 평평한 물질의 스트레스를 검사하는 방법.
  33. 투명하고 평평한 물질의 표면 또는 내부에 있는 다른 형식의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템이 있어서,
    센서;
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하거나 그것으로부터 반사되는 특정한 에너지 밴드를 갖는 제1 광빔을 상기 센서를 향해 방출하는 제1 조명기; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하거나 그것으로부터 반사되는 특정한 에너지 밴드를 갖는 제2 광빔을 상기 센서를 향해 방출하는 제2 조명기;
    를 포함하고,
    상기 센서는, 탐지기의 제1 열에 의해 상기 제1 광빔만이 수용되도록 설계된 제1 스펙트럼 필터로 덮여진 탐지기의 제1 열 및 탐지기의 제2 열에 의해 상기 제2 광빔만이 수용되도록 설계된 제2 스펙트럼 필터로 덮여진 탐지기의 제2 열을 사용함으로써, 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하거나 그것으로부터 반사되는 상기 제1 및 제2 광빔을 수용하고,
    상기 탐지기의 각 열은, 상기 투명하고 평평한 물질의 표면 또는 내부에 있는 다른 형식의 불완전요소의 탐지를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 검사 시스템은, 추가적인 조명기 및 추가적인 탐지기의 열 및 스펙트럼 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 불완전요소는,
    선(cord);
    스트리킹(streak);
    미세한 함유물; 및
    굴절률의 변화;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  37. 투명하고 평평한 물질의 표면 또는 내부에 있는 다른 형식의 불완전요소를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하거나 그것으로부터 반사되는 특정한 에너지 밴드를 갖는 제1 광빔을 센서를 향해 방출하기 위해 제1 조명기를 사용하는 단계;
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하거나 그것으로부터 반사되는 특정한 에너지 밴드를 갖는 제2 광빔을 상기 센서를 향해 방출하기 위해 제2 조명기를 사용하는 단계;
    탐지기의 제1 열에 의해 상기 제1 광빔만이 수용되도록 설계된 제1 스펙트럼 필터로 덮여진 탐지기의 제1 열 및 탐지기의 제2 열에 의해 상기 제2 광빔만이 수 용되도록 설계된 제2 스펙트럼 필터로 덮여진 탐지기의 제2 열을 사용함으로써, 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하거나 그것으로부터 반사되는 상기 제1 및 제2 광빔을 수용하기 위해 상기 센서를 사용하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 탐지기의 각 열은, 상기 투명하고 평평한 물질의 표면 또는 내부에 있는 다른 형식의 불완전요소의 탐지를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 표면 또는 내부에 있는 보다 많은 형식의 불완전요소를 탐지하도록 추가적인 조명기 및 추가적인 탐지기의 열 및 스펙트럼필터가 사용되는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 불완전요소는,
    선(cord);
    스트리킹(streak);
    미세한 함유물; 및
    굴절률의 변화;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  41. 투명하고 평평한 물질의 내부에 있는 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    광빔의 일부가 상기 투명하고 평평한 물질의 상기 광빔이 원래 들어가고 나오는 곳으로부터 멀리 떨어져 위치하는 상기 투명하고 평평한 물질의 부분으로 내부적으로 반사되도록 상기 광빔을 일정한 각으로 상기 투명하고 평평한 물질을 향해 방출하는 조명기; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 상기 광빔이 원래 들어가고 나오는 곳으로부터 멀리 떨어져 배치되는 투명하고 평평한 물질의 상기 부분으로 포커싱하고, 상기 투명하고 평평한 물질의 표면 미립자에 반사된 광에 의한 영향 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 내부에 있는 불완전요소에 반사된 광을 탐지하는 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 조명기는, 레이저, 레이저 라인 및 상기 센서가 상기 투명하고 평평한 물질 위에 포커싱하는 위치에서 광이 상기 투명하고 평평한 물질을 들어가고 나가는 것을 차단하는 동안, 상기 투명하고 평평한 물질의 내에서 광이 내부적으로 반 사되도록 하는 차폐물(shield)이 사용되는 광원 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 센서는, 라인-스캔 센서, 라인-스캔 카메라, 시간 지연 적분(integration) 센서 및 접촉 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  44. 제41항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  45. 투명하고 평평한 물질의 내부에 있는 불완전요소를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    광빔의 일부가 상기 투명하고 평평한 물질의 상기 광빔이 원래 들어가고 나오는 곳으로부터 멀리 떨어져 배치되는 투명하고 평평한 물질의 부분으로 내부적으로 반사되도록 상기 광빔을 일정한 각으로 상기 투명하고 평평한 물질을 향해 방출하기 위해 조명기를 사용하는 단계; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 표면 미립자에 반사된 광에 의한 영향 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 내부에 있는 불완전요소에 반사된 광을 탐지하기 위해 상기 투명하고 평평한 물질의 상기 광빔이 원래 들어가고 나오는 곳으로부터 멀리 떨어져 배치되는 투명하고 평평한 물질의 상기 부분으로 포커싱하는 센서를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 조명기는, 레이저, 레이저 라인 및 상기 센서가 상기 투명하고 평평한 물질 위에 포커싱하는 위치에서 광이 상기 투명하고 평평한 물질을 들어가고 나가는 것을 차단하는 동안, 상기 투명하고 평평한 물질의 내에서 광이 내부적으로 반사되도록 하는 차폐물(shield)이 사용되는 광원 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 센서는, 라인-스캔 센서, 라인-스캔 카메라, 시간 지연 적분(integration) 센서 및 접촉 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  48. 제45항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  49. 투명하고 평평한 물질의 굴절률 및/또는 두께의 변화를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    광빔을 방출하는 조명기;
    상기 광빔을 수용하고 평행 광빔을 방출하는 렌즈;
    상기 방출된 평행 광빔을 수용하고, 상기 투명하고 평평한 물질로 향하는 방향인 명선 및 암선의 시리즈를 형성하는 격자;
    상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 명선 및 암선의 시리즈를 수용하고, 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 명선 및 암선의 시리즈에 관련된 출력 파형을 생성하는 센서;
    기준 파형과 상기 출력 파형을 비교하고, 상기 투명하고 평평한 물질의 굴절률 및/또는 두께의 변화를 지시하는 차이(difference) 파형을 생성하는 처리 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 차이 파형은, 상기 광빔이 상기 투명하고 평평한 물질을 통과할 때, 상기 광 빔의 일 방향 변화의 크기를 지시하는 폭을 구비하는 적어도 하나의 블립을 갖는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 액정 디스플레이(LCD) 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  52. 투명하고 평평한 물질의 굴절률 및/또는 두께의 변화를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    광빔을 방출하기 위해 조명기를 사용하는 단계;
    상기 광빔을 수용하고 평행 광빔을 방출하기 위해 렌즈를 사용하는 단계;
    상기 방출된 평행 광빔을 수용하고, 상기 투명하고 평평한 물질로 향하는 방향으로 명선 및 암선의 시리즈를 형성하기 위해 격자를 사용하는 단계;
    상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 명선 및 암선의 시리즈를 수용하고, 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 명선 및 암선의 시리즈에 관련된 출력 파형을 생성하기 위해 센서를 사용하는 단계;
    기준 파형과 상기 출력 파형을 비교하고, 상기 투명하고 평평한 물질의 굴절률 및/또는 두께의 변화를 지시하는 차이(difference) 파형을 생성하기 위해 처리 유닛을 사용하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 차이 파형은, 상기 광빔이 상기 투명하고 평평한 물질을 통과할 때, 상기 광 빔의 일 방향 변화의 크기를 지시하는 폭을 구비하는 적어도 하나의 블립을 갖는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  54. 제52항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 액정 디스플레이(LCD) 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  55. 투명하고 평평한 물질의 위 또는 내부에 있는 결함의 위치를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 제1 광빔을 수용하는 탐지기의 제1 열 및 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 제2 광빔을 수용하는 탐지기의 제2 열을 포함하는 센서;
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하고 제1 파장을 구비하는 상기 제1 광빔을 상기 센서를 향해 방출하는 제1 조명기;
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하고 제2 파장을 구비하는 상기 제2 광빔을 상기 센서를 향해 방출하는 제2 조명기; 및
    상기 탐지기의 제1 및 제2 열로부터 수용한 이미지를 비교하고 상기 투명하고 평평한 물질의 위 또는 내부에 있는 결함의 위치를 탐지하는 처리 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  56. 제55항에 있어서,
    상기 센서와 상기 제1 및 제2 조명기 사이를 이동하는 상기 투명하고 평평한 물질 위 또는 내부에 있는 상기 결함이 이동하는 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 상기 센서에 대한 상기 제1 광빔과 상기 제2 광빔 사이의 각의 탄젠트를 곱하 는 것에 의하여,
    상기 처리 유닛이 상기 탐지기의 제1 및 제2 열로부터 수용한 이미지를 비교하고 상기 투명하고 평평한 물질의 위 또는 내부에 있는 결함의 위치를 탐지하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  57. 제55항에 있어서,
    상기 탐지기의 제1 열은, 상기 제1 광빔에 민감하고 상기 제2 광빔에 민감하지 않으며, 상기 탐지기의 제2 열은, 상기 제2 광빔에 민감하고 상기 제1 광빔에 민감하지 않은 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  58. 제55항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  59. 투명하고 평평한 물질의 위 또는 내부에 있는 결함의 위치를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 제1 광빔을 수용하는 탐지기의 제1 열 및 상기 투명하고 평평한 물질을 통과하는 제2 광빔을 수용하는 탐지기의 제2 열을 포함하는 센서를 향하여, 상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하고 제1 파장을 구비하는 상기 제1 광빔을 방출하기 위해 제1 조명기를 사용하는 단계; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통과하고 제2 파장을 구비하는 상기 제 2 광빔을 상기 센서를 향해 방출하기 위해 제2 조명기를 사용하는 단계; 및
    상기 탐지기의 제1 및 제2 열로부터 수용한 이미지를 비교하고 상기 투명하고 평평한 물질의 위 또는 내부에 있는 결함의 위치를 탐지하기 위해 처리 유닛을 사용하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  60. 제59항에 있어서,
    상기 센서와 상기 제1 및 제2 조명기 사이를 이동하는 상기 투명하고 평평한 물질 위 또는 내부에 있는 상기 결함이 이동하는 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 상기 센서에 대한 상기 제1 광빔과 상기 제2 광빔 사이의 각의 탄젠트를 곱하는 것에 의하여,
    상기 처리 유닛이 상기 탐지기의 제1 및 제2 열로부터 수용한 이미지를 비교하고 상기 투명하고 평평한 물질의 위 또는 내부에 있는 결함의 위치를 탐지하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  61. 제59항에 있어서,
    상기 탐지기의 제1 열은, 상기 제1 광빔에 민감하고 상기 제2 광빔에 민감하지 않으며, 상기 탐지기의 제2 열은, 상기 제2 광빔에 민감하고 상기 제1 광빔에 민감하지 않은 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  62. 제59항에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  63. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통해 광빔을 방출하는 조명기; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 상기 일부를 통과하는 상기 광빔을 수용하고, 라인-스켄 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소에 포커싱 하는 라인-스켄 센서;
    를 포함하는 검사 시스템.
  64. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 통해 광빔을 방출하기 위해 조명기를 사용하는 단계; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 상기 일부를 통과하는 상기 광빔을 수용하고, 라인-스켄 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전 요소에 포커싱하기 위해 라인-스켄 센서를 사용하는 단계;
    를 포함하는 검사 방법.
  65. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 탐지하기 위한 검사 시스템에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 향해 광빔을 방출하는 조명기; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 정면 및 배면으로부터 반사된 상기 광빔을 수용하고, 라인-스켄 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소에 포커싱 하는 라인-스켄 센서;
    를 포함하는 검사 시스템.
  66. 투명하고 평평한 물질의 불완전요소를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    상기 투명하고 평평한 물질의 일부를 향해 광빔을 방출하기 위해 조명기를 사용하는 단계; 및
    상기 투명하고 평평한 물질의 정면 및 배면으로부터 반사된 상기 광빔을 수용하고, 라인-스켄 센서의 전면에 배치되는 제2 렌즈 없이 상기 투명하고 평평한 물질의 불완전요소에 포커싱하기 위해 라인-스켄 센서를 사용하는 단계;
    를 포함하는 검사 방법.
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