用於傳輸模式測量的偏軸板操縱裝置及其技術的製作方法

2023-05-09 20:42:01

專利名稱：用於傳輸模式測量的偏軸板操縱裝置及其技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於在檢查過程中、操縱薄板的支承結構和方法，尤其涉及用於在傳 輸模式測量過程中、操縱薄的透明板的支承結構和方法。
背景技術：
最近，主要由於液晶(IXD)電視的普遍以及被人們所接受，因而顯著的注意力已 聚焦在對於諸如玻璃板的透明基板中的缺陷的檢測上。這樣，該產業現在面臨滿足增大體 積的需求的挑戰，與此同時，嚴格遵循LCD傳輸模式的技術條件來操縱基板。此外，用在LCD 產業中的透明板已增大尺寸，而與此同時，保持相同厚度或甚至變得更薄。因此，存在以下 挑戰穩固地保持大且薄的透明板，從而可進行檢查測量，而同時在考慮由用於保持透明板 的結構所導致的誤差條件下，仍能保持測量精度。傳輸模式測量包括使光從一個平坦面通過透明板至相對的平坦面，且測量光通過 時光的變化。傳輸模式測量可用於檢測例如在透明板中的處理引起特徵，例如雜質、厚度變 化、線紋、條紋以及應力。例如就進行應力測量來說，保持板的方式將影響測量，這是由於應力可能由保持 結構以及板的形狀的相互作用而引起。如果板完全平整，則當由保持結構保持在基本平坦 的構造中時，其形狀將不會改變，且由此，保持結構將不會影響應力測量。然而，透明板並不 完全平整，反而它們包括一些形狀差異(即使在顯示器行業中，大多數很小)，例如，翹曲、 弓形、凸形或凹形，這些形狀差異在板與板之間都不一定相同。此外，這樣的形狀差異在板 的不同區域具有各種程度。因此，當透明板在測量過程中由保持結構弄平時，板的形狀改 變，這會在傳輸模式測量中產生誤差。例如，處於通常的休止狀態的透明板包括應力分布， 該應力分布影響通過板的光的透射率。當板被弄平時，由於在支承結構中，應力分布改變， 從而還包括弄平板時支承結構所引起的應力。因此，影響板的應力測量的精度。希望的是， 儘可能估計並去除由支承結構所因此的誤差。然而，並不總是易於區分由支承結構引起的 應力和透明板中自然產生的應力。鑑於上文所述，需要一種檢查方法和裝置，該檢查方法和裝置能穩固地保持大且 薄的透明基板，從而能儘可能地估計並去除易於被檢測的支承結構引起的誤差。

發明內容
本申請描述用於對於諸如薄的透明玻璃板之類的板進行傳輸模式測量的一種裝 置和技術，其中，便於對於各種單獨獲取的或與其它特徵的各種組合獲取的特徵進行測量 穩固地保持板，從而可進行精確地測量；從與板中有關的特徵中區分支承結構引起的誤差； 快速地進行完整的板測量；以及測量各種板的尺寸。可穩固地保持薄板的裝置的特徵包括使支承元件相對於板的軸線進行偏軸定 向；支承結構的棒或其它的支承件沿傾斜於待測量的板的交叉和下拉軸線的方向延伸；壓 力/真空源聯接於支承件，從而作用在板上；和/或即使並不一定需要，支承件的尺寸大於板的尺寸。由於支承件沿傾斜於板的主軸的方向延伸，因而支承件穿過板邊緣，從而在任何 給定時刻，尤其是在測量有關的處理引起特徵的過程中，僅僅沿板邊緣的非常短的部段未 被支承。因此，穩固地保持該板。裝置的易於從有關的處理引起特徵中區分支承引起誤差的特徵包括支承結構構 造成且設置成沿一定軸線引起測量誤差，該軸線傾斜於處理引起特徵在板中延伸的方向； 和/或圖像捕捉單元、成像裝置的像素沿平行於板的軸線且傾斜於支承結構的軸線的軸線 定向。處理引起特徵通常沿形成板的方向延伸。在許多情形中，這些特徵(例如，厚度變 化、線紋、條紋、板中的突變點和雜質、以及應力)自身顯然具有定向匹配，匹配拉伸透明板 的定向，即沿向下拉伸方向。在其它情形中，一些特徵自身顯然可沿著與拉伸透明板垂直的 方向，即交叉拉伸方向。因此，使支承結構定向成其在測量中引起的誤差沿相對於交叉拉 伸軸線或向下拉伸軸線傾斜的軸線延伸，以便於從待測量的相關的處理引起特徵中區分這 些誤差。能加快處理的裝置的特徵包括在其上可捕捉板的圖像的觀察區域的尺寸比待測 量的板的尺寸大上一定量值，該量值大於或等於阻擋區域或無法成像區域的尺寸；可成像 區域的尺寸大於無法成像區域的尺寸；支承件與板通過測量裝置傳輸的方向形成約25度 到約65度的角；和/或支承件的尺寸大於板的尺寸。因此，板可進行成像，而通過阻擋區域 或無法成像區域的尺寸變位，板可再次進行成像。這便於利用少至兩個覆蓋圖像來進行完 整板測量，從而加快處理過程。能夠實現對於板的尺寸不敏感的裝置的特徵包括支承件沿相對於板的主軸傾斜 的方向延伸。因此，由於這些支承件對角地延伸通過板，且由此並不需要隔開特定的板尺 寸，因而測量裝置很大程度上對於被測量的板的尺寸不敏感。換言之，由於支承件傾斜於板 的主軸進行延伸，因而甚至當支承件處於略小於板部段至遠大於板部段的尺寸範圍中時， 支承結構仍可使板部段保持穩定。藉助非限制實施例，根據以下方面可組合各種特徵根據第一方面，提供一種測量裝置，該測量裝置用於測量在透明板中的處理引起 特徵，且包括光源；成像裝置；以及透明板支承結構，該透明板支承結構設置在光源和成像裝置之間，其中，支承結構構造成且設置成支承透明板，從而當通過成像裝置進行觀察時，由 支承結構引起的測量誤差沿第一軸線或平行於第一軸線延伸，當通過成像裝置進行觀察 時，透明板中的處理引起特徵沿第二軸線或平行於第二軸線延伸，第一軸線傾斜於第二軸 線。根據第二方面，提供如方面1或3-6中的任何一個方面所述的裝置，其中，處理引 起特徵包括應力。根據第三方面，提供如方面1所述的測量裝置，其中，支承結構包括棒，該棒沿相 對於第二軸線傾斜的軸線延伸。根據第四方面，提供如方面3所述的測量裝置，其中，棒包括開口，且支承件包括 與這些開口連通的真空源。
根據第五方面，提供如方面3所述的測量裝置，其中，在棒之間設有空間，棒包括 第一寬度，而空間包括第二寬度，此外，第一寬度小於或等於第二寬度。根據第六方面，提供如方面1所述的測量裝置，其中，成像裝置包括沿第三軸線定 向的像素，支承結構包括這樣的空間通過這些空間可由成像裝置觀察到源自光源的光線， 這些空間包括與第一軸線平行的縱向軸線，此外，第三軸線相對於該縱向軸線傾斜。根據第七方面，提供一種測量方法，該方法用於測量在透明板中的處理引起特徵， 且包括將透明板設置在支承結構上，該支承結構設置在光源和成像裝置之間；支承透明板，從而當通過成像裝置進行觀察時，由支承結構引起的測量誤差沿第 一軸線或平行於第一軸線延伸，當通過成像裝置進行觀察時，透明板中的處理引起特徵沿 第二軸線或平行於第二軸線延伸，第一軸線傾斜於第二軸線。捕捉透明板的第一部段的第一圖像；使透明板運動，然後捕捉透明板的第一部段的第二圖像；以及將第一圖像和第二圖像組合起來，以形成透明板的第一部段中的處理引起特徵的 圖像。根據第八方面，提供如方面7所述的方法，其中，第一圖像和第二圖像一起覆蓋透 明板的第一部段的整個區域。根據第九方面，提供如方面8所述的方法，其中，透明板的第一部段包括透明板的 整個區域。根據第十方面，提供如方面7-9中任何一個方面所述的方法，其中，該方法還包 括在運動步驟中，使透明板與傳送裝置接觸，但在捕捉第一圖像和第二圖像的步驟中，使 透明板與傳送裝置不接觸。根據第十一方面，提供如方面7-10中任何一個方面所述的方法，其中，該方法還 包括在捕捉第一圖像和第二圖像的步驟之前，弄平透明板，以及在捕捉第一圖像和第二圖 像的步驟中，使透明板保持在弄平狀態。根據第十二方面，提供如方面11所述的方法，其中，弄平步驟包括使透明板真空 抵靠於支承結構。根據第十三方面，提供如方面7所述的方法，其中，弄平步驟還包括去除由支承 結構引起的測量誤差。根據第十四方面，提供如方面7-13中任何一個方面所述的方法，其中，支承結構 包括棒，棒沿相對於第二軸線傾斜的軸線延伸，在棒之間設有空間，棒包括第一寬度，而空 間包括第二寬度，此外，第一寬度小於或等於第二寬度。根據第十五方面，提供如方面14所述的方法，其中，成像裝置能夠在具有第三寬 度的觀察區域內捕捉圖像，透明板包括第四寬度，且第三寬度比第四寬度大上一定量值，該 量值等於或大於第一寬度。根據第十六方面，提供如方面15所述的方法，其中，支承結構包括第五寬度，而第 五寬度比第四寬度大上一定量值，該量值等於或大於第一寬度。根據第十七方面，提供如方面14所述的方法，其中，透明板相對於支承結構沿運 輸方向運動，且棒的軸線與運輸方向形成一定角，該角在25度到65度的範圍內。
根據第十八方面，提供如方面7-17中任何一個方面所述的方法，其中，透明板沿 與第二軸線平行或垂直的方向運動。根據第十九方面，提供如方面7-18中任何一個方面所述的方法，其中，成像裝置 包括沿第三軸線延伸的像素，此外，該第三軸線相對於第一軸線傾斜。根據第二十方面，提供如方面7或18中的任何一個方面所述的方法，其中，處理引 起特徵包括應力。以下將詳細闡述附加特徵和優點，而且這些附加特徵和優點部分地對於本領域的 技術人員來說可以從說明書中顯而易見，或者可通過以下說明書以及附圖中所述的本發明 的實踐而認識到。應當理解，以上的總體說明和以下的詳細說明都只是本發明的示例，意在 提供對要求保護的本發明的本質和特徵的總體或構架的理解。包括附圖以提供本發明的原理的進一步理解，附圖包含在該說明書中並構成該說 明書的一部分。這些附圖示出一個或多個實施例，且與說明書一起藉助示例來解釋本發明 的原理和操作。應理解的是，可以以任何組合和所有的組合來使用在說明書和附圖中披露 的本發明的各種特徵


圖1是根據一個實施例的測量裝置的示意立體圖。圖2是沿剖線2-2剖取的、圖1所示測量裝置的示意側視圖。圖3是可形成測量裝置的一部分的支承結構和傳送裝置的示意圖。圖4是可形成測量裝置的一部分的圖像捕捉單元的像素陣列，以及支承結構的疊 加於其上的軸線的示意圖。圖5是透明板相對於成像裝置的觀察區域的示意圖。圖6是透明板相對於成像裝置的觀察區域的示意圖，示出透明板自圖5所示位置 變位的位置。
具體實施例方式在下面的詳細說明中，為了解釋說明而非限制的目的，將闡述披露特定細節的示 例實施例以便完整地理解本發明的原理。但是，本領域的普通技術人員在借鑑了本文所揭 示的內容之後，對他們來說顯而易見的是，可以不偏離本文所揭示具體細節的其它實施例 來實踐本發明。此外，省略對已知裝置、方法和材料的描述以使本發明原理的描述清楚。最 後，儘可能用相同的附圖標記來標示相同的構件。在本文中，範圍在本文中可表達為從「約」 一個特定值和/或到「約」另一特定值。 當表示這樣一個範圍的時候，另一個實施例包括從一個特定值和/或到另一特定值。類似 地，當使用前綴「約」表示數值為近似值時，應理解，具體數值形成另一個實施例。還應理解， 每個範圍的端值無論是與另一個端值聯繫起來還是獨立於另一個端值，都是有意義的。如本文中所用，單數形式的「一」、「一個」、以及「該」也包括複數指代物，除非上下 文明確地另作規定。因此，例如，對「組件」的引用包括具有兩個或更多個這樣的組件的方 面，除非上下文明確地另作規定。用於引導和/或定向的參照，例如右、左、水平、垂直、寬度、高度僅僅相對於附圖進行參照，而並不趨於絕對指示。在一個實施例中，提供支承結構，該支承結構能夠容易地從對於透明板中的處理 引起特徵的傳輸模式測量中，除去由支承結構引起的測量誤差。處理引起特徵可包括例如 厚度變化、線紋、條紋、板中的突變點或雜質和/或應力。支承結構構造成且設置成當支承 透明板時，通過成像裝置進行觀察，由支承結構引起的測量誤差沿第一軸線或平行於第一 軸線延伸，第一軸線相對於第二軸線傾斜，當通過成像裝置進行觀察時，在透明板中的處理 引起的誤差沿第二軸線或平行於第二軸線延伸。由於支承結構引起的誤差沿著與通常發現 處理引起特徵所沿軸線不同的軸線，因而可容易地區分支承結構引起的誤差，並從板測量 中去除。圖1和2示出對於透明板10進行傳輸模式測量的裝置2的一個實施例，其中，裝 置2包括光源100、具有觀察區域90的成像裝置80以及支承結構30，支承結構30用於當 進行傳輸模式測量時，保持透明板10。透明板10包括寬度16、高度18，邊緣20以及軸線22、24。軸線M沿拉伸板10的 方向延伸，即向下拉伸方向。雖然，嚴格地說，板可切割自被拉伸的帶，而為了易於描述，可 將板描述成被拉伸，同時應理解的是，實際上拉伸的是帶，而板切割自該帶。板10可切割自 以下帶通過諸如向下拉伸、槽拉伸、向上拉伸或浮動處理而產生。軸線22沿與拉伸板10 的方向垂直的方向延伸，即交叉拉伸方向。如圖1和2所示，軸線22沿以下方向延伸板10 將沿該方向、較佳地變位或運動通過裝置2。然而，實際上，軸線M可沿板的變位方向延伸。 此外，如圖2所示，板10包括厚度26。透明板例如可以是玻璃，尤其是用於製造諸如IXD、 場發射裝置或等離子顯示器之類的平板顯示單元的玻璃。如圖1所示，板10處於X-Y平面 中。處理引起特徵(例如，雜質、厚度變化、線紋、條紋、以及應力)通常自身顯然具有 類似於透明板拉伸方向的定向，即，沿軸線M或大體平行於軸線24。在其它情形中，一些處 理引起特徵自身顯然可沿著與拉伸透明板垂直的方向，即交叉拉伸方向，或者沿著軸線22 或大體平行於軸線22。光源10(參見圖2、可以是任何合適的、用於進行傳輸模式測量的光源。例如，光 源100可以是單色光、雷射、白熾燈、漫射光和/或準直光，並且可包括可見或不可見(相對 於人眼)範圍中的任何合適波長。例如，當進行應力測量時，光源可包括一定程度的偏振， 如線性偏振或圓周偏振。光源100應具有充分的尺寸，以照亮成像裝置80的觀察區域90。成像裝置80包括圖像捕捉單元81，該圖像捕捉單元81 —起覆蓋觀察區域90。觀 察區域90包括寬度92和高度94，可在該區域上捕捉圖像。雖然成像裝置80在圖1中示出 包括四個圖像捕捉單元81，然而任何合適數量(包括僅僅一個)的圖像捕捉單元81可用於 適配特定的觀察區域90。例如，圖像捕捉單元81的數量可取決於每個單個圖像捕捉單元 81的圖像捕捉區域、待檢查的板10的大體尺寸範圍以及所希望的處理速度。圖像捕捉單 元81可包括例如CXD或CMOS技術，並且可以是例如二維掃描成像裝置或行掃描成像裝置， 或PIN(P型-本徵-N型)探測器。每個圖像捕捉單元81具有光軸82，該光軸可以以相對 於X-Y平面的任何合適的角延伸，板10位於該X-Y平面中。如圖所示，相鄰的圖像捕捉單 元81的圖像捕捉區域在83處交疊，從而通過將各個圖像縫合在一起，可獲取板10的整個 圖像，然而，交疊83不是必需的。雖然，如圖所示，圖像捕捉單元81設置成垂直列，然而它們可設置成任何合適的布置，例如水平地或以陣列設置，從而限定觀察區域90。為了測量板10中的應力，例如，成像捕捉單元81可以是光學應力測量傳感器，該 光學應力測量傳感器能夠測量板中應力以及經過限定區域的光學延遲。光源100可以與該 應力測量傳感器對準，以產生圓周偏振的且均勻的光分布，該光分布傳遞通過板10，且傳遞 到傳感器上，以分析板10中的應力分布。支承結構30設置在光源100和成像裝置80之間，從而在傳輸模式測量過程中保 持板10。支承結構30包括棒40、空間50以及壓力/真空源62。棒40由介入空間50彼此隔開。現在參照圖3，以更詳細地解釋棒40和空間50的特徵。然而，應注意的是，在圖1 和圖3之間，以相對於觀察區域90的寬度92和高度94的不同比例，示出板10的寬度16 和高度18。每個棒40包括平行於X軸線的寬度44，以及傾斜於X軸線(且由此也傾斜於 軸線22)的縱向軸線46。具體地說，軸線46與X軸線形成角Θ。角θ可以是任何合適的 值，從而軸線46傾斜於X軸線(且由此也傾斜於軸線22)。角θ的值將影響由成像裝置80 所觀察到的支承結構引起的誤差的方向。軸線46越接近平行於軸線22，則支承結構引起的 誤差越看上去類似於沿平行於軸線22的方向延伸的處理引起特徵，從而將更難將兩者區 分出來。類似的是，軸線46越接近平行於軸線Μ，則支承結構引起的誤差越看上去類似於 沿平行於軸線M的方向延伸的處理引起特徵，從而也將更難將兩者區分出來。例如，在一 個實施例中，角θ可以是25度到65度，在另一個實施例中，角θ可以是35度到55度，且 在又一個實施例中，可以將角θ設定成，棒基本形成以下區域的其中一個區域或兩個區域 的對角線1)圖像捕捉單元81的圖像捕捉區域，例如正方形圖像捕捉區域的約45度；以及 ii)觀察區域90，例如正方形觀察區域90的約45度。由於角θ在上述範圍中，因而，當所 關心的處理引起特徵沿向下拉伸軸線M或交叉拉伸軸線22形成時，裝置2工作。也就是 說，裝置2對於水平或垂直定向的板不敏感。類似於棒40，每個空間50包括平行於X軸線 的寬度52，以及傾斜於X軸線(且由此也傾斜於軸線22)的縱向軸線Μ。當棒40用於保持板10時，它們將影響對於所關心的處理引起特徵的傳輸模式測 量。由於不希望被棒如何影響傳輸模式測量的任何具體理論所束縛，因而申請人提供以下 說明。棒產生用於保持板10的平坦表面，因此，當保持時，改變板10的形狀。棒40可以是 氣棒、真空棒或壓力/真空棒，氣棒用於形成氣墊以支承板10，真空棒使板10真空抵靠於 棒40，而壓力/真空棒可施加壓力和真空。當棒40是壓力/真空棒時，它們可或者同時施 加壓力和真空以形成氣墊，或者可依次施加壓力和真空，使用壓力以形成用於傳輸的氣墊， 而使用真空以使板10保持抵靠於棒40。棒40包括開口 48且由氣室60和管道64聯接於 壓力/真空源62，而諸如空氣的氣體可在壓力/真空下通過這些開口。將每個棒40及其開 口 48聯接於壓力/真空源62的特定方式並不是本發明的一部分，且可包括任何已知技術。 在任何情形中，通過使用壓力和/或真空，棒40將保持力施加於板10上，其中，保持力使板 10採取平坦構造，而如上所述，這改變板10的形狀。通過改變板10的形狀，在板10中的處理引起特徵的測量中，棒40引起誤差，該誤 差將由成像裝置80來成像。由於棒40的縱向軸線46傾斜於板10的軸線22和24，因而支 承結構引起的誤差將在圖像中呈現為，傾斜於板10中所關心的處理引起特徵。類似的是， 由於空間50 (源自光源100的光線通過該空間直至裝置80)的縱向軸線M傾斜於板的軸
8線22和24，因而由於交疊/縫合引起的任何支承結構引起的誤差將在圖像中呈現為，傾斜 於板10中所關心的處理引起特徵。因此，通過通常的圖像/數據處理技術，將易於去除支 承結構引起的誤差，因此給予更精確的圖像引起特徵的圖片。除了上述益處以外，使棒40的縱向軸線46傾斜於軸線22、對提供其它益處。具 體地說，此種設置使支承結構30、尤其是寬度44、52很大程度上對於板10的寬度16和高 度18不敏感。此外，當測量板10時，此種設置在板10的邊緣附近處提供充分的支承。也 就是說，如果包括棒40的支承平行於軸線22或軸線M，則當測量板10時，板10的整個縱 向邊緣將不被支承，因此產生可能的測量誤差。使板10真空抵靠於棒40可提供如下所示的附加優點。首先，板10將設在良好限 定的固定ζ軸線的位置，S卩，由棒40的表面所限定的平面。此種設置可便於設置測量裝置 2，尤其是成像裝置80。附加的是或替代的是，當獲取圖像時，此種設置可減少由板10中的 位置變化所引起的測量誤差。此外，由於每塊板將保持在已知狀況中，因而使板10真空抵 靠於棒40提供更容易地板對板比較。第二，獲取處於該狀態中的板10的圖像提供以下優 點當所關心的特徵存在於面板組件或將板10製成平坦的其它顯示器製造工藝中，提供對 於所關心的特徵的測量。此外，板10相對於水平的定向可影響由成像裝置80所觀察到的支承結構引起的 誤差。如圖2所示，棒可設在一定設置中，從而板10保持在X-Y平面中。或者，棒40可設 置成，以相對於Z軸線的任何合適的角α來保持板10。也就是說，板10可保持在垂直定向 中，例如α是如圖所示的90度(板10在X-Y平面中)，或者呈任何依次較小的角α，直至 0度，即保持在水平定向中(板10在X-Z平面中)。然而，較小角度值的α是較佳的，這是 由於當α朝90度增大時，透明板10會經受由於重力所引起的下垂(取決於空間50的寬 度52以及板10的剛度)。如圖3所示，支承結構30還可包括傳送裝置70。傳送裝置70包括輥子72以及帶 74，帶用於與板10的邊緣20接觸。帶74可由輥子72驅動，以使板10運動或變位通過測 量裝置2，從而可獲取板10的連續圖像；將這些連續圖像縫合在一起，以形成完整板測量。 傳送裝置70可根據需要，由任何現有技術已知的合適機構來從圖3中的實線所示位置運動 到虛線所示位置。因此，當對於板10進行成像時，傳送裝置70可接觸或遠離邊緣20。一方 面，在成像過程中，傳送裝置70可支承板邊緣20，且當留在原地時可使板10快速地運動通 過測量裝置2。然而，另一方面，接觸板邊緣20的傳送裝置70會對板10引起位置誤差，因 此降低測量精度。因此，有益的是，在成像過程中，使傳送裝置70運動至遠離板10的位置。 雖然，帶和輥子裝置作為傳送裝置70來示出，但可使用任何合適的裝置。例如，傳送裝置可 包括夾持器、抽吸夾具、和/或機器人臂。此外，如圖3所示，支承件30以及觀察區域90的相對尺寸可便於減少進行完整板 測量所需的時間。實際上，通過合適的比例，可利用由成像裝置80產生的少至兩個覆蓋圖 像來進行完整板測量。支承件30包括寬度34和高度32。類似的是，觀察區域90包括寬 度92和高度94，而板10包括寬度16和高度18，每個棒40都包括寬度44。例如，當滿足以 下條件時，由成像裝置80產生的兩個圖像足以實現完整板測量高度94等於或大於板高度 19 ；且寬度92比板寬度16大上至少寬度44。如圖3所示，支承件的高度32和寬度34等於 或大於板的寬度16和高度18，在對較小的板尺寸進行測量時，這可促進精度增加以及速度提高，但支承件的高度和寬度並不需要一定等於或大於板的寬度和高度。應注意的是，在前 述描述中，寬度44用作阻擋區域96的寬度97的替代，阻擋區域96即成像區域90中的由 於由棒40所阻擋而無法由成像裝置80進行成像的區域。然而，這並沒有必要。也就是說， 根據光軸82相對於棒40所位於的平面的角(此外根據角α )，棒40的厚度42，以及棒40 的邊緣型面，寬度97可大於寬度44 (類似的，可成像區域98的寬度99可小於空間50的寬 度52)。儘管如此，寬度44提供寬度92必須超過寬度16的最小量，從而利用僅僅兩個圖像 來實現完整板測量。並不特定限制將板10帶至測量裝置2、尤其是支承機構30的結構，且該結構可以 是任何適合的結構，例如，底部傳送器、懸置接觸機構、抽吸夾具、夾持器、機器人臂和/或 流體軸承棒。圖4是一個圖像捕捉單元81的像素陣列的一種可能布置的示意圖，且包括疊加於 像素陣列上的軸線46和Μ。如圖所示，圖像捕捉單元81具有二維陣列的像素84，該像素 沿軸線85和86設置。圖像捕捉單元81相對於支持結構30和板10設置，從而軸線85和 86與板的軸線22和M (對應於X和Y軸線)平行，但傾斜於軸線46和Μ。現在將描述測量裝置2的操作。將參照附圖3來描述第一方案，其中，板高度18等於或小於觀察區域的高度94，且 板寬度46比觀察區域的寬度92小上至少是棒40的寬度44。在此情形中，可利用由成像裝 置80產生的少至兩個圖像來進行完整板測量，且可如下文所述來進行。板10裝載在支承 件30上，從而寬度16位於虛線位置處。如圖3所示，寬度16 (虛線位置)在寬度92內。在 板10位於該位置的條件下，成像裝置80捕捉板10的第一圖像，且包括可成像區域98 (白 色所示區域)，但並不包括在棒40附近的阻擋區域96 (黑色所示區域)。然後，使板10變 位一個阻擋區域的寬度97的量值，從而寬度16位於實線所示的位置，但仍處於觀察區域90 的寬度92內。從對於具有實線所指位置的板和具有虛線所指的板的比較中可以看出，先前 被阻擋的區域96現在可進行成像，類似的，先前可成像的區域98則會被阻擋。在板10位 於該位置(實線所示的寬度)的條件下，成像裝置80捕捉板10的第二圖像。然後，使用本 領域已知的技術來將第一圖像和第二圖像組合起來，以形成完整板測量。如上所示以及如 上所述，板10將沿負X方向變位通過測量裝置2。或者，板10可沿正X方向從實線位置變 位到虛線位置。在任何一種情形中，板10可由傳送裝置70來變位或運動。參照附圖5和6將描述另一方案，其中，板10的寬度16大於觀察區域90的寬度 92，而板10的高度18等於觀察區域90的高度94。此種情形類似於圖1所示的情形，對於 該種情形，可使用與附圖5和6相關的、下文描述的處理來實現完整板測量；不同之處在於， 在圖1中，觀察區域90的高度94大於板10的高度18，而在圖5和6中，觀察區域90的高 度94等於板10的高度18。觀察區域90包括阻擋區域96以及可成像區域98，每個阻擋區 域都具有寬度97，而每個可成像區域都具有寬度99。圖像捕捉裝置81將在可成像區域98 上獲取板10的圖像，而無法在阻擋區域96上獲取板10的圖像。支承件30(包括棒44、寬 度44、厚度42，角α和θ )、成像裝置80(包括光軸8 設置成寬度99大於或等於寬度 97。使寬度99大於寬度97便於縫合，其中，圖像將包含板10的一些重疊區域。在圖5和 6所示的情形中，需要獲取兩個以上的圖像，並將這些圖像縫合在一起，以提供完整板測量， 可如下文所述來獲取這些圖像。
板10分割成虛線部段，每個部段具有彼此大致相同的寬度，且都具有大約是觀察 區域的寬度92的一半寬度的寬度；在此情形中，第一部段到第四部段用11、12、13和14來 表示。第一部段11設置在觀察區域90的右半部中，獲取第一圖像；該第一圖像包括來自可 成像區域98的數據，該可成像區域98約是部段11的一半區域。參照圖5。然後板10進 行變位或運動，從而部段11和12都位於觀察區域90內，第一部段11處於左半部，而第二 部段12處於右半部，利用成像裝置80來獲取第二圖像。參照圖6。在該位置，通過包含在 第一圖像和第二圖像中的每個圖像中的一半數據，已對部段11的整個區域進行成像，且已 對部段12的大約一半區域進行成像。然後板10進行變位或運動，從而部段12和13都位 於觀察區域90內，部段12處於左半部，而部段13處於右半部，利用成像裝置80來獲取第 三圖像。在該位置，通過包含在第二圖像和第三圖像中的每個圖像中的一半數據，已對部段 12的整個區域進行成像，且已對部段13的大約一半區域進行成像。然後，持續這一系列成 像和變位過程，直到部段14位於觀測區域90的左半部，且獲取第五圖像為止。然後，使用 本領域已知技術將第一圖像到第五圖像縫合在一起，從而實現對於所關心的處理引起特徵 的完整板測量。如果特定板的寬度並不是寬度92的一半寬度的整數倍，可將板分割成具有 剩餘段的相等半寬的一個或多個部段，該剩餘段在板的寬度16的任何一端處。通過在支承件30、觀察區域90、板10、可成像區域98和阻擋區域96的尺寸之間建 立合適的平衡，可使實現完整板測量所需的時間最小。例如，在宏觀比例上，觀察區域的寬度92和/或高度94相對於相對應的板10的 寬度16和/或高度18越大，則需獲取的重疊圖像的數量越少，因此，處理時間越短。更詳細地說，由於完整板視圖可由儘可能少的圖像來構造，因而使可成像區域98 的寬度99大於阻擋區域96的寬度97，可便於使處理時間更短。然後，如果寬度99 (寬度 52)變得遠遠大過於寬度97(寬度44)，則無法為板10提供充分的支承，以進行精確測量。 也就是說，在該情形中，該支承件30將無法充分地、使薄板保持穩定且保持在一致/恆定的 平面中，以進行測量。寬度44和52 (如上所述，與角θ的角度值、光軸82與X-Y平面形成 的角、以及厚度42—起)影響寬度97、99。因此，為了便於描述，可互換地使用寬度44和 96，而在並不嚴格的情形下，可互換地使用寬度52和99。換言之，相對寬度44和52影響支承/阻擋區域96與非支承/可成像區域98的比 值，且此外還影響為了提供完整板測量而需要對板進行成像的次數。為了便於將圖像縫合 在一起，以提供完整板測量，較佳的是，使圖像之間具有一定的將用於縫合的重疊部分。此 外，較佳的是，利用僅僅兩個圖像來對板的完整部段進行成像，以加快處理時間。因此，有益 的是，使寬度44小於或等於寬度52 (類似地使寬度97小於或等於寬度99)。然而，並不需 要使所有的寬度44都示作相同的寬度。類似的是並不需要使所有的寬度52都示作相同 的寬度；並不需要使所有的寬度96都示作相同的寬度；且並不需要使所有的寬度98都示 作相同的寬度。應該強調的是，本發明的上述實施例，尤其是任何「較佳的」實施例，僅僅是可能的 實施方式的例子，闡述這些實施例僅僅是為了清楚地理解本發明的原理。可對本發明的上 述實施例作出許多變型和改型，而基本上不脫離本發明的精神和原理。所有這些改型和變 型在這裡都將包含在本發明的公開範圍之內，並由下面的權利要求來保護。例如，雖然如圖2所示，僅僅在透明板10的一側上示出支承件30，然而支承件30
11可設置在板10的兩側上。
權利要求
1.一種用於測量透明板中的處理引起特徵的裝置，包括 光源；成像裝置；以及透明板支承結構，所述透明板支承結構設置在所述光源和所述成像裝置之間， 其中，所述支承結構構造成且設置成支承所述透明板，以使由所述支承結構引起的測 量誤差在沿第一軸線或平行於第一軸線延伸時被所述成像裝置觀察到，當通過所述成像裝 置進行觀察時，所述透明板中的所述處理引起特徵沿第二軸線或平行於第二軸線延伸，所 述第一軸線傾斜於所述第二軸線。
2.如權利要求1所述的測量裝置，其特徵在於，所述支承結構包括棒，所述棒沿傾斜於 所述第二軸線的軸線延伸。
3.如權利要求2所述的測量裝置，其特徵在於，所述棒包括開口，所述支承件包括與所 述開口連通的真空源。
4.如權利要求2所述的測量裝置，其特徵在於，在所述棒之間設有空間，所述棒包括第 一寬度，而所述空間包括第二寬度，此外，所述第一寬度小於或等於所述第二寬度。
5.如權利要求1-4中任一項所述的測量裝置，其特徵在於，所述處理引起特徵包括應力。
6.一種測量方法，所述測量方法用於測量透明板中的處理引起特徵，所述測量方法包括將透明板設置在支承機構上，所述支承結構設置在光源和成像裝置之間； 支承所述透明板，以使由所述支承結構引起的測量誤差在沿第一軸線或平行於第一軸 線延伸時被所述成像裝置觀察到，當通過所述成像裝置進行觀察時，所述透明板中的所述 處理引起特徵沿第二軸線或平行於第二軸線延伸，所述第一軸線傾斜於所述第二軸線； 捕捉所述透明板的第一部段的第一圖像；使所述透明板運動，然後捕捉所述透明板的所述第一部段的第二圖像；以及 將所述第一圖像和所述第二圖像組合起來，以形成所述透明板的所述第一部段中的所 述處理引起特徵的圖像。
7.如權利要求6所述的測量方法，其特徵在於，所述測量方法還包括在運動步驟中， 使所述透明板與傳送裝置接觸，然而在捕捉所述第一圖像和所述第二圖像的步驟中，使所 述透明板與傳送裝置不接觸。
8.如權利要求6所述的測量方法，其特徵在於，所述測量方法還包括在所述捕捉所述 第一圖像和所述第二圖像的步驟之前，弄平所述透明板，且在捕捉所述第一圖像和所述第 二圖像的步驟中，將所述透明板保持在弄平狀態。
9.如權利要求6-8中任一項所述的測量方法，其特徵在於，使所述透明板沿與所述第 二軸線平行或垂直的方向運動。
10.如權利要求6-8中任一項所述的測量方法，其特徵在於，所述處理引起特徵包括應 力。
全文摘要
本發明涉及用於傳輸模式測量的偏軸板操縱裝置及其技術，提供了一種測量裝置(2)和測量方法，該測量裝置用於測量透明板(10)中的處理引起特徵。該測量裝置包括光源(10)、成像裝置(80)以及支承結構(30)，該支承結構設置在光源和成像裝置之間。該支承結構構造成且設置成支承透明板，從而當通過成像裝置進行觀察時，由支承結構引起的測量誤差沿第一軸線或平行於第一軸線(46、54)延伸，當通過成像裝置進行觀察時，透明板中的處理引起特徵沿第二軸線或平行於第二軸線延伸，第一軸線傾斜於第二軸線(22、24)。
文檔編號G01L1/24GK102147374SQ20101053628
公開日2011年8月10日 申請日期2010年10月28日 優先權日2009年10月28日
發明者E·A·索哈林, R·S·普裡斯特雷 申請人:康寧股份有限公司