KR102238388B1 - 투명판 표면 검사 장치, 투명판 표면 검사 방법, 및 유리판의 제조 방법 - Google Patents

투명판 표면 검사 장치, 투명판 표면 검사 방법, 및 유리판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 검사 정밀도를 향상시킨 투명판 표면 검사 장치를 제공하기 위한 것이다. 투명판의 주표면을 검사하는 투명판 표면 검사 장치이며, 스트라이프 패턴을 포함하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광이 상기 주표면에서 반사된 앞쪽에 설치되는 라인 센서 카메라와, 촬상된 상기 스트라이프 패턴의 화상을 화상 처리하는 화상 처리 장치를 구비하고, 상기 라인 센서 카메라는, 소정 방향으로 배열되는 복수의 화소를 포함하는 촬상 소자와, 상기 스트라이프 패턴을 상기 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 갖고, 상기 광원 및 상기 촬상 소자는, 양쪽 모두 상기 주표면의 편측에 배치되고, 또한, 각각 상기 주표면에 비스듬히 대향하고, 상기 소정 방향의 일단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S1)과, 상기 소정 방향의 타단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S2(S2>S1))의 비(S1/S2)가 0.20 이상인, 투명판 표면 검사 장치가 제공된다.

Description

투명판 표면 검사 장치, 투명판 표면 검사 방법, 및 유리판의 제조 방법{TRANSPARENT PLATE SURFACE INSPECTION DEVICE, TRANSPARENT PLATE SURFACE INSPECTION METHOD, AND GLASS PLATE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 투명판 표면 검사 장치, 투명판 표면 검사 방법, 및 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재된 검사 장치는, 광원의 스트라이프 패턴을, 광원으로부터의 광이 투명판의 검사면에서 반사된 앞쪽에 설치된 카메라로 촬상하고, 카메라에 의해 촬상된 화상을 화상 처리함으로써 투명판의 표면 형상을 검사한다. 촬상된 화상은, 명부와 암부가 교대로 반복되는 스트라이프 패턴을 갖는다. 이 스트라이프 패턴과 기준 패턴의 어긋남을 검출함으로써, 검사면의 표면 형상을 검사할 수 있다. 기준 패턴으로서는, 검사면이 이상 평면일 경우에 카메라가 촬상하는 스트라이프 패턴이 사용된다.
일본 특허 공개 제2005-345383호 공보
카메라는, 직선 상에 배열되는 복수의 화소를 포함하는 촬상 소자와, 스트라이프 패턴을 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 포함한다. 광원이나 촬상 소자는, 양쪽 모두 검사면의 편측에 배치되고, 또한, 각각 검사면에 비스듬히 대향한다. 이 배치에 의해, 복수의 검사 장치를 효율적으로 배열할 수 있다.
종래, 검사 장치의 콤팩트화를 목적으로 하여, 카메라의 위치가 검사면에 근접하고, 카메라의 렌즈로서 광각의 렌즈가 사용되고 있었다.
최근 들어, 투명판에 보다 높은 평탄도가 요구되고 있어, 종래의 검사 장치로는 검사 정밀도가 불충분하게 되어 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 검사 정밀도를 향상시킨, 투명판 표면 검사 장치의 제공을 주된 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 의하면,
투명판의 주표면을 검사하는 투명판 표면 검사 장치이며,
스트라이프 패턴을 포함하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광이 상기 주표면에서 반사된 앞쪽에 설치되고, 상기 스트라이프 패턴을 촬상하는 라인 센서 카메라와, 촬상된 상기 스트라이프 패턴의 화상을 화상 처리하는 화상 처리 장치를 구비하고,
상기 라인 센서 카메라는, 소정 방향으로 배열되는 복수의 화소를 포함하는 촬상 소자와, 상기 스트라이프 패턴을 상기 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 갖고,
상기 광원 및 상기 촬상 소자는, 양쪽 모두 상기 주표면의 편측에 배치되고, 또한, 각각 상기 주표면에 비스듬히 대향하고,
상기 소정 방향의 일단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S1)과, 상기 소정 방향의 타단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S2(S2>S1))의 비(S1/S2)가 0.20 이상인, 투명판 표면 검사 장치가 제공된다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 검사 정밀도를 향상시킨, 투명판 표면 검사 장치, 투명판 표면 검사 방법, 및 유리판의 제조 방법이 제공된다.
도 1은 일 실시 형태에 의한 투명판 표면 검사 장치의, 투명판의 표측의 주표면을 검사할 때의 단면도이며, 도 2의 I-I에 따른 단면도이다.
도 2는 일 실시 형태에 의한 투명판 표면 검사 장치의, 투명판의 표측의 주표면을 검사할 때의 평면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 의한 라인 센서 카메라에 의해 촬상되는 화상의 휘도 분포 중, 투명판의 표측의 주표면에서 반사된 스트라이프 패턴의 상의 휘도 분포를 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에 의한 촬상 소자의 일단부의 화소에 의해 촬상되는 검사면 상의 촬상 스폿의 면적의 설명도이다.
도 5는 일 실시 형태에 의한 촬상 소자의 타단부의 화소에 의해 촬상되는 검사면 상의 촬상 스폿의 면적의 설명도이다.
도 6은 일 실시 형태에 의한 촬상 소자의 중점의 화소에 의해 촬상되는 검사면 상의 촬상 스폿의 면적의 설명도이다.
도 7은 일 실시 형태에 의한 투명판 표면 검사 장치의, 투명판의 이측의 주표면을 검사할 때의 단면도이다.
도 8은 변형예에 의한 투명판 표면 검사 장치의, 투명판의 표측의 주표면을 검사할 때의 평면도이다.
이하, 본 발명의 투명판 표면 검사 장치 및 투명판 표면 검사 방법을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 또는 대응하는 구성에는, 동일한 또는 대응하는 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
도 1은, 일 실시 형태에 의한 투명판 표면 검사 장치의, 투명판의 표측의 주표면을 검사할 때의 단면도이며, 도 2의 I-I를 따른 단면도이다. 도 2는, 일 실시 형태에 의한 투명판 표면 검사 장치의, 투명판의 표측의 주표면을 검사할 때의 평면도이다.
투명판 표면 검사 장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 투명판(60)의 표측의 주표면(61)(이하, 「검사면(61)」이라고도 칭한다)의 형상을 검사한다. 투명판(60)으로서는, 유리판, 수지판 등을 들 수 있다. 투명판 표면 검사 장치(10)는 예를 들어, 광원(20)과, 라인 센서 카메라(30)와, 화상 처리 장치(50)를 갖는다.
광원(20)은 LED 등의 광원 본체(21)와, 스트라이프 패턴(22)을 갖는다. 스트라이프 패턴(22)은 광원 본체(21)의 발광면에 설치된다. 스트라이프 패턴(22)과 광원 본체(21) 사이에는, 광 확산 시트 등의 광학 시트가 설치되어도 된다.
라인 센서 카메라(30)는 광원(20)의 광이 검사면(61)에서 반사된 앞쪽에 설치되고, 광원(20)에 포함되는 스트라이프 패턴(22)을 촬상한다. 라인 센서 카메라(30)는 소정 방향으로 배열되는 복수의 화소를 포함하는 촬상 소자(31)와, 스트라이프 패턴(22)을 촬상 소자(31)에 결상하는 렌즈(32)를 갖는다. 촬상 소자(31)로서는, 예를 들어 CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서 등이 사용된다.
화상 처리 장치(50)는 라인 센서 카메라(30)에 의해 촬상된 화상을 화상 처리한다. 화상 처리 장치(50)는 CPU(Central Processing Unit)(51)와, 메모리 등의 기억 매체(52)를 갖는다. 화상 처리 장치(50)는 기억 매체(52)에 기억된 프로그램을 CPU(51)에 실행시킴으로써, 화상 처리를 행한다.
도 3은, 일 실시 형태에 의한 라인 센서 카메라에 의해 촬상되는 화상의 휘도 분포 중, 투명판의 표측의 주표면에서 반사된 스트라이프 패턴의 상의 휘도 분포를 도시하는 도면이다. 도 3에 있어서, 횡축은 라인 센서 카메라(30)의 화소 번호를, 종축은 휘도를 나타낸다. 화소의 번호는, 화소가 배열되는 순서(정수)를 의미한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 촬상된 화상은, 명부와 암부가 교대로 반복되는 스트라이프 패턴을 갖는다.
화상 처리 장치(50)는 촬상된 스트라이프 패턴과 기준 패턴의 어긋남을 검출한다. 기준 패턴으로서는, 검사면(61)이 이상(理想) 평면일 경우에 라인 센서 카메라(30)가 촬상하는 스트라이프 패턴이 사용된다. 기준 패턴은, 계산 등에 의해 구해지고, 미리 기억 매체(52)에 기억된 것을 판독하여 사용한다.
화상 처리 장치(50)는 촬상된 스트라이프 패턴의 기준 패턴으로부터의 어긋남을 검출함으로써, 검사면(61)의 각 점에서의 기울기를 검출할 수 있고, 그 기울기를 적분함으로써 표면 형상을 검출할 수 있다. 스트라이프 패턴의 어긋남으로부터 표면 형상을 도출하는 방법에 대해서는, 일반적인 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 상기 특허문헌 1에 기재된 것을 사용할 수 있다.
그런데, 도 1에 도시한 바와 같이, 광원(20) 및 촬상 소자(31)는 양쪽 모두 검사면(61)의 편측에 배치되고, 또한, 각각 검사면(61)에 비스듬히 대향한다. 광원(20)으로부터의 광의 중심선, 검사면(61)에 대한 경사각 θ1은, 예를 들어 35° 이상 55° 이하, 바람직하게는 40° 이상 50° 이하이다. 또한, 촬상 소자(31)를 향하는 광의 중심선, 검사면(61)에 대한 경사각 θ2는, 예를 들어 35° 이상 55° 이하, 바람직하게는 40° 이상 50° 이하이다. 경사각 θ1과 경사각 θ2는, 상기 범위 내에서 동등하다.
상술한 바와 같이 광원(20) 및 촬상 소자(31)가 양쪽 모두 검사면(61)의 편측에 배치되고 또한 각각 검사면(61)에 비스듬히 대향함으로써 복수의 투명판 표면 검사 장치(10)를 효율적으로 배열할 수 있다. 이 투명판 표면 검사 장치(10)의 검사 정밀도를 향상시키기 위해서, 본 발명자는, 촬상 소자(31)의 각 화소의 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 면적 변동에 착안하였다.
도 4는, 일 실시 형태에 의한 촬상 소자의 일단부의 화소에 의해 촬상되는 검사면 상의 촬상 스폿의 면적의 설명도이다. 도 4에서는, 광원(20)의 스트라이프 패턴(22) 상의 한점(22P1)이 촬상 소자(31)의 일단부의 화소(31P1)에 결상되어 있다. 이 화소(31P1)의 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 면적 S1은, 하기 식 (1) 내지 (3)을 사용하여 산출할 수 있다.
S1=α×Sf×β12 …(1)
β1=A1b/A1 …(2)
A1=A1a+A1b …(3)
여기서, α는 렌즈(32)의 광축 직교면 OP에 대한 검사면(61)의 경사 영향을 나타내는 계수를, Sf는 렌즈(32)의 조리개 면적을, A1a는 렌즈(32)의 광학 중심(32a)부터 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 중심 P1까지의 거리를, A1b는 P1로부터 광원(20)의 한점(22P1)까지의 거리를 나타낸다. 렌즈(32)의 광축 직교면 OP는, 렌즈(32)의 광축(32b)과 직교하는 평면이다. 렌즈(32)의 조리개 면적 Sf는, 렌즈(32)의 초점 거리 f와 조리개값의 함수이며, 일정하다.
도 5는, 일 실시 형태에 의한 촬상 소자의 타단부의 화소에 의해 촬상되는 검사면 상의 촬상 스폿의 면적의 설명도이다. 도 5에서는, 광원(20)의 스트라이프 패턴(22) 상의 한점(22P2)이 촬상 소자(31)의 타단부의 화소(31P2)에 결상되어 있다. 이 화소(31P2)의 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 면적 S2는, 하기 식 (4) 내지 (6)을 사용하여 산출할 수 있다.
S2=α×Sf×β22 …(4)
β2=A2b/A2 …(5)
A2=A2a+A2b …(6)
여기서, α는 렌즈(32)의 광축 직교면 OP에 대한 검사면(61)의 경사 영향을 나타내는 계수를, Sf는 렌즈(32)의 조리개 면적을, A2a는 렌즈(32)의 광학 중심(32a)부터 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 중심 P2까지의 거리를, A2b는 P2로부터 광원(20)의 한점(22P2)까지의 거리를 나타낸다. 또한, A1과 A2는 동등하다.
도 6은, 일 실시 형태에 의한 촬상 소자의 중점의 화소에 의해 촬상되는 검사면 상의 촬상 스폿의 면적의 설명도이다. 도 6은, 광원(20)의 스트라이프 패턴(22) 상의 한점(22P3)이 촬상 소자(31)의 중점의 화소(31P3)에 결상되어 있다. 이 화소(31P3)의 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 면적 S3은, 하기 식 (7) 내지 (9)를 사용하여 산출할 수 있다.
S3=α×Sf×β32 …(7)
β3=A3b/A3 …(8)
A3=A3a+A3b …(9)
여기서, α는 렌즈(32)의 광축 직교면 OP에 대한 검사면(61)의 경사 영향을 나타내는 계수를, Sf는 렌즈(32)의 조리개 면적을, A3a는 렌즈(32)의 광학 중심(32a)부터 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 중심 P3까지의 거리를, A3b는 P3으로부터 광원(20)의 한점(22P3)까지의 거리를 나타낸다. P3은, 검사면(61)에 있어서의 렌즈(32)의 광축과의 교점이다.
도 1, 도 4 내지 도 6으로부터 명백해진 바와 같이, 촬상 소자(31)에 포함되는 각 화소의 검사면(61)에 있어서의 촬상 스폿의 면적 S 중, 최대값이 S2이며, 최소값이 S1이다. 촬상 스폿의 면적 S의 변동은, S의 최소값인 S1과, S의 최대값인 S2의 비(S1/S2)로 나타낼 수 있다. 상기 식 (1), (4)에 있어서, Sf는 완전히 동일값이며, α는 대략 동일값이다. 따라서, S1/S2는, S1/S2=β12/β22의 근사식으로부터 산출된다. S1/S2이 1에 접근할수록, 촬상 스폿의 면적 S의 변동이 작아진다.
또한, 상술한 바와 같이 광원(20) 및 촬상 소자(31)가 양쪽 모두 검사면(61)의 편측에 배치되고 또한 각각 검사면(61)에 비스듬히 대향하기 때문에, 당연히 S2는 S1보다도 크고, S1/S2는 1 미만이다. S1/S2는, 투명판 표면 검사 장치(10)의 소형화, 광학계와 투명판(60)과의 간섭 방지 등의 관점에서, 바람직하게는 0.45 이하이다.
본 발명자는, 상세하게는 실시예의 란에서 설명하겠지만, 실험 등에 의해, S1/S2를 0.20 이상으로 함으로써 투명판 표면 검사 장치(10)의 검사 정밀도를 향상시킬 수 있음을 알아냈다.
렌즈(32)의 초점 거리 f는, 바람직하게는 110㎜ 이상이다. 렌즈(32)의 초점 거리 f가 110㎜ 이상이면, 화각이 좁은 렌즈(32)를 사용할 수 있고, 렌즈(32)를 통과하는 복수의 광선이 평행선에 가까워지므로, S1/S2를 0.20 이상으로 하는 것이 용이하다. 렌즈(32)의 초점 거리 f는, 더욱 바람직하게는 120㎜ 이상이다.
렌즈(32)의 초점 거리 f에 관하여, 하기 식 (4)가 성립한다.
1/f=1/A3+1/B3 …(4)
상기 식 (4) 중, A3는, A3a와 A3b의 합이다. 한편, B3은, 렌즈(32)의 광학 중심(32a)부터, 촬상 소자(31)의 중점의 화소(31P3)까지의 거리를 나타낸다.
렌즈(32)의 초점 거리 f가 110㎜ 이상인 경우, 렌즈(32)의 화각이 좁으므로, 검사면(61)에 있어서의 촬상 범위(61A)가 충분히 커지기 위해서는, A3는 800㎜ 이상인 것이 바람직하다.
한편, A3는, 투명판 표면 검사 장치(10)의 소형화의 관점에서, 1500㎜ 이하인 것이 바람직하다. A3이 1500㎜ 이하인 경우, 검사면(61)에 있어서의 촬상 범위(61A)가 충분히 커지기 위해서는, 렌즈(32)의 초점 거리 f가 225㎜ 이하인 것이 바람직하다.
그런데, 라인 센서 카메라(30)는 표측의 주표면(61)에서 반사된 앞쪽에 관측되는 스트라이프 패턴(22)의 상과, 이측의 주표면(62)에서 반사된 앞쪽에 관측되는 스트라이프 패턴(22)의 상을 겹쳐서 촬상한다.
표측의 주표면(61)에서 반사된 앞쪽에 관측되는 스트라이프 패턴(22)의 상은, 이측의 주표면(62)에서 반사된 앞쪽에 관측되는 스트라이프 패턴(22)의 상보다도, 명부와 암부의 콘트라스트비가 높다.
이들 상은, 분리가 용이해지도록, 암부끼리(또는 명부끼리)가 겹치지 않는 것이 바람직하다. 암부끼리(또는 명부끼리)가 겹치지 않도록, 경사각 θ1 및 경사각 θ2는 35° 이상 55° 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이 2개의 상은 명부와 암부의 콘트라스트비가 상이하므로, 2개의 상의 암부끼리(또는 명부끼리)가 겹치는 경우에도, 2개의 상의 분리는 가능하다.
투명판 표면 검사 장치(10)는 도 1에서는 표측의 주표면(61)의 표면 형상을 검사하지만, 도 7에 도시하는 바와 같이 이측의 주표면(62)(이하, 「검사면(62)」이라고도 칭한다)의 표면 형상을 검사해도 된다. 또한, 투명판 표면 검사 장치(10)는 양쪽 주표면(61, 62)의 표면 형상을 검사해도 된다.
투명판 표면 검사 장치(10)가 이측의 검사면(62)의 표면 형상을 검사하는 경우, 「S1/S2」, 「f」, 「A3」 등의 설명에 있어서, 「검사면(61)」을 「검사면(62)」이라고 바꿔 읽으면 된다. 여기서, 「S1/S2」 등은, 투명판(60)과 공기의 경계에서의 광의 굴절을 고려하여 산출한다. 또한, 투명판(60)의 판 두께는 충분히 작으므로, 표측의 검사면(61)에 대하여 상기 조건(예를 들어 S1/S2이 0.20 이상)이 성립하면, 이측의 검사면(62)에 대해서도 상기 조건이 기본적으로 성립한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아, 동일 직선 상에, 촬상 소자(31)와, 투명판(60)의 검사면(61)에 있어서의 촬상 범위(61A)와, 광원(20)의 스트라이프 패턴(22)에 있어서의 촬상 범위(22A)가 배치되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 도 8에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아, 촬상 소자(31)와, 투명판(60)의 검사면(61)에 있어서의 촬상 범위(61A)와, 광원(20)의 스트라이프 패턴(22)에 있어서의 촬상 범위(22A)가 직선 상에 배열되어 배치되는 것이 아니고, 비틀려 있어도 된다. 또한, 투명판(60)을 반송하면서 표면 형상을 검사해도 된다.
또한, 상술한 투명판 표면 검사 방법에 의한 검사 공정을, 용융 유리로부터 판형의 유리로 성형하는 공정과, 판형의 유리를 절단하여 유리판을 잘라내는 공정을 적어도 포함하는 유리판의 제조 방법에 적용할 수 있다. 투명판 표면 검사 방법에 의한 검사 공정을 거침으로써, 원하는 표면 형상의 유리판을 확실하게 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되지 않는다. 시험예 1이 실시예, 시험예 2가 비교예이다.
[시험예 1]
시험예 1에서는, 유리판의 표측의 주표면(이하, 간단히 「검사면」이라고도 칭한다)을 도 1 등에 도시하는 투명판 표면 검사 장치를 사용하여 검사하였다. 유리판의 검사면은, 미리 연마에 의해 이상 평면에 한없이 근접시켰다. 또한, 검사면 상의 촬상 범위의 좌측 단부 P1(도 1 참조)과 우측 단부 P2(도 1 참조)의 거리 L(도 1 참조)은 250㎜로 하였다. 라인 센서 카메라의 화소수는 7450으로 하였다.
우선, 광원의 스트라이프 패턴을, 광원으로부터의 광이 검사면에서 반사된 앞쪽에 설치된 라인 센서 카메라로 촬상하고, 촬상한 화상을 화상 처리함으로써 검사면의 형상을 산출하였다. 형상을 산출하는 범위는, (1) 좌측 단부 P1으로부터 30㎜ 이내의 부분(이하, 「좌측의 검사 부분」이라고도 칭한다)과, (2) 우측 단부 P2로부터 30㎜ 이내의 부분(이하, 「우측의 검사 부분」이라고도 칭한다)의 양쪽으로 하였다. 그렇게 해서, 각 검사 부분의, 이상 평면으로부터의 어긋남(고저차)의 생 데이터를 얻었다. 이것을, 촬상 범위를 바꾸지 않고 250회 반복함으로써, 검사 부분마다 250회분의 생 데이터를 얻었다.
계속해서, 250회분의 생 데이터에 창함수를 사용하여 컨벌루션 적분하고, (A) 파장 10㎜를 중심으로 하는 주기대의 주파수 성분(이하, 「제1 주파수 성분」이라고도 칭한다)과, (B) 파장 5㎜를 중심으로 하는 주기대의 주파수 성분(이하, 「제2 주파수 성분」이라고도 칭한다)을 추출하였다. 창함수로서는, 가우스 창을 사용하였다. 그렇게 해서, 각 검사 부분 중의 중앙 부분에 대해서, 각 주파수 성분의 표준 편차를 산출하고, 산출한 표준 편차를 평가값으로 하였다. 여기서, 각 검사 부분의 중앙 부분의 좌우 길이는 5㎜로 하였다. 표준 편차를 산출할 때에 각 검사 부분의 중앙 부분만을 사용하는 것은, 충분히 작은 범위에서 평가값을 얻기 위해, 또한 컨벌루션 적분의 계산 시에 단부를 가상적으로 접었기 때문이다.
또한, 유리판에는 장주기 성분과 단주기 성분의 기복이 있다고 추정하고, 파장 10㎜를 중심으로 하는 제1 주파수 성분을 장주기 성분으로 하고, 파장 5㎜를 중심으로 하는 제2 주파수 성분을 단주기 성분으로서 평가하였다.
[시험예 2]
시험예 2에서는, 「S3」이 대략 동일하며 또한 「S1/S2」이 상이하도록, 「f」, 조리개, 「A3」, 「A3b」 등을 변경한 것 이외에, 시험예 1과 동일하게 하여, 유리판의 표측의 주표면을 검사하고, 평가값을 구하였다.
[정리]
시험 조건 및 시험 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1에 있어서, 「FC1L」은 좌측의 검사 부분의 중앙 부분에 있어서의 제1 주파수 성분의 표준 편차를, 「FC2L」은 좌측의 검사 부분의 중앙 부분에 있어서의 제2 주파수 성분의 표준 편차를, 「FC1R」은 우측의 검사 부분의 중앙 부분에 있어서의 제1 주파수 성분의 표준 편차를, 「FC2R」은 우측의 검사 부분의 중앙 부분에 있어서의 제2 주파수 성분의 표준 편차를 나타낸다.
Figure 112017022719968-pat00001
표 1로부터 명백한 바와 같이, 시험예 1에 의하면, 시험예 2와는 달리, S1/S2이 0.20 이상이기 때문에, FC1L과 FC1R의 비(FC1L/FC1R) 및 FC2L과 FC2R의 비(FC2L/FC2R)가 각각 1에 가까웠다. 이 비가 1에 가까운 것은 좌측의 검사 부분의 정밀도와 우측의 검사 부분의 정밀도가 가깝다는 것을 의미하고 있어, 촬상 스폿의 면적 변동에 의한 검사 정밀도의 저하가 억제되었음을 알 수 있다.
이상, 투명판 표면 검사 장치의 실시 형태들에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태들에 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 요지 범위 내에 있어서, 다양한 변형, 개량이 가능하다.
10: 투명판 표면 검사 장치
20: 광원
21: 광원 본체
22: 스트라이프 패턴
30: 라인 센서 카메라
31: 촬상 소자
32: 렌즈
32a: 광학 중심
32b: 광축
50: 화상 처리 장치
60: 투명판
61: 표측의 주표면(검사면)
62: 이측의 주표면(검사면)

Claims (8)

  1. 투명판의 주표면을 검사하는 투명판 표면 검사 장치이며,
    스트라이프 패턴을 포함하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광이 상기 주표면에서 반사된 앞쪽에 설치되고, 상기 스트라이프 패턴을 촬상하는 라인 센서 카메라와, 촬상된 상기 스트라이프 패턴의 화상을 화상 처리하는 화상 처리 장치를 구비하고,
    상기 라인 센서 카메라는, 소정 방향으로 배열되는 복수의 화소를 포함하는 촬상 소자와, 상기 스트라이프 패턴을 상기 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 갖고,
    상기 광원 및 상기 촬상 소자는, 양쪽 모두 상기 주표면의 편측에 배치되고, 또한, 각각 상기 주표면에 비스듬히 대향하고,
    상기 소정 방향의 일단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S1)과, 상기 소정 방향의 타단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S2(S2>S1))의 비(S1/S2)가 0.20 이상이고, 상기 렌즈의 초점 거리가 110㎜ 이상인, 투명판 표면 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈의 광학 중심으로부터 상기 주표면에 있어서의 상기 렌즈의 광축과의 교점까지의 거리와, 상기 교점부터 상기 광원의 상기 스트라이프 패턴까지의 거리의 합이 800㎜ 이상인, 투명판 표면 검사 장치.
  3. 투명판의 주표면을 검사하는 투명판 표면 검사 방법이며,
    광원에 포함되는 스트라이프 패턴을, 상기 광원으로부터의 광이 상기 주표면에서 반사된 앞쪽에 설치된 라인 센서 카메라로 촬상하고, 촬상된 상기 스트라이프 패턴의 화상을 화상 처리하고,
    상기 라인 센서 카메라는, 소정 방향으로 배열되는 복수의 화소를 포함하는 촬상 소자와, 상기 스트라이프 패턴을 상기 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 갖고,
    상기 광원 및 상기 촬상 소자는, 양쪽 모두 상기 주표면의 편측에 배치되고, 또한, 각각 상기 주표면에 비스듬히 대향하고,
    상기 소정 방향의 일단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S1)과, 상기 소정 방향의 타단부에 배치되는 상기 화소의 상기 주표면에 있어서의 촬상 스폿의 면적(S2(S2>S1))의 비(S1/S2)가 0.20 이상이고, 상기 렌즈의 초점 거리가 110㎜ 이상인, 투명판 표면 검사 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 렌즈의 광학 중심으로부터 상기 주표면에 있어서의 상기 렌즈의 광축과의 교점까지의 거리와, 상기 교점부터 상기 광원의 상기 스트라이프 패턴까지의 거리의 합이 800㎜ 이상인, 투명판 표면 검사 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 투명판이 유리판인, 투명판 표면 검사 방법.
  6. 용융 유리로부터 판형의 유리로 성형하는 공정과, 상기 판형의 유리를 절단하여 유리판을 잘라내는 공정과, 제5항에 기재된 투명판 표면 검사 방법에 의한 검사 공정을 포함하는, 유리판의 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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