CN212207144U - 用于检测玻璃片上的表面缺陷的设备 - Google Patents

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CN212207144U CN201890001377.0U CN201890001377U CN212207144U CN 212207144 U CN212207144 U CN 212207144U CN 201890001377 U CN201890001377 U CN 201890001377U CN 212207144 U CN212207144 U CN 212207144U
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科里·罗伯特·乌斯坦尼克
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Abstract

本案公开用于检测玻璃片上的表面缺陷的设备，所述设备对准光束并通过光束分离器横断所述经对准光束。所述光束分离器导引经横断的所述经对准光束的第一部分以照亮所述片的第一表面，其中照亮所述第一表面的光的第一部分被反射而所述照亮光的第二部分由缺陷所散射。所述经反射光及所述经散射光被第一透镜元件接收，所述第一透镜元件将所述经反射光及所述经散射光导引至反向孔径。所述经反射光被所述反向孔径挡住而所述经散射光被所述反向孔径透射。所述反向孔径所透射的所述经散射光被第二透镜元件导引至成像装置。

Description

用于检测玻璃片上的表面缺陷的设备
相关申请的交叉引用
本案声请申请于2017年11月15日的美国第62/586,367号临时申请案的优先权益，所述优先权案的内容为本案所依据并在此通过引用方式整体并入本文，如同所述优先权案全文引述于下。
技术领域
本公开案涉及用于光学检测的设备，尤其涉及用于检测材料片(诸如玻璃片)上的表面缺陷的设备。
背景技术
透明材料片(例如玻璃、宝石、或矿物(像是蓝宝石))或聚合物片用在各式各样不同装置应用中，包括做为像是LCD(液晶显示器)面板的显示面板及/或做为用于这类面板的保护罩。这种显示设备及包含这种显示设备的面板被制作成越来越薄且轻，因此需要材料片也越来越薄且轻。
用于显示面板或罩的常见透明片是利用玻璃片制作的。原始或起始的玻璃基板能利用一机械工艺(例如研磨及抛光)或化学工艺(例如蚀刻及抛光)被薄化，以达到最后玻璃片的所需厚度(例如从大约0.1mm至大约0.7mm)。在薄化工艺期间，可能形成表面缺陷。例如，在化学薄化期间，凹陷(凹痕) 形式及/或凸出(凸起)形式(也分别称为“凹点”或“凸点”)的缺陷能形成在玻璃表面中或玻璃表面上。这些缺陷的常见横向程度范围能从大约10微米(μm)到数毫米(mm)，而其常见垂直尺寸(即相对于表面平均值的深度或高度)能大至四分的一微米。这些缺陷在光学显示设备中轻易可见，因此薄化玻璃基板应该经检测出表面缺陷使得能移除所述缺陷，或者将有故障的基板破坏。
目前，利用人工的方法来检查材料片找出缺陷。不幸地是，人工的检查为劳力密集的、不一致的、且费时的。例如，检查一个大的、制造规模(production-sized)的薄片可能花上数小时。要决定缺陷的定向也有困难。换句话说，检测设备不一定具有均向性(isotropic)的检测能力。
需要的是能够在对缺陷的定向没有敏感性下检测在大尺寸材料片(像是玻璃片)中的缺陷(例如刻痕)的检测设备。
实用新型内容
按照本公开案，公开一种用于检测玻璃片上的表面缺陷的设备，所述设备包含：光源；光束分离器，所述光束分离器经配置以将经横断的所述经对准光束的第一部分朝向所述玻璃片的第一表面导引，使得经横断的所述经对准光束的所述经导引部分照亮所述玻璃片的所述第一表面，其中照亮所述玻璃片的所述第一表面的光的第一部分由所述第一表面反射，而照亮所述玻璃片的所述第一表面的光的第二部分由缺陷所散射；透镜组合件，所述透镜组合件包含第一透镜元件及第二透镜元件；反向孔径，所述反向孔径经定位在所述第一透镜元件与所述第二透镜元件之间，所述反向孔径经配置以阻挡背景光并透射所述经散射光；及成像装置，所述成像装置经配置以检测被透射的所述经散射光。
在一些实施例中，所述反向孔径可包含透明板，所述透明板包含设置在其上的屏蔽材料，所述屏蔽材料包含内屏蔽及外屏蔽，所述外屏蔽界定了在所述外屏蔽与所述内屏蔽之间布置的环形透明区域的外周围。
在一些实施例中，所述内屏蔽可包含不透明中心盘。
在一些实施例中，所述光源可包括激光或LED。
在一些实施例中，所述光源可经配置以发出在400nm到700nm的波长范围内的光。
在一些实施例中，所述设备可进一步包含光二极管，所述光二极管经配置以监测来自所述光源的光并提供信号给控制器。
在一些实施例中，所述控制器可经配置以调整所述光源的输出功率。
在一些实施例中，所述设备可进一步包含玻璃片接近度传感器，所述玻璃片接近度传感器经定位以检测所述玻璃片。
在一些实施例中，所述设备可进一步包含光束收集器，所述光束收集器包含以光吸收材料涂布的板。
本文中公开的实施例的额外特征及优点将在以下的详细说明中阐述，且部分将为本领域的技术人员从说明中或通过实现本文中(包括以下的详细说明、权利要求书、还有附图)所述实施例可轻易得知。
将理解以上的概略说明及以下的详细说明两者都描述了各种实施例且意图提供概观或框架，以供了解本案所请标的的性质及特性。包括了附图以提供对各种实施例的进一步了解，且这些附图并入本说明书而构成本说明书的部分。这些附图描绘了本文中描述各种实施例，并与说明书起负责解释本案所请标的的原理及操作。
附图说明
图1及图2是被检查的玻璃片的透视图，图示出缺陷的可观察度能依缺陷的排列方向及照明角度而异；
图3及图4是被检查的玻璃片的透视图，图示出缺陷的可观察度在正向照明下能依缺陷的排列方向而异；
图5是按照本公开案的实施例的例示性缺陷检测设备的示意图；
图6是另一例示性缺陷检测设备的示意图；
图7是又另一例示性缺陷检测设备的示意图；
图8是又另一例示性缺陷检测设备的示意图；
图9是另一例示性缺陷检测设备的示意图；及
图10是一系列利用本文所述的例示性缺陷检测设备所成像的不同缺陷的照片。
具体实施方式
现将详细参照本公开案的实施例，实施例的范例显示在附图中。只要在可能的时候，在所有附图中将使用相同的附图标记来指称相同或类似的部件。然而，本公开案可在许多不同形式中实现，且不应被解读为受限于本文所阐述的这些实施例。
本文中能将范围表达成从“大约”特定值开始，及/或到“大约”另一特定值。当表达出这个范围时，另一实施例包括从所述特定值到另一特定值。类似地，当通过前置词“大约”将数值表达成趋近值时，将理解所述特定值形成另一实施例。将进一步理解到这些范围的各者的端点在相对于另一端点而言、及独立于另一端点而言，两者都是有效的。
本文中所使用的方向性用语－例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部－仅是相对于所绘的附图而定，并不意图隐含绝对方位。
除非有相反地明确指明，完全没有意图将本文阐述的任何方法解读为必须以特定顺序进行其步骤，也并非不需通过任何设备、特定的方位。据此，当方法权利要求实际没有记载其步骤所遵循的顺序时、或是任何装置权利要求实际没有记载其个别部件的顺序或方位时、或者在权利要求书或说明书中没有相反地特定说明其步骤将受限于特定顺序时、或是设备的部件的特定顺序或排列未被记载时，完全没有意图在任何方面推断出顺序或方位。这适用于任何可能的非明确解读基础，包括：针对步骤的安排、操作流程、部件顺序、或部件的排列的逻辑问题；从文法结构或标点符号推导出的简单语意；以及说明书中所述实施例的数量或类型。
如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”及“所述”包括多个参照，除非前后文清楚地相反指明。因此，例如，对“一”部件的参照包括具有两个或更多个此种部件的方面，除非前后文清楚地相反指明。
用词“例示性”、“范例”、或其不同形式用在本文中来表示作为范例、实例、或例证。本文中作为“例示性”的或作为“范例”说明的任何方面或设计不一定将被解读为比起其他方面或设计为较佳的或有优势的。此外，范例的提供完全是为了清楚及理解的用意，并非意图以任何方式限制或局限所公开的目标或本公开案的相关部分。将了解，可呈现出无数种具不同范围的额外或替代实施例，但这些额外或替代实施例为简洁的目的已被省略。
现今用于检测材料片(例如像是玻璃片的透明材料)中的表面缺陷的方法包含当所述玻璃片在输送方向中被输送时透射通过所述玻璃片的经对准光，并将所述玻璃片成像(例如由所述经对准光照明的部分)到传感器上。在本公开案的实施例可适用于不透明或半透明材料的同时，已显示这种实施例对透明材料特别有效，因为表面缺陷的成像能从玻璃片的两主要表面获得，不须将分别的设备定位于邻接相对的主要表面。然而，已发现某些缺陷(像是刻痕)相对于用来照亮所述缺陷的光的方向及角度的方位能影响所述缺陷的可检测度。例如，刻痕典型是长的缺陷而因此能展现可辨别出的方向。这种延长的缺陷可能与照明方向对准、正交于照明方向、或于其间的中间角度处(也了解到特定缺陷不一定整个是线性的)。若照明相对于入射表面具有低(掠射)角度且缺陷方向对准照明方向，则能抑制这种缺陷的成像。
图1图示例示性玻璃片10，所述玻璃片包含第一主要表面12及相对第一表面12的第二主要表面14，第一与第二主要表面12、14界定了其间的厚度T。在一些实施例中，玻璃片10可为透明玻璃片，例如对照明光为透明的。如本文中所使用的，透明应被解读为表示材料的透射率等于或大于照明的波长(例如中心波长)处的90％。第一表面12与第二表面14平行(或基本上平行)，而厚度T能为(例如)等于或小于大约2mm，例如等于或小于大约1.5mm、等于或小于大约1mm、等于或小于大约0.7mm、等于或小于大约0.5mm、等于或小于大约0.3mm、或等于或小于大约0.1mm。然而，在进一步实施例中，厚度T能大于2mm，因为表面缺陷(特别是在面向检测设备的表面上的缺陷)的方向般不被材料片的厚度影响。按照本实施例，显示第一表面12包含正交于入射光18延伸的刻痕16，所述入射光18以相对于第一表面12的低入射角度起始自所述玻璃片的一侧。玻璃片10在输送方向20中输送，所述输送方向也正交于刻痕16。入射光14后续地在大略正交于刻痕16的方向的方向中被刻痕16散射。换句话说，认为入射光位在正交于玻璃片表面且正交于所述刻痕的平面中，则来自所述刻痕的经散射光2022大概位在相同平面中而经散射光22能被检测器24所收集。这当然是简单化，因为经散射光通常不是或不一定是平面的，但这对论述而言够有启发性。
图2图示例示性玻璃片10，所述玻璃片经排列使得刻痕16平行于入射光 18且平行于输送方向20延伸。入射光18(再次从相对于第一表面12的低角度照亮所述刻痕)后续地被所述刻痕在沿着刻痕方向的方向中散射。在这个情况中，经散射光22的可检测度依刻痕方向及入射角度而异。若入射角度是相对于玻璃片10的表面的小角度(例如20度内)，则散射角度绝大部分也将是小角度。这种情况中的经散射光可能不被检测器24接收，或者够微弱而不能轻易检测。据此，图1及图2图示低角度照明加上缺陷的方向性如何能造成有问题的缺陷检测。
另一方面，第3及4图描绘一种情况，其中入射光18经导向正交于(或基本上正交于)玻璃片10的第一表面12(入射光18在图中经显示大致重合于检测器24的轴)，而刻痕的可检测度不依刻痕的方位而异(为了简化，入射光18被刻痕16的散射在图3及图4中显示在单一、正交的平面中)。因此，图3图示在输送方向20中移动的玻璃片10，所述输送方向20正交于刻痕16，而经散射光2022在正交于刻痕16的平面中延伸。图4描绘在输送方向20中移动的玻璃片10，所述输送方向20平行于刻痕16，而经散射光2022在平行于刻痕16的平面中延伸。在两情况中，经散射光2022能被包括检测轴的检测器24接收，所述检测轴正交于所述玻璃片的(或多个)主要表面。
考虑以上所述，第5图图示例示性检测设备100，所述设备经配置以利用第3及4图的原理提供对材料片上的表面缺陷的均向性缺陷检测。为了说明的用途而非限制，将要检测的缺陷所在的材料片将被描述成透明玻璃片，像是适合用于显示设备的制造的视觉上透明的玻璃片。据此，缺陷可包括(但不限于) 凸点、凹点(像是从模造操作产生的凹点)、表面残留物、刻痕、石头(例如用以产生玻璃片的未熔化原始材料)、黏着玻璃碎片、黏着到玻璃片表面的纤维或其他粒子、表面夹杂物、及污点。如本文中所使用的，均向性缺陷检测指的是不依赖缺陷的排列方位(尤其是在玻璃片表面中的排列方位)所做的表面缺陷检测。设备100包含包括光源102的检测模块101、准直器104、光束分离器108、透镜组合件110、及反向孔径116，准直器104经排列以对准由光源102发射的光106，光束分离器108经定位以横断经对准光106，所述透镜组合件110包含第一、前透镜元件112及第二、后透镜元件114，所述反向孔径116经定位在第一与第二透镜元件112、114之间。透镜组合件110可(例如)包含远心镜头。
检测模块101可进一步包括成像装置118，所述成像装置包含成像传感器 120。在一些实施例中，成像传感器120可连接至控制器及视情况连接至计算***、视情况连接至监视器(显示设备)、及视情况连接至录制装置，依照将要如何查看及/或储存成像传感器120所获取的影像以供未来查看及/或分析而异。
检测设备100可仍进一步包含输送设备122，所述输送设备经配置以在输送方向20中输送所述玻璃片经过检测模块101。输送设备122可包括(例如) 一或更多个环形的履带124，这些履带124经排列以在输送方向20中传输玻璃片10。输送设备122可包括空隙126经定位以使得第一表面12(来自光源 102的光，例如由光束分离器108反射的光，入射至第一表面)不受妨碍(例如，经重设大小及定位以容纳－不阻碍－透镜110的视域)。例如，输送设备 122可包含至少两个环形的履带，这些履带经排列成环形，环形的端点间具有空隙。其他实施例中，输送设备122可包含空气轴承(air bearings)，例如经端到端定位且其间具有空隙的多个空气轴承，其中玻璃片10从第一空气轴承在所述空气轴承上、在空隙上、且继续被输送到下空气轴承。在玻璃片10被图示为在水平方向上输送的同时，本文中公开的设备及方法可经配置成其他排列方位。例如，玻璃片10可经定位在垂直排列方位中，或在偏离垂直排列方位中(例如在5度至20度且被空气轴承支援的角度)。本领域一般技术人员能轻易设想出其他玻璃片排列方位及输送方法，而本文中所述实施例不特别为附图中例示的配置方式所限。
仍参看第5图，光源102所发出的光106被准直器104对准而经对准光 128入射在光束分离器108上。光束分离器108将入射的经对准光128分离成两个光束：一个光束(由光线130表示)透射穿过光束分离器108，而第二光束(由光线132表示)被反射向下，朝向玻璃片10的第一表面12并正交于(或基本上正交于)玻璃片10的第一表面12。如本文中所使用的，基本上正交意图表示在垂直于参考表面或方向(例如第一表面12)的20度之内，像是10 度之内、5度之内、或1度之内。被透射通过光束分离器108的光130能被第一光束收集器134捕捉(例如吸收)。例如，第一光束收集器134可包括部件，所述部件包含具有暗色(例如黑色)材料的表面，其经配置以吸收入射到光束收集器上的光。能(例如)通过以光吸收材料漆上或以其他方式涂布所述部件表面来让所述部件吸收光，所述光吸收材料的范例能包括雾面黑色漆、碳层、阳极氧化层或任何其他适合的吸收层或材料。在实施例中，能使第一光束收集器134的吸收部件相对于经透射光130的光束方向136成角度，以防止从光束收集器134反射的任何光往光源102导向或被光束分离器108反射到往检测装置118的方向。在实施例中，所述吸收部件能为经涂布板，不过在进一步实施例中，所述吸收部件能包含许多经涂布板，这些经涂布板经排列为相对彼此成角度。
入射在玻璃片10的第一表面12上的第二光束132的第一部分从第一表面 12反射，透射穿过光束分离器108，并由透镜组合件110当作背景光138所收集，而入射在缺陷(例如刻痕16)上的第二光束132的第二部分被所述缺陷散射在概略朝向透镜组合件110的方向中，且因此被透镜组合件110当作经散射光140所捕捉。光束分离器108所反射的光132的又另一(第三)部分142 可被透射穿过玻璃片10且能被第二光束收集器144吸收。例如，像第一光束收集器134，第二光束收集器144可包含部件，所述部件包含具有暗色(例如黑色)材料的表面，其经配置以吸收入射在材料上的光。能(例如)通过以光吸收材料漆上或以其他方式涂布所述部件表面来让所述部件吸收光，所述光吸收材料的范例能包括雾面黑色漆、碳层、阳极氧化层或任何其他适合的吸收层或材料。在实施例中，能让所述吸收部件相对于经透射穿过玻璃片10的所述经对准光的所述部分的光束方向146(正交于主要表面12、14)成角度，以防止从第二光束收集器144反射的光往成像装置118或光源102导向。在实施例中，所述吸收部件能为简单的经涂布板，不过在进一步实施例中，所述吸收部件能包含许多经涂布板，这些经涂布板经排列成相对于彼此成角度。
仍参看第5图，背景光138被前透镜元件112聚焦到反向孔径116的不透明中心盘148上，所述反向孔径116位于第一透镜元件112的后焦平面150 处，在这里背景光138被吸收。由缺陷16散射的光140经透射穿过围绕反向孔径116的不透明中心盘148的透明区域152，且被第二透镜元件114聚焦到成像装置118的成像传感器120上。
光源102能包含激光，或在其他实施例中光源102能包含发光二极管 (LED)。所述激光或LED能发出任何可被成像装置118所检测到的适合波长(或波长群组)。例如，在实施例中，所述激光或LED能发出在可见光波长(例如在从大约400奈米(nm)到大约700nm的范围中)的光。在一些实施例中，光源102能包含白光源，例如白炽灯泡。
光束分离器108能为任何适合的光束分离器。例如，在一些实施例中，光束分离器108能为半镀银反射镜，例如薄膜反射镜。可使用其他光束分离器设计，依入射光的波长、意图检测的缺陷类型、等等而定，而这类设计为本领域的技术人员熟知。
成像装置118可能是照相机，或其他适合的成像装置，例如线扫描照相机，其中成像传感器120能为正交于(或基本上正交于)输送方向20对准的线传感器。
在一些实施例中，反向孔径116包含由导线或其他薄型材料支撑的不透明中心盘148，所述不透明中心盘自外部材料154延伸，所述外部材料154连同不透明中心盘148界定了围绕不透明中心盘148的环形透明区域152。然而，这种支撑部件可干扰均向性检测。据此，在较佳实施例中，反向孔径116包含透明板(像是玻璃板)，其包含设置在其上的屏蔽材料，所述屏蔽材料包含内屏蔽(即不透明中心盘148)及外屏蔽154，所述外屏蔽界定了透明区域152 的外周围(藉此在外屏蔽154与不透明中心盘148之间界定了环形透明区域 152)，其中没有不透明的支撑或连接元件延伸在外屏蔽材料与内屏蔽材料之间。反向孔径116能接着被永久地安装在透镜110内，或者透镜110能由接口或其他开口建构，允许反向孔径116的***及/或移除(或者任何其他所需孔径或滤光器的***及/或移除)。
为了稳定光源功率输出，可定位一个光二极管(未图示)来监测来自光源 (例如来自激光二极管)的激光。能检测来自光源的输出，而适当信号被通过数据线161传递给控制器160，从而建立控制循环，所述控制循环经配置以监测及调整光源输出功率。例如，若激光光源的输出功率漂移偏离预先决定功率设定点，则控制器160能通过数据线162调整所述激光(例如光二极管)的功率调制，使得所述激光的输出功率回到所述预先决定功率设定点。
按照本文中所述实施例，若没有正被检查的玻璃片(例如，没有玻璃片 10在空隙126内或邻接空隙126)，则能对控制器160编程来控制所述激光。然而，当正检查玻璃片时，经反射光(例如在朝向光源102的方向中从光束分离器108反射的光)可进入所述激光并在所述激光内部散射。如此让光二极管输出功率显得比其实际上要大。因此，控制器160将试着降低激光功率。据此，真正的激光输出功率可能太低而无法用于检查。
为了克服前述问题，能定位玻璃片接近度传感器163以检测进来的玻璃片。由于玻璃片输送速度将是已知，能利用控制器160内的计时电路，其中只要当玻璃片在检测设备前方时控制器160就停用反馈控制。因此，当没有玻璃被检查时(例如玻璃片不在空隙126上方，例如阻碍空隙126)就启用激光的反馈控制。替代地，能进行对玻璃片于空隙处的存在或不存在的直接检测，这不需要速度及位置的计算。可用其他光源(例如LED光源)来运用前述的光源功率控制。
从前述说明内容的益处应显而易见，这些检测设备部件的排列能被改变，例如用以获得更精巧的实施。显示在第6图中的是另一例示性检测设备200，其经配置以提供均向性缺陷检测。检测设备200包含包括光源204的检测模块 202、经排列以对准由光源102所发出的光208的准直器206、光束分离器210、透镜组合件212、及反向孔径218，所述透镜组合件212包含第一、前透镜元件214及第二、后透镜元件216，所述反向孔径218定位在第一与第二透镜元件214、216之间。透镜组合件212可(例如)包含远心镜头。检测模块202 可进一步包括成像装置220，所述成像装置包含成像传感器222。前述部件中任一或更多个能安装在框架224上以建立及/或维持所选部件之间的空间关系。
检测设备200视情况包括场光阑226，其经排列以阻挡由光源204所发出的光的边远区域。检测设备200可也进一步包括聚焦装置228，其经配置以相对于光束分离器210(及玻璃片10)移动透镜212，从而在第一主要表面12 与第二表面14之间移动透镜组合件的焦点。因此，透镜212的焦点能从第一主要表面12被移动至第二主要表面14，或到通过所述玻璃片的第一与第二主要表面之间的厚度T的任意点。聚焦装置228能包含(例如)直线导轨或平台组合件，其允许透镜212相对于光束分离器210及玻璃片10的移动。换句话说，透镜212的移动改变了透镜组合件与玻璃片之间的光径长度。因此，在一些实施例中，透镜组合件212可通过聚焦装置228安装至框架224，而可通过调整聚焦装置228的位置来调整透镜组合件212的位置。在一些实施例中，可通过螺丝组合件来手动地调整聚焦装置228，不过在进一步实施例中，聚焦装置可包括通过马达(例如接合聚焦装置228的步进马达)的调整。在一些实施例中，能通过远程控制、或甚至自动地达到聚焦。本领域的技术人员能轻易地排列适当部件来达成远程的或自动的聚焦控制。能明显地观察到能以本文中所述其他实施例来使用聚焦装置228。
本实施例的操作类似于前一实施例的操作。光源204经排列使得所发出光 208被正交于(或基本上正交于)玻璃片10的第一主要表面12导向。换句话说，沿第一光轴224发出光208，所述第一光轴224在朝向并正交于第一主要表面12的方向中，而透镜212的第二光轴226经排列为平行于第一主要表面 12(且正交于第一光轴224)。所发出光208被准直器206对准而经对准光228 入射在光束分离器210上。光束分离器210将入射的经对准光228分离成两个光束，一个光束(由光线232表示)朝玻璃片10的第一表面12透射穿过光束分离器210，而第二光束(由光线234表示)在正交于经透射光束230的方向中从光束分离器210反射，朝向第一光束收集器236。光束分离器210所反射的光234可由第一光束收集器236捕捉(例如吸收)。例如，第一光束收集器 236可包含吸收部件，其经配置以吸收入射在吸收部件上的光。能(例如)通过以光吸收材料漆上或以其他方式涂布所述吸收部件的表面来让所述吸收部件吸收光，所述光吸收材料的范例能包括雾面黑色漆、碳层、或任何其他适合的吸收材料。在实施例中，能使所述吸收部件相对于经反射光束234的传播方向成角度，以防止从光束收集器反射的光被朝光源204的方向往回导向。
入射在玻璃片10的第一表面12上的第一光束232的一部分从玻璃片10 的第一表面14往回朝光束分离器210反射，接着从光束分离器210在朝向透镜组合件212的方向中反射并由透镜组合件212作为背景光所收集，而入射在第一主要表面12(及/或第二主要表面14)上的缺陷上的第一光束232的第二部分被所述缺陷散射在概略朝向透镜组合件212的方向中(在从光束分离器 210反射之后)且被透镜组合件212作为散射光捕捉(为了简化，从第一表面 12反射的光及经散射光两者都以单一光线238表示)。然而，从玻璃片10的第一表面12反射的光的表现与经散射光的表现，以及经反射及经散射光与反向孔径218的互动与针对检测模块101与反向孔径116的说明相同。
穿过光束分离器210透射并入射在第一表面12上的光232仍有另一(第三)部分240可穿过玻璃片10透射并能由第二光束收集器242捕捉(例如吸收)。例如，像第一光束收集器236，第二光束收集器242可包含吸收部件，所述吸收部件经配置以吸收入射在吸收部件上的光。能(例如)通过以吸收材料漆上或以其他方式涂布所述吸收部件来让所述材料片吸收光，所述吸收材料的范例能包括雾面黑色漆、碳层、或任何其他适合的吸收材料。在实施例中，能让所述吸收部件相对于经透射穿过玻璃片10的入射光束240成角度，以防止从第二光束收集器242反射的光以朝成像装置220或光源204的方向往回反射。在实施例中，所述吸收部件能为以光吸收材料涂布的板，不过在进一步实施例中，所述吸收部件能包含许多经涂布板，这些经涂布板经排列成相对于彼此成角度。
仍参看第6图，背景光由前透镜元件214聚焦到位于第一透镜元件214 的后焦平面处的反向孔径218的不透明中心盘244上，在这里背景光被吸收。缺陷(例如刻痕)16所散射的光通过围绕反向孔径218的不透明中心盘244 的透明区域246透射，且由第二透镜元件216聚焦到成像装置220的成像传感器222上。
得益于以上说明，应显见在一些情况中上述部件的排列方式可将受试玻璃片的一小部分成像，尤其若所述玻璃片沿输送方向20被输送。据此，在实施例中，检测设备200(或100)可包含多个检测模块202(或101)，这些模块经排列在玻璃片10对面并邻接玻璃片10的阵列中。在一些实施例中，多个检测模块可经排列成相对关系，如第7图中所示。确实，在实施例中，可采用多个检测模块列，而在一些实施例中，采用相对的检测模块列，如第8图中显示。在一些实施例中，相对的检测模块202(或101)列可经位移使得一个列的透镜组合件的光轴延伸在相对列的相对透镜组合件之间(见第9图)。换句话说，透镜组合件经定位在相对的检测模块列的两透镜组合件之间的相对空隙对面。在其他实施例中，相对透镜组合件的光轴可能重合。
第10图包括一系列如本公开案的检测设备所见的不同缺陷的影像。这些影像显示了利用本公开案的实施例能检测到广泛多样的表面缺陷。
本领域的技术人员将显而易见，对本公开案的实施例能进行各种修改及变化，而无悖离本公开案的精神及范围。因此只要此类修改及变化落在随附权利要求书及其均等者的范围内，则本公开案意图涵盖这些修改及变化。

Claims (10)

1.一种用于检测玻璃片上的表面缺陷的设备，其特征在于，所述设备包含：
光源；
对准器，所述对准器经排列以对准来自所述光源的光；
光束分离器，所述光束分离器经配置以将所述经对准的光的第一部分朝向并垂直于所述玻璃片的第一表面导引，使得所述经对准的光的所述经导引部分照亮所述玻璃片的所述第一表面，其中照亮所述玻璃片的所述第一表面的光的第一部分由所述第一表面反射，而照亮所述玻璃片的所述第一表面的光的第二部分由缺陷所散射；
透镜组合件，所述透镜组合件包含第一透镜元件及第二透镜元件，所述透镜组合件经排列以接收来自所述经对准光的所述经导引部分自所述玻璃片的所述第一表面所反射的光以及自所述玻璃片的所述第一表面上的缺陷所散射的光；
反向孔径，所述反向孔径经定位在所述第一透镜元件与所述第二透镜元件之间；及
成像装置，所述成像装置经定位以接收由所述缺陷所散射并由所述反向孔径通过的光。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反向孔径经配置以挡住自所述第一表面反射的光。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反向孔径包含透明板，所述透明板包含设置在其上的屏蔽材料，所述屏蔽材料包含内屏蔽及外屏蔽，所述外屏蔽界定了在所述外屏蔽与所述内屏蔽之间布置的环形透明区域的外周围。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述内屏蔽包含不透明中心盘。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光源包括激光或LED。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光源经配置以发出在400nm到700nm的波长范围内的光。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包含光二极管，所述光二极管经配置以监测来自所述光源的光并提供信号给控制器。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述控制器经配置以调整所述光源的输出功率。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包含玻璃片接近度传感器，所述玻璃片接近度传感器经定位以检测所述玻璃片。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包含光束收集器，所述光束收集器包含以光吸收材料涂布的板。
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