本发明专利技术公开了一种用于检测透明基板表面和／或其内部的缺陷的系统和方法。所述系统包括：至少一个成像元件，对基板进行扫描；至少两个光源，对基板进行不同模式的照明；传送装置，使得基板与至少一个成像元件和两个光源之间产生相对移动；以及控制装置，控制至少两个光源以及至少一个成像元件的操作，使得至少两个光源中的全部或部分光源可以不同时接通，并使得至少一个成像元件中的至少一个在基板被照明时对其进行扫描，从而使得至少一个成像元件与至少两个光源构成至少两个检测通道。本发明专利技术中通过共用成像装置和光源地提供不同照明模式的多个通道的图像，从而结构紧凑、占用空间小；控制使得多个光源不同时接通，从而减少了多通道干扰的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及检测基板的局部缺陷的方法及系统，更具体地涉及检测透明基 板表面和/或其内部的局部缺陷的光学检测方法及系统。
技术介绍
缺陷检测对于基板制造的质量控制是至为重要的。例如在诸如玻璃的透明基板制 造过程中，会产生不同类型的缺陷，例如划伤、脏迹、粘锡、碎屑等的表面缺陷以及气泡、结 石、疖瘤等的内部缺陷。由于不同类型的缺陷要求不同的质量控制标准，因而缺陷检测的任 务不仅是要检测出缺陷，而且还需要准确地对这些缺陷进行分类。在各种缺陷检测技术中，按照光源照明模式，可分为准直照明模式和漫射照明模 式；按照图像检测模式，可分为明场检测模式和暗场检测模式；按照光线经过基板的方式， 可分为透射检测模式及反射检测模式，等等。不同的检测模式适于检测的缺陷也不同。例 如，准直照明模式对于畸变或折射率不均勻很敏感，可以用来检测疖瘤或结石；在漫射照明 明场检测模式下，气泡通常是规则的椭圆或圆形，从而容易地被检测出来。通常，需要组合 多种不同的检测模式来有效地检测和分类不同的缺陷。在2007年4月26日公开的专利申请W007045437中，提出了一种缺陷检测系统，其 中通过令被测基板依次通过三个单独的检测模块，每个检测模块都有其自己的照明部件、 传感部件以及图像处理部件，从而提供不同的检测模式以关注不同类型的缺陷。这种缺陷 检测系统对于每种检测模式都需要采用一组照明、传感和图像处理部件，因而整套系统的 占用空间较大而且成本较高。在2007年11月15日公开的美国专利申请US2007/0263206 中，提出了一种采用三个光源和一个传感器件的缺陷检测系统，其中三个光源同时接通，传 感器件同时捕捉来自这三个光源的对基板的明场透射检测、明场反射检测和暗场反射检测 下的图像。在这种缺陷检测系统中，由于一个传感器件同时获取三个检测通道的信息，因此 通道间的干扰使得实际可用的信息量减少，从而后续图像处理的难度加大。另外，被测基板在经过缺陷检测设备之前通常需经过严格的清洗程序。这是因为 基板表面上附着的灰尘等颗粒物的存在可能会导致缺陷检测设备将这些外来的颗粒物误 判为基板自身的缺陷，从而导致过度检出(即，合格品被判定为不合格品)，使生产企业蒙 受不必要的经济损失。然而，清洗设备一般比较昂贵且其运行成本非常高(例如，耗电量巨 大)。此外，在某些应用中，例如用于液晶平板显示的玻璃基板，其厚度仅为约0. 7mm，清洗 过程很容易造成基板的破碎。还有，在某些特殊应用中，要求基板上不能有水渍，从而不适 于对基板进行清洗。因此，希望提供一种结构紧凑且能够消除多检测通道之间干扰的缺陷检测方法和 系统。更进一步地，希望提供一种即使在基板上存在灰尘等颗粒物的情况下也能够对基板 表面和/或其内部的缺陷进行准确的检测和分类的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种检测透明基板表面和/或其内部的局部缺陷的 方法和系统，其通过不仅共用成像设备而且共用光源地提供不同照明、检测模式下的多通 道的图像，并且控制使得多个光源不同时工作，从而克服了现有技术中多通道干扰的缺点。在本专利技术的第一方面中，提供了一种用于检测透明基板表面和/或其内部的缺陷 的系统，包括至少一个成像元件，用于对所述基板进行扫描；至少两个光源，用于对所述 基板进行不同模式的照明；传送装置，用于使得所述基板与所述至少一个成像元件和至少 两个光源之间产生相对移动；以及控制装置，用于控制至少两个光源以及至少一个成像元 件的操作，使得所述至少两个光源中的全部或部分光源可以不同时接通，并使得至少一个 成像元件中的至少一个在基板被照明时对其进行扫描，从而使得所述至少一个成像元件与 所述至少两个光源构成关于所述基板的至少两个检测通道。在本专利技术的第二方面中，提供了一种用于检测透明基板表面和/或其内部的缺陷 的方法，包括以下步骤利用至少两个光源照射所述基板，该至少两个光源相对于至少一个 成像元件对基板提供不同模式的照明；使所述基板与所述至少一个成像元件和至少两个光 源之间产生相对移动；以及控制至少两个光源以及至少一个成像元件的操作，使得所述至 少两个光源中的全部或部分光源可以不同时接通，并使得至少一个成像元件中的至少一个 在基板被照明时对其进行扫描，从而使得所述至少一个成像元件与所述至少两个光源构成 关于所述基板的至少两个检测通道。本专利技术的缺陷检测配置由于在不同检测模式间共用至少部分光源和成像元件，从 而整体结构紧凑、占用空间小；照明光源工作在脉冲模式下，有利于散热，从而延长其使用 寿命，而且可以获得更高的亮度。此外，在本专利技术中，通过触发控制使得与一个成像元件对 应的多个检测通道并不同时工作，从而减少了多通道间的干扰。根据本专利技术的一些实施方式的多通道检测配置，所获得的关于被测基板的多通道 检测数据能够提供基板上有关缺陷的形貌、灰度分布变化、灰度均值等用于缺陷分类的信 息，并且可以由此计算出缺陷的内核尺寸、畸变尺寸等用于缺陷分级的关键参数。此外，通 过对这些多通道获得的信息的联合分析，还可以有效地消弱被测基板表面上的灰尘对缺陷 检测和分类结果的影响，使得无须在检测之前清洗基板，由此节省了置备清洗设备及其运 行所带来的开销，并且可以满足某些特殊应用中基板不适于进行清洗(例如基板厚度太 薄，清洗容易造成基板破碎，或基板上不允许水渍)的要求。更进一步地，根据本专利技术的一些实施方式的多通道检测配置，可以准确地判断出 缺陷是位于基板的上表面、内部还是下表面，甚至还能进一步得出内部缺陷在基板内的深 度，因此可以准确可靠地检测并分类基板上诸如划伤、脏迹、粘锡、碎屑等的表面缺陷以及 诸如气泡、白色石、黑色石、疖瘤等的内部缺陷。附图说明根据以下参照附图对本专利技术示例性实施方式的详细描述，将更好地理解以上和其 他示例目的、方面和优点。图1是示出了根据本专利技术实施例的用于检测透明基板表面和/或其内部的缺陷的 系统的示意7图2是示出了根据本专利技术实施例的三通道光学配置的示意图；图3是示出了根据本专利技术实施例的三通道光学配置中各元件触发时序的时序图；图4是示出了根据本专利技术实施例的三通道检测系统获得的原始图像的图；图5是示出了根据本专利技术另一实施例的两通道光学配置的示意图；以及图6是示出了根据本专利技术又一实施例的多光源光学配置的示意图。具体实施例方式应当理解，本专利技术的附图和描述已经简化，以例示有助于清楚地理解本专利技术的元 件，同时出于清楚的目的，除去了典型的缺陷检测系统中的其他元件。本领域技术人员将认 识到，为了实施本专利技术，其他元件可以是希望的和/或是必需的。然而，由于这些元件是本 领域所公知的，并且由于它们并不助于更好地理解本专利技术，所以本文中并不给出关于这些 元件的描述。还应当理解，本文所包括的附图仅仅给出了对于本专利技术的当前实施例的图形 表示，落入本专利技术的范围内的结构可包括不同于这些附图中示出的结构。在附图中，对类似 的结构给予类似的附图标记。图1示出了根据本专利技术的用于检测透明基板120表面上和/或其内部的缺陷的系 统100。缺陷检测系统100包括传送模块130、照明模块140、成像模块160、图像处理模块 180以及控制模块190。为了消除背景光的影响，优选地，整个系统用黑罩(图1中未示出)罩住。在本专利技术中，透明基板120可以是玻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测透明基板表面和／或其内部的缺陷的系统，包括：至少一个成像元件，用于对所述基板进行扫描；至少两个光源，用于对所述基板进行不同模式的照明；传送装置，用于使得所述基板与所述至少一个成像元件和至少两个光源之间产生相对移动；以及控制装置，用于控制至少两个光源以及至少一个成像元件的操作，使得所述至少两个光源中的全部或部分光源可以不同时接通，并使得至少一个成像元件中的至少一个在基板被照明时对其进行扫描，从而使得所述至少一个成像元件与所述至少两个光源构成关于所述基板的至少两个检测通道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑媛，史伟杰，林晓峰，陈大志，
申请(专利权)人：圣戈本玻璃法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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