JPS5860245A - 透明材料ストリツプの検査法及び検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、透明材料ストリップ、特に平板ガラスを、
該ストリップ中に包含された異物又は気泡のような欠陥
に対して検査するに当シ、材料ストリップを移動する光
点を用いて該ストリップ全幅に亘って走査し、透過光及
び／又は反射光を受光し、電気信号に変換して評価する
ことよシ成る透明材料ストリップの検査方法及び装置に
関する。

本発明による透明材料ストリップとは、プラスチック、
有機ガラス、特に板ガラスのことである。

板ガラスは、平板ガラスとして無端パン１の形で多量に
機械的に製造されるので、当然欠陥源を可及的に小さく
する努力がなされる結果、平板ガラス製造の際には検査
装置に対する要求が大きい。従って本発明は平板ガラス
の例について記載されるが、本発明はこれに限定される
ものではない。

例えばフロートガラス装置で板ガラスを製造する際、最
大の注意を払ってもなお依然としてガラスストリップ中
への大抵透明な微細石の侵入が起こる。同様に頻発する
他の欠陥は、メルト中に微細分布状態で存在する気泡で
ある。これら二種類の欠陥は、一定大きさに達すると完
全にガラスによって包含されていてもガラスストリップ
の表面変形を惹起する。しかし表面変形は、例えば西独
国特許出願公開第２４１１４０７号明細書に記載されて
いるような電子光学的検査装置及び方法によって極めて
良好に検出することができる。しかしこれは、欠陥がガ
ラスストリップ表面を変化させない程小さい場合、特に
微小内部気泡（Ｋｅｒｎｂｌａｓｅ　）の場合には該当
せず、従ってこれらの内部気泡は、特に被検表面が１０
０％清浄でない場合には常用装置によって検出されない フロートガラスの検査は、連続的に動いていく材料スト
リップの全幅を移動光点を用いて走査することによって
行なわれる。この移動光点は一般に高い輝度を得るため
にレーザー放射装置によって発生されるが、この際同装
置は旋回する金属化多角形体に向けられるので、光線は
同多角形体の高旋回数の結果として高速で平板ガラス上
を動きながら移動光点をつくる。光線の一部はガラスス
トリップ表面上ですでに反射されておシ、他の一部分は
ガラスストリップ中に入射し、ガラスストリップの下面
によって反射され、光線の大部分は屈折後にガラススト
リップを透過する。

西独国特許出願公開第２４１１４０７号に記載された種
類の欠陥検査装置は、移動光点を用いて大抵比較的高速
で動く材料ストリップの幅に亘シ表面欠陥を走査するも
のである。該検査装置は、透明材料の場合には、上面な
らびに下面の欠陥を上からの材料ストリップの走査で検
出することのできる調節可能の感度を有する。

この場合には、材料ス）　ＩＪッゾ中に包含された内部
気泡及び微細な包含異物は、表面の変形が行なう程強い
光反射を行なわない、つまりこれらの欠陥によって形成
された信号は、材料ストリップ上に存在する微細ダスト
粒子によって形成される信号に等しい位微弱である。し
かしこれらの信号は検査装置の評価ステーションでカッ
トされ、カットの限界値は信号の高さで調節可能である
。従って感度は、表面汚染が欠陥信号を形成しなくなる
まで低下されてしまう。

しかしガラスストリップ中に内部気泡又は微細石が包含
されている場合には、入射光点は気泡中又は微細石表面
で屈折されて材料ストリップ中を引続き導光される。つ
まシこの場合には材料スｌｌツノ自体は光導体として働
く。内部気泡、つま９微細気泡及び包含微細石は大体に
おいて球状を呈するので、それらに入射する光線はその
側方の動き、ひいては入射角の変化に応じて少なくとも
１回は材料ストリップ中の走査線に平行に反射され、こ
のようにして右又は左の側縁に達し、そこで該光線は短
時間輝いている明るい光点として見えるようになる。

しかしこの場合欠陥そのものに関する情報はなお形成さ
れ得ない、つまり欠陥程度は側面で輝く光点により表示
され得ない。従ってまた、当該材料ストリップを分離し
なければならないか又は欠陥程度が最小であるから同ス
トリップをなお使用しうるかどうかを決定することはで
きない。

すべての透明な材料はこれを通過する光の一定部を吸収
する。すなわち、その幅がしばしば３ｍを越える比較的
幅の広い平板ガラスストリップにおいては、いわゆる内
部気泡、すなわちストリップ中心の気泡の出現において
、この気泡から反射する光は、光電管、一般には光電子
増倍管中に達する前に両方の１方の側に約１．５０ｍの
行程を経なければならない。これにより著しい光の吸収
が生じる、すなわち光電子増倍管から出される・ぞルス
を付加的に強化することなしに、これらの検出された欠
陥に関する正確な情報を与えることはできない。他方、
光線が材料ストリップ縁に移動する際に、もし検出され
る欠陥の程度及びス）　ＩＪツゾ中でのその配置がスト
リップの中心で検出された欠陥と同じであるならば、縁
に近づくにつれますます明らかな欠陥信号を発する。更
に、試験すべき材料ストリップ、すなわちフロートガラ
スは決して１００％清浄ではない、言い換えると、ガラ
スの上側表面にも下側表面にもダスト微細粒子があり、
同様にガラス中に光線を反射することがある。

すなわち常に一定のノイズレベルが存在し、この際ノイ
ズレベルも変化するのである、言い換えるとストリップ
中心における走査においては、ノイズレベルはストリッ
プの縁の走査におけるより著しく小さく、その結果スト
リップ中心に存在する欠陥はスｌ−ＩＪツブ縁に存在す
るノイズレベルの範囲内に入ってしまう。従って、ノイ
ズレベルを差をつけて押え、透明な材料ストリップの吸
収を考慮して、材料ストリップ縁範囲での欠陥が材料ス
トリップの中心範囲での同種で、かつ同じ程度の欠陥が
与えると全く同じノξルスを与えるようにすることは重
要なことである。

従って、本発明の課題は材料ストリップの表面変形には
導かない欠陥を、透明材料ストリップ中で検出し、評価
することである。特に、いわゆる内部気泡、すなわち多
かれ少なかれ材料ストリップの中心に存在し、非常に微
細であるので、その大きさにくらべて厚い材料ストリッ
プ層によりおおわれている気泡を、ガラス中での光の吸
収が欠陥程度の把握をそこなわないように検出すること
である。

この課題は透明な材料ストリップ、特に平板ガラスを該
ストリップ中に包含された異物又は気泡のような欠陥に
関して検査するさいに、材料ストリップを移動する光点
を用いて該ストリップ全幅にわたって走査し、透過光及
び／又は反射光を受光し、電気信号に変換して評価する
ことよシ成る透明材料ストリップの検査方法によシ解決
し、この方法は移動光点を形成する走査光線から比較光
線を分割し、欠陥を有さない被検透明材料ストリップの
比較ストリッジ上を導き、比較ス）　ＩＪツブの側面で
出射する光を受光し、パルスに変換し、かつこのノξル
スと被検材料ストリップから得られたパルスとをその大
きさにおいて比較することを特徴とする。

本発明のこの実施態様により、同じ材料ストリップを比
較ストリップとして使用するので、常に正確な値を達成
することが確実となった。

もちろん、被検材料ストリップと完全に同じでなく、お
もに相応する比較ストリップを使用することも可能であ
る。しかしながらその場合には、得られた比較パルスは
被検材料ストリップから得られる・ξルスと１００％同
じではないということを甘受しなければならない、すな
わち一定の許容限界を甘受しなければならない。

比較ストリップから誘導した・ぞルスを電気メモリー装
置に曲線の形で記憶させる。

電気メモリー装置という概念は使用した回路技術によシ
異なる半導体メモリー装置である。

シフトレジスターの他にＲＡＭ又はＲＯＭ又はＰＦｔＯ
Ｍのようなメモリー装置を使用することができるが、こ
の際ＰＲＯＭ５　（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｒｅａ
ｄ　ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｉｅｓ　）　　は特に有利であ
る。このＰＲＯＭ５は製造工程により例えば、半導体回
路内の一定の結合を焼き切ることにより、所望のビット
−ノミターンを備える固定値メモリー装置である。この
プログラミングはもはやもとに戻すことはできない。言
いかえると、ＰＲＯＭ５を動作した後−変人れたインフ
ォーメーションを変えることは不可能であシ、これによ
シ検査状態の故意ではない変化は不可能である。第２の
ＰＲＯＭ５のプログラミング可能性においては、高度絶
縁ゲート電極の容量を利用する。この容量はＵＶ−光で
の照射により放電し、相応して高い電圧をかけることに
より新たに充電する、すなわちプログラミングすること
ができる。

評価ユニットの論理においては、はいってくるパルスの
値を走査光線のそれぞれの走査位置に相応する、記憶さ
せたパルスの値と比較し、記憶させた・ξルス値を越え
る際に欠陥信号を出す。もちろんこの際、種々の曲線に
相応する多くのＰＲＯＭ５を作動することも可能である
。いいかえると種々の材料ストリップを好適なメモリー
装置の予選択の後検査することが可能である。この場合
にはメモリー装置として、記憶したデーターを長時澗保
持する能力はないが、任意にプログラミングすることの
できるＲＡＭ５も有利である。

側方パルスの評価はトリガ限界（Ｔｒｉｇｇｅｒ−ｓｃ
ｈｗｅｌｌｅ　）　　を用いるのが有利である。このた
めには吸収曲線をＰＲＯＭ中に記憶させ、これにより評
価を非常に正確に行なうことができる。

この方法に−よ多速度に全く影響を受けず、超過振動を
有さない方法を達成することができた。

多くのＰＲＯＭ５を入れることにより、着色ガラスの検
査をプログラミングすることも可能である。

材料ストリップがこれら欠陥を有さない時、この材料ス
）　ＩＪツブ上の移動光点のそれぞれの位置で、６ルス
が生じるが、この、ｅルスは分離した比較光線により比
較ストリップから生じた。ｅルスと、移動光点の同じ位
置においては同一である。こうして、欠陥を有さない状
態においてパルス値は相殺される。すなわち全く振れが
生じないが、これに対して欠陥が存在する場合にはノＲ
ルス値間に差異が生じる。ガラスの吸収は得られた電圧
の対極性によシ遮断されているので、ノクルスの差の大
きさにより欠陥の大きさは解読できる。いいかえると、
その位置に無関係に、すなわち材料ストリップの縁から
の距離とは無関係に、同じ大きさの欠陥は同じ大きさの
欠陥信号を発する。

この方法を実施するための装置は有利に少なくとも、材
料ストリップを移動光点で走査する検査装置、反射及び
／又は透過光を受光する受光装置及びこれに配置した評
価ステーションからなり、更に被検材料ストリップの少
なくとも１方の側面に少なくとも１個の光電子増倍管を
付加的に側方に配置し、この際検査装置に走査すべき透
明材料ストリップの全幅にわたって広がる比較ストリッ
プが配置されており、この比較ス）　ＩＪツブは欠陥の
ない、被検透明材料ストリップと厚さ、着色及び組成に
おいて相応するか、又は同じ材料からなり、かつ該比較
ストリップはその狭い端面でそれぞれ光電管を備えると
いう特徴を有する。

被検透明材料ストリップの側面に単一の光電子増倍管を
付加的に配置することによりすでに内部気泡の検出を可
能にする、すなわち一連の従来使用された装置、例えば
西Ｐイツ国特許公開第２４１１４０７号公報記載の装置
を、該付加的光電子増倍管を介して制御することができ
、こうして内部気泡及び混在物を検出することができる
。この場合有利には光電子増倍管は、被検材料上を移動
する光点により描かれる走査線の高さに配置されている
、それというのも入射する光線は成程種々の方面に反射
されるけれども、走査線に平行な距離が最短距離であっ
て、該光線が材料側縁の範囲でそこから出射するすべて
の点のうち走査線の領域が最大輝度、ひいては最強にし
て明瞭な・ぞルスを生ずるからである。

この比較ス）ＩＪツブの狭い端面は被検透明材料ストリ
ップの側面に平行であるが該ストリップとは異なシ加工
されているので定義されない散乱は全く生じない。該比
較ストリップは比較的細いので、この狭い端面で出射す
る全光線は光電管によシ確認される。

しかしながら、この比較ストリップ中への光線の入射は
、該ストリップを特別な前処置を行なう時のみ生じる。

すなわち、通常の場合すべての平板ガラスにおけるよう
に、光はガラスを透過してしまい、ガラス中を側面、す
なわちこの場合には比較ストリップの端面に高いノξ−
センテージまで出射するように入射することはな會 い。従うて、本発明の有利な実施態杼によれば、比較ス
トリップ轄被検材料ストリップの長さ方向に延びる切欠
きを相互に等間隔、有利に相互に５〜１０１１０間隔で
有する。この実施態様によシ、切欠きの数に相応する・
ξルスが評価の際に生じる。すべてのノクルスは材料ス
トリップ中心からの間隔に相応して異なる値を示す。そ
れというのも比較ストリップの縁、すなわちその端面に
近ずくにつれ吸収される光は少なくなり、これによりよ
り高い信号が光電管に−とどくからである。移動光点が
比較ストリップの中心、すなわち吸収の最も強く行なわ
れる所に達する時、この電圧はもつとも低い値を示す。

非常にわずかな光量のみが材料ス）　ＩＪッゾの一方の
緑から他方の縁に移動するので、比較ストリップは両側
に光電管を備えていてもよい。すなわち、光電管により
示された曲線は両方の光電管のそれぞれにとって材料ス
トリップの中心でわずかにＯをこえる値で開始し、次い
で走査光点が縁に近ずくにつれ上昇する。この際、スト
リップ幅全体の評価のためには相互におぎなって完全な
曲線をなす、両方の光電管の結果を考慮しなければなら
ない。

相互に等間隔の切欠きの配置により、この信号は同時に
欠陥の位置決定に使用することもでき、この際５〜１０
１ｍの間隔は欠陥評価の際に非常に高い正確さを可能と
する。

次に添付図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図は検査装置の暗示斜視図を示し、第２図は比較ス
トリップ走査装置を備える検査装置の暗示斜理図を示し
、第３図は側方光電子増倍管により示された個々の・ξ
ルス及びそれを結んだ曲線を示し、第４図は曲線の対極
性化によシ生じた欠陥信号を有する直線を示す。

材料ストリップ１は、モーター９によって駆動されるロ
ール８によって検査装置２の下に移動される。検査装置
２は反射光受光装置３及び透過光受光装置ぎを包含する
。両受光装置は評価ステーション４に接続されているが
、同ステー／ヨンはまた材料ストリップ１の側方に配置
された光電子増倍管５，５′によっても負荷される。

検査装置２中に配置されているレーザー放射装置１４は
光線分割装置３０を備えており、該分割装置は旋回する
鏡車１５上に部分光線３１及び３２を結像する。部分光
線３１は光点１０′として、部分光線３２は光点１０と
して結像し、鏡車１５の旋回により走査光線１６として
材料ストリップｌの全幅を導びかれる。光点ｌσとして
結像した部分光線３１は同時に比較ストリップ２１上に
導びかれ、切欠き２４によりこの中に入射する。比較ス
トリップ２１の端面２２はそれぞれ光電管２３、もしく
は２３′を配置しておシ、比較ストリップ２１から出射
する光を受光し、評価ステーション４に送る。

内部気泡１３の形の欠陥が材料ストリップ１中に生じる
場合には、走査光線１６はもはや反射走査光ａ　１６’
として受光装置３に達せず、大体において走査線７に沿
う光線１１又は１２として導出されて材料スｌ−ＩＪツ
ゾｌの側面とじて導かれ、そこから該走査光線は光電子
増倍管５，５′に入射し、得られるノξルスは評価ステ
ーション手に伝送される。光電子増倍管５，５′はケー
ブル１７及び１８によって評価ステーション４に接続さ
れておシ、光電管２３．２３’は同様にケーブル３３及
び３４にょシ評価ステーション４に接続されている。同
様に受光装置３と評価ステーション生との間には電線１
９が伸びている。

部分光線３１は旋回する鏡車１５上に光点１０′を結ぶ
。これから生じた比較光線２０は比較ストリップ２１を
走査し、切欠き２４においてこの中に入射する。こうし
て、それぞれの切欠き２４によシ・ξルスが光電管２３
中で生じ、これを評価ステーション中に記録し、そのつ
ど光電子増倍管５，５′によシ検出された値と比較する
。欠陥のない材料ストリップ１において、検出された値
は同じであシ、相互に相異しない。　。

第３図は比較光線２０により比較ストリップ２１中の切
欠き２４から生じた個々のＡシス３６の先端にそって引
いた吸収曲線３５を示す。吸収曲線３５の下にノイズレ
ベル曲線３７を同じ図中に記載した。このノイズレベル
曲線は主にガラスの上側及び下側表面から生じ、本発明
方法においては全く意味を有さない。しかしながら、ス
トリップの縁部でのノイズレベルは著しく高いので、ノ
イズレベルがストリップ中心部で生じるであろう欠陥よ
シ高いということがこれによシはつきシわかる。

第４図は下に接着テープを有する比較ストリップにより
得られた吸収曲線３５の対極性化をその上に記載した走
査曲線と共に示す。走査曲線３８は欠陥信号３９を有し
、この欠陥はその絶対高さに関してこの曲線における縁
範囲での値よシ小さい。対極性化によシ対極性化直線４
０が得られ、この直線から欠陥信号３９は明らかに突き
出ている。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ検査装置及び比較ストリッ
プ走査装置を備える検査装置の暗示斜視図を示し、第３
図は側方光電子増倍管によシ示された個々のパルス、及
びそれを結んだ曲線を示し、第４図は曲線の対極性化に
より生じた欠陥信号を有する直線を示す。 ｌ・・・材料ストリップ、２・・・検査装置、３，３’
・・・受光装置、４・・・評価ステーション、５．５’
・・・光電子増倍管、６・・・側面、７・・・走査線、
８・・・ロール、９・・・モーター、１０．１０’・・
・光点、１１．１２・・・光線、１３・・・内部気泡、
１４・・・レーザー放射装置、１５・・・腕車、１６・
・・走査光線、１７．１８，３３．３４・・・ケーブル
、１９・・・電線、２０・・・比較光線、２１・・・比
較ストリップ、２２・・・端面、２３．２３’−・・・
光電管、２４・・・切欠き、３１．３２・・・部分光線
、３５・・・吸収曲線、３６・・・パルス、３７・・・
ノイズレベル曲線、３８・・・走査曲線、３９・・・欠
陥信号、４０・・・対極性化直線 手続補正書（方式） 昭和５７年１１月　１１日 特許庁長官殿 １・事件の表示　昭和５７年特許願第１３１３５８号２
、発明の名称 透明材料ス）　ＩＪツゾの検査法及び検査装置３、補正
をする者 −事件との関係：特許出願人 名　称　　フエルトミューレ・アクチェンゲゼルシャフ
ト５、補正命令の日付 昭和５７年１０月２６日　　（発通日）６、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明材料ストリップを該ストリップ中に包含された
   異物又は気泡のような欠陥に対して検査するに当り、材
   料ストリップを移動する光点を用いて該ストリップ全幅
   にわたって走査し、透過光及び／又は反射光を受光し、
   電気信号に変換して評価することよシ成る透明材料スト
   リップの検査法において、移動光点を形成する走査光線
   から比較光線を分割し、欠陥を有さない被検透明材料ス
   トリップからなる比較ストリップ上を導き、比較ストリ
   ップの側面で出射する光を受光し、パルスに変換し、か
   つこのパルスと被検材料ストリップから得られるパルス
   とをその大きさにおいて比較することを特徴とする透明
   材料ストリップの検査法。 ２、透明材料ストリップを該ストリップ中に包含された
   異物又は気泡のような欠陥に対して検査するにあたシ、
   材料ストリップを移動する光点を用いて該ストリップ全
   幅にわたって走査し、透過光及び／又は反射光を受光し
   、電気信号に変換して評価することよシ成る透明材料ス
   トリップを検査するための、少カくとも材料ストリップ
   （１）を移動光点で走査する検査装置（２）、反射光及
   び／又は透過光を受光する受光装置（３）及びこれに配
   置した評価ステーション（４）からなる装置において、
   被検材料ストリップ（１）の少なくとも１方の側面（６
   ）に少なくとも１個の光電子増倍管（５）を付加的に側
   方に配置し、この際検査装置（２）に走査すべき透明材
   料ストリップ（１）の全幅にわたって広がる比較ストリ
   ップ（２１）が配置されており、この比較ストリップは
   欠陥のない、被検透明材料ストリップ（１）と厚さ、着
   色及び組成において相応するか又は同じ材料からなシ、
   かつこのストリップはその端面（２２）でそれぞれ光電
   管（２３）を備えることを特徴とする透明材料ストリッ
   プの検査装置。 ３、　比較ストリップ（２１）が被検材料ストリップ（
   １）の長さ方向に延びる切欠き（２４）を相互に等間隔
   に有する特許請求の範囲第２項記載の装置。 先　切欠き（２４）が相互に５〜１０１ｆｆｉの間隔で
   配置されている特許請求の範囲第２項又は第３項記載の
   装置。