KR20150116863A - 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 라인 센서 카메라의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 투명 판상체와 수직이고, 또한 그 평면을 투명 판상체의 반송 방향과 평행도 수직도 아닐 경우에, 표측 면의 반사광의 경로와 이측 면의 반사광의 경로가 판 두께에 의존하여 분리되는 현상을 이용하면서, 투명 판상체의 이측에 수층을 설치하기 위한 기구 수의 증가를 억제할 수 있는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템을 제공한다. 광원(1)은, 유리판(71)에 변형이 발생하지 않았다는 조건 하에서, 라인 센서 카메라(2)로부터 시야(5)를 향하는 광선 경로가 유리판(71)에서 반사된 연장 방향 위에 배치된다. 광원(1)의 스트라이프 패턴의 조사면의 방향은, 그 조사면을 유리판(71)의 진행 방향을 따라 사영된 결과가 선분이 되도록 정해진다. 또한, 그 조사면에서 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은, 유리판(71)의 반송 방향과 평행이다.

Description

투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템{IMAGING SYSTEM FOR TRANSPARENT PLATE SURFACE INSPECTION}

본 발명은, 투명 판상체의 표면 형상의 검사를 위해, 광원 촬상 시에 투명 판상체 표면의 반사로 인해 발생하는 광선 경로 변화로 형성된 상을 취득하는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템에 관한 것이다.

유리판 표면의 미소한 변형을 검사하는 방법의 일례로서, 라인 센서 카메라(line sensor camera)를 사용하여, 유리판의 표면을, 반사된 광선 경로를 따라가면서 광원의 스트라이프 패턴(stripe pattern)을 촬상하고, 촬상에 의해 얻어지는 화상 데이터에 기초하여 유리판 표면의 변형의 유무나, 변형의 정도를 검사하는 방법이 알려져 있다. 이때, 스트라이프 패턴으로서, 암부가 되는 선이 일정 간격으로 배치되는 패턴이 자주 사용된다. 또한, 검사 대상의 유리판은, 일정 방향으로 반송되고 있는 상태에서 스트라이프 패턴이 조사되고 있다. 촬상의 결과 얻어진 화상에는, 스트라이프 패턴의 암부에 대응하는 줄무늬가 나타난다. 또한, 라인 센서 카메라의 각 화소는, 크기가 동일하고 등간격으로 나열되어 있는 것으로 한다.

도 9는 광원과 라인 센서 카메라 사이의 일반적인 광의 경로를 도시하는 설명도이다. 유리판(71)을 지지하는 지지부(72)가 존재하는 측을 이측이라고 하고, 그 반대측을 표측이라고 한다. 도 9에 표시하는 실선은, 유리판(71)의 표측 면에서 반사된 광의 경로를 나타낸다. 또한, 도 9에 표시하는 파선은, 유리판(71)의 이측 면에서 반사된 광의 경로를 나타낸다. 또한, 도 9에 표시하는 거리 P는, 유리판(71)의 판 두께에 의존한다.

도 9에 표시하는 거리 P의 분리 현상을 활용하는 광원과 라인 센서 카메라의 배치 형태로서, 도 10에 도시하는 형태를 생각할 수 있다. 도 10에 표시하는 화살표는, 유리판(71)의 반송 방향을 나타내고 있다. 이때, 유리판(71)의 반송 방향과 수직인 평면 내에, 라인 센서 카메라(82)로부터 연장되는 광선 경로의 기점과, 라인 센서 카메라(82)의 시야(85)와, 광원(81)의 직사각형의 조사면의 길이 방향을 따른 그 조사면의 중심선이 포함된다.

따라서, 도 10에 도시하는 배치 형태는, 라인 센서 카메라(82)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판과 수직이고, 또한 유리판의 반송 방향과 수직인 경우에 해당한다.

여기서, 카메라의 광축이란, 카메라 렌즈의 중심을 통과하고, 그 렌즈면에 수직인 수선을 의미한다. 그리고, 광선 경로 중심이란, 라인 센서 카메라의 광축과 일치하는 광선 경로와, 그 광선 경로에 대응하는, 유리판(변형이 발생하지 않았다고 가정)에서의 반사점 이후, 광원까지의 광선 경로를 합한 광선 경로를 의미한다.

도 10은 유리판(71)의 반송 방향과 수직인 평면 내에서, 광원(81)이 유리판(71)에 스트라이프 패턴을 조사하고, 라인 센서 카메라(82)가 유리판(71)을 경유하여 광원(81)을 촬영하는 형태를 도시하고 있다. 이때, 유리판의 표측 면 및 이측 면에 있어서 각각 광이 반사되므로, 스트라이프 패턴의 하나의 암부에 대응하는 줄무늬는, 화상 내에 2개 나타난다.

도 11은 촬상에 의해 얻어진 화상의 예를 도시하는 모식도이다. 도 11에 있어서, 표측 면에서의 반사에 의해 발생한 줄무늬를 실선으로 표시하고, 이측 면에서의 반사에 의해 발생한 줄무늬를 모식적으로 파선으로 표시하고 있다. 이 2종류의 줄무늬끼리의 거리를 분리 거리 D라고 기재한다. 이 2종류의 줄무늬에 해당하는 지점에서는, 휘도값이 극소가 된다. 표측 면에서의 반사로 발생한 줄무늬와 이측 면에서의 반사로 발생한 줄무늬의 분리 거리 D는, 유리판의 판 두께에 의존한 크기가 된다.

또한, 예를 들어 표측 면에서의 반사에 의해 발생한 줄무늬끼리의 간격이 일정하면, 유리판에 변형은 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 또한, 그 간격에 편차가 있으면, 그 간격에 기초하여, 유리판의 변형의 정도를 평가할 수 있다.

또한, 유리판에 변형이 발생된 경우, 분리 거리 D도 작아지거나, 커지거나 한다. 여기서, 분리 거리 D가 작아지면, 휘도값이 극소가 되는 화소가 근접하여, 화상 내에서, 2개의 줄무늬인지 하나의 줄무늬인지 불명료한 지점이 발생한다. 도 12는 분리 거리 D가 근접해서 2개의 줄무늬인지 하나의 줄무늬인지 불명료한 지점이 발생한 화상의 예를 도시하는 모식도이다. 이러한 불명료한 지점이 발생하면, 유리판의 변형의 측정 정밀도가 저하된다. 특히, 유리판의 판 두께가 얇아지면, 분리 거리 D(도 11 참조) 자체의 간격이 작아지기 때문에, 화상 내에서, 2개의 줄무늬인지 하나의 줄무늬인지 불명료한 지점이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 판 두께가 얇을수록, 변형의 측정 정밀도가 저하되기 쉬워진다.

이러한 측정 정밀도의 저하를 방지하기 위해서, 유리판의 이측에 물의 층(이하, 수층이라고 기재함)을 배치하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 도 13은 유리판의 이측에 수층을 배치한 경우에 있어서의 광원과 라인 센서 카메라 사이의 광 경로를 도시하는 설명도이다. 수층(73)은 유리판(71)과 지지부(72)의 사이에 설치된다. 수층(73)의 굴절률은 유리판(71)의 굴절률과 거의 동일함으로써, 유리판(71)의 이측 면에서 반사하는 광은 거의 존재하지 않게 된다. 그 결과, 화상에는, 유리판(71)의 표측 면에서의 반사에 의해 발생한 줄무늬가 나타나고, 이측 면에서의 반사에 의해 발생한 줄무늬는 거의 나타나지 않게 된다. 그로 인해, 표측 면에서의 반사에 의해 발생한 줄무늬의 위치를 보다 명확하게 인식할 수 있고, 줄무늬의 간격에 기초하여, 유리판의 변형을 고정밀도로 측정할 수 있다.

이하, 도 10에 도시하는 배치 형태에 있어서의 화상 촬영에 대하여 설명한다. 또한, 설명을 간단하게 하기 위해서, 라인 센서 카메라(82)의 시야(85)에 해당하는 지점에서는, 유리판(71)의 이측에 수층(도 10에 있어서 도시 생략)이 배치되어 있는 것으로 한다. 따라서, 이측에서의 반사는 거의 없는 것으로 설명한다. 이 점은, 후술하는 도 15에 도시하는 형태에서도 마찬가지이다.

유리판(71)이 반송되고 있는 상태에서, 라인 센서 카메라(82)는 시야(85)를 경유하여 광원(81)을 계속적으로 촬영한다. 따라서, 유리판(71)을 면으로서 검사할 수 있다.

라인 센서 카메라(82)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(85)를 향하는 광선 경로는, 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화되지 않고 고정되어 있다. 단, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로는, 유리판(71)의 변형 발생 상황에 따라 변화한다.

광원(81)의 조사면(81a)은, 라인 센서 카메라(82)의 시야(85) 방향을 향하여, 스트라이프 패턴을 조사한다. 본 예에 있어서, 조사면(81a)은 가늘고 긴 직사각형이고, 조사면(81a)이 존재하는 면과 유리판(71)이 존재하는 면은 교차하며, 조사면(81a)의 짧은 변이 유리판(71)의 반송 방향과 평행해지도록 배치된다. 그리고, 조사면(81a)에 있어서, 개개의 암부(81b)는, 조사면(81a)의 짧은 변과 평행해지도록 등간격으로 형성되어 있다. 또한, 조사면에 있어서, 암부 이외의 지점을 명부라고 기재한다.

도 14는, 도 10에 도시하는 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 경유하여 광원(81)에 도달하는 광선 경로 및 광원(81)의 조사면(81a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도이다. 또한, 엄밀하게는 도 14는, 유리판의 반송 방향의 축을 따라 하류측으로부터 상류측으로 사영한 결과를 도시하고 있다. 본 명세서에서는, 사영 결과를 나타내는 다른 도면에 대해서도, 유리판의 반송 방향의 축을 따라 하류측으로부터 상류측으로 사영한 결과를 도시한다.

상술한 바와 같이, 라인 센서 카메라(82)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(85)를 향하는 광선 경로는, 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화되지 않고 고정되어 있다. 어떤 화소에 대응하는 광선 경로 중, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가, 조사면(81a)의 촬상 상태에 반영된다. 즉, 어떤 화소에 대응하는 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)에 있어서 암부이면, 그 화소의 출력은 흑색을 나타낸다. 또한, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)에 있어서 명부이면, 그 화소의 출력은 백색을 나타낸다. 따라서, 유리판(71)에 변형이 없으면, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 변화되지 않으므로 화상에 나타나는 줄무늬는 등간격이 된다. 한편, 유리판(71)에 변형이 있을 경우에는, 어떤 화소에 대응하는 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)의 암부로부터 명부로 변동되거나, 또는, 명부로부터 암부로 변동되거나 함으로써, 화상에 나타나는 줄무늬가 부등간격이 된다.

광원(81)의 조사면(81a)을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과는, 도 14에 도시하는 바와 같이 선분이 된다. 그 결과, 각 화소에 대응하는 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로는, 선분인 조사면(81a)과 한점에서 교차하고, 각각 한가지로 정해진다.

또한, 광원과 라인 센서 카메라의 다른 배치 형태로서, 도 15에 도시하는 형태를 생각할 수 있다. 도 15에 표시하는 화살표는, 유리판(71)의 반송 방향을 나타내고 있다. 도 15는 라인 센서 카메라(82)의 광선 경로 중심이, 유리판(71)의 반송 방향과 평행하며 또한 유리판과 수직인 평면 내에 존재하는 경우에 해당한다.

유리판(71)이 반송되고 있는 상태에서, 라인 센서 카메라(82)는 시야(85)를 경유하여 광원(81)을 계속적으로 촬영한다. 또한, 라인 센서 카메라(82)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(85)를 향하는 광선 경로는 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화되지 않고 고정되어 있다. 이러한 점들은, 도 10에 도시하는 형태와 마찬가지이다.

또한, 도 15에 도시하는 형태에서는, 광원(81)의 조사면(81a)은 유리판(71)과 평행해지도록 배치되어 있고, 그 짧은 변이 유리판(71)의 반송 방향과 평행하도록 설치되어 있다. 즉, 조사면(81a)은 유리판(71)에 정면으로 대향하여 스트라이프 패턴을 조사한다. 본 예에 있어서도, 조사면(81a)은 가늘고 긴 직사각형이다. 그리고, 개개의 암부(81b)는, 조사면(81a)의 짧은 변과 평행해지도록 형성되어 있다.

도 16은 도 15에 도시하는 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 경유하여 광원(81)을 향하는 광선 경로 및 광원(81)의 조사면(81a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도이다. 이미 설명한 바와 같이, 라인 센서 카메라(82)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(85)를 향하는 광선 경로는, 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화되지 않고 고정되어 있다. 그리고, 어떤 화소에 대응하는 광선 경로 중, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)의 촬상 상태에 반영된다. 즉, 어떤 화소에 대응하는 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)에 있어서 암부이면, 그 화소의 출력은 흑색을 나타낸다. 또한, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)에 있어서 명부이면, 그 화소의 출력은 백색을 나타낸다. 따라서, 유리판(71)에 변형이 없으면, 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 변화되지 않으므로 화상에 나타나는 줄무늬는 등간격이 된다. 한편, 유리판(71)에 변형이 있는 경우에는, 어떤 화소에 대응하는 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로가 조사면(81a)의 암부로부터 명부로 변동되거나, 또는, 명부로부터 암부로 변동되거나 함으로써, 화상에 나타나는 줄무늬가 부등간격이 된다.

도 15에 도시하는 형태에 있어서도, 광원(81)의 조사면(81a)을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과는, 도 16에 도시하는 바와 같이 선분이 된다. 따라서, 각 화소에 대응하는 시야(85)로부터 광원(81)까지의 광선 경로는, 선분인 조사면(81a)과 한점에서 교차되고, 각각 한가지로 정해진다.

도 15에 예시한 광원과 라인 센서 카메라의 배치 형태는, 예를 들어 특허문헌 2에 기재되어 있다.

또한, 가령 도 15에 도시하는 형태에 있어서, 조사면(81a)을 유리판(71)에 평행하게 하는 것이 아니라, 조사면(81a)이 유리판(71)의 반송 방향측으로 기울어져 있다고 가정한다. 즉, 광원(81)의 조사면(81a)이 유리판(71)의 반송 방향의 하류측을 향하도록, 조사면(81a)이 유리판(71)과 정면으로 대향하고 있는 상태로부터 광원(81)을 회전시킨 상태를 가정한다. 그러면, 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 경유해 광원(81)을 향하는 광선 경로 및 조사면(81a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과는, 도 17에 도시하는 바와 같아진다. 이 경우, 조사면(81a)의 사영 결과는 면이 된다. 그러면, 어떤 화소에 대응하는 광선 경로가 조사면(81a)에 있어서 암부에 존재했을 때, 암부의 선 위의 어디를 촬상하고 있는 것인지 한가지로 정해지지 않는 경우가 발생한다. 예를 들어, 도 17에 도시하는 광선 경로(91) 중, 시야(85)로부터 광원(81)의 암부(81b)의 선까지의 광선 경로를 복수 선택할 수 있게 된다. 따라서, 광선 경로(91) 중, 유리판(71) 위의 반사점 이후, 암부(81b)까지의 광선 경로는 촬영 화상으로부터 한가지로 정할 수 없다. 따라서, 도 15에 도시하는 배치 형태에서는, 광원(81)의 조사면(81a)을 유리판(71)과 평행하게 할 필요가 있다. 또한, 도 17에서는, 암부(81b)를 하나밖에 도시하지 않았지만, 조사면(81a)에 암부(81b)는 복수 존재한다.

도 15에 도시하는 배치 형태에서는, 유리판의 표측 면의 반사광과 이측 면의 반사광이 분리되는 방향과, 광원 위의 스트라이프 패턴의 암부의 방향이 동일하다. 따라서, 도 15에 도시하는 배치 형태는, 도 9에 표시하는 거리 P의 분리 현상이 활용되지 않은 배치 형태이다. 도 18은 수층을 설치하지 않는 경우에, 도 15에 도시하는 배치 형태에 있어서, 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 향하는 광선 경로 및 광원(81)의 조사면(81a)을 사영한 결과를 도시하는 모식도이다. 수층을 설치하지 않은 경우에는, 도 18에 파선으로 표시하는 바와 같이, 유리판(71)의 이측 면에서의 반사도 발생한다. 그리고, 라인 센서 카메라의 시야의 중앙부에서는, 유리판(71)의 표측 면에서 반사된 광선 경로와, 이측 면에서 반사된 광선 경로가 거의 겹치므로, 분리 거리 D에 의존하지 않고 표측 면에서의 반사로 발생한 줄무늬와 이측 면에서의 반사로 발생한 줄무늬가 겹친다. 그 결과, 측정 정밀도가 저하된다. 수층을 설치하는 경우에도, 이측 면에서의 반사에 의해 발생하는 줄무늬를 완전히 지울 수 없는 경우에는, 마찬가지의 문제가 발생하고, 측정 정밀도가 저하된다.

일본 특허 공개 제2012-21781호 공보(단락 0033, 0034) 일본 특허 공개 제2009-128098호 공보(도 1)

광폭 유리판을 검사 대상으로 하는 경우, 검사 정밀도를 유지한 채 1대의 라인 센서 카메라만으로 유리판의 폭 전체를 촬상할 수 없다. 따라서, 광폭 유리판을 검사 대상으로 하는 경우에는, 광원 및 라인 센서 카메라의 조합을 복수 배치하면 된다. 단, 도 10에 도시하는 바와 같이, 라인 센서 카메라의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판과 수직이고, 또한 유리판의 반송 방향과도 수직인 경우, 광원 및 라인 센서 카메라의 조끼리 간섭이 발생하지 않도록 하기 위해서, 광원 및 라인 센서 카메라의 조마다, 라인 센서 카메라의 시야를 반송 방향을 따라서 어긋나게 할 필요가 있다. 라인 센서 카메라의 시야를 반송 방향을 따라서 어긋나게 한 경우의 예를 도 19에 도시한다. 도 19는 유리판(71)을 상방에서 본 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 19에 표시하는 화살표는, 유리판(71)의 반송 방향을 나타내고 있다. 그리고, 광원 및 라인 센서 카메라의 각 조에 있어서, 라인 센서 카메라의 도시를 생략하고, 광원(81) 및 라인 센서 카메라의 시야(85)를 도시하고 있다. 도 19에 도시하는 예에서는, 광원(81) 및 라인 센서 카메라(도시 생략)의 조를 6조 설치하고, 6군데의 시야(85)를 대상으로 촬상을 행함으로써, 유리판(71)의 가로 폭 전체를 검사하기 위한 화상이 얻어진다.

그러나, 광원(81) 및 라인 센서 카메라의 조마다, 라인 센서 카메라의 시야(85)를 반송 방향을 따라서 어긋나게 하면, 유리판의 이측에 수층을 설치하기 위한 기구를 복수 배치할 필요가 발생한다. 예를 들어, 도 19에 도시하는 예에서는, 수층을 설치하기 위한 기구(도시 생략)를 도 19에 표시하는 A, B, C의 3군데에 배치 할 필요가 있다. 그 결과, 검사 장치의 제조 비용이 증가되어 버린다.

한편으로 도 15에 도시하는 바와 같이, 라인 센서 카메라의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판과 수직이고, 또한 유리판의 반송 방향과 평행인 경우에는, 광원(81) 및 라인 센서 카메라(82)의 조끼리 간섭이 발생하지 않는 배치를 도 20에 예시하는 바와 같이 실현할 수 있다. 그러나, 이 경우에도, 이측 면에서의 반사에 의해 발생하는 줄무늬를 완전히 지울 수 없을 때에는 측정 정밀도가 저하되기 쉬워진다. 또한, 도 20은 상면도이고, 도 20에 표시하는 화살표는, 유리판(71)의 반송 방향을 나타내고 있다.

이상에 설명한 문제는, 유리판의 검사뿐만 아니라, 유리판 이외의 투명 판상체의 검사에서도 발생한다.

따라서, 본 발명은 라인 센서 카메라의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 투명 판상체와 수직이고, 또한 그 평면을 투명 판상체의 반송 방향과 평행도 수직도 아닐 경우에, 표측 면의 반사광의 경로와 이측 면의 반사광의 경로가 판 두께에 의존하여 분리되는 현상을 이용하면서, 투명 판상체의 이측에 수층을 설치하기 위한 기구 수의 증가를 억제할 수 있는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템은, 반송되는 투명 판상체를 경사 방향에서 촬영하는 라인 센서 카메라이며, 시야가 투명 판상체의 반송 방향과 직교하게 배치되는 라인 센서 카메라와, 투명 판상체에 변형이 발생하지 않았다는 조건 하에서, 라인 센서 카메라로부터 당해 라인 센서 카메라의 시야를 향하는 광선 경로가 투명 판상체에서 반사된 연장 방향 위에 배치되며, 스트라이프 패턴을 조사하는 광원을 구비하고, 광원의 스트라이프 패턴의 조사면의 방향은, 당해 조사면을 투명 판상체의 진행 방향을 따라 사영한 결과가 선분이 되도록 정해지고, 조사면에서 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은, 투명 판상체의 반송 방향과 평행인 것을 특징으로 한다.

투명 판상체에 변형이 발생하지 않았다는 조건 하에서, 라인 센서 카메라의 광축과 일치하는 광선 경로와, 당해 광선 경로에 대응하는, 투명 판상체 위의 반사점 이후, 광원까지의 광선 경로를 포함하는 평면을 상정한 경우에, 당해 평면이 투명 판상체의 반송 방향과 평행도 수직도 아니라는 조건을 만족하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템은, 반송되는 투명 판상체를 촬영하는 라인 센서 카메라이며, 시야가 투명 판상체의 반송 방향과 직교하게 배치되는 라인 센서 카메라와, 직사각형의 조사면을 갖고, 당해 조사면으로부터 스트라이프 패턴을 조사하는 광원을 구비하고, 라인 센서 카메라로부터 연장되는 광선 경로의 기점과, 라인 센서 카메라의 시야와, 조사면의 길이 방향을 따른 조사면의 중심축을 포함하는 평면이 반송 방향에 직교하고 있는 상태를 상정하고, 그 상정한 상태로부터, 시야를 중심축으로 하여 라인 센서 카메라 및 광원을 서로 역방향으로 회전시킨 상태가 되도록, 라인 센서 카메라 및 광원은 배치되고, 광원의 스트라이프 패턴의 조사면의 방향은, 당해 조사면을 투명 판상체의 진행 방향을 따라 사영된 결과가 선분이 되도록 정해지고, 조사면에서 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은, 투명 판상체의 반송 방향과 평행인 것을 특징으로 한다.

라인 센서 카메라와 광원의 조를 복수 구비하고, 라인 센서 카메라와 광원의 각 조는, 각 라인 센서 카메라의 시야가 직선 위에 나란히 배치되는 구성이어도 된다.

투명 판상체의 이면 반사를 지우는 이면 반사 소거 수단을 갖는 구성이어도 된다.

본 발명에 따르면, 라인 센서 카메라의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 투명 판상체와 수직이고, 또한 그 평면을 투명 판상체의 반송 방향과 평행도 수직도 아닐 경우에, 표측 면의 반사광의 경로와 이측 면의 반사광의 경로가 판 두께에 의존하여 분리되는 현상을 이용하면서, 투명 판상체의 이측에 수층을 설치하기 위한 기구 수의 증가를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템의 예를 도시하는 사시도.
도 2는 라인 센서 카메라(2)의 렌즈로부터 시야(5)를 경유하여 광원(1)을 향하는 광선 경로 및 광원(1)의 조사면을 모식적으로 도시하는 사시도.
도 3은 도 2에 도시하는 라인 센서 카메라(2)로부터 시야(5)를 경유하여 광원(1)을 향하는 광선 경로 및 광원(1)의 조사면(1a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도.
도 4는 광원(1)의 조사면(1a)을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과가 면이 되도록 광원(1)의 자세를 정한 경우의 사영 결과를 도시하는 모식도.
도 5는 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도.
도 6은 본 발명에 있어서의 스트라이프 패턴의 예를 도시하는 설명도.
도 7은 암부가 조사면(1a)의 짧은 변에 평행하다고 가정한 경우의 사영 결과를 도시하는 모식도.
도 8은 광원(1) 및 라인 센서 카메라(2)의 조를 복수 배치한 상황을 도시하는 설명도.
도 9는 광원과 라인 센서 카메라 사이의 일반적인 광의 경로를 도시하는 설명도.
도 10은 광원과 라인 센서 카메라의 배치 형태의 일례를 도시하는 사시도.
도 11은 촬상에 의해 얻어진 화상의 예를 도시하는 모식도.
도 12는 2개의 줄무늬인지 하나의 줄무늬인지 불명료한 지점이 발생한 화상의 예를 도시하는 모식도.
도 13은 유리판의 이측에 수층을 배치한 경우에 있어서의 광원과 라인 센서 카메라 사이의 광 경로를 도시하는 설명도.
도 14는 도 10에 도시하는 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 경유하여 광원(81)에 도달하는 광선 경로 및 광원(81)의 조사면(81a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도.
도 15는 광원과 라인 센서 카메라의 배치 형태의 다른 예를 도시하는 사시도.
도 16은 도 15에 도시하는 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 경유하여 광원(81)을 향하는 광선 경로 및 광원(81)의 조사면(81a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도.
도 17은 조사면(81a)이 유리판(71)의 반송 방향측으로 기울어져 있다고 가정한 경우의 사영 결과를 도시하는 모식도.
도 18은 수층을 설치하지 않은 경우에, 도 15에 도시하는 배치 형태에 있어서, 라인 센서 카메라(82)의 렌즈로부터 시야(85)를 향하는 광선 경로 및 광원(81)의 조사면(81a)을 사영한 결과를 도시하는 모식도.
도 19는 라인 센서 카메라의 시야를 반송 방향을 따라서 어긋나게 하고, 도 10에 도시하는 광원 및 라인 센서 카메라를 배치한 경우의 배치예를 도시하는 설명도.
도 20은 도 15에 도시하는 광원 및 라인 센서 카메라의 조끼리 간섭이 발생하지 않는 배치예를 도시하는 상면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 검사 대상의 투명 판상체가 유리판인 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 유리판 이외의 투명 판상체의 검사에도 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템의 예를 도시하는 사시도이다. 본 발명의 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템은, 광원(1)과 라인 센서 카메라(2)를 구비한다. 광원(1)은, 변형의 검사 대상이 되는 유리판(71)에 스트라이프 패턴을 조사하고, 라인 센서 카메라(2)는, 유리판(71)의 표면에서 반사된 광선 경로를 따라가며 연장 위에 있는 광원(1)에 있어서의 스트라이프 패턴의 상을 촬상함으로써 화상을 생성한다.

유리판(71)은, 유리판의 지지부(도 1에 있어서 도시 생략)에 의해 지지되면서, 반송된다. 도 1에 표시하는 화살표는, 유리판(71)의 반송 방향을 나타내고 있다. 또한, 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)에 해당하는 지점의 이측 면에는, 수층(도 1에 있어서 도시 생략)이 설치된다. 또한, 이후의 각 도면에 있어서도, 유리판의 지지부나 수층의 도시를 생략한다.

라인 센서 카메라(2)는 도 10에 도시한 라인 센서 카메라(82)와 마찬가지이고, 시야(5)를 경유하여 광원(1)을 계속적으로 촬영한다. 따라서, 유리판(71)을 면으로서 검사할 수 있다.

단, 도 10에 도시한 배치 형태에서는, 라인 센서 카메라(82)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면은, 유리판(71)과 수직이고, 또한 유리판(71)의 반송 방향과도 수직이 되도록 설치되어 있고, 라인 센서 카메라(82)는 유리판(71)을 경유하여 광원(81)을 촬영한다. 이에 반해, 본 발명의 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템에서는, 라인 센서 카메라(2)(도 1 참조)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이, 유리판(71)과 수직이고, 또한 유리판(71)의 반송 방향과 수직도 평행도 아닌 상태에서, 라인 센서 카메라(2)가 유리판(71)을 경유하여 광원(1)을 촬영하도록 라인 센서 카메라(2)가 배치된다. 또한, 라인 센서 카메라(2)의 광선 경로 중심(라인 센서 카메라(2)의 광축과 일치하는 광선 경로와, 그 광선 경로에 대응하는, 유리판 위의 반사점 이후의 광선 경로를 합한 광선 경로)이 존재하는 평면을 규정하는 경우에 있어서의 유리판은, 변형이 발생하지 않았다는 조건(다시 말해, 평탄하다는 조건)을 만족하고 있는 것으로 한다. 단, 라인 센서 카메라(2)는 반송 기구와의 간섭을 고려하여 유리판(71)의 상방에 배치된다. 또한, 라인 센서 카메라(2)는, 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)가 유리판(71)의 반송 방향과 직교하도록 배치된다. 또한, 도 1에서는, 라인 센서 카메라(2)가 시야(5)보다도 반송 방향의 하류측에 배치되어 있는 경우를 예시하고 있지만, 라인 센서 카메라(2)가 시야(5)보다도 상류측에 배치되어 있어도 된다.

라인 센서 카메라(2)의 자세를 보다 구체적으로 설명한다. 후술하는 바와 같이, 광원(1)은 가늘고 긴 직사각형의 조사면을 갖고, 그 조사면으로부터 스트라이프 패턴을 조사한다. 도 10에 도시하는 경우와 마찬가지로, 라인 센서 카메라(2)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판(71)과 수직이고, 또한 유리판의 반송 방향과도 수직이도록, 라인 센서 카메라(2)를 배치한 상태를 가정한다. 이 상태에서, 시야(5)는 유리판(71)의 반송 방향과 직교하고 있다. 또한, 이 가정한 상태에서는, 라인 센서 카메라(2)로부터 연장되는 광선 경로의 기점과, 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)와, 광원(1)의 조사면의 길이 방향을 따른 그 조사면의 중심축을 포함하는 평면은, 유리판(71)의 반송 방향에 직교하고 있다. 이 상태로부터, 시야(5)를 중심축으로 하여, 라인 센서 카메라(2)를 회전시킨 위치에 라인 센서 카메라(2)를 배치한다. 이때의 라인 센서 카메라(2)의 자세가, 도 1에 도시하는 라인 센서 카메라(2)의 자세에 해당한다. 또한, 상기 가정한 상태로부터 시야(5)를 중심축으로 하여 라인 센서 카메라(2)를 회전시킬 때의 회전량은, 반송 기구와의 간섭을 고려하여 유리판(71)의 표측 면보다도 상방에 라인 센서 카메라(2)가 위치한다는 조건을 만족하면, 특별히 한정되지 않는다.

이렇게 라인 센서 카메라(2)의 자세를 정함으로써 라인 센서 카메라(2)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면은, 유리판(71)에 대하여 수직으로 되고, 또한, 유리판(71)의 반송 방향과 평행도 수직도 아닌 상태가 된다.

또한, 도 1에 도시하는 라인 센서 카메라(2)의 자세에 있어서의 시야(5)는, 상기 가정한 상태에 있어서의 시야(5)와 같다.

이와 같이, 시야(5)를 고정하여 라인 센서 카메라(2)의 자세를 정할 수 있다. 또한, 라인 센서 카메라(2)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(5)를 향하는 광선 경로는 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화되지 않고 고정되어 있다. 단, 시야(5)로부터 광원(1)까지의 광선 경로는, 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화한다.

광원(1)은 가늘고 긴 직사각형의 조사면을 갖고, 그 조사면으로부터 스트라이프 패턴을 조사한다. 도 1에 도시하는 예에서는, 광원(1)에 있어서, 유리판(71)측을 향하고 있는 면이 조사면이다. 광원(1)의 조사면에는, 암부가 일정 간격으로 평행하게 형성되어 있다. 본 발명에 있어서의 광원(1)의 조사면의 스트라이프 패턴에 대해서는 후술한다.

광원(1)은, 유리판(71)에 변형이 발생하지 않았다는 조건(다시 말해, 유리판(71)이 평탄하다는 조건)을 기초로, 라인 센서 카메라(2)의 렌즈로부터 시야(5)를 향하는 광선 경로가 유리판(71)의 표측 면에서 반사된 경우의 광선 경로 위에 해당하는 위치에 배치된다.

광원(1)의 위치를 보다 구체적으로 설명한다. 도 10에 도시하는 경우와 마찬가지로, 라인 센서 카메라(2)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판(71)과 수직이고, 또한 유리판의 반송 방향과도 수직이도록, 라인 센서 카메라(2)를 배치한 상태를 가정한다. 이때의 시야(5)는 도 1에 도시하는 시야(5)와 같다. 상술한 바와 같이, 이 가정한 상태에서는, 라인 센서 카메라(2)로부터 연장되는 광선 경로의 기점과, 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)와, 광원(1)의 조사면의 길이 방향을 따른 그 조사면의 중심축을 포함하는 평면은, 유리판(71)의 반송 방향에 직교하고 있다. 이 상태로부터, 시야(5)를 중심축으로 하여 광원(1)을 회전시킨다. 그리고, 도 1에 도시하는 라인 센서 카메라(2)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(5)를 향하는 광선 경로가 유리판(71)의 표측 면에서 반사된 경우의 광선 경로 위에 광원(1)을 배치한다. 이미 설명한 바와 같이, 라인 센서 카메라(2)도, 상기 가정한 상태로부터 시야(5)를 중심축으로 하여 회전시킨 위치에 배치한다. 즉, 라인 센서 카메라(2) 및 광원(1)은 양쪽 모두, 상기 가정한 상태로부터, 시야(5)를 중심축으로 하여 회전시킨 위치에 배치한다. 단, 상기 가정한 상태로부터 시야(5)를 중심축으로 하여 회전시키는 방향은, 라인 센서 카메라(2) 및 광원(1)에 있어 역방향이다. 그리고, 상기 가정한 상태로부터의 라인 센서 카메라(2)의 회전량과, 광원(1)의 회전량은 동등한 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 광원(1)의 배치 위치에 있어서, 광원(1)의 조사면을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과가 선분이 되도록, 광원(1)의 조사면의 방향을 정한다. 그 결과, 광원(1)의 자세가 확정된다. 도 1에서는, 이 광원(1)의 자세를 나타내고 있다.

광원(1)의 조사면의 방향에 대해서, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 라인 센서 카메라(2)의 렌즈로부터 시야(5)를 경유하여 광원(1)을 향하는 광선 경로 및 광원(1)의 조사면(1a)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 2에서는, 광원(1)에 대해서, 조사면(1a)만을 도시하고, 광원(1)의 외관의 도시를 생략하였다. 또한, 라인 센서 카메라(2)에 대해서도, 라인 센서 카메라(2)의 외관의 도시를 생략하였다. 도 2에 도시하는 화살표는, 도 1과 마찬가지로, 유리판(71)의 반송 방향을 표시하고 있다.

도 3은 도 2에 도시하는 카메라(2)로부터 시야(5)를 경유하여 광원(1)을 향하는 광선 경로 및 광원(1)의 조사면(1a)을, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도이다. 도 2에 도시하는 조사면(1a)은, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영하면, 도 3에 도시한 바와 같이 선분이 된다. 도 1에 도시하는 광원(1)의 자세는, 이 조건을 만족한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 사영 결과로서, 유리판의 반송 방향의 축을 따라 하류측으로부터 상류측으로 사영한 결과를 도시하여 설명하지만, 유리판의 반송 방향의 축을 따라 상류측으로부터 하류측으로 사영한 결과를 사용해도 된다. 어느 쪽 경우라도, 본 발명의 구성을 설명할 수 있다.

이미 설명한 바와 같이, 라인 센서 카메라(2)의 각 화소로부터 렌즈를 통하여 시야(5)를 향하는 광선 경로는 유리판(71)의 변형의 발생 상황에 따라 변화되지 않고 고정되어 있다. 어떤 화소에 대한 광선 경로 중, 시야(5)로부터 광원(1)까지의 광선 경로가 조사면(1a)의 촬상 상태에 반영된다. 즉, 어떤 화소에 대응하는 시야(5)로부터 광원(1)까지의 광선 경로가 조사면(1a)에 있어서 암부이면, 그 화소의 출력은 흑색을 나타낸다. 또한, 그 광선 경로가 조사면(1a)에 있어서 명부이면, 그 화소의 출력은 백색을 나타낸다. 따라서, 유리판(71)에 변형이 없으면, 시야(5)로부터 광원(1)까지의 광선 경로가 변화되지 않으므로 화상에 나타나는 줄무늬는 등간격이 된다. 한편, 유리판(71)에 변형이 있는 경우에는, 어떤 화소에 대응하는 시야(5)로부터 광원(1)까지의 광선 경로가 조사면(1a)의 암부로부터 명부로 변동되거나, 또는, 명부로부터 암부로 변동되거나 함으로써, 화상에 나타나는 줄무늬가 부등간격이 된다.

가령, 광원(1)의 조사면(1a)을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과가 면이 되도록 광원(1)의 자세가 정해져 있다고 하자. 도 4는 이 경우의 사영 결과를 도시하는 모식도이다. 도 4에서는, 하나의 암부(1b)만을 도시하고 있지만, 암부(1b)는 복수 형성되어 있다. 또한, 도 4에서는, 조사면(1a)의 사영 결과가 되는 면 내에는, 명부와 암부의 양쪽이 존재한다. 따라서, 도 17에 도시한 경우와 마찬가지로, 어떤 화소에 대응하는 광선 경로가 조사면(1a)에 있어서 암부(1b)에 존재했을 때, 암부(1b)의 선 위의 어디를 촬상하고 있는지 한가지로 정해지지 않는 경우가 발생한다. 예를 들어, 도 4에 도시하는 광선 경로(7) 중, 시야(5)로부터 광원(1)의 암부(1b)까지의 광선 경로를 복수 선택할 수 있게 된다. 따라서, 광선 경로(7) 중, 유리판(71) 위의 반사점 이후, 암부까지의 광선 경로는 촬상 화상으로부터 한가지로 정할 수 없다.

따라서, 도 1에 도시하는 광원(1)은, 광원(1)의 조사면(1a)을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과가 선분이 된다는 조건을 만족하고 있을 필요가 있다. 이 조건을 만족함으로써, 라인 센서 카메라(2)의 각 화소의 상태를 한가지로 정할 수 있다.

이어서, 광원(1)의 조사면(1a)(도 2 참조)에 형성되는 스트라이프 패턴에 대하여 설명한다. 조사면(1a)에서는, 상술한 바와 같이 정해진 광원(1)의 자세에 있어서, 암부가 되는 선이 유리판(71)의 반송 방향과 평행해지도록 형성된다. 그리고, 암부가 되는 선은 등간격으로 복수 형성된다. 암부가 되는 각 선끼리는 평행하다. 스트라이프 패턴에 있어서, 암부 이외의 지점은 명부이다.

도 5는 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과를 도시하는 모식도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 암부가 되는 선이 유리판(71)의 반송 방향과 평행해지도록 조사면(1a)에 암부를 형성한 경우, 암부(1b)가 되는 선은, 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영하면 점이 된다. 조사면(1a)의 암부(1b)를 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과, 암부(1b)는 점으로서 등간격으로 배열된다.

이렇게 정한 스트라이프 패턴을 정면에서 관찰한 상태를 도 6에 도시한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 스트라이프 패턴 내의 암부(1b)는 조사면(1a)의 짧은 변에 대하여 비스듬해진다.

가령, 조사면(1a)에 있어서, 도 10에 도시하는 경우와 마찬가지로, 암부가 조사면(1a)의 짧은 변에 평행하다고 하자. 그러면, 유리판(71)에 변형이 발생하지 않았다는 조건 하에서, 라인 센서 카메라(2)로부터 시야(5)를 향하는 광선 경로가 유리판(71)의 표측 면에서 반사된 연장 방향 위에 해당하는 위치에 광원(1)을 배치하고, 또한, 광원(1)의 조사면(1a)을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과가 선분이 된다는 조건을 만족한 경우, 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선을 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과는, 도 7에 도시하는 바와 같다. 즉, 암부(1b)를 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과는, 도 7에 도시하는 바와 같이 선분이 되고, 폭을 갖는다. 그 결과, 예를 들어 유리판(71)의 표면에 변형이 발생했다고 하더라도, 폭을 가진 암부의 어디를 화소가 촬상하고 있는지 한가지로 정할 수 없으므로, 화상에 나타나는 줄무늬는 등간격이 되는 경우 등이 발생하여, 변형의 검사 정밀도가 저하되어 버린다.

그로 인해, 본 발명에서는, 조사면(1a)의 짧은 변에 평행하게 암부를 형성하는 것이 아니라, 도 6에 예시하는 바와 같이 암부(1b)를 형성한다. 엄밀하게는 광원(1)의 자세에 있어서, 암부가 되는 선이 유리판(71)의 반송 방향과 평행하게 된다는 조건을 만족하도록, 암부(1b)를 형성한다.

조사면(1a)의 암부(1b)를 유리판의 반송 방향에 수직인 면에 사영한 결과, 상술한 도 5에 도시하는 바와 같이, 암부(1b)는 점으로서 등간격으로 배열된다. 따라서, 유리판(71)에 변형이 없으면, 화상에 나타나는 줄무늬는 등간격이 된다. 또한, 변형이 발생하였으면, 화상에 나타나는 줄무늬에 편차가 발생하고, 줄무늬끼리의 사이의 간격에 기초하여, 유리판의 변형을 평가할 수 있다. 그리고, 사영 결과에 있어서, 암부(1b)는 점으로서 나타나므로, 화상에 있어서, 하나의 줄무늬의 폭이 너무 넓어지는 일 없이, 높은 정밀도로 유리판의 변형을 평가할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 라인 센서 카메라(2)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판(71)과 수직이고, 또한 유리판(71)의 반송 방향과 평행하지 않으므로, 도 9에 표시하는 거리 P의 분리 현상(표측 면의 반사광의 경로와 이측 면의 반사광의 경로가 판 두께에 의존하여 분리되는 현상)을 이용할 수 있다. 다시 말해, 이측 면에서의 반사에 의해 발생하는 줄무늬를 수층에 의해 완전히 지울 수 없는 경우에도, 유리판(71)의 표측 면에서 반사된 광선 경로와, 이측 면에서 반사된 광선 경로가 겹치는 상태(도 18 참조)가 되는 일 없이, 측정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템에서는, 라인 센서 카메라(2)의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판(71)과 수직이고, 또한 유리판(71)의 반송 방향과 수직이지 않다. 그로 인해, 바로 위에서 본 경우, 광원(1) 및 라인 센서 카메라(2)를 각각, 다른 라인 센서 카메라 및 다른 광원의 연장선에 겹치지 않고, 라인 센서 카메라의 시야에 대한 간섭이 없도록 하여, 광원(1) 및 라인 센서 카메라(2)의 조를 복수 배치할 수 있다. 따라서, 광원(1) 및 라인 센서 카메라(2)의 조를 복수 설치하고, 각 조의 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)가 직선 형상이 되도록 각 조를 배치했다고 하더라도, 각 조에서 간섭은 발생하지 않는다.

도 8은 상기와 같이 광원(1) 및 라인 센서 카메라(2)의 조를 복수 배치한 상황을 도시하는 설명도이다. 도 8은, 각 광원 및 각 라인 센서 카메라를 바로 위에서 본 상황을 도시하고 있다. 도 8에서는, 광원(1) 및 라인 센서 카메라(2)의 조합을 4조 도시하고 있다. 또한, 각 조의 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)는 직선 형상으로 나열되어 있다. 그 결과, 도 8에 도시하는 광폭 유리판(71)의 변형을 고정밀도로 검사할 수 있다. 그리고, 각 조의 라인 센서 카메라(2)의 시야(5)는 직선 형상으로 배열되고, 어긋나 있지 않으므로, 유리판(71)의 이측 면에 수층(도시 생략)을 설치하기 위한 기구를, 시야(5)에 해당하는 지점에 하나 설치하면 된다. 따라서, 본 발명에서는, 라인 센서 카메라의 광선 경로 중심이 존재하는 평면이 유리판과 수직이고, 또한, 그 평면을 유리판의 반송 방향과 평행으로 하지 않는 경우에도, 유리판의 이측에 수층을 설치하기 위한 기구 수의 증가를 억제할 수 있다.

또한, 수층에 의해 유리판(71)의 이측 면에 있어서의 반사(이면 반사)를 지울 수 있으므로, 유리판의 이측에 수층을 설치하기 위한 기구는, 이면 반사 소거 수단이라고 칭해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서 사용하는 카메라가, 라인 센서 카메라가 아니라, 에리어 센서 카메라(area sensor camera)이면, 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은 유리 반송 방향과 평행이 아니어도 된다.

에리어 센서 카메라를 복수의 라인 센서 카메라의 대체로서 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은, 유리 반송 방향과 평행일 필요가 있다.

본 출원을 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 변형이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명확하다.

본 출원은, 2013년 2월 19일에 출원한 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2013-030061호)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

본 발명은, 유리판 등의 투명 판상체의 표면 형상의 검사를 위한 화상 생성에 적절하게 적용된다.

1, 81: 광원
1a, 81a: 조사면
1b, 81b: 암부
2, 82: 라인 센서 카메라
5, 85: 시야
71: 유리판

Claims (5)

1. 반송되는 투명 판상체를 경사 방향에서 촬영하는 라인 센서 카메라이며, 시야가 상기 투명 판상체의 반송 방향과 직교하게 배치되는 라인 센서 카메라와,
   상기 투명 판상체에 변형이 발생하지 않았다는 조건 하에서, 상기 라인 센서 카메라로부터 당해 라인 센서 카메라의 시야를 향하는 광선 경로가 상기 투명 판상체에서 반사된 연장 방향 위에 배치되며, 스트라이프 패턴을 조사하는 광원을 구비하고,
   상기 광원의 스트라이프 패턴의 조사면의 방향은, 당해 조사면을 투명 판상체의 진행 방향을 따라 사영한 결과가 선분이 되도록 정해지고,
   상기 조사면에서 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은, 상기 투명 판상체의 반송 방향과 평행인 것을 특징으로 하는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   투명 판상체에 변형이 발생하지 않았다는 조건 하에서, 라인 센서 카메라의 광축과 일치하는 광선 경로와, 당해 광선 경로에 대응하는, 상기 투명 판상체 위의 반사점 이후, 광원까지의 광선 경로를 포함하는 평면을 상정한 경우에, 당해 평면이 투명 판상체의 반송 방향과 평행도 수직도 아니라는 조건을 만족하는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템.
3. 반송되는 투명 판상체를 촬영하는 라인 센서 카메라이며, 시야가 상기 투명 판상체의 반송 방향과 직교하게 배치되는 라인 센서 카메라와,
   직사각형의 조사면을 갖고, 당해 조사면으로부터 스트라이프 패턴을 조사하는 광원을 구비하고,
   상기 라인 센서 카메라로부터 연장되는 광선 경로의 기점과, 상기 라인 센서 카메라의 시야와, 상기 조사면의 길이 방향을 따른 상기 조사면의 중심축을 포함하는 평면이 상기 반송 방향에 직교하고 있는 상태를 상정하고, 그 상정한 상태로부터, 상기 시야를 중심축으로 하여 상기 라인 센서 카메라 및 상기 광원을 서로 역방향으로 회전시킨 상태가 되도록, 상기 라인 센서 카메라 및 상기 광원은 배치되고,
   상기 광원의 스트라이프 패턴의 조사면의 방향은, 당해 조사면을 투명 판상체의 진행 방향을 따라 사영된 결과가 선분이 되도록 정해지고,
   상기 조사면에서 스트라이프 패턴의 암부가 되는 선은, 상기 투명 판상체의 반송 방향과 평행인 것을 특징으로 하는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 라인 센서 카메라와 상기 광원의 조를 복수 구비하고, 상기 라인 센서 카메라와 상기 광원의 각 조는, 각 라인 센서 카메라의 시야가 직선 위에 나란히 배치되는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   투명 판상체의 이면 반사를 지우는 이면 반사 소거 수단을 갖는 투명 판상체 표면 검사용 촬상 시스템.

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