(57)【要約】【課題】板状部材自体の反りを簡易かつ精度良く測定可能な板状部材の反り測定装置及びこれを用いた測定方法を提供すること。【解決手段】本発明の第１の態様に係る板状部材の反り測定装置１００は、水平面内において線対称に設けられた４つの点状支持部材１０３と、４つの点状支持部材１０３に支持された測定対象である板状部材１の表面までの距離を測定する変位計１０５と、を備え、板状部材１を４つの点状支持部材１０３のみによって支持するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面内において線対称に設けられた４つの点状支持部材と、
前記４つの点状支持部材に支持された測定対象である板状部材の表面までの距離を測定する変位計と、を備え、
前記板状部材を前記４つの点状支持部材のみによって支持する、板状部材の反り測定装置。
【請求項２】
前記４つの点状支持部材によるそれぞれの支持点が、矩形の頂点を構成するように、前記４つの点状支持部材が設けられている、
請求項１に記載の板状部材の反り測定装置。
【請求項３】
前記板状部材が矩形状である、
請求項１又は２に記載の板状部材の反り測定装置。
【請求項４】
前記４つの点状支持部材が、ボールキャスタであり、
前記ボールキャスタのボールが前記板状部材と接触する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の板状部材の反り測定装置。
【請求項５】
前記４つの点状支持部材に対する前記板状部材の載置位置を測定毎に揃える位置決め部をさらに備える、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の板状部材の反り測定装置。
【請求項６】
前記変位計が、前記板状部材に接触せずに前記距離を測定する非接触式の変位計である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の板状部材の反り測定装置。
【請求項７】
前記変位計がレーザ変位計である、
請求項６に記載の板状部材の反り測定装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の測定装置を用いた、板状部材の反り測定方法であって、
前記板状部材の第１面を上にして、前記板状部材までの距離Ｌ１を測定し、
前記板状部材の第２面を上にして、前記板状部材までの距離Ｌ２を測定し、
測定された距離Ｌ１、及び距離Ｌ２の差の１／２から前記板状部材自体の反りを求める、板状部材の反り測定方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の測定装置を用いた、板状部材の反り測定方法であって、
前記板状部材である第１の板状部材について、第１面を上した場合の前記第１の板状部材までの距離Ｌ１'と第２面を上した場合の前記第１の板状部材までの距離Ｌ２'とを予め測定しておき、
前記板状部材である第２の板状部材の第１面を上にして、前記第２の板状部材までの距離Ｌ１を測定し、
測定された距離Ｌ１'、距離Ｌ２'、及び距離Ｌ１とから前記第２の板状部材自体の反りを求める、板状部材の反り測定方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の測定装置を用いた、板状部材の反り測定方法であって、
前記板状部材の第１面を上にして、前記板状部材までの距離Ｌ１を測定し、
前記板状部材の自重による反りＷｇをシミュレーションにより求め、
測定された距離Ｌ１とシミュレーションにより求めた前記自重による反りＷｇとに基づいて、前記板状部材自体の反りを求める、板状部材の反り測定方法。
【請求項１１】
前記４つの点状支持部材によるそれぞれの支持点に囲まれた領域に前記板状部材の重心を配置し、かつ、前記領域の面積を前記板状部材の面積の５０％以上とする、
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の板状部材の反り測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は板状部材の反り測定装置及びこれを用いた測定方法に関し、例えば薄板ガラスなど自重による反りが生じ易い板状部材の反り測定装置及びこれを用いた測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型テレビ、パソコンのモニター、携帯電話などに用いられる各種表示装置（例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置など）では、ディスプレイのカバーや基板に薄板ガラスが使用されている。このような薄板ガラスでは、「反り」、「表面の凹凸」、「うねり」などの形状の品質管理が重要である。薄板ガラスの多機能化が進み、薄板ガラスを化学強化したり、薄板ガラスにＩＴＯ膜やブラックマトリクス膜などの機能膜を直接成膜したりするため、特に「反り」の品質管理が重要となってきた。
【０００３】
薄板ガラスの反りの測定方法は、利用目的や許容される反り量などの制約により異なっており、単純な規格化はなされていない。つまり、様々な測定方法が存在する。通常、測定される反りには、薄板ガラス自体の反り（「無重力状態での反り」などとも呼ばれる）と薄板ガラスの自重による反りとが含まれる。自重による反りは、測定方法ごとに測定される値が異なる。一方、薄板ガラス自体の反りは、上記の様々な測定方法と非常に高い相関が得られ、また、この値を用いて上記利用目的などに応じた予測シミュレーションが可能になる。そのため、薄板ガラス自体の反りを知ることが重要である。しかしながら、上述の通り、測定される反りには自重による反りが含まれるため、薄板ガラス自体の反りを測定するのは難しく、自重による反りの影響を減らす様々な方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、板ガラスを垂直に載置することにより、自重による反りの影響をなくし、薄板ガラス自体の反りを測定する方法が開示されている。
特許文献２には、多数のピンで仮想的な無重力状態を作ることにより、薄板ガラス自体の反りを測定する方法が開示されている。
特許文献３、４には、表面の反りと裏面の反りとを測定し、両者の差を取ることにより、自重による反りの影響を軽減した手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２６４７０２号公報
【特許文献２】特開２０１２−４７７４５号公報
【特許文献３】特開２００３−３０６３４０号公報
【特許文献４】特開２００９−１１７３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者は、以下の課題を見出した。
特許文献１では、測定対象である板ガラスが薄くなると、振動や自重による座屈により、薄板ガラス自体の反りを精度良く測定することが困難であった。
特許文献２では、構造が複雑であるため非常に高価な測定装置となってしまう上、多点制御を要するため、薄板ガラス自体の反りを精度良く測定することが困難であった
特許文献３、４では、測定対象である板ガラスの支持部材が線状（棒状）であるため（例えば特許文献３の図７参照）、表面と裏面とで測定される反りの差を取っても、自重による反りの影響が残ってしまい、薄板ガラス自体の反りを精度良く測定することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みなされたものであって、板状部材自体の反りを簡易かつ精度良く測定可能な板状部材の反り測定装置及びこれを用いた測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る板状部材の反り測定装置は、
水平面内において線対称に設けられた４つの点状支持部材と、
前記４つの点状支持部材に支持された測定対象である板状部材の表面までの距離を測定する変位計と、を備え、
前記板状部材を前記４つの点状支持部材のみによって支持するものである。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る板状部材の反り測定装置は、前記第１の態様において、
前記４つの点状支持部材によるそれぞれの支持点が、矩形の頂点を構成するように、前記４つの点状支持部材が設けられているものである。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る板状部材の反り測定装置は、前記第１又は２の態様において、
前記板状部材が矩形状であるものである。
【００１１】
本発明の第４の態様に係る板状部材の反り測定装置は、前記第１〜３のいずれかの態様において、
前記４つの点状支持部材が、ボールキャスタであり、前記ボールキャスタのボールが前記板状部材と接触するものである。
【００１２】
本発明の第５の態様に係る板状部材の反り測定装置は、前記第１〜４のいずれかの態様において、
前記４つの点状支持部材に対する前記板状部材の載置位置を測定毎に揃える位置決め部をさらに備えるものである。
【００１３】
本発明の第６の態様に係る板状部材の反り測定装置は、前記第１〜５のいずれかの態様において、
前記変位計が、前記板状部材に接触せずに前記距離を測定する非接触式の変位計であるものである。
【００１４】
本発明の第７の態様に係る板状部材の反り測定装置は、前記第６の態様において、
前記変位計がレーザ変位計であるものである。
【００１５】
本発明の第８の態様に係る板状部材の反り測定方法は、
前記第１〜７のいずれかの態様の測定装置を用いた、板状部材の反り測定方法であって、
前記板状部材の第１面を上にして、前記板状部材までの距離Ｌ１を測定し、
前記板状部材の第２面を上にして、前記板状部材までの距離Ｌ２を測定し、
測定された距離Ｌ１、及び距離Ｌ２の差の１／２から前記板状部材自体の反りを求めるものである。
【００１６】
本発明の第９の態様に係る板状部材の反り測定方法は、
前記第１〜７のいずれかの態様の測定装置を用いた、板状部材の反り測定方法であって、
前記板状部材である第１の板状部材について、第１面を上した場合の前記第１の板状部材までの距離Ｌ１'と第２面を上した場合の前記第１の板状部材までの距離Ｌ２'とを予め測定しておき、
前記板状部材である第２の板状部材の第１面を上にして、前記第２の板状部材までの距離Ｌ１を測定し、
測定された距離Ｌ１'、距離Ｌ２'、及び距離Ｌ１とから前記第２の板状部材自体の反りを求めるものである。
【００１７】
本発明の第１０の態様に係る板状部材の反り測定方法は、
前記第１〜７のいずれかの態様の測定装置を用いた、板状部材の反り測定方法であって、
前記板状部材の第１面を上にして、前記板状部材までの距離Ｌ１を測定し、
前記板状部材の自重による反りＷｇをシミュレーションにより求め、
測定された距離Ｌ１とシミュレーションにより求めた前記自重による反りＷｇとに基づいて、前記板状部材自体の反りを求めるものである。
【００１８】
本発明の第１１の態様に係る板状部材の反り測定方法は、前記第８〜１０のいずれかの態様において、
前記４つの点状支持部材によるそれぞれの支持点に囲まれた領域に前記板状部材の重心を配置し、かつ、前記領域の面積を前記板状部材の面積の５０％以上とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、板状部材自体の反りを簡易かつ精度良く測定可能な板状部材の反り測定方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係る反り測定装置の平面図である。
【図２】実施の形態１に係る反り測定装置の側面図である。
【図３】４つの点状支持部材１０３の位置関係を示す平面図である。
【図４】４つの点状支持部材１０３と載置される板ガラス１との位置関係を示す平面図である
【図５】第１の実施の形態に係る反り測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】第１回目に測定された変位計１０５から板ガラス１までの距離Ｌ１と、変位計１０５から基準面までの距離Ｌ０と、見かけの反りＷｏ１と、自重による反りＷｇと、板ガラス自体の反りＷｓとの関係を模式的に示す図である。
【図７】第２回目に測定された変位計１０５から板ガラス１までの距離Ｌ２と、変位計１０５から基準面までの距離Ｌ０と、見かけの反りＷｏ２と、自重による反りＷｇと、板ガラス自体の反りＷｓとの関係を模式的に示す図である。
【図８】特許文献３の図７に対応する図である。
【図９】実際の反りを模式的に示した板ガラスの斜視図である。
【図１０】図８の線状支持部材２に下が凸となるように板ガラス１を載置した場合の側面図である。
【図１１】図８の線状支持部材２に上が凸となるように板ガラス１を載置した場合の側面図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る反り測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第３の実施の形態に係る反り測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】反りのない厚板ガラス（マスタープレート）を用いて、基準面までの距離Ｌ０を測定する様子を示す図である。
【図１５】実施例による測定値と他の手法による測定値とを比較した一覧表である。
【図１６】実施例による測定値と他の手法による測定値とを比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００２２】
（実施の形態１）
図１、２を参照して第１の実施の形態に係る反り測定装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る反り測定装置の平面図である。図２は、実施の形態１に係る反り測定装置の側面図である。図１に示すように、実施の形態１に係る反り測定装置１００は、台座部１０１、測定孔１０２、４つの点状支持部材１０３、位置決め部１０４ａ、１０４ｂ、変位計１０５を備えている。
【００２３】
台座部１０１は、一定の厚みを有し、両面が平坦な板である。例えば、測定時に変形しない程度の剛性を有するアルミニウムやステンレスなどの金属板を用いることができる。図１に示すように、測定対象である板ガラス１の形状が矩形状であれば、台座部１０１の外形も矩形状であることが好ましい。
図２に示すように、実施の形態１に係る反り測定装置１００では、台座部１０１よりも下側から測定対象である板ガラス１の反りを測定する。そのため、台座部１０１の内側の大部分は測定孔１０２として矩形状に開口されている。すなわち、台座部１０１は、図１に示すように、額縁状の形状を有している。
【００２４】
４つの点状支持部材１０３は、台座部１０１上の４隅近傍にそれぞれ設けられている。換言すると、４つの点状支持部材１０３は、台座部１０１上において、測定孔１０２の４隅近傍にそれぞれ設けられている。この結果、４つの点状支持部材１０３は、載置される板ガラス１の４隅に位置することになる。４つの点状支持部材１０３により、測定対象である板ガラス１を支持する。すなわち、測定対象である板ガラス１は、４点で支持される。なお、４つの点状支持部材１０３の板ガラス１を支持する点で構成される面が水平になるように、４つの点状支持部材１０３は台座部１０１上にそれぞれ設けられている。４つの点状支持部材１０３が設けられる台座部１０１の面は、水平であることが好ましい。４つの点状支持部材１０３が板ガラス１の４隅に位置することにより、板ガラス１が自重により反り、板ガラス１を安定的に支持することができる。また、板ガラス１を４つの点状支持部材１０３上に水平に載置するため、板ガラス１が薄くなっても振動や座屈が生じにくく、板ガラス１が安定した状態で測定することができる。
【００２５】
実施の形態１に係る反り測定装置１００は、板ガラス１を４つの点状支持部材１０３により支持する点に１つの特徴を有している。ここで、４つの点状支持部材１０３と載置される板ガラス１との位置関係について詳細に説明する。
図３は、４つの点状支持部材１０３の位置関係を示す平面図である。
図４は、４つの点状支持部材１０３と載置される板ガラス１との位置関係を示す平面図である
【００２６】
まず、図３に示すように、４つの点状支持部材１０３の上端すなわち支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれを頂点とする矩形を構成している。この矩形は、長辺と平行な対称軸Ｘ１と、短辺に平行な対称軸Ｙ１とを備えている。対称軸Ｘ１と対称軸Ｙ１との交点は当該矩形の中心Ｏ１である。支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが矩形を構成しない場合であっても、少なくとも、支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、１つの軸について線対称な関係にある必要がある。
【００２７】
次に、図４に示すように、矩形状の板ガラス１は、長辺と平行な対称軸Ｘ２と、短辺に平行な対称軸Ｙ２とを備えている。対称軸Ｘ２と対称軸Ｙ２との交点は板ガラス１が構成する矩形の中心（重心）Ｏ２である。
そして、板ガラス１は、自身の対称軸Ｘ２と支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形の対称軸Ｘ１とが重なるように、かつ、自身の対称軸Ｙ２と支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形の対称軸Ｙ１とが重なるように、４つの点状支持部材１０３上に載置される。この結果、板ガラス１の中心（重心）Ｏ２と支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形のＯ１も一致する。
【００２８】
ここで、上述のように、板ガラス１が自重により反り、板ガラス１を安定的に支持するためには、支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形の内部に板ガラス１の中心（重心）Ｏ２が存在し、かつ、支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形の面積が板ガラス１の面積の５０％以上となることが好ましい。
【００２９】
図１、２に戻り、点状支持部材１０３は、例えばボールキャスタであることが好ましい。ボールキャスタの材質としては、変形を避けるため、硬質のプラスチックまたは金属が好ましい。点状支持部材１０３と測定対象である板ガラス１との間に静止摩擦力が生じていると、この静止摩擦力が反りの測定値に影響を及ぼし、板ガラス自体の反りを精度良く測定することができない。点状支持部材１０３としてボールキャスタを用いることにより、点状支持部材１０３と測定対象である板ガラス１との間の静止摩擦力をほとんど無くすことができる。具体的には、板ガラス１を点状支持部材１０３に載置した際の撓みを開放することができ、これが測定に及ぼす人為的あるいは機械的な影響をほとんど無くすことができる。従って、板ガラス自体の反りを精度良く測定することができる。なお、ボールキャスタに限らず、点状支持部材１０３と板ガラス１との間の静止摩擦力を低減可能な材質や形状を点状支持部材１０３の先端部（板ガラス１との接触部）に適用してもよい。
【００３０】
位置決め部１０４ａは、図１に示すように、台座部１０１の１つの長辺上の中央部に設けられている。また、位置決め部１０４ｂは台座部１０１の１つの短辺上の中央部に設けられている。位置決め部１０４ａ、１０４ｂは、図２に示すように、断面Ｌ字形状のいわゆるストッパである。板ガラス１を傷つけないように、例えばプラスチック製のものが好ましい。
【００３１】
反り測定装置１００に載置した板ガラス１を位置決め部１０４ａ、１０４ｂに対して軽く押し当てることにより、測定毎の点状支持部材１０３と板ガラス１との位置関係を同一条件に揃えることが容易になる。換言すると、位置決め部１０４ａ、１０４ｂにより、図３、４を用いて説明したように、板ガラス１を、自身の対称軸Ｘ２と支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形の対称軸Ｘ１とが重なるように、かつ、自身の対称軸Ｙ２と支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが構成する矩形の対称軸Ｙ１とが重なるように、４つの点状支持部材１０３上に載置することが容易になる。
なお、板ガラス自体の反りを精度良く測定するため、位置決め部１０４ａ、１０４ｂは、板ガラス１を支持したり、拘束したりする機能は有していない。
【００３２】
変位計１０５は、図１、２に示すように、台座部１０１の中央部（図３における中心Ｏ１）の下側に設置されている。変位計１０５としては、例えばレーザ変位計などの非接触式の変位計が好ましい。図１、２の例では、変位計１０５から台座部１０１の測定孔１０２を介して、レーザ光が板ガラス１に照射される。そして、板ガラス１を反射したレーザ光が、測定孔１０２を介して、変位計１０５へ入射される。これにより、変位計１０５と板ガラス１との間の距離が測定される。測定される反りの大きさは重心において一番大きくなる。また、図４に示した板ガラス１の中心（重心）Ｏ２は、第１面と第２面とを裏返しても一致する。そのため、板ガラス１の中心（重心）Ｏ２にレーザ光を照射して反りを測定するのが、最も好ましい。
【００３３】
なお、変位計１０５は、水平面内を移動可能としてもよい。これにより、多点測定が可能となり、「反り」だけでなく「表面の凹凸」や「うねり」なども測定可能となる。また、図１、２の構成では、変位計１０５が台座部１０１の下側に設置されているが、台座部１０１の上側に設置されていてもよい。さらに、レーザ変位計に限らず、触針式その他の変位計を用いることができる。
【００３４】
次に、図５を参照して第１の実施の形態に係る反り測定方法について説明する。図５は、第１の実施の形態に係る反り測定方法を説明するためのフローチャートである。
まず、第１面を上にして、板ガラス１を測定装置上に載置し、板ガラス１の中心（重心）までの距離Ｌ１を測定する（ステップＳＴ１）。
【００３５】
図６は、ステップＳＴ１にて測定された変位計１０５から板ガラス１までの距離Ｌ１と、変位計１０５から基準面までの距離Ｌ０と、見かけの反りＷｏ１と、自重による反りＷｇと、板ガラス自体の反りＷｓとの関係を模式的に示す図である。ここで、基準面は、４つの点状支持部材１０３の上端により規定される水平面である。図６には、板ガラス自体の反りＷｓが下側に凸の場合が示されている。そのため、見かけの反りＷｏ１＝Ｗｇ＋Ｗｓとなる。そのため、測定距離Ｌ１について次式１が得られる。
Ｌ１＝Ｌ０−Ｗｏ１＝Ｌ０−（Ｗｇ＋Ｗｓ）・・・（式１）
【００３６】
次に、第２面を上にして、板ガラス１を測定装置上に載置し、板ガラス１までの距離Ｌ２を測定する（ステップＳＴ２）。ここで、第１面から第２面に裏返す際、図４に示した板ガラス１の対称軸Ｘ２とＹ２のいずれを回転軸として裏返すかを予め決定しておく。全ての測定において回転軸を揃えることが、板ガラス自体の反りＷｓを精度良く測定する上で好ましい。また、通常、板ガラス１では表面と裏面とが区別されているため、第１面を表面とし、第２面を裏面とすること（あるいはその逆）を予め決定しておくことが、品質管理上好ましい。
【００３７】
図７は、ステップＳＴ２にて測定された変位計１０５から板ガラス１までの距離Ｌ２と、変位計１０５から基準面までの距離Ｌ０と、見かけの反りＷｏ２と、自重による反りＷｇと、板ガラス自体の反りＷｓとの関係を模式的に示す図である。図７では、図６の場合と反対に、板ガラス自体の反りＷｓが上側に凸となる。そのため、見かけの反りＷｏ２＝Ｗｇ−Ｗｓとなる。そのため、測定距離Ｌ２について次式２が得られる。
Ｌ２＝Ｌ０−Ｗｏ２＝Ｌ０−（Ｗｇ−Ｗｓ）・・・（式２）
【００３８】
上記の式１、２から、板ガラス自体の反りＷｓについての次式３が得られる。
Ｗｓ＝（Ｌ１−Ｌ２）／２・・・（式３）
最後に、測定距離Ｌ１、Ｌ２を式３に代入することにより、板ガラス自体の反りＷｓを求めることができる（ステップＳＴ３）。
ここで、得られる板ガラス自体の反りＷｓの値は正負両方の値を取り得るが、上述のように、第１面が表面、第２面が裏面などと予め決定しておくことにより、反りの大きさだけでなく反りの方向（具体的には、表面側に凸あるいは裏面側に凸）も把握することができる。
【００３９】
なお、特許文献３、４においても、式３と同様の式を用いて、反りを判定している。しかしながら、特許文献３、４に開示された手法では、自重による反りＷｇの影響を効果的に除去することができず、板ガラス自体の反りＷｓを精度良く測定することができない。以下、この理由について説明する。
【００４０】
図８は、特許文献３の図７に対応する図である。図８に示すように、特許文献３、４に開示された反り測定方法では、２本の線状支持部材２により、板ガラス１を支持している。また、図８に示すように、平坦であればＸＹ平面を構成する板ガラス１が、Ｘ軸方向においては反っておらず、Ｙ軸方向のみにおいて反っているものと仮定している。
【００４１】
図９は、実際の反りを模式的に示した板ガラスの斜視図である。図９に示すように、発明者が調査した結果、平坦であればＸＹ平面を構成する板ガラス１は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方においてＺ軸のプラス側に湾曲している。
【００４２】
図１０は、図８の線状支持部材２に下が凸となるように板ガラス１を載置した場合の側面図である。また、図１１は、図８の線状支持部材２に上が凸となるように板ガラス１を載置した場合の側面図である。図１０、１１における破線円は、線状支持部材２において荷重が掛かる部分を示している。
【００４３】
図１０、１１から明らかなように、同一の板ガラスについて、第１面を上に載置した場合と、第２面を上に載置した場合とでは、線状支持部材２に対する荷重の掛かり方が異なっている。そのため、自重による反りＷｇが異なる値となってしまう。すなわち、式１における自重による反りＷｇと式２における自重による反りＷｇとが異なる値となり、上記式１、２から式３を導出する際に、自重による反りＷｇの影響を除去することができない。従って、式３によっては板ガラス自体の反りＷｓの正確な値が得られず、精度良く測定することができない。
【００４４】
これに対し、実施の形態１に係る反り測定装置１００では、４つの点状支持部材１０３のみにより、板ガラス１を支持している。そのため、どのような反りを有する板ガラス１を載置した場合であっても、常に４つの点状支持部材１０３に略均等に荷重が掛かる。そのため、形状及び材質が同一の板ガラス１を測定する場合であれば、測定毎の自重による反りＷｇが同じ値になり、上記式１、２から式３を導出する際に、自重による反りＷｇの影響を効果的に除去することができる。従って、板ガラス自体の反りＷｓを精度良く測定することができる。
【００４５】
また、支持点が３点の場合、板ガラス１を安定して支持することが難しい。さらに、支持点が５点以上になると、各支持点に均等に荷重が掛かり難くなる。そのため、測定毎の自重による反りＷｇが異なる値となり、自重による反りＷｇの影響を効果的に除去することができなくなる。従って、式３によっては板ガラス自体の反りＷｓの正確な値が得られず、精度良く測定することができない。
【００４６】
（実施の形態２）
次に、図１２を参照して第２の実施の形態に係る反り測定方法について説明する。図１２は、第２の実施の形態に係る反り測定方法を説明するためのフローチャートである。
まず、第１面を上にして、板ガラス１を測定装置上に載置し、板ガラス１の中心（重心）までの距離Ｌ１を測定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、図５におけるステップＳＴ１と同じであるため、詳細な説明については省略する。
【００４７】
次に、両面を測定済みの板ガラス１の測定データ（距離Ｌ１'、Ｌ２'とする）からＬ０−Ｗｇを算出する（ステップＳＴ１２）。式１、２から以下の式１'、２'が得られる。
Ｌ１'＝Ｌ０−（Ｗｇ＋Ｗｓ）・・・（式１'）
Ｌ２'＝Ｌ０−（Ｗｇ−Ｗｓ）・・・（式２'）
よって、式１'、２'から以下の式３'が得られ、Ｌ０−Ｗｇを算出することができる。
Ｌ０−Ｗｇ＝（Ｌ１'＋Ｌ２'）／２・・・（式３'）
【００４８】
上記ステップＳＴ１における距離Ｌ１については、上述の通り、以下の式１が成り立つ。
Ｌ１＝Ｌ０−（Ｗｇ＋Ｗｓ）・・・（式１）
したがって、板ガラス自体の反りＷｓについての次式４が得られる。
Ｗｓ＝Ｌ０−Ｗｇ−Ｌ１・・・（式４）
最後に、測定距離Ｌ１及び式３'から算出されたＬ０−Ｗｇの値を式４に代入することにより、板ガラス自体の反りＷｓを求めることができる（ステップＳＴ１３）。
【００４９】
第２の実施の形態に係る反り測定方法では、両面を測定済みの板ガラス１の測定データがあれば、第１面の測定のみを行うことにより、板ガラス自体の反りＷｓを求めることができる。そのため、測定時間を劇的に短縮させることができる。また、第１面のみを測定すればよいので、本測定方法を用いた測定装置を製造ラインに組み込むことが容易にできる。さらに、測定対象である板ガラスのサイズが大きく表裏を反転させることが困難な場合であっても、容易に板ガラス自体の反りを測定することができる。
【００５０】
なお、ステップＳＴ１３において式４に代入するＬ０−Ｗｇの値としては、１枚の板ガラスについての測定値を用いてもよいし、例えば複数枚の板ガラスについての測定値の平均値を用いてもよい。また、板ガラス自体の反りＷｓの値が、平均値に近い板ガラスの測定値から得られたＬ０−Ｗｇの値を用いるのが、品質管理上好ましい。反対に、板ガラス自体の反りＷｓの値が、極端に大きいものや極端に小さいものの測定値から得られたＬ０−Ｗｇの値を用いるのは品質管理上好ましくない。
【００５１】
（実施の形態３）
次に、図１３を参照して第３の実施の形態に係る反り測定方法について説明する。図１３は、第３の実施の形態に係る反り測定方法を説明するためのフローチャートである。
まず、第１面を上にして、板ガラス１を測定装置上に載置し、板ガラス１の中心（重心）までの距離Ｌ１を測定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、図５におけるステップＳＴ１と同じであるため、詳細な説明については省略する。
【００５２】
次に、厚板ガラス１０を測定装置上に載置し、厚板ガラス１０までの距離すなわち基準面までの距離Ｌ０を測定する（ステップＳＴ２２）。厚板ガラス１０としては、自重による反り及び板ガラス自体の反りのないものを用いる。図１４は、厚板ガラス１０（マスタープレート）を用いて、基準面までの距離Ｌ０を測定する様子を示す図である。
【００５３】
次に、測定対象である板ガラス１の自重による反りＷｇをシミュレーションにより求める（ステップＳＴ２３）。具体的には、支持点、板ガラス１の寸法、材質などの条件から有限要素法などの手法を用いて、自重による反りＷｇを求めることができる。ここで、例えば引用文献３、４の手法では、図８〜１１を参照して説明したように、線状支持部材２の全体で支持するという前提が現実と適合していない。そのため、線状支持部材２の全体で支持するという前提で、自重による反りＷｇをシミュレーションにより求めても正確な値は得られない。
【００５４】
これに対し、本実施の形態に係る反り測定装置（実施の形態１に係る反り測定装置１００に同じ）では、４つの点状支持部材１０３のみにより、板ガラス１を支持している。そのため、どのような反りを有する板ガラス１を載置した場合であっても、常に４つの点状支持部材１０３に略均等に荷重が掛かる。そのため、形状及び材質が同一の板ガラス１を測定する場合であれば、測定毎の自重による反りＷｇが同じ値になる。従って、自重による反りＷｇの値をシミュレーションによって精度良く計算することができる。
【００５５】
上記ステップＳＴ１における距離Ｌ１については、上述の通り、以下の式１が成り立つ。
Ｌ１＝Ｌ０−（Ｗｇ＋Ｗｓ）・・・（式１）
したがって、板ガラス自体の反りＷｓについての次式４が得られる。
Ｗｓ＝Ｌ０−Ｗｇ−Ｌ１・・・（式４）
最後に、ステップＳＴ１において測定された測定距離Ｌ１、ステップＳＴ２２において測定された基準面までの距離Ｌ０、及びステップＳＴ２３においてシミュレーションによって得られた自重による反りＷｇの値を式４に代入することにより、板ガラス自体の反りＷｓを求めることができる（ステップＳＴ２４）。
【００５６】
上述のように、本実施の形態に係る反り測定装置を用いることにより、自重による反りＷｇの値をシミュレーションによって精度良く計算することができる。そのため、両面を測定済みの板ガラス１の測定データがない場合であっても、第１面の測定のみを行うことにより、板ガラス自体の反りＷｓの値を精度良く求めることができる。第３の実施の形態に係る反り測定方法により、第２の実施の形態と同様に時間短縮が可能となる。さらに、第３の実施の形態に係る反り測定方法は、測定時に既に片面に印刷や成膜がなされている板ガラスのように、両面を測定することが困難なものに特に有効である。
【実施例１】
【００５７】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。実施例１では、実施の形態１に係る反り測定装置１００及び反り測定方法により測定された板ガラス自体の反りＷｓの測定値と特許文献１の手法を用いて測定された板ガラス自体の反りＷｓの測定値とを比較した。なお、特許文献１の手法は、本実施例に係る板ガラスの寸法及び材質であれば、振動や自重による座屈も生じず、薄板ガラス自体の反りを精度良く測定することができる。
【００５８】
台座部１０１としては、両面が平坦に加工されたアルミニウム板を用いた。
測定対象である板ガラスの寸法は、いずれも長辺５８５ｍｍ×短辺３９５ｍｍ×厚さ１．３ｍｍである。材質は、いずれもアルミノシリケートガラスである。
【００５９】
４つの点状支持部材１０３としては、スチール製のボールキャスタを用いた。
図３に示した支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、５４５ｍｍ×３５５ｍｍの矩形を構成するように配置した。すなわち、図３におけるＡＢ（ＣＤ）間距離が５４５ｍｍ、ＡＤ（ＢＣ）間距離が３５５ｍｍである。そして、各支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから板ガラスの近接した短辺及び長辺までの距離が、それぞれ１０ｍｍである。
【００６０】
位置決め部１０４ａ、１０４ｂとしては、プラスチック製のアングルを用いた。
変位計１０５としては、キーエンス社製のレーザ変位計ＬＫ−Ｇ８５を用いた。
変位測定位置は、板ガラスの中心（重心）すなわち図４における中心Ｏ２である。
【００６１】
次に、実験手順について説明する。
まず、第１面を上にして、板ガラス１を位置決め部１０４ａ、１０４ｂに当接するように４つの点状支持部材１０３上に載置した。
次に、載置した板ガラス１の振動が収まったことを確認し、変位計１０５からレーザ光を照射し、変位計１０５から板ガラス１までの距離Ｌ１を測定した。
次に、板ガラス１を裏返し、第２面を上にして、板ガラス１を位置決め部１０４ａ、１０４ｂに当接するように４つの点状支持部材１０３上に載置した。
次に、載置した板ガラス１の振動が収まったことを確認し、変位計１０５からレーザ光を照射し、変位計１０５から板ガラス１までの距離Ｌ２を測定した。
最後に、Ｗｓ＝（Ｌ１−Ｌ２）／２に測定距離Ｌ１、Ｌ２を代入し、板ガラス自体の反りＷｓを求めた。
なお、この板ガラス自体の反りＷｓは、支持点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって囲まれた範囲での反り量となる。
【００６２】
上記測定を２５枚の板ガラスについて実施した。また、同じ２５枚の板ガラスについて、特許文献１の手法を用いて板ガラス自体の反りＷｓを測定し、実施例による測定値と比較した。
図１５は、実施例による測定値と他の特許文献１の手法による測定値とを比較した一覧表である。２５枚の板ガラスに対応したサンプル番号について、それぞれの手法による測定結果が示されている（単位：μｍ）。
図１６は、図１５に示された実施例による測定値と他の手法による測定値とを比較したグラフである。横軸が他の手法による板ガラス自体の反りＷｓの測定値（単位：μｍ）、縦軸が実施例による板ガラス自体の反りＷｓの測定値（単位：μｍ）である。
【００６３】
図１６に示すように、両者の相関係数の二乗Ｒ２の値は０．９７７２で非常に高い相関を示した。すなわち、実施の形態１に係る反り測定装置１００及び反り測定方法により、板ガラス自体の反りＷｓを精度良く測定できることが分かった。また、実施例に係る反り測定装置及び方法は、非常に簡易な構成であるため、特許文献１の手法に比べて、測定時間は１／５以下、装置の製作期間は１／５以下、装置の製作費用は１／１０以下にすることができた。
【００６４】
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
例えば、板状部材の反り測定方法及び装置は、板ガラスに限らず、プラスチック板、金属板その他の板の反り測定に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  板ガラス
１００  測定装置
１０１  台座部
１０２  測定孔
１０３  点状支持部材
１０４ａ、１０４ｂ  位置決め部
１０５  変位計
【図１】
2014077743.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】
2014077743.tif 000008
【図７】
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【図８】
2014077743.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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