CN101558292B - 玻璃板的缺陷检测装置和制造方法、玻璃板制品、玻璃板的好坏判定装置和检查方法 - Google Patents

玻璃板的缺陷检测装置和制造方法、玻璃板制品、玻璃板的好坏判定装置和检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种玻璃板缺陷检测装置(10)，其迅速且有效地高精度检测产生于玻璃板内部或表面的各种缺陷。玻璃板缺陷检测装置(10)具备配置于夹着玻璃板(G)的相对位置的光源(20)和光接收装置(30)。玻璃板(G)具有在其厚度方向上相对的透光面(Ga)、(Gb)，且以透光面(Ga)、(Gb)相对该玻璃板缺陷检测装置(10)的光学系统的光轴(Lx)倾斜规定角度(α)的方式配置于光源(20)和光接收装置(30)之间。此外，光接收装置(30)和玻璃板(G)在光轴(Lx)上，以光接收装置(30)的透镜系统(31)的焦点距离(F)小于从光接收装置(30)的光接收元件到玻璃板(G)的距离(Z)的位置关系配置。

Description

玻璃板的缺陷检测装置和制造方法、玻璃板制品、玻璃板的好坏判定装置和检查方法
技术领域
本发明涉及用于检测利用熔融玻璃成形的玻璃板、尤其是装载于液晶显示装置或等离子体显示器的玻璃板缺陷的缺陷检测装置、使用该缺陷检测装置的玻璃板的制造方法、利用该制造方法得到的玻璃板制品、及评价玻璃板的缺陷并进行好坏判断的好坏判定装置。 
背景技术
随着显示器装置技术的显著发展，与液晶显示器或等离子体显示器等各种方式的图像显示装置有关的技术也得到大幅发展。尤其是，大型且实现高精细显示的图像显示装置等为了降低其制造成本和提高图像质量，正在进行深度的技术革新。针对装载于这样的各种装置而用于显示图像的玻璃板也要求具有超过以往的高的尺寸质量和高精度的表面性状。显示器装置用途等玻璃板的制造通过使用各种制造装置成形玻璃板，但通常都在加热溶解无机玻璃原料并使熔融玻璃均匀化后按规定形状成形。此时，由于玻璃原料的熔融不足或在制造中途混入不希望的异物、或成形装置的老化或暂时的成形条件不合适等种种原因，有时玻璃板会产生表面质量异常等缺陷。为了抑制发生这样的玻璃板缺陷，迄今为止实施了各种对策，但完全抑制缺陷的发生很困难，此外，即使能够在一定程度上抑制缺陷的发生，但如果没有明确识别具有缺陷的玻璃板的技术，会在判定为合格品的玻璃板中混入本来应为不良的缺陷品。因此，精度良好地检测玻璃板缺陷的技术变得非常重要。 
在这样的状况下，迄今为止提案了很多检测玻璃板缺陷的技术。例如专利文献1公开了一种检查方法，其作为在用氢氟酸处理装载于液晶显示装置的玻璃板后得到的粗面状态的玻璃板基板的检查方法，从玻璃板基板的倾斜方向照射检查光，并将透过该基板后的光投影到被投射面上，根据 向该被投影面的投影图像检查玻璃板基板的光学特性。此外，在专利文献2中，为了检测出玻璃薄板等透明基板的缺陷，利用使用检测光的相位差的透镜而能够检测出小于100nm的光程变化的系统 
专利文献1：(日本)特开2003-42738号公报 
专利文献2：(日本)特表2006-522934号公报 
专利文献1的检查方法，由于也拍摄来自被投影面的散射光，所以光量匮乏，此外，由于存在来自被投影面的噪声，所以不能够实现具有高精度的检查。此外，还存在玻璃板基板的两端附近的投影图像发生畸变，得不到需要的精度的缺点。此外，专利文献2的系统，虽然具有相应的性能，但由于相对玻璃薄板向垂直方向照射光线，所以尤其是对厚度小的玻璃薄板来说，有时不能充分得到与缺陷有关的信息。此外，检查需要时间，当详细检查大面积的显示器用玻璃板时，由于检查时间的长时间化，而存在制造速度被限制的问题。显示器装载用的各种玻璃板正谋求更大面积尺寸的玻璃板，有关这样大面积的玻璃板，需要比以往更严格的管理是不能少的。另一方面，也不能因为检查时间延长等因素而使制造成本高于以往而成为高价。此外，随着图像显示装置的高精细化，针对产生于玻璃板的缺陷质量，形成还必须关注更微细尺寸的缺陷或以往没有被看成问题的尺寸的缺陷的状况。 
发明内容
本发明的课题在于，在针对这种状况高速生产大面积的玻璃板时，迅速且有效地高精度检测出产生于玻璃板内部或表面的各种缺陷，且能够以高的再现性判定玻璃板的好、不良。 
本发明的玻璃板缺陷检测装置，从光源向在厚度方向具有相对的透光面的玻璃板照射光线，由光接收装置接收来自该玻璃板的光线，检测玻璃板的缺陷，所述玻璃板缺陷检测装置的特征在于，所述光源和所述光接收装置夹着所述玻璃板配置，所述玻璃板的透光面相对于从所述光源到所述光接收装置的光学系统的光轴倾斜，在该光轴上，所述光接收装置的透镜系统的焦点距离小于从所述光接收装置的光接收元件到所述玻璃板的距离，从所述光源向所述玻璃板的透光面照射光线，透过该玻璃板的光线经 由所述光接收装置的透镜系统由光接收元件接收。 
其中，所谓光轴是指在该装置的光学系统中光学性连结光接收装置和光源的光轴，为从该装置的光学系统的中心通过的假想的对称轴。具体而言，光轴为连接构成从光源到光接收装置的光学系统的一系列光学元件的中心的线。 
作为位于玻璃板的表面(透光面)或内部的缺陷，除因玻璃板中的异物或熔融不足等导致的结子、波筋(或者，也称作凸纹)、泡(也称作核或气泡)之外，还以玻璃板表面的波纹、筋条、开孔、凹凸及伤痕等作为对象。另一方面，当玻璃板自身的像成像于光接收装置的光接收元件时，作为玻璃板的质量本来不成为问题的问题，例如，甚至附着于玻璃板表面的微细的异物或尘埃、玻璃板表面的极微细的波纹等性状也被光接收装置识别，这些信息成为噪声，造成缺陷的检测精度下降，或其后的数据处理变复杂。于是，本发明设定成在光轴上光接收装置的透镜系统的焦点距离小于从光接收装置的光接收元件到玻璃板的距离，玻璃板自身的像不在光接收装置的光接收元件上成像，防止所述的不合适。此外，以玻璃板的透光面相对光轴倾斜的方式配置玻璃板、光源及光接收装置，由此，透过玻璃板内部的光线的光程相对增长，透过了玻璃板后的光线束的每单位面积的信息量增多，因此对厚度特别小的玻璃板也能够得到与缺陷有关的充分的信息。 
此外，也可以一边以任意的速度使玻璃板摆动，使透光面和光轴的倾斜角度在规定范围内变化，一边检测缺陷。或者，也可以一边以一定速度在与透光面平行的方向上移动玻璃板，一边检测缺陷。 
本发明中，光源的波长可以任意利用从紫外线到可视光线的区域的各种波长的光源。因而，既可以是单色光源，也可以是某波长范围的光线。当然，既可以是荧光灯或白炽灯等通常的光源，也可以是水银灯、钠灯、金属卤化物聚光灯等HID等(High Intensity Discharge Lamps)或卤灯、氙气灯、LED灯、EL灯、无电极灯等。 
能够利用本发明的玻璃板缺陷检测装置检查的玻璃板为装载于液晶显示装置的玻璃板或各种滤光用玻璃板、还有CCD或CMOS等固体摄像元件的玻璃罩、及激光二极管的窗玻璃板、建材用窗玻璃板、强化玻璃板 或结晶化玻璃板这样的以片形状成形的各种玻璃板。不管其玻璃板的大小如何，尤其是在成型时只要为大面积，就能够在某种程度上有效利用本发明。 
此外，本发明的玻璃板缺陷检测装置能够根据需要并用各种附带设备。能够并用用于适当聚光来自光源的光线的反射镜或聚光透镜、及狭缝或衍射光栅、滤光器等。 
此外，如果本发明的玻璃板缺陷检测装置的玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度在5°～40°的范围内，则能够以高的感度检测出玻璃板的内部或表面的缺陷，并能够进行稳定的检查。 
在玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度不足5°的情况下，透过玻璃板内部的光线的光程过长，透过玻璃板后的光线束的每单位面积的信息量过多，因此为了分解所得到的信息，需要高的分解能力，有时难以充分的解析。反之，当玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度超过40°时，透过玻璃板内部的光线的光程过短，透过玻璃板后的光线束的每单位面积的信息量减少，同时由玻璃板表面形状引起的光线强度的变化量减小，因此有时难以检测出玻璃板的表面或内部的微细的缺陷。玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度的下限值优选为6°，更优选为7°，更优选为8°，最优选为10°。上限值优选为30°，更优选为26°，更优选为25°，最优选为10°。即，玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度的最优选的范围为10°～20°的范围。 
此外，本发明的玻璃板缺陷检测装置也可以通过配设多组所述的光源和光接收装置而同时得到两个以上的信息。例如，在配设两组光源和光接收装置的情况下，第一组的光源和光接收装置可以配设成玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度总是为10°，第二组的光源和光接收装置可以配设成玻璃板的透光面相对于光轴的倾斜角度总是为20°。此外，在配设一组或多组的光源和光接收装置的情况下，也可以是光源和光接收装置协调动作的系统，以使向玻璃板入射的光线的入射角度成为各种角度。 
此外，本发明的玻璃板缺陷检测装置除所述之外，由于装置为紧凑的构成，所以在装置内能够将各种反射镜或滤光器等各种光学部件配设于光线进行的光学系统内的多个适宜部位。由此，除使装置整体紧凑外，还能 够实现装置的轻量化、测定精度的提高，或测定时的动作速度或计测应答等提高。 
此外，本发明的玻璃板缺陷检测装置除所述之外，光接收装置作为光接收元件，如果是装载了固体摄像元件或光电管的装置的话，则具有高的检测能力，且作为装置能够实现稳定的动作，故优选。 
在此，固体摄像元件例如为CCD或CMOS等图像传感器，光电管例如为光电子倍增管、真空光电管或充气放电管等。 
此外，本发明的玻璃板缺陷检测装置为利用来自光源的光线，在与缺陷相连方向交叉的方向扫描玻璃板的被检查部位的构成，由此，对在规定方向上具有连续的形状的缺陷，特别能够发挥高的检测能力。 
有关在与缺陷相连方向交叉的方向扫描玻璃板的被检查部位这一点，参照图1，进行详细说明。在图1中，玻璃板G的透光面存在在规定方向T上相连的缺陷S。该缺陷S为因玻璃中的轻微的均质性的差异而产生的波筋、或玻璃表面的凹凸的波纹或筋条等。利用来自光源的光线扫描该缺陷S时，由于在与缺陷S的相连的方向T相同的方向，即表示为D4的方向进行了扫描，所以不能够检测出准确的信息(图1中，符号G1表示在玻璃板G的光轴上的位置)。因此，光线的扫描方向在图1中优选D1、或D2、D3的方向，即在与缺陷相连方向交叉的方向进行扫描。只是在为D2、D3的方向的情况下，需要通过扫描角度计算出缺陷位置，因此更优选在D1的方向，即与缺陷连续的方向大致垂直的方向进行扫描。即，优选在相对于缺陷连续的方向3°～90°的范围内扫描玻璃板的被检查部位，更优选为80°～90°的范围。在以相对于缺陷连续的方向不足3°的角度扫描时，与0°、即与缺陷连续方向平行扫描没有大的差别，也有时不能确定准确的检测。此外，相连缺陷不一定限于连续的缺陷，在规定方向也有时断续地相连。之所以更优选80°～90°的范围，是由于产生于玻璃板的各种相连的缺陷也有时不一定是直线状，即使在这种情况下，为了可靠地进行检查，在80°～90°的扫描范围进行，能够提高精度，故优选。 
而且，使用本发明的玻璃板缺陷检测装置，在玻璃板成形之后，为了一边连续地拉出玻璃板，一边检测其玻璃板的相连的缺陷，重要的是一边在与玻璃板的拉出方向不同的方向扫描被检查部位，一边得到缺陷信息。 原因是，如上所述，在通过连续成形拉出玻璃板的情况下，产生于玻璃板缺陷以在玻璃板的拉出方向上伸张的状态分布。即，在玻璃板成形之后，一边连续地拉出玻璃板，一边检测缺陷时，“在与缺陷相连方向交叉的方向扫描”可以换言之“在与玻璃板的拉出成形方向不同的方向扫描”。更优选，扫描成与玻璃板的拉出成形方向垂直。 
在通过本发明的玻璃板缺陷检测装置进行玻璃板的扫描时，也可以只移动玻璃板，或者，也可以只移动装置的光源等，或者，同时移动两者。 
本发明的玻璃板缺陷检测装置除此之外，如果还具有存储与通过所述光接收装置接收到的光线有关的信息的存储装置、和将所述信息显示于显示器的数据显示部，则存储检测出来的信息，且也能够显示于显示器，从而能够确切地掌握玻璃板的性状。 
在此，存储装置例如为硬盘或DVD、存储器等，显示器例如为液晶显示器等。 
此外，本发明的玻璃板缺陷检测装置特别适合于显示器装载用的玻璃薄板的检查。 
在此，所述的显示器为液晶显示装置或等离子体显示器、或SED显示器或FED显示器等。 
本发明的玻璃板的制造方法，其特征在于，利用所述的玻璃板缺陷检测装置，检查在加热熔融后通过成形装置成形且冷却后的玻璃板的表面及/或内部的缺陷，进行好坏筛选。 
配设玻璃板缺陷检测装置的位置既可以为玻璃板成形工序之后的位置，也可以是粗切工序后的位置，还可以是在最终工序中进行打包之前的位置，此外，也可以配置于这些一系列的工序的任意的多个部位。此外，在输送玻璃板的中间进行计测的情况下，只要沿输送辊等配设玻璃板缺陷检测装置即可。 
作为所述的成形装置，可采用下拉法成形装置或浮法成形装置。下拉法成形装置包括切缝下拉法成形装置、辊下拉法成形装置、溢出下拉法成形装置。浮法成形装置为在金属锡这样的熔融金属上流出熔融玻璃而成形的装置。 
此外，本发明的玻璃板的制造方法尤其适用于液晶显示器用玻璃板或 等离子体显示器用玻璃板的制造。 
本发明的玻璃板制品，其特征在于，通过所述的玻璃板的制造方法制造，由无碱玻璃形成，板厚为0.7mm以下，最大缺陷尺寸不足0.1μm。 
在此，所谓无碱玻璃，实质上是具有无碱玻璃组成的玻璃。即，为来自玻璃原料中的杂质含于玻璃组成中的碱金属元素虽然允许，但其含有值以质量百分率表示限制为不足0.1％的玻璃。 
本发明的玻璃板制品，例如能够通过如下得到。即，准备板厚为0.7mm以下，最大缺陷尺寸不足0.1μm的无碱玻璃板，作为试样，同时准备板厚为0.7mm以下，最大缺陷尺寸为0.1μm附近值(例如，0.09μm或0.11μm等)的多个无碱玻璃板，作为试样，利用玻璃板缺陷检测装置计测这些试样，并存储其计测值。而且，基于该存储的数据确定最大缺陷尺寸，作为最大缺陷尺寸的阈值，将通过玻璃板缺陷检测装置计测出的缺陷的最大缺陷尺寸超过所述的阈值玻璃板作为不合格品排除，由此能够得到本发明的玻璃板制品。 
此外，本发明的玻璃板制品优选最大缺陷尺寸不足0.08μm，更优选最大缺陷尺寸不足0.05μm。 
缺陷尺寸也可以定义为沿光线的扫描方向的缺陷的尺寸，最大缺陷尺寸为缺陷中最大的缺陷尺寸。该最大的缺陷尺寸也可以通过其他的检查方法，例如具备校正好的微型测量表的光学显微镜或电子显微镜等的计测，保证其测定值的精度。 
本发明的玻璃板的好坏判定装置，其特征在于，具有：计测装置，其从光源向玻璃板照射光线，由光接收装置接收来自该玻璃板的光线；图获取装置，其将通过该计测装置得到的图像的辉度分布进行傅立叶变换或小波变换(子波变换)，得到处理结果图；算法处理系统，其基于该处理结果图评价玻璃板缺陷，进行好坏判断。 
具体而言，将通过计测装置得到的辉度分布的计测值进行傅立叶变换或小波变换，由此进行成分提取处理，此外，进行逆傅立叶变换或逆小波变换，然后，使透过光的辉度值的变化状态清楚可视，与表示得到的辉度的变化的图相比，查定是坏超过预先设定的上限值或下限值，为超过的值的情况设为不良，不超过的情况设为好，判断好坏。 
在此，傅立叶变换如果简单进行说明的话，为将具有复杂形状的波形图分解成简单的正弦波的变换处理的变换，在此，为通过从确认为作为计测的结果得到的辉度分布的复杂形状的图中以任意的提取宽度提取，得到对被确认为变换前的辉度分布的复杂的图有意义的波形形状存在多少量的信息而使用。而且，通过预先设定变换处理后的图的上下限值，能够进行筛选。 
此外，小波变换在与傅立叶变换相比周期性低的情况下，即，对局部化了的波形能够有效地适用变换处理，在对显示于玻璃透光面的各种缺陷不能确认大的周期性的情况下尤其有效。 
傅立叶变换或小波变换的抽样频度能够任意确定，将通过变换程序处理后的值作为处理数据存储，同时也能够显示，此外，也能够作为图像显示于显示器上或记录纸上。 
通过进行傅立叶变换或小波变换最终得到的处理结果图的上限值、或下限值也能够通过由目视检查等得到的外观检查水平、和通过其他的微细的缺陷等检查装置或调查大范围的变化的检查装置得到的各种缺陷的尺寸或发生位置等而预先设定，此外，也能够根据所利用的玻璃板的要求性能确定最合适的设定值。 
此外，为了对特定尺寸的各种缺陷进行特定，在事先预先检查具有特定尺寸的缺陷的玻璃板，存储其计测值，根据其计测值水平能够检测出所希望的缺陷。例如为了设定成最大缺陷尺寸不足0.1μm，只要存储具有0.09μm或0.11μm等0.1μm附近的缺陷尺寸的玻璃板的计测值，并基于该计测出的信息确定设定值，与需要实际判定的测定时间对应即可。 
此外，本发明的好坏判定装置能够与其他的处理程序连动进行动作，且能够同时进行玻璃板的表面性状或玻璃板的透过率的计测等各种测定动作及其计测值的解析。此外，有关好坏判定，也可以将好坏判定的基准再细分化，从作为碎玻璃使用的质量筛选到作为能够作为微小尺寸的骨料等利用的制品采用的质量。 
此外，所述的算法处理系统也可以组合两个以上处理结果图，通过利用各处理结果图的上下限值得到的好坏结果进行最终的好坏判断。由此，能够进行更详细的判定，能够进行与用途或种类等相对应的最合适的判 定。 
利用本发明的好坏判定装置，例如能够进行显示器转载用玻璃板的透光面质量的检查。 
所述的检查既可以是与人力的目测检查组合进行的检查，也可以是与使用本发明的玻璃板缺陷检测装置的检查并用进行的检查。此外，也可以是只对玻璃板进行检查的检查，也可以是在玻璃板表面上涂覆薄膜等的状态或在玻璃板端面上安装了保护框或输送框等的状态下进行的检查。 
此外，根据需要，也能够在层叠了多个玻璃板的状态下进行评价，该情况下，也能够检测出由于成为层叠状态而使用的介在层引起的缺陷信息。 
(1)如上所述，本发明的玻璃板缺陷检测装置由于以玻璃板的透光面相对光轴倾斜的方式配置有玻璃板、光源及光接收装置，同时在光轴上被设定成光接收装置的透镜系统的焦点距离小于从光接收装置的光接收元件到玻璃板的距离，所以对厚度特别小的玻璃板，也能够得到与缺陷有关的充分的信息，此外，能够减少进入光接收装置的噪声，且能够实现高精度迅速的缺陷检查。 
(2)由于为利用来自光源的光线在与缺陷相连方向交叉的方向扫描玻璃板的被检查部位的构成，所以对细小的波筋或目视不能看见的条纹、或连续的异物或气泡、表面凹凸等缺陷能够发挥高精度的检测能力。 
(3)此外，由于具备存储与通过光接收装置接收到的光线有关的信息的存储装置、和将所述信息显示于显示器的数据显示部，所以成为信息的再利用性优良、目视性也优良的装置，作为工序内的异常检测装置，在要求迅速反应时或解析制造方法的问题点时等，能够发挥极大的能力。 
(4)本发明的玻璃板的制造方法由于是利用所述的玻璃板缺陷检测装置，检查在加热熔融后通过成形装置成形且冷却后的玻璃板的表面及/或内部的缺陷，进行好坏筛选的方法，所以能够迅速确定可坏作为玻璃板的制品，能够提高制造效率。 
(5)本发明的玻璃板制品由于由无碱玻璃形成，板厚为0.7mm以下，最大缺陷尺寸不足0.1μm，所以例如作为装载于要求高精细的40英寸以上的液晶显示装置等大型图像显示装置的玻璃板最合适。为具有相应的优 良的均质性的玻璃材料。 
(6)本发明的玻璃板的好坏判定装置具有：计测装置，其从光源向玻璃板照射光线，由光接收装置接收来自该玻璃板的光线；图获取装置，其将通过计测装置得到的图像的辉度分布进行傅立叶变换或小波变换，得到处理结果图；算法处理系统，其基于该处理结果图评价玻璃板缺陷，进行好坏判定，因此能够容易且可靠地进行与玻璃板缺陷有关的好坏判别，此外，由于根据需要变更处理结果图的缺陷的基准值，所以能够易于确立与要求质量相对应的制造体制。 
(7)利用本发明的玻璃板的好坏判定装置对显示器装载用玻璃板的透光面质量进行检查，因此能够实现与显示器装载用玻璃板的透光面质量的质量水准相对应的检查，能够缩短显示器装载用玻璃板的检查时间，而且能够实现高的检查水平。 
附图说明
图1是本发明的玻璃板缺陷检测装置的扫描方向的示意说明图。 
图2是实施例的玻璃板缺陷检测装置的说明图，图2(A)是表示装置的概略图，图2(B)是表示光学系统的示意图。 
图3是说明实施例的玻璃板缺陷检测装置的系统结构的示意图。 
图4是用于说明实施例的玻璃板缺陷检测判定程序的处理系统的流程图。 
图5是通过实施例的玻璃板缺陷检测判定程序的辉度数据处理等得到的图。 
图6是另一实施例的玻璃板缺陷检测装置的系统结构的说明图。 
图7是另一实施例的玻璃板缺陷检测装置的系统结构的说明图。 
附图说明
10、11玻璃板缺陷检测装置 
20光源 
21光源的位置 
30、30a、30b光接收装置 
31光接收装置的透镜系统 
40反射镜 
50检查台 
D1、D11、D2、D3、D21扫描被检查部位的方向 
D4不扫描被检查部位的方向 
G玻璃板制品 
G1玻璃板的光轴上的位置 
Ga、Gb玻璃板透光面 
L光线 
LX光轴 
α光轴和玻璃板透光面形成的角 
F光接收装置的焦点距离 
S玻璃板缺陷 
T相连的缺陷的长度方向 
V检查台的移动方向 
W、H玻璃板的移动方向 
Z从玻璃板到光接收装置的距离 
1a、1b、1c利用图1检测出的不良判定部分 
2a利用图2检测出的不良判定部分 
具体实施方式
以下，基于实施例对本发明的玻璃板缺陷检测装置、玻璃板的制造方法、利用玻璃板的制造方法得到的玻璃板制品、玻璃板缺陷检测判定程序及玻璃板的检查方法进行说明。 
实施例1 
图2(A)及图(B)示意性表示实施例1的玻璃板缺陷检测装置10。该玻璃板缺陷检测装置10具备配置于夹着玻璃板G的相对位置的光源20和光接收装置30。玻璃板G具有与其厚度方向相对的透光面Ga、Gb，以透光面Ga、Gb相对于该玻璃板缺陷检测装置10的光学系统的光轴Lx(连结构成从光源20到光接收装置30的光学系统的一系列的光学元件的中心的线)倾斜规定角度α的方式配置在光源20和光接收装置30之间。此外， 光接收装置30和玻璃板G在光轴Lx上以光接收装置30的透镜系统31的焦点距离F小于从光接收装置30的接收光元件(线传感器等)到玻璃板G的距离Z(G1表示在玻璃板G的光轴Lx上的位置)的位置关系被配置。 
表示具体例子，使用装载于液晶显示装置的薄玻璃板作为检测对象即玻璃板G，使用200W金属卤化物灯作为光源20，配置2000像素线传感器作为光接收装置30的接收光元件，将玻璃板G配置在光源20和光接收装置30之间，以使透光面Ga、Gb和光轴Lx形成的角度α为15°。从作为光源20的金属卤化物灯照射来的光线L从相对光轴Lx倾斜了角度15°的薄的一方的透光面Ga入射到玻璃板G的内部，透过玻璃板G的内部，从相对光轴Lx倾斜了角度15°的另一方的透光面Gb向玻璃板G的外部射出。这样，透过了玻璃板G的光线L成为包含了与玻璃板G的内部或透光面Ga、Gb的性状有关的信息的透过光线，入射到光接收装置30的线传感器。 
如图3所示，该实施例的玻璃板缺陷检测装置10将来自光接收装置30(线传感器)的辉度值以需要的频度向辉度计测系统S1输入，再从辉度计测系统S1向数据保存系统S2、数据显示系统S3及玻璃板缺陷判定系统S4四个算法处理系统发送数据，由此，通过数据在各系统的程序间的输入输出，能够实现各种动作。 
即，在玻璃板缺陷检测装置10中，将入射到光接收装置30(线传感器)的光线L的辉度值作为数字数据，能够存储于可以暂时保持于计测装置内的RAM(randam-access memory)、和通过数据保存系统S2驱动暂时存储于RAM的数据的HDD(hard-disk drive)存储装置，且能够恒久地保存辉度计测值进行再利用。此外，入射到光接收装置30(线传感器)的光线L的辉度值通过数据显示系统S3的动作，也能够在液晶显示器等显示器上将其他的多个变数或常数值作为参数，进行二维或三维图表示，或进行数值数据显示。能够通过该数据显示系统S3显示的，例如为时间序列数据、不同品种缺陷产生频度数据、各种缺陷产生部位的分布显示、还有与辉度数据的比较图等。此外，该辉度数据通过与其他种类传感器或定时器等连动，能够将玻璃板的透过率及时间数据、温度、湿度及尘埃计 测数据等组合统一核算。而且，入射到光接收装置30(线传感器)的光线L的辉度值还通过具备进行小波变换的程序的算法系统进行变换处理，成为与最初的辉度数据等一起保持、或能够显示的规格。 
接着，有关装入玻璃板缺陷检测装置10制造玻璃板的方法，具体说明具有装载于液晶显示装置的图像显示部的无碱玻璃组成的薄玻璃板的制造方法和通过其得到的玻璃制品。 
首先，按照成为适合装载于液晶显示器的无碱玻璃组成的方式称重预先准备好的多个玻璃原料并混合均匀，用混合原料保存容器保存。接着，将该混合好的玻璃原料通过原料投料机投入到玻璃熔融炉内。投入到玻璃熔融炉内的玻璃原料被加热成1000℃以上的高温状态，引起高温玻璃化学反应，成为粗熔融状态，其后，通过搅拌装置等均质化装置，成为均质状态的熔融。 
被均质化后的熔融玻璃被供给向玻璃板形成装置。该玻璃板成形装置在顶部具有上部开口的桶形状的溶融玻璃供给槽，具备将该玻璃供给槽的两侧壁顶部作成溢出的堰，且按照使两侧壁的外面部的其截面形状成为大致楔形的方式将两侧壁的外面彼此朝向下方相互接近并在下端终结的成形体。在熔融炉内被均质化后的熔融玻璃从玻璃供给槽的一端连续地被供给，从两侧壁顶部棱线溢出，沿成形体的两侧壁外面流下，在大致楔形下端合流，成为一块玻璃板状态。 
这样成形的薄板状的玻璃板在成形当初为高温状态，但在通过成形辊等依次被送出的中途被空气冷却，从热板状态向冷却的状态变换。这样成形、冷却、冷却到某种程度后，使用折割切断装置划线切断，得到具有规定长度的长度尺寸的玻璃板制品G。其后，玻璃板制品G通过输送装置一块一块地被输送到储料器，但在到该储料器的输送路径的中途，以光轴Lx相对于玻璃板制品G的透光面Ga、Gb具有15°的角度的方式配设玻璃板缺陷检测装置10，由此，扫描玻璃板G的被检查部位以使之与缺陷的长度方向(相连的方向)成为90°的垂直方向，连续地计测是坏确认在玻璃板制品G的表面(透光面Ga、Gb)及内部存在缺陷。 
例如，在设最大缺陷尺寸不足0.1μm的玻璃板为合格品进行筛选的情况下，将具有0.09μm或0.11μm等0.1μm附近的缺陷尺寸的0.7mm 厚的多个无碱玻璃板作为试样进行准备，在通过玻璃板缺陷检测装置10计测这些试样并存储计测值后，将基于该数据用于筛选合格品·不合格品的阈值作为规定值设定。 
而且，通过玻璃板制品G的计测输入到光接收装置30(线传感器)的辉度的计测结果依次进行小波变换处理，根据在判定缺陷的算法处理系中预先通过上述的前处理设定的上限、下限(阈值)的规定值进行判定操作。判定的结果是，不符合规定的玻璃板制品G、即最大缺陷尺寸0.1μm以上的玻璃板制品G不被保存在合格品保存用储料器中，而是向碎玻璃保存库输送，经判定判明没有问题的玻璃板制品G依次向储料器输送，作为制品化的玻璃板制品被排列保存。 
利用如上的玻璃板的制造方法制造成的玻璃板制品由于高效检测并判别存在于玻璃板的内部或表面的缺陷，且进行准确的好坏判定，所以当装载于显示器或电视机等使用的超过40英寸的大型液晶显示装置时，成为实现具有能够充分发挥高精细的液晶显示装置的性能的高均质性和表面精度的质量的状态的玻璃板制品。 
接着，参照图4的流程图，对使用玻璃板缺陷检测装置10，例如检测装载于液晶显示装置或等离子体显示器的薄玻璃板缺陷时使用的玻璃板缺陷检测判定程序进行说明。 
玻璃板缺陷检测程序通过“计测开始”开始测定，经过根据需要实施滤光，在除去了明确的电噪声等的状态下被输入到辉度值的分布图的工序1，然后向工序2进行。在工序2中，通过上述的数据保存系统S2，将来自RAM的必要的数据以规定的频度保存到HDD。此外，在工序3中，对输入来的辉度值进行傅立叶变换或小波变换处理，进行相当于玻璃板缺陷判定系统S4的动作。 
首先，在工序3-1中，进行傅立叶变换或小波变换处理，接着，在工序3-2中，进行成分提取处理，消除噪声等，进行傅立叶逆变换或子波逆变换处理，然后，在工序3-3中，计算出相对最窄宽度的窗函数的变换处理结果图。所得到的变换处理结果图被数据保存系统S2保存，此外，通过数据显示系统S3显示作为曲线图像。而且，对该最窄宽度的窗函数的变换处理结果图判定是坏超过预先设定的好坏的上下限值(阈值)。 这样，在超过阈值的情况下，该计测的玻璃板被判定为“坏”，成为碎玻璃或转向其他的用途。其次，在判定为“好”的情况下，如在工序3-4中所示，根据辉度值的分布图和变换处理结果图确定窗函数的幅值的值。在工序3-5中，根据由该工序3-4确定的窗函数的幅值计算出再次变换处理结果图。对这样得到的第二次的变换处理结果图再进行好坏的判定，在判定为“坏”时，与上述一样，成为碎玻璃或转向其他的用途。其次，在判定为“好”时，在工序3-6中，进行辉度分布和再次变换处理结果图的比较，还判定是坏需要继续的变换处理。其结果，如果判定为需要继续的变换处理，则再次进行工序3-4的处理。此外，在最终判断为不需要继续时，调查到此结束，玻璃板被判定为合格品。 
图5表示上述的辉度数据的处理图等。在图5中，从通过光接收装置30得到的“辉度分布”除去“电噪声”成分得到“辉度数据”。其次，将通过对“辉度数据”进行傅立叶变换得到的频率短的成分表示为“图1”。在此，根据“图1”的上下限值检测出不良部分1a、1b、1c。此外，同样将频率长的成分表示为“图2”。根据“图2”的上下限值检测出不良部分2a 
此外，表1是表示判定合格品和不合格品时的判定基准的例子，如该表1所示，设定多个窗函数，通过各判定结果的组合进行综合判断确定好坏，由此能够更详细地进行好、不良判定。 
[表1] 
Figure G2007800456991D00151
此外，上述的玻璃板缺陷检测程序可由HDD或DVD或CD-ROM、闪存器等适宜的媒体保存，如果需要与其他的系统的连动的话，也可以变更程序的动作。此外，上述的玻璃板缺陷检测程序可以使用C++或C等适宜的程序语言记述。 
接着，有关本发明的玻璃板的检查方法，举例说明液晶显示装置装载 用的玻璃板的检查方法。 
液晶显示装置的透光面当装载于液晶显示装置时相当于显示图像的面，因此在其表面不能够允许肉眼看得见的缺陷存在。因此，作为该种检查，主要重视肉眼的检查，该实施例的玻璃板的检查方法也可以代用肉眼的检查，还可以以补充肉眼的检查的目的而采用。 
在输送有关检查的液晶用的薄玻璃板时，如上所述，一边使薄玻璃板向与透光面平行的方向动作，一边由光接收装置30(线传感器)接收来自光源20(金属卤化物灯)的光线L进行检查，玻璃板的宽度方向2000mm的长度在接收来自光源20的光线L时，优选成为与玻璃板的输送速度连动的抽样频度的长度。因而，通过玻璃板的成形速度，能够成为附带变更检查的抽样的处理系的系统。 
此外，也能够在对玻璃板的表面施工规定的膜的状态下用于最终的检查，能够对显示器用的玻璃板等的带膜品实现高的检查质量。 
如上所示，该实施例的玻璃板缺陷检测装置、玻璃板的制造方法、玻璃板缺陷检测判定程序及玻璃板的检查方法在制造性能优良的玻璃板时，能够适当地在工序内判定其玻璃板的质量，且对制造各种玻璃板很有利。 
实施例2 
接着，参照图6，具体说明实施例2的玻璃板缺陷检测装置11。该玻璃板缺陷检测装置11，例如为节省空间且连续地计测装载于TFT液晶显示装置的宽度尺寸1500mm、厚0.65mm的薄玻璃板G而构成。图6概略地表示玻璃板缺陷检测装置11的主要构成部件，表示玻璃板G在从上方向下方由玻璃熔融炉成形后，通过耐热性辊(图示省略)向下方连续地被拉出的状态。同图的W表示玻璃板G的移动方向。 
该玻璃板缺陷检测装置11具备配置于夹着玻璃板G的位置的光源20和光接收装置30a及反射镜40。例如，使用金属卤化物灯作为光源20，光接收装置30a装载有固体摄像元件。光源20和光接收装置30a及反射镜40在同图中在V方向被安装于可移动的检查台50上，由光源20照射来的光线L透过玻璃板G入射到反射镜40，通过反射镜40反射，入射到光接收装置30a。玻璃板G具有其厚度方向相对的透光面Ga、Gb，透光面Ga、Gb以相对于该玻璃板缺陷检测装置11的光学系统的光轴Lx(连结构成从光源20到光接收装置30a的光学系统的一系列的光学元件的中心的线)倾斜规定角度α的方式配置于光源20和光接收装置30a之间。在光轴Lx上，从光源20到玻璃板G的位置G1的距离被设定为1000mm、从玻璃板G的位置到反射镜40的距离被设定为500mm，从反射镜40到光接收装置30a的固体摄像元件的距离被设定为500mm。光接收装置30a的透镜系统的焦点距离为700mm。因此，在光轴Lx上，光接收装置30a的透镜系统的焦点距离700mm小于从光接收装置30a到玻璃板G的位置G1的距离1000mm(＝500mm+500mm)。此外，玻璃板G的透光面Ga、Gb和光轴Lx形成的角度α为20°。
该玻璃板缺陷检测装置11进行的检查，使检查台50与玻璃板G的光面Ga、Gb平行，且以500mm/s的动作速度向为与玻璃板G的拉出成形方向(移动方向W)垂直(90°)的扫描方向V移动，用3秒时间计测玻璃板G。存在于玻璃板G的表面或内部的波筋或表面的凹凸导致的波纹等各种缺陷S大多在玻璃板成形时延伸，或由于与玻璃表面接触的成形装置等的原因，成为在与玻璃板的拉出的成形方向(移动方向W)相同的方向T上连续分布的状态。因此，扫描玻璃板G的被检查部位的方向D21为玻璃板G的拉出成形速度(向移动方向W的移动速度)和向检查台50的扫描方向V的扫描速度被合成后的方向，相对于缺陷相连方向T，例如在80°～84°的范围内进行扫描。例如，装载于光接收装置30a的固体摄像元件为2000像素的CMOS，光接收装置30的传送速度为20MHZ，因此图像取入速度为10000次/秒，每0.05mm能够利用30000的抽样数据判定玻璃板G的好坏。 
此外，该玻璃板缺陷检测装置11由于装置整体为紧凑的构成以便在狭小的测定环境也能够配设，所以使用反射镜40，由此，即使为狭小的检查环境，也能够发挥高的检查能力。因而，如果为能够确保充分的空间的环境，则也可以替代光接收装置30a使用装载了固体摄像元件的光接收装置30b，而不使用反射镜40进行计测。该光接收装置30b夹着玻璃板G配置在与光源20相对的位置。 
实施例3 
此外，图7表示另一结构的玻璃板缺陷检测装置的示意图。该玻璃板 缺陷检测装置在光轴Lx上，从光源20到玻璃板G的位置G1的距离被设定为1000mm、从玻璃板G的位置G1到光接收装置30a的固体摄像元件的距离被设定为1000mm。光接收装置30a的透镜系统的焦点距离为700mm。因此，在光轴Lx上，光接收装置30a的透镜系统的焦点距离700mm小于从光接收装置30a到玻璃板G的位置G1的距离1000mm。此外，玻璃板G的透光面Ga、Gb和光轴Lx形成的角度α为20°。 
该玻璃板缺陷检测装置构成为在一块一块地使被切断后的玻璃板G移动时进行计测。玻璃板G向图7所示的H方向(水平方向)移动，该移动方向H与玻璃板G的表面缺陷等连续的方向T垂直。即，一边使玻璃板G向与玻璃板G缺陷连续的方向T垂直方向H移动，一边进行计测。因此，扫描玻璃板G的被检查部位的方向D11在相对于连续的条纹状表面缺陷S取向的方向89°～90°的范围内进行扫描。 
通过这样的计测，能够一块一块地对玻璃板G的好坏进行准确判定，由于预先能够进行筛选以使最大缺陷尺寸不足0.1μm，所以容易得到廉价且质量稳定的玻璃板。 

Claims (7)

1.一种玻璃板缺陷检测装置，从光源向在厚度方向具有相对的透光面的玻璃板照射光线，由光接收装置接收来自该玻璃板的光线，检测玻璃板的缺陷，所述玻璃板缺陷检测装置的特征在于，
所述光源和所述光接收装置夹着所述玻璃板配置，
所述玻璃板的透光面相对于从所述光源到所述光接收装置的光学系统的光轴倾斜，在该光轴上，所述光接收装置的透镜系统的焦点距离小于从所述光接收装置的光接收元件到所述玻璃板的距离，
所述玻璃板的缺陷在规定方向上呈相连的形状，对在与所述缺陷的相连方向平行或垂直的方向上移动的所述玻璃板的被检查部位利用来自所述光源的光线在与所述缺陷的相连方向交叉的方向上对所述玻璃板的被检查部位进行扫描，透过该玻璃板的光线经由所述光接收装置的透镜系统由光接收元件接收，
所述玻璃板缺陷检测装置具有：图获取装置，其根据所述光接收装置得到的图像的辉度分布，得到处理结果图；算法处理系统，其根据所述处理结果图来评价玻璃板的缺陷，进行好坏判断，
所述图获取装置，对所述辉度分布进行傅立叶变换或小波变换，接着，进行成分提取处理，消除噪声后，进行傅立叶逆变换或小波逆变换处理，然后，按照规定的窗函数计算出所述处理结果图，
所述算法处理系统判定由所述图获取装置计算出的所述处理结果图是否超过预先设定的阈值，
首先，通过所述图获取装置按照最窄宽度的窗函数计算出所述处理结果图，所得到的所述处理结果图被数据保存系统保存，此外，通过数据显示系统显示作为曲线图像，通过所述算法处理系统判定所述最窄宽度的窗函数的所述处理结果图是否超过预先设定的阈值，在超过的情况下，判定为“不良”，
在未超过的情况下，接着根据所述辉度分布和所述最窄宽度的窗函数的所述处理结果图来确定窗函数的幅值的增加量，按照该确定的幅值的窗函数再次计算出所述处理结果图，通过所述算法处理系统判定所述再次计算出的所述处理结果图是否超过预先设定的阈值，在超过的情况下，判定为“不良”，
在未超过的情况下，接着对所述辉度分布和所述再次计算出的所述处理结果图进行比较，判定是否需要继续判定处理，在判定为无需继续的情况下，结束判定处理，在判定为需要继续的情况下，返回确定所述窗函数的幅值的处理，重复所述窗函数的幅值的确定、所述图获取装置对所述处理结果图的再次计算、以及所述算法处理系统进行的好坏判定，进行最终的好坏判断。
2.如权利要求1所述的玻璃板缺陷检测装置，其特征在于，
所述玻璃板的透光面相对于所述光轴的倾斜角度在5°～40°的范围内。
3.如权利要求1所述的玻璃板缺陷检测装置，其特征在于，
所述光接收装置的所述光接收元件是固体摄像元件或光电管。
4.如权利要求1所述的玻璃板缺陷检测装置，其特征在于，
具有：将有关由所述光接收装置接收的光线的信息存储的存储装置、以及将所述信息显示于显示器的数据显示部。
5.一种玻璃板的制造方法，其特征在于，
使用权利要求1～4中任一项所述的玻璃板缺陷检测装置检查在加热熔融后由成形装置成形并冷却的玻璃板表面及/或内部的缺陷，进行好坏筛选。
6.如权利要求5所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，
所述成形装置为下拉法成形装置或浮法成形装置。
7.如权利要求6所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，
所述玻璃板为液晶显示器用玻璃板或等离子体显示器用玻璃板。
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