CN102939513A - 形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明能够以简单的结构准确地测定透明平板的正面形状。形状测定装置具备：拍摄部（2），配置成光轴相对于在作为测定对象的透明平板（3）的上方配置的直线性的图案（X）的延伸方向垂直，通过拍摄由透明平板（3）的正面（M1）和反面（M2）反射的图案（X）的2个反射点组，而生成包括在与所述延伸方向垂直的方向上分离的2个反射像的图像；正面反射点组推定部，使用透明平板（3）、图案（X）与拍摄部（2）的位置关系，根据图像来推定透明平板（3）的正面（M1）上的图案（X）的正面反射点组（A）；倾斜角度运算部，使用透明平板（3）、图案（X）与拍摄部（2）的位置关系，算出推定的正面反射点组（A）的位置处的透明平板（3）的正面（M1）的倾斜角度；正面形状决定部，基于算出的倾斜角度而决定透明平板（3）的正面（M1）的形状。

Description

形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法
技术领域
本发明涉及形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法。
背景技术
以往，作为对透明平板的正面的微小的波纹等正面形状进行测定的方法的一例，已知有日本国特开2009-128098号公报公开的技术。该测定方法利用直线传感器来拍摄透明平板的上方配置的图案被透明平板的正面反射的像，基于得到的图像来求出透明平板的正面形状。
发明内容
然而，在日本国特开2009-128098号公报的测定方法中，为了使透明平板的正面反射像与反面反射像分离而得到准确的正面形状，需要根据透明平板的板厚而设计的图案和由多个直线传感器构成的拍摄单元例如3直线式彩色相机。而且，在使用日本国特开2009-128098号公报的测定方法时，虽然能够使正面反射像与反面反射像分离，但难以判定其中的哪个是正面反射像。
本发明考虑这种情况而作出，能够以简单的结构来准确地测定透明平板的正面形状。
为了解决上述问题，本发明的一方式的形状测定装置具备：拍摄部，配置成光轴相对于在作为测定对象的透明平板的上方配置的直线性的图案的延伸方向垂直，通过拍摄由所述透明平板的正面和反面反射的所述图案的2个反射点组，而生成包括在与所述延伸方向垂直的方向上分离的2个反射像的图像；正面反射点组推定部，使用所述透明平板、所述图案及所述拍摄部的位置关系，根据所述图像来推定所述透明平板的正面上的所述图案的正面反射点组；倾斜角度运算部，使用所述透明平板、所述图案及所述拍摄部的位置关系，算出推定的所述正面反射点组的位置处的所述透明平板的正面的倾斜角度；正面形状决定部，基于算出的所述倾斜角度而决定所述透明平板的正面的形状。
在上述的形状测定装置中，可以是，所述倾斜角度运算部基于从所述图案朝向所述正面反射点组的位置的入射光的入射角与从所述正面反射点组的位置朝向所述拍摄部的反射光的反射角相等这一条件，算出所述倾斜角度。
在上述的形状测定装置中，可以是，所述图案是多个点沿着所述延伸方向直线性地排列而成的图案。
在上述的形状测定装置中，可以是，所述透明平板被沿着与所述延伸方向垂直的方向搬运。
为了解决上述问题，本发明的一方式的形状测定方法包括如下工序：通过配置成光轴相对于在作为测定对象的透明平板的上方配置的直线性的图案的延伸方向垂直的拍摄部，拍摄由所述透明平板的正面和反面反射的所述图案的2个反射点组，而生成包括在与所述延伸方向垂直的方向上分离的2个反射像的图像；使用所述透明平板、所述图案与所述拍摄部的位置关系，根据所述图像来推定所述透明平板的正面上的所述图案的正面反射点组；使用所述透明平板、所述图案及所述拍摄部的位置关系，算出推定的所述正面反射点组的位置处的所述透明平板的正面的倾斜角度；基于算出的所述倾斜角度而决定所述透明平板的正面的形状。
在上述的形状测定方法中，可以是，算出所述倾斜角度的工序基于从所述图案朝向所述正面反射点组的入射光的入射角与从所述正面反射点组的位置朝向所述拍摄部的反射光的反射角相等这一条件，算出所述倾斜角度。
在上述的形状测定方法中，可以是，所述图案是多个点沿着所述延伸方向直线性地排列而成的图案。
在上述的形状测定方法中，可以是，所述透明平板被沿着与所述延伸方向垂直的方向搬运。
为了解决上述问题，本发明的一方式的玻璃板的制造方法包括：使原材料熔融而得到熔融玻璃的熔融工序；将所述熔融玻璃成形为呈板状连续的玻璃带的成形工序；搬运所述玻璃带并同时使所述玻璃带逐渐冷却而除去应力的缓冷工序；测定所述玻璃带的正面形状的测定工序；切断所述玻璃带的切断工序；基于所述测定工序的测定结果而控制所述缓冷工序中的缓冷条件的控制工序，所述玻璃板的制造方法中，所述测定工序是以所述玻璃带为测定对象而使用上述的形状测定方法进行测定的工序。
发明效果
根据本发明，能够以简单的结构准确地测定透明平板的正面形状。
附图说明
图1是表示第一实施方式的透明平板的正面形状的测定方法的图。
图2是表示第一实施方式的利用相机2拍摄的图像G的一例的图。
图3是表示从相机2拍摄透明平板3时的光线路径的图。
图4是表示第一实施方式的反射点组A与透明平板3的正面M1的形状的关系的图。
图5是表示用于实施第一实施方式的透明平板的正面形状的测定方法的形状测定装置的结构的图。
图6是表示第二实施方式的在图案构件4’上设置的图案及通过相机2拍摄的图像G’的图。
图7是表示第三实施方式的在图案构件4”上设置的图案及通过相机2拍摄的图像G”的图。
图8是表示第三实施方式的求出透明平板3正面的高度H的方法的图。
图9是表示第三实施方式的求出透明平板3正面的高度H的方法的图。
图10是适用了形状测定装置的玻璃板的生产线的概略说明图。
图11是表示玻璃板的制造方法的工序的流程图。
具体实施方式
（第一实施方式）
以下，参照附图，说明本发明的第一实施方式。
图1是表示本发明的第一实施方式的透明平板的正面形状的测定方法的图。
作为测定对象的透明平板3例如是玻璃板（后述的图10的玻璃带204），在图1中，该透明平板3通过未图示的搬运装置向图中所示的y方向搬运。
在透明平板3的上方（图中z方向）设置有图案构件4。在该图案构件4的某1个面上设有点X1、X2、X3、…沿着一方向呈直线地排列而成的图案X。图案构件4的各点X1、X2、X3、…排列的方向与图中的x方向（与搬运方向垂直且与透明平板3的正面平行的方向）平行，且设有图案X的面以成为向透明平板3一侧稍微倾斜的状态配置。由此，在透明平板3的正面M1以沿着与搬运方向垂直的方向延伸的形态形成有图案X的反射点组A。
另外，在透明平板3的上方设置有相机（区域相机）2。该相机2以其光轴朝向与反射点组A的延伸方向垂直的方向且在拍摄图像内收纳有图案的反射像的状态配置。需要说明的是，图案构件4及相机2的位置和方向固定。
在本实施方式中，使用如此配置的相机2来拍摄包括图案X的反射像在内的图像，基于得到的图像，测定透明平板3的正面M1的形状。其中，在本实施方式中，透明平板3正面的高度H（平均的高度）已知，应测定的正面形状是指在透明平板3的正面M1上存在的微小的波纹等。
在此，在图1所示的透明平板3、图案构件4及相机2的位置关系中，图案构件4的图案X在透明平板3的反面M2上的反射点组B反射而由相机2拍摄。图2是表示通过相机2拍摄的图像G的一例的图。根据图1的相机2的位置关系，图1的y方向对应于图2的图像G的下方向，图1的x方向对应于图2的图像G的左方向。在图1的例子中，如图2所示，在相机2中，该反射点组B产生的反射像b以相对于透明平板3的正面M1上的反射点组A产生的反射像a在向y轴正方向（接近相机2的一侧）偏移的位置分离的状态拍摄。该位置偏移量根据图案构件4的设置位置、透明平板3的厚度t决定，但若构成图案X的各点的尺寸充分小，则反射点组A产生的反射像的线与反射点组B产生的反射像的线能够明确分离。
例如，透明平板3、图案构件4、相机2的位置关系、及图案X的各点的尺寸根据图3所示的关系来决定。图3是表示从相机2拍摄透明平板3时的光线路径的图，是从图1的横向（x方向）观察到的图。在板厚t的透明平板3的上方配置有相机2、具有图案X的图案构件4。与图案X的延伸方向正交的方向的各点的长度为P。
以下，说明对到达相机2的光线进行逆光线追踪的、即作为从相机2面向透明平板3的视线LX而从相机侧追踪光线路径的情况。图3是相机2的视线（直线LX）以与入射角
Figure BDA00002587377700061
相同的角度在透明平板3的正面M1反射而向光线路径LY的方向前进，并到达图案X的端部的例子。此时，在正面M1上的反射点处，相机2的视线LX以折射角
Figure BDA00002587377700062
在透明平板3的内部折射之后在反面M2反射，在正面M1再次折射而向光线路径LZ的方向前进，到达图案构件4。这表示相机的视线LX到达在图案构件4的正面上分离了距离Q的两个部位的情况。即意味着，当将图案X在透明平板3的正反面反射后的反射像调换为利用相机2拍摄的情况时，图案X的反面M2的反射产生的反射像b在相对于正面M1的反射产生的反射像a偏离了距离Q的位置生成。需要说明的是，距离Q由下式（1）算出。
在此，设透明平板3的折射率为n，入射角
Figure BDA00002587377700064
与折射角
Figure BDA00002587377700065
为下式（2）的关系。
在图2中，使反射点组A、B产生的反射像a、b分离，即反面M2的反射产生的反射像b的各点与正面M1的反射产生的反射像a的各点不重叠的条件是g>0。以图3的关系说明这种情况的话，以各点的长度P比距离Q小（P<Q）的方式决定透明平板3、图案构件4、相机2的位置关系、及图案X的各点的尺寸。例如在调整各点的长度P时，只要以满足下式（3）的方式设定即可。
Figure BDA00002587377700067
需要说明的是，图案X并未限定为点，与图案X的延伸方向正交的方向的长度P可以在满足上述条件的范围内适当设定。
图4是表示反射点组A与透明平板3的正面M1的形状的关系的图，表示从横向（x方向）观察图1的各结构要素的位置关系的情况。参照图2及图4，说明根据图像G求出透明平板3的正面M1的形状的方法。
在图4中，反射点组A存在于透明平板3的正面M1上，但其位置（图中的左右方向的位置）根据图像G（图2）内的反射点组A产生的反射像a的位置（图2中的y方向的位置）可知。
即，在得到包括反射像a的某图像G时，透明平板3的正面M1上的反射点组A存在于从相机2面向图像G内的反射像a的方向的视线（图4的直线LA）上，因此该视线（直线LA）与透明平板3的正面M1相交的位置是透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置。若从某基准面M（地板等）到透明平板3的正面M1为止的高度H恒定，则通过上述能够确定透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置。
需要说明的是，如图2所示，在图像G内存在有透明平板3的正面M1的反射点组A产生的反射像a的线和透明平板3的反面M2的反射点组B产生的反射像b的线，但如上所述，根据图1所示的各结构要素的位置关系，图像G中的2条线中的上侧（图2中的y轴负方向侧）的线是与反射像a对应的线。
此外，在如上述那样确定了透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置时，根据图4的图案X、相机2、反射点组A的各自的位置关系，透明平板3的正面M1中的反射点组A的部分的形状可以如下述那样求出。
即，如图4所示，从图案构件4的图案X发出的光（直线LC所示）在透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置被反射，而朝向相机2。反射光的光路为直线LA。在此，当透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置被决定时，入射光LC和反射光LA被决定，而且，根据向反射点组A的位置入射的入射光LC的入射角
Figure BDA00002587377700081
与从反射点组A的位置反射的反射光LA的反射角
Figure BDA00002587377700082
相等的条件，决定反射点组A的位置的反射面S1。
该反射面S1是构成反射点组A的位置的透明平板3的正面M1的微小平面。换言之，反射点组A的位置的透明平板3的局部正面具有与图4的反射面S1相同的倾斜角度。如此，关于反射点组A的位置，求出了透明平板3的正面M1的形状（倾斜角度）。
关于图2的反射点组A产生的反射像a中的各点，进行同样的处理，由此能够求出反射点组A上的各点的位置的透明平板3的正面M1的形状。而且，随着透明平板3沿着y方向被搬运而连续地进行同样的处理，由此能够求出透明平板3的正面M1整个面的形状。
图5是表示用于实施上述的透明平板的正面形状的测定方法的形状测定装置的结构的图。
在图5中，形状测定装置具备拍摄部11和计算机10。拍摄部11是上述的图1、图4所示的相机2。计算机10具备图像取得部12、正面反射点组推定部13、倾斜角度运算部14、正面形状决定部15、存储部16。需要说明的是，除了存储部16之外的计算机10的各部12~15通过由CPU执行存储于ROM等的规定的计算机程序，而能实现这各功能。
图像取得部12从拍摄部11取得图像G（图2）。图像G可以仅为1张，也可以使用随着透明平板3的搬运而连续拍摄的多张图像G。从1张图像G，通过以下说明的各部的处理，能够求出与x轴（图1）平行的某一剖面的透明平板3的正面M1的形状。而且，在使用连续的多张图像G时，能够求出透明平板3的正面M1的具有某宽度的范围的正面形状。
正面反射点组推定部13从图像G检测出图像G含有的透明平板3的正面M1产生的图案X的反射点组A产生的反射像a。具体而言，首先，正面反射点组推定部13使用图像识别处理等周知的图像处理方法，从图像G检测出反射像a和反射像b（2条线）。如上所述，这2条线中的哪一条为反射像a是由透明平板3、图案构件4、相机2的位置关系决定的，并且已知。存储部16中存储有表示哪一条是反射像a的这一已知的信息。并且，正面反射点组推定部13使用该信息，从上述检测出的反射像a和反射像b这2条线检测出反射像a。
倾斜角度运算部14基于从图像G检测出的反射像a，运算透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置的透明平板3的正面M1的倾斜角度。具体的运算步骤如下。
首先，倾斜角度运算部14求出反射像a的图像G中的纵向（y方向）位置。并且，倾斜角度运算部14根据该纵方向位置，求出透明平板3的正面M1上存在的反射点组A的位置。为了求出正面M1上的反射点组A的位置，如上述那样，只要通过几何学计算来求出图4的直线LA与透明平板3的正面M1相交的位置即可。或者也可以预先基于相机2与透明平板3的相对配置，将图像G的纵向位置与透明平板3的正面M1上的位置的对应关系形成表，通过使用该表，根据图像G的纵向位置来求出透明平板3的正面M1上的位置。上述的几何学计算所需的相机2等的配置相关的信息、上述的表存储在存储部16中，倾斜角度运算部14使用它们进行上述的处理。
接下来，倾斜角度运算部14求出如上述那样求出的透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置处的、来自图案X的入射光LC和向相机2的反射光LA的各光路（参照图4）。并且，倾斜角度运算部14求出将入射光LC向反射光LA的方向反射的反射面S1（入射光LC的入射角
Figure BDA00002587377700101
）（参照图4），算出求出的反射面S1的倾斜角度。该倾斜角度是透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置处的透明平板3的正面M1的倾斜角度，是倾斜角度运算部14的运算结果。
在此，为了分别求出入射光LC、反射光LA、及反射面S1，只要使用图4所示的各结构要素的位置关系进行几何学计算即可。而且，也可以预先基于相机2、透明平板3、图案构件4（图案X）这三者间的相对配置，而将透明平板3的正面M1上的反射点组A的位置与反射面S1的倾斜角度的对应关系行程表，通过使用该表而分别求出。上述的几何学计算所需的相机2等的配置相关的信息、上述的表存储在存储部16中，倾斜角度运算部14使用它们来进行上述的处理。
倾斜角度运算部14对于反射点组A的各点（例如，与构成图案X的全部的点对应的反射点）进行以上的各运算步骤的处理。
正面形状决定部15基于通过倾斜角度运算部14求出的透明平板3的正面M1的倾斜角度，决定透明平板3的正面M1的形状。在仅使用由图像取得部12取得的1张图像G时，决定与x轴（图1）平行的一剖面的透明平板3的正面M1的形状。而且，在使用随着透明平板3的搬运而连续拍摄的多张图像G时，能决定透明平板3的正面M1的具有某宽度的范围的形状。例如，通过始终连续地进行该形状测定，而能够在玻璃带的整个长度方向上对图10所示的玻璃带204的正面的波纹等进行监控。
（第二实施方式）
以下，参照附图，说明本发明的第二实施方式。需要说明的是，除了以下说明的点之外，第二实施方式与第一实施方式相同。
图6是表示设置于图案构件4’的图案及通过相机2拍摄的图像G’的图。
图案构件4’具有多个点沿着一方向（图中左右方向）呈直线排列而成的3列图案X（1）、X（2）、X（3）。若使用这种图案构件4’，则图像G’中出现透明平板3的正面M1产生的各图案X（1）、X（2）、X（3）各自的反射点组A产生的反射像a（1）、a（2）、a（3）和透明平板3的反面M2产生的各图案X（1）、X（2）、X（3）各自的反射点组B产生的反射像b（1）、b（2）、b（3）这总计6条线。通过适当设定3列图案X（1）、X（2）、X（3）的间隔，而能够在图像G’中使各反射像分离。而且，这6条线中的哪个是特定的图案（例如图案X（1））的透明平板3的正面M1产生的反射像的情况与第一实施方式同样，根据图1所示的各结构要素的位置关系可知。
根据本结构，即使例如由于透明平板3的正面M1上附着有杂质等而导致图像G’中的某反射像不清晰，也可以通过使用其他的清晰的反射像来测定透明平板3的正面M1的形状。
（第三实施方式）
以下，参照附图，说明本发明的第三实施方式。需要说明的是，除了以下说明的点之外，第三实施方式与第一实施方式相同。
在第一实施方式中，从基准面M到透明平板3的正面M1为止的高度H已知，但在第三实施方式中，即使透明平板3的正面M1的高度H未知也能够进行透明平板3的正面M1的形状测定。
图7是表示设置于图案构件4”的图案及通过相机2拍摄的图像G”的图。
图案构件4”具有多个点沿着一方向（图中左右方向）呈直线排列而成的图案X和在构成图案X的1个点XS的附近配置的记号XM。若使用这种图案构件4”，则图像G”中，除了透明平板3的正面M1及反面M2各自产生的图案X的反射点组A及反射点组B产生的反射像a、b之外，还可以取得记号XM的反射像。
在本实施方式中，利用记号XM和点XS的反射像来求出透明平板3的正面M1的未知的高度H。若求出透明平板3的正面M1的高度H，则之后与第一实施方式同样地，能够利用图案X的反射像来求出透明平板3的正面M1的形状。
以下，参照图8及图9，说明利用记号XM和点XS的反射像而求出透明平板3的正面M1的高度H的方法。
首先，着眼于点XS。从图案构件4”上的点XS（参照图8）发出的光在透明平板3的正面M1被反射，而形成图像G”内的反射像AS（参照图7）。此时，由于透明平板3的正面M1的高度H未知，因此透明平板3的正面M1上的真正的反射点不能唯一确定（反射点在从相机2观察处于朝向图像G”内的反射像AS的方向的直线LS上的某处）。在图8中，表示高度H不同的3个反射点的候补A1（1）、A1（2）、A1（3）。各反射点组A1（1）、A1（2）、A1（3）的高度分别设为H1、H2、H3（H1<H2<H3）。
在此，假定了高度H1的反射点组A1（1）时，该反射点组A1（1）处的透明平板3的（假定上的）切平面应该具有与反射面S1相等的倾斜角θ1（1），该反射面S1使从图案构件4”上的点XS发出而向反射点组A1（1）入射的光沿着直线LS向相机2的方向反射。假定了反射点组A1（2）或A1（3）时的所述反射点处的透明平板3的（假定上的）各切平面也同样地具有分别与对应的反射面S2、S3相等的倾斜角θ1（2）、θ1（3）。
此时，反射点越高（即，A1（2）比A1（1）高，而且A1（3）比A1（2）高），从图案构件4”上的点XS向各反射面S1、S2、S3的入射角越浅，因此θ1（1）<θ1（2）<θ1（3）的关系成立（在此以图中所示的x轴负方向与各反射面的朝向图中上侧的法线所成的角度来定义倾斜角）。该关系在图9的坐标图中表示为曲线C1。如此，倾斜角θ1（n）成为反射点的高度Hn的函数。但是，如上述那样，真正的反射点对应于该曲线C1上的哪一点不能唯一确定。
接下来，着眼于记号XM。与点XS同样地，从图案构件4”上的记号XM发出的光朝向相机2反射的透明平板3的正面M1上的反射点存在于从相机2观察时朝向图像G”内的反射像AM的方向的直线LM上的某处（不能唯一确定）。
此外，接着，着眼于通过前述的各反射点的候补A1（1）、A1（2）、A1（3）、…的上述的（假定上的）各切平面（反射面S1、S2、S3、…）与直线LM相交的交点组A2（1）、A2（2）、A2（3）、…。由于点XS和记号XM是图案构件4”上的接近的点，因此各点组A1（n）和与之对应的点组A2（n）也是接近的点（n=1、2、…）。
在此，设定了透明平板3的正面M1的形状的变化充分平缓这样的前提。这样的话，在透明平板3的正面M1上的互相接近的2点，分别通过这2点的各切平面可以看作为同一平面。
因此，若上述反射点的候补中的某一点组A1（k）为透明平板3的正面M1上的真正的反射点，则通过该点组A1（k）的透明平板3的切平面（反射面Sk）上存在的点组A2（k）也是透明平板3的正面M1上的点。并且，若考虑以该点组A2（k）为反射点而使来自图案构件4”上的记号XM的光沿着直线LM向相机2的方向反射的反射面Sk’，则该反射面（即点组A2（k）处的透明平板3的切平面）与点组A1（k）处的透明平板3的切平面（反射面Sk）一致，可知该倾斜角θ2（k）应该与倾斜角θ1（k）相等。在图8中，描绘出点组A1（2）为透明平板3的正面M1上的真正的反射点的状况。
另一方面，关于透明平板3的正面M1上的不是真正的反射点的点组A1（j）（其中，j≠k，在图8中，点组A1（1）与A1（3）相当），通过该点组A1（j）的（假定上的）透明平板3的切平面（反射面Sj）上存在的点组A2（j）不是透明平板3的正面M1上的点，在该点组A2（j）使来自图案构件4”上的记号XM的光沿着直线LM向相机2的方向反射的反射面的倾斜角θ2（j）与倾斜角θ1（j）不同。
因此，关于通过与点XS对应的反射点候补A1（1）、A1（2）、A1（3）、…的（假定上的）各切平面（反射面S1、S2、S3、…）与由记号XM决定的直线LM的上述的各交点组A2（1）、A2（2）、A2（3）、…，分别求出（假定上的）切平面（反射面S1’、S2’、S3’、…）的倾斜角θ2（1）、θ2（2）、θ2（3）、…，若发现θ2（k）=θ1（k）那样的反射点候补A1（k），则该反射点组A1（k）为真正的反射点，从而求出该反射点处的倾斜角θ1（k）和高度Hk。
图9的坐标图中，除了上述的曲线C1之外，还示出曲线C2，该曲线C2表示上述的各交点组A2（n）的高度H’n与各交点组A2（n）处的切平面的倾斜角θ2（n）的关系。在该坐标图中，θ1（n）的值与θ2（n）的值相等的点组A1（2）是透明平板3的正面M1上的真正的反射点。
如以上那样，由于求出了透明平板3的正面M1的高度H=Hk，因此之后可以与第一实施方式同样地，使用该高度H来求出透明平板3的正面M1的形状。
（第四实施方式）
以下，说明玻璃板的生产线中的本发明的适用例。图10是适用了图5所示的形状测定装置的玻璃板的生产线的概略说明图。图10所示的生产线中的玻璃板的制造方法包括：使玻璃原材料熔融而得到熔融玻璃的熔融工序；将所述熔融玻璃成形为连续的板状的玻璃带的成形工序；使所述玻璃带移动并同时逐渐冷却的缓冷工序；测定玻璃带的正面形状的形状测定工序；将玻璃带切断的切断工序；基于在所述测定工序中得到的玻璃带的正面形状来控制所述缓冷工序中的缓冷条件的控制工序。图11表示玻璃板的制造方法的工序。
具体而言，在玻璃板的制造工序中，根据利用本发明的形状测定方法得到的玻璃带的正面形状的数据，在判断为玻璃带的翘曲大时，考虑该翘曲的大小、部位，来变更缓冷工序中的缓冷条件、例如冷却速度条件、冷却温度条件。由此，能够防止翘曲引起的形状不良、翘曲引起的破裂，从而制造出成品率良好的玻璃板。
在成形工序中，存在浮法、转出法、下拉法、熔化法等各种方法，本发明可以适当使用这些方法中的任一个或其他的方法。在图10的例子中，以使用浮法的情况为例进行说明。
在熔融工序（图11的S1）中，对应于玻璃产品的组成而调合硅砂、石灰石、碱灰等原材料并将混合后的分批配料向熔融窑投入，根据玻璃的种类而加热熔融至约1400℃以上的温度来得到熔融玻璃。例如，从熔融窑的一端向熔融窑内投入分批配料，将燃烧重油而得到的火焰或使天然气与空气混合燃烧而得到的火焰向该分批配料吹出，加热成约1550℃以上的温度而使分批配料熔化，从而得到熔融玻璃。而且，也可以使用电气熔融炉来得到熔融玻璃。
在成形工序（图11的S2）中，将通过熔融工序而得到的熔融玻璃从熔融窑下游部201向熔融锡浴203导入，使熔融玻璃浮在熔融锡202上而沿着图中的搬运方向行进，由此形成连续的板状的玻璃带204（相当于透明平板3）。此时，为了成形规定的板厚的玻璃带204，而向玻璃带204的两侧部分按压旋转的辊（顶辊205），将玻璃带204向宽度方向（与搬运方向垂直的方向）外侧拉伸。
在缓冷工序（图11的S3）中，利用提升辊208将上述成形的玻璃带204从熔融锡浴203拉出，使用金属辊209使该玻璃带204在缓冷炉210内沿着图中的搬运方向移动，使玻璃带204的温度逐渐冷却，继续从缓冷炉210排出而在到达切断工序的期间进一步冷却至接近常温。缓冷炉210在炉内的必要位置具备用于供给由燃烧气体、电加热器控制的热量而进行缓冷的机构。从缓冷炉210排出的阶段的玻璃带204的温度成为玻璃带204的玻璃的应变点以下的温度，虽然受到玻璃的种类的影响，但通常冷却至150~250℃。该缓冷工序在去除玻璃带204内部的残留应力和降低玻璃带204的温度的目的下实施。在缓冷工序中，玻璃带204通过测定部211（相当于图5的形状测定装置），然后搬运至玻璃带切断部212。在玻璃带切断部212将缓冷至接近常温的玻璃带204切断（切断工序）。需要说明的是，玻璃带切断部212的玻璃带的温度通常是其场所的气氛温度~50℃。
测定工序（图11的S4）中的玻璃带204的拍摄位置（即，测定部211的位置）是玻璃带204的温度处于该玻璃的应变点以下的温度的位置。通常，测定部211设置在从缓冷炉210的玻璃带出口至搬运方向下游的位置，而且优选设置在玻璃带204的温度处于200℃以下的位置。而且，测定部211也可以设置在即将进行切断工序之前，不过，在将从测定工序得到的数据向切断工序反映时，虽然也受到玻璃带204的移动速度的影响，但优选在从切断位置离开30cm以上、尤其是离开1m以上的位置上设置测定部211。
在控制工序（图11的S5）中，利用控制单元（未图示），该控制单元基于在测定工序中得到的玻璃带204的正面形状来运算缓冷炉210内的缓冷条件。通过该控制单元，根据向缓冷炉210交接的缓冷条件的指令，来变更设置在缓冷炉210内的燃烧气体、电加热器等的条件。由此，能够进行改变向玻璃带204局部性地赋予的能量或赋予的能量的速度而抑制翘曲等变形的控制。
以上，参照附图，详细叙述本发明的实施方式，但具体的结构并不局限于本实施方式，也包括不脱离本发明的主旨的范围的设计等。
详细而且参照特定的实施方式而说明了本申请，但不脱离本发明的宗旨和范围而能够施加各种变更或修正的情况对于本领域技术人员来说不言自明。
本申请基于2010年6月15日提出申请的日本专利申请（特愿2010-136510），其内容作为参照而包含于此。
标号说明
2…相机
3…透明平板
4…图案构件
X…图案
M1…透明平板3的正面
M2…透明平板3的反面
A…透明平板3的正面M1产生的图案X的反射点组
a…图像内的反射点组A产生的反射像
B…透明平板3的反面M2产生的图案X的反射点组
b…图像内的反射点组B产生的反射像
R…相机2的拍摄区域
M…基准面
S1、S2…反射面
10…计算机
11…拍摄部
12…图像取得部
13…正面反射点组推定部
14…倾斜角度运算部
15…正面形状决定部
16…存储部

Claims (9)

1.一种形状测定装置，具备：
拍摄部，配置成光轴相对于在作为测定对象的透明平板的上方配置的直线性的图案的延伸方向垂直，通过拍摄由所述透明平板的正面和反面反射的所述图案的2个反射点组，而生成包括在与所述延伸方向垂直的方向上分离的2个反射像的图像；
正面反射点组推定部，使用所述透明平板、所述图案与所述拍摄部的位置关系，根据所述图像来推定所述透明平板的正面上的所述图案的正面反射点组；
倾斜角度运算部，使用所述透明平板、所述图案与所述拍摄部的位置关系，算出推定的所述正面反射点组的位置处的所述透明平板的正面的倾斜角度；
正面形状决定部，基于算出的所述倾斜角度而决定所述透明平板的正面的形状。
2.根据权利要求1所述的形状测定装置，其中，
所述倾斜角度运算部基于从所述图案朝向所述正面反射点组的入射光的入射角与从所述正面反射点组的位置朝向所述拍摄部的反射光的反射角相等这一条件，算出所述倾斜角度。
3.根据权利要求1或2所述的形状测定装置，其中，
所述图案是多个点沿着所述延伸方向直线性地排列而成的图案。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的形状测定装置，其中，
所述透明平板被沿着与所述延伸方向垂直的方向搬运。
5.一种形状测定方法，包括如下工序：
通过配置成光轴相对于在作为测定对象的透明平板的上方配置的直线性的图案的延伸方向垂直的拍摄部，拍摄由所述透明平板的正面和反面反射的所述图案的2个反射点组，而生成包括在与所述延伸方向垂直的方向上分离的2个反射像的图像；
使用所述透明平板、所述图案与所述拍摄部的位置关系，根据所述图像来推定所述透明平板的正面上的所述图案的正面反射点组；
使用所述透明平板、所述图案及所述拍摄部的位置关系，算出推定的所述正面反射点组的位置处的所述透明平板的正面的倾斜角度；
基于算出的所述倾斜角度而决定所述透明平板的正面的形状。
6.根据权利要求5所述的形状测定方法，其中，
算出所述倾斜角度的工序基于从所述图案朝向所述正面反射点组的入射光的入射角与从所述正面反射点组的位置朝向所述拍摄部的反射光的反射角相等这一条件，算出所述倾斜角度。
7.根据权利要求5或6所述的形状测定方法，其中，
所述图案是多个点沿着所述延伸方向直线性地排列而成的图案。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的形状测定方法，其中，
所述透明平板被沿着与所述延伸方向垂直的方向搬运。
9.一种玻璃板的制造方法，包括：
使原材料熔融而得到熔融玻璃的熔融工序；
将所述熔融玻璃成形为呈板状连续的玻璃带的成形工序；
搬运所述玻璃带并同时使所述玻璃带逐渐冷却而除去应力的缓冷工序；
测定所述玻璃带的正面形状的测定工序；
切断所述玻璃带的切断工序；
基于所述测定工序的测定结果而控制所述缓冷工序中的缓冷条件的控制工序，
所述玻璃板的制造方法中，
所述测定工序是以所述玻璃带为测定对象而使用权利要求5~8中任一项所述的形状测定方法进行测定的工序。
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