(57)【要約】【課題】チラツキ現象が生じ得る陰極線管用ガラスパネル等の透明体６に存在している微小欠点６ｚを、有効な光学的特性を利用して確実且つ容易に目視により検出できるようにする。【解決手段】光源２から発せられた光を透明体６の被検査部位６ａに照射し、光源２と反対側からその透過光を目視するという手法と、ストライプ格子４を介して透明体６の被検査部位６ａに光を照射するという手法とを採用した上で、透明体６の被検査部位６ａの一点がストライプ格子４を横切るように該ストライプ格子４と透明体６とを相対移動させながら、微小欠点６ｚを輝度が増減する輝点として浮かび上がらせるようにする。【選択図】　　　　図５
2004069432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を、透光線と遮光線とを交互に配列したストライプ格子を介して透明体の被検査部位に照射し、該被検査部位を透過する透過光を前記光源と反対側から目視により観察して、前記被検査部位の微小欠点を検出する透明体の検査方法であって、
前記透明体を目視している検査者の視界中で、前記透明体の被検査部位の一点が前記ストライプ格子を横切る方向に、該ストライプ格子と前記透明体とを相対移動させながら、前記ストライプ格子を通過する回折光により前記微小欠点を輝度が増減する輝点として浮かび上がらせることを特徴とする透明体の検査方法。
【請求項２】
前記ストライプ格子と透明体とを相対回転させることを特徴とする請求項１に記載の透明体の検査方法。
【請求項３】
前記ストライプ格子と透明体とを直線上に沿って相対移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の透明体の検査方法。
【請求項４】
前記ストライプ格子を、前記透明体の被検査部位の表面に接触または近接させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の透明体の検査方法。
【請求項５】
前記ストライプ格子の透光線と遮光線との透過率の差を、３０％〜８０％に設定したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の透明体の検査方法。
【請求項６】
前記透明体の被検査部位は、陰極線管用ガラスパネルのフェース部であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の透明体の検査方法。
【請求項７】
透光部を有する検査テーブルと、該検査テーブルの透光部の一方側に配置された光源と、該検査テーブルの透光部の他方側に配置された被検査部位を有する透明体と、該検査テーブルの透光部に配置され且つ所定幅の透光線と遮光線とが交互に配列されたストライプ格子と、前記透明体を光源と反対側から目視する検査者の視界中で該透明体の被検査部位の一点が前記ストライプ格子を横切る方向に該透明体を手動または自動で移動させることを可能に支持する支持手段とを備えたことを特徴とする透明体の検査装置。
【請求項８】
前記支持手段は、前記検査テーブルの透光部に配置したストライプ格子と前記透明体との間に介設される透光性を有する弾性体からなる単一のスペーサであることを特徴とする請求項７に記載の透明体の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、透明体の検査方法及びその装置に関し、特に該透明体の表面や内部に存する微小欠点を光学的特性を利用して目視により検出するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、例えば溶融ガラスを成型してなる透明体の表面や内部には、品質低下を惹き起こす微小欠点が存在する場合がある。その一例として、陰極線管用ガラスパネル（以下、単にパネルという）の製造過程においては、プレス成型時に溶融ガラスに付着し或いは混入した異物が原因となって、パネルのフェース部の内表面や内部に例えば０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のピットと称せられる凹部や泡等の微小欠点が生成されて固化する場合がある。
【０００３】
この微少欠点は、最終製品の商品価値を低下させるだけでなく、パネルの本質的機能を阻害する要因となり、製品として採用不能となる事態を招く。このため、パネル単体の状態でフェース部外面を鏡面仕上げする研摩工程が実行された後、またはその研摩工程が実行される前に、該パネルに上述の微小欠点が存在するか否かを検査して良品及び不良品の判別が行なわれる。
【０００４】
この検査の手法としては、従来より、例えば蛍光ランプ等の光源から発せられた光をパネルのフェース部に照射し、その反射光または透過光に基づいて、フェース部の微少欠点を検出することが行われている。具体的には、上記フェース部からの反射光または透過光を撮像手段により画像として取り込み、その画像を演算手段を用いて自動解析することにより微少欠点の存在を検出する手法や、上記反射光または透過光を検査者が目視により観察して微少欠点の存在を検出する手法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記撮像手段や演算手段等を用いて自動解析を行う手法によれば、検査装置の大型化及び複雑化やコストの高騰を招くばかりでなく、検出精度の誤差を予め考慮すると、限度付近のものは不良と判断され、その結果、無駄を生じる。このような点に鑑みれば、上記検査者の目視による手法が有利であると言えるが、上述の０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の微小欠点を目視により検出するには、検査者の多大な注意力や労苦、更には目の負担を強いられ、検査作業の困難化を余儀なくされる。
【０００６】
しかも、パネルの製作は、プレス成型時の離型性や蛍光膜の密着性等を勘案して行われる関係上、フェース部の内面にはスティップルと称せられる梨地状の微小凹凸が形成されている。因みに、このフェース部内面の表面粗さは、十点平均粗さで０．５μｍ〜数μｍ程度である。
【０００７】
一方、光源から発せられる光は、パネルのフェース部に存在する微小欠点の検出を行うに足る充分な強度（光度）を有していなければならず、従ってパネルのフェース部には高強度の光が入射する。このため、該フェース部を透過する透過光が上記スティップルの存在により散乱した場合には、散乱光が高輝度特性を示すことになり、この高輝度の散乱光が所謂チラツキ現象となって検査者に目視される。そして、このチラツキ現象が原因となって、検査者が微小欠点を視認し難くなり或いは全く視認できなくなり、見落としや誤検出等の弊害を招き、検査作業が一層困難となる。
【０００８】
なお、特開平７−１１０３０２号公報によれば、被検査物体である透明板と照明光源との間に、透明部と不透明部とを有するマスクを配設し、照明光源による透明板の透過光をテレビカメラで撮像して、透明板の欠陥を検出するように構成した欠陥検出装置が開示されている。
【０００９】
この欠陥検出装置によれば、透明板の内部に例えば気泡でなる欠陥が存在している場合に、その透明板の内部に、マスクの透明部を通過した光による明部と、マスクの不透明部により遮光された暗部とを生じさせることが行なわれる。そして、透明体の内部の気泡には、暗部から光が当らないため、これが陰影となることに着目して、その気泡の輪郭をコントラストのある像として検出するように構成されている。
【００１０】
しかしながら、この装置は、同公報に記載されているように、テレビカメラの撮像信号から透明板の欠陥を検出するための微分回路等で構成された欠陥検出回路を備えているばかりでなく、照明光源はテレビカメラの撮像信号に同期して発光するように構成されているため、既述のように装置の複雑化やコストの高騰を招くと共に、検出精度の誤差を予め考慮すると、限度付近のものは不良と判断されてしまう欠点がある。
【００１１】
また、この装置のように欠陥の輪郭をコントラストのある像として検出する手法を、仮に目視検査に採用したとしても、単にコントラストがあるに過ぎない像を検査者が視力で見つけ出すことは困難な事であって、相当の注意力をもって目視検査を行なっても、見落としや誤検出を確実に回避できるものではない。
【００１２】
しかも、上述のように透明体にチラツキ現象が生じる場合に、この装置のように透明体の内部に単に明部と暗部とを生じさせるという光学的手法のみを用いたのでは、そのチラツキ現象による目視検査の困難化を回避できるものではなく、より有効な光学的特性の利用が望まれる。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、チラツキ現象が生じ得る陰極線管用ガラスパネル等の透明体に存在している微小欠点を、有効な光学的特性を利用して確実且つ容易に目視により検出できるようにすることを技術的課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するため、本発明者が鋭意努力をした結果、ストライプ格子を通過する光の回折という光学的特性を有効利用して、パネルのフェース部に存する微小欠点を輝点として浮かび上がらせることに成功したことから、本出願人は、これに関する技術を、先の特許出願（特願２００１−３４２４５号）で提案するに至った。
【００１５】
しかしながら、この技術によれば、検査者の目の位置を一定に保持していた場合には、微小欠点としての輝点を自己の視界中に的確に捉えることができないものであった。すなわち、この技術は、上述のようにストライプ格子を通過する光の回折を利用していることから、検査者の目の位置と、フェース部に存する微小欠点の位置と、ストライプ格子の配設位置との三者の相対位置関係に応じて、検査者の視界中に微小欠点が輝点として現れるか否かが決まるものと考えられる。
【００１６】
そして、上述の先の特許出願では、ストライプ格子に対するフェース部の位置を一定に保持させることを提案したに過ぎないものであったことから、検査者の目の位置によっては、微小欠点を視界中に輝点として捉えることができる場合とできない場合とが混在していた。このため、検査者は前記三者の相対位置を変化させるべく、目の位置ひいては顔の位置を頻繁に移動させる必要があり、しかも被検査部位の面積が広い場合には、顔を広い範囲に亘って常時動かさねばならず、これに起因して検査者に強いられる労苦が多大となり、過度な疲労を招いているのが実情であった。
【００１７】
このような事態の回避をも加味してなされた本発明は、光源からの光を、透光線と遮光線とを交互に配列したストライプ格子を介して透明体の被検査部位に照射し、該被検査部位を透過する透過光を前記光源と反対側から目視により観察して、前記被検査部位の微小欠点を検出する透明体の検査方法であって、前記透明体を目視している検査者の視界中で、前記透明体の被検査部位の一点が前記ストライプ格子を横切る方向に、該ストライプ格子と前記透明体とを相対移動させながら、前記ストライプ格子を通過する回折光により前記微小欠点を輝度が増減する輝点として浮かび上がらせることを特徴とするものである。
【００１８】
すなわち、本発明は、基本的には、蛍光ランプ等の光源から発せられた光を透明体の被検査部位に照射し、光源と反対側からその透過光を目視するという手法と、ストライプ格子を介して透明体の被検査部位に光を照射するという手法とを採用した場合において、ストライプ格子を通過する光に対して有効な回折（回折による干渉を含む）を生じさせれば、透明体の微小欠点が輝点として浮かび上がるという現象を知見したことに基づいてなされたものである。
【００１９】
ここで、「ストライプ格子」とは、シート状或いはフィルム状の薄板もしくはテーブルに、無色或いは有色の透光線と、黒色系或いは青色系を含む寒色系の遮光線とを交互に形成したもの、または遮光性を有するシート状或いはフィルム状の薄板もしくはテーブルに、透光線としてのスリットを所定ピッチで形成したもの、または透光性を有するシート状或いはフィルム状の薄板もしくはテーブル等の上面に、遮光線を所定ピッチで直接形成したもの等である。また、「微小欠点が輝点として浮かび上がる」とは、検査者が透明体の被検査部位を目視した場合に、微小欠点の輝度が他の部位の輝度よりも充分相対的に大きくなって、微小欠点が輝点として明確に視認できる状態になることを意味している。このような現象が生じるのは、主としてストライプ格子を通過する光の回折を適切に生じさせれば、好都合な光拡散作用が得られることに起因するものであると考えられる。
【００２０】
すなわち、透明体の被検査部位としてパネルのフェース部を例にとると、このフェース部の内表面には、既述のように十点平均粗さが０．５μｍ〜数μｍ程度のスティップルが形成されている。そして、光源からは微小欠点を検出するに足る高強度の光が発せられるが、仮にストライプ格子を介在させずに光源からの光をフェース部の外表面に照射したならば、この光がフェース部の内表面から出射する際に、スティップルの存在により散乱して高輝度の散乱光となり、この散乱光がチラツキ現象となって検査者に目視される。これに対して、光源からの光をストライプ格子を介してフェース部の外表面に照射することによって、ストライプ格子の透光線を透過する光に対して適切な回折を生じさせれば、要請に合致した光拡散作用が得られ、この拡散された光がフェース部の内表面のスティップルで効果的に散乱するため、その散乱光の光学的特性が好ましい態様に変化し、これに伴って上述のチラツキ現象が防止或いは抑制されると考えられる。
【００２１】
この場合、フェース部の微小欠点は、球形や卵形等の凹部または泡その他の傷として生成されるものであってその大きさは０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であるが、この種の微小欠点を光が通過する際には、その微小欠点の表面で光が様々な方向に屈折或いは反射等を生じるため、微小欠点に入射する光の方向性等の特性が多少異なっても、目視される微小欠点の輝度はそれ程変化しないと考えられる。つまり、微小欠点に入射する光が回折光であってもなくても、検査者の視界中に現れるべき微小欠点の輝度自体には殆ど影響を与えないと考えられる。
【００２２】
これらの事項を勘案すれば、ストライプ格子を介在させない場合には、微小欠点で屈折或いは反射作用等を受けた目視されるべき光が、フェース部の内表面のスティップルで散乱した高輝度の散乱光の中に混然として混じり合った状態となるため、単にチラツキ現象が検査者によって目視されるに過ぎず、この結果、微小欠点の検出ができなくなるものと考えられる。一方、ストライプ格子を介在させた場合には、フェース部内表面のスティップルによるチラツキ現象が防止或いは抑制されているため、微小欠点で屈折或いは反射作用等を受けた光の輝度は、このような作用を受けない他の部位における光の輝度よりも相対的に高くなり、この結果、微小欠点が輝点として浮かび上がり、目視により微小欠点を検出できるようになると考えられる。
【００２３】
以上のように、チラツキ現象を防止或いは抑制することに伴なって微小欠点が輝点として浮かび上がるという事実に照らせば、「透明体の被検査部位」は、チラツキ現象が生じ得る面特性を備えていること、すなわち被検査部位の少なくとも一方の面の十点平均粗さが０．５μｍ〜数μｍ程度となっていることが条件とされる。したがって、例えばパネルのフェース部の外表面が未研磨状態である場合または研磨された状態である場合において、光源からの光をストライプ格子を介してフェース部の内表面に照射し、その外表面から出射した光を検査者が目視した場合にも、上記と同様に微小欠点が輝点として浮かび上がることになる。つまり、フェース部の外表面から光が入射した場合と内表面から光が入射した場合との何れであっても、微小欠点を輝点として浮かび上がらせることが可能である。この事は、本発明者が行なった実験により判明している。このような事実を勘案すれば、上記の条件を満たす面特性を備えた被検査部位を有する透明体であれば、陰極線管用ガラスパネル以外であってもよいことになる。
【００２４】
以上のようにしてストライプ格子を通過する光の回折を有効に活用すれば、微小欠点が輝点として浮かび上がるのであるが、検査作業時において検査者の目の位置が一定位置に保持されていたならば、検査者がこの輝点を視界中に捉えることができる場合とできない場合とがある。そして、この輝点を捉えることの可否は、検査者の目の位置と、透明体における微小欠点が存在している位置と、ストライプ格子の配設位置との三者の相対位置関係に応じて決まるものと考えられる。これは、光の回折が生じている領域の中の何処の位置に微小欠点が置かれているかに応じて、その微小欠点での光の屈折や反射等の態様が異なり、したがってその光を輝点として捉えることが可能な目の位置も必然的に異なることによるものと推認できる。
【００２５】
このような事情に鑑み、本発明では、検査者の視界中で透明体の被検査部位の一点がストライプ格子を横切るように該ストライプ格子と透明体とを相対移動させながら、微小欠点を輝点として浮かび上がらせることにより、検査者は、目の位置を移動させなくても、視界中に微小欠点を輝点として捉えることが可能となる。これは、ストライプ格子と透明体とを上記のような方向性をもって相対移動させれば、光の回折が生じている領域に対して微小欠点の置かれる位置が移動することになって、微小欠点での光の屈折や反射等の態様が時々刻々と変化するため、検査者が目を移動させなくても、その光を輝点として捉えることが可能な状態がおのずと現れることによるものと考えられる。この場合、上記のような方向性をもって両者を相対移動させる理由は、仮に被検査部位の一点がストライプ格子を横切らないようにつまりストライプ格子と平行になるように両者を相対移動させるとしたならば、そのような移動では光の回折の態様が変化しないため、微小欠点での光の屈折や反射等の態様も変化しないと考えられるからである。そして、本発明のような方向性をもって両者を相対移動させることにより、検査者は、目の移動ひいては顔を移動させる必要がなくなり、被検査部位が広い面積であっても顔を一定位置に保持させておけば微小欠点を輝点として捉えることができ、検査作業に要する労苦並びに疲労が激減することになる。しかも、この検査方法においては、前記ストライプ格子と透明体との相対移動によって、前記輝点の輝度が増減することから、この輝点の輝度の増減が、検査者の視界中においてキラキラと輝く所謂キラツキとなって捉えられることになる。この結果、検査者は、微小欠点の存在を目立つ状態で視認できることになり、見落としや誤判断の発生確率がより一層確実に低減することになる。
【００２６】
そして、前記ストライプ格子と透明体とを相対移動させる手法としては、この両者を相対回転させるようにしてもよく、また両者を直線上に沿って相対移動させるようにしてもよい。前者によれば、検査作業領域の小スペース化並びに相対移動させるための作業や装置の簡素化が図られ、また後者によれば、被検査部位の全域が同一速度でストライプ格子に対して相対移動することから、輝点特性の均一化ひいては検出精度の均一化が図られる。
【００２７】
また、前記ストライプ格子は、透明体の被検査部位の表面に接触または近接していることが好ましい。すなわち、ストライプ格子を被検査部位の表面から遠ざけた場合には、ストライプ格子で回折した光が透明体を透過するまでの間に、過度な拡散が生じたり或いは不当な干渉が生じたり等によって、光学的特性が好ましくない態様となり、微小欠点が輝点として浮かび上がらなくなるおそれがある。そこで、ストライプ格子を被検査部位の表面に接触または近接させておけば、このような事態が回避されて、確実に微小欠点が輝点として浮かび上がることになる。ここで、「近接」とは、ストライプ格子と被検査部位の表面との離隔寸法が、１５ｍｍ以内である状態を言う（以下、同様）。
【００２８】
更に、前記ストライプ格子の透光線と遮光線との透過率の差は、３０％〜８０％に設定されていることが好ましい。すなわち、この透過率の差が３０％未満であると、ストライプ格子のコントラストが弱くなり過ぎ、ストライプ格子を通過する光の回折が充分に生じなくなると考えられることから、微小欠点を輝点として明瞭に捉えることができなくなるおそれがある。一方、この透過率の差が８０％を超えると、ストライプ格子のコントラストが強くなり過ぎ、目が疲れること等に起因して、輝点の見落とし等の発生確率が高くなるおそれがある。したがって、この透過率が上記の数値範囲内にあれば、このような不具合を回避することができる。
【００２９】
そして、前記透明体の被検査部位の一例として、陰極線管用ガラスパネルのフェース部を挙げることができる。すなわち、陰極線管用ガラスパネルは、内表面に既述のようなスティップルが形成されているため、ストライプ格子を介在させずにそのフェース部の外表面に光を照射し且つその内表面から光を出射させた場合には著しいチラツキ現象が生じ、またフェース部の外表面が未研磨である場合にその内表面に光を照射し且つその外表面から光を出射させた場合にも同様にチラツキ現象が生じる。したがって、陰極線管用ガラスパネルのフェース部に対して本発明に係る検査方法を適用すれば、チラツキ現象を防止或いは抑制して微小欠点を輝点として浮かび上がらせる効果を顕著に得ることができる。
【００３０】
なお、前記ストライプ格子の透光線の幅は、遮光線の幅の１．８倍〜２．５倍に設定されていることが好ましい。これは、複数種のパネルについて本発明者が行った実験結果から把握できる事項であると同時に、上記透光線の幅が遮光線の幅の１．８倍未満の場合及び２．５倍超の場合には、回折による適切な光拡散作用が得られないこと等に起因して、微小欠点が輝点として確実に浮かび上がらなくなると判断できることによるものである。
【００３１】
更に、上記ストライプ格子のマスクピッチは、０．８ｍｍ〜１．９ｍｍに設定されていることが好ましい。ここで、「マスクピッチ」とは、透光線の幅をｔ１、遮光線の幅をｔ２として、｛（ｔ１＋ｔ２）×３｝の演算結果として得られる数値である。これについても、複数種のパネルについて本発明者が行った実験結果から把握できる事項であると同時に、マスクピッチが０．８ｍｍ未満の場合及び１．９ｍｍ超の場合には、回折による適切な光拡散作用が得られないこと等に起因して、微小欠点が輝点として確実に浮かび上がらなくなると判断できることによるものである。
【００３２】
また、上記ストライプ格子の表面及び／または裏面には、有色透光性フィルムを装着することが好適である。このようにすれば、光源からの光がストライプ格子を通過する際には、有色透光性フィルムをも透過することになり、これにより透過グレア（光透過によるまぶしさ）が除去され、目視による微小欠点の検出がより一層確実化されると共に、検査者の目の疲労等が効果的に軽減される。なお、有色透光性フィルムとしては、薄あずき色や薄青色のフィルムが好ましく、また有色透光性フィルムはストライプ格子と重ねられ、透明保護フィルムで挟まれたラミネート構造を有していることが好ましい。或いは、このように有色透光性フィルムを装着することに代えて、光源からの光自体を有色光とするような構成、または有色光を発するような光源を用いるようにしてもよい。
【００３３】
更に、少なくとも前記光源から目視空間までの領域は、外光の照射が低減された外光低減領域とされていることが好ましい。このようにすれば、光源からストライプ格子及びパネルのフェース部を介して目視空間に至る光路が、外光（目的外の光）によって乱されるという事態が回避され、常に適正な光学的特性を維持しつつ目視による検査を最適条件下で行うことが可能となる。なお、検査を行う室全体を暗室または半暗室とすれば、上記の外光低減領域が必然的に形成される。
【００３４】
一方、本発明に係る透明体の検査装置は、透光部を有する検査テーブルと、該検査テーブルの透光部の一方側に配置された光源と、該検査テーブルの透光部の他方側に配置された被検査部位を有する透明体と、該検査テーブルの透光部に配置され且つ所定幅の透光線と遮光線とが交互に配列されたストライプ格子と、前記透明体を光源と反対側から目視する検査者の視界中で該透明体の被検査部位の一点が前記ストライプ格子を横切る方向に該透明体を手動または自動で移動させることを可能に支持する支持手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００３５】
このような構成によれば、透明体を支持手段により好ましい方向に移動可能に支持した上で、該透明体を手動または自動で移動させるように構成したから、透明体の重量支持を検査者が行なう必要がなくなり、検査者に強いられる負担が軽減されるばかりでなく、例えば近年におけるパネルの大型化に伴う重量増に適切に対処できることになる。しかも、透明体を手動または自動で上述の方向に移動させた場合には、ストライプ格子を通過する回折光により、微小欠点を輝度が増減する輝点として浮かび上がらせることが可能である。なお、微小欠点を輝度が増減する輝点として浮かび上がらせて目視により容易に検出することに関する事項、並びに、透明体の被検査部位の一点がストライプ格子を横切る方向に該透明体を移動させることに関する事項は、既に述べた該当する事項と同一であるので、その説明を省略する。
【００３６】
この場合、前記支持手段は、前記検査テーブルの透光部に配置したストライプ格子と前記透明体との間に介設される透光性を有する弾性体からなる単一のスペーサで構成することができる。このようにすれば、検査テーブルの透光部にストライプ格子を配置し、その上方にスペーサを介して透明体を載置した場合に、スペーサが弾性体であることから、検査者は手動によりスペーサを支点としてその弾性限度内で透明体を容易に回転させることができ、作業の簡易化が図られる。しかも、スペーサは透光性を有していることから、ストライプ格子を通過した光源からの光は、スペーサを透過して透明体に照射され得ることになり、これによりスペーサが介設されている部位についてもその存在を邪魔とすることなく微小欠点の検出を行うことが可能となる。なお、スペーサの材質としては、樹脂やゴム等であってもよいが、シリコーンゲルであることがより好ましい。このシリコーンゲルは、透明体とストライプ格子とを相対回転させるべく中心軸廻りの捩り方向に容易に弾性変形する特性、並びに透明体とストライプ格子（または検査テーブルの透光部）とに対する接触時に滑りを生じ難い粘着性を有している点において、他の弾性体を使用する場合よりも有利であると言える。すなわち、このシリコーンゲルからなるスペーサを使用すれば、透明体とストライプ格子（または検査テーブルの透光部）とに対して滑りを生じることなく両者を相対回転させるこができるので、一旦設定した透明体とスペーサとストライプ格子との相対位置が不当に変化することを回避でき、目視検査作業を円滑且つ迅速に行なうことが可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置を模式的に示す概略正面図、図２はその検査装置の概略平面図、図３はその検査装置の構成要素であるスペーサを示す単体斜視図である。
【００３８】
図１及び図２に示すように、透明体の検査装置は、上方が開口する箱状の基台１と、該基台１の内部に収容された蛍光ランプ等でなる複数の光源２と、これらの光源２の上方に配置され且つ基台１の上方開口部を覆うように固定設置された透光部を有する検査テーブル３と、該検査テーブル３の透光部の上面に敷設されたストライプ格子４と、該ストライプ格子４の上面に載置された支持手段としてのスペーサ５とを備える。
【００３９】
前記ストライプ格子４は、この実施形態では、ビニール等の透明樹脂製シートに所定ピッチで青色または黒色の遮光線４ｂを付して構成されたものである。したがって、前記透明樹脂製シートには、透明な透光線４ａと青色または黒色の遮光線４ｂとが交互に配列された状態となっている。なお、このストライプ格子４の表面には、透過グレアを除去するために、薄あずき色または薄青色等の有色フィルムを重ね、これらを透明樹脂製保護フィルムで挟むラミネート構造を有している。
【００４０】
前記スペーサ５の上面には、透明体としての陰極線管用パネル（以下、単にパネルという）６が載置されている。このパネル６は、対角軸上における外表面６ａ１の曲率半径が１００００ｍｍ以上に設定された略矩形のフェース部６ａを有し、このフェース部６ａが被検査部位とされている。そして、このパネル６は、シールエッジ面６ｘを上向きにした状態で保持されて、フェース部６ａの中央部がスペーサ５の上面に接触しており、図示のようにフェース部６ａの外表面６ａ１とストライプ格子４とが平行に保持された状態の下では、この両者６ａ、４の離隔寸法が３〜１５ｍｍ程度とされている。
【００４１】
前記スペーサ５は、図３に示すように、無色透明のシリコーンゲルからなる円板状の弾性体であって、直径が１０〜３０ｍｍ，好ましくは２０ｍｍとされ、且つ厚み（高さ）が３〜１５ｍｍ，好ましくは５ｍｍとされている。そして、このスペーサ５は、特に中心軸回りの捩り方向に対して容易に弾性変形する特性と、両端面５ａ、５ｂがパネル６とストライプ格子４とに対して容易に滑りを生じない粘着性とを備えている。したがって、検査者がパネル６を手で持った状態でスペーサ５を支点として回転させれば、スペーサ５の両端面５ａ、５ｂがパネル６のフェース部６ａの外表面６ａ１とストライプ格子４の表面とに対して滑りを生じることなく、２０〜３０°程度の角度範囲で一方向と他方向とに繰り返し回転させることが可能である。この場合、前記スペーサ５は、パネル６を回転可能に支持する上で円板状であることが好ましいが、両端面５ａ、５ｂが三角形や四角形その他の多角形を呈する板状体またはブロック体であってもよい。
【００４２】
なお、シリコーンゲルは、シリコーンをゼリー状に固化したものであって、硬度、強度、色、及び光透過率等の特性は、要請に応じて適宜変更して製造することができる。この実施形態におけるシリコーンゲルからなるスペーサ５は、硬度が低く、具体的にその硬度は、スペーサ５の配設位置がフェース部６ａの中央から僅かにずれている程度であっても、検査者がパネル６から手を放した場合にはフェース部６ａが傾斜してその外表面６ａ１の周縁一部とストライプ格子４とが接触する程度となっている。
【００４３】
一方、パネル６のフェース部６ａの上方、換言すればフェース部６ａの内表面６ａ２側には、検査者がそのフェース部６ａを観察するための目視空間Ｘが設けられている（図１参照）。そして、この検査装置を用いて下記のような検査作業を実行する場合には、この検査装置が設置される作業室が暗室または半暗室とされる。したがって、光源２から目視空間Ｘに至る領域は、外光の照射が低減または遮断された外光低減領域とされている。なお、検査テーブル３は、検査者の居る側が低くなるように傾斜していることが好ましい。
【００４４】
以上のような構成を備えた検査装置によれば、光源２から発せられた光は、検査テーブル３の透光部を透過した後、ストライプ格子４を通過し、更にその後にパネル６のフェース部６ａを透過して目視空間Ｘに達する。そして、検査者は、パネル６を手で持ってスペーサ５を支点として所定角度範囲内で回転させながら、目視空間Ｘからパネル６のフェース部６ａを見る。これにより、図４に示すように、パネル６のフェース部６ａの一点（検査者によって目視される点）は、ストライプ格子４（透光線４ａまたは遮光線４ｂ）を円弧に沿って横切るように移動する。この場合、検査者は、パネル６を同図における時計方向ａと反時計方向ｂとに一往復以上回転させることが好ましい。
【００４５】
このようなパネル６の回転時において、検査者の視界中に、図５（ａ）に示すようなフェース部６ａの微小欠点６ｚが現れた場合には、検査者の視界中には図５（ｂ）に示すように、微小欠点６ｚが輝点Ｚとして浮かび上がる。そして、この輝点Ｚは、パネル６の回転に伴なって輝度が増減するキラツキとなって視認される。
【００４６】
このような現象が生じる原因について考察すれば、以下に示す通りとなる。すなわち、パネル６のフェース部６ａの内表面６ａ２には、十点平均粗さが０．５〜１．７μｍ程度の梨地状のスティップルが形成されている。したがって、仮にストライプ格子４を介在させずに光源２からの光をフェース部６ａの外表面６ａ１に照射しつつパネル６を回転させたならば、光がフェース部６ａの内表面６ａ２から出射する際にスティップルの存在により散乱して、高輝度の散乱光となるため、目視空間Ｘから見た検査者の視界中には所謂チラツキ現象となって現れる。
【００４７】
この場合、微小欠点６ｚの大きさは、例えば直径が０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であって、スティップルの凹凸よりも遥かに大きい。そして、光が微小欠点６ｚを通過する際には、その内表面で様々な方向に屈折或いは反射等を生じるため、この微小欠点６ｚを通過した光の一部は、検査者により検出可能な輝度となる。しかしながら、微小欠点６ｚを通過した目視されるべき光は、上述のスティップルからの散乱光の中に混然とした状態で混じり合ってしまい、目視空間Ｘからフェース部６ａの内表面６ａ２を見た場合には、チラツキ現象のみが目立つ状態となる。このため、微小欠点６ｚと他の部位との判別が不能となり、微小欠点６ｚを検出できなくなるものと考えられる。
【００４８】
これに対して、図１及び図２に例示するような状態でストライプ格子４を介在させてパネル６を回転させた場合には、光源２からの光がストライプ格子４を通過する際に好都合な光の回折が生じると共に、これに起因して適切な光拡散作用が生じる。そして、この拡散された光は、スティップルの存在により更に散乱するため、その散乱光の光学的特性が要請に合致するように変化して、上述のチラツキ現象が抑制され或いは消え失せる。
【００４９】
この場合、微小欠点６ｚを通過する光は、ストライプ格子４の存否によって微小欠点６ｚに入射する光の方向性等の特性が多少変化しても、その内表面で光が様々な方向に屈折し或いは反射するため、目視空間Ｘで目視されるべき光の輝度はそれ程変化しない。したがって、上述のようにスティップルでのチラツキ現象が抑制され或いは消え失せた状態の下では、微小欠点６ｚで屈折或いは反射作用等を受けた光の輝度が、そのような作用を受けない他の部位の光の輝度よりも相対的に高くなり、目視空間Ｘでの視野には微小欠点６ｚが輝点として浮かび上がるものと考えられる。
【００５０】
更に、フェース部６ａの外表面６ａ１はストライプ格子４に近接した状態で移動しているため、仮にパネル６を回転させずに検査者が目視空間Ｘで目の位置を移動させた場合と比較して、検査者の視界中におけるフェース部６ａの外表面６ａ１とストライプ格子４との相対移動速度が速くなる。したがって、輝点Ｚの輝度の増減変化が速くなるため、検査者の視界中には輝点Ｚがキラキラと輝くキラツキとなって現れることになり、検査者は目の位置を移動させることなく一見しただけで微小欠点６ｚの存在を視認できることになる。
【００５１】
下記の表１は、上記構成を備えたパネルの検査装置を用いて、本発明者が行なった実験結果を示すものである。この実験は、透光線の幅が０．３４ｍｍで且つ遮光線の幅が０．１６ｍｍのストライプ格子について、透光線と遮光線との透過率の差が下記の７種類である場合に、上記と同様に検査者がパネルを手で回転させながら目視空間からフェース部の内表面を目視することにより行なった。ここで、透過率は、無色透明である場合に略１００％となるものであって、下記の表１中における透過率差は、その数値が小さければコントラストが弱く、その数値が大きければコントラストが強いことを示している。なお、下記の表１において、◎印は、微小欠点が輝点（キラツキ）として明瞭に見えるもの、○印は、明瞭ではないが微小欠点を輝点（キラツキ）として認識できるもの、△印は、微小欠点が輝点（キラツキ）として明瞭に見えるが目が疲れて検査ができなくなるもの、×印は、チラツキ現象が生じて微小欠点が全く見えないものを意味している。
【００５２】
【表１】
2004069432.tif 000003
【００５３】
この実験結果によれば、透光線と遮光線との透過率の差が、３２％以上で且つ７５％以下であれば、微小欠点の検出を良好に行なえることを把握することができる。また、透光線の幅が０．２２ｍｍで且つ遮光線の幅が０．１２ｍｍ、透光線の幅が０．３ｍｍで且つ遮光線の幅が０．１４ｍｍ、透光線の幅が０．３９ｍｍで且つ遮光線の幅が０．１８ｍｍ、透光線の幅が０．４８ｍｍで且つ遮光線の幅が０．１９ｍｍの各ストライプ格子について、上記と同様の実験を行なったところ、何れのストライプ格子においても上記表１に示す事項と略同様の結果が得られた。この事実を勘案すれば、透光線の幅が遮光線の幅の１．８倍〜２．５倍程度である場合において、透光線と遮光線との透過率の差が３０％〜８０％程度であれば、微小欠点を輝点（キラツキ）として適切に浮かび上がらせて良好に目視検査を行なえることを認識できる。
【００５４】
なお、マスクピッチとは、図６に示すように、透光線の幅をｔ１、遮光線の幅をｔ２として、｛（ｔ１＋ｔ２）×３｝の演算結果として得られる寸法Ｔであるが、このマスクピッチは、０．６ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは１．８ｍｍ〜１．９ｍｍ程度であることが、微小欠点を輝点（キラツキ）として適切に浮かび上がらせる上で重要な要素となることは、上記の実験及び更に他の実験を行なうことによって確認済みである。
【００５５】
以上の実験結果は、所謂フラットパネルについて述べたものであるが、フェース部が曲面を呈するパネルでも同様の作用効果を奏することは言うまでもない。なお、フェース部が曲面を呈するパネルの場合には、ストライプ格子に傷等が付かないようにする上でスペーサを使用することが好ましいが、仮にスペーサを使用しなくても、フェース部の中央をストライプ格子に接触させた状態でパネルを回転させることができる。
【００５６】
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るパネルの検査装置を例示するものである。この検査装置は、シールエッジ面６ｘが上向きとされたパネル６をその長軸方向に沿って搬送する搬送手段（支持手段）としてのローラコンベヤ１０と、このローラコンベヤ１０の下方に所定寸法離隔して配置されたストライプ格子４と、このストライプ格子４の下方に配置された箱状の基台１と、この基台１の内部に収容された複数の光源２とを主たる要素として構成されている。そして、ローラコンベヤ１０、ストライプ格子４、及び複数の光源２列は、パネル６のフェース部６ａの内表面６ａ２を検査者が見易くなるように、検査者の居る側が低くなるように傾斜して配列されている。なお、パネル６、ストライプ格子４、基台１、及び光源２は、上述の第１実施形態に係るものと同一の構成であるので、その説明を省略する。
【００５７】
ローラコンベヤ１０の幅方向両側縁部には、パネル６の長軸寸法よりも僅かに長いガイド部材１１が固定設置されると共に、この両ガイド部材１１の相互間には、パネル６のフェース部６ａの有効領域に対応する開口部１２が設けられている。すなわち、フェース部６ａの有効領域に対応する部位のローラ１０ａは、フェース部６ａの有効領域を除外した短軸方両側縁部のみを支持できるように短くされている。この場合、フェース部６ａの外表面６ａ１とストライプ格子４との離隔寸法は、３〜１５ｍｍとされている。
【００５８】
このような構成によれば、ローラコンベヤ１０により搬送されてきたパネル６が、ストライプ格子４の直上方近傍に差し掛かった場合には、パネル６がガイド部材１１に案内移動されると同時に、ローラコンベヤ１０の搬送速度が目視検査を行なう上で適切な速さとなる。そして、検査者は、パネル６のフェース部６ａの有効領域が開口部１２の上方を通過している間に、フェース部６ａの内表面６ａ２側の目視空間からフェース部６ａを目視する。更に、場合によっては、パネル６のフェース部６ａの有効領域が開口部１２の上方を通過した後または通過途中でローラコンベヤ１０の搬送方向を反転させ、このような動作を一往復以上行なわせる。
【００５９】
このような動作が行なわれることにより、パネル６のフェース部６ａの一点（検査者により目視される点）は、図８に示すように、ストライプ格子４（透光線４ａまたは遮光線４ｂ）を直線上に沿って横切るように移動する。この結果、検査者は目ひいては顔を移動させなくても、視界中にフェース部６ａの微小欠点６ｚが輝点（キラツキ）となって現れ、容易に微小欠点６ｚの目視検査を行なうことが可能となる。なお、パネル６を支持して自動的に移動させる手段は、上述のローラコンベヤ１０に限定されるものではなく、フェース部６ａの有効領域を露出させた状態でパネル６を支持して移動させる構成を備えたものであれば、他の装置であってもよい。
【００６０】
以上の各実施形態は、ストライプ格子４を一定位置に保持し、透明体（パネル６）を移動させる構成としたが、手動及び自動の如何に拘わらず、透明体を一定位置に保持し、ストライプ格子４を移動させる構成としてもよく、或いは透明体とストライプ格子との両者を移動させる構成としてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る検査方法によれば、第１に、光源から発せられた光を透明体の被検査部位に照射し、光源と反対側からその透過光を目視するという手法と、ストライプ格子を介して透明体の被検査部位に光を照射するという手法とを採用し、ストライプ格子を通過する光に対して有効な回折を生じさせることにより、透明体の微小欠点を輝点として浮かび上がらせるようにしたから、作業性の改善並びに装置の簡素化を図りつつ、確実且つ容易に微小欠点を検出することが可能となる。
【００６２】
第２に、透明体の被検査部位の一点がストライプ格子を横切るように該ストライプ格子と透明体とを相対移動させながら、微小欠点を輝度が増減する輝点として浮かび上がらせるようにしたから、検査者は、目ひいては顔を移動させなくても、視界中に微小欠点を輝点として捉えることができると共に、被検査部位が広い面積であっても顔を一定位置に保持させておけば微小欠点を輝点として捉えることができ、検査作業に要する労苦並びに疲労が激減することになる。加えて、前記ストライプ格子と透明体との相対移動によって前記輝点の輝度が増減するため、この輝度の増減が、検査者の視界中においてキラキラと輝く所謂キラツキとなって捉えられることになる。これにより、検査者は、微小欠点の存在をひときわ目立つ状態で視認できるようになり、見落としや誤判断の発生確率がより一層確実に低減することになる。
【００６３】
そして、前記ストライプ格子と透明体とを相対移動させる手法として、この両者を相対回転させるようにすれば、検査作業領域の小スペース化並びに相対移動させるための作業や装置の簡素化が図られ、また両者を直線上に沿って相対移動させるようにすれば、被検査部位の全域が同一速度でストライプ格子に対して相対移動することから、輝点特性の均一化ひいては検出精度の均一化が図られる。
【００６４】
また、ストライプ格子を、透明体の被検査部位の表面に接触または近接させれば、ストライプ格子で回折した光が被検査部位の表面に到達するまでの間に、光学的な悪影響を受けるという事態が回避され、微小欠点を検出する際の阻害要因が削減される。
【００６５】
更に、前記ストライプ格子の透光線と遮光線との透過率の差を、３０％〜８０％に設定すれば、ストライプ格子のコントラストが弱くなり過ぎることにより光の回折が充分に生じなくなって微小欠点を輝点として明瞭に捉えることができなくなるという不具合が回避されると共に、ストライプ格子のコントラストが強くなり過ぎることにより目が疲れる事態を招来して輝点の見落とし等の発生確率が高くなるという不具合が回避される。
【００６６】
そして、前記透明体の被検査部位を、陰極線管用ガラスパネルのフェース部とすれば、フェース部の内表面にスティップルが形成されていること等に起因して生じるチラツキ現象を防止或いは抑制して微小欠点を輝点として浮かび上がらせる効果を顕著に得ることができる。
【００６７】
一方、本発明に係る検査装置によれば、検査テーブルの透光部にストライプ格子を配置し、その上方に透明体を支持手段により支持して、該透明体をストライプ格子を横切る方向に移動可能とした上で、該透明体を手動または自動で移動させるように構成したから、透明体の重量支持を検査者が行なう必要がなくなり、検査者に強いられる負担が軽減されるばかりでなく、例えば近年におけるパネルの大型化に伴う重量増に適切に対処できることになる。しかも、既述のように、透明体とストライプ格子とを相対移動させることによる微小欠点検出の確実化に関する効果をも得ることができる。
【００６８】
また、前記支持手段を、検査テーブルの透光部に配置したストライプ格子と透明体との間に介設される透光性を有する弾性体からなる単一のスペーサで構成すれば、検査者は手動によりスペーサを支点としてその弾性限度内で透明体を容易に回転させることができ、作業の簡易化が図られると共に、スペーサの存在を邪魔とすることなく微小欠点の検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置の全体構成を示す概略正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置の全体構成を示す概略平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置の構成要素であるスペーサを示す単体斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置の構成要素であるストライプ格子に対する透明体の一点の移動方向を示す概略平面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置の作用を示す要部概略正面図、図５（ｂ）は、その検査装置のストライプ格子を示す概略平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る透明体の検査装置のストライプ格子を示す要部概略平面図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る透明体の検査装置の要部概略平面図、図７（ｂ）は、その検査装置の要部概略側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る透明体の検査装置の構成要素であるストライプ格子に対する透明体の一点の移動方向を示す概略平面図である。
【符号の説明】
２　　　光源（蛍光ランプ）
３　　　検査テーブル
４　　　ストライプ格子
４ａ　　透光線
４ｂ　　遮光線
５　　　スペーサ（支持手段）
６　　　透明体（陰極線管用ガラスパネル）
６ａ　　被検査部位（フェース部）
６ａ１　フェース部外表面
６ａ２　フェース部内表面
１０　　ローラコンベヤ（支持手段）
Ｘ　　　目視空間
【図１】
2004069432.tif 000004
【図２】
2004069432.tif 000005
【図３】
2004069432.tif 000006
【図４】
2004069432.tif 000007
【図５】
2004069432.tif 000008
【図６】
2004069432.tif 000009
【図７】
2004069432.tif 000010
【図８】
2004069432.tif 000011