【誤訳訂正書】
【提出日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  基板表面の解析方法および装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  反射する基板（２）の表面で反射された１つのテストパターン（１）の単一画像を取得し、かつ、２方向の局所的な位相をデジタル処理によって抽出することからなる、基板（２）表面の解析方法であって、
前記解析は、前記基板の移動中に行われ、
前記局所的な位相の抽出が、「位相ステップ」法のデジタル処理に従って実現され、
前記抽出された局所的な位相が基準位相と比較されて位相の変動が導出され、該位相の変動を観察条件および測定ツールに応じて修正して局所的な勾配の変動を得、
局所的な勾配の変動の微分を含むデジタル処理の段階が、前記表面の曲率の変動の導出をもたらすか、又は
局所的な勾配の変動の積分を含むデジタル処理の段階が、前記表面の高さの変動の導出をもたらすことを特徴とする前記方法。
【請求項２】  前記位相ステップ法のデジタル処理は、局所的な位相の抽出を実現するモアレが得られるように、テストパターン（１）の反射画像を基準テストパターン上に重ね合わせる段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板表面の解析方法。
【請求項３】  前記基板（２）を、前記位相ステップ法のデジタル処理が容易になるのに適した位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の基板表面の解析方法。
【請求項４】  前記基板（２）を、機械式位置決め手段によって配置することを特徴とする請求項３に記載の基板表面の解析方法。
【請求項５】  前記解析を、変形途中の透明な基板上で行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板表面の解析方法。
【請求項６】  前記１枚または複数のテストパターンが、前記基板の表面全体にわたって反射されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の基板表面の解析方法。
【請求項７】  前記反射画像を瞬時に取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の基板表面の解析方法。
【請求項８】  前記テストパターン（１）の設計が、少なくとも１方向に変形されることを特徴とする請求項１に記載の基板表面の解析方法。
【請求項９】  前記基板が、形状付きで、好ましくは透明であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の基板表面の解析方法。
【請求項１０】  前記解析を、好ましくはコンベア上を通過中の基板上で行うことを特徴とする請求項５に記載の基板表面の解析方法。
【請求項１１】  前記基板が、前記コンベアの平面を形成する２方向に集中されることを特徴とする請求項１０に記載の基板表面の解析方法。
【請求項１２】  １つのカメラと、１つのフラッシュ型パルス照明と、１つのテストパターンと、デジタル画像処理手段とを備えた、請求項１に記載の方法を実施する装置であって、
前記カメラがコンベアの上に位置決めされており、
前記処理手段がモアレを生成するのに適するものであり、
前記処理手段が、位相抽出計算用と、変換計算用と、微分または積分計算用のアルゴリズムを備えることを特徴とする前記装置。
【請求項１３】  機械式手段が、前記コンベアの平面を形成する２方向に前記基板の方向を合わせるように設けられることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】  ウォームチャンバ内に位置決めされることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】  単一のテストパターンを使用するとき、前記カメラレンズの光軸が、観察領域の中心で前記基板表面に直角であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】  窓ガラスの欠陥を解析するための請求項１２に記載の装置の使用。
【請求項１７】  窓ガラスの３次元形状全体の変動を測定するための請求項１２に記載の装置の使用。
【請求項１８】  窓ガラスの固有の平坦性を検査するための請求項１２に記載の装置の使用。
【請求項１９】  視覚表示スクリーンを実現するための窓ガラスを検査するための請求項１２に記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、形状付き基板表面の解析方法および装置に関し、前記解析は、特に、反射面を有する基板の局在欠陥の検出および基板形状の３次元測定を可能にする。
【０００２】
本発明を、こうした用途に限らず、より具体的には窓ガラス表面の解析、さらに具体的には自動車産業に使用する曲面窓ガラスの解析に関して説明する。
【０００３】
自動車製造業者による現在の仕様は、ガラス産業界に、特に、一枚構造の強化窓ガラスに比べて厚さが薄い２枚のガラス板から構成される積層型サイドウィンドーを実現するように促している。このような薄い厚さのガラス板の実現には注意が必要で、表面欠陥を招くことがある。これらの欠陥は、組み立てて積層窓ガラスを形成した後では非常に厄介となることがある。それらの欠陥が、第２のガラス板との結合によって強調される光学的な歪現象、また層間剥離問題を招くからである。このような光学欠陥が存在すると、窓ガラスは許容できないものとなるため、一般に不合格となる。すでに積層された窓ガラスを再利用するのは難しく、生産コストは容認できないものとなる。
【０００４】
したがって、生産チェーンにおいてできるだけ早期に、具体的には、積層窓ガラスの組み立てが実施される前に、このような欠陥を検出するように進むことが望まれる。
【０００５】
通常とられる方法は、積層窓ガラスを組み立てた後に、生産ライン外で目視観察など標準化された方法により、透過または反射に関して積層窓ガラスを観察するものである。前に説明したように、このような検査では手遅れで、生産コストに悪影響を及ぼす。
【０００６】
さらに、反射面を検査する工業的な方法があり、標準設計の反射を反射測定することによって、表面欠陥を検出することができる。これらの方法は、その用途および結果の信頼性の点で限界があることがわかっている。たしかに、特に曲面窓ガラスの場合、この種の解析方法には、特に反射測定に使用する原理のゆえに弱点がある。
【０００７】
欠陥は別にしても、窓ガラスの幾何形状が所望のものと一致する、または少なくとも一定の公差の範囲内に収まっていることを確認する価値はある。検査方法は、機械式である。すなわち、センサが定期的に測定を行い、その測定値を、アイドル時間と適合するテンプレートの測定値と比較する。現在では、この方法は、特に、検査すべき新しい窓ガラスの幾何形状のそれぞれに対してセンサを位置決めするための人件費のみならず、測定用の補給品コスト、具体的には、各窓ガラスの幾何形状ごとに異なるテンプレートの必要性、ならびに削減がますます歓迎されるはずの諸コストをもたらす。
【０００８】
したがって、本発明者は、表面、特に反射面の解析方法、前記した方法の欠点をもたず、特に形状付き基板の反射面を精確かつ繰り返して解析でき、また特に生産ライン上で窓ガラスのばらつきのなさを検査するコストを低減できる方法の設計課題を自らに課した。
【０００９】
この目的は、本発明によれば基板表面の解析方法を用いて達成された。この方法とは、前記表面上で少なくとも１つのテストパターンの少なくとも１枚の反射画像を取得し、２方向の局所位相をデジタル処理によって抽出し、局所位相からデジタル処理によって局所勾配変動を計算し、その結果から前記表面の曲率変動または高さ変動を導出することを特徴とする。
【００１０】
したがって、第１のタイプの表面解析により、位相抽出から導出される局所勾配変動を微分計算することで、局所曲率変動が定義できるようになる。このような解析により、基板表面上の欠陥の存在が判定できるようになる。
【００１１】
第２のタイプの表面解析により、位相抽出から導出される局所勾配変動を積分計算することで、高さの偏差が定義できるようになり、基板の３次元形状全体の変動が確定できる。
【００１２】
画像は、反射面上で反射されて取得される。
【００１３】
１枚または複数のテストパターン（複雑な表面の場合には複数枚を使用することができる）が、基板の表面全体にわたって反射されることが重要である。反射画像を瞬時に取得することが好ましい。
【００１４】
本発明による解析方法は、テストパターンの採用を想定している。テストパターンの設計は変形させることができ、それによって、丸みの付いた基板を解析するときは、前記テストパターンの画像を、基板の曲率のために通常のテストパターンの画像よりも大幅に歪が少なく得ることができる。したがって、本発明を、有利には、曲面窓ガラスなど丸みの付いた基板の解析に適用できる。解析は、一般にこうした曲面窓ガラスの凸面に対して行われるが、本発明による方法は、テストパターンの使用を想定しており、取り込まれる画像は凸面上のテストパターンの画像であることを考慮すると、テストパターンのサイズは窓ガラスのサイズによって規定される。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、実物のまたは物理的テストパターンを想定し、そのサイズは、前述のように、基板のサイズ、より具体的には、基基の形状によって規定される。そのようなテストパターンは、より具体的には、反射面上の画像を取得するのに適している。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、仮想テストパターンを使用する。この場合、仮想テストパターンは、たとえば、投影テストパターンによって構成され、その画像を基板上で反射させて取得することが好ましい。
【００１７】
本発明の好ましい一実施形態は、設計（デザイン、模様）が変形された平坦なテストパターンを使用するものである。別の実施形態では、丸みの付いたテストパターンを想定している。後者の場合、テストパターンが平坦な状態で変形されていない設計が、本発明によって想定されるように再度変形される。さらに、テストパターンが平坦な状態ですでに変形されている設計をもつ丸みの付いたテストパターンを実現することによって、これら２つの実施形態を組み合わせることを想定することも可能である。
【００１８】
本発明の第１実施形態によれば、テストパターンは、被解析基板の曲率を厳密に補償するように設計される。このような実施形態は、産業上、同一の基板を解析する場合に考えられる。しかも、特に自動車に取り付けるための曲面窓ガラスの場合、生産シリーズは限られた数の窓ガラスに関連しているが、それぞれ異なりしたがって異なる曲率を有する窓ガラスの数は非常に多い。
【００１９】
第２実施形態によれば、本発明者は、様々な曲率を有するいくつかの基板モデルの解析に適したテストパターン設計の変形を想定する。基板の丸みを厳密に補償できない設計の変形を選択することにより、精確で信頼性のある解析結果が得られることが、試験により示されている。たしかに、本発明によるテストパターンの設計の変形は、形状付き基材上で取得された画像の変形を少なくとも部分的に補償することができ、したがって、曲率ゾーンの満足できる解析と、基板の周辺ゾーンのより良好な解析とが可能である。
【００２０】
本発明の有利な実現形態では、動的な状態にある、すなわち、移動中、または変形途中の基板の解析を想定する。
【００２１】
この実現の一実施形態によれば、解析を、コンベア上を通過中の基板上で行う。基板を固定する必要がある方法に比べて、本発明は、移動中の基板を解析するのに使用できるという利点を有する。したがって、本発明はさらに、その実行スピードが速いために、生産性および生産コストの点で利点をもたらす。
【００２２】
解析の再現性を保証するために、特に、テストパターンの反射画像と基準テストパターンとの比較を最良に実施するために、コンベア上を移動する基板を、機械式位置決め手段によって、デジタル処理が容易になるのに適した位置に配置することが有利である。さらに、解析を実行する前に、通過中の基板を、コンベアによって形成される平面の２方向において同じように位置決めする。
【００２３】
本発明による画像処理は、いくつかの段階、特に、モアレが得られるように、テストパターンの反射画像を基準テストパターン上に重ね合わせる段階を含み、位相抽出段階は、たとえば「位相ステップ」法にしたがって実現される。「位相ステップ」法は、Ｙｖｅｓ  Ｓｕｒｒｅｌの「Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  ｆｏｒ  ｐｈａｓｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｂｙ  ｔｈｅ  ｕｓｅ  ｏｆ  ｐｈａｓｅ  ｓｔｅｐｐｉｎｇ」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．１、１  Ｊａｎｕａｒｙ、１９９６年１月１日に公開の文献において、述べられている。
【００２４】
フーリエ変換タイプの他の処理方法に比べて、本発明によるこのような画像処理操作は、特に、基板表面全体に対する精確で反復的な解析結果を与える。たしかに、他の画像処理方法は、特にフーリエ変換を使用すると、基板の周辺ゾーンに対して満足できない結果をもたらす。
【００２５】
局所位相の抽出に続く段階は、これらの位相を基準位相と比較し、その結果から位相変動を導出し、この位相変動を感度ファクタｓを使用して修正するものである。この感度ファクタは、観察条件と、たとえば、局所勾配変動を計算するのに使用する測定ツールに大きく依存する。
【００２６】
本発明にしたがってこのようにして得られた解析により、特に、基板の表面状態検査と、それに加えて、基板の丸み測定、すなわち基板の３次元形状の変動の測定が可能になる、全体解析ができるようになる。
【００２７】
本発明による上記の方法により、特に曲面窓ガラスの生産性および生産コストのさらなる向上が可能になる。たしかに、自動車産業における曲面に関する現在の要求は、非常に厳しくかつ厳密な検査を必要としている。現在一般に使用されている方法は、オフライン検査装置を必要とする。このような装置は、美的要求を満たすのに必要な、周辺部の検査、またはさらに表面全体の検査を可能にする。したがって、必要な装置は、少なくないコストがかかる機械式センサ、または、最も要求が厳しい場合、大理石を利用する３次元検査装置である。後者の場合、装置は単一種の窓ガラス専用となり、コストは非常に大きく増大する。さらに、測定時間も非常に長くなる。
【００２８】
本発明による方法によって、より低コストで満足できる結果を得られ、はるかに迅速な検査ができるようになることは明白である。後者の利点は大きい。必要とされる丸みの欠陥または不完全さが明らかになれば、生産工程において迅速な介入ができることになるからである。このような介入により、一方では、欠陥製品の量を、したがって材料損失を制限でき、その結果、生産速度および生産性をともに向上させることができる。
【００２９】
従来型の方法に比べて、本発明による解析方法は、丸みを検査することができ、また、非接触で、解析すべき表面の前処理のいかなる準備もなしに、解析を実施するという利点を有する。これにより、薄いすなわち２．５ｍｍ未満の厚さのガラス板の生産における明白な利点が得られる。たしかに、このようなガラス板は、生産段階全体を通して接触に対して非常に弱く、接触があった場合には、検査中に丸みの損傷が見つかることがある。
【００３０】
この方法は、自動車のサイドウィンドーまたはバックライトなど、単一構造の強化ガラスの丸みの検査にも十分に適用できる。
【００３１】
本発明は、薄いガラス板の検査においてさらなる利点を有する；これらの薄いガラス板は、たとえば、自動車に取り付けてサイドウィンドーを形成するために使用する。この種の用途においては、薄いガラス板は、たとえばＰＶＢ（ポリビニールブチラール）製のプラスチックフィルムを使用して対にして合わされ、積層窓ガラスを形成する。本発明による解析方法は、ガラス板の画像を得ることにあり、積層窓ガラスの品質を、数学的モデル、特に数値計算を使用して予測することができる。たしかに、合わせて積層窓ガラスを形成する２枚のガラス板の画像処理による知識は、積層窓ガラスの光学品質に関する情報を与える。したがって、本発明による方法により、組み立て前に、光学品質の点で容認できない積層窓ガラスを検出することができる。したがって、他の利点の中でもとりわけ、本発明は、２つの材料が存在することから生じるあらゆる再利用上の問題を回避し、さらに、もちろん、このような積層窓ガラスの生産工程の生産性を向上させる。
【００３２】
別の動的な状態に対する実施形態によれば、本発明による解析方法は、変形途中の基板上で行われる。本発明による方法のこのような用途にしたがって、変形途中に、基板の丸みを検査することが可能である。
【００３３】
ガラス板を曲げるとき、たとえば、本発明によって可能となる種類の瞬時の解析を次々と繰り返すことにより、窓ガラスの変形が検査できる。より具体的には、複雑な形状が要求される場合、このような解析により、使用する工程を最適化することができる。たしかにこの場合には、使用する曲げ工程をいくつかの段階において実施することができ、工程中の窓ガラスの変形を知ることにより、１つの段階から次の段階への移行時期を最適化することができる。変形の知見により、さらに、どれか１つの段階における加熱手段の使用法も改善することができる。
【００３４】
さらに、基板の丸みを変形途中に検査する場合、本発明では、この検査を基板の凹面を基準にして実施するように想定することが有利である。前記基板がその変形中に、機械工具、たとえば窓ガラスの場合には枠やローラなどによって支持されているときは特にそうである。条件が許すときには、本発明による解析を、基板の凸面上で実施することが好ましい。
【００３５】
本発明は、本発明による方法を実施する装置も提案する。
【００３６】
本発明による装置は、少なくとも１つのカメラと、フラッシュ型パルス照明と、デジタル画像処理手段と、少なくとも１つのテストパターンとを備え、その投影は基板の表面全体をカバーし、テストパターンの設計は少なくとも１方向に変形されることができる。
【００３７】
カメラは、デジタルカメラであると有利である。このようなカメラを使うと、ＣＣＤの取り込みレベルでデジタル化することができる。これは、アナログ信号が、損なわれる可能性がある、ケーブルによって搬送されず、さらにはアナログ−デジタル変換による信号の劣化も回避されるという利点を有する。
【００３８】
パルス型照明を想定しており、これは移動中または変形途中の基板の明瞭な画像を得るのに適切である。レーザまたはレーザダイオード型の照明を使用するのが有利である。さらに、テストパターン表面全体を均一に照明するように、明るさを選ぶ。
【００３９】
デジタル画像処理手段は、モアレを生成するように適しているとともに、位相抽出計算用、変換計算用と、微分または積分計算用のアルゴリズムを備える。
【００４０】
本発明による装置は、移動する基板の解析に関する場合、コンベアの上で使用すると有利である。このコンベアは黒っぽい表面を提供し、それによってカメラで取り込まれる画像のコントラストを強調するように設計することが好ましい。このコンベアは、たとえば、カーペット型ベルトコンベアで構成され、その色は、黒っぽい色が有利であり、黒が好ましい。
【００４１】
このコンベアは、測定する基板の精確な支持平面を規定するために、非常に精確な固有の平坦性を有する。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態によれば、コンベア上を移動する基板の場合、カメラはテストパターンの上に配置することが好ましい。
【００４３】
また、単一のテストパターンを使用するとき、カメラレンズの光軸が、観察領域の中心で基板表面に直角であることが好ましい。言い換えれば、カメラの観察方向は、観察領域の中心で基板表面に直角である。こうした実施形態によれば、仮想テストパターンの場合、プロジェクタの光軸は、カメラの光軸と平行でそれに近接している。
【００４４】
解析ステーションの手前に、機械式位置決め手段をコンベア上に設けるのが有利であり、これにより、基板を、コンベア平面によって形成される２方向において、デジタル処理が容易になるのに適した位置に位置決めすることができる。これらの手段はすべて、たとえば、リミットストップおよび／またはガイドレールからなるシステムなど、当業者には知られている手段である。
【００４５】
本発明による装置は、変形途中の基板の解析に関する場合、ウォームチャンバ内に設置するのが有利であり、たとえば、このようなウォームチャンバ内で窓ガラスを曲げる場合がそうである。窓ガラスの曲げを行う他の工程により、この装置は周囲温度にて使用する。
【００４６】
したがって、本発明による上記の装置を使用して、特に形状付きで、好ましくは透明である基板の表面、特に反射面の解析に使用することができる。
【００４７】
本発明により、まず第１に、こうした表面の状態を検査し、したがって、欠陥を解析することができる。たとえば窓ガラスの場合、こうした検査により、欠陥の発生個所を知り、装置あるいは生産工程または形成工程に対する適切な処置によって、欠陥を是正することができる。
【００４８】
さらに、積層窓ガラスを実現する場合、一体構造の各窓ガラス表面の解析により、積層窓ガラスの光学品質を予測することができる。この場合の操作は、得られた２枚の画像に基づく数値計算と適切な統計処理に相当する。
【００４９】
さらに本発明により、形状付き基板の３次元形状全体の変動を測定することもできる。解析は動的な状態で行うことができ、この解析を変形途中に行うと、得られた基板の形状または形状の変化を検査することができる。
【００５０】
本発明により、基板の固有の平坦性を測定することもできる。たしかに、本発明による基板表面について行った解析の知見により、欠陥があきらかになり、基板表面の３次元形状がわかり、平坦な基板の応用の場合、前記基板の固有の平坦性を検査することができる。固有の平坦性のこうした解析は、たとえば窓ガラスの用途、たとえば建設業界分野で有用である。この固有の平坦性検査は、窓ガラスの他の応用、特に視覚表示スクリーンの分野でも非常に重要になっている。たしかに、この種の応用では、特にスクリーンを実現する目的で行われるあらゆる処理の間に窓ガラスに施される操作を満足するために、固有の平坦性は非常に厳しくしなければならない。窓ガラスをある処理から次の処理へ送るための操作の間に窓ガラスが損傷を受けるのを防ぐために、前記窓ガラスを吸引デバイスによって搬送し、ガラスに対する工具との接触および衝突を制限する。吸引を利用するこの種の操作は、搬送される窓ガラスが落下するリスクを防止するために、窓ガラスの固有の平坦性が完全であることを必要とする。
【００５１】
上記の視覚表示スクリーンとは、コーティング、エッチングなどの処理を施さなければならないあらゆるタイプのスクリーンであり、たとえば、プラズマスクリーン、電界放射ディスプレイ（ＦＥＤ）、マイクロポイントスクリーンである。窓ガラスの固有の平坦性の検査は、２枚のガラス板の間に限られた標準スペースが求められる真空窓ガラスまたはフラットランプの実現のためにも要求される。
【００５２】
これら様々な応用では、ガラス板または窓ガラスの固有の平坦性の知見により、最終製品の組み立てに実際に使用する前に欠陥製品を廃棄することができ、したがって、これらの製品製造の最終段階における生産の歩留まりを向上させることにより、生産コストをかなり低減できることが明らかである。
【００５３】
さらに、基板を吸引によって搬送する場合、窓ガラスの落下は生産ラインを塞いでしまうが、工程を満足させる十分な固有の平坦性をもたない基板を事前に廃棄することによって、生産性の向上がもたらされる。
【００５４】
基板の固有の平坦性を検査するための本発明による解析方法の最後の利点は、前記の場合と同様に、迅速に、さらには、たとえばコンベア上を移動中の基板上で実施することができ、したがって、生産速度を低下させるリスクがないことである。
【００５５】
本発明のその他の詳細および有利な特徴は、図１および２を参照して行う本発明の例示的実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【００５６】
理解しやすいように、図は原寸に比例していない。
【００５７】
図１に、本発明による測定原理を図示する装置を示す。それによって、基板２上で反射されるテストパターン１の瞬時画像が取得される。前述したように、取得された信号が損傷を受けるあらゆるリスクを回避するために、ＣＣＤカメラ３を用いて、テストパターンの画像を得ることが有利である。使用するテストパターン１は、平坦な物理的テストパターンであり、その設計を、たとえば形状がついた線をその中に含むように変形させることができることが有利である。
【００５８】
瞬時画像は、フラッシュ型照明システム４を用いて得ることが有利である。照明システム４は、たとえばレーザダイオードで構成される。
【００５９】
本発明によるテストパターン１は、特に曲面基板２を解析する場合、前記基板上で反射されて取り込まれるテストパターンの画像が準平行線を示すように変形される設計となっている。この線は、テストパターンの設計の変形が基板の丸みを補償するとすれば、厳密に平行である。前に述べたように、テストパターンの設計の変形を、様々な曲率を有する複数の基板の解析に関して満足できる結果をもたらすように有利に選択する。
【００６０】
さらに、測定は、特により良好なコントラストを得るために基板の凸面上で実施することが好ましく、したがって、基板全体を解析することができるように、その反射画像が基板の表面全体をカバーする比較的大きいサイズのテストパターンが必要になる。
【００６１】
カメラ３によって取り込まれた画像は、コンピュータ５に送られ、デジタル処理手段によって、複数の段階において処理される。
【００６２】
まず第１に、カメラで取得されたテストパターンの反射画像は、デジタル化され、たとえばカメラの画素によって構成することができる基準テストパターンに重ね合わされて、モアレを形成する。このデジタル画像の各画素に、基板表面の基本エリアを関連付ける。モアレから始めて、「位相ステップ」法による計算のアルゴリズムを使用して、たとえば、基板表面の基本エリアに関係する局所位相マップを抽出する。次に、位相変動を求めるために、局所位相を、基準サンプルの測定値またはＣＡＤ（コンピュータ援用設計）によって生成された計算値から導出された記憶されている基準位相と比較する。位相変動から、感度ファクタｓを用いて勾配変動を計算する。この感度ファクタは、観察条件および使用する測定ツールに大きく依存する。
【００６３】
次いで、局所勾配変動を微分アルゴリズムによる計算または積分アルゴリズムによる計算に使用して、それぞれ、２次元でその知見が精確に得られた表面欠陥６、７の存在を示すか、または基板の３次元形状の変動を測定する。
【００６４】
平坦な基板の場合、前記基板の表面全体の固有の平坦性を検査することも同様に可能である。
【００６５】
図２は、コンベア９上を移動する窓ガラス８の表面の本発明による解析を可能にする装置を示す図である。コンベアに載って到着した窓ガラス８は、まず第１に、ガイド１０、１１を用いて、コンベア９上で窓ガラスの進行方向に直角な方向になるように方向変更される。窓ガラス８は、コンベア上に置かれたときにすでに強制されたおおよその向きを有しているが、ガイド１０、１１により、所望の方向に向けることができる。次いで、窓ガラス８の進路は、垂直方向に位置を変更できるアーム１３で支持された２つのリミットストップ１２によって遮られる。窓ガラス８が第１のリミットストップ１２と接触すると、窓ガラスはこの地点で妨げられ、第２のリミットストップ１２と接触するまでコンベアが前記窓ガラスを旋回させる。次いで、窓ガラスは、スクリーンパターンの反射画像と基準スクリーンパターンとの比較を最適に行うのに適したあらかじめ定義された位置で、その進行方向に方向を変更される。次いで、リミットストップ１２がもはや窓ガラス８の通過を妨げないようにアーム１３を引き上げるデバイスを作動させ、それによって、窓ガラス８はコンベア９上の移動を続行する。アーム１３を引き上げるデバイスを、窓ガラス８が２つのリミットストップ１２と接触するとただちに自動的に作動させるのが有利である。さらに、リミットストップ１２の上昇は、窓ガラス８に損傷を与えるリスクがないよう非常に迅速になるように設計する。窓ガラス８は、上向きの凸面をもち、したがって、リミットストップ１２と接触していた縁部よりも中央部が高いからである。正しく位置決めされた窓ガラス８は、次いで、検出器１４、たとえば光学式検出器の下を通過し、窓ガラス８の画像を取り込むために取り付けられたフラッシュをトリガする瞬間を決定する。
【００６６】
このフラッシュのトリガは、窓ガラス８がテストパターン１５の下に配置されるとすぐに生じ、窓ガラス上で反射されてカメラ１６によって取り込まれるテストパターン１５の画像が、前記窓ガラス８の凸面全体をカバーするようになる。
【００６７】
取り込まれた信号は、次いで、コンピュータに送られ、そこで、「位相ステップ」、変換と、微分または積分計算用のアルゴリズムに従って処理される。
【００６８】
したがって、本発明の解析方法により、窓ガラスなど１ｍ２程度の大型表面が、動的な状態で、かつ１０ミクロン程度の非常に良好な分解能で解析できるようになる。
【００６９】
得られた結果により、欠陥の検出が可能になり、あるいは窓ガラスの丸みの知見が得られる。次いで、この情報を使用して、窓ガラス生産工程の諸段階に介入し、欠陥を是正することができる。その他の場合、特に積層窓ガラスを実現する場合には、この結果により、窓ガラスの品質を事前に知ることができ、光学特性が満足できない場合には、おそらく、窓ガラスが製作されないようにすることもできる。
【００７０】
窓ガラスの曲げ工程の場合、本発明により得られた結果によって、曲面窓ガラスの実現中に、より良好な工程監視および生産歩留まりの向上が可能になるであろう。
【００７１】
視覚表示スクリーンを実現するための窓ガラスの固有の平坦性を検査する場合、本発明により得られた結果により、スクリーン生産ラインに送られる前に、固有の平坦性が不十分な窓ガラスを廃棄するという点で、やはり前記スクリーンの生産速度の向上がもたらされるであろう。
【００７２】
上記装置を例として用いたが、特に、たとえば様々な曲率を有する複雑な形状を解析する場合、使用するツールの数を増やすことができ、たとえば、複数のカメラおよびテストパターンを使用することができる。これらの複雑な形状を調べるには、複数のカメラで記録された複数のテストパターンの複数の反射画像を使用し、基板の表面全体を反射テストパターンによってカバーしなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
解析原理を示す図である。
【図２】
窓ガラスの検査に関する本発明の応用を示す図である。