(57)【要約】【課題】セラミック板及び／またはラインセンサーカメラを移動させながら検査することが可能であって、セラミック板のエッジを適切な光源によって効果的に照らし、エッジの複数の面を同時に１台のラインセンサーカメラで効果的に撮像し、微細なカケをも効果的に発見し得る検査方法と検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置し、ラインセンサーカメラの視野内に複数のミラーを配置し、光源でセラミック板のエッジを照らし、その反射光を視野内ミラーで反射させて、その反射光をライン センサーカメラに入射させ、セラミック板のエッジを複数の角度から撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する。【選択図】図１
2007147433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数のミラー（以下「視野内ミラー」ともいう）を配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数の視野内ミラーに写るそれぞれの前記エッジの虚像に同時に焦点をあわせられるようにしたことを特徴とするエッジ欠陥検出方法。
【請求項２】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
ラインセンサーカメラと光源と複数の前記視野内ミラーとを含む装置（以下「撮像装置」ともいう）及び／または前記セラミック板を移動させながら、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数の視野内ミラーに写る前記エッジのそれぞれの虚像に同時に焦点をあわせられるようにしたことを特徴とするエッジ欠陥検出方法。
【請求項３】
前記視野内ミラーの数を３個以上とし、前記視野内ミラーのうちの１個を前記ラインセンサーカメラと前記セラミック板のエッジとの間であって、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線（以下「画角中心線」ともいう）上に配置し（以下該画角中心線上に配置された視野内ミラーを「中心ミラー」ともいう）、もう１個の前記視野内ミラーを、前記セラミック板のエッジと前記画角中心線を含む平面（以下「画角中心線水平平面」ともいう）の上であって、該画角中心線の横に配置（以下このように配置された視野内ミラーを「調整ミラー」ともいう）し、前記光源に照らされた前記画角中心線上にある前記セラミック板のエッジからの反射光が、先ず前記調整ミラーに入射し、次にその反射光が前記中心ミラーに入射して、さらにその反射光が、前記画角中心線上を通って前記ラインセンサーカメラの中心に入射するように前記中心ミラーと、前記調整ミラーを配置し、
前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像（以下「中心ミラー虚像」ともいう）と前記ラインセンサーカメラとの間の距離と前記中心ミラー及び前記調整ミラー以外の前記視野内ミラー（以下「上下ミラー」ともいう）に写る前記エッジの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離とが同一となって、前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像と前記上下ミラーに写る虚像とに同時に焦点をあわせられるようにしたことを特徴とする請求項１及び２に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項４】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面（以下「画角中心線垂直平面」ともいう）の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジと略平行であって、前記画角中心線水平平面及び前記画角中心線垂直平面の両方の面とに略直交し、その位置が、前記ラインセンサーカメラと前記視野内ミラーの間に存在する平面（以下エッジ略平行平面）ともいう）の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が前記調整ミラーに入射して反射した光線が前記中心ミラーに入射して、さらに反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できることを特徴とする請求項３に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項５】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって
前記面光源を前記エッジ端面の前方に配置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙として、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が前記調整ミラーに入射して反射した光線が前記中心ミラーに入射して、さらに反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できることを特徴とする請求項３に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項６】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体を配置することを特徴とするエッジ欠陥検出方法。
【請求項７】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
ラインセンサーカメラと光源と複数の前記視野内ミラーと 前記透明体を含む装置及び／または前記セラミック板を移動させながら、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心線（以下「画角中心線」ともいう）上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体を配置することを特徴とするエッジ欠陥検出方法。
【請求項８】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジと略平行であって、前記画角中心線水平平面及び前記画角中心線垂直平面の両方の面とに略直交し、その位置が、前記ラインセンサーカメラと前記視野内ミラーの間に存在する平面の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できることを特徴とする請求項６及び７に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項９】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって
前記面光源は前記エッジ端面の前方に配置され、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できることを特徴とする請求項６及び７に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項１０】
前記面光源はLED光源であることを特徴とする請求項１乃至９に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項１１】
前記画像の処理は、画像中に、所定の大きさ以上の輝点が存在する場合には、欠陥ありと判別し、所定の大きさ以上の輝点が存在しない場合には、欠陥無し、と判別するように処理が自動化されていることを特徴とする請求項１乃至１０に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項１２】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させた後に前記ラインセンサーカメラに入射させて、前記ラインセンサーカメラにより前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する装置であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像でき、前記複数のミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数のミラーに写る前記エッジの複数の虚像に同時に焦点が合うように構成されていることを特徴とするエッジ欠陥検出装置。
【請求項１３】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させた後に前記ラインセンサーカメラに入射させて、前記ラインセンサーカメラにより前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する装置であって、
前記撮像装置を移動させる撮像装置移動手段及び／または前記セラミック板を移動させるセラミック板移動手段を有し、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像でき、前記複数のミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数のミラーに写る前記エッジの複数の虚像に同時に焦点が合うように構成されていることを特徴とするエッジ欠陥検出装置。
【請求項１４】
前記視野内ミラーの数を３個以上とし、前記視野内ミラーのうちの１個を前記ラインセンサーカメラと前記セラミック板のエッジの間であって、前記ラインセンサーカメラの画角中心線上に、配置し、もう１個を、前記画角中心線水平平面の上であって、該画角中心線の横に配置し、前記光源に照らされた前記画角中心線上にある前記セラミック板のエッジからの反射光が先ず前記調整ミラーに入射し、次にその反 射光が前記中心ミラーに入射して、さらにその反射光が、前記画角中心線上を通って前記ラインセンサーカメラの中心に入射するように前記中心ミラー及び前記調整ミラーを配置し、
前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離と前記中心ミラー及び前記調整ミラー以外の前記視野内ミラーに写る前記エッジの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離とが同一となって、前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像と前記上下ミラーに写る虚像とに同時に焦点が合うように構成されていることを特徴とする請求項１２及び１３に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項１５】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線垂直平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジ略平行平面の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する付近は、空隙となって、前記面光源に照らされて、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされて、前記調整ミラーに入射して反射した後に前記中心ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できるように構成されていることを特徴とする請求項１２乃至１４に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項１６】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線垂直平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジ端面の前方に配置され、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する付近は、空隙となって、前記面光源に照らされて、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされて、前記調整ミラーに入射して反射した後に前記中心ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できるように構成されていることを特徴とする請求項１２乃至１４に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項１７】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する装置であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体が配置・構成されていることを特徴とするエッジ欠陥検出装置。
【請求項１８】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する装置であって、
ラインセンサーカメラと光源と複数の前記視野内ミラーと 前記透明体とを含む装置及び／または前記セラミック板を移動させながら、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体が配置・構成されていることを特徴とするエッジ欠陥検出装置。
【請求項１９】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジと略平行であって、前記画角中心線水平平面及び前記画角中心線垂直平面の両方の面とに略直交し、その位置が、前記ラインセンサーカメラと前記視野内ミラーの間に存在する平面の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できるように構成されていることを特徴とする 請求項１７及び１８に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項２０】
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって
前記面光源は前記エッジ端面の前方に配置され、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できるように構成されていることを特徴とする 請求項１７及び１８に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項２１】
前記面光源はLED光源であることを特徴とする請求項１２乃至２０に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項２２】
前記画像の処理は、画像中に、所定の大きさ以上の輝点が存在する場合には、欠陥ありと判別し、所定の大きさ以上の輝点が存在しない場合には、欠陥無し、と判別するように処理が自動化されていることを特徴とする請求項１２乃至２１に 記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項２３】
前記ラインセンサーカメラの画角中心線が、セラミック板のエッジの端面の法線上にくるようにし、前記ラインセンサーカメラと、前記法線上にある前記セラミック板との間の距離を一定に保ち得る様に、前記撮像装置及び／または前記セラミック板を移動させることを特徴とする請求項１乃至１１に記載されたエッジ欠陥検出方法。
【請求項２４】
前記撮像装置を移動させる撮像装置移動手段及び／または前記セラミック板を移動させるセラミック板移動手段によって、前記ラインセンサーカメラの前記画角中心線が、セラミック板のエッジの端面の法線上にくるように、前記ライン センサーカメラ及び／または前記セラミック板の向きが制御され、前記ラインセンサーカメラと、前記法線上にある前記セラミック板との間の距離が一定に保たれるように構成されていることを特徴とする請求項１２乃至２２に記載されたエッジ欠陥検出装置。
【請求項２５】
前記ラインセンサーカメラのかわりに２次元CCDカメラを使用することを特徴とする請求項１乃至１１、及び請求項２３に記載のエッジ欠陥検出方法。
【請求項２６】
前記ラインセンサーカメラのかわりに２次元CCDカメラを配置することを特徴とする請求項１２乃至２２及び請求項２４に記載のエッジ欠陥検出装置。
【請求項２７】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記セラミック板のエッジとの間に屈折率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記透明体を通過させた後に前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体を配置することを特徴とするエッジ欠陥検出方法。
【請求項２８】
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記セラミック板のエッジとの間に屈折率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を、前記透明体を通過させた後に前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する装置であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体が配置・構成されていることを特徴とするエッジ欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジ部分が面取りされたセラミック板のエッジの欠陥、特にカケを検出する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック板、特に板ガラスのエッジの切断面は、切断後、そのままでは 鋭利であり、危険であるために、通常は、エッジの面取りを行う。しかし、面取りのための研削または研磨中に、微細なカケが発生しやすい。このようなカケは出荷前に目視または検査装置によって検査される。従来は、このような板ガラスのエッジの上面、下面、端面における欠点を検査するために、それぞれの面に対して各一台のCCDカメラを配置していたが、特許文献１に示される検査装置においては、プリズムを利用することにより、板ガラスのエッジの上面、下面及び端面を一台のCCDカメラによって、欠点を検出する装置が提案されている。この検査装置について、図を参照しつつ説明する。図１１は特許文献１に記載された検査装置の概略をしめす斜視図である。この装置においては板ガラス１１０１のエッジの上面１１０２、下面１１０６及び端面１１０５における欠陥を一台のCCDカメラ１１０８によって検出するために、板ガラスのエッジの上面１１０２については、プリズム１１０３を利用して、板ガラスのエッジの下面１１０６については、プリズム１１０４を利用して、さらに板ガラスのエッジの端面１１０５については、プリズムを利用することなく、そのまま、直接、CCDカメラ１００８によって撮像することができる。
【特許文献１】特開２００２−６２２６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５３８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示される検査装置のようにプリズムを板ガラスの上下に配置すると、板ガラスの下に搬送用のローラー等を設置することが困難であり、ラインセンサーカメラで板ガラスを移動しながら撮像することは難しい。また、一台のラインセンサーカメラで板ガラスのエッジの上面、下面、端面における欠点を検査するためには、適切な照明装置を設置する必要があるが、特許文献１においては、かかる適切な照明装置については言及されておらず、特許文献１に示される検査装置では、板ガラスのエッジの研磨時に発生し易い微細なカケのような欠陥を検出できない。さらに、微細なカケを効果的に発見するためには、適切な照明装置を使用して、カケの部分をラインセンサーカメラで撮像する場合にカケの部分をできる限り大きく光らせて撮像することが必要である。
【０００４】
そこで、板ガラス及び／またはラインセンサーカメラを移動させながら検査することが可能であって、板ガラスのエッジを適切な光源によって効果的に照らし、エッジの複数の面を同時に１台のラインセンサーカメラで効果的に撮像し、微細なカケをも  効果的に発見し得る検査方法と検査装置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】
【０００５】
上記課題を達成するために、セラミック板、特に板ガラスのエッジを研磨する際に発生し易いカケを発見するのに効果的な照明を考察したところ、カケの部分は、正しく研磨されている場合には、すりガラス状態であり光源によって照らしても光らないのに対して、カケが発生してしまった部分は、平坦で、光を反射し易く、このようなカケを光源によって照らすと大きく反射して光ることを確認できた。そして、このカケが光っている画像をCCDカメラによって撮影できれば、画像処理によって、自動的に、カケを検出できることを見出した。
【０００６】
また、搬送状態の板ガラスのエッジを複数の角度から同時に撮像するためには通常のCCDカメラではなくラインセンサーカメラが適していることにも着目した。
【０００７】
以上の知見に基づいて以下の発明を完成した。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数のミラー（以下「視野内ミラー」ともいう）を配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数の視野内ミラーに写るそれぞれの前記エッジの虚像に同時に焦点をあわせられるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
ラインセンサーカメラと光源と複数の前記視野内ミラーとを含む装置（以下「撮像装置」ともいう）及び／または前記セラミック板を移動させながら、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数の視野内ミラーに写る前記エッジのそれぞれの虚像に同時に焦点をあわせられるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１及び２に 記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記視野内ミラーの数を３個以上とし、前記視野内ミラーのうちの１個を前記ラインセンサーカメラと前記セラミック板のエッジとの間であって、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線（以下「画角中心線」ともいう）上に配置し（以下該画角中心線上に配置された視野内ミラーを「中心ミラー」ともいう）、もう１個の前記視野内ミラーを、前記セラミック板のエッジと前記画角中心線を含む平面（以下「画角中心線水平平面」ともいう）の上であって、該画角中心線の横に配置（以下このように配置された視野内ミラーを「調整ミラー」ともいう）し、前記光源に照らされた前記画角中心線上にある前記セラミック板のエッジからの反射光が、先ず前記調整ミラーに入射し、次にその反射光が前記中心ミラーに入射して、さらにその反射光が、前記画角中心線上を通って前記ラインセンサーカメラの中心に入射するように前記中心ミラーと、前記調整ミラーを配置し、
前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像（以下「中心ミラー虚像」ともいう）と前記ラインセンサーカメラとの間の距離と前記中心ミラー及び前記調整ミラー以外の前記視野内ミラー（以下「上下ミラー」ともいう）に写る前記エッジの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離とが同一となって、前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像と前記上下ミラーに写る虚像とに同時に焦点をあわせられるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面（以下「画角中心線垂直平面」ともいう）の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジと略平行であって、前記画角中心線水平平面及び前記画角中心線垂直平面の両方の面とに略直交し、その位置が、前記ラインセンサーカメラと前記視野内ミラーの間に存在する平面（以下エッジ略平行平面）ともいう）の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が前記調整ミラーに入射して反射した光線が前記中心ミラーに入射して、さらに反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって
前記面光源を前記エッジ端面の前方に配置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙として、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が前記調整ミラーに入射して反射した光線が前記中心ミラーに入射して、さらに反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出するエッジ欠陥検出方法であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体を配置することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出するエッジ欠陥検出方法であって、
ラインセンサーカメラと光源と複数の前記視野内ミラーと 前記透明体を含む装置及び／または前記セラミック板を移動させながら、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心線（以下「画角中心線」ともいう）上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体を配置することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６及び７に 記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジと略平行であって、前記画角中心線水平平面及び前記画角中心線垂直平面の両方の面とに略直交し、その位置が、前記ラインセンサーカメラと前記視野内ミラーの間に存在する平面の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６及び７に 記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって
前記面光源は前記エッジ端面の前方に配置され、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９に 記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記面光源はLED光源であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０に記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記画像の処理は、画像中に、所定の大きさ以上の輝点が存在する場合には、欠陥ありと判別し、所定の大きさ以上の輝点が存在しない場合には、欠陥無し、と判別するように処理が自動化されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２に記載の発明は、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させた後に前記ラインセンサーカメラに入射させて、前記ラインセンサーカメラにより前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出するエッジ欠陥検出装置であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像でき、前記複数のミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数のミラーに写る前記エッジの複数の虚像に同時に焦点が合うように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３に記載の発明は、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させた後に前記ラインセンサーカメラに入射させて、前記ラインセンサーカメラにより前記セラミック板のエッジを撮像し、該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出するエッジ欠陥検出装置であって、
前記撮像装置を移動させる撮像装置移動手段及び／または前記セラミック板を移動させるセラミック板移動手段を有し、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像でき、前記複数のミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離が同一となるように前記視野内ミラーを配置して、前記複数のミラーに写る前記エッジの複数の虚像に同時に焦点が合うように構成されていることを特徴とす
【００２１】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１２及び１３に記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記視野内ミラーの数を３個以上とし、前記視野内ミラーのうちの１個を前記ラインセンサーカメラと前記セラミック板のエッジの間であって、前記ラインセンサーカメラの画角中心線上に、配置し、もう１個を、前記画角中心線水平平面の上であって、該画角中心線の横に配置し、前記光源に照らされた前記画角中心線上にある前記セラミック板のエッジからの反射光が先ず前記調整ミラーに入射し、次にその反 射光が前記中心ミラーに入射して、さらにその反射光が、前記画角中心線上を通って前記ラインセンサーカメラの中心に入射するように前記中心ミラー及び前記調整ミラーを配置し、
前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離と前記中心ミラー及び前記調整ミラー以外の前記視野内ミラーに写る前記エッジの虚像と前記ラインセンサーカメラとの間の距離とが同一となって、前記中心ミラーに写る前記エッジの虚像と前記上下ミラーに写る虚像とに同時に焦点が合うように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１５に記載の発明は、１２乃至１４記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線垂直平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジ略平行平面の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する付近は、空隙となって、前記面光源に照らされて、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされて、前記調整ミラーに入射して反射した後に前記中心ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できるように構成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１６に記載の発明は、１２乃至１４記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線垂直平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジ端面の前方に配置され、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する付近は、空隙となって、前記面光源に照らされて、前記上下ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記面光源に照らされて、前記調整ミラーに入射して反射した後に前記中心ミラーに入射して反射した光線が、該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラー及び前記中心ミラーに写った前記エッジを撮像できるように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１７に記載の発明は、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出するエッジ欠陥検出装置であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体が配置・構成されていることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１８に記載の発明は、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記ラインセンサーカメラとの間に屈折 率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記透明体を通過させた後に、前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出するエッジ欠陥検出装置であって、
ラインセンサーカメラと光源と複数の前記視野内ミラーと 前記透明体とを含む装置及び／または前記セラミック板を移動させながら、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体が配置・構成されていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１７及び１８に記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって、
前記面光源は前記エッジと略平行であって、前記画角中心線水平平面及び前記画角中心線垂直平面の両方の面とに略直交し、その位置が、前記ラインセンサーカメラと前記視野内ミラーの間に存在する平面の上に位置し、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できるように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１７及び１８に記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記上下ミラーは該上下ミラーの中心が、前記画角中心線を含み、前記中心水平平面と略直交する平面の上に位置するように配置され、
前記光源は、面光源であって
前記面光源は前記エッジ端面の前方に配置され、
前記面光源のうち、前記画角中心線垂直平面と交差する部分は、空隙となって、前記面光源に照らされた前記エッジからの反射光が、前記上下ミラーに入射して反射した光線が前記透明体を通過した後に該空隙を通過して、前記ラインセンサーカメラに到達し、前記ラインセンサーカメラによって、前記上下ミラーに写った前記エッジを撮像でき、前記画角中心線上の前記セラミック板のエッジについては直接的に撮像できるように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項２１に記載の発明は、請求項１２乃至２０に記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記面光源はLED光源であることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項２２に記載の発明は、請求項１２乃至２１に記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記画像の処理は、画像中に、所定の大きさ以上の輝点が存在する場合には、欠陥ありと判別し、所定の大きさ以上の輝点が存在しない場合には、欠陥無し、と判別するように処理が自動化されていることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項２３に記載の発明は、請求項１乃至１１に記載されたエッジ欠陥検出方法に係り、
前記ラインセンサーカメラの画角中心線が、セラミック板のエッジの端面の法線上にくるようにし、前記ラインセンサーカメラと、前記法線上にある前記セラミック板との間の距離を一定に保ち得る様に、前記撮像装置及び／または前記セラミック板を移動させることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項２４に記載の発明は、請求項１２乃至２２に記載されたエッジ欠陥検出装置に係り、
前記撮像装置を移動させる撮像装置移動手段及び／または前記セラミック板を移動させるセラミック板移動手段によって、前記ラインセンサーカメラの前記画角中心線が、セラミック板のエッジの端面の法線上にくるように、前記ライン センサーカメラ及び／または前記セラミック板の向きが制御され、前記ラインセンサーカメラと、前記法線上にある前記セラミック板との間の距離が一定に保たれるように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項２５に記載の発明は、請求項１乃至１１、及び請求項２３に記載のエッジ欠陥検出方法に係り、
前記ラインセンサーカメラのかわりに２次元CCDカメラを使用することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項２６に記載の発明は、請求項１２乃至２２及び請求項２４に記載のエッジ欠陥検出装置に係り、
前記ラインセンサーカメラのかわりに２次元CCDカメラを配置することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２７に記載の発明は、エッジ欠陥検出方 法であって、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記セラミック板のエッジとの間に屈折率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を前記透明体を通過させた後に前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する方法であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体を配置することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２８に記載の発明は、エッジ欠陥検出装置であって、
セラミック板のエッジの端面の法線方向にラインセンサーカメラと光源を配置するとともに、前記ラインセンサーカメラの視野内に複数の前記視野内ミラーを配置し、さらに前記視野内ミラーと前記セラミック板のエッジとの間に屈折率の高い透明体を配置し、
前記光源で前記セラミック板のエッジを照らし、その反射光を、前記透明体を通過させた後に前記視野内ミラーで反射させて、その反射光を前記ラインセンサーカメラに入射させ、前記ラインセンサーカメラによって前記セラミック板のエッジを撮像し、前記ラインセンサーカメラの画角の中心線上には前記視野内ミラーは配置しないで前記セラミック板のエッジからの反射光によって直接撮像し、
該撮像した画像を処理して、セラミック板のエッジを研磨する際に発生するエッジ欠陥を検出する装置であって、
前記セラミック板のエッジを複数の角度から前記ラインセンサーカメラによって同時に撮像できるように、前記複数の視野内ミラーに写る前記セラミック板のエッジのそれぞれの虚像および前記ラインセンサーカメラの画角の中心 線上については実像に同時に焦点をあわせられるように前記視野内ミラー及び前記透明体が配置・構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
請求項１に記載の発明によれば、１個のラインセンサーカメラによって、セラミック板のエッジを研磨する際に発生し易いカケ等の 欠陥を同時に複数の角度から撮像できる。以下,
図１を参照しつつ説明する。図１は、前記エッジ欠陥検出装置によって板ガラスを検査している様子を横方向から見た、前記実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。
【００３７】
セラミック板のエッジの上面１３１と該上面１３１と約４５度の角度をもって交わっている面取り面１３２との角に存在するカケ１０９については該カケ１０９からの反射光が視野内ミラー１０２に反射してラインセンサーカメラ１０４に入射することにより、ラインセンサーカメラ１０４はカケ１０９を撮像することができる。また、同様に、セラミック板の前記面１３２と端面１３３との角に存在するカケ１１０については、該カケ１１０からの反射光が視野内ミラー１０３に反射してラインセンサーカメラ１０４に入射することにより、ラインセンサーカメラ１０４はカケ１１０を撮像することができる。
他のカケ１１３およびカケ１１２についても同様に、カケ１１３およびカケ１１２をラインセンサーカメラ１０４によって撮像することができる。
【００３８】
よって、セラミック板のエッジの種々の面に存在するカケ等の欠陥を、１台のカメラによって、同時に、撮像することができ、検査装置のコストの削減を図ることができる。また、撮像された画像は、１台のカメラが撮像した画像に集約されるために  画像処理も容易になるという効果も得られる。
【００３９】
次に、請求項２に記載の発明によれば、 請求項１に記載の効果に加えて、セラミック板及び／又は撮像装置を移動させることにより、カケ等の欠陥を、ラインセンサーカメラによってでも、セラミック板のエッジの２次元画像として撮像することができるという効果がえられる。
【００４０】
次に、請求項３に記載の発明の効果を図３を参照しつつ説明する。図３は、前記実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置で板ガラスを検査している様子を上から見た、前記実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、セラミック板のエッジの端面１１１に存在するカケ１１１についても、カケ１１１からの反射光は、先ず、調整ミラー１２１に入射し、次にその反射光が中心ミラー１２０に入射して、更にその反射光がラインセンサーカメラ１０４に入射することによって、ラインセンサーカメラ１０４によってカケ１１１を撮像することができる。
【００４１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明による効果に加えて、面光源によって、セラミック板のエッジを、連続的に変化する角度から照らすことが可能となり、種々の方向を向いて存在するカケを効果的に照らして、大きく光らせた状態で、ラインセンサーカメラによって撮像でき、より小さなカケを発見できるという効果が得られる。
【００４２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、面光源の形状と配置の選択をより柔軟にすることができる。
【００４３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明による効果と同様な効果を前記中心ミラー、調整ミラーを使用することなく得ることができる。
【００４４】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明による効果に加えて、セラミック板及び／又は撮像装置を移動させることにより、カケ等の欠陥を、ラインセンサーカメラによってでも、セラミック板のエッジの２次元画像として撮像することができるという効果が得られる。
【００４５】
請求項８に記載の発明によれば、請求項６及び７に記載の発明による効果に加えて、面光源によって、セラミック板のエッジを、連続的に変化する角度から照らすことが可能となり、種々の方向を向いて存在するカケを効果的に照らして、大きく光らせた状態で、ラインセンサーカメラによって撮像でき、より小さなカケを発見できるという効果が得られる。
【００４６】
請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の発明による効果と同様の効果をにくわえて、面光源の形状と配置に関する柔軟性を得られる。
【００４７】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１乃至９に記載の発明による効果に加えて、LED光源の特徴である省電力と長寿命という効果を得られる。
【００４８】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至１０に記載の発明による効果に加えて、
ラインセンサーカメラによって撮像されたセラミック板のエッジの画像から自動的に欠陥の有無を判断することができ検査コストの低減を図ることが可能となる。
【００４９】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５０】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５１】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５２】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５３】
請求項１６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５４】
請求項１７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
請求項１８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５５】
請求項１９に記載の発明によれば、請求項８に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５６】
請求項２０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５７】
請求項２１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５８】
請求項２２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明による効果と同様の効果を得られる。
【００５９】
請求項２３に記載の発明によれば、請求項１乃至１１に記載の発明による効果に加えて、
ラインセンサーカメラの画角の中心線をセラミック板の撮像しようとする端面の法線と一致させ、かつ、ラインセンサーカメラとセラミック板との間の距離を一定に保つことができ、ラインセンサーカメラによって、撮像しようとするセラミック板のエッジに焦点を合わせやすいという効果が得られる。
【００６０】
請求項２４に記載の発明によれば、請求項１１乃至２２に記載の発明による効果に加えて、
ラインセンサーカメラの画角の中心線をセラミック板の撮像しようとする端面の法線と一致させ、かつ、ラインセンサーカメラとセラミック板との間の距離を一定に保つことができ、ラインセンサーカメラによって、撮像しようとするセラミック板のエッジに焦点を合わせやすいという効果が得られる。
【００６１】
請求項２５に記載の発明によれば、ラインセンサーカメラの代わりに２次元CCDカメラを使用しても請求項１乃至１１、及び請求項２３に記載の効果と同様な効果を得られる。
【００６２】
請求項２６に記載の発明によれば、ラインセンサーカメラの代わりに２次元CCDカメラを使用しても請求項１２乃至２２、及び請求項２４に記載の効果と同様な効果を得られる。
【００６３】
請求項２７に記載の発明によれば、透明体の位置を視野内ミラーとラインセンサーカメラとの間ではなく視野内ミラーとセラミック板のエッジとの間に設置した場合であっても請求項６に記載の効果と同様な効果を得られる。
【００６４】
請求項２８に記載の発明によれば、透明体の位置を視野内ミラーとラインセンサーカメラとの間ではなく視野内ミラーとセラミック板のエッジとの間に設置した場合であっても請求項１７に記載の効果と同様な効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。
【００６６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るエッジ欠陥検出方法及びエッジ欠陥検出装置について説明する。本発明の実施の形態１は、セラミック板の例としてガラス板を対象とするエッジ欠陥検出方法及びエッジ欠陥検出装置に係るものである。図１は、前記エッジ欠陥検出装置によって板ガラスを検査している様子を横方向から見た、前記実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。図１において、１３０は板ガラスであり、１３１は板ガラスのエッジの上面であり、１３２及び１３４は板ガラスの面取り面であり、１３５は板ガラスのエッジの下面である。また、１０２、１０３、１０６及び１０７は視野内ミラーであり、１２０は中心ミラーであり、１２１は調整ミラーであり、１０５は面光源であり、１０４はラインセンサーカメラである。また、１０９、１１０、１１１、１１２及び１１３はカケである。
【００６７】
以下、カケ１０９乃至１１３をラインセンサーカメラによって撮像する方法を説明する。
カケ１０９については、面光源１０５によって照らされたカケ１０９からの反射光は視野内ミラー１０２に入射して、その反射光がラインセンサーカメラに入射するように視野内ミラー１０２の位置と角度を調整する。また、カケ１１０についても、面光源１０５によって照らされたカケ１１０からの反射光は視野内ミラー１０３に入射して、その反射光がラインセンサーカメラに入射するように視野内ミラー１０３の位置と角度を調整する。
【００６８】
カケ１１２及びカケ１１３についても同様に視野内ミラー１０７及び１０６の角度と位置を調整する。次に、ラインセンサーカメラによって、同時にカケ１０９、１１０、１１２及び１１３にピントを合わせる方法について図２を参照しつつ説明する。図２は図１のうち面光源１０５を省略した説明図である。カケ１０９とカケ１１０に対して同時にピンとを合わせるためには、視野内ミラー１０２に写るカケ１０９の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離と、視野内ミラー１０３に写るカケ１１０の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離とが等しくなるように視野内ミラー１０２と１０３を配置する。具体的には、カケ１０９と視野内ミラー１０２との間の距離ａと視野内ミラー１０２とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｂとを加えた距離（ａ+ｂ）が、カケ１１０と視野内ミラー１０３との間の距離ｃと視野内ミラー１０３とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｄとを加えた距離（ｃ+ｄ）と等しくなるようにする。次に、視野内ミラー１０３に写るカケ１１０の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離と、視野内ミラー１０６に写るカケ１１２の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離とが等しくなるように視野内ミラー１０６を配置する。具体的には、カケ１１０と視野内ミラー１０３との間の距離ｃと視野内ミラー１０３とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｄとを加えた距離（ｃ+ｄ）が、カケ１１２と視野内ミラー１０６との間の距離ｅと視野内ミラー１０６とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｆとを加えた距離（ｅ+ｆ）とが等しくなるようにする。同様に視野内ミラー１０６に写るカケ１１２の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離と、視野内ミラー１０７に写るカケ１１３の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離とが等しくなるように視野内ミラー１０７を配置する。具体的には、カケ１１２と視野内ミラー１０６との間の距離ｅと視野内ミラー１０６とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｆとを加えた距離（ｅ+ｆ）が、カケ１１３と視野内ミラー１０７との間の距離ｇと視野内ミラー１０７とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｈとを加えた距離（ｇ+ｈ）とが等しくなるようにする。この結果、視野内ミラー１０２、１０３、１０６及び１０７に写るカケ１０９、１１０、１１２及び１１３のそれぞれの虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離が等しくなり、ラインセンサーカメラ１０４によって、カケ１０９、カケ１１０、カケ１１２及びカケ１１３に対して、同時にピントを合わせた状態でこれらのカケを同時に撮像することができる。
【００６９】
次に、カケ１１１を撮像する方法について説明する。カケ１１１は、板ガラスの端面１３３に存在し、ラインセンサーカメラ１０４の画角中心線上に存在する点で、該画角中心線上から少し外れているカケ１１０、１０９、１１２、１１３とは異なる。カケ１１１を、ミラーを使用することなく、直接にライン センサーカメラ１０４で撮像すると、カケ１１１とラインセンサーカメラ１０４との間の距離が、他の画角中心線から外れているカケを視野内ミラーを使用して撮像する 場合の、視野内ミラーに写るカケの虚像と、ラインセンサーカメラ１０４との間の距離より短くなってしまって、これらの像に同時にピントを合わせることができず、同時に撮像することができない。そこで、カケ１１１についても、中心ミラー１２０及び調整ミラー１２１を使用することにより、これらのすべてのカケに同時にピントを合わせることを可能としている。
以下、画角中心線上のカケ１１１を撮像する方法について説明する。図３は、前記実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置で板ガラスを検査している様子を上から見た、前記実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。図３において、１３０は板ガラスであり、１０９及び１１１はカケであり、１２０は中心ミラーであり、１２１は調整ミラーであり、１０５は面光源であり、そして１０４はラインセンサーカメラである。面光源１０５によって照らされたカケ１１１からの反射光は先ず、調整ミラー１２１に入射して、その反射光が中心ミラー１２０に入射し、さらにその反射光がラインセンサーカメラ１０４に入射するように中心ミラー及び調整ミラーの位置と角度を調整する。このように配置することにより、ラインセンサーカメラによってカケ１１１を撮像することが可能となる。
【００７０】
次に、ラインセンサーカメラ１０４によって、カケ１０９とカケ１１１に同時にピントを合わせる方法について説明する。ラインセンサーカメラ１０４によって、カケ１０９とカケ１１１に同時にピントを合わせるためには、図２に示されている視野内ミラー１０２に写るカケ１０９の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離と、図３に示される中心ミラー１２０に写るカケ１１１の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離とが等しい必要がある。具体 的に，図４を参照しつつ説明する。図４は図３から面光源１０５を省略した図である。中心ミラー１２０に写るカケ１１１の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離はカケ１１１と調整ミラー１２１との間の距離ｐと、調整ミラー１２１と中心ミラー１２０との間の距離ｑと中心ミラー１２０とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｒを合計した距離（ｐ＋ｑ＋ｒ）である。一方、図２の視野内ミラー１０２に写るカケ１１１の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離はカケ１０９と視野内ミラー１０２との間の距離ａと視野内ミラー１０２とラインセンサーカメラ１０４との間の距離ｂとを足した距離（ａ＋ｂ）である。よって、ラインセンサーカメラ１０４によって、カケ１１１とカケ１０９に同時にピントを合わせるためには距離（ｐ＋ｑ＋ｒ）と距離（ａ＋ｂ）とが等しくなるように、調整ミラー１２１と中心ミラー１２０を配置すればよい。また、図２に示されている視野内ミラー１０２に写るカケ１０９の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離と、図３に示される中心ミラー１２０に写るカケ１０９の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離とを等しくし、図２に示されている視野内ミラー１０２に写るカケ１０９の虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離は他の視野内ミラー１０３、１０６、１０７に写るそれぞれの虚像とラインセンサーカメラ１０４との間の距離に等しくなるように視野内ミラー１０３、１０６、１０７を配置することにより、ラインセンサーカメラ１０４によって、同時に、カケ１０９、１１０、１１１、１１２及び１１３にピントを合わせることが可能となる。
【００７１】
次に、面光源１０５について説明する。以上の説明において、ラインセンサーカメラ１０４によって、板ガラス１３０のエッジの複数のカケに対して同時にピントを合わせて撮像する方法について説明したが、これを可能とする前提として、それぞれのカケが光源によって適切な方向から照らされて、その反射光がラインセンサーカメラ１０４に入射することが必要である。また、ラインセンサーカメラ１０４によって、カケを二次元画像として撮像するためには、被写体である板ガラス１３０及び／またはラインセンサーカメラ１０４を一定速度で移動させる必要がある。この場合には、移動に従って、カケを撮像するために照らすべき照明の方向が変化する。光源はこの照らすべき照明の方向が変化するという要求をも満たす必要がある。以下、図を参照しながら説明する。説明を単純にするために、ミラーを使用せずに撮像する場合について説明するが、ミラーを使用する場合も原理的には同様である。
【００７２】
図５は、板ガラスを水平方向に搬送しながら、面光源によって照らされた板ガラスのエッジをラインセンサーカメラによって撮像している様子を上から見た説明図である。図５において、１３０は板ガラスであり、１５４はカケであり、１０５は面光源であり、１０４はラインセンサーカメラであり、１５５は面光源１０５に含まれる光源の一部（以下このような面光源の一部を「部分光源」ともいう）である。また、１５８は板ガラス１３０が搬送される方向を示す矢印であり、１５６はカケ１５４のうちのラインセンサーカメラの画角中心線上付近のカケ部分である（以下「カケ部分１５６」ともいう）。また１６０は面光源を含む面と前記中心線垂直平 面とが交差する部分であって、光源が存在しない空隙（以下「空隙１６０」ともいう）であり、１５３は部分光源１５５からカケ部分１５６に入射する光線であり、１６１は光線１５３の進行方向を示す矢印であり、１５１は光線１５３がカケ部分１５６に反射した後に、ラインセンサーカメラ１０４の画角の中心線に沿って、空隙１６０を通過してラインセンサーカメラ１０４に入射する光線である。また、１５２は光線１５３が反射したカケ部分１５６の面に対する法線である。また、５Aは法線１５２と光線１５１のなす角度であり、５Bは光線１５３と法線１５２とがなす 角度である。
【００７３】
カケ部分１５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するためには、部分光源１５５から出た光線１５３がカケ１５６に反射して、その反射光である光線１５１が空隙１６０を通過して、ラインセンサーカメラ１０４に入射することが必要である。図５のカケ部分１５６を効果的に照らすために必要な光源である部分光源の位置は、ラインセンサーカメラ１０４の画角中心線上に位置するカケの反射面の角度に依存し、図５の場合には法線１５２と角度５Aと５Bによって定まり、部分光源１５５から出る光線が有効なものとなる。ここで、角度５Aと５Bとは、等しい。
【００７４】
次に、板ガラス１３０が矢印方向１５８の方向に移動する 場合について説明する。板ガラス１３０が矢印１５８の方向に移動すると、カケ１５４のうち、画角中心線上と交わる部分のカケの面（以下「中心線上カケ面」ともいう）の方向は変化するために、この中心線上カケ面を撮像するために該中心線上カケ面を照らす光源の位置は変化する。
【００７５】
図６は図５の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向に移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。図６において、６５６は画角中心線上のカケ部分である。６５５はカケ部分６５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために最適な光線を放射することのできる部分光源であり、６５３は部分光源６５５から出て、カケ部分６５６に入射する光線であり、６５１は光線６５３がカケ部分６５６に反射して、ラインセンサーカメラに入射する光線であり、６５２は光線６５３が反射するカケ部分６５６の反射面である中心線上カケ面に対する法線である。６Aは法線６５２と光線６５１のなす角度であり、６Bは法線６５２と光線６５３のなす角度であり、６Aと６Bは等しい。
【００７６】
板ガラス１３０が移動したために、中心線上カケ面が画角中心線となす角度が図５の場合とは変化している。その結果として、法線６５２の方向は図５における法線１５２の方向から変化している。このためにカケ部分６５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために、カケ部分６５６を有効に照らす最適な光線の方向も図５の光線１５３から図６の光線６５３へと変化する。この変化の結果、有効な部分光源の位置も変化して、有効な部分光源が図５の１５５から図６の光源６５５へと変化する。
【００７７】
次に、板ガラス１３０が、さらに、矢印１５８の方向に移動した場合について説明する。
図７は図６の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向にさらに移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。図７において、７５６は画角中心線上のカケ部分である。７５５はカケ部分７５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために最適な光線を放射することのできる部分光源であり、７５３は部分光源７５５から出て、カケ部分７５６に入射する光線であり、７５１は光線７５３がカケ部分７５６に反射して、ラインセンサーカメラに入射する光線であり、７５２は光線７５３が反射するカケ部分７５６の反射面である中心線上カケ面に対する法線である。７Aは法線７５２と光線７５１のなす角度であり、７Bは法線７５２と光線７５３のなす角度であり、７Aと７Bとは等しい。
【００７８】
図６についての説明と同様に、板ガラス１３０が 移動したために、中心線上カケ面が画角中心線となす角度が変化する。その結果として、法線７５２の方向は図６における法線６５２の方向から変化する。この結果としてカケ部分７５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために、カケ部分７５６を有効に照らすのに必要な光線の方向が図６の光線６５３から図７の光線７５３へと変化する。この変化の結果、有効な部分光源の位置も変化して、有効な部分光源が図６の６５５から図７の光源７５５へと変化する。
【００７９】
次に、板ガラス１３０が、さらに、矢印１５８の方向に移動した場合について説明する。
図８は図７の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向にさらに移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。図８において、８５６は画角中心線上のカケ部分である。８５５はカケ部分８５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために最適な光線を放射することのできる部分光源であり、８５３は部分光源８５５から出て、カケ部分８５６に入射する光線であり、８５１は光線８５３がカケ部分８５６に反射して、ラインセンサーカメラに入射する光線であり、８５２は光線８５３が反射するカケ部分８５６の反射面である中心線上カケ面に対する法線である。８Aは法線８５２と光線８５１のなす角度であり、８Bは法線８５２と光線８５３のなす角度であり、８Aと８Bとは等しい。
【００８０】
図７についての説明と同様に、板ガラス１３０が 移動したために、中心線上カケ面が画角中心線となす角度が変化する。その結果として、法線８５２の方向は図７における法線７５２の方向から変化する。この結果としてカケ部分８５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために、カケ部分８５６を有効に照らすのに必要な光線の方向が図７の光線７５３から図８の光線８５３へと変化する。この変化の結果、有効な部分光源の位置も変化して、有効な部分光源が図７の７５５から図８の光源８５５へと変化する。特に図７の場合から図８の場合への変化の特徴としては、中心線上カケ面が下向きから上向きに変化することにより、該中心線上カケ面に対する法線が画角中心線の下側から上側に変化し、その結果として、カケ部分８５６を照らすのに最適な部分光源８５５に位置が画角中心線の下側から上側に移動することである。
【００８１】
図９は図８の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向にさらに移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。図９において、９５６は画角中心線上のカケ部分である。９５５はカケ部分９５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために最適な光線を放射することのできる部分光源であり、９５３は部分光源９５５から出て、カケ部分９５６に入射する光線であり、９５１は光線９５３がカケ部分９５６に反射して、ラインセンサーカメラに入射する光線であり、９５２は光線９５３が反射するカケ部分９５６の反射面である中心線上カケ面に対する法線である。９Aは法線９５２と光線９５１のなす角度であり、９Bは法線９５２と光線９５３のなす角度であり、９Aと９Bとは等しい。
【００８２】
図８についての説明と同様に、板ガラス１３０が 移動したために、中心線上カケ面が画角中心線となす角度が変化する。その結果として、法線９５２の方向は図８における法線８５２の方向から変化する。この結果としてカケ部分９５６をラインセンサーカメラ１０４によって撮像するために、カケ部分９５６を有効に照らすのに必要な光線の方向が図８の光線８５３から図９の光線９５３へと変化する。この変化の結果、有効な部分光源の位置も変化して、有効な部分光源が図８の８５５から図９の光源９５５へと変化する。
【００８３】
以上、図５乃至９において説明したように、以下ガラス１３０を搬送しながらラインセンサーカメラ１０４によって、板ガラスのエッジに存在するカケを撮像するためには、一定の方向から板ガラスのエッジを照らすのでは足りず、撮像しようとするカケ部分に対する照明光線と、画角中心線とのなす角度が連続的に変化し、かつ、光源が画角中心線を囲む両側に存在する必要がある。この観点から、本実施の形態１にかかるエッジ欠陥 検出装置においては、光源として面光源を採用して、かかる要求を満たしている。
【００８４】
次に、本実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置によって、撮像された画像について説明する。
【００８５】
図１０はラインセンサーカメラ１０４によって、搬送中のガラス１３０のエッジを 撮像することによって得られた画像である。図１０において、１００１は視野内ミラー１０６に写る搬送中のガラス１３０のエッジの画像である。１００６は、視野内ミラー１０６を通して撮像されたカケ１１２の画像（以下「カケ画像」ともいう）である。１００２は視野内ミラー１０７に写る搬送中のガラス１３０のエッジの画像（以下「エッジ画像」ともいう）であり、１００７は、視野内ミラー１０７を通して撮像されたカケ１１３の画像である。１００３は中心ミラー１２０に写る搬送中のガラス１３０のエッジの画像であり、１００８は、調整ミラー１２１及び中心ミラー１２０を通して撮像されたカケ１１１の画像である。１００４は視野内ミラー１０２に写る搬送中のガラス１３０のエッジの画像であり、１００９は、視野内ミラー１０２を通して撮像されたカケ１０９の画像である。１００５は視野内ミラー１０３に写る搬送中のガラス１３０のエッジの画像であり、１０１０は、視野内ミラー１０３を通して撮像されたカケ１１０の画像である。
【００８６】
次に、図１０の画像から欠陥を検出する方法について、概説する。図１０の１００１エッジ画像のうちカケ画像１００６以外の部分の輝度は、カケ画像１００６の輝度に比較して輝度が低い。よって、エッジ画像１００１内の画素の輝度を電算機にて、スキャンしてゆき、ある領域の輝度が、所定の閾値より高ければ、その部分に欠陥があり、所定の閾値以下であれば、欠陥はないと判断することにより、欠陥の有無を判断する。なお、このような画像処理については文献２に記載されており、詳細な説明は省略する。
【００８７】
次に、前記撮像装置と板ガラスとの相対的な位置 関係を変化させる方法について説明する。ラインセンサーカメラは１次元的に配列されたCCD素子を有するものであるから、板ガラスのエッジの二次元的な画像を撮像するためには、前記撮像と板ガラスとの相対的な位置関係を変化させながら撮像する必要がある。このためには、第１番目の方法として、板ガラスを固定して、撮像装置を移動させる 方法と、第２番目の方法として、撮像装置を固定して、板ガラスを移動させる方法と、第３番目の方法として、撮像装置と板ガラスの両方を移動させる方法とがある。これら３つの方法とも、板ガラスを支持する支持台及び／または撮像装置を支持する支持台を３軸のNC制御によって、XY方向への移動と回転によって好適な移動を実現できる。ただし、NC制御を使用する方法は移動させる方法の 例示であって、他の方法でもよい。
【００８８】
以下、図を参照しながら説明する。
【００８９】
図１２は、板ガラスと撮像装置の構成部分であるライン センサーカメラとの位置関係と、移動する方法とを説明するために、板ガラスとラインセンサーカメラを上から見た説明図である。板ガラスの支持台とラインセンサーカメラを含む撮像装置の支持台とは図示されていないが、板ガラスはポイント１２２０の位置（Ｘ１，Ｙ１）で支持台に固定され、ラインセンサーカメラはポイント１２２１の位置（Ｘ２，Ｙ２）で支持台に固定されている。また、板ガラスの支持台はXYテーブルによってXY方向に移動し、またポイント１２２０を中心軸として回転する。同様にラインセンサーカメラの支持台はXYテーブルによってXY方向に移動して、ポイント１２２１を中心軸として回転する。この結果、板ガラスとラインセンサーカメラとの相対的な位置を自由に制御することができる。
【００９０】
次に、板ガラスのエッジのカケを検出するための好適な板ガラスとラインセンサーカメラの相対的な位置関係の要件について説明する。
【００９１】
板ガラスとラインセンサーカメラの位置は、ラ インセンサーカメラの画角の中心線１２０７が、検査対象である板ガラスの端面の法線と一致するように制御する。ここで、図１２において、１２０６は検査対象である端面の接線であり、１２０７はラインセンサーカメラの画角の中心線であるとともに検査対象である端面の法線でもあり、両線１２０７と１２０６とは略直交している。さらに、撮像対象である板ガラスの端面とラインセンサーカメラとの距離１２ａを一定に保つように制御する。ここで、撮像対象である板ガラスの端面とラインセンサーカメラとの距離の定義において、ラインセンサーカメラの位置をポイント１２２１としている。ただし、これはラインセンサーカメラ内の他の位置でもよい。
【００９２】
第１番目の方法においては、板ガラスは固定しておいて、撮像装置の支持台をXY方向に移動させ、撮像装置の支持台をポイント１２２１を中心軸として回転させる。第２番目の方法においては、撮像装置を固定して、板ガラスの支持台をXY方向に移動し、板ガラスの支持台をポイント１２２０を中心軸として回転させる。第３番目の方法においては、撮像装置の支持台をXY方向に移動させ、撮像装置の支持台をポイント１２２１を中心軸として回転さて、同時に、板ガラスの支持台をXY方向に移動し、板ガラスの支持台をポイント１２２０を中心軸として回転させる。これら３つの方法によって、板ガラスとライン センサーカメラの相対的な位置関係を、撮像対象である板ガラスの端面とラインセンサーカメラの距離を一定に保ちつつ、さらに該板ガラスの端面の法線とラインセンサーカメラの画角の中心線とを一致させつつ、一定速度で変化させながら、ラインセンサーカメラによって板ガラスのエッジを撮像する。
【００９３】
本実施の形態１に係るエッジ欠陥検出方法及びエッジ欠陥検出 装置を使用することにより、１台のラインセンサーカメラによって、板ガラスのエッジの複数の角度の面を同時に撮像することができ、板ガラスのエッジのカケ等の欠陥を効果的に検出することが可能となる。
（実施の形態２）
次に、画角中心線上の板ガラスのエッジを撮像する場合において、中心ミラーと調整ミラーのいずれをも使用しないで、撮像する態様について説明する。
【００９４】
以下、図１３を参照しつつ説明する。ここで、図１３は、実施の形態２に係るエッジ欠陥検出装置によって板ガラスを検査している様子を横方向から見た、前記エッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置において中心ミラーと調整ミラーを使用する理由は、ラインセンサーカメラ１０４の画角中心線上にあるカケ１１１と板ガラスのエッジの角に存在するカケ１１０とを同時にピントを合わせて撮像するためには、該カケ１１１とラインセンサーカメラ１０４との間の距離eeと、ラインセンサーカメラ１０４と視野内ミラー１０３との距離ddに視野内ミラー１０３のとカケ１１０との間の距離ccとを加えた距離（cc+dd）とが等しい必要があるところ、距離eeは距離（cc+dd）より必ず短いので、中心ミラーと調整ミラーを使用して、距離を調整しているためである。
【００９５】
しかし、別の方法としては、画角中心線上のカケ１１１からラインセンサーカメラ１０４との間の距離はそのままにして、カケ１１０から視野内ミラー１０３に反射して、ラインセンサーカメラ１０４にいたる距離を途中に屈折率の高い透明体を置いて、該透明体を通過する等価的な距離を短縮して調整する方法もある。実施の形態２に係るエッジ欠陥検出装置はこの方法を実現するものである。具体的には、図１３の透明体１０１３の屈折率をnとすると、距離eeが距離ccに距離dd1と距離dd2を屈折率nで除した距離（dd2/n）と距離dd3とを加えた距離（dd1+dd2/n+dd3）に等しければ、ラインセンサーカメラ１０４はカケ１１１とカケ１１０とに同時にピントを合わせることが可能となり、カケ１１１とカケ１１０とを同時に撮像することができる。カケ１０９、カケ１１２及びカケ１１３についても、視野内ミラー１０２等とラインセンサーカメラ１０４との間に透明体を設置することにより、カケ１０９、カケ１１０、カケ１１１、カケ１１２及びカケ１１３とに当時にピントを合わせて撮像することができる。
【００９６】
従って、実施の形態２に係るエッジ欠陥検出装置と方法についても実施の形態１に係るエッジ欠陥検出装置と方法と同様の効果を得ることができる。
【００９７】
なお、以上の説明において、空気の屈折率は１と近似している。また、透明体１０１３を、視野内ミラーとラインセンサーカメラ１０４との間ではなく、視野内ミラーとカケとの間に設置しても、また、両方の間の両方の位置に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】前記エッジ欠陥検出装置によって板ガラスを 検査している様子を横方向から見た、前記エッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。
【図２】図１のうち面光源１０５を省略した説明図である。
【図３】前記エッジ欠陥検出装置で板ガラスを検査している様子を上から見た、前記エッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。
【図４】図３から面光源１０５を省略した図である。
【図５】板ガラスを水平方向に搬送しながら、面光源によって照らされた板ガラスのエッジをラインセンサーカメラによって撮像している様子を上から見た説明図である。
【図６】図５の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向に移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。
【図７】図６の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向にさらに移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。
【図８】図７の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向にさらに移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。
【図９】図８の状態から、板ガラス１３０が矢印１５８の方向にさらに移動した場合の撮像方法を説明するための説明図である。
【図１０】ラインセンサーカメラ１０４によって、搬送中のガラス１３０のエッジを撮像することによって得られた画像である。
【図１１】特許文献１に記載された検査装置の概略をしめす斜視図である。
【図１２】板ガラスと撮像装置の構成部分であるライン センサーカメラとの位置関係と、移動する方法とを説明するために、板ガラスとラインセンサーカメラを上から見た説明図である。
【図１３】実施の形態２に係るエッジ欠陥検出装置によって板ガラスを検査している様子を横方向から見た、前記エッジ欠陥検出装置の概略を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０２      視野内ミラー
１０３      視野内ミラー
１０４      ラインセンサーカメラ
１０５      面光源
１０６      視野内ミラー
１０７      視野内ミラー
１０９      カケ
１１０      カケ
１１１      カケ
１１２      カケ
１１３      カケ
１２０      中心ミラー
１２１      調整ミラー
１３０      板ガラス
１３１      板ガラスのエッジの上面
１３２      板ガラスのエッジ面取り面
１３３      板ガラスの端面
１３４      板ガラスのエッジ面取り面
１３５      板ガラスのエッジの下面
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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