(57)【要約】【課題】本願明細書において、光子を物品の表面の上に反射するよう構成される反射面と、物品を支持するよう構成されるステージと、アセンブリとを含む装置が提供される。【解決手段】いくつかの実施例では、当該アセンブリは、物品を経由して反射面に光子を照射するよう構成される。アセンブリはさらに、光子が照射された状態で物品を撮像するよう構成される。【選択図】図１
2014077794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光子を発するよう構成される光子エミッタと、
レンズと、
反射面と、
物品を支持するよう構成されるステージとを備え、
前記ステージは前記レンズと前記反射面との間に位置決めされており、
前記レンズは、光子を前記光子エミッタから受け取るとともに、前記光子を前記反射面上に投射するよう構成されており、
前記反射面は、前記光子を前記レンズから受け取るとともに、光子が実質的に均一に照射されるよう前記物品の表面上に前記光子を反射するよう構成される、装置。
【請求項２】
前記物品の表面を撮像するよう構成されるカメラをさらに備え、
前記カメラは、相補型金属酸化膜半導体（「ＣＭＯＳ」）カメラと、サイエンティフィック相補型金属酸化膜半導体（「ｓＣＭＯＳ」）カメラと、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）カメラとからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レンズは、前記光子が前記物品の表面の初期位置から最終位置まで前記物品の表面に亘って投射されるにつれて、前記光子束を単調に増加させることにより光子束を再分散するよう構成される、請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記物品は、内径と外径とを備えるディスクであり、
前記レンズは、前記物品の内径に対応する前記反射面の表面位置上に投射された光子束と比較して、前記物品の外径に対応する前記反射面の表面位置上により多くの光子束を投射する、請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記レンズは、屈折率勾配レンズと、対物レンズと、勾配レンズおよび対物レンズの組合せとからなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記反射面は円錐形ミラーまたは放物状ミラーである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記物品はさらに、ある密度の光子束がそこを経由して投射されることを可能にするよう構成される中心を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
物品の表面上に光子を反射するよう構成される反射面と、
前記物品を支持するよう構成されるステージと、
前記物品を経由して前記反射面に光子を照射するよう構成されるアセンブリとを備え、前記アセンブリはさらに、前記光子が照射された状態で物品を撮像するよう構成される、装置。
【請求項９】
前記アセンブリは、前記物品の寸法に対して前記光子束を単調に増加させることにより光子束を投射するよう構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記アセンブリは、レンズと光子エミッタとを備える、請求項８または９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記アセンブリは、前記反射面上に光子をあるフォームで供給するよう構成される、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記アセンブリは、前記反射面上に光子を光子フォームで供給するよう構成されており、
前記光子フォームを供給することは、前記光子フォームを前記物品の表面上の初期位置に供給することと、ある時間間隔の間、前記光子フォームを前記物品の表面上の最終位置まで前記物品の表面に亘って移動させることとを備える、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記アセンブリは、前記反射面上に光子をあるフォームで供給するよう構成されており、
前記光子フォームを前記物品の表面上の初期位置から前記物品の表面上の最終位置まで移動させるスピードが、時間間隔の間、減少する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記アセンブリは、
前記光子を供給するよう構成されるプロジェクタと、
ある時間間隔の間、前記物品の複数の画像を記録するよう構成されるカメラと、
実質的に均一な照射状態で前記複数の画像から前記物品の合成画像を生成するよう構成されるコンピュータとを備える、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
ある時間間隔の間、反射面上に光子フォームで光子を投射するよう構成されるプロジェクタを備え、前記反射面は、前記反射面と前記プロジェクタとの間に位置決めされる物品の表面上に前記光子フォームを反射するよう構成されており、さらに
前記反射面が前記光子フォームを前記物品の表面上に反射する際に、前記時間間隔の間に前記物品の記録された画像に基づき、実質的に均一に照射された物品の合成画像を生成するよう構成されるコンピュータを備える、装置。
【請求項１６】
前記光子フォームはリングまたはドットであり、
前記時間間隔は約１〜２秒である、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記プロジェクタは、前記光子フォームを前記物品の表面上の初期位置に投射するとともに、前記時間間隔の間、前記光子フォームを前記物品の表面上の最終位置まで前記物品の表面に亘って移動させるよう構成される、請求項１５または１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記プロジェクタは、前記光子フォームを前記物品の表面上の初期位置に投射するとともに、前記時間間隔の間、前記光子フォームを前記物品の表面上の最終位置まで前記物品の表面に亘って移動させるよう構成されており、
前記プロジェクタはさらに、前記光子フォームが前記初期位置から前記最終位置まで移動するにつれて、前記光子フォームを投射するサブ時間間隔を増加するよう構成される、請求項１５または１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記プロジェクタは、前記物品の表面上の初期位置から前記物品の表面上の最終位置まで、前記光子フォームが前記初期位置から前記最終位置まで移動するにつれて減少するスピードで、前記表面に亘って前記光子フォームを移動させるよう構成される、請求項１５または１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記反射面は円錐形ミラーまたは放物状ミラーである、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００１】
関連出願
この出願は、２０１２年１０月１０日に出願されたＡｈｎｅｒらによる米国仮特許出願番号第６１／７１２，１８６号の利益を主張する。
【０００２】
概要
本願明細書において、光子を物品の表面上へ反射するよう構成される反射面と、当該物品を支持するよう構成されるステージと、アセンブリとを含む装置が提供される。いくつかの実施例では、このアセンブリは、物品を経由して反射面に光子を投射するよう構成される。アセンブリはさらに、光子が照射された状態で物品を撮像するよう構成される。
【０００３】
当該発明概念のこれらおよび他の特徴ならびに局面は、以下の図面、記載、および添付の特許請求の範囲を参照すれば、よりよく理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】ある実施例に従った、均一に照射された物品の画像を作り出すよう構成される装置を示す図である。
【図２】ある実施例に従った、物品を均一に照射するよう構成されるアセンブリを示す図である。
【図３】いくつかの実施例に従った、レンズの屈折率プロファイルを示す図である。
【図４】ある実施例に従った、ある時間間隔の間、物品に光子を投射することによって、均一に照射された物品の画像を作り出すよう構成される装置を示す図である。
【図５】ある実施例に従った、物品の表面上に投射された光子に基づくフォームの上面図を示す図である。
【図６】ある実施例に従った、物品の表面上に投射された光子に基づくフォームの上面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
説明
より詳細にさまざまな実施例を説明する前に、このような実施例における要素は変動し得るものであるので、これらの実施例は限定的ではないと当業者には理解されるべきである。同様に、本願明細書において説明および／または例示された特定の実施例は、当該特定の実施例から容易に分離されてもよい要素を有しており、これらの要素は、いくつかの他の実施例のいずれかと随意に組み合されてもよいし、または本願明細書で記載されるいくつかの他の実施例のいずれかにおける要素と置換されてもよいということが理解されるべきである。
【０００６】
さらに、本願明細書において用いられる用語は、発明概念を説明するためのものであり、当該用語は限定を意図するものではないということが当業者には理解されべきである。序数（たとえば、第１、第２、第３など）は、別途示されていなければ、要素またはステップの群における異なる要素またはステップを識別または特定するよう用いられており、その実施例の要素またはステップに対して連続的限定または数的な限定を与えるものではない。たとえば、「第１」、「第２」、および「第３」の要素またはステップは、必ずしもその順番で現れる必要はなく、その実施例は、３つの要素またはステップに必ずしも限定される必要はない。また、別途示されていなければ、「左」、「右」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「前方」、「逆方向」、「時計回り」、「反時計回り」、「上」、「下」といった任意の表示、または「上側」、「下側」、「後部」、「前部」、「鉛直」、「水平」、「近位」、および「遠位」などといった他の同様の用語は、簡便さのために用いられるものであり、たとえば任意の特定の固定位置、特定の固定方位または特定の固定方向を含意するよう意図されたものではないということが理解されるべきである。その代りに、このような表示は、たとえば相対位置、相対方位または相対方向を反映するよう用いられる。また、「ある」および「その」の単数形は、文脈上、明らかにそうでない場合を除き、複数の参照物を含むということが理解されるべきである。
【０００７】
本願明細書において用いられるすべての技術用語および科学用語は、別途規定されていなければ、当該実施例が関連する技術の当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。
【０００８】
生産ライン上で作製される物品は、物品またはこの物品を含むシステムの性能を低下させ得る粒子およびしみの汚染、掻き傷、ならびに空隙といった欠陥を含むある特徴について検査されてもよい。たとえば、ミクロ粗さ、ピットもしくはバンプのような欠陥、および／または汚染について、最終検査が光学的に平滑なハードディスクに対して行われてもよい。
【０００９】
いくつかの場合、欠陥検出および検査は、物品をカメラで撮像することにより行われてもよい。異なるタイプの特徴の中での識別を行うために、物品は光子エミッタによって適切に照らされる。しかしながら、物品の上に位置決めされる光子エミッタでは、反射光および／または迷光が上記カメラに捕捉される場合があり、ある特徴および欠陥を検出する能力を妨げる場合がある。さらに、物品に対する光子エミッタの角度および位置に依存して、物品に対する光子照射量は不均等に分散され得る。これによっても、ある特徴および欠陥が検出されないままとなり得る。したがって本願明細書において、実質的に均一に照射状態で物品を撮像するよう構成される装置と、反射光および迷光に対処する構成とが提供される。
【００１０】
本願明細書において記載されるいくつかの実施例では、装置は、（１）光子エミッタと（２）反射面およびカメラとの間に、撮像のために物品を位置決めするよう構成される。このような構成では、均一に照射された状態の物品が、反射された光子、反射光、迷光子および／または迷光を検出することなく撮像され得る。これにより、異なるタイプの特徴および欠陥の検出性および検査が向上する。たとえば、高出力光源が、ハードディスクの中心を経由して円錐形ミラー上に光を投射してもよく、円錐形ミラーは、当該投射された光をハードディスクの表面上に反射する。この例では、ハードディスクの表面上に直接投射するのではなく光源から円錐形ミラーの上に光を投射することにより、迷光およびディスクの表面から反射した光に対処するよう、円錐形ミラーの角度および曲率が用いられる。具体的には、円錐形ミラーは、カメラによって検出および記録されるべき表面からの迷光および反射光を防止するある角度および曲率を有するよう構成されてもよい。これにより、（たとえば、ハードディスク、反射面、媒体、スパッタされた表面などの）物品の表面からの迷光および反射光によって実質的に妨げられていない物品の特徴がより詳細かつ明瞭な画像を生成することによって、画像に基づく検査が改善される。
【００１１】
いくつかの実施例では、当該装置は、均一に照射された物品を撮像するために、光子を光子エミッタから反射面に送るレンズを含んでもよい。当該レンズは、光子が物品の表面の初期位置から最終位置まで物品の表面に亘って投射される際にレンズが光子束を単調に増加させるように、光子エミッタから受け取られた光子を再分散するよう構成されてもよい。これにより、物品の全表面が均一に（または実質的に均一に）照射される。
【００１２】
例示的な例では、円形のディスクを撮像するよう構成される装置は、光を光源からディスクの中心を経由して円錐形ミラー上に送るレンズを含んでもよい。円錐形ミラーは、当該光をディスクの表面上に反射する。この例では、均一にディスクの表面を照光するために、このレンズは、光がディスクの内周から外周へディスクの表面に亘って投射される際に、光束を増加させる。換言すると、レンズは、ディスクの環状表面エリアがディスクの半径とともに増加するにつれて光束を増加させることにより光束を再分散する。ディスクの表面に亘って単位面積あたり同じ光パワー（たとえば、均一な照光、均一な照射）を有するよう、光がディスクの表面上に照射される際に半径の変化に対して光束が増加されるということが理解される。この例が例示するように、レンズは、光束を再分散させることによりディスクの半径の変更に対応する。
【００１３】
いくつかの実施例では、本願明細書において記載される装置は、光子を物品の異なる位置上に投射し、その後物品の画像を記録することにより、均一に照射された物品を撮像してもよい。次いで、当該装置は、均一に照射された物品の記録された画像から合成画像を生成する。たとえばこの装置は、特定または所定の間隔の間に、リングまたはドット（たとえば小さな光子スポット）のような光子成形フォームを物品の表面上に投射するプロジェクタを含んでもよい。光子フォームは物品の初期位置上に投射され、次いで特定の間隔の間、表面位置上の最終位置まで物品に亘って動かされてもよい。この場合、カメラが、上記光子フォームが物品に亘って動かされる際に物品の画像を記録するよう構成されてもよい。次いで、装置はさらに、均一に照射された物品の記録された画像に基づき合成画像を生成してもよい。これにより、本願明細書において記載される装置は、単一のインスタンスではなくある期間の間、光子を投射することにより、均一に照射された物品の画像を生成する機構を提供する。
【００１４】
図１は、ある実施例に従った、均一に照射された物品の画像１０５を作り出すよう構成される装置を示す。装置１００は、光子エミッタ１２０を支持するステージ１１０と、レンズ１４０を含むとともにさらに物品１５０を支持する円筒状ステージ１３０と、反射面１６０と、カメラ１７０と、コンピュータ１８０とを含むが、これらに限定されない。本願明細書において記載される装置は例示であって、発明概念の範囲を限定するよう意図されていないということが理解される。
【００１５】
いくつかの実施例では、装置１００は、均一に照射された物品の画像を生成するよう構成されてもよい。たとえば、光子エミッタ１２０は光子をレンズ１４０に投射してもよい。レンズ１４０は、光子を反射面１６０に送る。いくつかの場合では、図２により詳細に記載されるように、レンズ１４０は、物品１５０の長さ、たとえば半径１５５に対して光子束を単調に増加させることにより、光子エミッタ１２０から受け取った光子束を再分散する。物品１５０の長さに対して光子束を増加させることにより、物品の単位面積あたりの均一または同質な量の光子出力（たとえば、均一な照射、均一な照光）が達成され得る。光子束がレンズ１４０から反射面１６０上に送られると、反射面１６０は、光子束を物品１５０の表面上に反射する。次いで、カメラ１７０は、物品を撮像し、その画像はコンピュータ１８０によって格納および記録される。
【００１６】
装置１００のさまざまな構成要素のさらなる説明に進む前に、本願明細書に記載されるような物品１５０は、製造の任意の段階における半導体ウェハ、磁気記録媒体（たとえば、ハードディスクドライブのためのハードディスク）、およびそのワークピースであってもよいが、これらに限定されないということが理解される。
【００１７】
ここで、ステージ１１０を参照して、いくつかの実施例では、ステージ１１０は光子エミッタ１２０を支持する。いくつかの実施例では、ステージ１１０は原子間力顕微鏡（「ＡＦＭ」）ステージのような圧電制御されたステージであってもよい。ステージ１１０はいくつかの場合では、１つ以上の構成要素のための筐体であってもよい。たとえば、ステージ１１０は、光子エミッタ１２０に関連して使用する電源、光子エミッタ１２０のための光ファイバーケーブル、ならびに／または、波フィルタおよび／もしくは偏光フィルタを収容してもよい。
【００１８】
装置１００はさらに、ステージ１１０によって支持されるとともに光子をレンズ１４０に発して投射するようレンズ１４０の近傍に位置決めされる光子エミッタ１２０を含む。いくつかの場合では、光子エミッタ１２０は、たとえば半導体光源および／またはレーザといった高出力光源であってもよい。いくつかの実施例では、光子エミッタ１２０は、白色光、青色光、ＵＶ光、赤外線、コヒーレント光、インコヒーレント光、偏光、非偏光、またはそれらのいくつかの組合せを発し得る。論じられる光のタイプは単に例であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。いくつかの実施例では、光子エミッタ１２０または光源は、物品１５０を照光および撮像するのに用いられ得る任意のタイプの光子を発し得る。
【００１９】
ここで、円筒状ステージ１３０を参照して、円筒状ステージ１３０は、光子エミッタ１２０の上に位置決めされており、レンズ１４０を収容する。さらに、円筒状ステージ１３０は、物品１５０が光子エミッタ１２０または光源およびレンズ１４０と反射ミラー１６０との間に位置決めされるよう物品１５０を支持する。いくつかの場合では、円筒状ステージは、物品１５０が均一に照射される第１の位置、第２の位置、または何らかの第３の位置といった別の位置に物品１５０を支持してもよい。いくつかの実施例では、円筒状ステージ１３０は、物品１５０を固定するよう、固定またはクランプシステム（図示せず）を含んでもよい。たとえば、円筒状ステージ１３０は、物品１５０の内半径１８４の近くにクランプを含んでもよい。一例では、円筒状ステージ１３０は、外半径１８６の近くにクランプを含んでもよい。いくつかの場合では、円筒状ステージ１３０は、図１に示されるように透明なステージであってもよい。いくつかの場合では、円筒状ステージは、不透明なステージであってもよい。
【００２０】
図１は円筒状ステージを示しているが、これは例として意図されるものであって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではない。いくつかの実施例では、円筒状ステージの代わりに、直方柱形状のステージ、三角柱形状のステージ、または（１）光子エミッタおよび／もしくは光源および／もしくはレンズと（２）反射面との間に物品を支持するよう構成されるステージであってもよい。
【００２１】
装置１００はさらにレンズ１４０を含む。レンズ１４０は、光子を光子エミッタ１２０から反射面１６０に送るよう構成される。たとえば、レンズ１４０は光子を光子エミッタ１２０から反射面１６０へ物品１５０を経由して送る。いくつかの実施例では、レンズ１４０は、物品１５０が均一に照射されるように、光子エミッタ１２０から受け取った光子を再分散するよう構成される。たとえば、レンズ１４０は光子束を光子エミッタ１５０から受け取るよう構成されるとともに、物品１５０の環状表面エリアが半径１５５とともに増加するにつれて、レンズ１４０が物品１５０の表面上に投射される光子束を単調に増加させるように光子束を再分散するよう構成されてもよい。換言すると、レンズは、物品１５０の表面に亘って単位面積あたり同じ光子パワー（たとえば、均一な照射）を達成するよう、光子が初期位置１８４（たとえば、内径）から最終位置（たとえば、外径）へ物品１５０の表面１８２を亘って投射されるにつれて、光子束を増加させる。これは、図２においてより詳細に記載される。
【００２２】
いくつかの実施例では、レンズ１４０は、ある屈折率プロファイルの屈折率勾配レンズ（gradient-index lens（「ＧＲＩＮ」））、対物レンズ、またはＧＲＩＮと対物レンズとの組合せであってもよい。本願明細書において記載されるレンズは例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。レンズ１４０は、光子を送るとともに、物品１５０のような物品が均一に照射されることを可能にする態様で光子束を変化させるよう構成されるレンズであってもよい。
【００２３】
図１に示されるようなレンズ１４０は、円筒状ステージ１３０内に収容される。レンズ１４０の直径は、いくつかの場合では、反射面１６０の基部の直径と同じまたは同様であってもよい。いくつかの場合では、レンズ１４０の直径は、反射面１６０の基部の直径と同じ直径から、物品１５０の中心穴１８８の直径と同じまたは同様である直径までの範囲であってもよい。本願明細書において記載される直径は、いくつかの例示的な例であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。いくつかの場合では、レンズ１４０の直径は、物品１５０の表面を均一に照射するような態様で構成されてもよい。
【００２４】
図１は単一のレンズを示しているが、これは単に例であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではない。いくつかの場合では、１つより多いレンズが、光子を光子エミッタから反射面へ送るよう用いられてもよい。さらに、例示のレンズ１４０は光子エミッタ１２０と整列しているが、反射面１６０およびカメラ１７０は例示的な例であることが意図されており、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。いくつかの実施例では、レンズ１４０は、ある角度で中心から外れて位置決めされてもよく、または物品１５０の表面を均一に照射するようレンズが光子を光子エミッタ１５０から反射面１６０へ送ることを可能にする態様で位置決めされてもよい。
【００２５】
装置１００は、物品１５０の上に位置決めされた反射面１６０を含む。反射面１６０は、光子をレンズ１４０から物品１５０の中心穴１８８を経由して受け取り、光子線ａ、ｂ、およびｃとして示されるように当該光子を物品１５０の表面上に反射する。図１に示されるような反射面１６０は円錐形ミラーである。いくつかの実施例では、円錐形ミラーの代わりに、反射面１６０は放物状ミラー、凹状ミラー、凸状ミラー、および／または光子を物品の表面上に反射するよう構成される反射面であってもよい。いくつかの実施例では、反射面１６０の曲率１９０は、レンズ１４０の屈折率プロファイルに基づき、実質的に線形となるよう構成されてもよいし、あるいは非線形となるよう構成されてもよい。これは図２および図３においてより詳細に記載される。
【００２６】
いくつかの実施例では、装置１００はカメラ１７０を含む。いくつかの実施例では、カメラ１７０は、通信可能にコンピュータ１８０に結合されてもよい。いくつかの実施例では、カメラ１７０は、均一に照射された物品１５０の画像を記録して、その記録された画像を格納および特徴解析のためにコンピュータ１８０に送信するよう構成されてもよい。いくつかの実施例では、カメラ１１０は、相補型金属酸化膜半導体（complementary metal-oxide semiconductor（「ＣＭＯＳ」））カメラ、サイエンティフィック相補型金属酸化膜半導体（scientific complementary metal-oxide semiconductor（「ｓＣＭＯＳ」））カメラ、電荷結合素子（charge-coupled device（ＣＣＤ））カメラ、または特徴検出および識別における使用のために構成されたカメラであってもよい。図１は単一のカメラを示しているが、これは例示を意図するものであって、実施例の範囲を限定することを意図するものではない。いくつかの実施例では、装置１００は、物品の画像を記録するよう構成される複数のカメラを含んでもよい。
【００２７】
さらに、装置１００はコンピュータ１８０を含む。いくつかの実施例では、コンピュータ１８０は、カメラ１７０が記録した物品１５０の画像を格納するようカメラ１７０に通信可能に結合されてもよい。コンピュータ１８０は、いくつかの実施例においては、物品の記録された画像に基づき、実質的に均一に照射された物品の合成画像を生成する。いくつかの実施例では、コンピュータ１８０は、光子エミッタ１２０が所定のスケジュールに従って光子を発するように光子エミッタ１２０に通信可能に結合されてもよい。いくつかの場合では、コンピュータ１８０は、所定の光子束をレンズ１４０上に発するよう光子エミッタ１２０に信号を送ってもよい。いくつかの実施例では、コンピュータ１８０はさらに、ディスク欠陥のような物品１５０の特徴を特定するよう構成されてもよい。コンピュータ１８０は、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、ポータブルデバイス（たとえば、モバイルデバイス、タブレット、ラップトップ、もしくはスマートフォン）、または画像を格納するよう構成され得る何らかのコンピューティング装置であってもよいということが理解される。
【００２８】
ここで図２を参照して、ある実施例に従った、物品を均一に照射するよう構成されるアセンブリが示される。アセンブリ２００は、ステージ２０２と、光子エミッタ２０４と、物品２１０を支持する円筒状ステージ２０６と、レンズ２０８と、円錐形ミラー２１２とを含むがこれらに限定されない。いくつかの実施例では、ステージ２０２、光子エミッタ２０４、円筒状ステージ２０６、レンズ２０８、および円錐形ミラー２１２は、図１に記載されるようなステージ１１０、光子エミッタ１２０、円筒状ステージ１３０、レンズ１４０、および反射面１６０とそれぞれ実質的に同様であってもよい。いくつかの実施例では、アセンブリ２００は、図１の装置１００のような装置の一部であってもよい。
【００２９】
いくつかの実施例では、光子エミッタ２０４は、光子束をレンズ２０８上に発する。次いで、レンズ２０８は、均一な照射／照光で、初期表面位置（たとえば内半径２１４）から最終表面位置（たとえば外半径２１６）まで、ある長さ（たとえば、物品２１０の半径２１８）に沿って物品２１０の表面に亘って光子が投射されるように、光子エミッタ２０４から受け取った光子束を単調に増加させることにより光子束を再分散する。光子が物品２１０の長さに沿って投射されるにつれて光子束を増加することにより、物品の単位面積あたり、均一または同質な量の光子パワー（たとえば、均一な照射、均一な照光）が達成され得る。光子がレンズ２０８から円錐形ミラー２１２上に送られると、円錐形ミラー２１２は光子を物品２１０の表面上に反射する。
【００３０】
上述したように、物品２１０の表面に亘って均一な照射を達成するために、レンズ２０８は、光子が物品の表面上の初期位置（たとえば、内半径２１４）から最終位置（たとえば、外半径２１６）まで物品２１０の長さ（たとえば、半径２１４）に沿って物品の表面に亘って投射されるにつれて、光子エミッタ２０４から受け取られたある光子束を単調に増加させることにより光子束の光子を再分散する。たとえば、レンズ２１２は、光子エミッタ２０４から受け取った光子束を再分散して、内径２１４に対応する反射面の表面位置（たとえば、位置２２２）上に投射された光子束と比較してより多くの光子束を、外径２１６に対応する反射面の表面位置（たとえば、位置２２０）上に投射する。これにより、光子が半径２１８に沿って半径方向外方に投射されるにつれて光子束を増加することにより、物品が均一に照射される。
【００３１】
光子束は、光源および／または光子源からの物品の表面位置の相対距離を補償するよう再分散されるということが理解される。すなわち図２について、レンズ２０８から受け取った光子を反射する円錐形ミラー２１２に対して内径２１４から外径２１６へ距離が増加するにつれて、光子束（たとえば、単位時間あたりの光子数）が物品の表面位置と円錐形ミラーとの間の距離を補償するよう増加する。同じ光子束が物品２１０の表面に亘って投射される場合、光子が内半径２１４から外半径２１６へ投射されるにつれて物品の照射は低下するということが理解される。したがって、光子源および／または光源への表面位置の相対距離に対応するよう光子束を本願明細書に記載されるように再分散することにより、均一に照射された物品が達成され得る。
【００３２】
上述したようにレンズ２０８は、物品２１０の長さ（たとえば、半径２１８）に対して光子束を単調に増加させることにより、光子エミッタ２０４から受け取った光子の光子束を再分散するよう構成される。いくつかの実施例では、これは、レンズ２０８の屈折率プロファイルに基づき達成される。たとえば、レンズ２０８は、光子線ｄ、ｅ、およびｆによって示されるように、レンズの中心２２６と比較してより多くの量の光子がレンズ２０８の外半径２２４に向かって再方向付けされるようなある屈折率プロファイルを有し得るＧＲＩＮレンズであってもよい。これにより、レンズ２０８の半径２２４の近傍または半径２２４に投射される光子束は、レンズ２０８の中心２２６の近傍または中心２２６に投射される光子束と比較すると多くなる。これにより、物品２１０の内半径２１４の近傍の表面上の光子束と比較して、物品２１０の外半径２１６の近傍の表面に投射される光子束がより多くなる。光線ｄ、ｅ、およびｆの説明は例示であるということが理解される。また、レンズ２０８は３つより多い光子線を光子エミッタ２０４から円錐形ミラー２１２に送ってもよいということが理解される。
【００３３】
簡潔に図３を参照して、いくつかの実施例に従ったレンズの屈折率プロファイルが示される。いくつかの実施例では、図１および図２のレンズ１４０および２０８はそれぞれ、本願明細書において記載される屈折率プロファイルを有するよう構成されてもよい。
【００３４】
図３は、ある実施例に従った、レンズにおける半径を関数とした屈折率のプロットを提供する図である。たとえば、本願明細書に記載されるようなレンズは、プロット３０２（たとえば、レンズ１）に示されるように、レンズの外半径（たとえば、図２の外半径２２４）にて約１．５の屈折率を有するとともに、レンズの中心（たとえば、図２の中心２２６）の近傍では約１．２の屈折率を有してもよい。一例では、本願明細書に記載されるようなレンズは、プロット３０４（たとえば、レンズ２）に示されるように、レンズの外半径の近傍または外半径では約２の屈折率を有するとともに、レンズの中心の近傍では約１．５の屈折率を有してもよい。いくつかの例では、本願明細書に記載されるようなレンズは、プロット３０６（たとえば、レンズ３）に示されるように、レンズの外半径の近傍では約１．５の反射率を有するとともに、レンズの中心の近傍では約２の屈折率を有してもよい。
【００３５】
図３に記載される屈折率プロファイルは単に例であって、異なる屈折率プロファイルを有する異なるレンズが、均一に照射された物品の撮像に影響を与えるよう用いられてもよいということが理解される。さらに、レンズの屈折率プロファイルは、レンズを形成するのに用いられる材料に基づいてもよいということが理解される。いくつかの場合では、本願明細書に記載されるようなレンズは、均質な材料または材料の組合せから形成されてもよい。たとえば、本願明細書に記載されるようなレンズは、光学ガラス、プラスチック、ゲルマニウム、セレン化亜鉛、塩化ナトリウム、および／またはこれらの何らかの組合せといった材料を含んでもよい。
【００３６】
図２に戻って、上で論じたように、レンズ２０８の屈折率プロファイルは、光子束を本願明細書に記載されるように再分散することにより、均一に照射された物品の撮像に影響を与えるよう用いられてもよい。レンズ２０８が光子を円錐形ミラー２１２上に送った後、円錐形ミラー２１２は当該光子を物品２１０の表面上に反射する。
【００３７】
図２は、基部２３０から頂部２３２まで角度付けされた線形の表面２２８を有する円錐形ミラー２１２を示すが、これは一例であることを意図するものであり、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではない。いくつかの実施例では、円錐形ミラー２１２の表面２２８は、凸状または凹状の表面のような非線形の表面であってもよい。
【００３８】
いくつかの実施例では、円錐形ミラー２１２の表面２２８の曲率は、レンズ２０８の屈折率プロファイルに基づいてもよい。光子は、レンズ２１０の表面２３４から出ると、レンズ２０８の屈折率プロファイルによって、ある角度（たとえば、入射角）で円錐形ミラー２１２上に入射され得るということが理解される。したがって光子はさらに、物品２１０の表面上にある角度で入射され得る。物品２１０の表面上の光子の入射角が反射された光子および迷光子／光が物品２１０を撮像するのに用いられるカメラ（図示せず）によって検出されるのを防止する角度であることを確実にするために、円錐形ミラー２１２の表面２２８の曲率は、光子が物品２１０の表面上にある所望の入射角で方向付けされるように選択されてもよい。たとえば、円錐形ミラー２１２の表面２２８の曲率は、光子が９０°の角度で入射するよう線形または非線形になるよう調節されてもよい。いくつかの例では、円錐形ミラー２１２の表面２２８の曲率は、光子が０°から１８０°（これらの数値を含む）範囲の角度で表面上に入射されるように調節されてもよい。
【００３９】
いくつかの実施例では、円錐形ミラー２１２の表面２２８の曲率はさらに、物品２１０の表面曲率に基づいてもよい。いくつかの実施例では、円錐形ミラー２１２の表面２２８は、図２に示されるように線形の表面のままであってもよい。その代りに、レンズ２０８の表面２３４は、物品２１０の表面上の光子の入射角に影響を与える凸状または凹状の表面であってもよい。いくつかの場合では、レンズ２０８は、光子束を調節するＧＲＩＮレンズと物品２１０の表面上の光子の入射角を調節する光学レンズといったレンズの組合せであってもよい。たとえばこれらのレンズは、ＧＲＩＮレンズが一端にて光子エミッタから光子を受け取り、他の端にて光子を光学レンズに送るように配されてもよい。この例では、光学レンズが次いで、さらに光子を円錐形ミラー２１２のような反射面に送る。いくつかの実施例では、円錐形ミラー２１２の表面２２８の曲率および／またはレンズ２０８の表面２３４の曲率は、線形および／または非線形であってもよい。円錐形ミラー２１２の表面２２８および／またはレンズ２０８の表面２３４の曲率を調節することにより、物品２１０の表面からの光子の反射および／または迷光子／迷光が対処され得る。これにより、物品２１０の特徴の視認性および検出が向上する。
【００４０】
図２は円錐形ミラー２１２を示しているが、これは例であることを意図するものであり、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではない。いくつかの実施例では、円錐形ミラーの代わりに、図１に記載されるように放物状ミラーまたは反射ミラーが用いられてもよい。さらに、図２が示すように、アセンブリ２００は、物品を均一に照射する機構を提供するとともに、物品の表面からの反射光子および迷光子／迷光がさらに対処される。これにより、特徴検出および検査のための物品のよりよい画像が得られる。
【００４１】
ここで図４を参照して、ある実施例に従った、ある時間間隔の間、光子を物品上に投射することにより均一に照射された物品の画像を作り出すよう構成される装置が示される。装置４００は、プロジェクタ４０４を支持するステージ４０２と、物品４０８を支持する円筒状ステージ４０６と、反射面４１０と、カメラ４１２と、コンピュータ４１４とを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施例では、装置４００は、装置４００がプロジェクタ４０４を含むことを除き、図１の装置１００と実質的に同様である。たとえば、ステージ４０２、円筒状ステージ４０６、物品４０８、反射面４１０、カメラ４１２、およびコンピュータ４１４は、図１のステージ１１０、円筒状ステージ１３０、物品１５０、反射面１６０、カメラ１７０、およびコンピュータ１８０にそれぞれ実質的に同様であってもよい。
【００４２】
いくつかの実施例では装置４００は、ある時間間隔の間、光子に基づくフォームを物品の表面上に投射することにより、均一に照射された物品の画像４１５を生成するよう構成されてもよい。たとえば、プロジェクタ４０４は、光子成形リングまたは光子成形ドットといった光子成形フォームを投射してもよい。カメラ４１２は、いくつかの場合では、反射面４１０が光子フォームを物品４０８の表面上に反射させる際に、上記時間間隔の間、物品の１つ以上の画像を記録する。次いで、コンピュータ４１４は、当該記録された画像に基づき、均一に照射された物品の合成画像を生成する。
【００４３】
いくつかの実施例では、プロジェクタ４０４は、カメラ４１２および反射面４１０と整列され、さらにステージ４０２によって支持される。上述したように、このような構成により、反射光子および／または迷光子／迷光の対処が可能になる。いくつかの実施例では、プロジェクタ４０４は、光子を発する光子エミッタ（図示せず）を含む。いくつかの場合では、プロジェクタ４０４の光子エミッタは、図１の光子エミッタ１２０と実質的に同様であってもよい。いくつかの場合では、プロジェクタ４０４の光子エミッタは、ハロゲン化金属ランプ、１つ以上の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）、および／またはレーザであってもよい。
【００４４】
いくつかの実施例では、プロジェクタ４０４は、ある光子成形フォームの光子を発するよう構成されてもよい。当該光子成形フォームの例としては、光子成形リング、光子成形ドット、光子成形帯形、光子成形スター形、光子成形正方形、光子成形円、光子成形長方形、ならびに／または、なんらかのユーザおよび／もしくはシステムが選択した光子成形フォームがある。いくつかの場合では、以下により詳細に記載されるように、プロジェクタ４０４は、プロジェクタから発せられた光子の形状を操作して特定の光子フォーム（たとえば、リング、ドット）にし得るデジタルマイクロミラーデバイス（digital micromirror device（「ＤＭＤ」））を含むデジタル光処理（digital light processing（「ＤＬＰ」））プロジェクタであってもよい。いくつかの場合では、プロジェクタ４０４は、本願明細書に記載されるように光子フォームを投射するよう手動で操作され得るアナログプロジェクタであってもよい。
【００４５】
均一に照射された物品の画像を生成するために、物品４０８の表面に亘って、プロジェクタ４０４は光子フォームを投射する。たとえば、プロジェクタ４０４は、光子フォームを物品４０８の表面上の初期位置に投射し、ある時間間隔の間、プロジェクタ４０４は光子フォームを物品４０８の表面に亘って最終位置まで移動させる。光子フォームが物品４０８の表面に亘って移動する際に、カメラ４１２は物品を撮像するとともに当該画像をコンピュータ４１４に送信する。次いで、コンピュータ４１４は、カメラ４１２が記録した画像に基づき、均一に照射された物品の合成画像を生成する。いくつかの実施例では、所定の時間間隔は、マイクロ秒から分までの範囲でもよい。たとえば、当該時間間隔は、１秒、２秒、３秒、１０秒、３０秒、１分、２分、５分、１０分、および／または１５分であってもよい。光子フォームを投射する時間間隔は、いくつかの場合では、何らかの任意の時間期間、ならびに／または、ユーザおよび／もしくはシステムが規定した時間間隔であってもよい。
【００４６】
例示的な例では、均一に照射された物品の合成画像を生成するために、プロジェクタ４０４は、物品４０８の表面に亘って光子成形リングを投射するよう用いられてもよい。初めに、プロジェクタ４０４は、図４において円錐形ミラーとして示される反射面４１０上に中心穴４１６を経由して光子成形リングを投射する。なお反射面４１０は、円錐形ミラーまたは反射面として相互変換可能に言及されてもよい。この例では、プロジェクタ４０４は、円錐形ミラー４１０の頂部４１８の近傍に光子成形リングを投射する。次いで、円錐形ミラー４１０は、図５の５０２において示されるように、物品４０８の内半径４２２の近傍に光子成形リングを反射する。図５は、物品４０８の表面上に投射された光子成形リングの上面図を示す。同様の態様で、プロジェクタ４０４はその後、図５の５０４〜５０８に示されるように、光子成形リングを頂部４１８から基部４２０まで円錐形ミラー４１０の異なる位置上に移動させて、光子成形リングを物品４０８の半径４２３に沿って半径方向に移動させる。
【００４７】
この例では、均一に照射された物品を撮像するために、光子成形リングが内半径４２２から外半径４２６に半径方向外方に移動するにつれて、上記所定の時間間隔のサブ時間間隔が増加される。より具体的には、物品４０８の表面に亘って光子成形リングを投射する時間間隔が１秒である場合、光子成形リングが初期位置（たとえば、内半径４２２）から最終位置（たとえば、外半径４２６）に移動するにつれて、１秒のサブ時間間隔が増加する。すなわち、図５を参照して、５０２において示されるように物品４０８上に投射された光子成形リングは、１マイクロ秒（μｓ）のサブ時間間隔の間投射され、その一方、５０４、５０６、および５０８において投射される光子成形リングはそれぞれ、２μｓ、４μｓ、８μｓの間投射され得る。光子成形リングが半径４２３に沿って外径４２６に向かって半径方向外方に移動するにつれて、光子成形リングは、物品４０８の表面上に晒される光子束の量を増加させるようにより長い時間間隔の間投射され、これにより、光子成形リングが投射される各位置において同じ照射が達成されるということが理解される。たとえば、図５において、５０２〜５０８で示される光子成形リングの照射は同じである。
【００４８】
また、１秒の時間間隔および１μｓ、２μｓ、４μｓ、８μｓのサブ間隔の議論は例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。たとえば、上記の時間間隔およびサブ時間間隔は、μｓから分の範囲であってもよく、または任意の他のユーザおよび／もしくはシステムが規定した時間ならびにサブ時間区間であってもよい。たとえば、時間間隔は、１秒、２秒、３秒、１０秒、３０秒、１分、２分、５分、１０分、および／または１５分であってもよい。サブ時間間隔は、いくつかの例では、１〜１０ナノ秒または２０〜５０ナノ秒、１〜３０μｓ、１〜３０秒、および／または１〜１０分であってもよい。また、図５における光子リングを４つの異なる位置に投射する説明は例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。たとえば、光子リングは、物品の複数の位置上に投射されていてもよい。たとえば、光子リングは、物品の表面上のわずか２つの異なる位置から何千もの異なる位置上に投射されていてもよい。
【００４９】
プロジェクタ４０２が光子成形リングを頂部４１８から基部４２０まで移動し、光子成形リングを内半径４２２から外半径４２６まで投射するという議論は例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということも理解される。たとえば、プロジェクタ４０２は、光子成形リングを基部４２０から頂部４１８まで移動させてもよい。したがって、プロジェクタ４０４は初めに、光子成形リングを外半径４２６に投射し、次いで、光子成形リングを物品に亘って内半径４１２まで投射する。このような場合、プロジェクタ４０２は、光子成形リングが外半径４２６から内半径４２２まで物品４０８に亘って移動されるにつれて、光子成形リングにある位置を晒すサブ時間間隔を減少させ得る。
【００５０】
別の例示的な例では、均一に照射された物品の合成画像を生成するために、プロジェクタ４０４は、所定の時間間隔の間、物品４０８の表面に亘って光子成形スポットおよび／またはドットを投射するよう用いられてもよい。上で論じたように光子成形リングを投射するのと同様に、プロジェクタ４０４はまず、円錐形ミラー４１０の頂部４１８においてまたはその近傍に光子成形ドットを投射する。次いで、プロジェクタ４０４はその後、中心軸４２８に沿って光子成形を歳差することにより、光子成形ドットを円錐形ミラー４１０の異なる位置上に投射する。これにより、円錐形ミラー４１０が、所定の時間間隔に亘って、光子成形ドットを物品４０８の表面上に反射する際に、光子は図６に示されるように、物品４０８の中心から物品４０８の外半径４２６までの螺旋として投射される。図６は、所定時間期間の間、物品４０８の表面上に螺旋として投射される光子成形ドットの上面図を示す。
【００５１】
この例では、均一に照射された物品を撮像するために、プロジェクタ４０４は、光子成形ドットが内径４２２から外径４２６に外方向に螺旋状に動かされるにつれて減少するスピード（たとえば、速度）で光子成形ドットを投射する。たとえば、この速度はＫ／ｒ半径方向速度プロファイルに従って徐々に変化し得る。ｒは半径（たとえば半径４２３）であり、Ｋは光子成形ドットを投射するスピードが変化する一定の速度である。例として、光子成形ドットは、１秒の時間間隔の間に、半径方向外方に半径４２３に沿って移動し、その光子成形の移動はＫ／ｒだけ減速する。一例では、このスピードは−Ｋ＊ｒ＋ｒ０に従って徐々に変化してもよい。ｒ０は最初の半径（たとえば、内径４２２）であり、−Ｋは、スピード変化の線形の速度である。−Ｋは、光子成形ドットが内径４２２から外径４２６までさらに外方に移動するにつれて、光子成形ドットが物品４０８の表面上に発せられるスピードが減速することを示唆するということが理解される。光子成形ドットのスピードを減少させることにより、光子が半径４２３に沿って半径方向外方に移動するにつれて、物品の表面上に晒される光子束の量が増加するということが理解される。これにより、光子成形ドットが投射される物品４０８の各表面位置に同じ光子照射が入射する。なぜならば、光子成形ドットが半径４２３に沿って外径４２６まで移動するにつれて、光子束の増加が物品４０８の半径方向長さにおける増加を補償するからである。たとえば、図６の螺旋６０２は、内半径４２２から外半径４２６まで実質的に均一な照射を有する。
【００５２】
プロジェクタ４０２が光子成形ドットを頂部４１８から基部４２０まで移動させて光子成形ドットを内半径４２２から外半径４２６まで投射することの議論は例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。たとえば、プロジェクタ４０２は、光子成形ドットを基部４２０から頂部４１８まで移動させてもよい。したがって、プロジェクタ４０４はまず、外半径４２６に光子成形ドットを投射し、次いで、内半径４２２まで物品に亘って光子成形ドットを投射する。このような場合では、プロジェクタ４０２は、外半径４２６から内半径４２２まで物品４０８に亘って光子成形ドットが移動されるスピードを増加してもよい。
【００５３】
上で論じた例は、プロジェクタがリングまたはドットの形状の光子成形フォームを投射することを記載しているが、論じられる光子成形フォームは例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定することを意図するものではないということが理解される。上述したように、プロジェクタ４２２は、スター形、正方形、三角形、長方形、または何らかの他のユーザおよび／もしくはシステムが規定した光子成形フォームといった他の光子成形フォームを投射するよう構成されてもよい。さらに、図４の円錐形ミラー４１０の説明は例示であって、本願明細書において記載される概念の範囲を限定するよう意図されるものではないということが理解される。いくつかの実施例では、装置４００は、円錐形ミラーの代わりに放物状ミラーといった、図１に記載されるような反射面を含んでもよい。
【００５４】
ここでカメラ４１２を参照して、いくつかの実施例ではカメラ４１２は、所定時間の間、光子成形フォームが初期位置（たとえば、内半径４２２）から最終位置（たとえば、外半径４２６）まで物品４０８の表面の上に反復的に投射される際に、物品４０８の１つ以上の画像を記録する。次いで、カメラ４１２は、これらの記録された画像をコンピュータ４１２に送信する。
【００５５】
いくつかの実施例では、記録された画像に基づいて、コンピュータ４１４は、均一に照射された物品の合成画像を生成する。いくつかの場合では、コンピュータ４１４は、所定の時間間隔に基づき上記の記録された画像を時間積分するようプログラムされてもよい。いくつかの実現例では、コンピュータ４１４は、物品が撮像されている間に物品の表面に光子成形フォームが投射された速度（たとえば、スピード）に基づき、記録された画像を積分するようプログラムされてもよい。いくつかの実施例では、コンピュータ４１４はさらに、物品４０８の特徴をマッピングすることによって特徴検出および解析を行うよう構成されてもよい。たとえば、コンピュータ４１４は、物品４０８の特徴および欠陥のさらに別のマッピングのために画素補間を用いるようプログラムされてもよい。いくつかの実施例では、コンピュータ４１４はプロジェクタ４０４に、ある形状の光子成形フォームを投射させ、物品を撮像する時間間隔を制御し、光子成形フォームを物品４０８の異なる表面位置上に投射するサブ時間間隔を制御し、および／または光子成形フォームが物品４０８の１つの表面位置から別の表面位置に動かされるにつれて、プロジェクタに光子成形フォームを異なるスピードで投射させるよう構成されてもよい。
【００５６】
したがって、本願明細書において、光子を発するよう構成される光子エミッタと、レンズと、反射面と、物品を支持するよう構成されるステージとを含む装置が提供される。いくつかの実施例では、ステージは、レンズと反射面との間に位置決めされる。上記レンズは、光子を上記光子エミッタから受け取るとともに、いくつかの実施例ではさらに、上記光子を上記反射面上に投射するよう構成される。いくつかの実施例では、上記反射面は、上記光子を上記レンズから受け取るとともに、光子が実質的に均一に照射されるよう上記物品の表面上に上記光子を反射するよう構成される。
【００５７】
いくつかの実施例では、上記装置は上記物品の表面を撮像するよう構成されるカメラをさらに含む。いくつかの実施例では、上記カメラは、相補型金属酸化膜半導体（「ＣＭＯＳ」）カメラと、サイエンティフィック相補型金属酸化膜半導体（「ｓＣＭＯＳ」）カメラと、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）カメラとからなる群から選択される。
【００５８】
いくつかの実施例では、上記レンズは、上記光子が上記物品の表面の初期位置から最終位置まで上記物品の表面に亘って投射されるにつれて、上記光子束を単調に増加させることにより光子束を再分散するよう構成される。いくつかの実施例では、上記物品は、内径と外径とを含むディスクである。いくつかの実施例では、上記レンズは、上記物品の内径に対応する上記反射面の表面位置上に投射された光子束と比較して、上記物品の外径に対応する上記反射面の表面位置上により多くの光子束を投射する。いくつかの実施例では、上記レンズは、屈折率勾配レンズと、対物レンズと、勾配レンズおよび対物レンズの組合せとからなる群から選択される。いくつかの実施例では、上記反射面は円錐形ミラーまたは放物状ミラーである。いくつかの実施例では、上記物品はさらに、ある密度の光子束がそこを経由して投射されることを可能にするよう構成される中心を含む。
【００５９】
さらに本願明細書において、物品の表面上に光子を反射するよう構成される反射面と、上記物品を支持するよう構成されるステージと、上記物品を経由して上記反射面に光子を照射するよう構成されるアセンブリとを含む装置が提供される。いくつかの実施例では、上記アセンブリはさらに、上記光子が照射された状態で物品を撮像するよう構成される。
【００６０】
いくつかの実施例では、上記アセンブリは、上記物品の長さに対して上記光子束を単調に増加させることにより光子束を投射するよう構成される。いくつかの実施例では、上記アセンブリは、レンズと光子エミッタとを含む。いくつかの実施例では、上記アセンブリは、上記反射面上に光子をあるフォームで供給するよう構成される。
【００６１】
いくつかの実施例では、上記光子フォームを供給することは、上記光子フォームを上記物品の表面上の初期位置に供給することと、ある時間間隔の間、上記光子フォームを上記物品の表面上の最終位置まで上記物品の表面に亘って移動させることとを含む。いくつかの実施例では、上記光子フォームを上記物品の表面上の初期位置から上記物品の表面上の最終位置まで移動させるスピードが、時間間隔の間、減少する。いくつかの実施例では、上記アセンブリは、上記光子を供給するよう構成されるプロジェクタと、ある時間間隔の間、上記物品の複数の画像を記録するよう構成されるカメラと、実質的に均一な照射状態で上記複数の画像から上記物品の合成画像を生成するよう構成されるコンピュータとを含む。
【００６２】
さらに本願明細書において、ある時間間隔の間、反射面上に光子フォームで光子を投射するよう構成されるプロジェクタを含む装置が提供される。いくつかの実施例では、上記反射面は、上記反射面と上記プロジェクタとの間に位置決めされる物品の表面上に上記光子フォームを反射するよう構成される。いくつかの実施例では上記装置はさらに、上記反射面が上記光子フォームを上記物品の表面上に反射する際に、上記時間間隔の間に上記物品の記録された画像に基づき、実質的に均一に照射された物品の合成画像を生成するよう構成されるコンピュータを含む。
【００６３】
いくつかの実施例では、上記光子フォームはリングまたはドットである。いくつかの実施例では、上記時間間隔は約１〜２秒である。いくつかの実施例では、反射面は円錐形ミラーまたは放物状ミラーである。
【００６４】
いくつかの実施例では、上記プロジェクタは、上記光子フォームを上記物品の表面上の初期位置に投射するとともに、上記時間間隔の間、上記光子フォームを上記物品の表面上の最終位置まで上記物品の表面に亘って移動させるよう構成される。いくつかの実施例では、上記プロジェクタはさらに、上記光子フォームが初期位置から最終位置まで移動するにつれて上記光子フォームを投射するサブ時間間隔を増加するよう構成される。いくつかの実施例では、上記プロジェクタは、上記物品の表面上の初期位置から上記物品の表面上の最終位置まで、上記光子フォームが上記初期位置から上記最終位置まで移動するにつれて減少するスピードで、表面を亘って上記光子フォームを移動させるよう構成される。
【００６５】
特定の例により実施例を記載および／または例示し、これらの実施例および／または例をかなり詳細に記載したが、実施例の範囲をこのような詳細に制限または如何なる態様で限定することは、出願人の意図することではない。これらの実施例が関連する技術の当業者であれば、これらの実施例の付加的な適合例および／または修正例を容易に想到し得るとともに、そのより広い局面において、実施例はこれらの適合例および／または修正例を包含し得る。したがって、実施例の範囲から逸脱することがなければ、上記の実施例および／または例からの進展がなされてもよい。実施例の範囲は、適切に解釈された場合の添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
2014077794.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2014077794000001.pdf