(57)【要約】  粒子検出方法は、回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、ミラーが光を反射して入射光を上面に照射するように配置する工程と、入射光の入射角を、入射光がガラスの上面に交差する第１の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、ミラーを、計算した入射角に基づいて回転する工程と、ガラスを水平方向に搬送しながら、第１の領域の画像を、第１の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、粒子を、取得した画像を分析することによって検出する工程とを含む。検出した粒子は、上面に存在するとみなす。
2019516998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス上面の粒子検出方法において、
回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、前記ミラーが前記光を反射して入射光を前記上面に照射するように配置する工程と、
前記入射光の入射角を、前記入射光が前記ガラスの前記上面に交差する第１の領域と、光が該ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、
前記ミラーを、前記計算した入射角に基づいて回転する工程と、
前記第１の領域の画像を、該第１の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、
粒子を、前記取得した画像を分析することによって検出する工程と、
を含み、
前記検出した粒子は、前記上面に存在するとみなすものである方法。
【請求項２】
前記入射角を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて計算するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記入射角を、前記第１の領域の右端部と前記第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、請求項３に記載の方法：
【数１】
2019516998.tif 000015
但し、
Ｌ’は、前記水平距離、
ｄは、前記ガラスの前記厚さ、
ｎは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Ｗは、前記入射光の幅。
【請求項５】
前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスを搬送する前に行うものである、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記カメラは、前記第１の領域の右端部が、該カメラの撮像領域の右端部に位置するように設置されるものである、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記入射角を計算する工程、および、前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ガラス上面の粒子検出装置において、
光を射出するように構成された光源と、
前記光の光路上に配置されて、前記上面に照射される入射光の入射角を調節するように構成された回転自在なミラーと、
前記ミラーの回転を、前記入射光が前記上面に交差する第１の領域と、光が前記ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように構成された制御部と、
前記第１の領域の画像を取得するように構成されたカメラと、
を含み、
前記制御部は、前記取得した画像を分析することによって、粒子を検出するように構成されて、前記検出した粒子を、前記上面に存在するとみなすものである装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記回転を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて制御するように構成されたものである、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記回転を、前記第１の領域の右端部と前記第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて制御するように構成されたものである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、請求項１０に記載の装置：
【数２】
2019516998.tif 000016
但し、
Ｌ’は、前記水平距離、
ｄは、前記ガラスの前記厚さ、
ｎは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Ｗは、前記入射光の幅。
【請求項１２】
前記カメラは、前記第１の領域の右端部が、該カメラの撮像領域の右端部に位置するように構成されたものである、請求項８から１１のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１６年５月２５日出願の韓国特許出願第１０／２０１６／００６４１３４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】
本開示は、ガラス上面の粒子検出方法および装置、並びに、入射光照射方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
概して、マイクロ回路パターンを、フラットパネル表示装置に用いる平坦なガラスの１つの表面（例えば、上面）だけに形成し、その平坦なガラスの他方の表面（例えば、下面）には、マイクロ回路パターンを形成しない。マイクロ回路パターンが、平坦なガラスの上面に存在する粒子上に形成された場合、マイクロ回路パターンは、いくつかの欠陥を有しうる。したがって、マイクロ回路パターンを形成する前に、平坦なガラスの上面に粒子が存在するかどうかを、検査する必要がある。
【０００４】
平坦なガラスの上面の粒子だけを検出するために、従来の平坦なガラスの粒子検出装置は、光を平坦なガラスの上面および下面に平坦なガラスの上方から各々異なる角度で照射するように構成された第１および第２の照射装置、並びに、上面の照射された領域および下面の照射された領域の画像を各々取得するように構成された第１および第２のカメラを含む。
【０００５】
平坦なガラスは所定の厚さを有するので、画像上では、上面の粒子は明るい部分として、下面の粒子は暗い部分として示される。従来の装置は、第１および第２のカメラによって、各々取得した画像を比較して分析し、上面に存在する粒子を検出するように構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の装置は、２つの照射装置および２つのカメラを含むので、平坦なガラスの製造費用だけではなく、装置の製造費用が上昇する。更に、近頃では、平坦なガラスの搬送速度が速くなり続けたので、平坦なガラスの上面の粒子の検出速度を高めたいという要求がある。それにも拘わらず、従来の装置は、２つのカメラによって取得された画像を比較して分析しなくてはならないので、そのような要求を満たすのが難しい。本開示は、上記のような問題の少なくとも１つに対する解決策を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、１つだけの光源および１つだけのカメラを使用しうるガラス上面の粒子検出方法および装置、並びに、入射光照射方法を提供する。
【０００８】
本開示の一態様は、ガラス上面の粒子検出方法を提供する。その方法は、回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、ミラーが光を反射して入射光を上面に照射するように配置する工程と、入射光の入射角を、入射光がガラスの上面に交差する第１の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、ミラーを、計算した入射角に基づいて回転する工程と、第１の領域の画像を、第１の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、粒子を、取得した画像を分析することによって検出する工程とを含む。検出した粒子は、上面に存在するとみなす。
【０００９】
一実施形態において、入射角を、ガラスの屈折率および厚さに基づいて計算する。
【００１０】
一実施形態において、入射角を、第１の領域の右端部と第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算する。
【００１１】
一実施形態において、水平距離の最大値を、以下の式に基づいて計算する：
【００１２】
【数１】
2019516998.tif 000003
【００１３】
但し、
Ｌ’は、水平距離、
ｄは、ガラスの厚さ、
ｎは、ガラスの屈折率、
θは、入射光の入射角、および、
Ｗは、入射光の幅。
【００１４】
一実施形態において、ミラーを回転する工程は、ガラスを搬送する前に行うものである。
【００１５】
一実施形態において、カメラは、第１の領域の右端部が、カメラの撮像領域の右端部に位置するように設置されるものである。
【００１６】
一実施形態において、入射角を計算する工程、および、ミラーを回転する工程は、ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである。
【００１７】
本開示の他の態様は、ガラス上面の粒子を検出するために入射光をガラス上面に照射する方法を提供する。その方法は、回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、ミラーが光を反射して入射光を上面に照射するように配置する工程と、入射光の入射角を、ガラスの屈折率および厚さに基づいて、入射光がガラスの上面に交差する第１の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、ミラーを、計算した入射角に基づいて回転する工程とを含む。入射角を計算する工程、および、ミラーを回転する工程は、ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである。
【００１８】
一実施形態において、入射角を、第１の領域の右端部と第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである。
【００１９】
一実施形態において、水平距離の最大値を、以下の式に基づいて計算するものである：
【００２０】
【数２】
2019516998.tif 000004
【００２１】
但し、
Ｌ’は、水平距離、
ｄは、ガラスの厚さ、
ｎは、ガラスの屈折率、
θは、入射光の入射角、および、
Ｗは、入射光の幅。
【００２２】
本開示の更に他の態様は、ガラス上面の粒子検出装置を提供する。その装置は、光を射出するように構成された光源と、光の光路上に配置されて、上面に照射される入射光の入射角を調節するように構成された回転自在なミラーと、ミラーの回転を、入射光が上面に交差する第１の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように構成された制御部と、第１の領域の画像を取得するように構成されたカメラとを含む。制御部は、取得した画像を分析することによって、粒子を検出するように構成されて、検出した粒子を、上面に存在するとみなす。
【００２３】
一実施形態において、制御部は、回転を、ガラスの屈折率および厚さに基づいて制御するように構成されたものである。
【００２４】
一実施形態において、制御部は、回転を、第１の領域の右端部と第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて制御するように構成されたものである。
【００２５】
一実施形態において、水平距離の最大値を、以下の式に基づいて計算するものである：
【００２６】
【数３】
2019516998.tif 000005
【００２７】
但し、
Ｌ’は、水平距離、
ｄは、ガラスの厚さ、
ｎは、ガラスの屈折率、
θは、入射光の入射角、および、
Ｗは、入射光の幅。
【００２８】
一実施形態において、カメラは、第１の領域の右端部が、カメラの撮像領域の右端部に位置するように構成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態によるガラス上面の粒子検出装置を概略的に示す側面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図１の装置を使用した場合の入射角と水平距離の関係を示すグラフである。
【図５】一実施形態によるガラス上面の粒子検出方法を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態による入射光照射方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付の図面を参照して、ガラス上面の粒子検出方法および装置、並びに、入射光照射方法の実施形態を記載する。
【００３１】
添付の図面のうち、図１から３では、二次元デカルト座標系（Ｘ軸およびＹ軸）を用いている。以下の記載において、正のＸ軸方向および正のＹ軸方向は、各々、右方向および上方向を示す。更に、負のＸ軸方向および負のＹ軸方向は、各々、左方向および下方向を示す。
【００３２】
以下の記載において、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「右」、「左」などの用語は、ガラスが水平に搬送されるとみなした添付の図面に示した相対的な空間関係を参照するものであり、ガラスの搬送方向に応じた絶対的な空間関係を表すことを意図していない。
【００３３】
図１および２に示したように、一実施形態によるガラス上面の粒子検出装置１００（以下、略して「粒子検出装置」と称する）は、光源１１０、ミラー１２０、制御部１３０、および、カメラ１４０を含む。
【００３４】
粒子検出装置１００において、検査対象は、水平方向（例えば、右方向）に搬送されるガラス１０である。他の実施形態による粒子検出装置において、検査対象は、搬送されずに静止したガラスであってもよい。ガラス１０は、マイクロ回路パターンが形成された上面１１、および、マイクロ回路パターンが形成されていない下面１２を含む。他の実施形態において、ガラス１０は、平坦なガラス、ガラス基板、平坦なガラス基板などを含みうるもので、それらは、所定の厚さおよび所定の幅を有し、左方向または右方向に延伸する。粒子検出装置１００を、より分かり易く説明するために、図１から３において、ガラス１０を、ガラス１０の実際の厚さ（例えば、約数ミリメートルから数マイクロメートル）より厚く、拡大した厚さを有するものとして示している。
【００３５】
光源１１０は、ガラス１０の上方に配置されて、光３１を、ガラス１０に対して垂直方向に出射するようにする。カメラ１４０もガラス１０の上方に配置されるので、光源１１０をカメラ１４０と一体に製造して、それにより、粒子検出装置１００の大きさを小さくしうる。光源１１０は、光出射装置、照明装置、ランプ、ビーム形成器などの概念を網羅しうる。他の実施形態において、光源１１０は、ガラス１０の上方に配置されて、光３１を、ガラス１０に対して斜め方向に出射するようにしうる。一実施形態において、光３１は、光線、レーザビームなどを含みうる。一実施形態において、光源１１０は、光３１を所定の照射領域に合焦させる合焦レンズ１１１を含みうる。合焦レンズ１１１は、光源１１０から出射された光による照射領域の大きさを、調節するように構成しうる。
【００３６】
ミラー１２０は、光源１１０から出射される光３１の光路上に配置されて、入射光３２が、ガラス１０の上面１１に照射されるようにする。入射光３２の入射角θを、光３１の光路に配置されたミラー１２０によって調節する。したがって、光源が直にガラスに対して傾斜した従来の装置と比べて、入射光３２を、ガラス１０の上面１１に、比較的大きい範囲の入射角θで照射しうる。ミラー１２０は、制御部１３０に電気的に接続されて、制御部１３０からの制御信号に基づいて回転する。ミラー１２０は、回転軸部１２１を中心に、時計回り方向または反時計回り方向に回転自在である。このために、ミラー１２０は、駆動機構および動力伝達機構を含みうる。一実施形態において、駆動機構は、駆動モータ、電気モータなどを含みうる。一実施形態において、動力伝達機構は、プーリとベルト、スプロケットとチェーン、駆動ギアと被駆動ギアなどを含みうる。一実施形態において、ミラー１２０は、反射ミラー、反射装置、反射器などの概念を網羅しうる。以下の記載において、入射光３２は、光３１がミラー１２０によって反射された時から、その光３１がガラス１０の上面１１に到達する時まで進む光を意味する。
【００３７】
制御部１３０は、入射光３２の入射角θを計算し、ミラー１２０の回転を、計算した入射角θに基づいて制御し、カメラ１４０によって取得した画像を分析することによって、粒子を検出し、更に、検出した粒子は、ガラス１０の上面１１に存在するとみなされると判断する。
【００３８】
具体的には、制御部１３０は、第１の領域４１と第２の領域４２が、上方から見た場合に互いに重ならないように、入射光３２の入射角θを計算するように構成される。本明細書において、第１の領域４１は、入射光３２がガラス１０の上面１１に交差する領域であり、第２の領域４２は、ガラス１０を透過した透過光３３が、ガラス１０の下面１２に交差する領域である。換言すれば、制御部１３０は、入射光３２の入射角θを、第１の領域４１の右端部と第２の領域４２の左端部の間の水平距離Ｌ’がゼロより大きくなるように計算するように、構成される。
【００３９】
第１の領域４１と第２の領域４２が、上方から見た場合に互いに重ならない場合には、ガラス１０の上方のカメラ１４０を用いて、第２の領域４２の画像を取得することなく、第１の領域４１の画像を取得することが可能である。この場合には、ガラス１０の下面１２の照射された領域（つまり、第２の領域４２）の画像を、カメラ１４０によって取得しないので、第２の領域４２の粒子の画像を、カメラ１４０によって取得できない。更に、いずれの光も、ガラス１０の下面１２の照射されない領域（つまり、第２の領域４２以外の残りの領域）に存在する粒子に到達しないので、それらの粒子の画像が、カメラ１４０によって取得できない。したがって、第１の領域４１上の上方の粒子２１の画像だけが、カメラ１４０によって取得でき、ガラス１０の下面１２に存在する下方の粒子の画像は、カメラ１４０によって取得できない。
【００４０】
一実施形態において、制御部１３０は、プログラム保存部を有するコンピュータを含みうる。入射角θの計算、ミラー１２０の回転、および、画像の分析に関する任意のプログラムを、プログラム保存部に保存しうる。例えば、プログラム保存部は、コンピュータ読取可能なハードディスク、フロッピーディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、および、メモリカードを含みうる。
【００４１】
一実施形態において、制御部１３０を、ミラー１２０の回転を、ガラス１０の屈折率および厚さに基づいて、第１の領域４１と第２の領域４２が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように、構成しうる。
【００４２】
例えば、水平距離Ｌ’を、以下の式によって計算しうる：
【００４３】
【数４】
2019516998.tif 000006
【００４４】
但し、Ｌ’は、水平距離であり、
ｄは、ガラス１０の厚さであり、
ｎは、ガラス１０の屈折率であり、
θは、入射光３２の入射角であり、
Ｗは、入射光３２の水平方向の幅である。
【００４５】
式１は、以下の式２から６から導かれうる。まず、水平距離Ｌ’を、次に示す式２によって表しうる：
【００４６】
【数５】
2019516998.tif 000007
【００４７】
但し、図３を参照すると、
ＷＡは、第１の領域４１の水平方向の幅であり、
ＷＢは、第２の領域４２の水平方向の幅であり、
Ｌは、ＷＡの中心とＷＢの中心の間の水平距離である。
【００４８】
式２において、ガラス１０の厚さが、０．２ｍｍから４ｍｍなどと、非常に薄いので、第１の領域４１の水平方向の幅ＷＡは、第２の領域４２の水平方向の幅ＷＢに実質的に等しいと、みなしうる。したがって、水平距離Ｌ’を、次に示す式３によって表しうる：
【００４９】
【数６】
2019516998.tif 000008
【００５０】
式３において、Ｌを、屈折角αに関する式４による三角関数を用いて表しうる：
【００５１】
【数７】
2019516998.tif 000009
【００５２】
式４において、屈折角αを、式５によるスネルの法則を用いて表しうる：
【００５３】
【数８】
2019516998.tif 000010
【００５４】
式３において、ＷＡを、入射角θに関する式６によって表しうる：
【００５５】
【数９】
2019516998.tif 000011
【００５６】
式４から６を式３に適用すると、式１が導かれる。式１では、屈折率ｎ、厚さｄ、および、幅Ｗが定数なので、水平距離Ｌ’は、入射角θに関する関数によって表しうる。
【００５７】
したがって、特定のガラスを、検査対象として決定した場合、その特定のガラスの屈折率および厚さも特定される。この場合、入射角θを、式１に基づいて、水平距離Ｌ’がゼロより大きくなる（つまり、第１の領域４１と第２の領域４２は、上方から見た場合に互いに重ならない）ように計算しうる。
【００５８】
更に、式１は、理論的なものであり、現実的には、屈折率は、ガラス全体を通して均一ではないことがありうる。したがって、第１の領域４１と第２の領域４２が、互いに、確実に重ならないようにするために、入射角θを、式１に基づいて、水平距離Ｌ’が最大値を有するように計算しうる。例えば、ガラス１０が、１．５の屈折率ｎ、１００μｍの幅、および、５００μｍの厚さを有する場合、水平距離Ｌ’と入射角θの関係を、図４に示している。図４を参照すると、入射角θが５８．５度の時に、水平距離Ｌ’は、最大値を有する。この場合、水平距離Ｌ’の最大値は、１５４．１μｍである。
【００５９】
制御部１３０は、ミラー１２０の駆動機構を駆動することによって、ミラー１２０の回転（または、傾斜角度）を、上記方法で計算した入射角θに基づいて、制御するように構成される。
【００６０】
上記のように、第１の領域４１と第２の領域４２が互いに重ならない入射角θは、ガラス１０の屈折率および厚さに応じたものである。したがって、検査対象としてのガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に、制御部１３０は、入射光３２の入射角θを、変化した屈折率または変化した厚さに基づいて計算し、それにより、ミラー１２の回転を計算した入射角θに応じて制御する。
【００６１】
カメラ１４０を、ガラス１０の上方に、ガラス１０に対して垂直方向に配置する。カメラ１４０は、ガラス１０に対して垂直にカメラ１４０から下方に延伸し、ガラス１０の上面１１に交差する撮像領域ＦＯＶ（図１および２の点線を参照）を有する。カメラ１４０は、第２の領域４２の画像を取得することなく、第１の領域４１の画像を、取得するように構成される。つまり、カメラ１４０を、カメラ１４０の撮像領域ＦＯＶが、第１の領域４１を含むが、第２の領域４２を含まないように設置する。上面１１の第１の領域４１に存在する上方の粒子２１が、入射光３２を散乱させて、散乱光３４を形成するので、上方の粒子の画像が、カメラ１４０によって取得される。カメラ１４０は、制御部１３０に、電気的に接続されている。カメラ１４０によって取得した画像を、制御部１３０に、電気信号の形態で送信する。本実施形態において、カメラ１４０は、ラインＣＣＤ（電荷結合装置）カメラを含みうる。一実施形態において、カメラ１４０は、撮影装置、撮像装置、検出装置、および、検出器などの概念を網羅しうる。
【００６２】
一実施形態において、図２に示すように、カメラ１４０を、第１の領域４１の右端部が撮像領域ＦＯＶの右端部に位置するように設置し、それにより、撮像領域ＦＯＶを、第２の領域４２から最も遠くに位置させうる。したがって、第２の領域４２に存在する下方の粒子２２から散乱した光が、カメラ１４０によって取得した画像にノイズを生成するのを抑制することが可能である。
【００６３】
制御部１３０を、カメラ１４０によって取得された画像を分析することによって、画像の明るい部分を、粒子とみなすように構成する。上記のように、ガラス１０の下面１２に存在する下方の粒子２２の画像は、カメラ１４０によって取得しない。したがって、制御部１３０は、検出した粒子の全てがガラス１０の上面１１に存在するとみなすように、構成される。
【００６４】
図５に示したように、一実施形態によるガラス上面の粒子検出方法２００（以下、略して「粒子検出方法」と称する）は、ミラーを配置する工程Ｓ２０１と、入射光の入射角を計算する工程Ｓ２０２と、ミラーを回転する工程Ｓ２０３と、第１の領域の画像を取得する工程Ｓ２０４と、粒子を検出する工程Ｓ２０５とを含む。
【００６５】
ミラーを配置する工程Ｓ２０１において、ミラー１２０を、光源１１０から出射された光の光路に配置する。ミラー１２０は、光３１を反射して、入射光３２を、ガラス１０の上面１１に照射する。
【００６６】
入射光の入射角を計算する工程Ｓ２０２において、入射光３２の入射角θを、第１の領域４１と第２の領域４２が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する。入射光３２の入射角θを、一実施形態による粒子検出装置１００と同じように計算しうる。つまり、入射光３２の入射角θを、ガラス１０の屈折率および厚さに基づいて計算しうる。更に、入射光３２の入射角θは、水平距離Ｌ’の最大値に基づいて、計算しうる。更に、水平距離Ｌ’の最大値は、式１によって計算しうる。
【００６７】
ミラーを回転する工程Ｓ２０３において、ミラー１２０を、入射光の入射角を計算する工程Ｓ２０２で計算した入射角θに基づいて、回転しうる。一実施形態において、ミラーを回転する工程Ｓ２０３は、ガラス１０を搬送する前に行いうる。したがって、ミラー１２０の回転を、ガラスの検査を始める前に、予め制御するので、ガラス１０を検査するのに、実際に必要とする時間を削減することが可能である。
【００６８】
第１の領域の画像を取得する工程Ｓ２０４において、ガラス１０が水平方向（例えば、右方向）に搬送される間に、カメラ１４０は、第１の領域４１の画像を取得する。カメラ１４０の位置および機能は、一実施形態による粒子検出装置１００で、既に記載したので、上記についての具体的な記載は、省略する。
【００６９】
粒子を検出する工程Ｓ２０５において、粒子を、第１の領域の画像を取得する工程Ｓ２０２で取得した画像を分析することによって、検出する。具体的には、画像から、散乱光３４によって表された明るい部分を見つけることによって、粒子を検出する。粒子を検出する工程Ｓ２０５で検出した粒子は、ガラス１０の上面１１に存在するものとして、みなされる。
【００７０】
図６に示したように、一実施形態による入射光３００の照射方法は、ミラーを配置する工程Ｓ３０１と、入射光の入射角を計算する工程Ｓ３０２と、ミラーを回転する工程Ｓ３０３とを含む。本実施形態において、入射光の入射角を計算する工程Ｓ３０２、および、ミラーを回転する工程Ｓ３０３は、ガラス１０の屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した時に行われる。
【００７１】
図６に示したミラーを配置する工程Ｓ３０１、および、ミラーを回転する工程Ｓ３０３は、図５に示したミラーを配置する工程Ｓ２０１、および、ミラーを回転する工程Ｓ２０３と同じなので、上記についての具体的な記載は、省略する。
【００７２】
入射光の入射角を計算する工程Ｓ３０２において、入射光３２の入射角θを、ガラス１０の屈折率および厚さに基づいて、第１の領域４１と第２の領域４２が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する。入射光３２の入射角θを、一実施形態による粒子検出装置１００と同じように計算しうる。つまり、入射光３２の入射角θを、水平距離Ｌ’の最大値に基づいて計算しうる。更に、水平距離Ｌ’の最大値を、式１によって計算しうる。
【００７３】
本開示の技術的考案は、上記実施形態にも、添付の図面に示した例にも、限定されない。当業者には、様々な置換え、変更、および、変形が、本開示の技術的考案の範囲で可能であることが、明らかだろう。
【００７４】
一実施形態によるガラス上面の粒子検出方法および装置は、入射光の最適な入射角を計算し、計算した最適な入射角に基づいて、ミラーの回転を制御するように構成される。したがって、１つだけのカメラを使用して、ガラスの上面の粒子だけを正確に検出することが可能である。更に、入射光照射方法によれば、最適な入射角を有する入射光を、ガラスの上面に正確に照射することが可能である。
【００７５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７６】
実施形態１  
ガラス上面の粒子検出方法において、
回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、前記ミラーが前記光を反射して入射光を前記上面に照射するように配置する工程と、
前記入射光の入射角を、前記入射光が前記ガラスの前記上面に交差する第１の領域と、光が該ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、
前記ミラーを、前記計算した入射角に基づいて回転する工程と、
前記第１の領域の画像を、該第１の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、
粒子を、前記取得した画像を分析することによって検出する工程と、
を含み、
前記検出した粒子は、前記上面に存在するとみなすものである方法。
【００７７】
実施形態２  
前記入射角を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて計算するものである、実施形態１に記載の方法。
【００７８】
実施形態３  
前記入射角を、前記第１の領域の右端部と前記第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである、実施形態２に記載の方法。
【００７９】
実施形態４  
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、実施形態３に記載の方法：
【００８０】
【数１０】
2019516998.tif 000012
【００８１】
但し、
Ｌ’は、前記水平距離、
ｄは、前記ガラスの前記厚さ、
ｎは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Ｗは、前記入射光の幅。
【００８２】
実施形態５  
前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスを搬送する前に行うものである、実施形態１に記載の方法。
【００８３】
実施形態６  
前記カメラは、前記第１の領域の右端部が、該カメラの撮像領域の右端部に位置するように設置されるものである、実施形態１に記載の方法。
【００８４】
実施形態７  
前記入射角を計算する工程、および、前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである、実施形態１に記載の方法。
【００８５】
実施形態８  
ガラス上面の粒子を検出するために入射光をガラス上面に照射する方法において、
回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、前記ミラーが前記光を反射して前記入射光を前記上面に照射するように配置する工程と、
前記入射光の入射角を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて、該入射光が該ガラスの前記上面に交差する第１の領域と、光が該ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、
前記ミラーを、前記計算した入射角に基づいて回転する工程と、
を含み、
前記入射角を計算する工程、および、前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである方法。
【００８６】
実施形態９  
前記入射角を、前記第１の領域の右端部と前記第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである、実施形態８に記載の方法。
【００８７】
実施形態１０  
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、実施形態９に記載の方法：
【００８８】
【数１１】
2019516998.tif 000013
【００８９】
但し、
Ｌ’は、前記水平距離、
ｄは、前記ガラスの前記厚さ、
ｎは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Ｗは、前記入射光の幅。
【００９０】
実施形態１１  
ガラス上面の粒子検出装置において、
光を射出するように構成された光源と、
前記光の光路上に配置されて、前記上面に照射される入射光の入射角を調節するように構成された回転自在なミラーと、
前記ミラーの回転を、前記入射光が前記上面に交差する第１の領域と、光が前記ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第２の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように構成された制御部と、
前記第１の領域の画像を取得するように構成されたカメラと、
を含み、
前記制御部は、前記取得した画像を分析することによって、粒子を検出するように構成されて、前記検出した粒子を、前記上面に存在するとみなすものである装置。
【００９１】
実施形態１２  
前記制御部は、前記回転を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて制御するように構成されたものである、実施形態１１に記載の装置。
【００９２】
実施形態１３  
前記制御部は、前記回転を、前記第１の領域の右端部と前記第２の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて制御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。
【００９３】
実施形態１４  
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、実施形態１３に記載の装置：
【００９４】
【数１２】
2019516998.tif 000014
【００９５】
但し、
Ｌ’は、前記水平距離、
ｄは、前記ガラスの前記厚さ、
ｎは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Ｗは、前記入射光の幅。
【００９６】
実施形態１５  
前記カメラは、前記第１の領域の右端部が、該カメラの撮像領域の右端部に位置するように構成されたものである、実施形態１１に記載の装置。
【符号の説明】
【００９７】
１０  ガラス
１１  上面
１２  下面
２１  上方の粒子
２２  下方の粒子
３１  光
３２  入射光
３３  透過光
３４  散乱光
４１  第１の領域
４２  第２の領域
１００  粒子検出装置
１１０  光源
１１１  合焦レンズ
１２０  ミラー
１２１  回転軸部
１３０  制御部
１４０  カメラ
ＦＯＶ  撮像領域
２００  粒子検出方法
３００  入射光照射方法
【図１】
2019516998.tif 000017
【図２】
2019516998.tif 000018
【図３】
2019516998.tif 000019
【図４】
2019516998.tif 000020
【図５】
2019516998.tif 000021
【図６】
2019516998.tif 000022
【国際調査報告】
2019516998.tif 000023
2019516998.tif 000024