JP2005156254A - 板状ガラスの欠陥検出方法及び欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 板状ガラスのいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できる板状ガラスの欠陥検出方法及び欠陥検出装置を提供すること。
【解決手段】 第１カメラ４２の視線５１を法線５３の方向に対しガラス板４１のエッジ４１ｃ側に傾け、第１光源４４をカケが無い場合の視線５１ａに対しガラス面４１ｂ寄りに配置した。ガラス面４１ａにカケが有ると、カケによって屈折した視線５１ｂが第１光源を見るようになり、第１カメラがカケを通った明るい光を捕らえる。第２カメラ４３の視線５２を法線５４の方向に対してガラス面４１ａ側に傾け、第２光源４５を視線５２の延長線（視線５２ａ）に対しガラス面４１ｂ寄りに配置した。ガラス面４１ｂにカケが有ると、カケによって屈折した視線５２ｂが第２光源４５を見るようになり、第２カメラ４３がカケを通った明るい光を捕らえる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用ガラスや磁気ディスク用のガラス基板等の板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出方法及び欠陥検出装置に関するものである。

板状ガラスのエッジの切断面は、そのままでは鋭利であるため、通常は図１０に示すように板状ガラス２１のエッジ２２の角を面取り部２２ａ，２２ｂのように面取りしたり、或いは図１１に示すように、エッジ２２全体を蒲鉾状の曲面２３に研削し研磨する場合が多い。しかし、このようなエッジ研磨時に、図１２に示すように、エッジ２２にガラス特有のカケ２４等の欠陥が生じることが有る。

このように板状ガラス２１のエッジ２２に存在するカケ２４等の欠陥を検出するガラス板のエッジ欠陥検出装置が知られている（例えば、特許文献１参）。このエッジ欠陥検出装置は、ガラス板を挟む形でカメラと光源を配置し、ガラス板のガラス面に対して垂直上方からカメラで撮影した画像において、ガラス板の表面並びにエッジの一般面が暗くなり、エッジに存在するカケが明るくなるように、光源からカメラに至る光量を絞り調整するようにしたものである。
特開２００１−１５３８１６号公報

ところで、上記特許文献に記載されたガラス板のエッジ欠陥検出装置によれば、エッジに出現するカケのみを光らせ、ガラス板の他の部分は全て暗くすることができ、カケの検出を容易にかつ効率よく行うことができる点で優れている。

しかし、このガラス板のエッジ欠陥検出装置のように、ガラス板のガラス面に対して垂直上方からカメラで撮影した画像に基づいて、半透明の摺りガラス状態になったエッジに存在するカケを検出する従来技術では、以下のような問題点が有る。

（１）図１３に示すように、基本的にカメラ３０の視野はガラス板３１に対して垂直になるため、カメラ３０と反対側のガラス面３１ａにカケ３２が存在する場合、そのカケ３２が摺りガラス状態になったエッジ３３の影に隠れてしまい、カケ３２を検出するのが難しい。このような問題は、エッジ３３が図１３の実線で示すように上下対称に研磨されずに、同図の一点鎖線で示すように上下非対称に研磨された場合（上下の削り代のバラツキが有る場合）により顕著になる。

（２）図１４に示すように、カメラ３０と同じ側のガラス面３１ｂにカケ３４が存在する場合、そのカケ３４の背景に摺りガラス状態になったエッジ３３が存在することになるため、その背景に影響されてカケ３４を検出するのが難しい。このような問題は、エッジ３３が図１４の一点鎖線で示すように上下非対称に研磨された場合により顕著になる。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、板状ガラスのいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できる板状ガラスの欠陥検出方法及び欠陥検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出方法において、前記板状ガラスの一方のガラス面側に存在するカケを検出する第１撮像手段の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記板状ガラスの他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、前記他方のガラス面側に存在するカケを検出する第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、第２照明手段を、前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２撮像手段の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置することを要旨とする。

これによれば、板状ガラスの一方のガラス面にカケが有ると、第１撮像手段の視線がカケによって屈折し、その屈折した視線が第１照明手段を見るようになる。これにより、第１撮像手段は、一方のガラス面側に存在するカケを通った光強度の大きい明るい光を捕らえることができるので、一方のガラス面側に存在するカケを、摺りガラス状態になったエッジに影響されずに検出できる。

また、板状ガラスの他方のガラス面にカケが有ると、第２撮像手段の視線がカケによって屈折し、その屈折した視線が第２照明手段を見るようになる。これにより、第２撮像手段は、他方のガラス面側に存在するカケを通った光強度の大きい明るい光を捕らえることができるので、他方のガラス面側に存在するカケを、摺りガラス状態になったエッジに影響されずに検出できる。

したがって、板状ガラス板のいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の板状ガラスの欠陥検出方法において、前記第１撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記エッジ側に傾ける角度を３°〜３０°とし、前記第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾ける角度を３°〜３０°とすることを要旨とする。

これによれば、板状ガラスの一方のガラス面側のエッジ及びその他方のガラス面側のエッジにそれぞれ存在するいろんな角度を持つカケを検出できる。
請求項３に係る発明は、板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出装置において、前記板状ガラスの一方のガラス面側に配置される第１撮像手段及び第２撮像手段と、前記板状ガラスの他方のガラス面側に配置される第１照明手段及び第２照明手段とを備え、前記一方のガラス面側に存在するカケを検出する前記第１撮像手段の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、前記第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第１撮像手段の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、前記他方のガラス面側に存在するカケを検出する前記第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、前記第２照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２撮像手段の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置したことを要旨とする。

これによれば、板状ガラスの一方のガラス面にカケが有ると、第１撮像手段の視線がカケによって屈折し、その屈折した視線が第１照明手段を見るようになるので、一方のガラス面側に存在するカケを、摺りガラス状態になったエッジに影響されずに検出できる。

また、板状ガラスの他方のガラス面にカケが有ると、第２撮像手段の視線がカケによって屈折し、その屈折した視線が第２照明手段を見るようになるので、他方のガラス面側に
存在するカケを、摺りガラス状態になったエッジに影響されずに検出できる。

したがって、板状ガラス板のいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できる。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、前記第１撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記エッジ側に傾ける角度を３°〜３０°とし、前記第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾ける角度を３°〜３０°とすることを要旨とする。

これによれば、板状ガラスの一方のガラス面側のエッジ及びその他方のガラス面側のエッジにそれぞれ存在するいろんな角度を持つカケを検出できる。
請求項５に係る発明は、板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出方法において、前記板状ガラスの一方のガラス面側に存在するカケを検出する第１の視線と、前記板状ガラスの他方のガラス面側に存在するカケを検出する第２の視線とを、１つの撮像手段の視野内に配置した２つの反射部材により作り、前記第１の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記板状ガラスの他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第１の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、前記第２の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、第２照明手段を、前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置することを要旨とする。

これによれば、板状ガラス板のいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できるとともに、１つの撮像手段によりカケを検出できるので、１台当たりの欠陥検出装置のコストを低減することができる。

請求項６に係る発明は、板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出装置において、１つの撮像手段と、前記撮像手段の視野内に配置され、前記板状ガラスの一方のガラス面側に存在するカケを検出する第１の視線と、前記板状ガラスの他方のガラス面側に存在するカケを検出する第２の視線とを作る２つの反射部材と、第１照明手段及び第２照明手段とを備え、前記第１の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、前記第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記板状ガラスの他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第１の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、前記第２の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、前記第２照明手段を、前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置することを要旨とする。

これによれば、板状ガラス板のいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できるとともに、１つの撮像手段によりカケを検出できるので、１台当たりの欠陥検出装置のコストを低減することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、前記１つの撮像手段と前記２つの反射部材は前記板状ガラスの一方のガラス面側に配置され、前記第１照明手段及び第２照明手段は前記他方のガラス面側に配置されていることを要旨とする。

これによれば、板状ガラスの搬送方向による制約を受けずに、板状ガラスに対して配置が可能な欠陥検出装置を実現できる。
請求項８に係る発明は、請求項６に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、前記１
つの撮像手段は前記板状ガラスのエッジの側方に配置され、前記２つの反射部材のうちの前記第１の視線を作る反射部材と前記第２照明手段は前記一方のガラス面側に配置され、そして、前記２つの反射部材のうちの前記第２の視線を作る反射部材と前記第１照明手段は前記他方のガラス面側に配置されていることを要旨とする。

これによれば、板状ガラスの搬送方向に沿って延びているエッジに存在するカケを検出するのに好適な欠陥検出装置を実現することができる。

以上説明したように、本発明によれば、板状ガラスのいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジに影響されずにカケを検出できる。

以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１は第１実施形態に係る板状ガラスの欠陥検出装置の光学系を示し、図２はその電気的構成を示している。

図１に示す板状ガラスの欠陥検出装置４０は、ガラス板４１のエッジ４１ｃに存在するカケを検出する検査装置で、摺りガラス状態になっている正常な研削面であるエッジ４１ｃと、クリアな鏡面状となっているカケ部分とでは、光源からの光の屈折状態が異なることを利用して、カケを検出するようになっている。本実施形態では、板状ガラスとして、磁気ディスク用のガラス基板等の、両面が平行なガラス板４１を用いている。

この欠陥検出装置４０は、図１に示すように、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側に配置される第１撮像手段としての第１カメラ４２と、第２撮像手段としての第２カメラ４３と、ガラス板４１の他方のガラス面４１ｂ側に配置される第１照明手段としての第１光源４４と、第２照明手段としての第２光源４５とを備えている。

第１カメラ４２と第２カメラ４３は、それぞれＣＣＤカメラである。また、第１光源４４と第２光源４５はそれぞれ、半導体レーザダイオード等で構成した点光源、線光源或いは面光源である。

欠陥検出装置４０では、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側に存在するカケを検出する第１の視線（第１カメラ４２の視線）５１を、一方のガラス面４１ａにおける法線方向（法線５３の方向）に対してエッジ４１ｃ側に傾ける。つまり、第１カメラ４２は、第１の視線５１が法線方向（図１で上下方向）に対して同図で右側に所定の角度傾くように、設置される。また、第１光源４４を、一方のガラス面４１ａからガラス板４１に入射して他方のガラス面４１ｂのカケの無い個所から出射する第１の視線５１の延長線（視線５１ａ）に対して他方のガラス面４１ｂ寄りに配置してある。

また、この欠陥検出装置４０では、ガラス板４１の他方のガラス面４１ｂ側に存在するカケを検出する第２の視線（第２カメラ４３の視線）５２を一方のガラス面４１ａにおける法線方向（法線５４の方向）に対して一方のガラス面４１ａ側に傾ける。つまり、第２カメラ４３は、第２の視線５２が法線方向（図１で上下方向）に対して同図で左側に所定の角度傾くように、設置される。また、第２光源４５を、一方のガラス面４１ａからガラス板４１に入射して他方のガラス面４１ｂのカケの無い個所から出射する第２の視線５２の延長線（視線５２ａ）に対して他方のガラス面４１ｂ寄りに配置してある。

欠陥検出装置４０は、図２に示すように、第１カメラ４２及び第２カメラ４３からそれ
ぞれ出力される映像信号を画像として表示する画像表示装置４７と、この画像表示装置４７で表示される画像中に有る輝点がカケであるか否かを判別し、その判別結果を表示して作業者に知らせる欠陥判別装置４８とを備える。

図３は、両面が平行なガラス板４１に一方のガラス面４１ａから入射角度α１で入射した光が、その他方のガラス面４１ｂから入射角と同じ角度で出射する様子を示している。ガラス板４１の屈折率をｎとした場合、ｓｉｎ（α１）／ｓｉｎ（α２）＝ｎの関係式で表わされる角度（屈折角α２）で光はガラス板４１の内部に入射し、出射時にはその逆の角度で、つまり、その他方のガラス面４１ｂから入射角度α１と同じ角度で出射する。その結果、ガラス面４１ｂからの出射光は、入射光に対してガラス板４１の厚さｔに比例した分だけシフトするが、入射光と同じ方向に進む。

そのシフト量をｓ、ガラス板４１内の光路長をＬ、ガラス板４１の厚さをｔとすると、
ｔ／Ｌ＝ｃｏｓ（α２）と
ｓ／Ｌ＝ｓｉｎ（α１−α２）より、
ｓ＝ｔ×ｓｉｎ（α１−α２）／ｃｏｓ（α２）
となる。

光には可逆性が有るため、図１に示す矢印付の実線及び破線は、光の入射経路或いは光の出射経路として考えることができるし、入っていくる光をカメラで捕らえる「カメラの視線」として考えることもできる。そこで、本明細書では、「入射」及び「出射」はカメラの視線、即ち第１カメラ４２の視線である第１の視線５１及び第２カメラ４３の視線である第２の視線５２のことを言う。そして、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａにそれぞれ入射する第１の視線５１及び第２の視線５２の傾き角度をそれぞれ「視線の入射角度」といい、θ或いはαで表わす（図３〜図７参照）。

図１に示す欠陥検出装置４０では、カメラの視線（第１の視線５１及び第２の視線５２）がガラス板４１に入射する個所（一方のガラス面４１ａ）或いは視線がガラス板４１から出射する個所（他方のガラス面４１ｂ）にカケが有ると、その個所でカメラの視線の出射角度が変わるのを利用して、カケを検出するようになっている。

図４は、一方のガラス面４１ａからガラス板４１に入射して他方のガラス面４１ｂのカケの無い個所から出射する第２の視線５２の延長線である「カケが無い場合の視線」５２ａと、他方のガラス面４１ｂのエッジ４１ｃに有るカケ６２によって第２の視線５２が屈折した「カケによって屈折した視線」５２ｂとを示している。

また、図５は、一方のガラス面４１ａのカケの無い個所からガラス板４１に入射して他方のガラス面４１ｂから出射する第１の視線５１の延長線である「カケが無い場合の視線」５１ａと、一方のガラス面４１ｂのエッジ４１ｃに有るカケ６１によって第１の視線５１が屈折した「カケによって屈折した視線」５１ｂとを示している。

カケ６１，６２のような実際のカケの形状は貝殻のような曲面になっているため、ミクロ的に見ると、ＣＣＤカメラである第１カメラ４２及び第２カメラ４３の各画素に対応するカケの各部分で視線５１，５２の出射していく角度が異なるが、以下の説明では、代表としてカケの傾き角度（カケ傾き）をφとする。

図４において、ガラス板４１の他方のガラス面４１ｂに有るカケ６２の傾き角度（カケ傾き）をφとすると、ガラス板４１内を通ってカケ６２に入射する第２の視線５２の入射角度β１は、
β１＝α２−φ
となる。カケ傾きφが大きくなると、その入射角度β１が小さくなるので、カケ６２によって屈折した視線５２ｂの出射角度β２も小さくなる。つまり、カケ６２によって屈折した視線５２ｂの出射角度β２は、カケが無い場合の視線５２ａよりも小さくなり、その視線５２ｂは視線５２ａよりも他方のガラス面４１ｂ寄りの出射になる。

φ＞α２になった場合、カケ６２によって屈折した視線５２ｂは、ガラス板４１内における視線５２の通路（Ｌ）の延長線より他方のガラス面４１ｂ寄りの出射になるため、φ≦α２の場合よりも、ガラス面４１ｂ側により一層寄った出射になる。

このため、欠陥検出装置４０では、図１及び図４に示すように、第２光源４５を、カケが無い場合の視線５２ａよりも他方のガラス面４１ｂ寄りの位置に配置し、ガラス面４１ｂにカケ６２が有ると、第２の視線５２がカケ６２によって屈折し、カケ６２によって屈折した視線５２ｂが第２光源４５を見るようになっている。カケ６２によって屈折した視線５２ｂが第２光源４５を見ることで、第２カメラ４３は、カケ６２を通った光強度の大きい光（明るい光）を捕らえることができ、他方のガラス面４１ｂのエッジ４１ｃに存在するカケ６２が検出される。

また、図５において、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａに有るカケ６１の傾き角度（カケ傾き）をφとすると、カケ６１の個所でガラス板４１に入射する第１の視線５１の入射角度γ１は、
γ１＝θ−φ
となる。カケ傾きφが大きくなると、その入射角度γ１が小さくなるので、カケ６１によって屈折する第１の視線５１の屈折角度γ２も小さくなり、ガラス板４１内を通る視線５１の光路長（Ｌ）がカケ６１が無い場合における光路長（Ｌ）よりも長くなる。つまり、第１の視線５１がカケ６１によって屈折した視線５１ｂが他方のガラス面４１ｂから出射する位置は、カケ６１が無い場合における第１の視線５１の出射位置よりもエッジ４１ｃから離れ、カケが無い場合の視線５１ａよりも他方のガラス面４１ｂ寄りの出射になる。

なお、カケ６１によって屈折した視線５１ｂは、
ｓｉｎ（δ２）／ｓｉｎ（δ１）＝ｎ（ｎ：ガラス板４１の屈折率）
の関係式で表わされる角度（屈折角δ２）で、他方のガラス面４１ｂから大気中へ出射する。

このため、欠陥検出装置４０では、図１及び図５に示すように、第１光源４４を、カケが無い場合の視線５１ａから外して、他方のガラス面４１ｂ寄りの位置に配置してあるので、ガラス面４１ａにカケ６１が有ると、第１の視線５１がカケ６１によって屈折し、カケ６１によって屈折した視線５１ｂが第１光源４４を見るようになっている。カケ６１によって屈折した視線５１ｂが第１光源４４を見ることで、第１カメラ４２は、カケ６１を通った光強度の大きい光（明るい光）を捕らえることができ、一方のガラス面４１ａのエッジ４１ｃに存在するカケ６１が検出される。

次に、上記構成を有する欠陥検出装置４０において、第１カメラ４２を、第１の視線５１が法線方向に対してエッジ４１ｃ側に所定の角度傾くように設置する際の、その所定の角度（視線５１の角度）と、第１光源４４を配置する位置とについて、図６及び図７を参照して説明する。この説明において、ガラス板４１の屈折率ｎをｎ＝１．５２とする。

上述したように、ガラス板４１のエッジ４１ｃに存在するカケは、扇形の貝殻状の形状をしており、カケの向きは一定ではないが、一番面積の大きい代表的な面の角度で考える。ここでは、カケ６１が図６に示すようにガラス板４１の一方のガラス面４１ａにあり、第１カメラ４２をガラス面４１ａにおける法線方向に対してエッジ４１ｃ側に傾けた配置
について考える。

カケ６１全体にガラス板４１を透過した光が散乱されずに入るためには、図６に示すように他方のガラス面４１ｂ側からガラス板４１に入射する光がガラス板４１内でβの角度で進む必要が有る。

エッジ４１ｃを研磨する際の上下削り代のばらつき、及びカケ６１の幅を考慮した場合、経験上、図６に示すｄの幅はガラス板４１の厚さｔの１割程度必要になる。
つまり、ｄ＞０．１×ｔ、β＞ａｔａｎ（０．１）＝５．７１°にする必要が有る。

カケ傾きφがφ＝０°の場合、β＝５．７１°とすると、図７に示すように、視線５１の入射角度αは、
α＝１．５２×ｓｉｎ（β）＝８．７０°となる。

カケ傾きφは、代表的な面で考えた場合、０°〜３０°に分布している場合がほとんどで、特に１０°付近の値になる場合が多い。
α＝８．７０°で、カケ傾きφを１０°とすると、
γ＝ａｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｓｉｎ（ｓｉｎ（８．７−１０）／１．５２）＋１０）×
１．５２）＝１３．９８°となる。

また、視線５１の入射角度がαとなるように第１カメラ４２を設置した場合、第１光源４４を、視線５１の延長線であるカケが無い場合の視線５１ａ（図５参照）よりも他方のガラス面４１ｂ寄りに配置するには、経験上
（γ−α）＞２°
とする必要が有る。

上記より、いろんな角度（カケ傾きθ）を持つカケを検出するためには、第１カメラ４２及び第１光源４４を、下記の条件に設置するのが望ましい。
（Ａ）３°＜α＜３０°
（Ｂ）（α＋３）＜γ＜（α＋２０）
即ち、第１カメラ４２の視線５１を法線方向に対してエッジ４１ｃ側に傾ける角度（第１の視線５１の入射角度α）を、３°〜３０°の範囲内にし、第１光源４４を、視線５１の出射角度γが上記の条件（Ｂ）を満足する視線上に位置させるのが望ましい。

αが３°より小さいと、視線５１が上下削り代の差であるｄ（図６参照）の幅の中に入ってしまい、カケ欠陥を検出できるだけの光量が得られないことがあるので、好ましくない。

また、αが３０°より大きいと、視線５１ｂが光源４４から外れてしまうことがあるので、好ましくない。
また、第２カメラ４３を、第２の視線５２が法線方向に対してエッジ４１ｃ側に所定の角度傾くように設置する際の、その所定の角度（視線５２の角度）と、第２光源４５を配置する位置とは、上述した第１カメラ４２と第１光源４４の場合と同様である。即ち、いろんな角度（カケ傾きθ）を持つカケを検出するためには、第２カメラ４３及び第２光源４５を、上記の条件（Ａ）及び（Ｂ）を満足するように設置するのが望ましい。

以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）ガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側に存在するカケを検出する第１の視線（第１カメラ４２の視線）５１を、ガラス面４１ａにおける法線方向に対してエッジ４１ｃ側に傾けてあり、第１光源４４を、カケが無い場合の視線５１ａから外して、他方のガラ
ス面４１ｂ寄りの位置に配置してある。このため、一方のガラス面４１ａにカケ６１が有ると、第１の視線５１がカケ６１によって屈折し、カケ６１によって屈折した視線５１ｂが第１光源４４を見るようになる。これにより、第１カメラ４２は、カケ６１を通った光強度の大きい明るい光を捕らえることができる。したがって、一方のガラス面４１ａのエッジ４１ｃに存在するカケ６１を、摺りガラス状態になったエッジ４１ｃに影響されずに検出できる。

（ロ）ガラス板４１の他方のガラス面４１ｂ側に存在するカケを検出する第２の視線（第２カメラ４３の視線）５２を一方のガラス面４１ａにおける法線方向に対して一方のガラス面４１ａ側に傾けてあり、第２光源４５を、ガラス面４１ｂのカケの無い個所から出射する第２の視線５２の延長線（視線５２ａ）に対してガラス面４１ｂ寄りに配置して有る。このため、他方のガラス面４１ｂにカケ６２が有ると、第２の視線５２がカケ６２によって屈折し、カケ６２によって屈折した視線５２ｂが第２光源４５を見るようになる。これにより、第２カメラ４３は、カケ６２を通った光強度の大きい明るい光を捕らえることができる。したがって、他方のガラス面４１ｂのエッジ４１ｃに存在するカケ６２を、摺りガラス状態になったエッジ４１ｃに影響されずに検出できる。

（ハ）上記（イ）と（ロ）により、ガラス板４１のいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジ４１ｃに影響されずにカケを検出できる。
（ニ）第１カメラ４２及び第１光源４４を、上記の条件（Ａ），（Ｂ）に設置することにより、一方のガラス面４１ａ側のエッジ４１ｃに存在するいろんな角度（カケ傾きθ）を持つカケ６１を検出できる。

（ホ）第２カメラ４３及び第２光源４５を、上記の条件（Ａ），（Ｂ）に設置することにより、他方のガラス面４１ｂ側のエッジ４１ｃに存在するいろんな角度（カケ傾きθ）を持つカケ６２を検出できる。

（ヘ）第１カメラ４２及び第１光源４４と第２カメラ４３及び第２光源４５とをそれぞれ、上記の条件（Ａ），（Ｂ）に設置することにより、図１に示す板状ガラスの欠陥検出装置４０の光学系ユニットをコンパクトに構成することができる。これにより、欠陥検出装置４０を複数個用意し、これらの装置の光学系ユニットをガラス板４１の搬送方向に沿って配置して、エッジ４１ｃに存在するカケを複数個の欠陥検出装置４０により検出する際に、各光学系ユニットを配置するためのスペースを小さくすることができる。

[第２実施形態]
本発明の第２実施形態を図８に基づいて説明する。本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図８に示す板状ガラスの欠陥検出装置４０Ａの光学系は、撮像手段としての１つのカメラ７０と、反射部材としての２つのミラー７３，７４と、第１照明手段としての第１光源４４と、第２照明手段としての第２光源４５とを備えている。

カメラ７０は、上記第１実施形態のカメラ４２，４３と同様のＣＣＤカメラであり、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側の空間に配置されている。２つのミラー７３，７４は、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側の空間に配置され、２つの光源４４，４５は他方のガラス面４１ｂ側の空間に配置されている。

ミラー７３，７４はカメラ７０の視野内に配置され、ミラー７３はガラス板４１の一方のガラス面４１ａに存在するカケ６１を検出する第１の視線７１を作り、ミラー７４は他方のガラス面４１ｂに存在するカケ６２を検出する第２の視線７２を作るようにそれぞれ
配置されている。

こうして、カメラ７０と２つのミラー７３，７４はガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側の空間に配置され、２つの光源４４，４５は他方のガラス面４１ｂ側の空間に配置されている。

ここで、第１の視線７１は図１における第１の視線５１に、第２の視線７２は同図における第２の視線５２にそれぞれ相当する。また、視線７１ａ，視線７１ｂ，視線７２ａおよび視線７２ｂは、図１に示す上記視線５１ａ，視線５１ｂ，視線５２ａおよび視線５２ｂにそれぞれ相当する。

以上のように構成された第２実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（ト）１つのカメラ７０によりガラス板４１のいずれの面にカケが存在する場合にも、摺りガラス状態になったエッジ４１ｃに影響されずにカケを検出できる。したがって、１台当たりの欠陥検出装置４０Ａのコストを低減することができる。

（チ）カメラ７０と２つのミラー７３，７４は、ガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側の空間に配置され、２つの光源４４，４５は他方のガラス面４１ｂ側の空間に配置された構成により、欠陥検出装置４０Ａの光学系を、ガラス板４１の搬送方向による制約を受けずに、ガラス板４１に対して配置することができる。

[第３実施形態]
本発明の第３実施形態を図９に基づいて説明する。
図９に示す板状ガラスの欠陥検出装置４０Ｂの光学系は、撮像手段としての１つのカメラ８０と、反射部材としての２つのミラー８３，８４と、第１照明手段としての第１光源４４と、第２照明手段としての第２光源４５とを備えている。

カメラ８０は、上記カメラ４２，４３と同様のＣＣＤカメラであり、ガラス板４１のエッジ４１ｃの側方の空間に配置されている。ミラー８３と第２光源４５はガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側の空間に配置され、ミラー８４と第１光源４４は他方のガラス面４１ｂ側の空間に配置されている。

ミラー８３，８４はカメラ８０の視野内に配置され、ミラー８３は一方のガラス面４１ａに存在するカケ６１を検出する第１の視線８１を作り、ミラー８４は他方のガラス面４１ｂに存在するカケ６２を検出する第２の視線８２を作るようにそれぞれ配置されている。

ここで、第１の視線８１は図１における第１の視線５１に、第２の視線８２は同図における第２の視線５２にそれぞれ相当する。また、また、視線８１ａ，視線８１ｂ，視線８２ａおよび視線８２ｂは、図１に示す上記視線５１ａ，視線５１ｂ，視線５２ａおよび視線５２ｂにそれぞれ相当する。

以上のように構成された第３実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（リ）上記第２実施形態の奏する作用効果（ト）と同様の理由により、１台当たりの欠陥検出装置４０Ｂのコストを低減することができる。

（ヌ）カメラ８０はガラス板４１のエッジ４１ｃの側方に配置され、ミラー８３と第２光源４５はガラス板４１の一方のガラス面４１ａ側の空間に配置され、ミラー８４と第１
光源４４は他方のガラス面４１ｂ側の空間に配置されている。この構成により、ガラス板４１が図９の紙面に垂直な方向に搬送されるとすると、その搬送方向に沿って延びているエッジ４１ｃに存在するカケを検出するのに好適な欠陥検出装置４０Ｂを実現することができる。
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。

・上記第１実施形態では、板状ガラスとして、磁気ディスク用のガラス基板等の、両面が平行なガラス板４１を用いているが、本発明は両面が平行なガラス板４１のカケを検出するのに広く適用可能である。

・上記第１実施形態では、板状ガラスとして両面が平行な平面であるガラス板４１を用いているが、本発明は、自動車用ガラスや建築物の窓用ガラスのように両面が曲面になっている板状ガラスのエッジに存在するカケを検出するのに広く適用可能である。

・上記第１実施形態では、欠陥検出装置４０に用いる電気的構成の一例を図２で示して説明したが、本発明の欠陥検出装置に用いる電気的構成は、同図に示す構成に限定されない。その電気的構成は、第１カメラ４２及び第２カメラ４３からの出力に基づいてカケが有るか否かを判別し、その判別結果を表示或いは音等で作業者に知らせることのできる欠陥判別装置を備えるものであればよい。

以下、上記一実施形態から把握できる技術思想について説明する。
（１）上記請求項２に記載の板状ガラスの欠陥検出方法において、
前記第１撮像手段及び第１照明手段を下記の条件を満たすように設置し、
（条件１）３°＜α＜３０°
（条件２）（α＋３）＜γ＜（α＋２０）
ここで、αは前記一方のガラス面に対する前記第１撮像手段の視線及び前記第２撮像手段の視線の入射角度、γは前記他方のガラス面から出射する前記第１撮像手段の視線及び前記第２撮像手段の視線の出射角度であり、
前記第２撮像手段及び第２照明手段を上記の条件を満たすように設置することを特徴とする板状ガラスの欠陥検出方法。

これによれば、板状ガラスの一方のガラス面側及び他方のガラス面側の各エッジにそれぞれ存在するいろんな角度（カケ傾きθ）を持つカケを検出できる。また、装置の光学系ユニットをコンパクトに構成することができ、エッジに存在するカケを複数個の欠陥検出装置により検出する際に、各光学系ユニットを配置するためのスペースを小さくすることができる。

（２）上記請求項３に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、
前記第１撮像手段及び第１照明手段を下記の条件を満たすように設置し、
（条件１）３°＜α＜３０°
（条件２）（α＋３）＜γ＜（α＋２０）
ここで、αは前記一方のガラス面に対する前記第１撮像手段の視線及び前記第２撮像手段の視線の入射角度、γは前記他方のガラス面から出射する前記第１撮像手段の視線及び前記第２撮像手段の視線の出射角度であり、
前記第２撮像手段及び第２照明手段を上記の条件を満たすように設置することを特徴とする板状ガラスの欠陥検出装置。

これによれば、板状ガラスの一方のガラス面側及び他方のガラス面側の各エッジにそれぞれ存在するいろんな角度（カケ傾きθ）を持つカケを検出できる。また、装置の光学系ユニットをコンパクトに構成することができ、エッジに存在するカケを複数個の欠陥検出
装置により検出する際に、各光学系ユニットを配置するためのスペースを小さくすることができる。

第１実施形態に係る板状ガラスの欠陥検出装置の光学系を示す側面図。 同欠陥検出装置に用いる電気的構成を示すブロック図。 ガラス板への入射光と、入射光と同じ角度で出射する出射光を示す説明図。 第２カメラと第２光源の配置を示す説明図。 第１カメラと第１光源の配置を示す説明図。 カケが有る場合における視線の入射角度と出射角度を示す説明図。 カケが無い場合における視線の入射角度と出射角度を示す説明図。 第２実施形態に係る板状ガラスの欠陥検出装置の光学系を示す側面図。 第３実施形態に係る板状ガラスの欠陥検出装置の光学系を示す側面図。 面取りしたガラス板のエッジを示す側面図。 研磨したガラス板のエッジを示す側面図。 エッジにカケが有るガラス板の一部を示す斜視図。 従来技術でガラス板の一方のガラス面に有るカケを検出する場合の説明図。 従来技術でガラス板の他方のガラス面に有るカケを検出する場合の説明図。

符号の説明

４０，４０Ａ，４０Ｂ…欠陥検出装置、４１…ガラス板、４１ａ，４１ｂ…ガラス面、４１ｃ…エッジ、４２…第１カメラ、４３…第２カメラ、４４…第１光源、４５…第２光源、５１，５１ａ，５１ｂ，５２，５２ａ，５２ｂ，７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ…視線、５１，７１，８１…第１の視線、５２，７２，８２…第２の視線、６１，６２…カケ、７０，８０…カメラ。

Claims (8)

1. 板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出方法において、
   前記板状ガラスの一方のガラス面側に存在するカケを検出する第１撮像手段の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記板状ガラスの他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、
   前記他方のガラス面側に存在するカケを検出する第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、第２照明手段を、前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２撮像手段の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置することを特徴とする板状ガラスの欠陥検出方法。
2. 請求項１に記載の板状ガラスの欠陥検出方法において、
   前記第１撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記エッジ側に傾ける角度を３°〜３０°とし、
   前記第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾ける角度を３°〜３０°とすることを特徴とする板状ガラスの欠陥検出方法。
3. 板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出装置において、
   前記板状ガラスの一方のガラス面側に配置される第１撮像手段及び第２撮像手段と、前記板状ガラスの他方のガラス面側に配置される第１照明手段及び第２照明手段とを備え、
   前記一方のガラス面側に存在するカケを検出する前記第１撮像手段の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、前記第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第１撮像手段の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、
   前記他方のガラス面側に存在するカケを検出する前記第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、前記第２照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２撮像手段の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置したことを特徴とする板状ガラスの欠陥検出装置。
4. 請求項３に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、
   前記第１撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記エッジ側に傾ける角度を３°〜３０°とし、
   前記第２撮像手段の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾ける角度を３°〜３０°とすることを特徴とする板状ガラスの欠陥検出装置。
5. 板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出方法において、
   前記板状ガラスの一方のガラス面側に存在するカケを検出する第１の視線と、前記板状ガラスの他方のガラス面側に存在するカケを検出する第２の視線とを、１つの撮像手段の視野内に配置した２つの反射部材により作り、
   前記第１の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記板状ガラスの他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第１の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、
   前記第２の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、第２照明手段を、前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置することを特徴とする板状ガラスの欠陥検出方法
   。
6. 板状ガラスのエッジに生じるカケを検出する板状ガラスの欠陥検出装置において、
   １つの撮像手段と、
   前記撮像手段の視野内に配置され、前記板状ガラスの一方のガラス面側に存在するカケを検出する第１の視線と、前記板状ガラスの他方のガラス面側に存在するカケを検出する第２の視線とを作る２つの反射部材と、
   第１照明手段及び第２照明手段とを備え、
   前記第１の視線を前記一方のガラス面における法線方向に対して前記エッジ側に傾けるとともに、前記第１照明手段を、前記一方のガラス面から前記板状ガラスに入射して前記板状ガラスの他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第１の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置し、
   前記第２の視線を前記法線方向に対して前記一方のガラス面側に傾けるとともに、前記第２照明手段を、前記他方のガラス面のカケの無い個所から出射する前記第２の視線の延長線に対して前記他方のガラス面寄りに配置することを特徴とする板状ガラスの欠陥検出装置。
7. 請求項６に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、
   前記１つの撮像手段と前記２つの反射部材は前記板状ガラスの一方のガラス面側に配置され、前記第１照明手段及び第２照明手段は前記他方のガラス面側に配置されていることを特徴とする板状ガラスの欠陥検出装置。
8. 請求項６に記載の板状ガラスの欠陥検出装置において、
   前記１つの撮像手段は前記板状ガラスのエッジの側方に配置され、前記２つの反射部材のうちの前記第１の視線を作る反射部材と前記第２照明手段は前記一方のガラス面側に配置され、そして、前記２つの反射部材のうちの前記第２の視線を作る反射部材と前記第１照明手段は前記他方のガラス面側に配置されていることを特徴とする板状ガラスの欠陥検出装置。

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