(57)【要約】本発明の脆性材料基板端面部の検査装置は、所定方向に移動するテーブル（１）上に水平状態で載置された脆性材料基板（２）の端面部（Ｖａ，Ｖｂ）に光を照射する光源（１６ａ，１７ａ，１６ｂ，１７ｂ）と、脆性材料基板（２）の端面部（Ｖａ，Ｖｂ）から反射された反射光を受光する光量検出手段（１４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂ）とを備え、受光した反射光の光量が、所定の上限値を上回ったとき、または所定の下限値を下回ったときに脆性材料基板（２）の端面部（Ｖａ，Ｖｂ）に欠けがあると判定する。
2003044507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板が水平状態で載置されるテーブルと、
該テーブルを所定方向へ移動させるテーブル移動手段と、
該テーブルを水平方向に沿って回転させるテーブル水平回転手段と、
該脆性材料基板の端面部に光を照射する光源と、
該光源に照射されて該脆性材料基板の端面部から反射された反射光を受光する光量検出手段と、
該光量検出手段によって受光された前記端面部からの反射光の光量に基づいて前記端面部の品質の良否を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記光量検出手段で受光した反射光の光量の上限値および下限値が予め設定されており、該光量検出手段で受光した反射光の光量が該上限値を上回ったとき、または該下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定することを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別することを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項４】
前記光源は、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の光源と、前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に照射する第２の光源とを有し、
該光量検出手段は、該第１の光源によって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出する第１の光量検出手段と、該第２の光源によって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出する第２の光量検出手段とを備え、
前記第１の光量検出手段と前記第２の光量検出手段のうち少なくとも一つの光量検出手段を用いることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項５】
前記光量検出手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項６】
前記光量検出手段が受光素子であることを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項７】
前記脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込む撮像手段を含み、該画像データに基づいて前記脆性材料基板のコーナの位置を認識することを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項８】
前記撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項７記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項９】
脆性材料基板の端面部の品質の良否を判定する方法であって、
該端面部に沿って相対的に移動するように該端面部に光を照射するステップと、
該端面部からの反射光を受光するステップと、
受光された該反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定するステップと、
を包含することを特徴とする脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１０】
前記判定するステップは、受光された前記反射光の光量の上限値および下限値を予め設定して、受光された該反射光の光量が上限値を上回ったとき、または下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定するステップであることを特徴とする請求項９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１１】
前記判定するステップは、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別するステップをさらに包含することを特徴とする請求項９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１２】
前記照射するステップは、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の照射するステップと、前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に光を照射する第２の照射するステップとを包含し、
前記受光するステップは、該第１の照射するステップによって前記脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第１の受光するステップと、該第２の照射するステップによって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第２の受光するステップとを包含し、
前記第１の受光するステップと前記第２の受光するステップのうち少なくともいずれかが行われることを特徴とする請求項９または１０のいずれかに記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１３】
前記受光するステップがＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする請求項９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１４】
前記受光するステップが受光素子によって行われることを特徴とする請求項９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１５】
前記脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込むステップと、
該画像データに基づいて前記脆性材料基板のコーナの位置を認識するステップと、を包含することを特徴とする請求項９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１６】
前記２辺の画像データを取り込むステップは、ＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする請求項１５記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、脆性材料基板の端面部を検査する方法および装置に関する。
背景技術
液晶表示パネルは、通常、一対のガラス基板である液晶パネル基板の間に液晶層を設けて形成されている。一方の液晶パネル基板の表面には、多数の配線が設けられており、また、相互に隣接する各側縁部表面には、各配線の電極端子が、それぞれ設けられている。このような液晶パネル基板は、大きな面積のマザー液晶パネル基板を分断することによって、複数枚が同時に製造される。
脆性材料基板の一種であるガラス基板は、スクライブ装置によってガラス表面にスクライブラインを形成し、次いで、ブレイク装置によってガラス基板に曲げモーメントを加えることにより、スクライブラインに沿って分断される。液晶パネル基板も、マザー液晶パネル基板を分断することによって、複数枚の液晶パネル基板が同時に製造される。なお、マザー液晶パネル基板は、分断される液晶パネル基板のそれぞれの領域に予め配線および電極端子が設けられており、また、分断された液晶パネル基板の端部に、配線および電極端子が形成される。
このようなマザー液晶パネル基板を分断して液晶パネル基板を製造する場合、分断された液晶パネル基板の端面に欠けが発生すると、この欠けによって、予め設けられた電極端子、あるいは、後工程にて製造される電極端子に傷がつくおそれがある。また、この欠けが、貝割れ状欠陥（貝殻模様の欠け）に発展すると、液晶パネル基板に設けられた電極端子が切断されるおそれもある。このように、端面に欠陥が生じた液晶パネル基板を使用して液晶表示パネルが製造されると、製造された液晶表示パネルが正常に動作せず不良品となるために、歩留まりが低下し、液晶表示パネルの製造コストが増加するという問題がある。
このような問題を防ぐために、マザー液晶パネル基板を分断して液晶パネル基板が製造されると、製造された液晶パネル基板を後工程に搬送する前に、液晶パネルの端面における欠陥の有無を発見することが重要になっている。
従来は、マザー液晶パネル基板を分断して液晶パネル基板を製造した後に、目視によって液晶パネル基板の端面における欠け等の有無を検査していたが、このような目視による検査法では、液晶パネル基板の端面の微細な欠け等を見落とすおそれがある。しかも、液晶パネル基板の側縁部を目視するための検査員が必要となり、これにより、液晶表示パネルの製造コストを増加させる要因にもなっている。
このような検査方法に対して、液晶パネル基板の端面近傍部分を撮像装置によって撮像して、撮像された画像データを画像処理することにより、欠け等の欠陥の有無を検査する方法も考えられている。しかしながら、このような方法によって欠け等の欠陥の有無を検出するためには、画像データを３次元処理する必要があり、しかも、欠陥とされる欠け等の形状が一様でないために、画像データによる良否判定が容易でないために、安価な検査装置を実現できないという問題がある。
本発明は、このような問題を解決するものであり、脆性材料基板の端面における欠け等の欠陥の有無を自動で検査することができる新規な検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の検査装置は、脆性材料基板が水平状態で載置されるテーブルと、該テーブルを所定方向へ移動させるテーブル移動手段と、該テーブルを水平方向に沿って回転させるテーブル水平回転手段と、該脆性材料基板の端面部に光を照射する光源と、該光源に照射されて該脆性材料基板の端面部から反射された反射光を受光する光量検出手段と、該光量検出手段によって受光された前記端面部からの反射光の光量に基づいて前記端面部の品質の良否を判定する判定手段と、を具備し、これにより上記目的が達成される。
前記判定手段は、前記光量検出手段で受光した反射光の光量の上限値および下限値が予め設定されており、該光量検出手段で受光した反射光の光量が該上限値を上回ったとき、または該下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定することを特徴とする。
前記判定手段は、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別することを特徴とする。
前記光源は、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の光源と、前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に照射する第２の光源とを有し、該光量検出手段は、該第１の光源によって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出する第１の光量検出手段と、該第２の光源によって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出する第２の光量検出手段とを備え、前記第１の光量検出手段と前記第２の光量検出手段のうち少なくとも一つの光量検出手段を用いることを特徴とする。
前記光量検出手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする。
前記光量検出手段が受光素子であることを特徴とする。
前記脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込む撮像手段を含み、該画像データに基づいて前記脆性材料基板のコーナの位置を認識することを特徴とする。
前記撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする。
本発明の検査方法は、脆性材料基板の端面部の品質の良否を判定する方法であって、該端面部に沿って相対的に移動するように該端面部に光を照射するステップと、該端面部からの反射光を受光するステップと、受光された該反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定するステップと、を包含し、これにより上記目的が達成される。
前記判定するステップは、受光された前記反射光の光量の上限値および下限値を予め設定して、受光された該反射光の光量が上限値を上回ったとき、または下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定するステップであることを特徴とする。
前記判定するステップは、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別するステップをさらに包含することを特徴とする。
前記照射するステップは、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の照射するステップと、前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に光を照射する第２の照射するステップとを包含し、前記受光するステップは、該第１の照射するステップによって前記脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第１の受光するステップと、該第２の照射するステップによって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第２の受光するステップとを包含し、前記第１の受光するステップと前記第２の受光するステップのうち少なくともいずれかが行われることを特徴とする。
前記受光するステップがＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする。
前記受光するステップが受光素子によって行われることを特徴とする。
前記脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込むステップと、該画像データに基づいて前記脆性材料基板のコーナの位置を認識するステップと、を包含することを特徴とする。
前記２辺の画像データを取り込むステップは、ＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の脆性材料基板の端面の欠けを検出する原理を示す斜視図である。本発明の検査方法では、矢印Ａ方向に一定速度で移動している脆性材料基板であるガラス板１０１の端面部にスポット光１０３を照射するＬＥＤ光源１０２と、このＬＥＤ光源１０２から照射されて、ガラス板１０１の端面部からの反射光を受光するＣＣＤカメラ１０４とが使用され、ＣＣＤカメラ１０４によるガラス板１０１の端面部からの反射光量が検出される。ガラス板１０１の端面部に欠けが存在する場合、ＬＥＤ光源１０２から照射された光が、その欠けによって反射されると、その反射光量は、欠けが存在しない他の個所と比較して、若干低減するか、逆に増加する。
実際に、ＬＥＤ光源１０２からガラス板１０１の端面部に光を照射して、その反射光量を検出したところ、反射光の光量がほぼ一定になっているところでは、欠けは存在しないが、反射光の光量が顕著に多くなる個所と顕著に少なくなる個所では、いずれも欠けが存在する個所であった。従って、ＬＥＤ光源１０２から照射されてガラス板１０１の端面部によって反射された反射光の上限値および下限値を予め設定し、この端面部からの反射光が設定された上限値より上回ったとき、および下限値より下回ったときに、この端面部に欠けがある（端面部が品質不良である）ということを判定することができる。
図２は、本発明の１実施形態である脆性材料基板端面部の検査装置５０を示す斜視図である。テーブル１は、脆性材料基板２を真空吸引によって固定するように、移動ベース４上に配置されており、サーボモータ３により、移動ベース４上で水平方向（矢印θで示す方向）に回転可能となっている。この移動ベース４は、サーボモータ５およびそれにより軸回転するボールネジ６により、２条のレール７に沿って矢印Ｘで示す方向に移動する。
両側の支柱８により支持されたブリッジ板９は、レール７上を跨ぐように、矢印Ｙで示す方向に延在している。このブリッジ板９上には、サーボモータ１０ａおよびそれにより軸回転するボールネジ１１ａにより、Ｙ方向に移動する移動ベース１２ａが設けられている。この移動ベース１２ａには、垂直な状態でブリッジ板９とは直交するＸ方向に延出した検査機器取り付け板１３ａが設けられている。また、上述の同様の構成で、Ｙ方向に移動する移動ベース１２ｂが設けられており、この移動ベース１２ｂには、垂直な状態でブリッジ板９とは直交するＸ方向に延びる検査機器取り付け板１３ｂが設けられている。
検査機器取り付け板１３ａには、脆性材料基板２における一方の端面部Ｖａを撮像するために、それぞれが下方に向けられた一対の第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａが、Ｘ方向に沿って適当な間隔をあけて並べて取り付けられている。ブリッジ板９の遠方側に設けられた第１ＣＣＤカメラ１４ａの下端部には、その撮像領域を上方から照らすように、第１ＣＣＤカメラ１４ａの下端部を全周にわたって取り囲むように“ロ”の字型に配置された第１ＬＥＤ光源１６ａが取り付けられている。この第１ＬＥＤ光源１６ａは、第１ＣＣＤカメラ１４ａの光軸と同軸状態で光を照射するようになっている。
ブリッジ板９に近接して配置された第２ＣＣＤカメラ１５ａの撮像領域は、Ｘ方向に所定長を有する一対の第２ＬＥＤ光源１７ａから照射される光によってそれぞれ照らされるようになっている。各第２ＬＥＤ光源１７ａは、適当な支持部材によって、検査機器取り付け板１３ａに取り付けられており、第２ＣＣＤカメラ１５ａの撮像領域である脆性材料基板２の前記端面部Ｖａを両側から照すようになっている。各第２ＬＥＤ光源１７ａとしては、例えば、白色ＬＥＤが用いられるが、脆性材料基板２の前記端面部Ｖａを撮像するために必要な輝度が得られる光源であれば、これに限られることはない。
他方の検査機器取り付け板１３ｂには、脆性材料基板２における他方の端面部Ｖｂを撮像するために、それぞれが下方に向けられた一対の第３ＣＣＤカメラ１４ｂおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂが、Ｘ方向に沿って適当な間隔をあけて並べて取り付けられている。ブリッジ板９の遠方側に設けられた第３ＣＣＤカメラ１４ｂの下端部には、その撮像領域を上方から照らすように、第３ＣＣＤカメラ１４ｂの下端部を全周にわたって取り囲むように“ロ”の字型に配置された第３ＬＥＤ光源１６ｂが取り付けられている。この第３ＬＥＤ光源１６ｂは、第３ＣＣＤカメラ１４ｂの光軸と同軸状態で光を照射するようになっている。
ブリッジ板９に近接して配置された第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域は、Ｘ方向に所定長を有する一対の第４ＬＥＤ光源１７ｂから照射される光によってそれぞれ照らされるようになっている。各第４ＬＥＤ光源１７ｂは、適当な支持部材によって、検査機器取り付け板１３ｂに取り付けられており、第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域である脆性材料基板２の前記端面部Ｖｂを両側から照すようになっている。各第４ＬＥＤ光源１７ｂとしては、例えば、白色ＬＥＤが用いられるが、脆性材料基板２の前記端面部Ｕを撮像するために必要な輝度が得られる光源であれば、これに限られることはない。
図３は、上記検査装置５０の動作のフローチャートを示しており、以下、このフローチャートに従って検査装置５０の動作を説明する。
この検査装置５０によって検査を実施する際には、まず、ステップＳ１からステップＳ５までの初期設定を行う。
ステップＳ１では、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの露光時間を設定し、ステップＳ２において、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの取り込みライン数（初期値：例えば４８０）を設定する。ステップＳ３において、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの視野を設定する。ここで、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの視野は、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂ自体の解像度（例えば、５１２×４８０画素）の範囲内で任意に設定される。
ステップＳ４においては、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂが取り込む画像データを画像処理するために必要な各種パラメータを設定する。ステップＳ５においては、検査装置５０を自動運転するために必要な機械パラメータを設定する。
検査装置５０の初期設定が完了した後、ステップＳ６において、検査装置５０の自動運転をスタートする。ＬＥＤ光源１６ａ、１６ｂ、１７ａおよび１７ｂを点灯して、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域を照射する。これらの光源によるスポットサイズは、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域を十分にカバーできるサイズである。すなわち、撮像領域は、これらの光源により、ＣＣＤカメラが撮像領域を撮像し、検査に必要な精度で撮像領域の画像データを取り込むために必要な輝度で照射される。次のステップＳ７において、搬送ロボット（図示せず）により、脆性材料基板２がテーブル１上に載置され、吸引固定される。ステップＳ８において、４つのＣＣＤカメラ１４および１４ｂ又は１５ａおよび１５ｂによって脆性材料基板２のコーナＣａ、Ｃｂを撮像するために、サーボモータ３およびサーボモータ５を駆動させて、検査対象である脆性材料基板２を吸引固定したテーブル１が位置決めされる。
ステップＳ９において、４つのＣＣＤカメラ１４ａおよび１４ｂ又は１５ａおよび１５ｂを用いて撮像された脆性材料基板２の端面部の画像データを画像処理し、脆性材料基板２の端面部を画像認識をすることにより、脆性材料基板２の２つのコーナＣａ、Ｃｂを構成するそれぞれの２辺が矩形範囲にて決定される。図５は、ステップ９において、脆性材料基板２の２つコーナＣａ、Ｃｂのうちのいずれか一つのコーナを構成する２辺が矩形範囲内で画像認識されている様子を示した図である。なお、画像データは、ＣＣＤカメラによって画素ではなく画素のラインとして取り込まれる。
ステップＳ１０においては、コーナＣａを構成する２辺が決定され、その２辺が演算によって直線近似され、その２つ直線の交点を算出し、一方のコーナＣａの位置が認識される。ステップＳ１１においては、コーナＣｂを構成する２辺が指示され、その２辺が演算によって直線近似され、その２つ直線の交点を算出し、他方のコーナＣｂの位置が認識される。
次いで、ステップＳ１２においては、テーブル１は、検査する脆性材料基板２の端面部がテーブル１の移動方向と一致するように、サーボモータ３により、θ方向へ回転することによってアライメントされる。そして、ステップＳ１３において、テーブル１は、サーボモータ５の駆動によって軸回転させられるボールネジ６により所定の速度で２条のレール７に沿ってＸ方向に移動する。テーブル１がＸ方向へ所定の速度で移動する間に、ステップ１４において、２組の検査装置、すなわち、第１の検査装置（１０ａ〜１７ａ）および第２の検査装置（１０ｂ〜１７ｂ）によって脆性材料基板２の両端面部Ｖａ、Ｖｂが検査される。
図４は、このステップＳ１４における検査の詳細を示したフローチャートである。以下、図４のフローチャートを参照して、ステップＳ１４における検査の詳細を説明する。
ステップＳ５１においては、移動しているテーブル１上の脆性材料基板２に対し、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第２ＣＣＤカメラ１５ａを用いて、脆性材料基板２の端面部Ｖａを撮像し、脆性材料基板２の端面部Ｖａの画像データを取り込み、この画像データを画像処理する。なお、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａの撮像領域は、例えば１辺が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。同様に、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａの画像の取り込みに並行して、第３ＣＣＤカメラ１４ｂおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂも同様の画像の取り込みを実行する。
ステップＳ５２においては、テーブル１が、所定距離（例えば、撮像範囲に相当する長さ４０ｍｍ長）移動したかどうかが判断される。テーブル１が所定距離を移動したと判断された場合には、ステップＳ５３に進む。テーブル１が所定距離を移動していないと判断された場合には、所定距離（４０ｍｍ）移動するまでステップＳ５１およびステップＳ５２を繰り返し、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第２ＣＣＤカメラ１５ａによって脆性材料基板２の端面部Ｖａを撮像し、脆性材料基板２の端面部Ｖａの画像データを取り込み、この画像データを画像処理する。また、同時に第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第４ＣＣＤカメラ１５ｂによって脆性材料基板２の端面部Ｖｂを撮像し、脆性材料基板２の端面部Ｖｂの画像データを取り込み、この画像データを画像処理する。
ステップＳ５３において、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第２ＣＣＤカメラ１５ａによって取り込まれた所定距離（４０ｍｍ長）にわたる脆性材料基板２の端面部Ｖａの画像データに対し、脆性材料基板２の端面部の欠けの有無（端面部の品質の良否）が判定される。同様に、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第４ＣＣＤカメラ１５ｂによって取り込まれた所定距離（４０ｍｍ長）にわたる脆性材料基板２の端面部Ｖｂの画像データに対し、脆性材料基板２の端面部の欠けの有無（端面部の品質の良否）が判定される。
図６は、脆性材料基板２の端面からの反射光の光量を表示したヒストグラムを示した図である。このヒストグラムにおいて、脆性材料基板２の端面部からの反射光の光量は、ＣＣＤカメラによって取り込まれた所定距離（４０ｍｍ長）にわたる脆性材料基板２の端面部の画像データを画像処理することにより、０〜２５５の段階の濃淡度を有する濃度として表示されている。反射光の光量が所定の上限値である判定最高濃度と所定の下限値である判定最低濃度との間にあることを端面部の品質の判定基準とする。すなわち、端面部の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との間にある場合には、その端面部の個所に異常はないと判定され、端面部の個所からの反射光の光量がその判定最高濃度を上回った場合または判定最低濃度を下回った場合には、その端面部の個所に異常があると判定される。
脆性材料基板２の端面部の品質の良否が判定されると、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａによって撮像された脆性材料基板２の端面部の同一の個所からの反射光の光量の両方が判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合もあれば、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａによって撮像された脆性材料基板２の端面部の同一の個所からの反射光の光量の一方のみが判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合もある。このような場合を考慮して、少なくとも第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａのいずれか一方のカメラによって撮像された脆性材料基板２の端面部の同一の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合、その端面部の個所が品質不良であると判定される。同様に、第３ＣＣＤカメラ１４ｂおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂのいずれか一方によって撮像された脆性材料基板２の端面部の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合、その端面部の個所が品質不良であると判定される。
ステップＳ５４では、脆性材料基板２の１辺の全長にわたって走査が終了したか否かが判断される。脆性材料基板２の１辺の全長にわたって走査が終了していない場合には、ステップＳ５１において、改めて次の所定距離（４０ｍｍ長）にわたって端面部の画像データの作成が実行される。ここで、脆性材料基板２の端面部の品質の良否の判定を所定距離（４０ｍｍ長）毎に区分したのは、テーブル１を所定の速度で移動させたとき、所定距離（４０ｍｍ長）で収集されたデータであれば、その所定距離（４０ｍｍ長）の移動時間内で画像判定を行なえるためであり、画像処理機器とシーケンサの処理能力に応じて、テーブル１の移動速度および所定距離（ここでの説明では４０ｍｍ長の設定値）は変化させることができる。また、画像処理装置およびＣＣＤカメラを選定する場合、本発明の検査装置の検査能力やテーブル１の移動速度は選定された画像処理装置のメモリやＣＣＤカメラの画素数によって左右される。
ステップ１４において脆性材料基板２の端面部の品質の不良を判定した後、ステップＳ１５において、テーブル１が９０°回転し、テーブル１が９０°回転したことに対応して第１検査装置（１０ａ〜１７ａ）および第２検査装置（１０ｂ〜１７ｂ）が所定位置に移動させられる。そして、ステップＳ１６において、テーブル１は所定の除材位置へ移動が開始され、その後、ステップＳ１７において、残りの２辺の端面部に対してステップＳ１４と同様の検査が実行される。
ステップＳ１８においては、検査終了後にテーブル１が所定の除材位置へ移動する。その後、ステップＳ１９において、それまでに取り込んだ端面部の画像データがリセットされ、ステップＳ２０において、次に検査する脆性材料基板２が所定の待機位置にあるかどうかが判断される。次に検査する脆性材料基板２が所定の待機位置にある場合には、ステップＳ７に戻り、上述した一連の検査が繰返えされる。次に検査する脆性材料基板２が所定の待機位置にない場合には、検査終了となる。
上述のように脆性材料基板のコーナを認識するためにはＣＣＤカメラのような撮像手段が必要となるが、脆性材料基板の端面部からの反射光の光量のみを検出して端面部に欠けがあるかどうかを検査するのみであれば、ＣＣＤカメラの代わりに安価な単なる受光素子であってもよい。
本発明では、脆性材料基板の端面部の欠けを検出できる検査装置が提供される。このような脆性材料基板の端面部の欠けを検出するためには、照明の角度などを微妙に調節する必要がある。本発明では、第１ＬＥＤ光源１６ａ、第３ＬＥＤ光源１６ｂの光軸を第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂの撮像中心とほぼ一致させるようにし、さらに第２ＬＥＤ光源１７ａ、第４ＬＥＤ光源１７ｂの角度を図７のように脆性材料基板２の表面に対して３０°〜６０°の角度（好ましくは、３０°〜４５°の角度）で、脆性材料基板２の端面部の両側から照射することにより、前述した欠けの検出を自動的に行うことを可能となる。
さらに、図８ａおよびｂに示すように、透過照明１１２によって下方から透明な脆性材料基板１１１の下面を照射すると、透明脆性材料基板の端面部及び端面部内部のクラック等を検出することができる。図８ａは、透過照明１１２、透明脆性材料基板１１１、ＣＣＤカメラ１１３の位置関係を示した側面図であり、図８ｂは、その正面図である。図８ａおよび図８ｂの例では、ＣＣＤカメラ１１３が透明脆性材料基板１１１を透過する光が透明脆性材料基板１１１の表面に対して一方向に約６０°傾けた状態で受光される構成となっている。
さらに、本発明の検査装置は、脆性材料基板の端面部の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との濃度差に基づいて、脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を判定することができる。判定できる脆性材料基板の端面部の品質不良の種類としては、光源として第１ＬＥＤ光源１６ａ、第３ＬＥＤ光源１６ｂを用いた場合、測長、欠け、エグレ、貝割れ、（端面の）うねり、（脆性材料基板における）貼り合わせシールのシール切れ、割れなどが挙げられ、光源として第２ＬＥＤ光源１７ａ、第４ＬＥＤ光源１７ｂを用いた場合、欠け、エグレ、貝割れ、破断残り、薄皮残り、（液晶パネル基板における）封入口貝柱欠けなどが挙げられる。また、判定できる透明脆性材料基板の端面部の品質不良の種類として、光源である透過照明に対して垂直にカメラを設置した場合には、欠け、貝割れ、コーナ欠けなどが挙げられ、光源である透過照明に対して斜めにカメラを設置した場合にはクラックなどが挙げられる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明は、脆性材料基板の端面部に光を照射して、脆性材料基板の端面部からの反射光の光量が所定の上限値より上回ったとき、および所定の下限値より下回ったときには、脆性材料基板の端面部に欠陥につながる欠けがある（品質不良である）と判定することにより、比較的簡素な機器構成ながら、脆性材料基板の端面部の欠陥を高い精度で検出することができる検査方法およびその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の検出原理を説明するために用いた斜視図である。
図２は、本発明の１実施形態を示した脆性材料基板の端面を検査する検査装置の斜視図である。
図３は、図２の検査装置における制御動作を示したフローチャートである。
図４は、図３におけるフローチャートのステップＳ１４の詳細を示したフローチャートである。
図５は、脆性材料基板のコーナを検出する手法を示した図である。
図６は、脆性材料基板の端面からの反射光の光量を表示したヒストグラムを示した図である。
図７は、本発明の実施形態に用いられるＬＥＤ光源と脆性材料基板との位置関係を示した図である。
図８ａは、本発明の１実施形態に用いられる透過光源と検査対象である透明脆性材料基板との位置関係を示した図である。
図８ｂは、本発明の１実施形態に用いられる透過光源と検査対象である透明脆性材料基板との位置関係を示した図である。
【図１】
2003044507.tif 000003
【図２】
2003044507.tif 000004
【図３】
2003044507.tif 000005
【図４】
2003044507.tif 000006
【図５】
2003044507.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
2003044507.tif 000010
【図８ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年4月25日(2003.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）脆性材料基板が水平状態で載置されるテーブルと、
該テーブルを所定方向へ移動させるテーブル移動手段と、
該テーブルを水平方向に沿って回転させるテーブル水平回転手段と、
該脆性材料基板の端面部に光を照射する光源と、
該光源に照射されて該脆性材料基板の端面部から反射された反射光を受光する第１乃至第４の撮像手段と、
該脆性材料基板の一方の端面部を撮像するために該第１の撮像手段と該第２の撮像手段が取り付けられ前記テーブルの移動方向と直交する方向に移動可能な第１の検査機器取り付け板と、
該脆性材料基板の他方の端面部を撮像するために該第３の撮像手段と該第４の撮像手段が取り付けられ前記テーブルの移動方向と直交する方向に移動可能な第２の検査機器取り付け板と、
該第１乃至第４の撮像手段によって受光された該端面部からの反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定する判定手段と、
を具備し、
該第１の撮像手段または該第２の撮像手段と該第３の撮像手段または該第４の撮像手段により、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを認識させ、該テーブル水平回転手段は該脆性材料基板の端面部を該テーブルの移動方向と一致させることを特徴とする脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項２】
（補正後）前記判定手段は、前記撮像手段で受光した反射光の光量の上限値および下限値として予め設定された値を保持しており、該撮像手段で受光した反射光の光量が該上限値を上回ったとき、または該下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定することを特徴とする請求の範囲１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項３】
（補正後）前記判定手段は、前記光量の大きさに対応して前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別することを特徴とする請求の範囲１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項４】
（補正後）前記光源は、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の光源および第３の光源と、前記端面部の両側から斜め方向に照射する第２の光源および第４の光源とを有し、
前記第１の撮像手段は、該第１の光源によって該端面部に光を照射した場合に、該端面部からの反射光の光量を検出し、前記第２の撮像手段は、該第２の光源によって該端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出し、該第１の撮像手段と該第２の撮像手段のうち少なくとも一つの撮像手段が用いられ、
前記第３の撮像手段は、該第３の光源によって該端面部に光を照射した場合に、該端面部からの反射光の光量を検出し、前記第４の撮像手段は、該第４の光源によって該端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出し、該第３の撮像手段と該第４の撮像手段のうち少なくとも一つの撮像手段が用いられることを特徴とする請求の範囲１または２のいずれかに記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項５】
（補正後）前記撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする請求の範囲１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。
【請求項６】
削除
【請求項７】
削除
【請求項８】
削除
【請求項９】
（補正後）脆性材料基板の端面部の品質の良否を判定する方法において、
該脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込むステップと、
該画像データに基づいて該脆性材料基板のコーナの位置を認識させ、該脆性材料基板の端面部を該脆性材料基板の移動方向と一致させるステップと、
該端面部に沿って相対的に移動させながら該端面部に光を照射する照射ステップと、
該端面部からの反射光を受光する受光ステップと、
受光された該反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定する判定ステップと、
を具備することを特徴とする脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１０】
（補正後）前記判定ステップは、受光された前記反射光の光量の上限値および下限値として予め設定された値を保持した後、受光された該反射光の光量が上限値を上回ったとき、または下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定するステップであることを特徴とする請求の範囲９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１１】
（補正後）前記判定ステップは、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別するステップをさらに具備することを特徴とする請求の範囲９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１２】
（補正後）前記照射ステップは、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の照射ステップと、
前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に光を照射する第２の照射ステップと、
該第１の照射ステップによって前記脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第１の受光ステップと、
該第２の照射ステップによって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、前記端面部からの反射光の光量を受光する第２の受光ステップと、
を具備し、
前記第１の受光ステップと前記第２の受光ステップのうち少なくともいずれかが行われることを特徴とする請求の範囲９または１０のいずれかに記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１３】
（補正後）前記受光ステップがＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする請求の範囲９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１４】
（補正後）前記受光ステップが受光素子によって行われることを特徴とする請求の範囲９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【請求項１５】
削除
【請求項１６】
（補正後）前記２辺の画像データを取り込むステップは、ＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする請求の範囲９記載の脆性材料基板端面部の検査方法。
【国際調査報告】
2003044507.tif 000012
2003044507.tif 000013
2003044507.tif 000014
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