JP6953446B2 - Particle detection method and device on the upper surface of glass, and incident light irradiation method - Google Patents
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Description
本願は、2016年5月25日出願の韓国特許出願第10/2016/0064134号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。 The present application claims the priority benefit of Korean Patent Application No. 10/2016/0064134 filed May 25, 2016, the content of which is relied upon and incorporated herein by reference in its entirety.
本開示は、ガラス上面の粒子検出方法および装置、並びに、入射光照射方法に関する。 The present disclosure relates to a particle detection method and an apparatus on the upper surface of glass, and an incident light irradiation method.
概して、マイクロ回路パターンを、フラットパネル表示装置に用いる平坦なガラスの1つの表面(例えば、上面)だけに形成し、その平坦なガラスの他方の表面(例えば、下面)には、マイクロ回路パターンを形成しない。マイクロ回路パターンが、平坦なガラスの上面に存在する粒子上に形成された場合、マイクロ回路パターンは、いくつかの欠陥を有しうる。したがって、マイクロ回路パターンを形成する前に、平坦なガラスの上面に粒子が存在するかどうかを、検査する必要がある。 Generally, the microcircuit pattern is formed on only one surface (eg, top surface) of the flat glass used in the flat panel display device, and the microcircuit pattern is formed on the other surface (eg, bottom surface) of the flat glass. Does not form. If the microcircuit pattern is formed on particles present on the top surface of flat glass, the microcircuit pattern can have some defects. Therefore, it is necessary to inspect for the presence of particles on the top surface of flat glass before forming a microcircuit pattern.
平坦なガラスの上面の粒子だけを検出するために、従来の平坦なガラスの粒子検出装置は、光を平坦なガラスの上面および下面に平坦なガラスの上方から各々異なる角度で照射するように構成された第1および第2の照射装置、並びに、上面の照射された領域および下面の照射された領域の画像を各々取得するように構成された第1および第2のカメラを含む。 In order to detect only the particles on the upper surface of the flat glass, the conventional flat glass particle detection device is configured to irradiate the upper surface and the lower surface of the flat glass with light from above the flat glass at different angles. Includes first and second illuminators, and first and second cameras configured to capture images of the top illuminated area and the bottom illuminated area, respectively.
平坦なガラスは所定の厚さを有するので、画像上では、上面の粒子は明るい部分として、下面の粒子は暗い部分として示される。従来の装置は、第1および第2のカメラによって、各々取得した画像を比較して分析し、上面に存在する粒子を検出するように構成されている。 Since the flat glass has a predetermined thickness, the particles on the upper surface are shown as bright parts and the particles on the lower surface are shown as dark parts on the image. The conventional device is configured to compare and analyze the acquired images by the first and second cameras, respectively, and detect the particles existing on the upper surface.
しかしながら、従来の装置は、2つの照射装置および2つのカメラを含むので、平坦なガラスの製造費用だけではなく、装置の製造費用が上昇する。更に、近頃では、平坦なガラスの搬送速度が速くなり続けたので、平坦なガラスの上面の粒子の検出速度を高めたいという要求がある。それにも拘わらず、従来の装置は、2つのカメラによって取得された画像を比較して分析しなくてはならないので、そのような要求を満たすのが難しい。本開示は、上記のような問題の少なくとも1つに対する解決策を提供しようとするものである。 However, since the conventional device includes two irradiation devices and two cameras, not only the manufacturing cost of flat glass but also the manufacturing cost of the device increases. Further, recently, since the transport speed of flat glass has continued to increase, there is a demand for increasing the detection speed of particles on the upper surface of flat glass. Nevertheless, conventional devices have to compare and analyze images acquired by two cameras, making it difficult to meet such demands. The present disclosure seeks to provide a solution to at least one of the above problems.
本開示は、1つだけの光源および1つだけのカメラを使用しうるガラス上面の粒子検出方法および装置、並びに、入射光照射方法を提供する。 The present disclosure provides a method and apparatus for detecting particles on a glass surface that can use only one light source and only one camera, and a method for irradiating incident light.
本開示の一態様は、ガラス上面の粒子検出方法を提供する。その方法は、回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、ミラーが光を反射して入射光を上面に照射するように配置する工程と、入射光の入射角を、入射光がガラスの上面に交差する第1の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、ミラーを、計算した入射角に基づいて回転する工程と、第1の領域の画像を、第1の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、粒子を、取得した画像を分析することによって検出する工程とを含む。検出した粒子は、上面に存在するとみなす。 One aspect of the present disclosure provides a method for detecting particles on the upper surface of glass. The method involves arranging a rotatable mirror in the optical path of the light emitted from the light source so that the mirror reflects the light and irradiates the upper surface with the incident light, and the incident angle of the incident light is set to the incident light. The process of calculating so that the first region where light intersects the upper surface of the glass and the second region where light passes through the glass and intersects the lower surface of the glass do not overlap each other when viewed from above, and the mirror. , A step of rotating based on the calculated incident angle, a step of acquiring an image of the first region with a camera arranged above the first region, and detecting particles by analyzing the acquired image. Including the process of The detected particles are considered to be present on the upper surface.
一実施形態において、入射角を、ガラスの屈折率および厚さに基づいて計算する。 In one embodiment, the angle of incidence is calculated based on the index of refraction and thickness of the glass.
一実施形態において、入射角を、第1の領域の右端部と第2の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算する。 In one embodiment, the angle of incidence is calculated based on the maximum value of the horizontal distance between the right edge of the first region and the left edge of the second region.
一実施形態において、水平距離の最大値を、以下の式に基づいて計算する: In one embodiment, the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula:
但し、
L’は、水平距離、
dは、ガラスの厚さ、
nは、ガラスの屈折率、
θは、入射光の入射角、および、
Wは、入射光の幅。
However,
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
一実施形態において、ミラーを回転する工程は、ガラスを搬送する前に行うものである。 In one embodiment, the step of rotating the mirror is performed before the glass is conveyed.
一実施形態において、カメラは、第1の領域の右端部が、カメラの撮像領域の右端部に位置するように設置されるものである。 In one embodiment, the camera is installed so that the right end of the first region is located at the right end of the imaging region of the camera.
一実施形態において、入射角を計算する工程、および、ミラーを回転する工程は、ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである。 In one embodiment, the step of calculating the angle of incidence and the step of rotating the mirror are performed when at least one of the refractive index and the thickness of the glass changes.
本開示の他の態様は、ガラス上面の粒子を検出するために入射光をガラス上面に照射する方法を提供する。その方法は、回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、ミラーが光を反射して入射光を上面に照射するように配置する工程と、入射光の入射角を、ガラスの屈折率および厚さに基づいて、入射光がガラスの上面に交差する第1の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、ミラーを、計算した入射角に基づいて回転する工程とを含む。入射角を計算する工程、および、ミラーを回転する工程は、ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである。 Another aspect of the present disclosure provides a method of irradiating the upper surface of the glass with incident light to detect particles on the upper surface of the glass. The method is a step of arranging a rotatable mirror in the optical path of the light emitted from the light source so that the mirror reflects the light and irradiates the upper surface with the incident light, and the incident angle of the incident light is set to the glass. Based on the refractive index and thickness, the first region where the incident light intersects the top surface of the glass and the second region where the light passes through the glass and intersects the bottom surface of the glass are mutually exclusive when viewed from above. It includes a step of calculating so that they do not overlap and a step of rotating the mirror based on the calculated incident angle. The step of calculating the angle of incidence and the step of rotating the mirror are performed when at least one of the refractive index and the thickness of the glass changes.
一実施形態において、入射角を、第1の領域の右端部と第2の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである。 In one embodiment, the angle of incidence is calculated based on the maximum value of the horizontal distance between the right edge of the first region and the left edge of the second region.
一実施形態において、水平距離の最大値を、以下の式に基づいて計算するものである: In one embodiment, the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula:
但し、
L’は、水平距離、
dは、ガラスの厚さ、
nは、ガラスの屈折率、
θは、入射光の入射角、および、
Wは、入射光の幅。
However,
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
本開示の更に他の態様は、ガラス上面の粒子検出装置を提供する。その装置は、光を射出するように構成された光源と、光の光路上に配置されて、上面に照射される入射光の入射角を調節するように構成された回転自在なミラーと、ミラーの回転を、入射光が上面に交差する第1の領域と、光がガラスを透過してガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように構成された制御部と、第1の領域の画像を取得するように構成されたカメラとを含む。制御部は、取得した画像を分析することによって、粒子を検出するように構成されて、検出した粒子を、上面に存在するとみなす。 Yet another aspect of the present disclosure provides a particle detector on the upper surface of the glass. The device includes a light source configured to emit light, a rotatable mirror placed on the optical path of the light and configured to adjust the angle of incidence of the incident light shining on the top surface, and a mirror. The rotation of the is controlled so that the first region where the incident light intersects the upper surface and the second region where the light passes through the glass and intersects the lower surface of the glass do not overlap each other when viewed from above. A control unit configured in the above and a camera configured to acquire an image of the first region are included. The control unit is configured to detect the particles by analyzing the acquired image, and considers the detected particles to be present on the upper surface.
一実施形態において、制御部は、回転を、ガラスの屈折率および厚さに基づいて制御するように構成されたものである。 In one embodiment, the control unit is configured to control rotation based on the refractive index and thickness of the glass.
一実施形態において、制御部は、回転を、第1の領域の右端部と第2の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて制御するように構成されたものである。 In one embodiment, the control unit is configured to control rotation based on the maximum value of the horizontal distance between the right end of the first region and the left end of the second region.
一実施形態において、水平距離の最大値を、以下の式に基づいて計算するものである: In one embodiment, the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula:
但し、
L’は、水平距離、
dは、ガラスの厚さ、
nは、ガラスの屈折率、
θは、入射光の入射角、および、
Wは、入射光の幅。
However,
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
一実施形態において、カメラは、第1の領域の右端部が、カメラの撮像領域の右端部に位置するように構成されたものである。 In one embodiment, the camera is configured such that the right end of the first region is located at the right end of the imaging region of the camera.
以下、添付の図面を参照して、ガラス上面の粒子検出方法および装置、並びに、入射光照射方法の実施形態を記載する。 Hereinafter, embodiments of a particle detection method and an apparatus on the upper surface of the glass and an incident light irradiation method will be described with reference to the attached drawings.
添付の図面のうち、図1から3では、二次元デカルト座標系(X軸およびY軸)を用いている。以下の記載において、正のX軸方向および正のY軸方向は、各々、右方向および上方向を示す。更に、負のX軸方向および負のY軸方向は、各々、左方向および下方向を示す。 In the attached drawings, FIGS. 1 to 3 use a two-dimensional Cartesian coordinate system (X-axis and Y-axis). In the following description, the positive X-axis direction and the positive Y-axis direction indicate the right direction and the upward direction, respectively. Further, the negative X-axis direction and the negative Y-axis direction indicate the left direction and the downward direction, respectively.
以下の記載において、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「右」、「左」などの用語は、ガラスが水平に搬送されるとみなした添付の図面に示した相対的な空間関係を参照するものであり、ガラスの搬送方向に応じた絶対的な空間関係を表すことを意図していない。 In the following description, terms such as "top", "bottom", "top", "bottom", "right", "left" are relatives shown in the attached drawings where the glass is considered to be transported horizontally. It is intended to refer to a specific spatial relationship, and is not intended to represent an absolute spatial relationship according to the transport direction of glass.
図1および2に示したように、一実施形態によるガラス上面の粒子検出装置100(以下、略して「粒子検出装置」と称する)は、光源110、ミラー120、制御部130、および、カメラ140を含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, the particle detection device 100 (hereinafter, abbreviated as “particle detection device”) on the upper surface of the glass according to the embodiment includes a
粒子検出装置100において、検査対象は、水平方向(例えば、右方向)に搬送されるガラス10である。他の実施形態による粒子検出装置において、検査対象は、搬送されずに静止したガラスであってもよい。ガラス10は、マイクロ回路パターンが形成された上面11、および、マイクロ回路パターンが形成されていない下面12を含む。他の実施形態において、ガラス10は、平坦なガラス、ガラス基板、平坦なガラス基板などを含みうるもので、それらは、所定の厚さおよび所定の幅を有し、左方向または右方向に延伸する。粒子検出装置100を、より分かり易く説明するために、図1から3において、ガラス10を、ガラス10の実際の厚さ(例えば、約数ミリメートルから数マイクロメートル)より厚く、拡大した厚さを有するものとして示している。
In the
光源110は、ガラス10の上方に配置されて、光31を、ガラス10に対して垂直方向に出射するようにする。カメラ140もガラス10の上方に配置されるので、光源110をカメラ140と一体に製造して、それにより、粒子検出装置100の大きさを小さくしうる。光源110は、光出射装置、照明装置、ランプ、ビーム形成器などの概念を網羅しうる。他の実施形態において、光源110は、ガラス10の上方に配置されて、光31を、ガラス10に対して斜め方向に出射するようにしうる。一実施形態において、光31は、光線、レーザビームなどを含みうる。一実施形態において、光源110は、光31を所定の照射領域に合焦させる合焦レンズ111を含みうる。合焦レンズ111は、光源110から出射された光による照射領域の大きさを、調節するように構成しうる。
The
ミラー120は、光源110から出射される光31の光路上に配置されて、入射光32が、ガラス10の上面11に照射されるようにする。入射光32の入射角θを、光31の光路に配置されたミラー120によって調節する。したがって、光源が直にガラスに対して傾斜した従来の装置と比べて、入射光32を、ガラス10の上面11に、比較的大きい範囲の入射角θで照射しうる。ミラー120は、制御部130に電気的に接続されて、制御部130からの制御信号に基づいて回転する。ミラー120は、回転軸部121を中心に、時計回り方向または反時計回り方向に回転自在である。このために、ミラー120は、駆動機構および動力伝達機構を含みうる。一実施形態において、駆動機構は、駆動モータ、電気モータなどを含みうる。一実施形態において、動力伝達機構は、プーリとベルト、スプロケットとチェーン、駆動ギアと被駆動ギアなどを含みうる。一実施形態において、ミラー120は、反射ミラー、反射装置、反射器などの概念を網羅しうる。以下の記載において、入射光32は、光31がミラー120によって反射された時から、その光31がガラス10の上面11に到達する時まで進む光を意味する。
The
制御部130は、入射光32の入射角θを計算し、ミラー120の回転を、計算した入射角θに基づいて制御し、カメラ140によって取得した画像を分析することによって、粒子を検出し、更に、検出した粒子は、ガラス10の上面11に存在するとみなされると判断する。
The
具体的には、制御部130は、第1の領域41と第2の領域42が、上方から見た場合に互いに重ならないように、入射光32の入射角θを計算するように構成される。本明細書において、第1の領域41は、入射光32がガラス10の上面11に交差する領域であり、第2の領域42は、ガラス10を透過した透過光33が、ガラス10の下面12に交差する領域である。換言すれば、制御部130は、入射光32の入射角θを、第1の領域41の右端部と第2の領域42の左端部の間の水平距離L’がゼロより大きくなるように計算するように、構成される。
Specifically, the
第1の領域41と第2の領域42が、上方から見た場合に互いに重ならない場合には、ガラス10の上方のカメラ140を用いて、第2の領域42の画像を取得することなく、第1の領域41の画像を取得することが可能である。この場合には、ガラス10の下面12の照射された領域(つまり、第2の領域42)の画像を、カメラ140によって取得しないので、第2の領域42の粒子の画像を、カメラ140によって取得できない。更に、いずれの光も、ガラス10の下面12の照射されない領域(つまり、第2の領域42以外の残りの領域)に存在する粒子に到達しないので、それらの粒子の画像が、カメラ140によって取得できない。したがって、第1の領域41上の上方の粒子21の画像だけが、カメラ140によって取得でき、ガラス10の下面12に存在する下方の粒子の画像は、カメラ140によって取得できない。
If the
一実施形態において、制御部130は、プログラム保存部を有するコンピュータを含みうる。入射角θの計算、ミラー120の回転、および、画像の分析に関する任意のプログラムを、プログラム保存部に保存しうる。例えば、プログラム保存部は、コンピュータ読取可能なハードディスク、フロッピーディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、および、メモリカードを含みうる。
In one embodiment, the
一実施形態において、制御部130を、ミラー120の回転を、ガラス10の屈折率および厚さに基づいて、第1の領域41と第2の領域42が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように、構成しうる。
In one embodiment, the
例えば、水平距離L’を、以下の式によって計算しうる: For example, the horizontal distance L'can be calculated by the following formula:
但し、L’は、水平距離であり、
dは、ガラス10の厚さであり、
nは、ガラス10の屈折率であり、
θは、入射光32の入射角であり、
Wは、入射光32の水平方向の幅である。
However, L'is a horizontal distance,
d is the thickness of the
n is the refractive index of the
θ is the incident angle of the
W is the horizontal width of the
式1は、以下の式2から6から導かれうる。まず、水平距離L’を、次に示す式2によって表しうる:
Equation 1 can be derived from
但し、図3を参照すると、
WAは、第1の領域41の水平方向の幅であり、
WBは、第2の領域42の水平方向の幅であり、
Lは、WAの中心とWBの中心の間の水平距離である。
However, referring to FIG.
W A is the horizontal width of the
W B is the horizontal width of the
L is a horizontal distance between the centers of W A and the center of the W B.
式2において、ガラス10の厚さが、0.2mmから4mmなどと、非常に薄いので、第1の領域41の水平方向の幅WAは、第2の領域42の水平方向の幅WBに実質的に等しいと、みなしうる。したがって、水平距離L’を、次に示す式3によって表しうる:
In
式3において、Lを、屈折角αに関する式4による三角関数を用いて表しうる: In Equation 3, L can be expressed using the trigonometric function according to Equation 4 with respect to the refraction angle α:
式4において、屈折角αを、式5によるスネルの法則を用いて表しうる: In Equation 4, the refraction angle α can be expressed using Snell's law according to Equation 5:
式3において、WAを、入射角θに関する式6によって表しうる: In Equation 3, the W A, may represent by Equation 6 relates the incident angle theta:
式4から6を式3に適用すると、式1が導かれる。式1では、屈折率n、厚さd、および、幅Wが定数なので、水平距離L’は、入射角θに関する関数によって表しうる。 Applying Equations 4 to 6 to Equation 3 leads to Equation 1. In Equation 1, since the refractive index n, the thickness d, and the width W are constants, the horizontal distance L'can be expressed by a function related to the incident angle θ.
したがって、特定のガラスを、検査対象として決定した場合、その特定のガラスの屈折率および厚さも特定される。この場合、入射角θを、式1に基づいて、水平距離L’がゼロより大きくなる(つまり、第1の領域41と第2の領域42は、上方から見た場合に互いに重ならない)ように計算しうる。
Therefore, when a particular glass is determined for inspection, the index of refraction and thickness of that particular glass are also specified. In this case, the incident angle θ is set so that the horizontal distance L'is larger than zero based on Equation 1 (that is, the
更に、式1は、理論的なものであり、現実的には、屈折率は、ガラス全体を通して均一ではないことがありうる。したがって、第1の領域41と第2の領域42が、互いに、確実に重ならないようにするために、入射角θを、式1に基づいて、水平距離L’が最大値を有するように計算しうる。例えば、ガラス10が、1.5の屈折率n、100μmの幅、および、500μmの厚さを有する場合、水平距離L’と入射角θの関係を、図4に示している。図4を参照すると、入射角θが58.5度の時に、水平距離L’は、最大値を有する。この場合、水平距離L’の最大値は、154.1μmである。
Moreover, Equation 1 is theoretical and, in reality, the index of refraction may not be uniform throughout the glass. Therefore, in order to ensure that the
制御部130は、ミラー120の駆動機構を駆動することによって、ミラー120の回転(または、傾斜角度)を、上記方法で計算した入射角θに基づいて、制御するように構成される。
The
上記のように、第1の領域41と第2の領域42が互いに重ならない入射角θは、ガラス10の屈折率および厚さに応じたものである。したがって、検査対象としてのガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に、制御部130は、入射光32の入射角θを、変化した屈折率または変化した厚さに基づいて計算し、それにより、ミラー12の回転を計算した入射角θに応じて制御する。
As described above, the incident angle θ at which the
カメラ140を、ガラス10の上方に、ガラス10に対して垂直方向に配置する。カメラ140は、ガラス10に対して垂直にカメラ140から下方に延伸し、ガラス10の上面11に交差する撮像領域FOV(図1および2の点線を参照)を有する。カメラ140は、第2の領域42の画像を取得することなく、第1の領域41の画像を、取得するように構成される。つまり、カメラ140を、カメラ140の撮像領域FOVが、第1の領域41を含むが、第2の領域42を含まないように設置する。上面11の第1の領域41に存在する上方の粒子21が、入射光32を散乱させて、散乱光34を形成するので、上方の粒子の画像が、カメラ140によって取得される。カメラ140は、制御部130に、電気的に接続されている。カメラ140によって取得した画像を、制御部130に、電気信号の形態で送信する。本実施形態において、カメラ140は、ラインCCD(電荷結合装置)カメラを含みうる。一実施形態において、カメラ140は、撮影装置、撮像装置、検出装置、および、検出器などの概念を網羅しうる。
The
一実施形態において、図2に示すように、カメラ140を、第1の領域41の右端部が撮像領域FOVの右端部に位置するように設置し、それにより、撮像領域FOVを、第2の領域42から最も遠くに位置させうる。したがって、第2の領域42に存在する下方の粒子22から散乱した光が、カメラ140によって取得した画像にノイズを生成するのを抑制することが可能である。
In one embodiment, as shown in FIG. 2, the
制御部130を、カメラ140によって取得された画像を分析することによって、画像の明るい部分を、粒子とみなすように構成する。上記のように、ガラス10の下面12に存在する下方の粒子22の画像は、カメラ140によって取得しない。したがって、制御部130は、検出した粒子の全てがガラス10の上面11に存在するとみなすように、構成される。
By analyzing the image acquired by the
図5に示したように、一実施形態によるガラス上面の粒子検出方法200(以下、略して「粒子検出方法」と称する)は、ミラーを配置する工程S201と、入射光の入射角を計算する工程S202と、ミラーを回転する工程S203と、第1の領域の画像を取得する工程S204と、粒子を検出する工程S205とを含む。
As shown in FIG. 5, in the
ミラーを配置する工程S201において、ミラー120を、光源110から出射された光の光路に配置する。ミラー120は、光31を反射して、入射光32を、ガラス10の上面11に照射する。
In the step S201 of arranging the mirror, the
入射光の入射角を計算する工程S202において、入射光32の入射角θを、第1の領域41と第2の領域42が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する。入射光32の入射角θを、一実施形態による粒子検出装置100と同じように計算しうる。つまり、入射光32の入射角θを、ガラス10の屈折率および厚さに基づいて計算しうる。更に、入射光32の入射角θは、水平距離L’の最大値に基づいて、計算しうる。更に、水平距離L’の最大値は、式1によって計算しうる。
In the step S202 of calculating the incident angle of the incident light, the incident angle θ of the
ミラーを回転する工程S203において、ミラー120を、入射光の入射角を計算する工程S202で計算した入射角θに基づいて、回転しうる。一実施形態において、ミラーを回転する工程S203は、ガラス10を搬送する前に行いうる。したがって、ミラー120の回転を、ガラスの検査を始める前に、予め制御するので、ガラス10を検査するのに、実際に必要とする時間を削減することが可能である。
In the step S203 of rotating the mirror, the
第1の領域の画像を取得する工程S204において、ガラス10が水平方向(例えば、右方向)に搬送される間に、カメラ140は、第1の領域41の画像を取得する。カメラ140の位置および機能は、一実施形態による粒子検出装置100で、既に記載したので、上記についての具体的な記載は、省略する。
In step S204 of acquiring an image of the first region, the
粒子を検出する工程S205において、粒子を、第1の領域の画像を取得する工程S202で取得した画像を分析することによって、検出する。具体的には、画像から、散乱光34によって表された明るい部分を見つけることによって、粒子を検出する。粒子を検出する工程S205で検出した粒子は、ガラス10の上面11に存在するものとして、みなされる。
In the step S205 for detecting the particles, the particles are detected by analyzing the image acquired in the step S202 for acquiring the image of the first region. Specifically, the particles are detected by finding the bright portion represented by the scattered light 34 from the image. The particles detected in the step S205 for detecting the particles are considered to be present on the
図6に示したように、一実施形態による入射光300の照射方法は、ミラーを配置する工程S301と、入射光の入射角を計算する工程S302と、ミラーを回転する工程S303とを含む。本実施形態において、入射光の入射角を計算する工程S302、および、ミラーを回転する工程S303は、ガラス10の屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した時に行われる。
As shown in FIG. 6, the method of irradiating the incident light 300 according to the embodiment includes a step S301 of arranging the mirror, a step S302 of calculating the incident angle of the incident light, and a step S303 of rotating the mirror. In the present embodiment, the step S302 for calculating the incident angle of the incident light and the step S303 for rotating the mirror are performed when at least one of the refractive index and the thickness of the
図6に示したミラーを配置する工程S301、および、ミラーを回転する工程S303は、図5に示したミラーを配置する工程S201、および、ミラーを回転する工程S203と同じなので、上記についての具体的な記載は、省略する。 The step S301 for arranging the mirror and the step S303 for rotating the mirror shown in FIG. 6 are the same as the step S201 for arranging the mirror and the step S203 for rotating the mirror shown in FIG. Description is omitted.
入射光の入射角を計算する工程S302において、入射光32の入射角θを、ガラス10の屈折率および厚さに基づいて、第1の領域41と第2の領域42が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する。入射光32の入射角θを、一実施形態による粒子検出装置100と同じように計算しうる。つまり、入射光32の入射角θを、水平距離L’の最大値に基づいて計算しうる。更に、水平距離L’の最大値を、式1によって計算しうる。
In step S302 of calculating the incident angle of the incident light, the incident angle θ of the
本開示の技術的考案は、上記実施形態にも、添付の図面に示した例にも、限定されない。当業者には、様々な置換え、変更、および、変形が、本開示の技術的考案の範囲で可能であることが、明らかだろう。 The technical invention of the present disclosure is not limited to the above-described embodiment and the examples shown in the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications, and modifications are possible within the scope of the technical inventions of the present disclosure.
一実施形態によるガラス上面の粒子検出方法および装置は、入射光の最適な入射角を計算し、計算した最適な入射角に基づいて、ミラーの回転を制御するように構成される。したがって、1つだけのカメラを使用して、ガラスの上面の粒子だけを正確に検出することが可能である。更に、入射光照射方法によれば、最適な入射角を有する入射光を、ガラスの上面に正確に照射することが可能である。 The particle detection method and apparatus on the upper surface of the glass according to one embodiment are configured to calculate the optimum incident angle of the incident light and control the rotation of the mirror based on the calculated optimum incident angle. Therefore, it is possible to accurately detect only the particles on the upper surface of the glass using only one camera. Further, according to the incident light irradiation method, it is possible to accurately irradiate the upper surface of the glass with incident light having an optimum incident angle.
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in terms of terms.
実施形態1
ガラス上面の粒子検出方法において、
回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、前記ミラーが前記光を反射して入射光を前記上面に照射するように配置する工程と、
前記入射光の入射角を、前記入射光が前記ガラスの前記上面に交差する第1の領域と、光が該ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、
前記ミラーを、前記計算した入射角に基づいて回転する工程と、
前記第1の領域の画像を、該第1の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、
粒子を、前記取得した画像を分析することによって検出する工程と、
を含み、
前記検出した粒子は、前記上面に存在するとみなすものである方法。
Embodiment 1
In the particle detection method on the upper surface of glass
A step of arranging a rotatable mirror in an optical path of light emitted from a light source so that the mirror reflects the light and irradiates the upper surface with incident light.
The incident angle of the incident light is viewed from above with a first region where the incident light intersects the upper surface of the glass and a second region where the light passes through the glass and intersects the lower surface of the glass. And the process of calculating so that they do not overlap each other
The step of rotating the mirror based on the calculated incident angle, and
A step of acquiring an image of the first region with a camera arranged above the first region, and
A step of detecting particles by analyzing the acquired image, and
Including
A method in which the detected particles are considered to be present on the upper surface.
実施形態2
前記入射角を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて計算するものである、実施形態1に記載の方法。
The method according to the first embodiment, wherein the incident angle is calculated based on the refractive index and the thickness of the glass.
実施形態3
前記入射角を、前記第1の領域の右端部と前記第2の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである、実施形態2に記載の方法。
Embodiment 3
The method according to the second embodiment, wherein the incident angle is calculated based on the maximum value of the horizontal distance between the right end portion of the first region and the left end portion of the second region.
実施形態4
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、実施形態3に記載の方法:
Embodiment 4
The method according to the third embodiment, wherein the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula:
但し、
L’は、前記水平距離、
dは、前記ガラスの前記厚さ、
nは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Wは、前記入射光の幅。
However,
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of the glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
実施形態5
前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスを搬送する前に行うものである、実施形態1に記載の方法。
Embodiment 5
The method according to the first embodiment, wherein the step of rotating the mirror is performed before the glass is conveyed.
実施形態6
前記カメラは、前記第1の領域の右端部が、該カメラの撮像領域の右端部に位置するように設置されるものである、実施形態1に記載の方法。
Embodiment 6
The method according to the first embodiment, wherein the camera is installed so that the right end portion of the first region is located at the right end portion of the imaging region of the camera.
実施形態7
前記入射角を計算する工程、および、前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである、実施形態1に記載の方法。
Embodiment 7
The method according to the first embodiment, wherein the step of calculating the incident angle and the step of rotating the mirror are performed when at least one of the refractive index and the thickness of the glass changes.
実施形態8
ガラス上面の粒子を検出するために入射光をガラス上面に照射する方法において、
回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、前記ミラーが前記光を反射して前記入射光を前記上面に照射するように配置する工程と、
前記入射光の入射角を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて、該入射光が該ガラスの前記上面に交差する第1の領域と、光が該ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、
前記ミラーを、前記計算した入射角に基づいて回転する工程と、
を含み、
前記入射角を計算する工程、および、前記ミラーを回転する工程は、前記ガラスの屈折率と厚さの少なくとも一方が変化した場合に行われるものである方法。
8th Embodiment
In a method of irradiating the upper surface of glass with incident light to detect particles on the upper surface of the glass,
A step of arranging a rotatable mirror in an optical path of light emitted from a light source so that the mirror reflects the light and irradiates the upper surface with the incident light.
Based on the refractive index and thickness of the glass, the incident angle of the incident light is the first region where the incident light intersects the upper surface of the glass and the lower surface of the glass through which the light passes through the glass. The process of calculating so that the second regions intersecting with each other do not overlap each other when viewed from above.
The step of rotating the mirror based on the calculated incident angle, and
Including
The step of calculating the incident angle and the step of rotating the mirror are performed when at least one of the refractive index and the thickness of the glass changes.
実施形態9
前記入射角を、前記第1の領域の右端部と前記第2の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて計算するものである、実施形態8に記載の方法。
Embodiment 9
The method according to embodiment 8, wherein the incident angle is calculated based on the maximum value of the horizontal distance between the right end of the first region and the left end of the second region.
実施形態10
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、実施形態9に記載の方法:
The method according to embodiment 9, wherein the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula:
但し、
L’は、前記水平距離、
dは、前記ガラスの前記厚さ、
nは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Wは、前記入射光の幅。
However,
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of the glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
実施形態11
ガラス上面の粒子検出装置において、
光を射出するように構成された光源と、
前記光の光路上に配置されて、前記上面に照射される入射光の入射角を調節するように構成された回転自在なミラーと、
前記ミラーの回転を、前記入射光が前記上面に交差する第1の領域と、光が前記ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように構成された制御部と、
前記第1の領域の画像を取得するように構成されたカメラと、
を含み、
前記制御部は、前記取得した画像を分析することによって、粒子を検出するように構成されて、前記検出した粒子を、前記上面に存在するとみなすものである装置。
In the particle detector on the upper surface of the glass
With a light source configured to emit light,
A rotatable mirror arranged on the optical path of the light and configured to adjust the incident angle of the incident light applied to the upper surface.
The rotation of the mirror is such that the first region where the incident light intersects the upper surface and the second region where the light passes through the glass and intersects the lower surface of the glass overlap each other when viewed from above. A control unit configured to control so that it does not become
A camera configured to acquire an image of the first region, and
Including
The control unit is configured to detect particles by analyzing the acquired image, and considers the detected particles to be present on the upper surface.
実施形態12
前記制御部は、前記回転を、前記ガラスの屈折率および厚さに基づいて制御するように構成されたものである、実施形態11に記載の装置。
The device according to
実施形態13
前記制御部は、前記回転を、前記第1の領域の右端部と前記第2の領域の左端部の間の水平距離の最大値に基づいて制御するように構成されたものである、実施形態12に記載の装置。
Embodiment 13
The control unit is configured to control the rotation based on the maximum value of the horizontal distance between the right end portion of the first region and the left end portion of the second region. 12. The apparatus according to 12.
実施形態14
前記水平距離の前記最大値を、以下の式に基づいて計算するものである、実施形態13に記載の装置:
Embodiment 14
13. The apparatus according to embodiment 13, wherein the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following equation.
但し、
L’は、前記水平距離、
dは、前記ガラスの前記厚さ、
nは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Wは、前記入射光の幅。
However,
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of the glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
実施形態15
前記カメラは、前記第1の領域の右端部が、該カメラの撮像領域の右端部に位置するように構成されたものである、実施形態11に記載の装置。
Embodiment 15
The apparatus according to the eleventh embodiment, wherein the camera is configured such that the right end portion of the first region is located at the right end portion of the imaging region of the camera.
10 ガラス
11 上面
12 下面
21 上方の粒子
22 下方の粒子
31 光
32 入射光
33 透過光
34 散乱光
41 第1の領域
42 第2の領域
100 粒子検出装置
110 光源
111 合焦レンズ
120 ミラー
121 回転軸部
130 制御部
140 カメラ
FOV 撮像領域
200 粒子検出方法
300 入射光照射方法
10
Claims (12)
回転自在なミラーを、光源から出射された光の光路に、前記ミラーが前記光を反射して入射光を前記上面に照射するように配置する工程と、
前記入射光の入射角を、前記入射光が前記ガラスの前記上面に交差する第1の領域と、光が該ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように計算する工程と、
前記ミラーを、前記計算した入射角に基づいて回転する工程と、
前記第1の領域の画像を、該第1の領域の上方に配置されたカメラで取得する工程と、
粒子を、前記取得した画像を分析することによって検出する工程と、
を含み、
前記検出した粒子は、前記上面に存在するとみなすものである方法。 In the particle detection method on the upper surface of glass
A step of arranging a rotatable mirror in an optical path of light emitted from a light source so that the mirror reflects the light and irradiates the upper surface with incident light.
The incident angle of the incident light is viewed from above with a first region where the incident light intersects the upper surface of the glass and a second region where the light passes through the glass and intersects the lower surface of the glass. And the process of calculating so that they do not overlap each other
The step of rotating the mirror based on the calculated incident angle, and
A step of acquiring an image of the first region with a camera arranged above the first region, and
A step of detecting particles by analyzing the acquired image, and
Including
A method in which the detected particles are considered to be present on the upper surface.
L’は、前記水平距離、
dは、前記ガラスの前記厚さ、
nは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Wは、前記入射光の幅。 The method according to claim 3, wherein the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula:
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of the glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
光を射出するように構成された光源と、
前記光の光路上に配置されて、前記上面に照射される入射光の入射角を調節するように構成された回転自在なミラーと、
前記ミラーの回転を、前記入射光が前記上面に交差する第1の領域と、光が前記ガラスを透過して該ガラスの下面に交差する第2の領域が、上方から見た場合に互いに重ならないように制御するように構成された制御部と、
前記第1の領域の画像を取得するように構成されたカメラと、
を含み、
前記制御部は、前記取得した画像を分析することによって、粒子を検出するように構成されて、前記検出した粒子を、前記上面に存在するとみなすものである装置。 In the particle detector on the upper surface of the glass
With a light source configured to emit light,
A rotatable mirror arranged on the optical path of the light and configured to adjust the incident angle of the incident light applied to the upper surface.
The rotation of the mirror is such that the first region where the incident light intersects the upper surface and the second region where the light passes through the glass and intersects the lower surface of the glass overlap each other when viewed from above. A control unit configured to control so that it does not become
A camera configured to acquire an image of the first region, and
Including
The control unit is configured to detect particles by analyzing the acquired image, and considers the detected particles to be present on the upper surface.
L’は、前記水平距離、
dは、前記ガラスの前記厚さ、
nは、前記ガラスの前記屈折率、
θは、前記入射光の前記入射角、および、
Wは、前記入射光の幅。 The device according to claim 10, wherein the maximum value of the horizontal distance is calculated based on the following formula.
L'is the horizontal distance,
d is the thickness of the glass,
n is the refractive index of the glass,
θ is the incident angle of the incident light and
W is the width of the incident light.
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