JP2007205724A - Shape measuring device and measuring method of glass substrate - Google Patents

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JP2007205724A JP2006021451A JP2006021451A JP2007205724A JP 2007205724 A JP2007205724 A JP 2007205724A JP 2006021451 A JP2006021451 A JP 2006021451A JP 2006021451 A JP2006021451 A JP 2006021451A JP 2007205724 A JP2007205724 A JP 2007205724A
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JP2006021451A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Okamura
真一 岡村
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
セントラル硝子株式会社
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape measuring device and a measuring method for measuring longitudinal/lateral sizes, squareness of four corners or the like of a square glass substrate used for a display substrate such as a large-size liquid crystal substrate or a plasma display substrate.
SOLUTION: The device comprises: an imaging means comprising a light source for irradiating the glass substrate surface and a camera for imaging a domain irradiated by the light source, on a glass inspection stand supporting the glass substrate in the tilted attitude; a head moving means for moving a head having the imaging means in both directions of the XY axes; a head position detection means for detecting the XY coordinate of the head; an image processing device for processing the image of a glass substrate peripheral edge part imaged by the camera; and an operation processing device for operating and measuring the size and the squareness of the four corners of the glass substrate, or a pore position and/or a pore diameter in addition to the size and the squareness of the four corners of the glass substrate, from position information of the XY axes by the head position detection means and peripheral edge position coordinate information of a plurality of spots on the glass substrate calculated by the image processing device.
COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶基板やプラズマディスプレイ基板等の表示ディスプレイ基板に用いる方形のガラス基板の縦横の寸法と四隅の直角度、穿孔部の位置、及び該穿孔部の孔径等の形状測定装置および測定方法に関する。 The present invention is an aspect of the perpendicularity of the dimensions and the four corners of the rectangular glass substrate used in the display display substrate such as a liquid crystal substrate, a plasma display substrate, the position of the drilling unit, and the shape measuring apparatus of perforations of the hole diameters and measurement methods on.

矩形状で所望のサイズに切断されたガラス板は、建築、鏡、家具、自動車用等各種の用途に使用されるが、使用用途目的によっては切断後のガラス板の縦横の寸法、四隅の直角度、穿孔部の位置、及び該穿孔部の孔径等の形状について、高い精度の寸法、直角度、孔位置精度の要求される場合がある。 Rectangular glass plate that is cut to the desired size, construction, mirror, furniture, are used in automotive and various applications, vertical and horizontal dimensions of the glass plate after cutting by the use intended use, the four corners of the straight angle, the position of the drilling unit, and the shape of the perforations of the hole diameters, the dimensions of the high accuracy, there is a case where perpendicularity is required for hole position accuracy.

特に、液晶ディスプレイ用ガラス基板やプラズマディスプレイ用ガラス基板、フィールドエミッションディスプレイ基板、有機EL等のフラットディスプレイパネル等の表示用基板においては、このような要求が顕著である。 In particular, a glass substrate or plasma a glass substrate for a display for a liquid crystal display, a field emission display substrate, a display substrate such as a flat display panel such as an organic EL, such requirement is remarkable.

しかも、近年1枚の大きなサイズのガラス基板で多数枚の最終製品サイズを採寸できる多面採りで大寸法化傾向にあるフラットディスプレイパネル等の表示用基板の素板の寸法や孔位置等の測定を高精度で行なう場合に、従来行なってきたようなノギスや直角定規等を用いて人手で測定を行なうことは、作業性も悪く、測定誤差も大きくなるという問題があった。 Moreover, the measurement of such dimensions and hole positions of the workpiece in the display substrate such as a flat display panel on the major dimension trend in polyhedral picking capable measuring a large number of the final product size in the glass substrate of a large size one recent when performing a high precision, it is to perform the measurement manually using conventional carried out as has caliper and perpendicular ruler like, workability worse, there is a problem that the measurement error becomes large. このため、各種の自動測定装置や、測定の補助装置が考えられるようになった。 Therefore, various and automatic measuring device, the auxiliary device of the measurement came to be considered.

このような方形ガラス板の縦横の寸法や4隅の直角度を測定する方法、装置としては、例えば、特開2003−75121号公報には、ベース上に設けられ、水平方向へ直線的に往復移動可能な移動テーブルと、移動テーブル上に垂直軸回りに可逆回転可能に設けられ、方形ガラス板を水平に載置する回転テーブルと、移動テーブルの移動経路の一方の端部においてベース上に設けられ、回転テーブルに載置された方形ガラス板の中心を回転テーブルの回転中心に位置決めする位置決め手段と、移動テーブルの移動経路の両側方に対向配置してベース上に設けられ、回転テーブルに載置された方形ガラス板の側面との間の距離を測定する2つのレーザ距離計と、移動テーブル、回転テーブル、位置決め手段及び両レーザ距離計の動作を制御し How to measure the perpendicularity of the dimensions and the four corners of the vertical and horizontal such rectangular glass plate, as an apparatus, for example, JP-A-2003-75121, is provided on the base, linearly reciprocate in the horizontal direction a movable movable table provided to be reversibly rotated about a vertical axis on a moving table, a rotary table for mounting the rectangular glass plate horizontally, provided on the base at one end of the moving path of the moving table is a positioning means for positioning the center of the square glass plate placed on the rotary table in rotation center of the rotary table, the counter is arranged provided on the base and on both sides of the moving path of the moving table, mounting the rotary table controls two laser rangefinder for measuring the distance between the side surface of the rectangular glass plate that is location, moving table, the rotary table, the operation of the positioning means and two laser rangefinders かつ、両レーザ距離計のデータから方形のガラス板の縦、横の寸法及び4隅の直角度を演算する制御・演算手段とを備えることを特徴とする方形ガラス板の形状測定装置が開示されている(特許文献1)。 And, vertical rectangular glass plate, the lateral size and shape measurement device of a rectangular glass plate, characterized in that it comprises a four corners of the control and operation means for calculating the perpendicularity is disclosed from the data of the two laser rangefinders and that (Patent Document 1).

あるいは、特開2004−257754公報には、測定すべき物品の片側から投光手段により光束を照射し、前記物品の他側に配列し前記投光手段からの透過光を検出する多数の受光素子を用いて、前記物品を光走査しその寸法を測定する装置において、前記物品に対し前記受光素子を前記受光素子の配列方向と直交する方向に相対的に往復動する駆動手段と、前記往動と復動において前記物品に対し前記複数の受光素子をその配列方向に相対的にずらして前記受光素子の位置を異ならせる移動手段とを備えたことを特徴とする物品の寸法測定装置が開示されている(特許文献2)。 Alternatively, JP-A-2004-257754 publication, a light beam irradiated by the light emitting means from one side to be measured article, a number of light receiving elements arranged in the other side of the article to detect the transmitted light from said light projecting means using an apparatus for measuring the optical scanning by the dimensions of the article, drive means for relatively reciprocating the light receiving element with respect to the article in a direction perpendicular to the arrangement direction of the light receiving element, the forward movement dimension measuring apparatus of the articles, characterized in that a moving means for varying the position of the light receiving element is shifted relative to the arrangement direction of the plurality of light receiving elements with respect to the article is disclosed in backward and and that (Patent Document 2).
特開2003−75121号公報 JP 2003-75121 JP 特開2004−257754号公報 JP 2004-257754 JP

前記特許文献1に記載の発明は、比較的小寸法のフォトマスク用の方形のガラス板の寸法、角度の測定装置であって、方形のガラス板の対向する2辺の外方側に固定された一対のレーザー距離計にガラス板を通過移動させて対向2辺の寸法を測定し、残りの2辺の寸法を測定する為に回転テーブルを90度正確に回転させなければならないという手段は、近年ますます大寸法化傾向にあるフラットパネルディスプレイ用の素板ガラス基板の寸法測定に適用させる場合には、設備が大型化となり、ガラス板を回転させる時の周辺部との干渉を考慮すると、スペース的にも合理的ではない。 The invention described in Patent Document 1, relatively dimensions of the glass plate of rectangular photomask small size, an angle measuring device is fixed to the outer side of the two opposite sides of the glass plate of the square passed through moving the glass plate dimensions were measured opposing two sides to a pair of laser rangefinders was, it means that it must rotary table is accurately rotated 90 degrees to measure the size of the remaining two sides, Recently the case of application to a dimension measurement of glass material substrates for flat panel displays that are increasingly large dimensioned tendency, equipment becomes large in size, considering the interference of the peripheral portion when the rotating glass plate, a space there is no reasonable also to the manner.

また、前記特許文献2に記載の発明については、透明なガラス板上に物品Wを載置し、該ガラス板の下方のY軸方向に一列に配置した投光素子と、物品の上方で投光素子に対向するY軸方向の位置に一列に配置した受光素子を設けて、投光素子と受光素子をX軸方向に移動させて物品によって遮られた部分の長さを測定するものであるが、受光素子のmmオーダーの配列間隔によって分解能が左右され、μm単位の寸法精度を要求される場合には適用が困難である。 In addition, the for the invention described in Patent Document 2, by placing the article W on a transparent glass plate, a light projecting element disposed in a row in the Y-axis direction below the glass plate, projecting above the article It provided light receiving elements arranged in a row in the Y-axis direction opposed to the optical element position and measures the length of the obstructed portion by the article by moving the light projecting element receiving element in the X axis direction but resolution is affected by the arrangement interval of the order of mm of the light receiving element, it is difficult to apply in the case that requires dimensional accuracy of μm unit.

また、物品が透明なガラス板であると、投光素子の光を通過させて遮ることはないので、本方式で測定することはできない。 Further, when the article is a transparent glass plate, since it is not be blocked by passing the light of the light emitting element, it can not be measured by this method. さらに、一辺が2mを越すような大寸法のフラットパネルディスプレイ用ガラス板に適用しようとした場合には、設備の大型化は避けられないといった問題点があった。 Further, one side when trying to apply a glass plate for a flat panel display of the large-sized as Kosu the 2m has a problem such size inevitably equipment.

本発明は、上記問題点、すなわち、液晶ディスプレイ用ガラス基板やプラズマディスプレイ用ガラス基板、フィールドエミッションディスプレイ基板、有機EL等のフラットディスプレイパネル等の表示用ガラス基板の寸法と四隅の直角度、または寸法と四隅の直角度に加えて孔位置および/又は孔径を、非接触で、短時間に、高精度で効率的に測定できる測定方法および測定装置の提供を目的とするものであり、特に大寸法のガラス基板を対象としたものである。 The present invention, above problems, i.e., a glass substrate for a glass substrate and a plasma display for a liquid crystal display, a field emission display substrate, dimensions and perpendicularity of the four corners of the display glass substrate such as a flat display panel such as an organic EL or dimensions, and in addition to the perpendicularity of the four corners of the hole positions and / or pore size in a non-contact, in a short time, it aims to provide a measuring method and apparatus capable of efficiently measured with high accuracy, in particular large dimensions it is intended for glass substrates.

すなわち、本発明は、方形のガラス基板の寸法形状を測定する装置において、該ガラス基板を傾斜姿勢にして支持するガラス検査台上で、該ガラス基板面を照射する光源と該光源によって照射された領域を撮像するカメラとからなる撮像手段と、該撮像手段を有するヘッドをXY軸両方向に移動自在とするヘッド移動手段と、該ヘッドのXY座標を検出自在なヘッド位置検出手段と、カメラで撮像したガラス基板周辺エッジ部の画像を処理する画像処理装置と、前記ヘッド位置検出手段によるXY軸の位置情報、該画像処理装置によって算出したガラス基板の複数箇所の周辺エッジ位置座標情報により、ガラス基板の寸法と四隅の直角度、またはガラス基板の寸法と四隅の直角度に加えて孔位置および/又は孔径を演算測定する演算処理装置 That is, the present invention provides a device for measuring the dimensions of the glass substrate of the square, on a glass inspection station which supports and the glass substrate in an inclined position, illuminated by the light source and the light source for irradiating the surface of the glass substrate an imaging means comprising a camera for imaging a region, a head moving means for the movable head having image pickup means in both the XY-axis, a detection movable head position detecting unit XY coordinates of the head, captured by the camera an image processing apparatus for processing an image of the glass substrate peripheral edge portion which is the position information of the XY-axis by the head position detecting unit, by the peripheral edge position coordinate information of the plurality of locations of the glass substrate which is calculated by the image processing apparatus, a glass substrate in addition to the dimensions and perpendicularity of the four corners or straight angle dimension and the four corners of the glass substrate, hole positions and / or processing unit for calculating measured pore size とからなることを特徴とするガラス基板の形状測定装置である。 Consisting of a shape measuring apparatus for a glass substrate according to claim.

あるいはまた、本発明は、前記ヘッド位置検出手段として、ヘッド移動手段のX軸方向に延設し、X座標を検出自在なX軸の位置読取装置と、該ヘッド移動手段のY軸方向に延設し、Y座標を検出自在なY軸の位置読取装置とからなることを特徴とする上述の記載のガラス基板の形状測定装置である。 Alternatively, the present invention is extended as the head position detecting means, and extends in the X-axis direction of the head moving means, the position reader of the detection freely X-axis X-coordinate, a Y-axis direction of the head moving means and setting, in the shape measuring apparatus for a glass substrate of the above, wherein the comprising the position reader of the detection freely Y axis the Y coordinate.

あるいはまた、本発明は、上述のガラス基板の形状測定装置を用いて、方形のガラス基板の寸法形状を測定する方法において、予めティーチングによって測定位置を記憶させたガラス基板の四辺の各辺の少なくとも2点に順次ヘッドを移動させ、ヘッド位置検出手段によるヘッドの位置座標を測定し、さらに該ヘッド位置でカメラが撮像した画像データにより画像処理装置によって算出したエッジ位置の座標によって、四辺の各辺を直線で近似して外形寸法を特定するとともに、隣り合う2辺のなす角度を算出するようにしたことを特徴とするガラス基板の形状測定方法である。 Alternatively, the present invention uses a shape measuring apparatus for a glass substrate described above, in the method for measuring the geometry of the glass substrate of the square, at least four sides of the glass substrate having stored the measurement position by previously teaching moving sequentially head at two points, to measure the position coordinates of the head by the head position detecting means, the further the coordinates of the edge position the camera is calculated by the image processing apparatus by the image data captured by the head position, each side of the four sides with identifying the external dimensions of the approximated by a straight line, a shape measuring method for a glass substrate, characterized in that to calculate the angle between two sides adjacent.

あるいはまた、本発明は、上述のガラス基板の形状測定装置を用いて、方形のガラス基板の寸法形状を測定する方法において、予めガラス基板の所望のエッジ位置と穿孔部をカメラで撮像可能な位置となるようにヘッド位置をティーティングさせておき、該ティーチング情報に基づき、前記ヘッドを前記エッジ位置と穿孔部に移動させて、該位置におけるヘッドの位置座標と、前記カメラで撮像した画像より求めたガラス端面エッジと穿孔部エッジの座標情報より穿孔部位置および/又は孔径を算出するようにしたことを特徴とするガラス基板の形状測定方法である。 Alternatively, the present invention uses a shape measuring apparatus for a glass substrate described above, in the method for measuring the geometry of the glass substrate of the square, the imaging position capable pre desired edge position with perforations of the glass substrate to a camera keep the head position is tee coating so that, on the basis of the teaching information, the head is moved to the perforation portion and the edge position, and the position coordinates of the head in the position, determined from images taken by the camera a glass substrate shape measuring method, wherein the glass end face edges that to calculate the drilling unit position and / or pore size than the coordinate information of the perforation edge with.

あるいはまた、本発明は、測定環境の雰囲気温度をセンサーで測定し、ヘッド位置検出手段とガラス基板の熱膨張係数の差を考慮して、所望の温度に換算する温度補正を行なうことを特徴とする上述のガラス基板の形状測定方法である。 Alternatively, the present invention, the ambient temperature of the measurement environment is measured by the sensor, taking into account the difference of the head position detection means and the thermal expansion coefficient of the glass substrate, and characterized by performing the temperature correction to convert the desired temperature a shape measuring method of the glass substrate described above to be.

ガラスサイズの大小を問わず、長方形のフラットディスプレイパネル等の表示用ガラス基板の寸法、四隅の直角度、孔位置、孔径を、短時間でスムーズに、非接触でガラス基板にキズをつけることもなく、高精度、効率的かつ自動的に測定できる。 Regardless of the magnitude of the glass size, the dimensions of the display glass substrate, such as a rectangular flat display panel, perpendicularity of the four corners, hole positions, the hole diameter, smooth in a short period of time, also scratch the glass substrate in a non-contact without high precision can be efficiently and automatically measured.

図1、図2に示すように、本発明のガラス基板2の寸法形状測定装置1の構成としては、ガラス搬送手段30によって傾斜姿勢で搬入されるガラス基板をガラス検査台上で支持し、該ガラス基板2の所望のエッジまたは穿孔部2aに照明光を照射する光源12と該光源12によって照射された領域を撮像するカメラ11とからなる撮像手段10と、該撮像手段10を有するヘッド63をXY軸両方向に移動自在とするヘッド移動手段50と、該ヘッド63のXY座標を検出自在なヘッド位置検出手段40と、カメラ11で撮像したガラス基板周辺エッジ部の画像を処理する画像処理装置21と、前記ヘッド位置検出手段40によるXY軸の位置情報、該画像処理装置21によって算出したガラス基板2の複数箇所の周辺エッジ位置座標情報に As shown in FIGS. 1 and 2, the configuration of the geometry measurement apparatus 1 of the glass substrate 2 of the present invention, a glass substrate is carried in an inclined position by the glass conveyance means 30 is supported on a glass inspection station, the an imaging means 10 consisting of a camera 11 for imaging a region irradiated by the light source 12 and light source 12 which irradiates illumination light to a desired edge or perforations 2a of the glass substrate 2, the head 63 having an imaging means 10 a head moving means 50 to move freely in both directions XY axis, the image processing apparatus for processing a detection movable head position detecting means 40 the XY coordinates of the head 63, the image of the glass substrate peripheral edge portion obtained by the camera 11 21 When the position information of the XY-axis by the head position detecting unit 40, a peripheral edge position coordinate information of the plurality of locations of the glass substrate 2 which is calculated by the image processing apparatus 21 り、ガラス基板2の寸法と四隅の直角度、あるいは寸法と四隅の直角度に加えて孔位置および/又は孔径を演算測定する演算処理装置22とからなる。 Ri, consisting processing unit 22 for calculating measured squareness or in addition to the perpendicularity of the dimensions and corner hole positions and / or pore size, the size of the glass substrate 2 and the four corners.

前記撮像手段10は、図4、図5に示すように、方形のガラス基板2の所望のエッジ部、または穿孔部2a近傍のいずれかに照明光が照射されるように複数個のLED素子(発光ダイオード素子)12a、12a、・・等をリング状に構成した光源12と、該光源12によって照射された前記領域を撮像するCCD撮像素子等からなるカメラ11をヘッド(Y軸ガイド)63の側面部に取付部材を介して配置固定する。 The imaging means 10, FIG. 4, as shown in FIG. 5, a plurality of LED elements as desired edge portion of the glass substrate 2 of the square, or the illumination light to one of the perforations 2a vicinity is irradiated ( light emitting diode) 12a, 12a, a light source 12 configured to ... like in a ring shape, a camera 11 comprising a CCD imaging device which takes an image of the area illuminated by the light source 12 heads (Y-axis guide) 63 It arranged fixed through a mounting member to the side surface portion.

カメラ11と光源12の位置関係は、カメラ11の光軸が、ガラス基板2の撮像対象であるエッジの上面部、または穿孔部2aの中心位置の法線方向、すなわちガラス基板2の上面に対して上面側の直角方向となるようにし、複数個のLED素子12a、12a、・・を同心円状に配設したリング照明12はカメラ11とガラス基板2間に配置して、カメラ11の光軸とリング照明12の中心軸とを略一致させ、カメラ11が、リング照明12の中心軸を通してガラス基板2のエッジ、または穿孔部を撮像できるように配置した。 Positional relationship between the camera 11 and light source 12, the optical axis of the camera 11, the direction of the normal to the center position of the upper surface portion or the perforations 2a, the edge is an imaging target of the glass substrate 2, i.e. with respect to the upper surface of the glass substrate 2 set to be perpendicular to the upper surface Te, a plurality of LED elements 12a, 12a, ring illumination 12 which is arranged concentrically to ... is arranged between the camera 11 and the glass substrate 2, the optical axis of the camera 11 and it is substantially coincident with the central axis of the ring illumination 12, the camera 11, and arranged to allow imaging the edge glass substrate 2 or the perforated section through the central axis of the ring illumination 12.

尚、カメラ11のレンズとしては、小型のテレセントリックレンズを用いると、カメラ11の光軸位置と測定目標位置間に僅かな位置ずれが発生することによる、エッジ端面や、穿孔部の端面を僅かながらも斜めから撮像することによる誤判読に影響されず、真上からの精密な撮像が可能である。 As the lens of the camera 11, the use of small telecentric lenses, due to a slight positional deviation between the optical axis position and measuring the target position of the camera 11 is generated, the edge end face and, while slightly end surface of the perforated portion without being influenced by the read error due also be captured from an oblique, it is possible to precisely imaging from directly above.

つまり、該テレセントリックレンズは、カメラの視野内を平行に撮像するもので、ガラス基板の丸みを帯びたエッジ端面を真上方向から撮像させるもので、斜めから端面(ガラス面の直角な面)を撮像したり、穿孔部2aを斜めから撮像した時に円形の端面の一部を撮像したりすることがなく、エッジ端面や、穿孔部の端面を僅かながらも斜めから撮像することによる誤判読に影響されず、真上からの精密な撮像が可能である。 In other words, the telecentric lens is for parallel imaging within the field of view of the camera, as it can image the edge end face rounded glass substrate from directly above, the end faces from obliquely (perpendicular surface of the glass surface) imaging or, the perforated portion 2a when imaged from diagonally without or to image the portion of the circular end face, the edge end face and, affect the reading error due to imaging from diagonally slightly to the end face of the piercing section Sarezu, it is possible to precisely imaging from directly above.

つまり、該テレセントリックレンズは、カメラ11の視野内を並行に撮像するもので、ガラス基板の丸みを帯びたエッジ端面を真上方向から撮像するもので、斜めから端面(ガラス面の直角な面)を撮像したり、穿孔部2aを斜めから撮像した時に円形の端面の一部を撮像したりすることがない。 In other words, the telecentric lens is for imaging the inside of the field of view of the camera 11 in parallel, in which images the edge end face rounded glass substrate from directly above, the end faces from obliquely (perpendicular surface of the glass surface) or capturing a, never or image a portion of the circular end face when capturing the perforations 2a from obliquely.

前記ガラス搬送手段30は、図1、図2に示したように、ガラス基板2の下端辺エッジ部を、断面V字状の複数個の搬送受ロール31、31、・・のV溝部内で支持しながら、ガラス基板の背面を縦横に配設した複数個のフリー背ロール32、32、・・に凭れ掛けるように傾斜姿勢で支持して、ガラス基板2をガラス検査台3内に搬入、またはガラス検査台3よりガラス基板2を搬出させるものであり、複数個の搬送受ロール31、31、・・は、図示しない搬送モーターによって駆動される。 The glass transport means 30, as shown in FIG. 1, FIG. 2, a lower side edge portion of the glass substrate 2, a V-shaped cross section of a plurality of conveyor receiving rolls 31 and 31, in a V groove .. while supporting a plurality of free back rolls 32, 32 arranged vertically and horizontally the back of the glass substrate, supported in an inclined position to multiply leaning on ..., it carries the glass substrate 2 in a glass inspection table 3, or one which carries the glass substrate 2 of glass inspection station 3, a plurality of conveying receiving rolls 31, 31, ... is driven by a transport motor (not shown).

前記ヘッド移動手段50は、図1、図2にガラス検査台3の下辺近傍、および上辺近傍に水平方向に設けたX軸フレーム51、51の夫々にX軸レール52、52を固設し、該X軸レール52、52に嵌合、かつX軸方向に摺動自在なX軸ガイド53、53を前記X軸レール52、52に沿って設けた。 Said head moving means 50, and fixedly provided X-axis rails 52, 52 respectively of FIG. 1, X-axis frame 51, 51 provided lower vicinity of the glass inspection station 3, and the upper side near the horizontal direction in FIG. 2, fitted to the X-axis rails 52, 52, and a slidable X-axis guide 53 in the X-axis direction is provided along the X-axis rails 52, 52.

図2に示したように、前記X軸ガイド53、53のいずれか片方は、X軸の駆動モーター54の駆動によってラック&ピニオンギア55等により前記レール上を移動させるようにすれば良いが、X軸の駆動モーター54の駆動をボールネジや、タイミングベルト等の伝達機構によってX軸ガイド53、53を駆動するようにしても良い。 As shown in FIG. 2, either one of the X-axis guide 53 is a rack-and-pinion gear 55 and the like by the driving of the driving motor 54 of the X-axis may be to move on the rail, the drive and ball screw in the X-axis driving motor 54, the X-axis guide 53 may be driven by a transmission mechanism such as a timing belt.

前記2つのX軸ガイド53、53は、垂直方向に配設するY軸フレーム61、および連結シャフト65によって連結固定される。 The two X-axis guides 53, 53 are connected and fixed by the Y-axis frame 61 and the connecting shaft 65, be disposed vertically. 該Y軸フレーム61には、該Y軸フレーム61の全長に亘ってY軸レール62を固設し、該Y軸レール62に嵌合、かつY軸方向に摺動自在なY軸ガイドを兼ねたヘッド63を設けた。 The said Y-axis frame 61, and fixed to the Y-axis rail 62 along the entire length of the Y-axis frame 61, also serves as a slidable Y-axis guide to the Y-axis rail 62 fitted, and the Y-axis direction the head 63 is provided.

該ヘッド63には、前記光源12とカメラ11からなる撮像手段10を取り付け、方形のガラス基板の各辺のエッジ部の少なくとも2箇所、および各穿孔部のそれぞれの位置にヘッド63をヘッド移動手段50によって順次移動させるものである。 To the head 63, the light source 12 and the attachment imaging means 10 consisting of the camera 11, at least two positions of an edge portion of each side of the glass substrate of the square, and the head moving means of the head 63 to the respective positions of the perforations it is intended to sequentially moved by 50.

前記ヘッド位置検出手段40は、ヘッド移動手段50のX軸フレーム51の側部でX軸方向に延設して固設したX軸の位置読取装置41と、Y軸フレーム61の側部に固設してY軸方向に延設したY軸の位置読取装置51とからなる。 It said head position detection means 40, the position reader 41 of the X-axis which is fixed to extend in the X-axis direction at the side of the X-axis frame 51 of the head moving means 50, the solid on the side of the Y-axis frame 61 consisting set to Y-axis direction by extending the Y-axis position reading apparatus 51.. 前記位置読取装置41、51は、磁気式または光学式の位置読み取り装置があり、磁気式のものとしては、例えば、ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社製のマグネスケール(登録商標)を用いることができる。 Wherein the position reading apparatus 41 and 51, there is a magnetic or optical position reader, those of a magnetic, for example, can be used Sony Precision Technology Co., Ltd. of magnetic scale (R) .

下部側のX軸ガイド53は、下部側のX軸モーター54の駆動によってX軸方向に駆動されるが、上部側のX軸ガイド53は、下部側のX軸ガイド53が移動するときに、これに垂直に連結固定したY軸フレーム61、及び連結シャフト65との連結によって追従して移動する。 When X-axis guide 53 of the lower side is driven in the X-axis direction by the driving of the lower side of the X-axis motor 54, X-axis guide 53 of the upper side, the X-axis guide 53 of the lower side is moved, Y-axis frame 61 which is fixedly connected perpendicularly thereto, and moves following the connection of the connecting shaft 65.

このため、Y軸フレーム61、及び連結シャフト65垂直姿勢を保ったまま上部側X軸ガイド53と共に水平方向に移動するのが望ましいが、ガラス基板2の大サイズに対応できるような長さの長いY軸フレーム61や連結シャフト65については、僅かながらも傾斜して水平方向に移動する場合がある。 Therefore, Y-axis frame 61, and the connecting shaft 65 while maintaining the vertical position with the upper side X-axis guide 53 is desired to move horizontally, long length such to accommodate the large size of the glass substrate 2 the Y-axis frame 61 and the coupling shaft 65, there is a case to be moved in the horizontal direction and also inclined slightly.

このため、下部側のX軸ガイド53の移動位置の測定においては、下部側のX軸ガイド53の移動位置を測定できるX軸の位置読取装置41だけでなく、上部側のX軸ガイド53の移動位置をも測定できるX軸の位置読取装置41を配置して、上下2つの位置読取装置41、41によって、Y軸フレーム61の角度を補正して行なうのが好ましい。 Therefore, in the measurement of the movement positions of the X-axis guide 53 of the lower side, not only the position reader 41 in the X-axis that can measure the movement position of the X-axis guide 53 of the lower side, the upper side of the X-axis guide 53 by placing the position reader 41 of X-axis can be measured movement position, the upper and lower two positions reader 41, preferably carried out by correcting the angle of the Y-axis frame 61.

前記X軸の位置読取装置41によって、X軸ガイド53のX座標位置を検出でき、これによって、ヘッド63のX座標の絶対移動量を精密に測定できる。 By the position reader 41 of the X-axis, can detect X-coordinate positions of the X-axis guide 53, which enables precise measurement of the absolute movement amount in the X-coordinate of the head 63. また、前記Y軸の位置読取装置42によって、ヘッド(Y軸ガイド)63のY座標の絶対量を精密に検出できる。 Further, the position reader 42 of the Y-axis, can be precisely detect the absolute amount of the Y coordinate of the head (Y-axis guide) 63.

ヘッド移動手段50を駆動するモーターとしてサーボモーターを用いると、ヘッド63の位置のX座標、Y座標を求めることが可能ではあるが、本発明においては、高い測定精度が要求されるので、ヘッド63の停止位置の測定にマグネスケール等の位置読取装置41、42を用いて、マグネスケールによる絶対量を取り込む。 With servo motor as a motor for driving the head moving means 50, X-coordinate of the position of the head 63, although it is possible to obtain the Y coordinate, in the present invention, since the high measuring accuracy is required, the head 63 using the position reading device 41, 42 of the magnetic scale and the like to measure the stop position, taking the absolute amount of magnescale.

ヘッド63の所望の停止位置においては、カメラ11の撮像したエリア内にガラス基板2の所望のエッジ部や穿孔部2aが撮像されていれば、位置ずれがあったとしてもカメラが撮像した画像データとカメラ原点座標とにより補正が可能であるため問題ない。 In a desired stopping position of the head 63, if desired edge portion and the perforated portion 2a of the glass substrate 2 is captured in the imaged area of ​​the camera 11, the image data by the camera even if positional deviation is captured and no problem because it can be corrected by the camera origin coordinates.

前記光源12で照射されたガラス基板2の各辺のエッジ部および各穿孔部2aをカメラ11で順次撮像し、原画像は画像処理装置21によって所望の設定レベルで二値化され、二値化画像によりエッジ位置のX座標とY座標が求められ、視野内の原点からの距離とヘッド63の位置座標を合せて、ガラス基板の各エッジ位置の座標、四隅の直角度、さらには各穿孔部2aの中心位置の座標を演算処理装置22で算出する。 Said edge portion and the perforations 2a of the respective sides of the light source 12 glass substrate 2 irradiated by sequentially captured by the camera 11, the original image is binarized at a desired set level by the image processing apparatus 21, the binarization X and Y coordinates of the edge position obtained by the image, the combined position coordinates of the distance the head 63 from the origin in the field of view, coordinates of each edge position of the glass substrate, perpendicularity of the four corners, yet each perforation the 2a coordinates of the center position of the calculated by the arithmetic processing unit 22.

次いで、本発明のガラス基板2の寸法形状の測定方法について説明する。 Next, a description will be given of a measuring method of the geometry of the glass substrate 2 of the present invention.

ガラス基板2の寸法測定に先立ち、予め、ヘッド(Y軸ガイド)63を基準となるガラス基板の各辺の少なくとも2点、および複数の穿孔部位置にティーチングによって順次移動させ、各位置のX座標、Y座標についてヘッド63を移動させるヘッド移動手段のコントローラー等に記憶させておく。 Prior to the dimension measurement of the glass substrate 2 in advance, the head (Y-axis guide) at least two points of each side of the glass substrate 63 as a reference to, and is successively moved by teaching a plurality of perforations position, X-coordinate of the position and stored in the controller of the head moving means for moving the head 63 about the Y-coordinate.

測定点は、ガラス基板2の4辺の各辺のエッジ部については少なくとも2箇所とし、さらに複数箇所に設けた各穿孔部2a、2a、・・の円状のエッジ部全体がカメラの視野内に納まるようにヘッドを順次移動させてカメラで撮像する。 Measurement points, and at least two locations for the edge portions of each side of the four sides of the glass substrate 2, the perforations 2a further provided at a plurality of locations, 2a, circular whole edge of ... is within the field of view of the camera the head is sequentially moved to fit imaged with the camera.

尚、ガラス基板2の各辺毎の2箇所の測定位置は、互いに極力離した位置とすると、これらの測定点を平均させて結んだ直線がガラス基板2の一辺となるため、測定精度が向上するので望ましい。 The measurement position of the two positions of each side of the glass substrate 2, when a position separated as much as possible to each other, since the straight line connecting by averaging these measurement points is one side of the glass substrate 2, improve the measurement accuracy to the the desirable.

次いで、未測定のガラス基板2をガラス搬送手段30によってガラス支持台3上の所定の位置に搬入させ、前記ティーチング情報に基づいて、ヘッド移動手段50によってヘッド63をガラス基板2の各辺の少なくとも2箇所の測定ポイント、および各穿孔部2aの中心位置近傍に順次移動させ、各測定位置にヘッド63を移動させ停止した状態でリング照明等の光源12からの照明光を該エッジ部に照射して、カメラ11でガラス基板2のエッジ部を撮像する。 Then, the glass substrate 2 unmeasured is carried to a predetermined position on the glass support base 3 by glass transport means 30, on the basis of the teaching information, at least the head 63 of each side of the glass substrate 2 by the head moving means 50 2 points measurement points, and is successively moved to the vicinity center position of each perforation 2a, the illumination light from the light source 12 of the ring illumination, etc. is irradiated to the edge portion in a stopped state to move the head 63 to each measurement position Te, imaging the edge portion of the glass substrate 2 by the camera 11.

同時に、ヘッド位置検出手段40のX軸位置読取装置41とY軸位置読取装置42によって測定ポイントと穿孔部2aの中心に順次移動したヘッド63のX座標とY座標を測定する。 At the same time, to measure the X and Y coordinates of the head 63 sequentially moves to the center of the measurement point and perforation 2a by the X-axis position reading apparatus 41 and the Y-axis position reading apparatus 42 of the head position detecting unit 40.

前記カメラ11が撮像した原画像は、画像処理装置21によって一旦二値化され、該画像の範囲内におけるエッジ位置と原点位置との位置ずれ量、および前記マグネスケール等の位置読取装置から読み取ったヘッド63の位置座標とをあわせた位置情報を演算記憶装置に記憶させ、ガラス基板2の一辺あたり測定した少なくとも2箇所の位置座標により直線近似させる。 Original image the camera 11 is captured is temporarily binarized by the image processing apparatus 21, positional deviation amount between the edge position and the origin position in the range of the image, and read from the position reader such as the magnescale the location information combined with the position coordinates of the head 63 is stored in the arithmetic memory, is linearly approximated by the position coordinates of at least two points were determined per the glass substrate 2 side.

ガラス基板2の各辺毎に、各辺の測定点を連結して直線で近似させ、該各直線によって形成される四角形の交点から交点迄の座標情報より各辺の長さを算出することができ、さらに、図8に示すように、隣り合う2辺のなす角度θも算出できる。 For each side of the glass substrate 2, is approximated by the straight line connecting the measurement points of each side, is possible to calculate the length of each side from the coordinate information of up to the intersection from the intersection of the rectangle formed by the respective linear can further, as shown in FIG. 8 can be calculated also the angle of the two sides adjacent theta.

円形の穿孔部2aの位置および/又は孔径の測定については、予めティーティングによって穿孔部2aの円形状全体がカメラ11の視野内に納まるようにしておき、測定時には、図9に示すように、画像処理装置によって穿孔部2aの中心位置座標Q1を求めることができ、該カメラで撮像した穿孔部2aの画像の中心位置座標Q1と、ヘッド63の位置のマグネスケールから読み取った座標、さらには四角形の各辺の座標からの距離を演算装置により算出することができる。 The position and / or measurement of the diameter of the circular perforations 2a, pre-circular overall perforation 2a by tee coating is leave to fall within the field of view of the camera 11, at the time of measurement, as shown in FIG. 9, by the image processing apparatus can determine the center position coordinates Q1 of perforations 2a, and the center position coordinates Q1 of the image of the perforations 2a captured by the camera, the coordinates read from magnescale position of the head 63, more square it can be the distance from the coordinates of each side of the calculation by the arithmetic unit.

また、本発明の測定対象であるガラス基板2の寸法精度をより精度の高いシビアなものとするために、図3に示したように、測定環境の雰囲気温度を温度センサー5で測定し、ヘッド63の位置検出手段40の位置読取装置41としてマグネスケールを用いた場合の熱膨張係数((11±1)×10 −6 /℃)と、ガラス基板2の熱膨張係数(8.5×10 −6 /℃)との差(2.5×10 −6 /℃)を考慮して、所望の温度、例えばマグネスケールの精度の保証のできる常温20℃に換算する温度補正を行なう。 In order to make the dimensional precision of the glass substrate 2 to be measured of the present invention more those precise as severe, as shown in FIG. 3, the ambient temperature of the measurement environment was measured by the temperature sensor 5, the head thermal expansion coefficient in the case of using a magnetic scale as a position reading apparatus 41 of the position detecting means 40 63 ((11 ± 1) × 10 -6 / ℃), thermal expansion coefficient (8.5 × 10 of the glass substrate 2 -6 / ° C.) in consideration of the difference (2.5 × 10 -6 / ℃) and performs a desired temperature, for example, a temperature correction to convert the normal temperature 20 ° C. capable of magnescale precision guaranteed. ちなみに、2000mmの長さで温度が5℃変化すると、25μmの補正量が必要となる。 Incidentally, when the temperature 5 ° C. varies in length 2000 mm, it is necessary to correct the amount of 25 [mu] m.

前記光源12としてのリング照明は、サークライン(登録商標)状の高周波蛍光灯等でも良いが、寿命、衝撃等による破損等を考慮すると、多数のLED素子12a、12a、・・を複数列同心円状に配列し、各LED素子12a、12a、・・の照射方向がリング照明12の中心軸上のほぼ同一部分に照射可能に配列した同心円形状の照明とし、LED素子12a、12a、・・の各光軸による形状が円錐形状とするのが良い。 Ring illumination as the light source 12, Sir Klein or (R) form of the high-frequency fluorescent lamp, etc., but life, considering the damage caused by impact or the like, a large number of LED elements 12a, 12a, a plurality of ... rows concentric arranged in Jo, the LED elements 12a, 12a, the irradiation direction of ... is the illumination of concentric circles that can irradiate arranged in substantially the same portion on the central axis of the ring illumination 12, the LED elements 12a, 12a, ... of shape due to the optical axis is good to a conical shape.

前記カメラ11は、2次元のエリアカメラとするのが望ましい。 The camera 11, to a two-dimensional area camera is desirable. ラインカメラを使用する場合には、走査した画像データを演算処理装置22に記憶させ、2次元のエリアに組み立てて処理するようにしなければならないため、穿孔部2aの中心を算出する画像処理装置21を使う場合には非効率的である。 When using the line camera, stores the image data scanned in the processing unit 22, since it is necessary to be processed by assembling the two-dimensional area, the image processing apparatus calculates a center of the perforated portion 2a 21 If you use the is inefficient.

前記対象となるガラス基板2は、端縁部に面取り加工や端面研磨を施したガラス基板全般を対象とするが、特に端面が丸みを帯びた断面形状とする液晶ディスプレイ用ガラス基板やプラズマディスプレイ用ガラス基板、フィールドエミッションディスプレイ基板、有機EL等のフラットディスプレイパネル等の矩形状の各種ディスプレイ基板に対して有効である。 Glass substrate 2 to be the target is directed to a glass substrate in general have chamfered or end face polishing the edge portion, liquid crystal glass substrate or a plasma display for display to the cross-sectional shape, particularly the end surface is rounded a glass substrate, a field emission display substrate is effective for rectangular various display substrate such as a flat display panel such as an organic EL.

検査対象のガラス基板2は、例えば、板厚が0.5mm〜3mmで、縦辺800mm×横辺900mm程度の小寸法のガラス基板から、縦辺2200mm×横辺2400mm程度の大寸法の矩形状のガラス基板であり、ガラス基板2の端面部2aは丸みを帯びた断面円弧形状に端面加工され、穿孔部を有しているものも対象である。 Glass substrate 2 to be inspected, for example, a plate thickness 0.5 mm to 3 mm, from the glass substrate of small dimensions on the order vertical side 800 mm × horizontal side 900 mm, rectangular major dimension of about the vertical side 2200 mm × horizontal side 2400mm a glass substrate, the end face 2a of the glass substrate 2 is the end face processed into a circular arc cross sectional shape rounded, is also subject those having a perforated portion.

ガラス基板2の各辺について数多くの測定点によって測定した場合には、まず最小二乗法により直線近似させた後、この直線から大きく外れた測定点のばらつきにより、該ガラス基板の一辺毎の直線度の合否を判定することも可能である。 When measured by a number of measuring points for each side of the glass substrate 2, after first linearly approximated by the least square method, the variation of the large out-measurement points from the straight line, the straight line of the each side of the glass substrate it is also possible to determine the pass or fail.

以下、本発明の作用について説明する。 Hereinafter, functions of the present invention will be described.

ガラス基板2の縦横の各辺の寸法を測定するにあたり、ヘッド63をX軸、Y軸方向に駆動するヘッド移動手段50のコントローラ4だけによって、ヘッド63を所望の位置に移動させようとすると、ヘッド63はコントローラ4によってほぼ所定位置まで移動することはできるが、厳密に言うと最終的に停止した位置は絶対量として測定した長さではなく、パルス信号のカウント量によって計算上指定した位置で止まるはずの位置であるため、僅かながらも停止位置に誤差が生じる可能性がある。 Upon measuring the dimension of each side of the vertical and horizontal glass substrate 2, X-axis of the head 63, only by the controller 4 of the head moving means 50 for driving the Y-axis direction, if it is attempted to move the head 63 to a desired position, head 63 can be moved to a substantially predetermined position by the controller 4, and stopped strictly speaking final position is not the length measured as an absolute amount, at a position specified on calculated by counting the amount of pulse signal since the position which should stop, there is a possibility that an error occurs in even stop position slightly.

すなわち、ヘッド移動手段50のコントローラ4によるヘッド63の停止位置精度は、絶対量ではなく、要求するガラス基板の寸法精度の目標値である±0.1mmを下回る精度となる可能性がある。 That is, the stop position accuracy of the head 63 by the controller 4 of the head moving means 50, rather than the absolute amount, there is a possibility that the precision below ± 0.1mm is a target value of the dimensional accuracy of the glass substrate to request.

このため、本発明においては、ヘッド移動手段50のコントローラ4により、ティーティング時に記憶した位置にヘッド63を移動させ、コントローラ4から得られる座標位置を取り出すのではなく、別途設けたマグネスケール等の位置の絶対量を測定できる位置読取装置41、42を用いてヘッド63の位置座標を絶対量として実測するので、ヘッド位置の停止位置に誤差があっても本当の停止位置を精度良く正確に測定できる。 Therefore, in the present invention, the controller 4 of the head moving means 50 moves the head 63 to the position stored during tea coating, rather than retrieving the coordinates obtained from the controller 4, the magnetic scale and the like provided separately since actually measuring the absolute amount reading position coordinates of the devices 41 and the head 63 using can measure position as an absolute amount, accurately accurately measure the real stop position even when there is an error in the stop position of the head position it can.

さらにヘッド63に取付固定したカメラ11でガラス基板2のエッジ位置を撮像して、カメラ原点からの位置を算出するので、μm単位の高精度な寸法測定ができる。 Further by imaging the edge position of the glass substrate 2 with a camera 11 which is mounted fixed to the head 63, since the calculated position of the camera origin may precise dimensional measurements of μm unit.

カメラ11の光軸を、ガラス基板2のエッジ部よりガラス基板面の法線方向としたのは、ガラス基板2の端部の最外周エッジ部位置を検出するためである。 The optical axis of the camera 11, to that the normal direction of the glass substrate surface than the edge portion of the glass substrate 2 is to detect the outermost peripheral edge portion position of the end portion of the glass substrate 2.

また、カメラ11の光軸と、前記光源12であるリング照明の光軸と一致させるようにしたので、カメラ11はリング照明12の開口部内を通過するようにしてガラス基板2のエッジ部を撮像でき、リング照明12が邪魔にならない。 The imaging and the optical axis of the camera 11, since so as to coincide with the optical axis of the a light source 12 ring illumination, the camera 11 is an edge portion of the glass substrate 2 so as to pass through the opening portion of the ring illumination 12 can, ring illumination 12 does not get in the way. また、リング照明12のLED素子12a、12a、・・はガラス基板2のエッジ側方向のみに照射され、カメラ11側には遮光カバー12bが設けられているので、リング照明12の照明光が直接カメラ11に入射することはない。 Moreover, LED elements 12a of the ring illumination 12, 12a, · · is irradiated only to the edge side direction of the glass substrate 2, since the camera 11 side is provided shielding cover 12b, the illumination light of the ring illumination 12 is directly is not incident on the camera 11.

また、ガラス基板2の端部や穿孔部2aの中心位置に、複数個のLED素子12a、12a、・・を同心円状に配列したリング照明12の光軸の中心を一致するように設けたので、該端部や穿孔部2aのエッジ部に影ができたりすることもなく、端面の各部分に照明光が比較的同一条件で均等に照射されることになる。 Further, the center position of the end portion and the perforated portion 2a of the glass substrate 2, a plurality of LED elements 12a, 12a, since the ... provided so as to match the center of the optical axis of the ring illumination 12 which is concentrically arranged it no to or can shadow the edge part of the end portion and the perforated portion 2a, so that the illumination light at each part of the end surface is evenly irradiated with relatively the same conditions.

さらにまた、カメラ11のレンズとして、小型のテレセントリックレンズを用いたので、カメラ11の光軸位置と測定目標位置間に僅かな位置ずれが発生することによる、エッジ端面や、穿孔部の端面を僅かながらも斜めから撮像することによる誤判読に影響されず、あたかもカメラ11の光軸が測定ポイントの真上位置にあるかのような精密な撮像が可能となった。 Furthermore, as the lens of the camera 11, since using a small telecentric lenses, due to a slight positional deviation between the optical axis position and measuring the target position of the camera 11 is generated, the edge end face and the end face of the perforated portion only while also not affected by the erroneous interpretation due to imaging from an oblique, it has enabled though precise imaging, such as if the optical axis of the camera 11 is directly overhead position of the measurement point.

すなわち、該テレセントリックレンズによってガラス基板の丸みを帯びたエッジ端面を真上方向から撮像することができ、斜めから端面(ガラス面の直角な面)を撮像したり、穿孔部2aを斜めから撮像した時に円形の端面の一部を撮像したりすることによるトラブルがない。 That is, an edge end face rounded glass substrate by the telecentric lens can be imaged from directly above, or imaging the end face (perpendicular surface of the glass surface) Tilt, were imaged perforated portion 2a from obliquely no troubles due to at or image a portion of the circular end face.

さらにまた、X軸の位置読取装置41を上方と下方に2箇所設けたのは、片側のX軸ガイド53がX軸モーターによって駆動され、他方のX軸ガイド53が追従してX軸方向に移動しようとするが、Y軸フレーム61と連結シャフト65の長さが長くなって垂直姿勢で追従しようとしてもできないケースがあり、Y軸フレーム61と連結シャフト65が傾斜姿勢となって、上下2つのX軸ガイドの位置がずれるケースがあるためである。 Furthermore, the position reader 41 of the X-axis was provided at two locations above and below the one side of the X-axis guide 53 is driven by X-axis motor, the X-axis direction following the other X-axis guide 53 tries to move, the length of the connecting shaft 65 and the Y-axis frame 61 is longer there can not be the case in an attempt to follow in the vertical position, the connecting shaft 65 as an inclined posture and the Y-axis frame 61, upper and lower One of is because there is a case where shift position of the X-axis guide.

[実施例1] [Example 1]
まず、図1、図2に示したように、傾斜姿勢の矩形状のガラス基板2がガラス搬送手段30によって傾斜姿勢のガラス検査台3上に搬入され、図示しない位置センサーにより所定の位置で停止する。 First, FIG. 1, as shown in FIG. 2, the glass substrate 2 rectangular inclined posture is carried onto glass examination table 3 the inclined posture by the glass conveyance means 30, stopped at a predetermined position by a position sensor (not shown) to. ガラス基板2は、ガラス検査台3上では下辺エッジを断面V溝状部を有する搬送受ロール31、31、・・で支持し、背面は縦横に複数個配設したフリー背ロール32、32、・・で支持されている。 Glass substrate 2, the conveyance receiving rolls 31 and 31 having a V groove portion the lower edge on the glass inspection station 3, supported by ..., free back roll 32 back in which a plurality arranged in a matrix, It is supported by ....

続いて、図6に示すようなガラス基板2の各辺毎に3点づつ、ガラス基板の全周囲で合計12点の測定ポイントP 〜P 12と、所望位置に設けた穿孔部の中心部位置にヘッドを移動するようにティーチングし、この位置座標を記憶させておく。 Subsequently, 3-point increments for each side of the glass substrate 2 as shown in FIG. 6, the measurement points P 1 to P 12 of a total of 12 points in the entire periphery of the glass substrate, the central portion of the perforated portion provided at a desired position and teaching so as to move the head to a position, allowed to store the position coordinates.

図4、図5に示すように、撮像手段であるカメラ11はCCDのエリアカメラとし、カメラ11とガラス基板2間に配置する光源12としては、夫々の光軸を極力一致させるようにした市販のリング照明12とした。 4, as shown in FIG. 5, a commercial camera 11 is an imaging means is a CCD area camera, the light source 12 be disposed between the camera 11 and the glass substrate 2, that each of the optical axis so as to minimize coincide of the ring illumination 12.

すなわち該光源12は、リング照明であって、複数個のLED素子12a、12a、・・を2列で等ピッチで同心円状に並べて設け、照射方向はガラス基板2側のみであり、カメラ11側にはリング照明の遮蔽カバー12bによって照明の直遮光が照射されないようにした市販品であり、各LED素子12a、12a、・・の照射方向は中心軸に対して例えば15度傾斜させており、各LED素子12a、12a、・・の複数の光軸によって円錐形状となっている。 That light source 12 is a ring illumination, the plurality of LED elements 12a, 12a, are arranged concentrically at equal pitch ... in two rows is provided, the irradiation direction is only the glass substrate 2 side, the camera 11 side in is a commercial product directly shading of the illumination by the shielding cover 12b of the ring illumination is prevented from being irradiated, the LED elements 12a, 12a, the irradiation direction of ... is tilted, for example, 15 degrees with respect to the central axis, each LED elements 12a, 12a, has a conical shape with a plurality of the optical axis of the ...

また、カメラ11はリング照明の中心部の空間を通して、図4に示すようなガラス基板2のエッジ部を撮像し、あるいは図5に示すように穿孔部2aの全体を撮像するように設定される。 Further, through the space in the center of the camera 11 is ring illumination is set so as to image the entire perforated portion 2a as shown in imaging the edge portion of the glass substrate 2 as shown in FIG. 4 or 5, . カメラ11とリング照明12間の距離は、一実施例として150mm、リング照明12とガラス基板2間の距離は30mmとしたが、これに限定されるものではない。 The distance between the camera 11 and the ring illumination 12, 150 mm as an example, the distance between the ring illumination 12 and the glass substrate 2 is set to 30 mm, but is not limited thereto.

前記撮像手段10は、ヘッド移動手段50によってX軸、Y軸に移動自在なヘッド63に固定され、ヘッド移動手段50の上下2つのX軸フレーム51、51にそれぞれX軸マグネスケール41、41を、Y軸フレーム61にY軸マグネスケール42が設けられ、ヘッド63の停止時にX、Y軸の各マグネスケール41、41、42によってヘッドの位置座標を読み取り、コントローラを経由して演算処理装置22で記憶しておく。 The imaging unit 10, the X-axis by the head moving means 50, is fixed to the movable head 63 in the Y-axis, the X axis magnetic scale 41, 41 above and below the two X-axis frames 51, 51 of the head moving means 50 , Y-axis magnetic scale 42 is provided on the Y-axis frame 61, it reads the coordinates of the head when stopping the head 63 X, by each magnescale 41,41,42 of Y-axis, the processing unit via the controller 22 and stored in.

図6に示されるように、ガラス基板2の各辺について3点づつ、全周囲でP 〜P 12の合計12点のエッジ位置について、測定ポイントP から測定ポイントP 12に向けて順次ヘッド63を移動させて位置座標を測定する。 As shown in FIG. 6, sequentially head 3 points increments for each side of the glass substrate 2, the edge positions of a total of 12 points P 1 to P 12 in the entire circumference, toward the measurement point P 1 to the measuring point P 12 63 by moving the measuring position coordinates.

ガラス基板2の外周部の各測定ポイントP 〜P 12の位置において、図7に示したように、ガラス基板2のエッジ位置をカメラ11で撮像し、画像処理装置(図3参照)によって、エッジ位置P点の座標を求め、該位置情報を演算装置に送り、演算装置内で、測定時の座標とティーチング時の座標との差、さらにヘッドの位置情報によりP 〜P 12の各P点の正確なエッジ位置を算出できる。 In the position of each measurement point P 1 to P 12 of the outer peripheral portion of the glass substrate 2, as shown in FIG. 7, the edge position of the glass substrate 2 captured by the camera 11, the image processing apparatus (see FIG. 3), obtains the coordinates of the edge position P point, sends the location information to the processing unit, in the arithmetic unit, the difference between the measured time coordinates and teaching at the coordinates, and each P in P 1 to P 12 by the position information of the head It can be calculated accurate edge position of the point.

図6に示したように、一つの辺あたり3箇所のエッジ位置を測定した結果、その座標から最小二乗法により各辺を直線近似させ、さらに、対向する二辺間の距離を順次求めて、四辺の長さを求め、各辺の長さが基準値の±0.4mm以内であればOKであり、0.4mmを越えるとNGである。 As shown in FIG. 6, the results of measuring the edge position of three per one side, is linearly approximated each side by the least square method from the coordinates, further sequentially obtains the distance between two facing sides, It determined the length of the four sides, an OK if it is within ± 0.4 mm of the reference value the length of each side, NG exceeds 0.4 mm.

四隅の直角度については、図8に示したように、3箇所のエッジ位置P 〜P の座標から求めた辺L と、同じく3箇所のエッジ位置P 10 〜P 12の座標から求めた辺L から、二辺が交わる角度θを求め、該角度θが90±0.01度以内であればOKとするものである。 The perpendicularity of the four corners, as shown in FIG. 8, determined from the sides L 3 obtained from three edge position P 7 to P 9 of the coordinates, also three coordinates of the edge position P 10 to P 12 from the side L 4 was to obtain the angle θ of two sides intersect, the angle θ is one which is OK if it is within 90 ± 0.01 °.

さらに、図6に示す穿孔部2a、2a、・・の中心座標Q 〜Q および孔径については、図5に示したようなCCDカメラ11と光源12を穿孔部2aの中心軸の法線方向に配置して穿孔部2aのエッジを撮像した画像が、図9に示したようになっている。 Further, perforations 2a shown in FIG. 6, 2a, for center coordinates Q 1 to Q 4 and the pore size of ..., the normal of the central axis of the perforated portion 2a of the CCD camera 11 and light source 12 as shown in FIG. 5 image of the captured edge of the perforated portion 2a arranged in the direction, are as shown in FIG. 画像処理装置によって穿孔部の中心座標Q および孔径を算出し、該中心座標Q がガラス基板のX軸方向の一辺と、Y軸方向の一辺までの距離を演算処理装置によって算出し、穿孔部位地が基準位置と比較して±0.4mm以内ならOK、この範囲を超えたらNGとするものである。 Calculating the center coordinates Q 1 and hole diameter of the perforated portion by the image processing apparatus, said center coordinates Q 1 is calculated and one side of the X-axis direction of the glass substrate, the processing unit a distance to one side of the Y-axis direction, perforations site location is OK if within ± 0.4mm is compared with a reference position, it is an NG If you exceed this range.

このようにして、本発明の寸法形状測定方法及び装置によって、ガラス基板2の4辺の寸法、四隅の直角度、穿孔部2aの位置、及び孔径を測定し、これらのデータを上位コンピュータ23に送信すれば、検査成績書、検査日報等のアウトプットの作成を自動出力し、またデータの管理も容易である。 In this way, the dimensions measuring method and apparatus of the present invention, the dimensions of the four sides of the glass substrate 2, perpendicularity of the four corners, the position of the perforations 2a, and measuring the pore size, these data to the host computer 23 if transmission, inspection report, the creation of the output of such testing daily report automatically output, also management of the data is easy.

本発明は、一辺が2mを越すような大寸法の液晶ディスプレイ用ガラス基板やプラズマディスプレイ用ガラス基板、フィールドエミッションディスプレイ基板、有機EL等のフラットディスプレイパネル等の表示用ガラス基板であっても、その寸法と四隅の直角度、あるいは寸法と四隅の直角度に加えて孔位置および/又は孔径を、非接触で、短時間に、μm単位の高精度で効率的に測定できる測定方法および測定装置の提供を目的とするものである。 The present invention, one side major dimension LCD glass substrates or plasma a glass substrate for a display such as Kosu a 2m, a field emission display substrate, be a display glass substrates, such as a flat display panel such as an organic EL, the perpendicularity dimensions and corners, or dimensions and perpendicularity in addition to the hole position and / or pore size of the four corners, without contact, in a short time, the measuring method and apparatus capable of efficiently measured with high accuracy μm units it is an object of the present invention is to provide.

本発明の形状測定装置の全体正面図。 Overall front view of the shape measuring apparatus of the present invention. 本発明の形状測定装置の全体側面図。 Overall side view of the shape measuring apparatus of the present invention. 本発明の形状測定装置の全体概念図。 Overall conceptual diagram of a shape measuring apparatus of the present invention. 本発明の形状測定装置のカメラ、光源、ガラス基板エッジの位置関係を示す図。 Camera shape measuring apparatus of the present invention, a light source, shows a positional relationship of the glass substrate edge. 本発明の形状測定装置のカメラ、光源、ガラス基板の穿孔部の位置関係を示す図。 Camera shape measuring apparatus of the present invention, a light source, shows a positional relationship between the perforated part of the glass substrate. 本発明の形状測定方法によって測定されるガラス基板の測定位置の一例を示す図。 It illustrates an example of a measurement position of the glass substrate to be measured by the shape measuring method of the present invention. ガラス基板のエッジ部の測定方法の説明図。 Illustration of the measurement method of the edge portion of the glass substrate. ガラス基板の四隅の直角度の測定方法の説明図。 Illustration of measurement method of the squareness of the glass substrate corners. ガラス基板の穿孔部中心の測定方法の説明図。 Illustration of the measurement method of the perforations center of the glass substrate.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 形状測定装置 2 ガラス基板 2a 穿孔部 3 ガラス検査台 4 コントローラ 5 温度センサー 6 温度ロガー10 撮像手段 11 カメラ 12 光源 21 画像処理装置 22 演算処理装置 23 上位コンピュータ30 ガラス搬送手段 31 搬送受ロール 32 フリー背ロール40 ヘッド位置検出手段 41 X軸の位置読取装置 42 Y軸の位置読取装置50 ヘッド移動手段 51 X軸フレーム 52 X軸レール 53 X軸ガイド 54 X軸モーター 55 ラック&ピニオン 61 Y軸フレーム 62 Y軸レール 63 ヘッド(Y軸ガイド) 1 shape measuring device 2 glass substrate 2a perforations 3 glass inspection station 4 controller 5 Temperature sensor 6 Temperature Logger 10 imaging means 11 camera 12 source 21 image processing apparatus 22 processor 23 the host computer 30 glass transport section 31 transport receiving roll 32 free back roll 40 position reader 50 head moving means position reader 42 Y-axis of the head position detecting unit 41 X axis 51 X-axis frame 52 X-axis rail 53 X-axis guide 54 X-axis motor 55 rack and pinion 61 Y-axis frame 62 Y-axis rails 63 heads (Y-axis guide)
64 Y軸モーター 65 連結シャフト 64 Y-axis motor 65 connecting shaft

Claims (5)

  1. 方形のガラス基板の寸法形状を測定する装置において、該ガラス基板を傾斜姿勢にして支持するガラス検査台上で、該ガラス基板面を照射する光源と該光源によって照射された領域を撮像するカメラとからなる撮像手段と、該撮像手段を有するヘッドをXY軸両方向に移動自在とするヘッド移動手段と、該ヘッドのXY座標を検出自在なヘッド位置検出手段と、カメラで撮像したガラス基板周辺エッジ部の画像を処理する画像処理装置と、前記ヘッド位置検出手段によるXY軸の位置情報、該画像処理装置によって算出したガラス基板の複数箇所の周辺エッジ位置座標情報により、ガラス基板の寸法と四隅の直角度、またはガラス基板の寸法と四隅の直角度に加えて孔位置および/又は孔径を演算測定する演算処理装置、とからなることを特 An apparatus for measuring the rectangular geometry of the glass substrate, on a glass inspection station which supports and the glass substrate in an inclined position, and a camera for imaging the irradiated region by the light source and the light source for irradiating the surface of the glass substrate an imaging unit consisting of a head moving means for the movable head having image pickup means in both the XY axes, and the head position detection unit freely detect XY coordinates of the head, the glass substrate peripheral edge portion captured by a camera an image processing device for processing the image, the position information of the XY-axis by the head position detecting unit, by the peripheral edge position coordinate information of the plurality of locations of the glass substrate which is calculated by the image processing apparatus, linear dimensions of the glass substrate and the four corners angle or in addition to perpendicularity of the dimensions of the glass substrate and the four corners hole positions and / or processing unit for calculating measuring pore sizes, especially in that it consists of capital, とするガラス基板の形状測定装置。 Shape measuring apparatus for a glass substrate to be.
  2. 前記ヘッド位置検出手段として、ヘッド移動手段のX軸方向に延設し、X座標を検出自在なX軸の位置読取装置と、該ヘッド移動手段のY軸方向に延設し、Y座標を検出自在なY軸の位置読取装置とからなることを特徴とする請求項1記載のガラス基板の形状測定装置。 As the head position detecting means, and extends in the X-axis direction of the head moving means, to extend the X coordinate and the position reader freely X-axis detection, the Y-axis direction of the head moving means, detects the Y-coordinate shape measuring apparatus for a glass substrate according to claim 1, characterized in that it consists of a position reader freely Y axis.
  3. 請求項1または2記載のガラス基板の形状測定装置を用いて、方形のガラス基板の寸法形状を測定する方法において、予めティーチングによって測定位置を記憶させたガラス基板の四辺の各辺の少なくとも2点に順次ヘッドを移動させ、ヘッド位置検出手段によるヘッドの位置座標を測定し、さらに該ヘッド位置でカメラが撮像した画像データにより画像処理装置によって算出したエッジ位置の座標によって、四辺の各辺を直線で近似して外形寸法を特定するとともに、隣り合う2辺のなす角度を算出するようにしたことを特徴とするガラス基板の形状測定方法。 Using the shape measuring apparatus for a glass substrate according to claim 1 or 2 wherein, in the method for measuring the geometry of the glass substrate of the square, at least two points of each side of the four sides of the glass substrate having stored the measurement position by previously teaching by sequentially moving the head to measure the position coordinates of the head by the head position detecting means, further the coordinates of the edge position the camera is calculated by the image processing apparatus by the image data captured by the head position in a straight line to each side of the four sides in approximate with identifying the external dimensions, the shape measuring method of the glass substrate, characterized in that to calculate the angle between two sides adjacent.
  4. 請求項1または2記載のガラス基板の形状測定装置を用いて、方形のガラス基板の寸法形状を測定する方法において、予めガラス基板の所望のエッジ位置と穿孔部をカメラで撮像可能な位置となるようにヘッド位置をティーティングさせておき、該ティーチング情報に基づき、前記ヘッドを前記エッジ位置と穿孔部に移動させて、該位置におけるヘッドの位置座標と、前記カメラで撮像した画像より求めたガラス端面エッジと穿孔部エッジの座標情報より穿孔部位置および/又は孔径を算出するようにしたことを特徴とするガラス基板の形状測定方法。 Using the shape measuring apparatus for a glass substrate according to claim 1 or 2 wherein, in the method for measuring the geometry of the glass substrate of the square, the imaging position capable pre desired edge position with perforations of the glass substrate to a camera glass head position allowed to tee computing, on the basis of the teaching information, by moving the head to the drilling portion and the edge position, and the position coordinates of the head in the position, determined from images taken by the camera as shape measuring method of the glass substrate, characterized in that to calculate the drilling unit position and / or pore size than the coordinate information of the perforation edge with the end face edges.
  5. 測定環境の雰囲気温度をセンサーで測定し、ヘッド位置検出手段とガラス基板の熱膨張係数の差を考慮して、所望の温度に換算する温度補正を行なうことを特徴とする請求項3または4記載のガラス基板の形状測定方法。 The ambient temperature of the measurement environment is measured by the sensor, taking into account the difference of the head position detection means and the thermal expansion coefficient of the glass substrate, according to claim 3 or 4, wherein the performing temperature compensation to convert to the desired temperature shape measuring method of the glass substrate.
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