(57)【要約】【課題】透明板状体に存在する欠点のサイズを正確に測定できる透明板状体の欠点検査装置及び欠点検査方法を提供する。【解決手段】本発明の透明板状体の欠点検査装置１０は、光源１４を備えた透過型の暗視野検査光学系と、光源１４とミラー１６を備えた反射型の暗視野検査光学系とを使用して、一つの内部欠点Ｂに対して欠点検査を行う。これにより、内部欠点Ｂに対して検出感度の高い検査ができる。また、内部欠点Ｂには、拡散板３０の作用によって内部欠点Ｂの上方下流側及び真上方向を除く全ての方向から光が当たるので、すなわち内部欠点Ｂの輪郭の全周を光らせることができるので、内部欠点Ｂの外形が明確な欠点画像を得ることができ、よって、内部欠点Ｂのサイズをより正確に測定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明板状体に存在する欠点を検出する透明板状体の欠点検査装置において、
前記透明板状体の一方の面側に配置され、かつ前記透明板状体に光を投光する光源と、
前記透明板状体の他方の面側に配置され、かつ前記透明板状体に光を投光する照明手段と、
前記透明板状体の一方の面側に配置され、かつ前記照明手段に対向して配置された第１の１次元撮像手段と、
を備え、
前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記透明板状体の欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出し、
かつ、前記照明手段からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出することを特徴とする透明板状体の欠点検査装置。
【請求項２】
前記光源から投光されて前記透明板状体の面で正反射された光の光軸上に配置された第２の１次元撮像手段であって、前記第１の１次元撮像手段による撮像位置を、前記第１の１次元撮像と同時に撮像する第２の１次元撮像手段を備え、
前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第２の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出する請求項１に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項３】
前記光源、前記照明手段、前記第１の１次元撮像手段、前記第２の１次元撮像手段からなる検出ユニットと前記透明板状体とを、前記透明板状体の面に対して相対的に水平方向に移動させる移動手段を備え、
前記移動手段は、前記検出ユニットに対して前記透明板状体を水平方向に搬送する搬送手段である請求項２に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項４】
前記照明手段は、前記透明板状体を透過した前記光源からの光を前記透明板状体に向けて反射する間接照明部材である請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項５】
前記光源は、拡散面光源である請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項６】
前記透明板状体の面に対する前記光源の光の照射角度が、前記透明板状体の面を基準として３０度から７２度である請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項７】
前記光源の光軸と前記第１の１次元撮像手段の光軸との交角が３０度±１０度である請求項１〜６のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項８】
前記照明手段が拡散反射板である請求項１〜７のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項９】
前記透明板状体の面にはコーティング膜が備えられる請求項１〜８のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項１０】
前記コーティング膜がドライコーティング膜である請求項９に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項１１】
前記光源が白色光源である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項１２】
前記白色光源が、ＬＥＤ、蛍光灯、又はハロゲンランプである請求項１１に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項１３】
前記透明板状体がガラス製又はプラスチック製である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の透明板状体の欠点検査装置。
【請求項１４】
透明板状体に存在する欠点を検出する板状体の欠点検査方法において、
前記透明板状体の一方の面側に配置された光源から前記透明板状体に光を投光するとともに、前記透明板状体の他方の面側に配置された照明手段から前記透明板状体の一方の面側に配置された第１の１次元撮像手段に向けて光を投光し、
前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記透明板状体の欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出するとともに、前記照明手段からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出することを特徴とする透明板状体の欠点検査方法。
【請求項１５】
前記光源から投光されて前記透明板状体の面で正反射された光の光軸上に配置された第２の１次元撮像手段であって、前記第１の１次元撮像手段による撮像位置を、前記第１の１次元撮像と同時に撮像する第２の１次元撮像手段を備え、
前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第２の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出する請求項１４に記載の透明板状体の欠点検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明板状体の欠点検査装置及び欠点検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種製法で製造されたガラス板やパネル等の透明板状体は、その表裏面に突起物、傷等の欠点、その内部に泡等の欠点（以下、内部欠点と称す）が存在すると、その大きさ、数によっては不良品と判断されて廃棄される。また、表面にコーティング膜が備えられた透明板状体では、コーティング膜の欠け、剥がれ（膜抜けともいう）が欠点（以下、外部欠点と称す）として判別される。
【０００３】
前記欠点を検出する装置として、特許文献１、２に開示された欠点検査装置が知られている。
【０００４】
特許文献１の欠点検査装置は、透明板状体の一方の面側に配設された棒状光源から透明板状体の他方の面側に配設された１次元撮像装置に向けて光を投光し、棒状光源からの直射光が１次元撮像装置に直接入射することを阻止するように、棒状光源から投光された光を遮光用マスクによって遮光している。そして、棒状光源からの散乱光を１次元撮像装置に向けて照射し、透明板状体の欠点によって偏向を受けた散乱光を１次元撮像装置によって受光することにより欠点を検出している。
【０００５】
特許文献１の欠点検査装置によれば、埃を検出せずに、透明板状体の表面、裏面の外部欠点、及び内部欠点を同時に検出でき、さらに、欠点形状の異方性を低減して欠点を検出できる。
【０００６】
一方、特許文献２の欠点検査装置は、水平方向に搬送される透明板状体の一面側に対向配置されて透明板状体をその搬送方向と直角に交差する方向に走査する検査カメラと、透明板状体の他面側に対向配置されて検査カメラの視野を照明する照明装置とからなる光学検査部とが、透明板状体の移動方向に位置をずらして２系統設けられている。
【０００７】
また、特許文献２の照明装置は、検査カメラの光軸上に配置された遮光体と、光軸上から外れて遮光体の側方に配置された光源とを有しており、２系統の光学検査部のうちの一方の光学検査部の照明装置の照明による視野での屈折光の屈折角よりも、他方の光学検査部の照明装置の照明による視野での屈折光の屈折角を小さくし、両検査部の検査カメラの撮像により得た検査信号から明情報と暗情報とを弁別するとともに、その明情報同士を比較する信号処理部を備えている。
【０００８】
特許文献２の欠点検査装置によれば、透明板状体の欠点と透明板状体に付着した埃とを弁別して自動検出できるとともに、欠点の厚み方向位置も自動検出できる。
【０００９】
なお、透明板状体の欠点検査装置としては、透過型の明視野検査装置、反射型の明視野検査装置、透過型の暗視野検査装置、及び反射型の暗視野検査装置が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２０１３１３号公報
【特許文献２】特開平１０−１７６９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１、２の欠点検査装置は、暗視野光学系を採用し、かつ、欠点に対して一方の面側からのみ光を投光する装置なので、欠点の明確な輪郭を得ることが難しく、欠点サイズを正確に測定することが困難であった。
【００１２】
また、特許文献２の欠点検査装置は、搬送中の透明板状体に対して透明板状体の１つの欠点候補を２か所で検出し、そこで得た情報同士の比較により欠点候補の種類を判断するものなので、２か所で検出したものが同一の欠点候補であることを欠点の座標や検出タイミングなどから自動的に判断する必要があると考えられる。透明板状体の搬送速度の精度、直進搬送精度が欠点の座標（欠点発生位置）を特定する際、その判断の精度に大きく影響を与える。このため、搬送速度の精度、直進搬送精度が悪い場合には、判断の精度が悪化するという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、欠点サイズを正確に測定できる透明板状体の欠点検査装置及び欠点検査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】
【００１４】
本発明の一態様は、前記目的を達成するために、透明板状体に存在する欠点を検出する板状体の欠点検査装置において、前記透明板状体の一方の面側に配置され、かつ前記透明板状体に光を投光する光源と、前記透明板状体の他方の面側に配置され、かつ前記透明板状体に光を投光する照明手段と、前記透明板状体の一方の面側に配置され、かつ前記照明手段に対向して配置された第１の１次元撮像手段と、を備え、前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記透明板状体の欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出し、かつ、前記照明手段からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出することを特徴とする透明板状体の欠点検査装置を提供する。
【００１５】
本発明の一態様は、前記目的を達成するために、透明板状体に存在する欠点を検出する板状体の欠点検査方法において、前記透明板状体の一方の面側に配置された光源から前記透明板状体に光を投光するとともに、前記透明板状体の他方の面側に配置された照明手段から前記透明板状体の一方の面側に配置された第１の１次元撮像手段に向けて光を投光し、前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記透明板状体の欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出するとともに、前記照明手段からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第１の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出することを特徴とする透明板状体の欠点検査方法を提供する。
【００１６】
本発明の一態様によれば、同一の欠点に対して一方の面側の光源及び他方の面側の照明手段から同時に光が照射され、その欠点を第１の１次元撮像手段によって撮像するので、その欠点の正確な輪郭画像を得ることができる。これによって、欠点サイズを正確に測定できる。また、一方の面側の光、又は他方の面側からの光のみでしか検出できない欠点がある場合には、その欠点の検出漏れも防止できるので、欠点の検出精度が向上する。
【００１７】
また、前記透明板状体と前記照明手段との間に遮光用マスクを配置することが好ましい。遮光用マスクは、前記照明手段と前記第１の１次元撮像手段とを結んだ線上に配置され、少なくとも前記第１の１次元撮像手段の１画素に対応する幅サイズに形成され、前記照明手段からの光が前記第１の１次元撮像手段に直接入射することを阻止する。これにより、空気中の埃、透明板状体に付着した埃、塵を検出せずに、透明板状体の欠点のみを検出できる。
【００１８】
本発明の一態様によれば、光源から投光された光は透明板状体の一方の面側を照射し、照明手段から投光された光は、透明板状体の他方の面側を照射する。この際に、遮光用マスクを使用して、照明手段から投光された光（直射光）が第１の１次元撮像手段に直接入射することを阻止する。
【００１９】
これにより、透明板状体に欠点がない場合は、第１の１次元撮像手段は、光源からの光も照明手段からの光も受光しないため、第１の１次元撮像手段は真っ暗な画像を得る。これに対して、欠点がある場合は、光源からの光、及び照明手段からの光が同一の欠点で偏向されて第１の１次元撮像手段に受光され、第１の１次元撮像手段は、暗い中で、欠点だけが光っている画像を得る。つまり、第１の１次元撮像手段によって欠点が検出される。
【００２０】
このように、光源を備えた反射型の暗視野検査光学系と、照明手段を備えた透過型の暗視野検査光学系とを用いて同一の欠点を検出することにより、欠点に対して検出感度（欠点サイズの測長精度）の高い検査ができる。上記暗視野検査光学系は、歪や散乱を伴う内部欠点の検出に特に有効である。
【００２１】
本発明の一態様は、前記光源から投光されて前記透明板状体の面で正反射された光の光軸上に配置された第２の１次元撮像手段であって、前記第１の１次元撮像手段による撮像位置を、前記第１の１次元撮像と同時に撮像する第２の１次元撮像手段を備え、前記光源からの光を前記透明板状体に向けて投光し、前記欠点で偏向した光を前記第２の１次元撮像手段によって受光して前記欠点を検出することが好ましい。すなわち、上記暗視野検査光学系によって検出可能な同一の欠点を、本発明の一態様の明視野検査光学系によって同時に検出できる。これにより、特許文献２のような問題は発生せず、よって、欠点候補の種類の判断精度が向上する。
【００２２】
本発明の一態様によれば、同時に同位置の欠点を第１の１次元撮像手段と第２の１次元撮像手段によって撮像でき、２つの画像の明るさを比較することによって、内部欠点か外部欠点か否か判別できる。また、１つの光源から投光された光を、内部欠点検出用及び外部欠点検出用の光として兼用できる。また、本発明の一態様によれば、内部欠点及び外部欠点を１か所で検出するので、２か所で欠点を検出する特許文献２の欠点を解消できる。
【００２３】
本発明の一態様によれば、第２の１次元撮像手段は、光源から投光されて透明板状体の面で正反射した光の光軸上に設置されているので、欠点がない場合には、第２の１次元撮像手段は明るい画像を得る。欠点がある場合には、欠点部分の透明板状体の反射率、透過率が変化することにより、第２の１次元撮像手段が受光する光量が変化することで、欠点を検出できる。つまり、第２の１次元撮像手段は、明るい画像の中に欠点としての、より明るい明点又は暗い暗点がある画像を得る。
【００２４】
スパッタ法によって透明板状体の面に製膜されるＬｏｗ−ｅ膜等の低放射膜、熱線反射膜において、膜の層抜けは膜面反射率の変化によって外部欠点として認識される。膜は透明板状体の面に備えられるので、明視野検査光学系を使用すれば、層抜けの外部欠点を確実に検出できる。
【００２５】
上記明視野検査光学系は、透明板状体の表裏面の欠点、膜面の層抜け等の外部欠点の検出に特に有効である。
【００２６】
本発明の一態様は、前記光源、前記照明手段、前記第１の１次元撮像手段、前記遮光用マスク、前記第２の１次元撮像手段からなる検出ユニットと前記透明板状体とを、前記透明板状体の面に対して相対的に水平方向に移動させる移動手段を備え、前記移動手段は、前記検出ユニットに対して前記透明板状体を水平方向に搬送する搬送手段であることが好ましい。
【００２７】
本発明の一態様によれば、第１の１次元撮像手段、及び第２の１次元撮像手段であるラインセンサカメラの各画素の配列方向は、移動手段による移動方向に対して直交する方向に設定される。そして、ラインセンサカメラの撮像視野範囲は、透明板状体の搬送方向に直交する方向において透明板状体の全域を撮像可能な範囲に設定される。これにより、検出ユニットに対して透明板状体を移動手段の搬送手段によって水平方向に移動させれば、透明板状体の全面を検出ユニットによって走査できる。
【００２８】
本発明の一態様によれば、透明板状体の製造工程において連続搬送されている透明板状体に対し、前記検出ユニットを固定して、透明板状体の欠点を検出できる。すなわち、透明板状体の製造工程に、本発明の一態様の欠点検査装置を組み込むことができる。
【００２９】
本発明の一態様は、前記照明手段は、前記透明板状体を透過した前記光源からの光を前記透明板状体に向けて反射する間接照明部材であることが好ましい。
【００３０】
本発明の一態様によれば、間接照明部材によって光源の光を利用できるので、省エネに寄与できる。
【００３１】
本発明の一態様は、前記光源は、拡散面光源であることが好ましい。
【００３２】
本発明の一態様によれば、欠点に対して広い角度で光を照射できるので、撮像した欠点の画像の輪郭が更に明確になる。
【００３３】
本発明の一態様は、前記透明板状体の面に対する前記光源の光の照射角度が、前記透明板状体の面を基準として３０度から７２度であることが好ましい。
【００３４】
本発明の一態様によれば、７２度以下とすることで、第１の１次元撮像手段の光軸に光源が入らないようにすることができる。また、３０度以上とすることで、透明板状体の板厚方向に関係なく、欠点検出感度を一定とすることができる。
【００３５】
本発明の一態様は、前記光源の光軸と前記第１の１次元撮像手段の光軸との交角が３０度±１０度であることが好ましい。
【００３６】
本発明の一態様によれば、これにより、透明板状体が搬送中に撓んだ場合も、第２の１次元撮像手段に入射する透明板状体からの正反射光の光量の変動を小さくすることができ、検査結果に対し、板厚違いの影響が出にくいという効果がある。
【００３７】
本発明の一態様は、前記照明手段が拡散反射板であることが好ましい。
【００３８】
本発明の一態様によれば、欠点に対して広い角度で光を照射できるので、撮像した欠点の画像の輪郭が更に明確になる。
【００３９】
本発明の一態様は、前記透明板状体の面にはコーティング膜が備えられることが好ましい。
【００４０】
本発明の一態様によれば、コーティング膜の膜抜けの欠点を第２の１次元撮像手段によって撮像できる。
【００４１】
本発明の一態様は、前記コーティング膜がドライコーティング膜であることが好ましい。
【００４２】
本発明の一態様によれば、低放射膜、熱線反射膜等のドライコーティング膜の膜抜けの欠点を第２の１次元撮像手段によって撮像できる。
【００４３】
本発明の一態様は、前記光源が白色光源であることが好ましい。
【００４４】
本発明の一態様によれば、可視光である白色光源を使用することによって、低放射膜、熱線反射膜等のドライコーティング膜の膜抜けの欠点を第２の１次元撮像手段によって良好に撮像できる。
【００４５】
本発明の一態様は、前記白色光源が、蛍光灯、ＬＥＤ、又はハロゲンランプであることが好ましい。
【００４６】
本発明の一態様によれば、蛍光灯、ＬＥＤ、又はハロゲンランプを白色光源として使用できる。
【００４７】
本発明の一態様は、前記透明板状体がガラス製又はプラスチック製であることが好ましい。
【００４８】
本発明の一態様によれば、ガラス製の透明板状体であっても、プラスチック製の透明板状体であっても、その透明板状体の欠点を検出できる。
【発明の効果】
【００４９】
以上説明したように本発明によれば、欠点サイズを正確に測定でき、また、欠点候補の種類の判断精度を向上させることができる透明板状体の欠点検査装置及び欠点検査方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態のガラス板の欠点検査装置の全体構成を示した側面図
【図２】欠点検査装置の光学系の構成を示した斜視図
【図３】反射暗視野検査光学系と前記透過暗視野検査光学系の構成を示した側面図
【図４】反射明視野検査光学系の構成を示した側面図
【図５】ミラーに対する遮光用マスクの取り付け位置を示した説明図
【図６】ガラス板の表面に対する光源の照射角度及びラインセンサカメラの光軸と光源の光軸との交角を説明した模式図
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、添付図面に従って本発明に係る透明板状体の欠点検査装置及び欠点検査方法の好ましい実施形態について説明する。
【００５２】
図１は、実施形態のガラス板Ｇの欠点検査装置１０の全体構成を示した側面図である。図２は、欠点検査装置１０の光学系の構成を示した斜視図である。
【００５３】
なお、実施形態では、透明板状体として透明のガラス板Ｇを例示するが、これに限定されず、透明又は半透明のプラスチック製の透明板状体であっても、その欠点を検出できる。また、実施形態の欠点検査装置１０では、ローラーコンベア１２によって矢印Ａ方向の水平方向に搬送されるガラス板Ｇの欠点を検出するが、これに限定されるものではなく、ガラス板Ｇを固定して、後述する光学系（検出ユニット）をガラス板Ｇに対して水平移動させて、ガラス板Ｇに存在する欠点を検出してもよい。
【００５４】
《欠点検査装置１０の構成》
図１、図２に示すように欠点検査装置１０は白色光源（以下、光源という。）１４、ミラー（照明手段、間接照明部材）１６、黒色の遮光用マスク１８、ラインセンサカメラ（第１の１次元撮像手段）２０、及びラインセンサカメラ（第２の１次元撮像手段）２２を備える。光源１４、ミラー１６、遮光用マスク１８、ラインセンサカメラ２０、２２は、ローラーコンベア１２が貫通配置されたケース２４に収納されている。
【００５５】
〔欠点検査装置１０の光学系〕
欠点検査装置１０の前記光学系は、光源１４からの白色光（以下、光という。）をガラス板Ｇの表面に投光し、その表面からの反射光をラインセンサカメラ２０によって受光させる反射暗視野検査光学系を備える。また、ガラス板Ｇを透過した光源１４からの光をミラー１６によってガラス板Ｇの裏面に向けて反射させ、ガラス板Ｇを透過した前記反射光をラインセンサカメラ２０によって受光させる透過暗視野検査光学系を備える。更に、ガラス板Ｇの表面で正反射した光源１４の光を、ラインセンサカメラ２２によって受光させる反射明視野検査光学系を備える。
【００５６】
図３は、前記反射暗視野検査光学系と前記透過暗視野検査光学系の構成を示した側面図であり、図４は、前記反射明視野検査光学系の構成を示した側面図である。
【００５７】
実施形態の前記光学系は、ガラス板Ｇの搬送方向に直交したガラス板Ｇの幅方向における、同一個所の帯状の検査領域をラインセンサカメラ２０、２２によって同時に撮像するように、光源１４、ミラー１６、遮光用マスク１８、ラインセンサカメラ２０、２２が配置される。また、当然であるが、前記検査領域にラインセンサカメラ２０、２２の焦点が合わされている。なお、前記検査領域とは、ガラス板Ｇの幅方向全域を含む帯状領域である。
【００５８】
前記光学系のうち、反射暗視野検査光学系と透過暗視野検査光学系とが、歪や散乱を伴う内部欠点の検出に使用され、反射明視野検査光学系がガラス板Ｇの表裏面の傷、膜面の層抜け等の外部欠点Ｃの検出に使用される。すなわち、内部欠点Ｂを検査するだけの欠点検査装置の場合は、前記反射暗視野検査光学系と透過暗視野検査光学系とを備えればよい。
【００５９】
〔光源１４〕
光源１４は、ガラス板Ｇの上方位置（一方の面側）に配置される。光源１４は、図２の如くガラス板Ｇの幅寸法Ｗよりも長い又は同等長さの長尺のボックス２６を備え、ボックス２６内に図１の破線で示す蛍光灯２８がボックス２６に沿って収納されている。ボックス２６は、図２の如くガラス板Ｇの搬送方向に対して直交する方向に、その長手軸が位置するように配置される。
【００６０】
ボックス２６の光面側には拡散板３０が取り付けられている。これにより、蛍光灯２８から投光される光は拡散板３０によって拡散されて、前記検査領域を含むガラス板Ｇの表面に照射される。また、一点鎖線で示す光源１４の光軸１５は、鉛直軸（不図示）に対して、ガラス板Ｇの搬送方向上流側に所定角度傾斜されている。
【００６１】
なお、蛍光灯２８に代えて、白色光を投光可能なＬＥＤ、又はハロゲンランプを使用してもよい。また、蛍光灯２８の本数を増加（例えば４本以上）させれば、蛍光灯２８から投光される光は必然的に拡散するので、この場合には拡散板３０を設けなくてもよい。
【００６２】
〔ミラー１６〕
ミラー１６は、ガラス板Ｇの下方位置（他方の面側）に配置され、かつ反射面を上方に向けて配置される。また、ミラー１６は、ガラス板Ｇの幅寸法Ｗよりも長い又は同等長さの板状体で構成されており、図２の如くガラス板Ｇの搬送方向に対して直交する方向に、その長手軸が位置するように配置される。したがって、ガラス板Ｇを透過した光源１４からの光は、ミラー１６に反射されて前記検査領域を含むガラス板Ｇの裏面を照射する。
【００６３】
なお、ミラー１６の反射面に拡散板を取り付けてもよい。また、ミラー１６に代えて、自光式の照明手段を使用してもよい。
【００６４】
〔遮光用マスク１８〕
図５は、ミラー１６に対する遮光用マスク１８の取り付け位置を示した説明図である。
【００６５】
また、図５では、ガラス板Ｇに対するミラー１６と遮光用マスク１８との大きさを誇張して示している。更に、図５の右図には、ミラー１６の側面図が示されている。
【００６６】
ミラー１６の表面の中央部には、ミラー１６の長手方向に沿って遮光用マスク１８が取り付けられている。遮光用マスク１８の幅Ｄは、後述するラインセンサカメラ２０の１画素に対応する幅と略同一に設定されている。遮光用マスク１８は光源１４から投光された光を遮光する。なお、遮光用マスク１８の幅Ｄは、ラインセンサカメラ２０の１画素に対応する幅を超えてもよい。
【００６７】
〔ラインセンサカメラ２０〕
図２の如くラインセンサカメラ２０は、ガラス板Ｇの上方位置に配置され、その画素列がガラス板Ｇの搬送方向に対して直交する方向に配置されている。また、ラインセンサカメラ２０のガラス板Ｇ上での視野は、ガラス板Ｇの幅寸法と同等以上の長さを有している。更に、ラインセンサカメラ２０の複数の画素は、ガラス板Ｇを挟んで遮光用マスク１８に対向して配置される。すなわち、ラインセンサカメラ２０の複数の画素は、遮光用マスク１８の真上に配置される。よって、光源１４からミラー１６に向けて投光された光のうち、遮光用マスク１８に向かう光は遮光用マスク１８に遮光されてミラー１６に到達しない。これによって、ラインセンサカメラ２０の複数の画素の受光面には、ミラー１６からの直射光は入射しない。
【００６８】
したがって、図３の如く、搬送中のガラス板Ｇの内部欠点Ｂが遮光用マスク１８の上方の検査領域に位置すると、ミラー１６の散乱光が内部欠点Ｂで偏向されてラインセンサカメラ２０の画素に受光される。よって、ラインセンサカメラ２０では、暗い背景のなかで内部欠点Ｂの部分が明るくなった画像が得られる。この画像を透過暗視野検査光学系によって得ることにより、内部欠点Ｂが検出される。
【００６９】
また、図３の如く、搬送中のガラス板Ｇの内部欠点Ｂが遮光用マスク１８の上方の検査領域に位置すると、光源１４からの散乱光が内部欠点Ｂで偏向されてラインセンサカメラ２０の画素に受光される。よって、ラインセンサカメラ２０では、暗い背景のなかで内部欠点Ｂの部分が明るくなった画像が得られる。この画像を反射暗視野検査光学系によって得ることにより、内部欠点Ｂが検出される。
【００７０】
〔ラインセンサカメラ２２〕
図４の如く、ラインセンサカメラ２２は、ガラス板Ｇの上方位置に配置され、かつ光源１４から投光されてガラス板Ｇの表面で正反射された光の光軸上に配置される。また、ラインセンサカメラ２２は、その画素列がガラス板Ｇの搬送方向に対して直交する方向に配置されている。更に、ラインセンサカメラ２２のガラス板Ｇ上での視野は、ガラス板Ｇの幅寸法と同等以上の長さを有している。
【００７１】
したがって、搬送中のガラス板Ｇの外部欠点Ｃが遮光用マスク１８の上方の検査領域に位置すると、光源１４からの散乱光が内部欠点Ｂで偏向されてラインセンサカメラ２２の画素に受光される。このとき、外部欠点Ｃのガラス板Ｇの反射率、透過率が変化することにより、ラインセンサカメラ２２の画素が受光する光量が変化することで、外部欠点Ｃが検出される。つまり、ラインセンサカメラ２２では、明るい画像の中に外部欠点Ｃとしての、より明るい明点又は暗い暗点がある画像が得られる。
【００７２】
《欠点検査装置１０の作用》
まず、ローラーコンベア１２を駆動してガラス板Ｇを矢印Ａ方向に搬送し、この状態で光源１４のスイッチを「ＯＮ」する。これにより、光源１４からの散乱光がガラス板Ｇに向けて投光される。
【００７３】
ガラス板Ｇの内部欠点Ｂが検査領域を通過しない状態では、ラインセンサカメラ２０には光が入射しないため、ラインセンサカメラ２０から出力される電圧レベルは略０に近い値になる。
【００７４】
また、ガラス板Ｇの外部欠点Ｃが検査領域を通過しない状態では、ラインセンサカメラ２２には一定光量の光が入射するため、ラインセンサカメラ２２から出力される電圧レベルは一定の高値となる。
【００７５】
一方、ガラス板Ｇの内部欠点Ｂが検査領域に位置すると、ミラー１６の散乱光が内部欠点Ｂで偏向されてラインセンサカメラ２０の画素に受光される。よって、ラインセンサカメラ２０から出力される電圧レベルが上がる。そして、光源１４からの散乱光が内部欠点Ｂで偏向されてラインセンサカメラ２０の画素に受光される。よって、ラインセンサカメラ２０から出力される電圧レベルが上がる。これによって、内部欠点Ｂが検出される。
【００７６】
また、ガラス板Ｇの外部欠点Ｃが検査領域に位置すると、光源１４からの散乱光が内部欠点Ｂで偏向されてラインセンサカメラ２２に撮像される。これにより、ラインセンサカメラ２０から出力される電圧レベルが変動するので、外部欠点Ｃが検出される。
【００７７】
《欠点検査装置１０の特徴》
〔暗視野検査光学系：図３〕
光源１４として、複数の蛍光灯２８が収納された面光源が使用される。面光源の光面には拡散板３０が取り付けられている。拡散板３０から出射された拡散光は、ガラス板Ｇの表面側から内部欠点Ｂを直接照射する光と、間接照明として機能するミラー１６を経て、間接的に内部欠点Ｂをガラス板Ｇの裏面側から照射する光となる。また、ミラー１６には遮光用マスク１８が取り付けられている。
【００７８】
上記特徴によって、検査領域を通過中のガラス板Ｇに内部欠点Ｂがない場合は、ラインセンサカメラ２０に蛍光灯２８の光が入射せず、ラインセンサカメラ２０は真っ暗な画像を得る。これに対して、検査領域を通過中のガラス板Ｇに内部欠点Ｂがある場合は、ガラス板Ｇの表裏に向けて投光された２つの光が内部欠点Ｂで屈折、散乱してラインセンサカメラ２０に入射する。これにより、ラインセンサカメラ２０によって内部欠点Ｂを検出できる。このとき、ラインセンサカメラ２０は、暗い中で、内部欠点Ｂだけが光っている画像を得る。
【００７９】
このように、一つの内部欠点Ｂに対して透過型の暗視野検査光学系と反射型の暗視野検査光学系とを使用することにより、内部欠点Ｂに対して検出感度の高い検査ができる。
【００８０】
また、この時、内部欠点Ｂには、内部欠点Ｂの上方下流側及び真上方向を除く全ての方向から光が当たるので、すなわち内部欠点Ｂの輪郭の全周を光らせることができるので、内部欠点Ｂの外形が明確な欠点画像が得られる。よって、内部欠点Ｂのサイズをより正確に測定できる。
【００８１】
〔明視野検査光学系：図４〕
ラインセンサカメラ２２は、光源１４から出射されてガラス板Ｇの表面で正反射した光の光軸上に設置されているので、検査領域を通過中のガラス板Ｇに外部欠点Ｃがない場合には、ラインセンサカメラ２２は明るい画像を得る。検査領域を通過中のガラス板Ｇに外部欠点Ｃがある場合には、外部欠点Ｃ部分のガラス板Ｇの反射率、透過率が変化する。よって、ラインセンサカメラ２２に入射する光量が変化するので、外部欠点Ｃを検出できる。すなわち、ラインセンサカメラ２２は、明るい画像の中に、もっと明るい明点又は暗い暗点がある画像を得る。
【００８２】
スパッタ法によってガラス板Ｇの表面に製膜されるＬｏｗ−ｅ膜等の低放射膜、熱線反射膜では、膜の層抜けは膜面反射率の変化によって、外部欠点Ｃとして認識される。膜面はガラス板Ｇの表面に形成されているので、層抜けを検出する場合には、明視野検査光学系のように、ガラス板Ｇの表面から反射してくる光の光量の変化を直接測定する方法が効果的である。Ｌｏｗ−ｅ膜としては、第１の酸化物膜、Ａｇ膜、第２の酸化物膜がこの順に積層されたものの他、熱線遮蔽膜自身が酸化物や窒化物であるタイプのものも適用できる。
【００８３】
また、実施形態の欠点検査装置１０は、同時に同位置の欠点をラインセンサカメラ２０、２２によって同時に撮像でき、２つの画像の明るさを比較することによって、内部欠点Ｂか外部欠点Ｃか否か判別できる。また、１つの光源１４から投光された光を、内部欠点検出用及び外部欠点検出用の光として兼用できる。また、２か所で欠点を検出する特許文献２の欠点を解消できる。よって、欠点候補の種類の判断精度が向上する。
【００８４】
また、実施形態の欠点検査装置１０は、ガラス板Ｇの製造工程において搬送されているガラス板Ｇに対して、検出ユニットを固定して、ガラス板Ｇの欠点を検出する。すなわち、ガラス板Ｇの製造工程に欠点検査装置１０を組み込むことができる。
【００８５】
また、実施形態の欠点検査装置１０は、ミラー１６によって光源１４の光を利用できるので、省エネに寄与できる。
【００８６】
また、実施形態の欠点検査装置１０は、光源１４に拡散板３０を備えたので、欠点に対して広い角度で光を照射できる。また、ミラー１６にも拡散板を備えることが好ましい。これにより、撮像した欠点の画像の輪郭が更に明確になる。
【００８７】
図６は、ガラス板Ｇの表面に対する光源１４の照射角度θ１、及びラインセンサカメラ２０の光軸２１と光源１４の光軸１５との交角θ２を説明した模式図である。
【００８８】
図６の如く、実施形態の欠点検査装置１０は、ガラス板Ｇの表面に対する光源１４の光の照射角度θ１がガラス板Ｇの表面を基準として、３０度から７２度の４２度を使用するように設定されている。７２度以下とすることで、ラインセンサカメラ２０の光軸２１に光源１４が入らないようにすることができる。また、３０度以上とすることで、ガラス板Ｇの板厚方向に関係なく、欠点検出感度を一定とすることができる。
【００８９】
また、実施形態の欠点検査装置１０は、光源１４の光軸１５とラインセンサカメラ２０の光軸２１との交角θ２が３０度±１０度に設定されている。これにより、ガラス板Ｇが搬送中に撓んだ場合も、ラインセンサカメラ２２に入射するガラス板Ｇからの正反射光の光量の変動を小さくすることができ、検査結果に対し、板厚違いの影響が出にくいという効果がある。なお、ラインセンサカメラ２０の光軸２１とラインセンサカメラ２２の光軸２３との交角もθ２である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｇ…ガラス板、１０…欠点検査装置、１２…ローラーコンベア、１４…光源、１６…ミラー、１８…遮光用マスク、２０…ラインセンサカメラ、２２…ラインセンサカメラ、２４…ケース、２６…ボックス、２８…蛍光灯、３０…拡散板
【図１】
2015040835.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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