JPH08193955A - 板ガラスの欠点検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 欠点がガラスの表、裏、内部のいずれにある
かを判定する板ガラスの欠点検査方法の提供。 【構成】 平面内に光軸を有する第１及び第２のレーザ
ー光源１、２により、板ガラス３の表面の略同一場所を
異なる角度で照射し、第１及び第２の各々のレーザー光
源１、２に対する光電検出器４、５を、前記各々の光源
１、２からのレーザービーム８、９は直接入射せず、板
ガラス３の欠点による散乱光を検出し、板ガラス３の表
面に平行な方向に板ガラス３とレーザー光源１、２及び
光電検出器４、５を移動させ、第１のレーザー光源１か
らのレーザービーム８の照射部を欠点が通過するときに
発生する第１の光電検出器４の信号パルス１１と、第２
のレーザー光源２からの同様な第２の光電検出器５の信
号パルス１２との発生時点間の時間間隔又は発生時点場
所間の距離間隔を測定して、欠点が板ガラス３の表、
裏、内部のいずれにあるかを判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ基板
用などの板ガラスの欠点検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液晶ディスプレイ基板用
の板ガラスの欠点検査方法としては、レーザー走査式散
乱光検査装置を用いて行う方法がよく知られている。

【０００３】この方法は、レーザービームを被検査ガラ
ス表面に走査して、ガラスの照射された部分からの反射
散乱光を光検出器で検出することにより、ガラスの欠点
を検査するものであるが、一般に、検出した欠点が被検
査ガラスの表裏あるいは内部にあるのかを区別できな
い。

【０００４】欠点が被検査ガラスの厚み方向のどこにあ
るかを区別する方法としては、特公平５−６２６９６号
公報に開示された方法がある。

【０００５】同公報に開示された方法は、ガラス面に垂
直に近い角度の第１のレーザーと、ガラス面に平行に近
い角度の第２のレーザーの２つのレーザーでガラス面の
同一場所を照射し、それぞれのレーザーによる散乱光を
波長分離して別々の検出器で検出し、その信号の大きさ
を比較することにより、表面の欠点か、内部もしくは裏
面の欠点かを区別して検査するものである。

【０００６】この方法は、第２のレーザーをガラスに平
行に近い角度で照射することにより、表面でほとんど反
射され、内部および裏面に通り抜けないことを利用し、
第２のレーザーによる散乱光のないものは表面欠点では
ないものとしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記方法は、表面の欠
点とそれ以外の欠点との区別は出来るが、ガラス内部か
裏面かを区別することは出来ない。また、ガラス面に平
行に近い角度で入射させるレーザービームは、ガラス板
自身が面に垂直な方向の移動により、照射位置が大きく
変化するため、第１のビームと同じ場所を常に照射させ
ることは難しい。さらに、第２のビームのガラスの照射
面積は、角度が浅い分、照射部は長楕円となり大きくな
るため場所的分解能が悪いなど実用的に難しさをもって
いる。

【０００８】本発明の目的は、従来技術の上記問題点を
解消し、検出した欠点がガラスの表、裏、内部のいずれ
にあるかを判定し、検査する板ガラスの欠点検査方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、略同一の平面内に光軸を有する第１及び
第２のレーザー光源により、板ガラスの表面の略同一場
所を異なる角度で照射し、第１及び第２の各々のレーザ
ー光源に対する第１及び第２の光電検出器を、前記第１
及び第２の各々のレーザー光源からのレーザービームは
直接入射せず、板ガラスの欠点による散乱光を検出する
ように配置し、板ガラスの表面に平行な方向に板ガラス
とレーザー光源及び光電検出器を相対的に移動させ、第
１のレーザー光源からのレーザービームの照射部を欠点
が通過するときに発生する第１の光電検出器の信号パル
スと、第２のレーザー光源からのレーザービームの照射
部を欠点が通過するときに発生する第２の光電検出器の
信号パルスとの発生時点間の時間間隔又は発生時点場所
間の距離間隔を測定することにより、欠点が板ガラスの
表、裏、内部のいずれにあるかを判別するようにしたも
のである。

【００１０】また、本発明は、上記レーザー光源及び光
電検出器に対する板ガラスの表面の厚み方向の位置を測
り、２つの光電検出器の信号パルス間隔または距離の測
定値を補正するようにしたものである。

【００１１】

【作用】板ガラスに存在する欠点による散乱光の指向性
としては、レーザービームの照射方向が最も強く、レー
ザービームの照射方向から角度がずれるほど弱くなる。
本発明は、検査すべき板ガラスの表面の略同一場所を第
１及び第２のレーザー光源でその照射角度を異ならせて
照射させ、各々のレーザー光源に対する第１及び第２の
光電検出器を、前記第１及び第２の各々のレーザー光源
からのレーザービームは直接入射せず、板ガラスの欠点
による散乱光を検出するように配置することによって、
板ガラスに欠点がないときには、２つのレーザービーム
がいずれも光電検出器には入射しないため、欠点がない
と判断される。

【００１２】そして、例えば、板ガラスの表面に欠点が
ある場合には、当該欠点は、２つのレーザービームの照
射部を同時に通過することにより、２つの光電検出器に
は、同時に各々のレーザービームの散乱光が入射して信
号パルスを発生させる。

【００１３】また、欠点が板ガラスの裏面或いは内部に
ある場合には、当該欠点は、先ず一方のレーザー光源か
らのレーザービームの照射部を通過することにより、一
方の光電検出器に前記レーザービームの散乱光が入射し
て信号パルスを発生させ、続いて、他方のレーザー光源
からのレーザービームの照射部を通過することにより、
他方の光電検出器に前記レーザービームの散乱光が入射
して信号パルスを発生させる。従って、各々の光電検出
器から発生する信号パルスの発生時点には、ずれ（時間
間隔）が生じる。

【００１４】上記差は、欠点の存在位置が板ガラスの表
面から遠くなる程、ほぼ比例的に大きくなる。従って、
２つの光電検出器から発生する信号パルスの発生時点の
ずれ（時間間隔）を測定すれば、欠点の存在位置が判明
する。

【００１５】また、２つの光電検出器から発生する信号
パルスの発生時点のずれ（時間間隔）を測定する代わり
に、上記２つの信号パルスの発生時点での板ガラスの位
置を板ガラスの移動量から距離間隔に換算して測定して
もよい。この距離間隔も、欠点の存在位置が板ガラスの
表面から遠ざかる程、大きくなる。

【００１６】上記測定において、板ガラスの表面の位置
が、ガラス面に垂直な方向に変化する場合は、結果に大
きな誤差を生じるので、適宜の変位計等でガラスの表面
位置を常に計測し、その計測値をもって、誤差を打ち消
すように計算で補正するようにすることができる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の方法を実施するための手段の
概略斜視説明図、図２は本発明の方法の原理説明図であ
る。

【００１８】図１において、１は第１のレーザー光源、
２は第２のレーザー光源、３は検査対象となる板ガラ
ス、４は第１の光電検出器、５は第２の光電検出器、６
及び７は円柱レンズ、８は第１のレーザービーム、９は
第２のレーザービーム、１０は帯状ビームによる照射域
を示している。

【００１９】本発明は、略同一の平面内に光軸を有する
第１及び第２のレーザー光源１、２により、板ガラス３
の表面の略同一場所を異なる角度（例えば、０°以上で
１８０°以下、好ましくは、４５°以上で１３５°以
下）で照射し、第１及び第２の各々のレーザー光源１、
２に対する第１及び第２の光電検出器４、５を、前記第
１及び第２の各々のレーザー光源１、２からのレーザー
ビーム８、９は直接入射せず、板ガラス３の欠点による
各々のレーザービーム８、９の散乱光を検出するように
配置し、板ガラス３の表面に平行な方向に板ガラス３と
レーザー光源１、２及び光電検出器４、５を相対的に一
定速度で移動させるようにするものである。図１は板ガ
ラス３を移動させるようにした場合を例示している。

【００２０】本発明において、一方の光電検出器４は、
レーザービーム８の散乱光を検出し、他方の光電検出器
５はレーザービーム９の散乱光を検出するように配置す
ることが肝要であるが、板ガラス３に存在する欠点によ
る散乱光は放射状に散乱するため、厳密には、光電検出
器４にはレーザービーム８の散乱光以外にレーザービー
ム９の散乱光も入射し、また、光電検出器５についても
レーザービーム９の散乱光以外にレーザービーム８の散
乱光も入射することになる。しかしながら、板ガス３に
存在する欠点による散乱光の指向性としては、レーザー
ビームの照射方向が最も強く、レーザービームの照射方
向から角度がずれるほど弱くなる。従って光電検出器４
については、レーザービーム８を直接入射しない範囲
で、レーザービーム８の入射角度に可及的に近づけて配
置することにより、実質的にレーザービーム８の散乱光
のみを検出するようにしてある。この場合の光電検出器
４に対するレーザービーム９の散乱光の入射量はレーザ
ービーム８の散乱光の入射量に比べると極めて少なく、
無視できる程度のものである。同様に、光電検出器５に
ついても、レーザービーム９を直接入射しない範囲で、
レーザービーム９の入射角度に可及的に近づけて配置す
ることにより、実質的にレーザービーム９の散乱光のみ
を検出するようにしてある。

【００２１】そして、第１のレーザー光源１からのレー
ザービーム８の照射部を欠点が通過するときに発生する
第１の光電検出器４の信号パルスと、第２のレーザー光
源２からのレーザービーム９の照射部を欠点が通過する
ときに発生する第２の光電検出器５の信号パルスとの発
生時点間の時間間隔又は発生時点場所間の距離間隔を測
定することにより、欠点が板ガラス３の表、裏、内部の
いずれにあるかを判別するようにしたものである。

【００２２】第１、第２の光電検出器４、５の信号パル
スの発生時点間の時間間隔を測定させるには、計測用ク
ロックパルスを発生させておき、両信号パルスの発生時
点の差を計測させ、これを板ガラス３の厚み方向の位置
に換算させ、具体的な数値として例えば、３次元位置座
標値として表示及び記録させ、又は、これと共に、板ガ
ラス３の断面図上に欠点の位置をプロットさせるもので
ある。

【００２３】また、距離間隔で測定させるには、板ガラ
ス３の移動量をリニアスケール等で計測させておき、第
１、第２の光電検出器４、５の信号パルスの発生時点の
位置座標値をそれぞれ検出させ、その位置座標値の差と
して検出し、これを板ガラス３の厚み方向の位置に換算
させ、具体的な数値として例えば、３次元位置座標値と
して表示及び記録させ、又は、これと共に、板ガラス３
の断面図上に欠点の位置をプロットさせるものである。

【００２４】今、板ガラス３に欠点がないときには、２
つのレーザービーム８、９がいずれも光電検出器４、５
には入射しないため、欠点がないと判断される。

【００２５】そして、例えば、図２に示すように、板ガ
ラス３の表面に欠点Ａがある場合には、板ガラス３の移
動に伴い、欠点Ａは２つのレーザービーム８、９の照射
部Ａ’をほぼ同時に通過することにより、２つの光電検
出器４、５には、ほぼ同時に前記レーザービーム８、９
の散乱光が入射して、図３の（ａ）に示すように、信号
パルス１１、１２を同時に発生させる。

【００２６】また、板ガラス３の裏面に欠点Ｂがある場
合には、板ガラス３の移動に伴い、先ず欠点Ｂがレーザ
ー光源１からのレーザービーム８の照射部Ｂ’を通過す
ることにより、光電検出器４にレーザービーム８の散乱
光が入射して、図３の（ｂ）に示すように信号パルス１
１を発生させ、続いて、レーザー光源２からのレーザー
ビーム９の照射部Ｂ”を通過することにより、光電検出
器５にレーザービーム９の散乱光が入射して図３（ｂ）
に示すように信号パルス１２を発生させる。その結果、
光電検出器４、５から発生する信号パルスの発生時点に
は、図３の（ｂ）に示すような差△ｔが生じる。

【００２７】同様に、板ガラス３の内部に欠点Ｃがある
場合には、板ガラス３の移動に伴い、先ず欠点Ｃがレー
ザー光源１からのレーザービーム８の照射部Ｃ’を通過
することにより、光電検出器４にレーザービーム８の散
乱光が入射して、図３の（ｃ）に示すように信号パルス
１１を発生させ、続いて、レーザー光源２からのレーザ
ービーム９の照射部Ｃ”を通過することにより、光電検
出器５にレーザービーム９の散乱光が入射して図３
（ｃ）に示すように信号パルス１２を発生させる。その
結果、光電検出器４、５から発生する信号パルスの発生
時点間には、図３の（ｃ）に示すような差△ｔが生じ
る。

【００２８】上記差△ｔは、欠点の存在位置が板ガラス
３の表面から遠くなる程、ほぼ比例的に大きくなる。従
って、２つの光電検出器４、５から発生する信号パルス
１１、１２の発生時点のずれ（時間間隔）を測定すれ
ば、欠点の存在位置が判明する。

【００２９】また、２つの光電検出器４、５から発生す
る信号パルス１１、１２の発生時点のずれ（時間間隔）
を測定する代わりに、上記２つの信号パルス１１、１２
の発生時点での板ガラス３の位置を板ガラス３の移動量
から距離間隔に換算して測定してもよい。この距離間隔
も、欠点の存在位置が板ガラス３の表面から遠ざかる
程、大きくなる。

【００３０】上記測定において、２つのレーザービーム
８、９の板ガラス３表面での照射場所が完全に一致して
いなくても、信号パルス１１、１２の時間間隔また距離
を計算させるときに補正してやればよい。

【００３１】また、板ガラス３の表面の位置が、ガラス
面に垂直な方向に変化する場合は、結果に大きな誤差を
生じるので、適宜の変位計（図示省略）等でガラスの表
面位置を常に計測し、その計測値をもって、誤差を打ち
消すように計算で補正するようにすることができる。

【００３２】即ち、上記レーザー光源１、２及び光電検
出器４、５に対する板ガラス３の表面の厚み方向の位置
を測り、２つの光電検出器４、５の信号パルス１１、１
２間隔または距離の測定値を補正するようにしたもので
ある。

【００３３】この方法を実施するための装置の構成とし
ては、略同一の平面内に光軸を有し、板ガラス３の表面
の略同一場所を異なる角度で照射する第１及び第２のレ
ーザー光源１、２と、板ガラス３の表面に平行な方向に
板ガラス３とレーザー光源１、２及び光電検出器４、５
とを相対的に一定速度で移動させる機構（図示省略、例
えば、ローラーコンベア等）と、第１のレーザービーム
８は直接入射せず、照射した板ガラス３の欠点による散
乱光を検出するようにした第１の光電検出器４と、第２
のレーザービーム９は直接入射せず、照射した板ガラス
３の欠点による散乱光を検出するようにした第２の光電
検出器５と、第１のレーザービーム８の照射部を欠点が
通過するときに発生する第１の光電検出器４の信号パル
ス１１と、第２のレーザービーム９の照射部を欠点が通
過するときに発生する第２の光電検出器５の信号パルス
１２との時間間隔又は距離間隔を測定することにより、
欠点が板ガラス３の表、裏、内部のいずれにあるかを判
定する演算装置、及びその演算結果を表示・記録する装
置とで構成される。

【００３４】上記実施例は、透過散乱光を検出する場合
を例示しているが、これに代えて、反射散乱光を検出す
るように第１及び第２の光電検出器４、５を配置しても
よい。

【００３５】また、広く板ガラス３の面を検査するため
の走査機構としては、板ガラス３を相対的に移動する方
式の代わりに、帯状ビームの使用や、又は、小さな円形
ビームのレーザーと、ガルバノスキャナー又はポリゴン
ミラー等のビームの走査装置を使用してもよい。

【００３６】

【発明の効果】板ガラスの内部欠点は、大きさにより、
良品とみなされるが、表面欠点は多くの場合、不良品扱
いとなる。また、裏面の欠点の規格は、表面よりも緩い
ことが多く、欠点の厚み方向の位置が分かると表、裏、
内部のそれぞれの要求に合わせた検査が出来ることにな
り、結果的に生産の歩留まりを上げることが出来る。本
発明によれば、上記したように、検出した欠点がガラス
の表、裏、内部のいずれにあるかを判定し、検査する板
ガラスの欠点検査方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための手段の概略斜視
説明図。

【図２】本発明の方法の原理説明図。

【図３】信号パルスの発生時点の差の説明図。

【符号の説明】 １、２ レーザー光源 ３ 板ガラス ４、５ 光電検出器 ８、９ レーザービーム １０ 照射域 １１、１２ 信号パルス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略同一の平面内に光軸を有する第１及び
   第２のレーザー光源により、板ガラスの表面の略同一場
   所を異なる角度で照射し、 第１及び第２の各々のレーザー光源に対する第１及び第
   ２の光電検出器を、前記第１及び第２の各々のレーザー
   光源からのレーザービームは直接入射せず、板ガラスの
   欠点による散乱光を検出するように配置し、 板ガラスの表面に平行な方向に板ガラスとレーザー光源
   及び光電検出器を相対的に移動させ、 第１のレーザー光源からのレーザービームの照射部を欠
   点が通過するときに発生する第１の光電検出器の信号パ
   ルスと、 第２のレーザー光源からのレーザービームの照射部を欠
   点が通過するときに発生する第２の光電検出器の信号パ
   ルスとの発生時点間の時間間隔又は発生時点場所間の距
   離間隔を測定することにより、 欠点が板ガラスの表、裏、内部のいずれにあるかを判別
   することを特徴とする板ガラスの欠点検査方法。
2. 【請求項２】 レーザー光源及び光電検出器に対する板
   ガラスの表面の厚み方向の位置を測り、２つの光電検出
   器の信号パルス間隔または距離の測定値を補正すること
   を特徴とする請求項１に記載の板ガラスの欠点検査方
   法。