(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2019522214
(43)【公表日】20190808
(54)【発明の名称】セラミックのハニカム体の位置合わせ、検査および製造装置並びに方法
(51)【国際特許分類】
   G01N 21/954 20060101AFI20190712BHJP
   G01N 21/88 20060101ALI20190712BHJP
【FI】
   !G01N21/954 Z
   !G01N21/88 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】27
(21)【出願番号】2019504988
(86)(22)【出願日】20170721
(85)【翻訳文提出日】20190328
(86)【国際出願番号】US2017043250
(87)【国際公開番号】WO2018022445
(87)【国際公開日】20180201
(31)【優先権主張番号】62/368,726
(32)【優先日】20160729
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
【住所又は居所】アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14831 コーニング リヴァーフロント プラザ 1
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】マダラ,ラッセル ウェイン
【住所又は居所】アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング スペンサー ヒル ロード 2649 ビー
(72)【発明者】
【氏名】トレーシー,エリック ダニエル
【住所又は居所】アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14812 ビーヴァー ダムズ ホーンビー ロード 1970
(72)【発明者】
【氏名】ウィーダ,シンシア リー
【住所又は居所】アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14860 ロディ ケイウッド ロード 1519
(72)【発明者】
【氏名】シャオティエン,ゾウ
【住所又は居所】アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845 ホースヘッズ ハイヴュー サークル 8
【テーマコード(参考)】
2G051
【Fターム(参考)】
2G051AA88
2G051AB06
2G051CA04
2G051CB02
(57)【要約】
セラミックのハニカム体を位置合わせする装置および方法である。その装置は、光を、セラミックのハニカム体の第1の端部に向ける光源と、セラミックのハニカム体の第1の端部に向けられた光の少なくとも一部を受光するレンズと、受光した光から画像を撮影する撮像装置とを含み、画像は、ハニカム体の側面の一部を含む。その装置は、撮影した画像を受信し、撮影した画像を、側面の一部に基づいて分析し、セラミックのハニカム体、および/または、レンズを、分析に基づいて調節し、セラミックのハニカム体とレンズの光軸を位置合わせする制御部を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
方法において、
光を、第1の端部、前記第1の端部の反対側の第2の端部、および、該第1の端部から前記第2の端部に延伸する側面を有するセラミックのハニカム体の、該第1の端部に向ける工程と、
前記向けられた光の一部を、前記セラミックのハニカム体の一部によって遮る工程と、
レンズを通して、前記第2の端部を、前記遮られた光の第1の部分として、更に、前記側面の一部を、該遮られた光の第2の部分として、結像する工程と、
前記遮られた光の第1の部分、および、前記遮られた光の第2の部分の画像を撮影する工程と、
前記撮影した画像の少なくとも一部を分析する工程と、
前記セラミックのハニカム体、または、前記レンズの少なくとも1つを、前記分析に基づいて調節し、該セラミックのハニカム体と該レンズの光軸とを互いに位置合わせする工程と、
を含む方法。
【請求項2】
前記分析する工程は、前記画像内の前記第2の部分を検出する工程を含むものである、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記分析する工程は、前記第2の部分の面積を計算する工程を含むものである、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記分析する工程は、前記第1の部分に対する前記第2の部分の位置を特定する工程を含むものである、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記ハニカム体は、前記第1の端部から前記第2の端部に延伸するセル流路を含むものであり、前記調節する工程は、前記セル流路を、前記レンズの光軸に位置合わせするものであり、
前記セル流路の第1の部分は、前記第1の端部での塞ぎ部を含み、該セル流路の第2の部分は、前記第2の端部での塞ぎ部を含むものであり、
前記セル流路の前記第1の部分または前記第2の部分の少なくとも1つの一部を通り抜け向けられた前記光を、検出する工程と、
前記検出した光を、欠陥のある塞ぎ部を通り抜けた光として識別する工程と、
を更に含む、請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本願は、米国特許法第119条の下、2016年7月29日出願の米国仮特許出願第62/368,726号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本開示の例示的な実施形態は、セラミックのハニカム体の製造装置および方法に関し、特に、セラミックのハニカム体の製造において、それを自動的に位置合わせする装置および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
内燃機関からの排気ガスの後処理は、表面積が広い基体に支持された触媒を用い、ディーゼル機関、および、いくつかのガソリン直接噴射機関の場合には、炭素スス粒子を除去するための触媒付きフィルタを使用しうる。これらの利用例において、多孔質でセラミックの貫流ハニカム基体および壁流ハニカムフィルタを、使用しうる。
【0004】
この背景技術の章で記載した情報は、単に、本開示の背景技術の理解を助けるためのものであり、したがって、先行技術の一部も、先行技術が当業者に示唆しうる技術も形成しない情報を、含みうる。
【発明の概要】
【0005】
本開示の例示的な実施形態は、セラミックのハニカム体を自動的に検査する方法を提供する。
【0006】
本開示の例示的な実施形態は、セラミックのハニカム体を自動的に位置合わせする方法も提供する。
【0007】
本開示の例示的な実施形態は、セラミックのハニカム体を自動的に検査する検査装置も提供する。
【0008】
本開示の例示的な実施形態は、セラミックのハニカム体を自動的に位置合わせする位置合わせ装置も提供する。
【0009】
例示的な実施形態は、光を、第1の端部、第1の端部の反対側の第2の端部、および、第1の端部から第2の端部に延伸する側面を有するセラミックのハニカム体の、第1の端部に向ける工程を含む方法を、開示する。その方法は、向けられた光の一部を、セラミックのハニカム体の一部によって遮る工程と、レンズを通して、第2の端部を、遮られた光の第1の部分として、更に、側面の一部を、遮られた光の第2の部分として、結像する工程と、遮られた光の第1の部分、および、遮られた光の第2の部分の画像を撮影する工程と、撮影した画像の少なくとも一部を分析する工程と、セラミックのハニカム体、または、レンズの少なくとも1つを、分析に基づいて調節し、セラミックのハニカム体とレンズの光軸とを互いに位置合わせする工程とを含む。
【0010】
その方法の様々な実施形態を用いて、(i)セラミックのハニカム体を自動的に位置合わせするか、(ii)セラミックのハニカム体を自動的に検査するか、および/または、(iii)セラミックのハニカム体の製造で使用しうる。
【0011】
いくつかの実施形態において、分析する工程は、画像内の第2の部分を検出する工程を含むものである。
【0012】
いくつかの実施形態において、分析する工程は、第2の部分の面積を計算する工程を含むものである。
【0013】
いくつかの実施形態において、分析する工程は、第1の部分に対する第2の部分の位置を特定する工程を含むものである。
【0014】
いくつかの実施形態において、ハニカム体は、第1の端部から第2の端部に延伸するセル流路を含むものであり、調節する工程は、セル流路を、レンズの光軸に位置合わせするものである。
【0015】
いくつかの実施形態において、セル流路の第1の部分は、第1の端部での塞ぎ部を含み、セル流路の第2の部分は、第2の端部での塞ぎ部を含むものである。
【0016】
いくつかの実施形態において、その方法は、セル流路の第1の部分または第2の部分の少なくとも1つの一部を通り抜け向けられた光を、検出する工程を、更に含む。
【0017】
いくつかの実施形態において、その方法は、検出した光を、欠陥のある塞ぎ部を通り抜けた光として識別する工程を、更に含む。
【0018】
いくつかの実施形態において、その方法は、欠陥のある塞ぎ部を識別した際に、セラミックのハニカム体の識別子、または、欠陥のある塞ぎ部の位置の少なくとも1つを記録する工程を、更に含む。
【0019】
いくつかの実施形態において、レンズは、テレセントリックレンズを含むものである。
【0020】
いくつかの実施形態において、光を向ける工程は、拡散光または平行光の少なくとも1つを向ける工程を含むものである。
【0021】
例示的な実施形態は、光を、第1の端部、第1の端部の反対側の第2の端部、および、第1の端部から第2の端部に延伸する側面を有するセラミックのハニカム体の、第1の端部に向けるように構成された光源を含む装置も開示する。その装置は、セラミックのハニカム体の第1の端部に向けられた光の少なくとも一部を受光するように構成されたレンズと、受光した光から側面の一部を含む画像を撮影するように構成された撮像装置とを含む。その装置は、セラミックのハニカム体を支持するように構成された支持チャック部と、撮影した画像を受信し、撮影した画像を、側面の一部に基づいて分析し、支持チャック部またはレンズの少なくとも1つを、分析に基づいて調節し、セラミックのハニカム体とレンズの光軸を位置合わせするように構成された制御部とを含む。
【0022】
その装置を、セラミックのハニカム体を検査するか、セラミックのハニカム体を位置合わせするか、および/または、セラミックのハニカム体の製造で使用しうる。
【0023】
いくつかの実施形態において、光源は、拡散光源または平行光源の少なくとも1つを含むものである。
【0024】
いくつかの実施形態において、レンズは、テレセントリックレンズを含むものである。
【0025】
いくつかの実施形態において、制御部は、画像内の側面の一部を検出するように構成されたものである。
【0026】
いくつかの実施形態において、制御部は、画像内の側面の一部の面積を計算するように構成されたものである。
【0027】
いくつかの実施形態において、制御部は、画像内の側面の一部の位置を計算するように構成されたものである。
【0028】
いくつかの実施形態において、ハニカム体は、第1の端部から第2の端部に延伸するセル流路を含むものであり、制御部は、セル流路を、レンズの光軸に位置合わせするように構成されたものである。
【0029】
いくつかの実施形態において、セル流路の第1の部分は、第1の端部での塞ぎ部を含み、セル流路の第2の部分は、第2の端部での塞ぎ部を含むものであり、制御部は、光源からセル流路の第1の部分または第2の部分の少なくとも1つの一部を通った光を、検出するように構成されたものである。
【0030】
いくつかの実施形態において、制御部は、検出した光を、欠陥のある塞ぎ部を通り抜けた光として識別するように構成されたものである。
【0031】
いくつかの実施形態において、制御部は、欠陥のある塞ぎ部を識別した際に、セラミックのハニカム体の識別子、または、欠陥のある塞ぎ部の位置の少なくとも1つを記録するように構成されたものである。
【0032】
いくつかの実施形態において、撮像装置は、受光した光から画像を撮影する検出器を有するカメラを含むものである。
【0033】
いくつかの実施形態において、セラミックのハニカム体を支持チャック部に配置するように構成された搬送装置を更に含み、流路とレンズの光軸とが、ヨー角またはピッチ角の少なくとも1つについて、位置がずれたものである。
【0034】
例示的な実施形態は、方法も開示し、その方法は、第1の端部、および、第1の端部の反対側の第2の端部を含むセラミックのハニカム体を、初期位置に配置する工程と、光を、セラミックのハニカム体の第1の端部に向ける工程と、セラミックのハニカム体の第2の端部の複数の画像を撮影する工程と、複数の画像を分析して、セラミックのハニカム体内の欠陥を識別する工程とを含み、複数の画像を撮影する工程は、(i)セラミックのハニカム体の第2の端部の画像を撮影する工程と、(ii)セラミックのハニカム体を、他の位置に、ある量で一段階回転させる工程と、(iii)カウンタの値を増加させる工程と、(iv)カウンタが予め設定した値に達するまで、(i)から(iii)の工程を、繰り返す工程とを含むものである。
【0035】
いくつかの実施形態において、一段階の量は、正の量である。
【0036】
いくつかの実施形態において、複数の画像を撮影する工程は、(v)セラミックのハニカム体を、初期位置に再設定する工程と、(vi)セラミックのハニカム体を、他の位置に、負の量で一段階回転させる工程と、(vii)セラミックのハニカム体の第2の端部の画像を撮影する工程と、(viii)カウンタの値を増加させる工程と、(ix)カウンタが第2の予め設定した値に達するまで、(vi)から(viii)の工程を、繰り返す工程とを更に含むものである。
【0037】
いくつかの実施形態において、セラミックのハニカム体を他の位置に回転させる工程は、セラミックのハニカム体を、ヨー軸を中心として回転させる工程、または、セラミックのハニカム体を、ピッチ軸を中心として回転させる工程の少なくとも1つを含むものである。
【0038】
いくつかの実施形態において、セラミックのハニカム体を、他の位置に、その量で一段階回転させる工程は、セラミックのハニカム体を、ヨー軸を中心として回転させる工程を含むものである。
【0039】
いくつかの実施形態において、複数の画像を撮影する工程は、(v)セラミックのハニカム体を、初期位置に再設定する工程と、(vi)セラミックのハニカム体を、他の位置に、ピッチ軸を中心として、第2の量で一段階回転させる工程と、(vii)セラミックのハニカム体の第2の端部の画像を撮像する工程と、(viii)カウンタの値を増加させる工程と、(ix)カウンタが第2の予め設定した値に達するまで、(vi)から(viii)の工程を、繰り返す工程とを更に含むものである。
【0040】
いくつかの実施形態において、複数の画像を分析して、セラミックのハニカム体内の欠陥を識別する工程は、セラミックのハニカム体の流路内の欠陥のある塞ぎ部を識別する工程を含むものである。
【0041】
例示的な実施形態は、装置を開示し、その装置は、光を、第1の端部、および、第1の端部の反対側の第2の端部を有するセラミックのハニカム体の、第1の端部に向けるように構成された光源と、セラミックのハニカム体の第1の端部に向けられた光の少なくとも一部を受光するように構成されたレンズと、受光した光から画像を撮影するように構成された撮像装置と、セラミックのハニカム体を支持し、更に、セラミックのハニカム体を、異なる位置に回転させるように構成された支持チャック部と、制御部とを含み、制御部は、(i)支持チャック部を、支持チャック部が、セラミックのハニカム体を、他の位置に、ある量で一段階回転させるように制御し、(ii)カウンタの値を増加させ、カウンタが予め設定した値に達するまで、(i)および(ii)の工程を繰り返し、セラミックのハニカム体の複数の異なる位置で撮影した、受光した光の複数の画像を受信し、複数の画像を分析して、セラミックのハニカム体内の欠陥を識別するように構成されたものである。
【0042】
いくつかの実施形態において、制御部は、セラミックのハニカム体を、ヨー軸またはピッチ軸の少なくとも1つを中心として回転させるように構成されたものである。
【0043】
いくつかの実施形態において、制御部は、セラミックのハニカム体を、ヨー軸とピッチ軸の両方を中心として回転させるように構成されたものである。
【0044】
いくつかの実施形態において、セラミックのハニカム体の欠陥は、セラミックのハニカム体の流路内の欠陥のある塞ぎ部を含むものである。
【0045】
本開示の更なる特徴を以下の記載に示し、それは、部分的には、以下の記載から明らかであるか、または、本開示を実施することにより、分かるだろう。
【0046】
ここまでの概略的記載と、以下の詳細な記載の両方が、例示的であると共に、説明のためのものであり、本開示を更に説明することを意図していると、理解すべきである。
【0047】
添付の図面は、本開示の更なる理解のために含められたものであり、本明細書に組み込まれ、その一部を形成するものであり、それらの図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、明細書の記載と共に、本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本開示の例示的な実施形態による検査装置を概略的に示す側面図である。
【図2】本開示の例示的な実施形態による検査装置の支持チャック部に支持された対象部分の拡散光源に向いた端面図を示している。
【図3】本開示の例示的な実施形態による検査装置を概略的に示す側面図である。
【図4】図2の本開示の例示的な実施形態による検査装置の支持チャック部に支持された対象部分の拡散光源に向いた端面図であり、被膜の位置および幅を示している。
【図5】本開示の例示的な実施形態による撮像システムの光軸に対する対象部分の角度θを、概略的に示している。
【図6】傾いた対象部分の第2の端部の端面図である。
【図7】本開示の例示的な実施形態による図6の第2の端部の拡大図であり、セルの長さ、および、セルの幅を示し、画像のアスペクト比を、長さ/幅として定義しており、傾いた対象部分は、1より大きいセルのアスペクト比を示している。
【図8】対象部分が位置合わせされて、アスペクト比が1の場合の、図7の第2の端面を概略的に示している。
【図9】本開示の例示的な実施形態による検査装置の側面図、セルの形状、および、セル内の強度プロファイルを、位置合わせされた状態と、正と負のピッチ角について、概略的に示している。
【図10】本開示の例示的な実施形態による検査装置において、セラミックのハニカム体を位置合わせして、分析する例示的な方法を、概略的に示すフローチャートである。
【図11】本開示の更なる例示的な実施形態による検査装置において、セラミックのハニカム体を位置合わせして、分析する他の例示的な方法を、概略的に示すフローチャートである。
【図12】本開示の更なる例示的な実施形態による検査装置において、セラミックのハニカム体を分析する他の例示的な方法を、概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0049】
多孔質でセラミックのハニカム体は、セラミック粉末バッチ混合物を可塑化し、その混合物をハニカム状の押出成形金型に通して押出成形して、ハニカム状の押出成形物を形成し、更に、押出成形物を切断、乾燥、更に、焼成して、高い強度と耐熱性を有して、第1の端面から第2の端面に軸方向に延伸する流路を有するセラミックのハニカム体を製造する工程によって、製造しうる。本明細書で用いたように、セラミックのハニカム体は、一体型のセラミックのハニカム体、および、分割型のセラミックのハニカム体を含む。
【0050】
共押出成形されたか、または、後から被覆された外側の被膜が、セラミックのハニカム体の軸方向の外周面を形成しうる。本明細書において、軸方向の外周面を、セラミックのハニカム体の側面と称する。ハニカム体の各流路は、一体型か分割型かに関わらず、入口面または出口面で塞がれて、フィルタを生成しうる。いくつかの流路が塞がれていないままの場合には、部分的フィルタを生成しうる。ハニカム体は、一体型か分割型かに関わらず、触媒を与えられて、基体を生成しうる。更に、フィルタおよび部分的フィルタに触媒を与えて、多機能としうる。このように製造したセラミックのハニカム体は、自動車排気ガスシステムのセラミックの触媒支持体として、並びに、ススおよび他の微粒子をエンジンの排気ガスから除去する触媒支持体、および、壁流微粒子フィルタとして、広く使用される。
【0051】
セラミックのハニカム体を製造するのに、営業的に成功している処理には、大きくて、共に回転させる一対のスクリュー押出成形器を、混合、および、セラミックのハニカム状の押出成形物の押出成形に、用いたものがある。ラム押出成形、押圧、鋳造、噴霧、および、3次元プリントが、セラミックのハニカム体を製造するための他の処理である。
【0052】
本開示の例示的な実施形態は、ハニカム体を自動的に検査する装置、および、セラミックのハニカム体を自動的に検査する方法を提供する。これらの例示的な実施形態によれば、対象部分を検査システムの光軸と自動的に位置合わせして、欠陥を見つるけるために、基体を撮像する装置および方法を、提供する。
【0053】
自動ライトボックスシステムを用いて作業することで、ライトボックスを用いた方法は、その処理が繰返し自在の位置合わせ方法を有さない場合には、低い繰返し自在性が示すことが分かった。手動ライトボックス検査を用いた経験、および、実験室での実験からは、欠陥部の外観は、検査する部分の向きに小さい変化量で異なることが明らかになった。対象部分の平行流路の空間での向きを、自動的に繰返し自在で正確に検出することで、繰返し自在に画像分析および欠陥検出を行うための画像を、繰返し自在に提供しうることが分かった。
【0054】
フィルタを塞いだ後に、光漏れ部がないかを検査しうる。本明細書で用いたように、光漏れ部は、セル流路において、検査中に光を通す欠陥のある塞ぎ部のことを称し、その検査は、塞がれたセル流路の一端に、光を照らして、その塞がれた部分を通った光を検査する工程を含む。自動ライトボックス(ALB)として知られた自動システムを用いて光漏れ部を検査する工程は、米国特許第8,049,878 B2号明細書に記載されており、その内容は、全体として、参照により、本明細書に完全に示されたものとして組み込まれる。ALBシステムにおいて、対象部分は、その面を下に向けて、透明なプラスチック面上に支持される。ALBシステムのライトボックスは、光を、透明のプラスチックを通して、対象部分の支持された面に向け、次に、対象部分の反対側の面から出射された光を、撮像する。フィルタを通り抜ける光は、光漏れ部のものであり、欠如しているか、部分的か、破損しているか、または、浅い塞ぎ部であることを示す。ALBシステムは、光の存在を検出するが、形状およびグレイスケール分布など、測定に有益である光漏れ部の他の特徴を、見分けるものではない。
【0055】
光漏れ部が存在する場合に、撮像した光漏れの結果的強度は、フィルタの流路が、ALBシステムの照明撮像システムと、いかに良く位置合わせされているかに応じたものとなる。フィルタに光漏れ部がないかを検査するためのALBシステムおよび方法の正確さ、および、繰返し自在性は、対象部分の支持された面と流路との間で垂直性が損なわれることによって、低下してしまう。したがって、検査の繰返し自在性および正確さを改良するために、対象部分を、検査システムと繰返し自在に位置合わせする方法を有することが、望ましい。
【0056】
2015年11月19日出願の国際出願第PCT/US2015/061471号は、セラミック基体と撮像システムの間で自動位置合わせを行う基体検査システムを記載しており、その内容は、全体として、参照により、本明細書に完全に示されたものとして組み込まれる。この基体検査システムは、検索アルゴリズムを用いて、基体を通り抜けた最大の光の位置を見つける。しかしながら、塞ぎ部の欠陥が存在しない限りは、塞ぎ部が光の通過を妨げるので、そのような方法は、フィルタには適用できない。
【0057】
軸方向に延伸し塞がれた流路を有する多孔質でセラミックのハニカム体などの不透明の3次元体(本明細書において、対象部分と称する)を、本開示の例示的な実施形態により、自動的に検査しうる。これらの例示的な実施形態による方法およびシステムは、本開示による位置合わせ処理、テレセントリックレンズの使用、および、均一に拡散したバックライトにより、光漏れ部の検査について、繰返し自在性および正確さを、改良しうる。本明細書に記載したような、これらの位置合わせ方法およびシステムは、位置合わせ処理のために更なる装置を用いるのではなく、検査を行うのに必要とされる装置だけを用いる。例えば、変位センサを用いて、対象部分の位置を測定しうる。しかしながら、変位センサは、方法およびシステムを複雑にし、コストも上昇させる。
【0058】
本開示の例示的な実施形態による、これらの方法およびシステムは、ALBシステムについてと、米国特許第4,319,840号明細書に、各々、記載された袋状物も、マスクも必要としない。本開示の方法およびシステムは、対象部分が組立てラインの固定部に置かれている間は、手動の処理を必要とせずに、自動的に位置合わせされて検査しうるので、生産ラインでの直列型の方法およびシステムとして用いるように適合させる。これに対して、ALBシステムは、垂直方向であること、袋状物を使用すること、および、自動で対象部分を位置合わせする能力が欠けていることにより、直列型で用いるのが難しいことがありうる。本開示の方法およびシステムは、光漏れ部の形状およびグレイスケール分布を、正確に測定することが可能である。これに対して、上記のように、ALBシステムは、これらの能力が限られている。例えば、本明細書に開示の方法およびシステムは、より詳細に以下に記載するように、半透明の塞ぎ部を検出して、その深刻度を評価することが可能である。
【0059】
本開示の例示的な実施形態によれば、フィルタをバックライトおよびテレセントリックレンズ系と略位置合わせした場合には、フィルタの被膜などの外周(側面)部分の三日月状部分を有して、フィルタの表面を、円形、楕円形、または、他の断面形状の端面などの暗画像として示す画像が、取得される。本明細書において、フィルタの側面の三日月状の部分を、側面の一部の陰影部と称しうる。被膜の撮像部分の大きさ、および、位置を用いて、フィルタを撮像システムに位置合わせするのに必要な変位角を計算する。したがって、フィルタは、自動的に位置合わせされて、検査が自動的に行われる。位置合わせ完了後に、テレセントリックレンズは、光漏れ部の測定を可能にする。
【0060】
図1は、本開示の例示的な実施形態による検査装置100の側面図を概略的に示している。図1に概略的に示したように、拡散光源102は、光104を、セラミックのハニカム体(対象部分)106の第1の表面(例えば、入口面)に向けて提供する。拡散光源102(光源)は、拡散器を通して伝えられる光源であるか、または、拡散光源102は、任意で、平行光源102でありうる。例えば、拡散光源102は、対象部分106の端部の表面積より大きい光出射表面積を有するライトボックスでありうるもので、端部の表面積とは、対象部分106を通って、対象部分106の軸方向「A」に交差する断面のことである。更に、拡散光源102は、更に以下に記載するように、光出射面に垂直な向きから傾いた対象部分106の2次元に突出した部分より、大きい光出射表面積を有するライトボックスでありうる。本明細書において、拡散光源102を、バックライトと称する。対象部分106の流路を通り抜けた光108は、対象部分106の第2の表面(例えば、出口面)から、テレセントリックレンズ110に向けて出射される。テレセントリックレンズ110は、フレネルレンズ110、または、他のタイプのテレセントリックレンズでありうる。テレセントリックレンズ110(レンズ)は、対象部分を面積(直径)に亘って通った光を撮像する。例えば、対象部分106が欠陥のある塞ぎ部を有する場合、いくらかの光は、欠陥のある塞ぎ部を通り抜けて、光108として出射されることになるだろう。例えば、レンズ110は、対象部分106の端部の表面積より大きい面積を撮像しうるもので、端部の表面積とは、対象部分106を通って、対象部分106の軸方向「A」に交差する断面のことである。
【0061】
レンズ110から画像を受け取るカメラ112は、画像を取得する検出器を含んでいる。支持チャック部114は、対象部分106を、位置合わせされた角度から何らかの角度116で支持する。角度116は、対象部分106の外周軸面と、光源102からカメラ112にレンズの光軸OPに沿ってなど、光源102からカメラ112に延伸する基準軸との間の角度でありうる。本明細書において、図1のように側面から見た角度116を、略位置合わせされた角度と称する。取得された画像は、カメラ112の検出器から制御部118に送られて、分析されうる。角度116があることで、結果的に得られる画像において、被膜の小さい部分が見えるようになる。
【0062】
図2は、本開示の例示的な実施形態による検査装置100の支持チャック部114に置かれた対象部分106の、拡散光源102に向いた端面図を示している。幅122を有する側面120の三日月状の部分が、対象部分106の最上縁部に見えうる。対象部分106が検査装置100の光軸と位置合わせされていない場合には、光漏れ部124を、ほとんど検出することができない。
【0063】
図3を参照すると、対象部分106は、光源102に向いて配置された第1の端面130、第1の端面130の反対側の第2の端面132、および、第1の端面130から第2の端面132に軸方向に延伸する側面(外周部)136を有する。第1の位置P1に示された対象部分106は、光軸OPと位置合わせされておらず、例えば、対象部分の流路の軸方向Aは、光軸OPに対して角度116であるか、および/または、対象部分106の側面136の軸方向は、光軸OPに対して角度116である。対象部分106が光軸OPと位置合わせされていない場合には、挿入図3aに示したカメラ112における画像i(140)は、対象部分106の第2の端面132を含む遮られた光の第1の部分128、および、対象部分106の側面136の一部を含む遮られた光の第2の部分120、並びに、遮られなかった光104を有する。
【0064】
図3の第2の位置P2に示された対象部分106は、光軸OPと位置合わせされて、例えば、対象部分の軸方向Aは、光軸OPと位置合わせされている。対象部分106が光軸OPと位置合わせされた場合に、光の遮られた部分の総面積が最小になる。対象部分106が光軸OPと位置合わせされた場合には、挿入図3bに示したカメラ112における画像i(142)は、第2の部分120を示したとしても、僅かで、ほとんど示さずに、遮られなかった光104を示す。換言すれば、対象部分106が、光軸OPと所定レベル範囲内で位置合わせされた場合、画像i(142)で、側面136は、ほとんど見えず、画像i(142)は、対象部分106の側面136の一部を含む最小の第2の部分120を有するものとなる。
【0065】
対象部分106を、光軸OPと位置合わせするように調節するか、テレセントリックレンズ110を調節して、光軸OPを対象部分106に合うように調節しうる。拡散光源102(光源)が平行光源102の場合には、テレセントリックレンズ110の調節は、光源102の調節も含む。
【0066】
図4は、本開示の例示的な実施形態による図2の検査装置100の支持チャック部114に置かれた対象部分106の端面図を示しており、拡散光源102に向いた側面120の一部の位置および幅を示している。画像処理ソフトウェアは、画像から被膜部分120を見つけて、その位置および幅122を計算するように記述されている。対象部分106の被膜によって生成された小さい部分120を抽出して、画像処理ソフトウェアで測定しうる。
【0067】
図5は、本開示の例示的な実施形態による撮像システム100の光軸OPに対する対象部分の角度θ、116を、概略的に示している。例えば、図3、4を参照して記載したように、測定した側面120の一部の幅122、および、既知の長さLを用いることで、システムの光軸OPに対する対象部分106の角度θ、116を計算する。
【0068】
本開示の他の例示的な実施形態は、図1〜5に示したものと同じ装置を用いるが、被膜陰影部を用いることも、必要とすることもない位置合わせ方法を、提供する。図6〜9に示した、この例示的な実施形態は、セルのアスペクト比に基づく方法を用いる。セルのアスペクト比は、対象部分のレンズに最も近い表面(第2の端部)の塞ぎ部およびセルを、表す。光は、第2の端部を、対象部分の第2の端部の表面の塞ぎ部およびセルが検出可能で測定可能なように、照らしうる。画像の強度を高めて、対象部分の第2の端部の表面の塞ぎ部およびセルの撮像を実現するようにしうる。このことは、ハードウェアを変更することなく、カメラの利得、または、カメラの露光積算時間を増加させることによって、実現しうる。光を通し易い領域(対象部分の外側、または、光漏れ部)は、露光過多になるが、光を通し難い領域(塞がれたセル)は、分析するのに十分の明るさになる。
【0069】
図6は、傾いた対象部分の第2の端部を示す端面図である。図7は、図6の第2の端部を拡大して示しており、セルの長さ150およびセルの幅152を示し、本開示の例示的な実施形態によれば、画像のアスペクト比を、長さ/幅と定義している。傾いた対象部分は、1より大きいセルのアスペクト比を示している。
【0070】
画像を撮影したら、任意の数のセル156、および/または、塞ぎ部158のアスペクト比を測定しうる。対象部分の表面に垂直なベクトルが撮像システムの光軸と平行でない場合には、セルの実際の形状が撮像されないだろう。そうではなく、セルを像面に投影することで、見掛けのセルの形状が特定されて、アスペクト比は、1以外の値になるだろう。処理の正確さ、および、頑強性を改良するために、多数のセルのアスペクト比を、画素未満の正確さで測定して、次に、それらを平均しうる。正方形のセルを示しているが、本開示の方法は、六角形、三角形など他のセル形状にも、適用しうる。
【0071】
次に、三角法およびベクトル分析を用いて、対象部分の表面に垂直なベクトルと光軸のベクトルとの間の角度を計算しうる。その角度の正弦値を、セル内の画像強度プロファイルによって特定しうる。被膜に基づく位置合わせ方法と同様に、この角度が分かったら、角度がなくなるようにしうる。その結果、表面に垂直なベクトルが、撮像システムと良く位置合わせされる。
【0072】
図8は、対象部分が位置合わせされ、アスペクト比が1の場合の図7の第2の端面を、概略的に示している。図9は、本開示の例示的な実施形態による検査装置の側面図、セルの形状、および、セル内の強度プロファイルを、位置合わせされた状態と、正と負のピッチ角について、概略的に示している。
【0073】
図10は、本開示の例示的な実施形態のいくつかによる検査装置100において、セラミックのハニカム体106を位置合わせする例示的な方法500のフローチャートを、概略的に示している。図1、2、3、4、5を再び参照すると、検査装置100は、本開示の方法500の例示的な実施形態を行って、光漏れ部124を検出するために、セラミックのハニカム体106を位置合わせしうる。
【0074】
動作504において、例えば、制御部118によって、対象部分106を、支持チャック部114など、装置100に配置し、水平および垂直基準角度116を記録する。動作506において、光源102に向いた対象部分106の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作510において、画像内の側面120の一部を、制御部118によって、識別する。動作514において、側面120の一部の幅および位置122を、制御部118によって、測定する。動作518において、制御部118は、変位角を特定し、対象部分106を、側面120の一部の幅および位置122に基づいて、装置100の光軸OPと位置合わせする。位置合わせするために変位角を特定する計算は、制御部118によって行いうる。
【0075】
動作520において、制御部118は、支持チャック部114を制御して、対象部分106を、ピッチ角およびヨー角で、特定した変位角で移動させて、対象部分106を、装置100の光軸OPと位置合わせする。本明細書で用いたように、ヨーとは、支持チャック部114に置かれた対象部分106の軸方向Aに垂直な軸を中心とした回転のことを称する。本明細書で用いたように、ピッチとは、ヨー方向の回転軸に垂直で、かつ、支持チャック部114に置かれた対象部分106の軸方向Aに垂直な軸を中心とした回転のことを称する。支持チャック部114は、モータを備えたステージであり、制御部118によって制御されるにつれて、ヨーおよびピッチ角で傾くものでありうる。結果的に、新たなヨーおよびピッチ位置では、対象部分106に入射する光104のより多くが、光108として、光漏れ部124を通って出射され、次に分析を行うために、改良された信号対雑音比、および、改良された解像度を提供しうる。動作522において、光源102に向いた対象部分106の画像を、その新たなヨーおよびピッチ位置で、例えば、対象部分106を装置100の光軸OPと位置合わせした位置で、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作522において撮影した画像、例えば、図3を参照して記載したような画像i(142)は、光漏れ部124を検出するために、対象部分106が光軸OPと位置合わせされない場合よりも優れた信号対雑音比を提供する。動作526において、画像を、例えば、制御部118によって、光漏れ部124について分析する。動作528において、その結果を出力する。出力結果は、検出した光漏れ部124について、光漏れ部124を補修したり、対象部分106を不合格にしたりするのに使用しうる量および位置などの情報を、含みうる。
【0076】
方法500を、画像内の側面120の一部を用いて、対象部分106を位置合わせする場合について記載したが、本開示は、それに限定されるものではなく、方法500において、上記のようなセルのアスペクト比に基づく方法を用いうる。
【0077】
図11は、本開示の更なる例示的な実施形態による検査装置100において、セラミックのハニカム体106を位置合わせする例示的な方法600のフローチャートを、概略的に示している。図1、2、3、4、5を参照すると、検査装置100は、本開示の方法600の例示的な実施形態を行って、光漏れ部124を検出するために、セラミックのハニカム体を位置合わせしうる。
【0078】
動作604において、対象部分106を、支持チャック部114など、装置100に配置する。動作606において、光源102に向いた対象部分106の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作608において、画像内の側面120の一部を識別し、側面120の一部の幅、位置、および/または、面積などのパラメータ122を、制御部118によって測定する。
【0079】
動作610において、画像内で側面120の一部を最小にして、対象部分と光軸OPが位置合わせされたことを示すように、対象部分を、正のヨー方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させる。制御部118は、支持部114を制御して、一段階の移動を行いうる。動作612において、光源102に向いた対象部分106の他の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作614において、画像内の側面120の一部を識別し、側面120の一部のパラメータ122を、制御部118によって測定する。
【0080】
動作620において、制御部118は、動作608で取得した画像内の側面の一部のパラメータ122を、動作614で取得したパラメータ122と比較して、側面120の一部の面積および/または幅122が大きくなったかを判断する。側面120の一部が大きくなった場合には、方法は、動作622に進み、そうでない場合には、動作610から620を繰り返し、動作620における比較では、動作614における2つの連続した測定で取得した側面120の一部の面積および/または幅122を比較する。側面120の一部の面積および/または幅122を特定した直前の結果で、側面120の一部が大きくなった場合には、次に、方法は、動作622に進み、そこで、画像内で側面120の一部を最小にするようにして、対象部分と光軸OPが位置合わせされたことを示すように、対象部分を、負のヨー方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させる。
【0081】
動作622、624、626、630において、対象部分を、負のヨー方向に、その量で一段階移動させ(622)、対象部分106の他の画像を撮影し(624)、その画像を分析して、側面120の一部の面積および/または幅122を特定し(626)、更に、面積および/または幅122を、その前のヨー位置における面積および/または幅122と比較して、面積および/または幅122が、前のヨー位置における面積および/または幅122より大きくなったかを判断する(630)。動作622、624、626、630を、面積および/または幅122が、その前のヨー位置における面積および/または幅122より大きくなるまで、繰り返す。動作632において、画像内で側面120の一部の面積および/または幅122が最小になるように、対象部分を、正のヨー方向に、その量で一段階移動させうる。
【0082】
動作634において、画像内で側面120の一部を最小にするようにして、対象部分と光軸OPが位置合わせされたことを示すように、対象部分を、正のピッチ方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させる。ピッチ方向に一段階移動させる量は、ヨー方向に一段階移動させる量と同じでも、または、異なっていてもよい。制御部118は、支持部114を制御して、一段階の移動を行いうる。動作636において、光源102に向いた対象部分106の他の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作638において、画像内の側面120の一部を識別し、その側面120の一部のパラメータ122を、制御部118によって測定する。
【0083】
動作640において、制御部118は、動作626で取得した画像内の側面120の一部のパラメータ122を、動作638で取得したパラメータ122と比較して、側面120の一部の面積および/または幅122が大きくなったかを判断する。側面120の一部が大きくなった場合には、次に、方法は、動作644に進み、そうでない場合には、動作634から640を繰り返し、動作640における比較では、動作638における2つの連続した測定で取得した側面120の一部の面積および/または幅122を比較する。側面120の一部の面積および/または幅122を特定した直前の結果で、側面120の一部が大きくなった場合には、次に、方法は、動作644に進み、そこで、画像内で側面120の一部を最小にするようにして、対象部分と光軸OPが位置合わせされたことを示すように、対象部分を、負のピッチ方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させる。
【0084】
動作644、646、648、650において、対象部分を、負のピッチ方向に、その量で一段階移動させ(644)、対象部分106の他の画像を撮影し(646)、その画像を分析して、側面120の一部の面積および/または幅122を特定し(648)、更に、面積および/または幅122を、その前のピッチ位置における面積および/または幅122と比較して、面積および/または幅122が、前のピッチ位置における面積および/または幅122より大きくなったかを判断する(650)。動作644、646、648、650を、面積および/または幅122が、その前のピッチ位置における面積および/または幅122より大きくなるまで、繰り返す。動作654において、画像内で側面120の一部の面積および/または幅122が最小になるように、対象部分を、正のピッチ方向に、その量で一段階移動させうる。
【0085】
動作656において、対象部分106を、動作604から654によって、光軸OPと、上記のような量以内となるように位置合わせして、次に、対象部分106の他の画像を撮影する。動作656において撮影した画像は、例えば、図3を参照して記載したような画像i(142)であり、光漏れ部124を検出するために、対象部分106が光軸OPと位置合わせされていない場合より優れた信号対雑音比を、提供する。動作658において、画像を、光漏れ部について、例えば、制御部118によって、分析する。動作660において、結果を出力する。出力結果は、検出した光漏れ部124について、光漏れ部124を補修したり、対象部分106を不合格にしたりするのに使用しうる量および位置などの情報を含みうる。
【0086】
対象部分106を位置合わせする方法600を、画像内の側面120の一部を用いる方法について記載したが、本開示は、それに限定されるものではなく、方法600において、上記のようなセルのアスペクト比に基づく方法を用いうる。
【0087】
図12は、本開示の更なる例示的な実施形態による検査装置において、セラミックのハニカム体を位置合わせして分析する例示的な方法のフローチャートを、概略的に示している。図1、2、3、4、5を再び参照すると、検査装置100は、本開示の方法700の例示的な実施形態を行って、光漏れ部124を検出するために、セラミックのハニカム体を位置合わせしうる。
【0088】
動作702において、例えば、制御部118によって、対象部分106を、支持チャック部114など、装置100に配置し、初期の水平および垂直基準角度116を記録する。動作704において、光源102に向いた対象部分106の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作706において、画像を、光漏れ部124について、例えば、制御部118によって、分析する。動作710において、対象部分を、正のヨー方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させて、対象部分106のセル流路を光軸OPに位置合わせすることによって、光漏れ部124の信号対雑音比が最大になるようにする。動作712、716において、カウンタjの値を増加させて、カウンタjが予め設定した値nに達したかを判断する。カウンタjが予め設定した値nに達していない場合には、動作704から716を繰り返す。カウンタjが予め設定した値nに達した場合には、動作718において、対象部分106を、初期の水平および垂直基準角度116に戻す。
【0089】
動作720において、対象部分を、負のヨー方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させて、対象部分106のセル流路を光軸OPに位置合わせすることによって、光漏れ部124の信号対雑音比が最大になるようにする。動作722において、カウンタkの値を1だけ増加させ、更に、動作724において、光源102に向いた対象部分106の他の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作726において、画像を、光漏れ部124について、例えば、制御部118によって、分析する。
【0090】
動作730において、対象部分を、負のヨー方向に、その量で一段階移動させる。カウンタkの値を増加させ、更に、動作732、736において、カウンタkが予め設定した値mに達したかを判断する。カウンタkが、予め設定した値mに達していない場合には、動作724から736を繰り返す。カウンタkが、予め設定した値mに達した場合には、動作738において、対象部分106を初期の水平および垂直基準角度116に戻す。
【0091】
動作740において、対象部分を、正のピッチ方向に、0.01°、0.1°、1°など、ある量で一段階移動させて、対象部分106のセル流路を光軸OPに位置合わせすることによって、光漏れ部124の信号対雑音比が最大になるようにする。動作744において、カウンタpの値を1だけ増加させ、更に、動作748において、光源102に向いた対象部分106の他の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作752において、画像を、光漏れ部124について、例えば、制御部118によって、分析する。
【0092】
動作754において、対象部分を、正のピッチ方向に、その量で一段階移動させる。動作758、760において、カウンタpの値を増加させて、カウンタpが予め設定した値uに達したかを判断する。カウンタpが、予め設定した値uに達していない場合には、動作748から760を繰り返す。カウンタpが、予め設定した値uに達した場合には、動作764において、対象部分106を初期の水平および垂直基準角度116に戻す。
【0093】
動作768において、対象部分を、負のピッチ方向に、その量で一段階移動させて、対象部分106のセル流路を光軸OPに位置合わせすることによって、光漏れ部124の信号対雑音比が最大になるようにする。動作770において、カウンタqの値を1だけ増加させ、更に、動作772において、光源102に向いた対象部分106の他の画像を、カメラ112によって、セントリックレンズ110を通して撮影する。動作774において、画像を、光漏れ部124について、例えば、制御部118によって、分析する。
【0094】
動作776において、対象部分を、負のピッチ方向に、その量で一段階移動させる。動作778、780において、カウンタqの値を増加させて、カウンタqが予め設定した値vに達したかを判断する。カウンタqが、予め設定した値vに達していない場合には、動作772から780を繰り返す。カウンタqが、予め設定した値vに達した場合には、動作782において、結果を出力する。
【0095】
方法700の動作によれば、合計で、n+m+u+vの数の画像が、出力結果の一部でありうる。いずれかの画像において、いずれかの光を通したセル流路を、光漏れ部124として識別し、結果を出力する。つまり、対象部分の製造手順などの要因に応じて、対象部分106に亘って、いくつかのセル流路の向きは、他のセル流路の向きと異なりうる。したがって、対象部分106と光軸OPの間が異なる角度116で、光軸OPと位置合わせされたセル流路は、画像のいくつかにおいて、より高い信号対雑音比を生じ、対象部分106と光軸OPの間が異なる角度116で、光軸OPと位置合わせされた他のセル流路は、それとは他の画像において、より高い信号対雑音比を生じうる。したがって、出力結果は、検出した光漏れ部124について、光漏れ部124を補修したり、対象部分106を不合格にしたりするのに使用しうる量および位置などの情報を含みうる。
【0096】
ピッチ角とヨー角116は、各々、側面図と上面図についてのものである必要はなく、つまり、ピッチ角とヨー角116は、任意の向きでありうる。概して、ピッチ角とヨー角116は、互いに直交する。最上部、側面、垂直、および、水平という用語を用いているが、本開示は、これらの例示的な実施形態に限定されるものではない。そうではなく、本明細書において、「最上部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「側面」、「下に」、「下方に」、「下方」、「上に」、および、「上方」などの空間的に相対的な用語を、記載を容易にするために用いて、図面に示したような1つの要素または特徴物の他の要素または特徴物との関係を、記載している。空間的に相対的な用語は、図面に示したような向きに加えて、装置を使用または動作させる間の異なる向きも包含することを意図することが理解されるだろう。例えば、図面内で、装置を逆さまにした場合には、他の要素または特徴物の「下方に」または「下に」と記載された要素は、他の要素または特徴物の「上に」向くことになるだろう。したがって、「下方に」という例示的な用語は、上と下の両方の向きを包含しうる。装置は、(90度、回転されるか、または、他の向きで)他の態様で向きうるものであり、本明細書で用いた空間的に相対的な記載は、そのように解釈しうる。したがって、図1の検査装置を90度、回転させた場合には、「側面図」という例示的な用語は、「上面図」となるか、または、その逆である。
【0097】
本開示の目的のためには、「X、YまたはZの少なくとも1つ」という表現は、Xのみ、Yのみ、Zのみ、若しくは、X、YおよびZの2つ以上の任意の組合せ(例えば、XYZ、XYY、YZ、ZZ)として解釈しうることが分かるだろう。
【0098】
本明細書を通して例示的な実施形態を記載し、本明細書を通して同様の用語を用いたが、必ずしも、同じ実施形態を記載したものではないことがありうる。更に、本明細書において、例示的な実施形態について記載したような主題の特徴物、構造、または、特徴は、1つ以上の他の例示的な実施形態と、任意の適切な態様で組み合わせうる。
【0099】
当業者には、本開示において、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、様々な変更および変形を行いうることが明らかだろう。したがって、添付の請求項は、本開示の変更および変形も、添付の請求項、および、その等価物の範囲である限りは、網羅することを意図している。
【0100】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0101】
実施形態1
方法において、
光を、第1の端部、前記第1の端部の反対側の第2の端部、および、該第1の端部から前記第2の端部に延伸する側面を有するセラミックのハニカム体の、該第1の端部に向ける工程と、
前記向けられた光の一部を、前記セラミックのハニカム体の一部によって遮る工程と、
レンズを通して、前記第2の端部を、前記遮られた光の第1の部分として、更に、前記側面の一部を、該遮られた光の第2の部分として、結像する工程と、
前記遮られた光の第1の部分、および、前記遮られた光の第2の部分の画像を撮影する工程と、
前記撮影した画像の少なくとも一部を分析する工程と、
前記セラミックのハニカム体、または、前記レンズの少なくとも1つを、前記分析に基づいて調節し、該セラミックのハニカム体と該レンズの光軸とを互いに位置合わせする工程と、
を含む方法。
【0102】
実施形態2
前記分析する工程は、前記画像内の前記第2の部分を検出する工程を含むものである、実施形態1に記載の方法。
【0103】
実施形態3
前記分析する工程は、前記第2の部分の面積を計算する工程を含むものである、実施形態1に記載の方法。
【0104】
実施形態4
前記分析する工程は、前記第1の部分に対する前記第2の部分の位置を特定する工程を含むものである、実施形態1に記載の方法。
【0105】
実施形態5
前記ハニカム体は、前記第1の端部から前記第2の端部に延伸するセル流路を含むものであり、前記調節する工程は、前記セル流路を、前記レンズの光軸に位置合わせするものである、実施形態1に記載の方法。
【0106】
実施形態6
前記セル流路の第1の部分は、前記第1の端部での塞ぎ部を含み、該セル流路の第2の部分は、前記第2の端部での塞ぎ部を含むものである、実施形態5に記載の方法。
【0107】
実施形態7
前記セル流路の前記第1の部分または前記第2の部分の少なくとも1つの一部を通り抜け向けられた前記光を、検出する工程を、
更に含む、実施形態6に記載の方法。
【0108】
実施形態8
前記検出した光を、欠陥のある塞ぎ部を通り抜けた光として識別する工程を、
更に含む、実施形態7に記載の方法。
【0109】
実施形態9
前記欠陥のある塞ぎ部を識別した際に、前記セラミックのハニカム体の識別子、または、該欠陥のある塞ぎ部の位置の少なくとも1つを記録する工程を、
更に含む、実施形態8に記載の方法。
【0110】
実施形態10
前記レンズは、テレセントリックレンズを含むものである、実施形態1に記載の方法。
【0111】
実施形態11
前記光を向ける工程は、拡散光または平行光の少なくとも1つを向ける工程を含むものである、実施形態1に記載の方法。
【0112】
実施形態12
装置において、
光を、第1の端部、前記第1の端部の反対側の第2の端部、および、該第1の端部から前記第2の端部に延伸する側面を有するセラミックのハニカム体の、該第1の端部に向けるように構成された光源と、
前記セラミックのハニカム体の前記第1の端部に向けられた前記光の少なくとも一部を受光するように構成されたレンズと、
前記受光した光から前記側面の一部を含む画像を撮影するように構成された撮像装置と、
前記セラミックのハニカム体を支持するように構成された支持チャック部と、
前記撮影した画像を受信し、該撮影した画像を、前記側面の前記一部に基づいて分析し、前記支持チャック部または前記レンズの少なくとも1つを、前記分析に基づいて調節し、前記セラミックのハニカム体と該レンズの光軸を位置合わせするように構成された制御部と、
を含む装置。
【0113】
実施形態13
前記光源は、拡散光源または平行光源の少なくとも1つを含むものである、実施形態12に記載の装置。
【0114】
実施形態14
前記レンズは、テレセントリックレンズを含むものである、実施形態12に記載の装置。
【0115】
実施形態15
前記制御部は、前記画像内の前記側面の前記一部を検出するように構成されたものである、実施形態12に記載の装置。
【0116】
実施形態16
前記制御部は、前記画像内の前記側面の前記一部の面積を計算するように構成されたものである、実施形態12に記載の装置。
【0117】
実施形態17
前記制御部は、前記画像内の前記側面の前記一部の位置を計算するように構成されたものである、実施形態12に記載の装置。
【0118】
実施形態18
前記ハニカム体は、前記第1の端部から前記第2の端部に延伸するセル流路を含むものであり、前記制御部は、前記セル流路を、前記レンズの光軸に位置合わせするように構成されたものである、実施形態12に記載の装置。
【0119】
実施形態19
前記セル流路の第1の部分は、前記第1の端部での塞ぎ部を含み、該セル流路の第2の部分は、前記第2の端部での塞ぎ部を含むものであり、
前記制御部は、前記光源から前記セル流路の前記第1の部分または前記第2の部分の少なくとも1つの一部を通った前記光を、検出するように構成されたものである、実施形態18に記載の装置。
【0120】
実施形態20
前記制御部は、前記検出した光を、欠陥のある塞ぎ部を通り抜けた光として識別するように構成されたものである、実施形態19に記載の装置。
【0121】
実施形態21
前記制御部は、前記欠陥のある塞ぎ部を識別した際に、前記セラミックのハニカム体の識別子、または、該欠陥のある塞ぎ部の位置の少なくとも1つを記録するように構成されたものである、実施形態20に記載の装置。
【0122】
実施形態22
前記撮像装置は、前記受光した光から前記画像を撮影する検出器を有するカメラを含むものである、実施形態12に記載の装置。
【0123】
実施形態23
前記セラミックのハニカム体を前記支持チャック部に配置するように構成された搬送装置を、
更に含み、
前記流路と前記レンズの光軸とが、ヨー角またはピッチ角の少なくとも1つについて、位置がずれたものである、実施形態12に記載の装置。
【0124】
実施形態24
方法において、
第1の端部、および、前記第1の端部の反対側の第2の端部を含むセラミックのハニカム体を、初期位置に配置する工程と、
光を、前記セラミックのハニカム体の前記第1の端部に向ける工程と、
前記セラミックのハニカム体の前記第2の端部の複数の画像を撮影する工程と、
前記複数の画像を分析して、前記セラミックのハニカム体内の欠陥を識別する工程と、
を含み、
前記複数の画像を撮影する工程は、
(i)前記セラミックのハニカム体の前記第2の端部の画像を撮影する工程と、
(ii)前記セラミックのハニカム体を、他の位置に、ある量で一段階回転させる工程と、
(iii)カウンタの値を増加させる工程と、
(iv)前記カウンタが予め設定した値に達するまで、前記(i)から(iii)の工程を、繰り返す工程と、
を含むものである方法。
【0125】
実施形態25
前記一段階の量は、正の量である、実施形態24に記載の方法。
【0126】
実施形態26
前記複数の画像を撮影する工程は、
(v)前記セラミックのハニカム体を、前記初期位置に再設定する工程と、
(vi)前記セラミックのハニカム体を、他の位置に、負の量で一段階回転させる工程と、
(vii)前記セラミックのハニカム体の前記第2の端部の画像を撮影する工程と、
(viii)カウンタの値を増加させる工程と、
(ix)前記カウンタが第2の予め設定した値に達するまで、前記(vi)から(viii)の工程を、繰り返す工程と、
を更に含むものである、実施形態25に記載の方法。
【0127】
実施形態27
前記セラミックのハニカム体を他の位置に回転させる工程は、該セラミックのハニカム体を、ヨー軸を中心として回転させる工程、または、該セラミックのハニカム体を、ピッチ軸を中心として回転させる工程の少なくとも1つを含むものである、実施形態24に記載の方法。
【0128】
実施形態28
前記セラミックのハニカム体を、他の位置に、前記量で一段階回転させる工程は、該セラミックのハニカム体を、ヨー軸を中心として回転させる工程を含むものである、実施形態24に記載の方法。
【0129】
実施形態29
前記複数の画像を撮影する工程は、
(v)前記セラミックのハニカム体を、前記初期位置に再設定する工程と、
(vi)前記セラミックのハニカム体を、他の位置に、ピッチ軸を中心として、第2の量で一段階回転させる工程と、
(vii)前記セラミックのハニカム体の前記第2の端部の画像を撮像する工程と、
(viii)カウンタの値を増加させる工程と、
(ix)前記カウンタが第2の予め設定した値に達するまで、前記(vi)から(viii)の工程を、繰り返す工程と、
を更に含むものである、実施形態28に記載の方法。
【0130】
実施形態30
前記複数の画像を分析して、前記セラミックのハニカム体内の欠陥を識別する工程は、該セラミックのハニカム体の流路内の欠陥のある塞ぎ部を識別する工程を含むものである、実施形態24に記載の方法。
【0131】
実施形態31
装置において、
光を、第1の端部、および、前記第1の端部の反対側の第2の端部を有するセラミックのハニカム体の、該第1の端部に向けるように構成された光源と、
前記セラミックのハニカム体の前記第1の端部に向けられた前記光の少なくとも一部を受光するように構成されたレンズと、
前記受光した光から画像を撮影するように構成された撮像装置と、
前記セラミックのハニカム体を支持し、更に、該セラミックのハニカム体を、異なる位置に回転させるように構成された支持チャック部と、
制御部と、
を含み、
前記制御部は、
(i)前記支持チャック部を、該支持チャック部が、前記セラミックのハニカム体を、他の位置に、ある量で一段階回転させるように制御し、
(ii)カウンタの値を増加させ、
(iii)前記カウンタが予め設定した値に達するまで、前記(i)および(ii)の工程を繰り返し、
(iv)前記セラミックのハニカム体の複数の異なる位置で撮影した、前記受光した光の複数の画像を受信し、
(v)前記複数の画像を分析して、前記セラミックのハニカム体内の欠陥を識別するように構成されたものである装置。
【0132】
実施形態32
前記制御部は、前記セラミックのハニカム体を、ヨー軸またはピッチ軸の少なくとも1つを中心として回転させるように構成されたものである、実施形態31に記載の装置。
【0133】
実施形態33
前記制御部は、前記セラミックのハニカム体を、ヨー軸とピッチ軸の両方を中心として回転させるように構成されたものである、実施形態31に記載の装置。
【0134】
実施形態34
前記セラミックのハニカム体の前記欠陥は、該セラミックのハニカム体の流路内の欠陥のある塞ぎ部を含むものである、実施形態31に記載の装置。
【符号の説明】
【0135】
100 検査装置
102 光源
110 レンズ
112 カメラ
114 支持チャック部
118 制御部
130 第1の端部
132 第2の端部
136 側面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】