CN104777168A - 用于检测基板的边缘的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测基板的边缘的设备可以检测基板的边缘部分的缺陷或倒角宽度。第一直角棱镜和第二直角棱镜被设置在所述边缘部分的上方和下方，使得该第一直角棱镜的倾斜表面和该第二直角棱镜的倾斜表面朝向所述边缘部分的上表面和下表面。发光部件用光照射所述基板的边缘部分。拍摄部件被设置为邻近所述边缘部分。所述拍摄部件由已经通过所述第一直角棱镜的光拍摄所述边缘部分的上表面的图像，由已经通过所述第二直角棱镜的光拍摄所述边缘部分的下表面的图像，并拍摄所述边缘部分的端表面的图像。

Description

用于检测基板的边缘的设备
技术领域
本发明涉及一种用于检测基板的边缘部分的设备，更具体而言，涉及一种用于检测基板的边缘部分的设备，能够检测基板的边缘部分的缺陷或倒角宽度。
背景技术
在诸如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、等离子体显示面板(PDP)和电致发光(EL)显示器之类的平板显示器中使用的玻璃基板，通过将由玻璃熔炉生产的熔融玻璃成形为平玻璃板的成形过程以及根据预定尺寸切割该平玻璃板的切割过程而被制造。所制造的玻璃基板随后被输送到机加工生产线，在机加工生产线，玻璃基板被依次机加工。在机加工生产线，根据待使用玻璃基板的平板显示器的尺寸再次切割玻璃基板，并且随后玻璃基板的四个边缘被倒角。倒角过程旨在通过使边缘部分变圆来防止玻璃基板的四个边缘部分由于例如外部冲击而被容易地损坏。当执行倒角过程时，如图1中所示，基板的边缘部分大致具有上表面、端表面和下表面。尽管基板的边缘部分的被倒角的上表面和下表面被要求彼此对称，但是事实上上表面和下表面不对称。
在倒角过程之后，执行检测过程，以检测在倒角过程中被倒角的边缘部分是否存在诸如裂缝的缺陷并且检测倒角部分的宽度。
在现有技术中，这种检测过程由专利文献1中公开的检测设备执行。
然而，专利文献1中公开的检测设备具有的缺点在于：该设备必须使用多个的光学装置，以分别检测边缘部分的上表面、下表面和端表面。
对比文献1中公开的检测设备具有的另一缺点在于：由于使用同轴照明而难于精确测量倒角部分的宽度。这是因为边缘部分的上表面和下表面在同一线上被检测，因而被检测的表面受到在倒角参考线的相反侧产生的后像的影响。
本发明背景技术部分公开的信息仅被提供用于更好地理解发明的背景，而不应认为是对该信息构成对本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
专利文献1：韩国专利第10-0579332号(2006年5月4日)
发明内容
本发明的各方面提供一种用于检测基板的边缘部分的设备，能够使用较简单的结构检测基板的边缘部分的缺陷。另外，还提供一种用于检测基板的边缘部分的设备，能够更精确地测量基板的边缘部分的倒角宽度。
在本发明的一方面中，提供一种用于检测基板的边缘部分的设备，包括：第一直角棱镜，被设置在基板的边缘部分的上方，使得该第一直角棱镜倾斜表面朝向所述基板的边缘部分的上表面；第二直角棱镜，被设置在所述基板的边缘部分的下方，使得该第二直角棱镜的倾斜表面朝向所述基板的边缘部分的下表面；发光部件，用光照射所述基板的边缘部分；和拍摄部件，被设置为邻近所述基板的边缘部分。所述拍摄部件由已经通过所述第一直角棱镜的光拍摄所述基板的边缘部分的上表面的图像，由已经通过所述第二直角棱镜的光拍摄所述基板的边缘部分的下表面的图像，并拍摄所述基板的边缘部分的端表面的图像。
所述设备可进一步包括：第一校正板，被设置在所述第一直角棱镜与所述拍摄部件之间以减少已经通过所述第一直角棱镜的光的路程(path)；以及第二校正板，被设置在所述第二直角棱镜与所述拍摄部件之间以减少已经通过所述第二直角棱镜的光的路程。这里，所述第一校正板与所述第二校正板可由BK7形成。
所述第一直角棱镜的上表面与倾斜表面之间的角度以及所述第二直角棱镜的下表面与倾斜表面之间的角度可为小于45°的锐角。
所述设备可进一步包括显示由所述拍摄部件拍摄的图像的显示部件。
所述设备可进一步包括通过将空气喷射到所述基板的边缘部分上而将杂质从所述基板的边缘部分移除的空气喷嘴。
所述设备可进一步包括输送所述基板的输送部件。
根据本发明，能够利用单个光学装置从基板的边缘部分的上表面、下表面和端表面中的全部获得图像。
另外，根据本发明，基板的边缘部分的上表面和下表面的图像由入射到直角棱镜的相对于基板的边缘部分的上表面和下表面以预定角度指向的倾斜表面上的光获得，而不使用同轴照明。这因此可防止待检测的各个表面受到在相反表面上产生的倒角参考线的后像的影响，由此可精确地测量倒角宽度。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，该其它特征和优点将由附图变得明显，或者在附图中更详细地提出，附图合并于此，并且在本发明的以下具体实施方式中，附图共同用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1为例示基板的倒角边缘部分的概念视图；
图2为例示根据本发明示例性实施例的用于检测基板的边缘部分的设备的示意性构造视图；
图3为例示使用根据本发明示例性实施例的用于检测基板的边缘部分的设备从基板的边缘部分的上表面、下表面以及端表面拍摄图像的过程的概念图；
图4例示在同轴照明下使用显微镜拍摄的基板的倒角边缘部分的上表面和下表面的图片；
图5例示使用根据本发明示例性实施例的用于检测基板的边缘部分的设备拍摄的基板的倒角边缘部分的上表面和下表面的图片；以及
图6例示使用光学显微镜以及根据本发明示例性实施例的用于检测基板的边缘部分的设备测量的根据位置而定的玻璃基板的倒角宽度的图表。
具体实施方式
现在将结合附图更详细地提及根据本发明的用于检测基板的边缘部分的设备的示例性实施例，以使本发明所属技术领域的技术人员可以容易地将本发明付诸实践。
贯穿本文献，应参照附图，其中相同的附图标记和符号在不同的附图中始终被用于指代相同或相似的元件。在本发明的以下描述中，合并于此的已知功能和元件的详细描述在会使本发明的主题内容不清楚的情况下将被省略。
图2为例示根据本发明示例性实施例的用于检测基板的边缘部分的设备的示意性构造视图。
根据本发明示例性实施例的用于检测基板的边缘部分的设备(在下文中称为“基板边缘检测设备”)为用于检测基板S的倒角边缘部分上存在的缺陷或倒角宽度的设备，更具体而言，为用于检测在诸如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器之类的平板显示器中使用的玻璃基板的倒角边缘部分上存在的缺陷或倒角宽度的设备。如图2中所例示的，基板边缘检测设备包括第一直角棱镜100、第二直角棱镜200、发光部件300和拍摄部件400。
第一直角棱镜100被设置在待检测的基板S的边缘部分的上方，使得其倾斜表面朝向待检测的基板S的边缘部分的上表面。
第二直角棱镜200被设置在待检测的基板S的边缘部分的下方，使得其倾斜表面朝向待检测的基板S的边缘部分的下表面。
位于待检测的基板S的边缘部分上方的第一直角棱镜100与位于待检测的基板S的边缘部分下方的第二直角棱镜200隔开预定距离。该距离要大于基板S的厚度。
优选地，第一直角棱镜100与第二直角棱镜200被定位为使得它们彼此面对。
第一直角棱镜100的上表面和第二直角棱镜200的下表面可与基板S的上/下表面平行。
优选地，第一直角棱镜100与第二直角棱镜200关于从基板S纵向延伸的线(表面)对称。
第一直角棱镜100与第二直角棱镜200允许拍摄部件400通过光路从基板S的边缘部分的上表面和下表面拍摄图像，如图3中所例示的。
优选地，第一直角棱镜的上表面与倾斜表面之间的角度以及第二直角棱镜的下表面与倾斜表面之间的角度为小于45°的锐角。
锐角越小，由拍摄部件400所得到的基板S的上表面、下表面与端表面之间的距离越小。因此，能够从上表面、下表面以及端表面获得高分辨率图像。
发光部件300用光照射基板S的边缘部分。
发光部件300可由发光二极管(LED)光源发射光，并可被设置在多个位置以获得更清晰的图像。
拍摄部件400被设置邻近基板S的边缘，并由已经通过第一直角棱镜100的光拍摄基板S的边缘部分的上表面的图像，由已经通过第二直角棱镜200的光拍摄基板S的边缘部分的下表面的图像，并拍摄基板S的边缘部分的端表面的图像。
也就是说，拍摄部件400分别由已经通过第一直角棱镜100和第二直角棱镜200的光拍摄基板S的边缘部分的上表面的图像以及下表面的图像。拍摄部件400还由通过第一直角棱镜100与第二直角棱镜200之间的空间直接入射到端表面上的光拍摄端表面的图像。为此，优选地，拍摄部件400被设置在面对基板S的边缘部分的位置。
优选地，从基板S纵向延伸的线通过拍摄部件400的中心。
拍摄部件400可包括镜头和照相机。照相机可被实现为线扫描照相机。
由于根据本发明的基板边缘检测设备如上那样被构造，所以能够使用单个光学装置检测基板的倒角边缘部分的上表面、下表面和端表面。
另外，根据本发明的基板边缘检测设备分别利用入射到第一直角棱镜100和第二直角棱镜200的相对于基板的边缘部分的上表面和下表面以预定角度指向的倾斜表面上的光从基板的边缘部分的上表面和下表面获得图像，而不使用同轴照明。这因此防止待检测的各个表面受到在相反表面上产生的倒角参考线的后像影响，由此可精确地测量倒角宽度。由于基板的边缘部分的上表面和下表面在它们以预定角度倾斜的状态下被检测，所以在基板的边缘部分的上表面或下表面的倒角宽度的测量中可能存在误差。然而，该误差可以被校正。具体地，实际倒角宽度可通过补偿对应于角度的值而由具有误差的测量值计算而得到。
图4例示在同轴照明下使用显微镜拍摄的基板的倒角边缘部分的上表面和下表面的图片。如图4中所例示的，在同轴照明下使用显微镜拍摄的基板的边缘部分的上表面或下表面的图像包含相反表面的倒角参考线。这在倒角宽度计算中可能引起误差。
图5例示使用根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备拍摄的基板的倒角边缘部分的上表面和下表面的图片。如图5中所例示的，使用根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备从倒角基板的上表面和下表面拍摄的图像不包含相反表面的倒角参考线。因此，在倒角宽度计算中不产生误差，并且倒角宽度的计算值可等于或非常接近于倒角宽度的实际值。
图6例示使用光学显微镜以及根据本发明的示例性实施例的基板边缘检测设备测量的根据位置而定的玻璃基板的倒角宽度的图表。
如图6中所例示的，可以意识到，使用光学显微镜测量的倒角宽度与使用根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备测量的倒角宽度基本相同。
返回到图2，根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备包括第一校正板500和第二校正板600。第一校正板500被设置在第一直角棱镜100与拍摄部件400之间以减少已经通过第一直角棱镜100的光的路程。第二校正板600被设置在第二直角棱镜200与拍摄部件400之间以减少已经通过第二直角棱镜200的光的路程。
如图3中所例示的，基板S的边缘部分的上表面或下表面的图像由已经通过第一直角棱镜100或第二直角棱镜200的光获得，而基板S的边缘部分的端表面的图像由基板S的边缘部分的端表面直接获得。因此，从基板S的边缘部分的上表面或下表面通过第一直角棱镜100或第二直角棱镜200进入拍摄部件400的光的路程比从基板S的边缘部分的端表面进入拍摄部件400的光的路程长。因此，这可能引起拍摄部件400的焦点不匹配的问题。
为了克服该问题，根据本发明的示例性实施例，第一校正板500和第二校正板600被分别设置在第一直角棱镜100与拍摄部件400之间以及第二直角棱镜200与拍摄部件400之间。因此，这减少了从第一直角棱镜100和第二直角棱镜200进入拍摄部件400的光的路程，由此使由拍摄部件400获取的基板S的边缘部分的上表面、下表面以及端表面的焦点相匹配。具体地，通过调节第一校正板500或第二校正板600的材料、厚度和长度，以使从基板S的边缘部分的上表面通过第一直角棱镜100和第一校正板500进入拍摄部件400的光的路程的长度、从基板S的边缘部分的下表面通过第二直角棱镜200和第二校正板600进入拍摄部件400的光的路程的长度、以及从基板S的边缘部分的端表面进入拍摄部件400的光的路程的长度相同，能够使得由拍摄部件400获取的基板S的边缘部分的上表面、下表面和端表面的焦点相匹配。
优选地，第一校正板500和第二校正板600由BK7(硼硅酸盐冕玻璃)形成。
第一校正板500或第二校正板600的厚度和长度可根据诸如基板与直角棱镜之间的角度以及直角棱镜与拍摄部件之间的长度之类的预定条件被适当地控制。
另外，根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备进一步包括用于显示由拍摄部件400拍摄的图像的显示部件(未示出)。
显示部件(未示出)可通过处理由拍摄部件400拍摄的图像来计算倒角边缘部分的缺陷或倒角宽度，并将计算结果显示在显示装置上。
另外，根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备进一步包括空气喷嘴(未示出)，该空气喷嘴通过将空气喷射到边缘部分上而将杂质从基板的边缘部分移除。
空气喷嘴(未示出)通过将由空气源(未示出)供给的空气喷射到基板的边缘部分上而将杂质从基板的边缘部分移除，从而防止杂质出现在由拍摄部件400从基板的边缘部分的上表面、下表面和端表面中的任一个拍摄的图像上。
而且，根据本发明示例性实施例的基板边缘检测设备进一步包括输送基板的输送部件(未示出)。
如上所提出的，根据本发明，基板边缘检测设备，即用于检测基板的边缘部分的设备，可连续检测由输送部件(未示出)输送的基板的边缘部分，从而提高对基板的边缘部分的检测效率。
已经参照附图给出了本发明的具体示例性实施例的前述描述。它们不旨在穷尽或将本发明限制到所公开的精确形式，并且显然，对于本领域普通技术人员来说，可以按照上述教导进行许多更改和变化。
因此，其旨在本发明的范围并不限于前述实施例，而是由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于检测基板的边缘部分的设备，包括：
第一直角棱镜，被设置在基板的边缘部分的上方，使得该第一直角棱镜的倾斜表面朝向所述基板的边缘部分的上表面；
第二直角棱镜，被设置在所述基板的边缘部分的下方，使得该第二直角棱镜的倾斜表面朝向所述基板的边缘部分的下表面；
发光部件，用光照射所述基板的边缘部分；和
拍摄部件，被设置为邻近所述基板的边缘部分，其中所述拍摄部件由已经通过所述第一直角棱镜的光拍摄所述基板的边缘部分的上表面的图像，由已经通过所述第二直角棱镜的光拍摄所述基板的边缘部分的下表面的图像，并拍摄所述基板的边缘部分的端表面的图像。
2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
第一校正板，被设置在所述第一直角棱镜与所述拍摄部件之间以减少已经通过所述第一直角棱镜的光的路程；以及
第二校正板，被设置在所述第二直角棱镜与所述拍摄部件之间以减少已经通过所述第二直角棱镜的光的路程。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一校正板与所述第二校正板由BK7形成。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一直角棱镜的上表面与倾斜表面之间的角度以及所述第二直角棱镜的下表面与倾斜表面之间的角度为小于45°的锐角。
5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括显示由所述拍摄部件拍摄的图像的显示部件。
6.根据权利要求1所述的设备，进一步包括用于通过将空气喷射到所述基板的边缘部分上而将杂质从所述基板的边缘部分移除的空气喷嘴。
7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括输送所述基板的输送部件。
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