KR960012330B1 - 투광판재의 식별형 결점 검출 장치 - Google Patents

투광판재의 식별형 결점 검출 장치 Download PDF

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다쯔오 다께오까
나가요시 이찌노세
쥰이찌 아베
미쯔오 미야노
겐지 다나까
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마쓰무라 미노루
니뽄 이다가라스 가부시끼가이샤
기꾸찌 이사오
가부시끼가이샤 야스까와 덴끼
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Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]
투광판재의 식별형 결점 검출 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 결점이 존재하는 투명 유리판에 광빔을 투사했을 때의 반사광, 투과광 및 투과산란광의 상태를 도시하는 도면.
제2도는 본 발명의 식별형 결점 검출장치의 한 실시예의 기본 구성을 도시하는 블록도면.
제3도는 결점 검출기의 사시도면.
제4도는 결점 검출기의 측면도면.
제5도는 수광기의 사시도면.
제6도는 투과광 및 투과산란광용인 복수 수광기의 수광면의 평면도면.
제7도는 결점 데이터 생성회로의 블록도면.
제8도는 내지 제10도는 결점 데이터 생성회로의 동작을 설명하기 위한 파형도면.
제11도는 결점 데이터 취입 회로의 한 예를 도시하는 블록도면.
제12도는 OR 유니트의 회로도면.
제13도 및 제14도는 OR 유니트의 동작을 설명하기 위한 도면.
제15도는 식별형 결점 검출 장치의 최소 처리단위를 설명하기 위한 도면.
제16도는 결점 데이터 취입 회로의 다른 예를 도시하는 블록도면.
제17도, 제18a도 및 제18b도는 연속 판정부의 동작을 설명하기 위한 도면.
제19도는 결점 데이터 취입회로부터 출력되는 데이터의 포맷을 도시하는 도면.
제20도는 드립 검출 장치의 결점 검출기의 사시도면.
제21도는 드립의 결점 데이터 생성회로의 블록도면.
제22도는 수광기의 출력파형을 도시하는 도면.
제23a도 및 제23b도는 광 확산판을 설치한 수광기를 도시하는 도면.
제24도는 유리판의 판후가 바뀌었을 경우의 투과광 및 반사광의 광로의 어긋나기를 도시하는 도면.
제25도는 판압 보정 장치의 제1의 예를 도시하는 도면.
제26a도 및 제26b도는 제25도의 판후 보정장치의 CCD 카메라의 기능을 설명하기 위한 도면.
제27도는 제25도의 판압 보정 장치의 평행 밀러의 기능을 설명하기 위한 도면.
제28도는 제25도의 판압 보정 장치의 제어부의 동작을 설명하기 위한 플로챠트.
제29도는 판압 보정 장치의 제2의 예를 도시하는 도면.
제30도는 판압 보정 장치의 제3의 예를 도시하는 도면.
제31도는 판압 보정 장치의 제4의 예를 도시하는 도면.
제32도는 판압 보정 장치의 제5의 예를 도시하는 도면.
제33a도 및 제33b도는 판압 보정 장치의 제6의 예를 도시하는 도면.
제34a도 및 제34b도는 AGC 장치의 제1의 예를 도시하는 도면.
제35도는 제1의 예의 AGC 장치의 전기 회로부분을 도시하는 도면.
제36도는 제1의 예의 AGC 장치의 동작을 설명하기 위한 파형 도면.
제37a도 및 제37b도는 AGC 장치의 제2의 예를 도시하는 도면.
제38도는 AGC 장치의 제3의 예를 도시하는 도면이다
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 유리판, 플라스틱등 적어도 광을 투과하는 판재(이하, 투광판재라 한다)에 광 스포트를 주사해서 투광판재에 존재하는 결점을 검출하는 플라잉 스포트형인 결점 검출장치, 특히, 검출한 결점의 종류, 크기, 위치등을 식별, 검출할 수 있는 투광판재의 식별형 결점 검출 장치에 관하며 또, 이 식별형 결점 검출장치를 쓴 드립 검출장치에 관한 것이다.
[배경기술]
투광판재에 존재하는 결점을 검출하는 결점 검출 장치는 예컨대, 투명 유리판의 제조 라인에 있어서 제조되는 투명 유리판에 존재하는 결점을 검출하고 그 검출 결과를 투명 유리판 제조 공정으로 피이드백시켜서 결점의 발생을 그 발생 위치에서 방지하고, 제품의 수율향상을 도모하는데 필요한 것이다.
종래의 투명 유리판의 결점 검출장치는 예컨대, 일본국 특개소 51-29988호 공보로 알려져 있듯이, 조사광에 대해, 반사광만을 수광기로 검출함으로서 유리판에 존재하는 결점을 아는 것, 또는 일본국 특개소 51-1184호 공보로 알려져 있듯이 조사광에 대하여 투과광만을 수광기로 검출함으로서 유리판에 존재하는 결점을 검출하는 것이다.
상술한 특개소 51-29988호 공보에 개시되어 있는 결점 검출장치는 유리 표면상의 결점은 검출할 수 있으나 유리내부의 결점은 검출되지 않는다.
반대로, 특개소 51-1184호 공보에 개시되어 있는 결점 검출장치는 유리 내부의 결점을 검출할 수 있으나 유리 표면상의 결점은 검출이 불가능하든가, 또는 검출이 매우 곤란하다는 문제점이있다.
또, 상술과 같은 결점 검출장치는 기포가 유리판 내부에 남게됨으로서 형성되는 거품, 이물이 유리판 내부에 꼬리를 끈듯한 형태로 남는 것으로 형성되는 마디, 버스인 주석이 유리판의 표면에 부착함으로서 형성되는 드립등인 결점의 종류를 식별할 수 없고, 또한, 1개의 수광기로 예컨대, 거품, 이물을 동일 레벨로 검출함으로 이물이 과도하게 검출되어, 거품등은 검출 불충분해진다는 결점이 있었다.
그밖에 또한, 종래의 결점 검출 장치로는 결점의 크기를 정확하게 검출할 수 없으므로 제조 공정에서 절단후 투명 유리판의 품질을 고품도와 저품도로 나누어 체광하는 소위 2품도 채취 방식을 취하기가 불가능했었다.
[발명의 개시]
그러므로 본 발명의 목적은 투광판재의 결점 검출을 고정밀도이며 또한, 고속으로 행할 수 있는 식별형 결점 검출 장치에 호적합한 결점 데이터 취입회로, AGC 장치, 판압 보정장치, 수광기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 드립을 다른 결점과 구별하여, 즉 결점이 드립임을 식별하고 검출할 수 있는 결점 검출 장치를 제공하는데 있다.
예컨대, 유리판에 존재하는 결점으로선 전술한 바와같이 거품, 이물, 마디, 드립등이 있다. 이같은 결점이 유리판에 존재하는 경우, 결점에 광 스포트를 투사하면 결점의 종류에 의해서 투과, 투과산란, 반사, 반사산란의 상태가 다르다. 본 출원의 발명자들은 이 사실을 착안하여 유리판의 결점의 종류에 따라서 투과, 투과산란. 반사, 반사산란의 상태가 이떻게 변화하는가를 보기위해, 실험으로 대량의 데이터를 집적했다. 이들 데이터를 분석하고 알아낸 내용의 일부를 한 예로서 설명한다.
제1도에 도시하듯이 투명 유리판(1)에 존재하는 결점(2)에 법선에 대해 일정한 입사각(α)로 광빔(3)을 투사했을 때, 마디, 이물, 거품은 투과산란광을 발생시키며 특히, 마디의 경우는 투과광(4)의 광축에 가장 근접한 근접근축 투과산란광(5)을 발생하며 거품의 경수는 투과광(4)의 광축에서 떨어진 원축 투과산란광(7)을 발생한다.
또, 거품, 이물, 마디, 드립 더불어 투과광(4)의 광량이 감소되며, 드립의 경우는 반사광(8)의 광량이 증가한다.
따라서, 투과광, 근접근축 투과산란광, 근축 투과산란광, 원축 투과산란광, 반사광을 각각 개별로 검출하는 수광기를 설치하며 투과광 및 반사광의 광량 변화, 및 근접근축 투과산란광, 근축 투과산란광, 원축 투과산란광의 유무를 검출하면, 결점의 종류를 식별하는 것이 가능해진다.
이상의 관계를 제1표에 나타낸다. 또한 표중의 ○표는 결점의 종류를 어느 광으로 식별할 수 있는지를 도시하고 있다.
제1표
Figure kpo00001
또, 본 출원의 발명자들은 각 수광기로 검출되는 광의 광량의 크기는 결점의 크기(치수)에 비례한다는 것을 알아내었다. 따라서, 각 수광기로 검출되는 광의 광량의 크기를 검출함으로서 결점의 크기를 판정하는 것이 가능해진다.
이상은, 본 출원의 발명자가 알아낸 내용의 일부인데, 이밖에도 결점의 종류와 반사산란광의 상태와의 과계에 대해서도 일정한 관계가 있다는 것이 알려졌다.
본 발명의 식별형 결점 검출장치는 이상의 냉각에 가준하여 플라잉 스포트형인 결점 검출장치에 있어서 투과광, 근접근축 투과산란광, 근축 투과산란광, 원축 투과산란광, 반사광, 반사산란광중 적어도 2종류 이상의 광을 각각 검출하는 복수개의 수광기를 설치하고, 각 수광기로 부터의 빛을 전기 신호로 변환하고, 얻어진 전기 신호를 처리해서 결점의 종류 및 크기를 나타내는 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하며, 이들 결점 데이터를 다시 처리해서 투광판재의 결점에 대응하는 비트 패턴으로 되는 결점 패턴을 작성하고, 이같이 해서 얻어진 결점 패턴을 미리 작성된 결점 식별 패턴 테이블과 대조해서 결점의 종류, 크기등을 판정하는 것을 기본으로 하고 있다.
또, 본 발명의 식별형 결점 검출 장치는 유리판의 결점의 위치도 검출할 수 있게 한 것이며, 최종적으로는, 적어도 결점의 종류, 결점의 크기, 결점의 위치를 식별, 검출한다.
또한, 본 발명은 유리판뿐 아니라 플라스틱 판등 적어도 광을 투과하는 판재의 결점 검출에도 적용할 수 있음은 명백하다.
따라서, 본 발명의 투광판재의 식별형 결점 검출 장치는 주행하는 투광판재를 광 스포트로 전면 주사하는 광 스포트 주사기와 광 스포트로 주사된 투광판재로 부터의 투과광, 투과산란광, 반사광, 반사산란광중 2종 이상의 광을 각각 수광하는 복수의 수광기와 이들 전기 복수의 수광기로 수광한 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 광전 변환기와, 광전 변환기로 부터의 전기 신호를 처리해서 투광판재에 존재하는 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하는 결점 데이터 생성회로와 이 결점 데이터 생성회로로 부터의 결점 데이터를 들이고, 들여진 결점 데이터를 조합 처리하며, 결점의 종류 및 크기를 나타내는 결점 패턴 취입 회로로부터의 결점 패턴을 미리 가지고 있는 결점 식별 패턴 테이블과 대조해서 적어도 결점의 종류 및 크기를 식별하며, 또한
위치 데이터로 부터의 결점의 위치를 식별하는 정보 처리 장치를 갖추고 있다.
이같은 식별형 결점 검출 장치에 쓰이는 수광기로는 다수개의 광 섬유를 쓰며, 이들 광섬유의 단부를 열상으로 배열해서 수광면을 구성하는 것이 호적합하다. 이같은 수광기는 광섬유의 감도. 광섬유의 수광측 단부의 고정각도, 광섬유의 수광단면의 절단면 연마의 불균정 등으로 수광파형에 얼룩이 발생할 우려가 있다. 이것을 방지하기 위해선 수광면의 전면에 광 확산판을 설치한다. 광 확산판을 설치한 수광기를 쓰는 식별형 결점 검출 장치에선, 감도의 불균일이 없고, 따라서 높은 정밀도로 결점 검출이 가능해진다.
결점 데이터 취입 회로는 투광판재의 주행 방향에 직교하는 방향의 위치에 관련하는 제1의 펄스열을 계수하고, 결점 데이터가 취입되었을때의 계수치를 출력하는 제1의 카운터와 투광판재의 주행방향의 위치에 관련하는 제2의 펄스열을 계수하고, 결점 데이터와 취입되었을 때의 계수치를 출력하는 제2의 카운터와 복수 주사분의 결점 데이터를 저장 OR 처리하고, 제2의 펄스열의 펄스 발생시점에서 처리된 결점 데이터를 출력하는 OR 유니트와 제1의 카운터, 제2의 카운터, OR 유니트의 출력을 일시 격납하는 버퍼 메모리를 갖추고 있다.
이 결점 데이터 취입 회로에선 1개의 결점에 대해서 OR 유니트로부터 복수의 결점 데이터가 출력되는 수가 있으며, 정보 처리 장치에선 1개의 결정임에도 불구하고 복수의 결점 데이터를 처리해야 되며, 정보처리 장치의 소프트 처리에 부담이 걸린다. 또, 수광기로 검출되는 광의 광량 변화에 기준하여 결점 데이터 생성회로에서 출력되는 결점 데이터는 1개의 결점이 광스포트로 주사되었을 때, 반드시 동일한 시점으로 출력되지 않는다. 이같은 경우, 이들 발생시점이 차이진 결점 데이터를 1개의 결점으로부터의 결점 데이터라고 인식해야 된다.
이같은 문제에 대해선 OR 유니트로 부터의 결점 데이터를 압축, 압축된 결점 데이터의 투광판재의 주행방향 및 주행방향에 직교하는 방향에 있어서의 연속성을 각각 판정해서 결정 데이터 블록에 합성하는 연속 판정 회로를 설치함으로서 대처된다.
본 발명의 식별형 결점 장치에선 광 빔의 간섭을 피하기 위해서 광 빔을 투광판재에 대해서 경사로 입사하도록 하고 있다. 따라서, 투광판재의 판후가 변화되었을 경우, 투과광 및 반사광의 광축이 어긋나는 결과, 각 수광기에 있어서 투과광 및 반사광 뿐 아니라 산란광의 수광감도가 나빠지며, 식별형 결점 검출장치의 검출감도가 저하되는 것을 회피하기 위해서 판후 보정 장치를 갖춘다.
또, 본 발명의 식별형 검출 장치에 있어선 투광 판재의 두께, 색등에 기준해서 광투과율이 악화되며 또는 광 빔 발생원의 출력이 변화되며, 또는 광전 변환기의 감도열화가 생겼을 경우에 결점의 검출 정밀도를 유지하기 위해선 검출감도를 일정하게 유지할 필요가 있다. 이 때문에 광전 변환기의 감도 즉 이득을 자동 제어하면 되며, 이 때문의 AGC 장치를 갖추고 있다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
제1도에 투명 유리판의 식별형 결점 검출 장치의 전체 구성의 개략을 블록도면으로 도시한다.
이 식별형 결점 검출 장치는 레이저 빔을 회전 다면경으로 반사시켜서 주행중인 투명 유리판에 레이저 포스트를 주사시켰을 때의 투과광. 투과산란광, 반사광을 수광하는 복수의 수광기(12)와, 각 수광기로 반은 광을 전기 신호로 변환하는 광전 변환기(13)과, 광전 변환기로 부터의 전기 신호를 처리해서 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하는 결점 데이터 생성회로(14)와 이 결점 데이터 생성회로에서 생성된 결점 데이터 및 신호 처리 클록, 라인 동기신호를 취입하며, 결점 데이터로부터 유리판에 존재하는 결점의 종류 및 크기를 나타내는 비트배열로 되는 결점 패턴을 형성하고 이것에 위치 정보를 부가하는 결점 데이터 취입 회로(15)와 결점 데이터 취입회로(15)로 부터의 결점 패턴 및 위치 정보를 받아 결점 패턴과 미리 가지고 있는 결점 식별 패턴 테이블(16)을 대조해서 결점의 종류, 크기 등을 식별하고 식별결과 및 위치 정보를 상위의 정보 처리 장치로 보내는 정보 처리 장치(17)로 구성되어 있다.
또한, 이하의 설명상, 주사기(11)와 수광기(12)와 광전 변환기(13)로 결점 검출기(20)를 구성하는 것으로 한다.
제3도는 결점 검출기(20)의 사시도면이며, 도면을 알기쉽게 하기 위해 수광기를 과장해서 표시하고 있다.
제4도는 이 결점 검출기를 투명 유리판의 주행 방향에 대해서 직각 방향에서 본 개략 구성도면이며, 제3도와 제4도에 있어서 동일 요소에는 동일 번호를 붙이고 나타내어 있다.
주사기(11)는 레이저 광을 출사하는 레이저 광원(21)과 레이저 광원(21)으로 부터의 레이저 광(26)이 입사되며, 투명 유리판(1)이 주행하는 방향(이하, Y축 방향으로 한다)에 평행인 축(22)을 중심으로 고속회전하는 회전다면경(23)과 투명 유리판(1)이 주행하는 Y측 방향과 직각인 방향, 즉 유리판의 폭 방향(이하, X축 방향으로 한다)에 평행인 축(24)을 중심으로 회전하며 각도를 바꿀수 있는 판후 보정용인 평행 미러(25)를 갖추고 있다. 또한, 제4도에 도시되어 있는 레이저 광원(21)의 위치는 실제의 위치와 다르게 도시되어 있는데, 이것은 도면이 불명료해지는 것을 피했기 때문이다.
이상과 같은 구성의 주사기는 주행하는 투명 유리판(1)의 위쪽에 설치되어 있다.
레이저 광원(21)에서 출사된 레이저광(26)은 고속회전하는 회전 다면경(23)에 입사되며, 회전 다면경(23)으로 레이저광(26)은 X축 방향으로 흔들리고, 평행 미러(25)로 반사된 다음, 주행하는 투명 유리판(1)에 투사되며, 유리판을 X축 방향으로 주사한다. 회전 다면경(23)의 회전으로 그반사면이 바뀔 때 마다 레이저광(26)은 투명 유리판(1)을 반복 주사한다. 투명 유리판(1)은 Y축 방향으로 주행하고 있으므로 유리판의 전면이 레이저광으로 주사되어진다.
또한, 제4도에 도시되어 있듯이, 레이저광(26)은 투명 유리판(1)에 대해서 유리판 면에 수직인 법선에 대해서 임사각(α)로 투사한다. 이것은 투명 유리판(1)의 이면에서 반사되고 이어서 표면에서 반사되어 이면에서 나가는 광이 투과광(27)과 간섭하는 것을 방지하기 위해서이다. 또한 α의 값은 13°이상으로 하는 것이 바람직하다.
다음으로 수광기의 배치 및 그 구성에 대해서 설명한다. 주사기가 설치되어 있는 측과는 반대측, 즉 투명 유리판(1)의 아래쪽에 투과광(27)을 검출하는 1개의 수광기(D1)과, 근접근축 투과산란광을 검출하는 2개의 수광기(D2A), (D2B)와 근축 투과산란광을 검출하는 2개의 수광기(D3A), (D3B)와 원축 투과산란광을 검출하는 2개의 수광기(D4A), (D4B)를 배치한다. 한편, 투명 유리판(1)의 위쪽에는 반사광(28)을 검출하는 1개의 수광기(D5)를 배치한다.
이들 복수개의 수광기는 기본적으로 동일 구조를 하고 있으며, X축 방향으로 가늘고 긴 선형의 수광면을 가지고 있다. 이하, 대표적으로 수광기(D1)의 구조를 설명한다.
제제5도는 수광기(D1)의 사시도면이다. 이 수광기(D1)는 다수개의 광섬유(31)를 배열하고 있는 것이며, 광섬유(31)의 일단을 도시와 같이 2열로 배열해서 수지등에 매입 고정하고, 수광기 본체(32)를 구성한다. 배열된 다수개의 광섬유의 (31)의 단면(33)이 접합해서 가늘고 긴 선형의 수광면 (34)을 형성한다. 광섬유의 타단은 묶여져서 후술하는 광전자관에 접속된다.
또한, 이상의 예에선 광섬유를 2열로 배열하고 있으나 배열방법은 이것에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같은 구조의 투과광 및 투과산란광을 검출하는 수광기(D1), (D2A), (D2B), (D3A), (D3B), (D4A), (D4B)를 배치할 때, 제4도에 있어서 투과광(27)의 광축을 기준으로해서 각각의 유효 수광각내에 수광면이 위치토록 각 수광기를 배치했다. 각 수광기와 유효 수광각과의 관계의 한 예를 제2표에 나타낸다.
제2표
Figure kpo00002
이상과 같은 유효 수광각내에 수광면이 위치하도록 배치된 수광기(D1), (D2A), (D2B), (D3A), (D3B), (D4A), (D4B)를 수광면측에서 본 상태를 제6도에 도시한다. 각 수광기의 수광면의 길이 방향은 X축 방향으로 평행이다. 이같이 근접근축 투과산란광, 근축 투과산란광, 원축 투과산란광을 각각 검출하는 수광기를 2개씩 사용하는 것은 발생하는 이들 투과산란광을 놓치는 것을 방지하기 위해서이다.
또, 제3도 및 제4도에 도시하고 있듯이 근접해서 배치된 투과광용인 수광기(D1)의 수광면과 근접 투과산란광용인 수광기(D2A), (D2B)의 수광면의 광축 방향 위치를 다르게 하고 있는 것을 투과량이 수광기(D1)의 수광면에서 난반사되어서 수광기(D2A), (D2B)로 입사하는 것을 방지하기 위해서이다.
또한, 반사광(28)을 검출하는 수광기(D5)는 전술과 같이 광섬유로 구성해도 되지만, 산란 복스를 사용하며, 산란 복스로 집광된 광을 광섬유로 후술하는 광전자 증배관으로 보내는 것이어도 된다. 이 경우, 산란 복스의 수광면에는 슬릿을 가지는 마스크를 두어 불필요한 광을 차폐토록 하는 것이 호적합하다.
결점 검출기(20)(제2도)는 제3도에 도시하듯이 다시 광전 변환기로서 5개의 광전자 증배관(PM1), (PM2), (PM3), (PM4), (PM5)을 갖추고 있으며 광전자 증배관(PM1)에는 수광기(D1)의 광섬유의 타단이 다발로 묶여 접속되며, 광전자 증배관(PM3)에는 수광기(D3A), (D3B)의 광섬유의 타단이 다발로 묶여 접속되며, 광전자 증배관(PM4)에는 수광기(D4A), (D4B)의 광섬유의 타단이 다발로 묶여 접속되며. 광전자 증배관(PM5)에는 수광기(D5)의 광섬유의 타단이 접속되어 있다. 각 광전자 증배관에선 각 수광기로 수광한 빛을 광을 전기 신호로 변환한다.
또, 도시하지 않으나 주사기의 회전 다면경(23)과 평행 미러(25)와의 사이에는 스타트 펄스 형성용인 광섬유가 설치되어 있으며, 이 광섬유로 수광한 광을 전기 신호로 변환하는 광전 변환기 및 펄스 정형기를 갖추며, 스타트 펄스 ST를 형성토록 하고 있다. 이 스타트 펄스 ST는 후술하는 결점 데이터 취입 회로에 었어서 주사 개시의 신호로서 쓰인다.
또한, 투명 유리판(1)의 판후가 바뀌면 투과광, 투과산란광 및 반사광의 광로가 변화되어서 각 수광기의 수광면에 광이 입사되지 않게될 우려가 있다. 이같은 경우엔 평행 미러(25)를 회전시키며 유리판(1)으로의 입사광의 광로를 바꾸므로서 예컨대 투과광 및 투과산란광의 광로를 불변으로 할 수 있다. 또한, 투과광 및 투과산란광의 광로가 불변이 되도록 평행 미러로 조정한 경우에는 반사광의 광로는 변화되므로 수광기(D5)자체를 이동시키든가 수광기(D5)가 산란 복스의 마스크를 가지는 경우에는 이 마스크를 이동시키도륵 하면 된다.
이같은 판압 보정의 방법 및 장치에 대해서는 후에 상세히 설명한다.
그런데, 이상과 같은 구성의 결점 검출기의 동작을 투명 유리판(1)에 결점이 존재하며, 레이저 광이 결점을 주사하는 경우에 대해서 설명한다. 투명 유리판에 결점이 존재하는 경우, 이 결점에 레이저광이 와닿으면 결점의 종류(이물, 마디, 드립)로 투과광과 반사광의 광량에 변화가 생기며 동시에 투과산란광이 발생한다.
예컨대, 결점의 종류가 마디일 경우, 입사한 레이저가 마디에 맞닿으면 투과량의 광량이 변화함과 동시에 근접근축 투과산란광이 발생한다. 투과광의 광량의 변화는 수광기(D1)로 검출되며, 광전자 배증관(PM1)로 보내지며, 전기신호로 변환된다. 한편, 근접근축 투과산란광은 수광기(D2A), (D2B)의 수광면에 입사한다. 수광된 근접근축 투과산란광은 광전자 증배관(PM2)으로 보내지며 전기신호로 변환된다.
마찬가지로 예컨대 결점의 종류가 이물일 경우, 입사한 레이저광이 이물에 맞닿으면 투과량의 광량이 변화함과 동시에 근축 투과산란광이 발생한다. 이 원축 투과산란광을 수광기(D4A), (D4B)로 수광되며, 수광된 빛은 광전자 증배관(PM4)로 보내어지며, 전기 신호로 변환된다.
마찬가지로 예컨대 결점의 종류가 드립일 경우, 입사한 레이저광이 드립에 맞닿으면 투과량의 광량이 변화함과 동시에 반사광의 광량이 변화한다. 이 반사광의 변화는 수광기(D5)로 검출되며, 광전자 증배관(PM5)로 보내어지며, 전기 신호로 변환된다.
이상과 같이 결점 검출기(20)부터는 투명 유리판에 존재하는 결점으로 발생하는 투과광과 반사광의 광량의 변화, 및 근접근축 투과산란광, 근축 투과산란광, 원축 투과산란광이 전기 신호로서 결점 데이터 생성회로(14)(제2도)로 보내어진다.
다음에, 결점 검출기의 각 광전자 증배관(PM1), (PM2), (PM3), (PM4), (PM5)로부터 보내져 오는 전기 신호로 변환된다.
마찬가지로, 예컨대 결점의 종류가 이물일 경우, 입사한 레이저광이 이물에 맞닿으면 투과광의 광량이 변화함과 동시에 근축 투과산란광이 발생한다. 이 원축 투과산란광을 수광기(D4A), (D4B)로 수광되며, 수광된 광은 전자 증배관(PM4)로 보내지며, 전기 신호로 변환된다.
마찬가지로, 예컨대 결점의 종류가 드립일 경우, 입사한 레이저광이 이 드립에 맞닿으면 투과광의 광량이 변화함과 동시에 반사광의 광량이 변화한다. 이 반사광의 변화는 수광기(D5)로 검출되며, 광전자 증배관(PM5)으로 보내지며 전기 신호로 변환된다.
이상과 같이 결점 검출기(20)부터는 투명 유리판에 존재하는 결점으로 발생하는 투과광과 반사광의 광량의 변화, 및 근접근축 투과산란광, 근축 투과산란광, 원축 투과산란광이 전기 신호로서 결점 데이터 생성회로(14)(제2도)로 보내어진다.
다음에, 결점 검출기의 각 광전자 증배관(PM1), (PM2), (PM3), (PM4), (PM5)로부터 보내지는 전기 신호를 처리해서 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하는 결점 데이터 생성회로(14)의 구성에 대해서 설명한다.
제7도는 결점 데이터 생성회로의 한 예를 도시한다. 이 결점 데이터 생성회로는 각 광전자 증배관(PM1), (PM2), (PM3), (PM4), (PM5)부터의 전기 신호를 각각 처리해서 결점 데이터를 생성하는 결점 데이터 생성부(CT1), (CT2), (CT3), (CT4), (CT5)로 구성되어 있다.
결점 데이터 생성부(CT1)은 광전자 증배관(PM1)부터의 전기 신호를 증폭하는 증폭기(411)과 증폭기(411)부터의 신호의 후연을 미분하는 마이너스 미분기(412)와 마이너스 미분기(412)부터의 신호의 레벨을 2개의 검출 레벨과 비교하는 비교기(413)과 비교기(413)에서 출력되는 2개의 신호를 각각 펄스 정형하는 펄스 정형기(414), (415)와 비교기(416)부터의 신호의 폭을 2개의 폭판정 레벨과 비교하는 폭검출기(417)와 폭 검출기(417)로부터 출력되는 2개의 신호를 각각 펄스 정형하는 펄스 정형기(418), (419)로 구성된다.
결점 데이터 생성부(CT3), (CT4) 및 (CT5) 결점 데이터 생성부(CT2)와 마찬가지의 구성이므로 요소에 번호만 부여하고 설명은 생략한다.
우선, 결점 데이터 생성부(CT1)의 동작에 대해서 설명한다. 결점 데이터 생성부(CT1)는 수광기(D1)로 검출된 투과광이 광전자 증배관(PM1)로 변환된 전기 신호로부터 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성한다.
증폭기(111)은 광전자 증배관(PM1)으로부터 보내지는 전기 신호를 증폭한다. 여기에서, 결점 검출기 레이저광이 결점을 포함하지 않는 투명 유리판을 X축 방향으로 1주사했을 때의 증폭기(111)의 출력 전압 파형을 제6도의 (a)에 도시한다. 이 파형은 시각(t1)에서 시각(t2)까지의 1주사간에 수광기(D1)에 투과광이 수광되며, 그 출력 레벨이 E볼트임을 나타내고 있다. 이같이 수광기(D1)은 1주사 기간동안, 투과광을 상시 수광하고 있다.
투명 유리판에 결점이 존재하는 경우엔 결점에 레이저광이 투사되면 투과광의 광량이 감소되며, 제8도의 (b)에 도시하듯이 출력 파형중에 후면펄스(51)가 발생한다. 설명의 편의상, 이 후면펄스의 폭(시각 t3에서 t4까지의)도 결점이 커짐에 따라서 커진다.
마이너스 미분기(412)에선 증폭기(411)부터의 출력을 마이너스 미분하고 있으며, 제8도의 (c)에 도시하듯이 후연 펄스(51)의 후연 시각(t3)에서 입상하는 미분 펄스(52)를 출력한다. 이 미분 펄스의 크기는 입하 펄스(51)의 입하 레벨에 비례하고 있다.
마이너스 미분기(412)부터의 미분 펄스(52)는 비교기(413)에 입력된다. 비교기(413)은 제8도의 (c)의 파형중에 도시하듯이 2개의 검출 레벨(d11), (d12), (d11d12)를 가지고 있으며, 이들 검출 레벨과 입력되는 미분 펄스(52)의 입상 레벨과의 비교를 한다.
비교기(413)은 입력된 미분 펄스의 입상 레벨이 검출 레벨(d11)보다 높은 경우에는 제1의 출력 단자(440)에서 펄스를 출력하며, 검출 레벨(d12)보다 높을 경우에는 제2의 출력 단자(441)에서 펄스를 출력한다. 이들 펄스는 펄스 정형기(414), (415)로 각각 정형되며, 결점 데이터(D11), (D12)로서 출력된다. 제8도의 (c)에 도시하는 미분 펄스(52)의 경우, 입상 레벨은 검출 레벨(d11)보다 크며 (d12)보다 작으므로 제8도의 (d)에 도시하는 것같은 결점 데이터(D11)가 출력된다. 이상과 같은 결점 데이터(D11), (D12)의 차이는 결점의 크기를 나타내어 있다.
한편, 증폭기(411)부터의 전기 신호는 비교기(416), 이어서 폭검출기(417)에 입력되며 폭판정 처리가 이뤄진다. 이 폭판정 절단후의 유리판을 고품질의 그레이드와 저품질의 그레이드로 나눠서 채판하는 소위 α 그레이드 채판시의 판정 기준에 쓰이는 결점의 크기를 나타내는 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하기 위해서 행해진다.
제9도의 파형도를 참조하면서 폭판정 처리에 대해서 설명한다. 제9도의 (a)의 파형은 제8도의 (b)의 파형의 입하 펄스(51)의 부분을 시간축을 확대해서 도시한 것이다. 비교기(416)은 1개의 검출 레벨(d)를 초과했을 때, 제9도의 (b)에 도시하듯이 검출 레벨(d)를 입하 펄스(51)를 스라이스했을 때의 폭(W)(시각 t3에서 t4까지)에 동등한 폭을 가지는 펄스(53)를 출력한다.
폭검출기(417)은 2개의 폭판정 레벨(W11), (W12), (W11W12)를 가지고 있으며, 이들 판정 레벨과 입력되는 펄스(53)의 폭(W)과의 비교를 행한다. 폭검출기(417)는 폭(W)이 판정 레벨(W11)보다 클 경우에는 제1의 출력 단자(442)에서 펄스를 출력하며, 판정 레벨(W12)보다 클 경우에는 제2의 출력단자(443)에서 펄스를 출력한다. 이들 펄스는 펄스 정형기(418), (419)로 각각 정형되며, 결점 데이터(W11), (W12)로서 출력된다. 제9도의 (b)에 도시하는 펄스(53)의 경우, 폭(W)는 판정 레벨(W11)보다 크며 (W12)보다 작으므로 제9도의 (c)에 도시하는 것 같은 결점 데이터(W11)이 출력된다.
이상과 같은 결점 데이터(W11), (W12)의 구별은 결점의 크기를 나타내고 있다. 이들 결점 데이터(W11), (W12)는 α 그레이드 채취에 있어서 특히, 저그레이드인 유리판을 채취하는 경우의 판단 데이터로서 쓰인다.
다음에, 제10도의 파형도를 참조해서 결점 데이터 생성부(CT2)의 동작을 설명한다. 결점 데이
터 생성부(CT2)는 수광기(D2A), (D2B)로 검출된 근접근축 투과산란광이 광전자 증배관(PM2)로 변환된 전기 신호 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성한다. 광전자 증배관(PM2)부터는 결점(마디)가 레이저광에 의해서 주사되었을 때만 전기 신호가 보내진다.
제10도의 (a)는 결점이 주사되었을 경우의 증폭기(420)부터의 전기 신호의 파형을 도시한다. 시각(T5)에서 시각(T6)간에 입상하는 펄스(61)가 발생되어 있다. 플러스 미분기(421)에선 증폭기(420)부터의 출력을 플러스 미분하고 있으며 제10도의 (b)에 도시하듯이 입상 펄스(61)의 입상 시각(t5)에서 입상 미분 펄스(62)를 출력한다. 이 미분 펄스의 크기는 입상 펄스(61)의 입상 레벨에 비례하고 있다.
플러스 미분기(421)부터의 미분 펄스(62)는 비교기(422)에 입력된다. 비교기(422)는 입력된 미분 펄스(62)의 입상 레벨이 검출 레벨(d21)보다 높을 경우에는 제1의 출력 단자(444)에서 펄스를 출력하며, 검출 레벨(d22)보다 높을 경우엔 제2의 출력 단자(455)에서 펄스를 출력한다. 이들 펄스는 펄스 정형기(423), (424)로 각각 정형되며 결점 데이터(D21), (D22)로서 출력된다. 제10도의 (b)에 도시하는 미분 펄스(62)의 경우, 입상 레벨은 검출 레벨(d21)보다 크며 (d22)보다 작으므로 제10도의 (c)에 도시하는 것같은 결점 데이터(D21)이 출력된다. 이상과 같은 결점 데이터(D21), (D22)의 구별은 결점(마디)의 크기를 나타내고 있다.
이하, 마찬가지의 동작으로 결점 데이터(CT3), (CT4), (CT5)부터는 각각 이물, 거품, 드립에 관련된 결점 데이터(D31), (D32), (D41), (D42), (D51), (D52)가 출력된다.
이상, 설명한대로 결점 데이터 생성회로(14)로부터는 결점의 종류 및 크기를 나타내는 정보를 포함하는 결점 데이터(D11), (D12)…(D52)가 출력되며, 결점 데이터 취입회로(15)(제2도)로 보내어진다. 또한, 이하의 설명에 있어서 펄스로서의 결점 데이터는 비트 1에 대응하는 것으로 한다.
다음에 결점 데이터 취입회로(15)의 구성을 설명한다.
제11도는 그 한 구성예를 도시한다. 이 결점 데이터 취입회로 X축 카운터(71)와 OR 유니트(72)와 분주회로(73)와 Y축 카운터(74)와 FIFO(First-In First Out) 메모리(75)로 구성되어 있다.
X축 카운터(71)는 X좌표 분할을 위한 클록(CLK)를 카운트하는 카운터이며, 주사개시 신호인 스타트 펄스(ST)로 리세트된다. 이 스타트 펄스(ST)는 전술과 같이 결점 검출기(20)의 회전 다면경(23)을 반사한 레이저광을 특정의 위치에서 광섬유로 끄집어내어 광전 변환후, 파형 정형해서 얻어진다. X축 카운터(71)는 결점 데이터가 들여졌을 때의 카운터 값을 X좌표 위치 데이터로서 출력한다.
OR 유니트(72)는 결점 데이터 생성회로로부터 복수 주사분의 결점 데이터를 저장하고 소정의타이밍으로 출력하는 유니트이며, 이같은 OR 유니트에 대해선 일본국 특공소 56-39419호 공보 「결점 검출 장치」에 개시되어 있다.
분주 회로(73)는 펄스 발생기(도시하지 않음)부터 공급되는 유리판의 라인 방향으로의 이동거리에 대응한 라인 동기 신호(PG)를 분주해서 OR 유니트(72)에 입력한다. OR 유니트(72)는 분주된 라인 동기 신호(PG)의 타이밍이며 저장한 결점 데이터를 출력한다.
Y축 카운터(74)는 분주회로(73)부터의 분주된 라인 동기 신호(PG)를 카운터하며, 결점 데이터 입력시에 카운트 값을 Y좌표 위치 데이터로서 출력한다. 이같은 Y축 카운터를 쓰지 않고, 소프트적인 처리로 즉 결점 데이터 취입회로에서 전송되어 오는 데이터를 정보 처리 장치(17)의 메모리에 격납할 때, 데이터의 구분마다 0을 넣어두고, 이 0의 개수를 카운트함으로서 Y좌표의 위치를 인식할 수 있는데, 그러나 이 방법으로는 정보 처리 장치(17)의 메모리의 용량이 유한함으로 격납이 일순회하고 나면 Y좌표 위치를 오인식하는 경우가 있으므로 적절하다고는 말하기 어렵다.
FIFO 메모리(75)는 X축 카운터(71)부터의 X좌표 위치 데이터, OR 유니트(72)부터의 결점 데이터, Y축 카운트(74)부터의 Y좌표 위치 데이터를 일시 격납한다. 그리고, FIFO 메모리(75)에서 결점 데이터 및 결점 위치 데이터가 다이렉트 메모리 억세스(DMA)로 정보 처리 장치(17)의 메모리에 전송된다. 이 FIFO 메모리(75)를 설치하는 이유는 OR 유니트(72)에 모아들여진 결점 데이터를 결점이 있을 때마다 다이렉트 메모리 억세스로 정보 처리 장치(17)의 메모리에 직접으로 전송하면 DMA중은 결점 데이터를 들일 수 없으므로 결점 데이터가 빠지는 경우가 있으며, 이 경우, 결점 검출을 할 수 없기 때문이다. 따라서, FIFO 메모리(75)를 두어 X좌표 위치 데이터, 결점 데이터, Y좌표 위치 데이터를 일시 격납하고, 이들 데이터를 FIFO 메모리(75)와 정보 처리 장치(17)의 메모리와 사이의 DMA로 정보 처리 장치(17)의 메모리에 정보 처리 장치(17)의 데이터 처리속도에 맞춰서 전송하면 모든 결점 데이터를 확실하게 들일 수 있다.
제12도에 OR 유니트(72)의 한 예를 도시한다. 이 OR 유니트(72)는 복수 종류의 결점 데이터(D11), (D12)…(D52)에 각각 대응한 논리합 회로(OR11), (OR12)…(OR52)에 각각 대응한 논리합 회로(OR11), (OR12)…(OR52)와, 랜덤 억세스 메모리(RAM11), (RAM12)…(RAM52)와 게이트 회로(G11), (G12)…(G52)로 구성되어 있다.
제13도 및 제14도는 OR 유니트(72)의 동작의 이해를 돕기 위한 도면이며, 제13도는 레이저 스포트에 의한 주사와 클록(CLK) 및 분주후의 라인 동기 신호(PG)와의 관계를 도시하는 모식도면, 제14도는 (OR)유니트의 (RAM11)로의 결점 데이터(D11)의 모아들인 상태를 도시하는 도면이다. 이들 도면을 참조해서 OR 유니트(72)에 한 예로서 결점 데이터(D11)가 모아들여지는 동작에 대해서 설명을 한다. 분주후의 라인 동기 신호(PG)의 사이에 레이저 스포트로 X축 방향으로 유리판이 n회 주사되는 것으로 한다. 제13도에는 레이저 스포트에 주사 라인을 (81)로 도시하고 있다. 또, (OR)유니트(72)의 각 RAM의 어드레스는 1000번지까지 있는 것으로 한다. 각 RAM의 어드레스는 클록(CLK)이 몇개째의 클록인가에 대응하고 있다.
그런데, 제13도에 도시하듯이 투명 유리판(1)에 결점(80)이 있는 경우, 1회째의 주사로 결점 데이터 생성회로에서 입력되는 결점 데이터(D11)가 (RAM11)에 써넣어지며, 어드레스(502), (503)번지에 비트 1이 선다. 2회째의 주사로 입력된 결점 데이터(D11)은 (RAM11)에서 판독된 결점 데이터와 논리합 회로(OR11)에 있어서 (OR)가 취해진 다음, (RAM11)에 재차 써넣어지며, …n회째의 주사로 입력된 결점 데이터(D11)은 (RAM11)에서 판독된 결점 데이터와 논리합 회로 (OR11)에서의 (OR)가 취해진 다음, (RAM11)에 재차 써넣어지며, 최종적으로 어드레스(501)번지에서 (504)번지에 비트 1이 격납된다. 이같이 해서 (RAM11)에 모아들여진 결점 데이터(D11)은 분주회로(73)에서 분주된 라인 동기 신호(PG)의 타이밍으로 게이트 회로(G11)를 거쳐서 FIFO 메모리(75)에 출력된다.
이상과 같은 OR 유니트(72)에서의 처리로 Y축 방향으로 가까운 거리에 있는 결점은 동일의 결점이라고 간주된 결과 정보 처리 장치로 처리해야 할 정보량을 줄일 수 있다. 그 결과, 유리판의 주행 속도를 올려 검사 속도를 높이는 것이 도모된다. 또는 유리판의 주행 속도가 같으면 레어저 스포트 지름을 작게해서 검출 속도를 수배로 향상할 수 있다.
이제, 제11도로 되돌아가, 결점 데이터를 들이는 회로의 동작을 다시 상세하게 설명한다. X축 카운터(71)에는 스타트 펄스(ST) 및 클록(CLK)이 입력되며, OR 유니트(72)에는 결점 데이터 생성회로(14)에서의 결점 데이터(D11), (D12)…(D52)가 입력되며, 분주회로(73)에는 라인 동기 신호(PG)가 입력된다. X축 카운터(71)는 클록(CLK)을 카운트하며, 결점 데이터가 들여졌을 때의 카운트 값을, 축좌표 위치 데이터로서 FIFO 메모리(75)에 출력한다. X축 카운트(71)는 스타트 펄스신호(ST)로 리세트된다.
OR 유니트(72)는 제13도 및 제14도에 있어서 설명한 바와같이 각 결점 데이터(D11), (D12)…(D52) 마다에 복수 주사분의 결점 데이터를 모아들이며, 분주회로(72)로 분주된 라인 동기 신호(PG)의 타이밍으로 FIFO 메모리(75)에 출력한다.
Y축 카운트(74)는 분주회로(73)부터의 분주된 라인 동기 신호(PG)를 카운트하며, 결점 데이터 입력시에 카운트 값을, Y좌표 위치 데이터로서 FIFO 메모리(75)에 출력한다. 또한 Y축 카운트(74)의 리세트는 소프트적으로 행한다.
이상과 같이, X좌표 위치 데이터, 결점 데이터, Y좌표 위치 데이터는 FIFO 메모리(75)에 일시 격납되며, 이들 데이터는 FIFO 메모리(75)와 정보 처리 장치(17)의 메모리와 사이의 DMA로 정보 처리 장치(17)의 메모리에 전송된다. 이 데이터 전송은 정보 처리 장치(17)의 데이터 처리속도에 맞춰서 행해진다. 따라서, 모든 결점 데이터를 확실하게 들이는 것이 가능해진다.
또, Y좌표 위치 데이터의 검출은 소프트적인 처리가 아니고 Y축 카운트(74)로 하드적인 처리로 행함으로 소프트 처리와 같이 결점의 Y좌표 위치의 오인식의 문제는 없다.
이상과 같은 구성의 결점 데이터를 들이는 회로에선 OR 유니트(72)에서의 처리의 결과 얻어지는 데이터가 최소 단위로서 FIFO 메모리(75)를 거쳐서 정보 처리 장치(17)로 전송된다.
이 회소처리 단위에 대응하는 유리판(1)상의 영역을 제15도에 (82)로 도시한다. 즉, 이 회소처리 단위를 구성하는 영역은, X축 방향은 클록(CLK)의 펄스 간격에 Y축 방향은 분주후의 라인 동기 신호 PG의 펄스 간격에 대응하고 있다.
그러나, 이같은 방법으로는 OR 유니트(72)부터의 유리판의 1개의 결점에 대해 복수의 결점 데이터가 출력되는 수가 있으며, 정보 처리 장치(17)로는 1개의 결점임에도 불구하고 복수의 결점 데이터를 처리해야 되며 정보 처리 장치의 소프트 처리에 부담이 든다는 문제가 있다.
또, 각 수광기로 검출되는 광의 광량 변화에 기준하여 결점 데이터 생성회로(14)에서 출력되는 결점 데이터(D11), (D12)…(D52)는 1개의 결점이 레이저 스포트로 주사되었을 때, 반드시 동일한 타이밍으로 출력되지 않는다. 이같은 경우, 이들 발생 타이밍이 차이진 결점 데이터를 1개의 결점부터의 결점 데이터라고 인식해야 된다는 문제가 있다.
이같은 문제점을 해결한 결점 데이터를 들이는 회로의 예를 제16도에 도시한다. 이 결점 데이터를 들이는 회로는 제11도에 도시한 결점 데이터를 들이는 회로에 있어서 X축 카운트(71), OR 유니트(72), Y축 카운트(74)의 후단에 연속 판정부(76)를 부가한 것이다.
연속 판정부(76)는 OR 유니트(72)로부터의 결점 데이터를 압축하며, 압축된 결점 데이터를 출력하는 결점 데이터 압력부(77)와 압축된 결점 데이터의 X축 방향의 연속성을 판정해서 X축 방향의 스타트 어드레스와 엔드 어드레스를 출력하는 X축 연속 판정부(78)와 압축된 결점 데이터의 Y축 방향의 연속성을 판정해서 Y축 방향의 스타트 어드레스와 엔드 어드레스를 출력하는 Y축 연속 판정부(79)로 구성되어 있다.
이제, 이같은 구성의 연속 판정부(76)의 동작을 제17도, 제18a도 및 제18b도를 참조하면서 설명한다. 제17도는 결점 데이터를 압축하는 결점 데이터 압축부(77)의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 도면, 제18a도 및 제18b도는 X축 연속 판정부(78) 및 Y축 연속 판정부(79)의 동작을 설명하기 위해서 압축후의 결점 데이터의 비트 배열의 예를 각각 도시하는 도면이다. OR 유니트(72)로부터는 종별마다의 결점 데이터(D11), (D12)…(D52)가 출력되는데, 제17도에 도시하듯이 각 종별마다의 결점 데이터는 X축 어드레스 및 Y축 어드레스 방향으로 2차원의 비트 배열을 가지고 있다. 지금, 3차원 공간을 생각하고, 이들 2차원 배열 결점 데이터(D11), (D12)…(D52)가 Z축 방향으로 배열되어 있는 것으로 하면, OR 유니트(72)로부터는 3차원의 결점 데이터군(D11), (D12)…(D52)가 출력된다고 생각할 수 있다. 결점 데이터 압축부(77)는 3차원 결점 데이터군(D11), (D12)…(D52)를 X축 어드레서 및 Y축 어드레스 대응에, Z축 방향으로 전결점 데이터의 OR을 취하고, 압축된 2차원의 결점 데이터(DB)를 형성한다. 제17도에선 결점 데이터(D11)와 결점 데이터(D52)에만 비트 1이 서있는 예를 도시하고 있다.
제18a도 및 제18b도는 이상과 같은 생각에 기준해서 압축된 결점 데이터의 비트 배열의 예를 도시한다.
X축 연속 판정부(78) 및 Y축 연속 판정부(79)는 비트 1의 X축 방향 및 Y축 방향의 연속성을 각각 체크하며, 비트 1의 단절을 검출한다. 검출한 단절에 대해서 파라미터로 X축 방향 및 Y축 방향으로 결합하는지 여부를 결정한다.
제18a도는 X축 연속 판정부(78) 및 Y축 연속 판정부(79)의 파라미터가 더불어 (0)일 경우의 연속 판정으로 합성된 결점 데이터 블록을 도시한다. X축 연속 판정부(78)부터는 이 결점 데이터 블록의 X축 스타트 어드레스로서 500번지가, X축 엔드 어드레스로서 503번지가 출력된다. 한편, 연속 판정부(79)부터는 결점 데이터 블록의 Y축 스타트 어드레스로서 100번지가 Y축 엔드 어드레스로서 103번지가 출력된다.
제18b도는 X축 연속 판정부(78) 및 Y축 연속 판정부(79)의 파라미터가 더불어 (1)일 경우의 연속 판정으로 합성된 결점 데이터 블록을 도시한다. 파라미터가 (1)일 경우에도 1개의 어드레스에 비트 1의 단절이 있어도 결합되며, 도시와 같은 결점 데이터 블록을 합성한다. 이 경우, X축 연속 판정부(78)부터는 이 결점 데이터 블록의 X축 스타트 어드레스로서 500번지가, X축 엔드 어드레스로서 503번지가 출력된다. 한펀, Y축 연속 판정부(79)로부터는 결점 데이터 블록의 Y축 스타트 어드레스로서 101번지가, Y축 엔드 어드레스로서 103번지가 출력된다. 이같이 비트 1의 단절을 보간해서 결합하는 연속 판정을 행함으로서 1개의 결점이 레이저 스포트로 주사되었을 때, 복수의 수광기로부터의 결점 데이터 발생의 타이밍이 어긋났을 경우에, 이것들을 1개의 결점으로부터의 결점 데이터로 인식시키는 것이 가능해진다.
Y축 연속 판정부(79)는 Y축 방향에서의 비트 1의 연속성이 단절된 시점에서 결점 데이터 블록내에 서있는 비트 1, 즉 결점 데이터의 종별을 결점 패턴으로서 X축 연속 판정부(78) 및 Y축 연속 판정부(79)부터는 결점 데이터 블록의 N축 방향의 스타트 어드레스, 엔드 어드레스를 결점의 위치 데이터로서 FIFO 메모리(75)에 출력시킨다. 또한, Y축 연속 판정부(79)에는 비트 1의 Y축 방향의 연속이 소정의 길이 연속되면 강제적으로 끊고, 결점 패턴 및 위치 정보를 FIFO 메모리(75)에 출력시키는 기능을 가지고 있다.
FIFO 메모리(75)는 보내진 결점 패턴 및 위치 데이터를 격납하고 다이렉트 메모리 억세스로 정보 처리장치(17)의 메모리에 전송한다.
이상과 같은 결점 데이터를 들이는 회로에 의하면 OR 유니트로부터 출력되는 결점 데이터를 압축하며, 압축된 결점 데이터에 대해서 X축 연속 판정 및 Y축 연속 판정을 행하여 1개의 결점 데이터 블록에 집합되며, 이 결점 데이터 블록에 대한 결점 데이터 및 위치 데이터를 FIFO 메모리에 들이도록 하고 있으므로 유리판의 실제의 결점 개수와 정보 처리 장치에서의 처리개수를 일치시킬 수 있으며, 연속 판정 회로를 설치하지 않은 결점 데이터를 들이는 회로에 비교해서 정보 처리 장치의 처리시간을 짧게 하는 것이 가능해진다. 또, 연속 판정을 행함으로서 각 수광기부터의 결점 데이터의 발생 타이밍이 어긋나도 1개의 결점에서의 결점 데이터라고 인식할 수 있다.
제19도는 결점 데이터를 들이는 회로(15)로부터 정보 처리 장치(17)로 전송되는 데이터의 포맷을 도시한다. 이 데이터는 유리판에 존재하는 1개의 결점의 종류 및 크기를 나타내는 비트열로 되는 결점 패턴(91), 결점의 위치를 나타내는 위치 데이터(92)등으로 된다.
제2도에 도시하듯이 정보 처리 장치(17)는 결점의 종류, 결점의 크기, 그레이드 등을 판단하기 위한 결점 식별 테이블(16)을 미리 가지고 있으며, 결점 데이터를 들이는 회로(15)로부터 보내진 결점 패턴과 대조하며, 결점의 종류, 크기, 그레이드 등을 식별함과 더불어 결점 데이터를 들이는 회로(15)로부터 보내진 위치 데이터로부터 결점의 위치를 식별하고 이들 식별 결과를 상위의 정보 처리 장치로 보낸다. 정보 처리 장치에선 보내진 정보에 기준해서 제조라인 공정, 채취 공정등 제어를 행한다.
이상, 본 발명의 식별형 결점 검출 장치의 한 실시예에 대해서 설명했는데, 반사 산란광을 검출하는 복수개의 수광기를 또한 설치하고, 결점 데이터 생성회로에서의 검출 레벨 및 폭판정 레벨을 증가함으로서 더욱 상세한 결점 데이터를 얻어, 결점의 종류, 크기등의 식별 정밀도를 높이도록 할 수 있다.
그런데, 기술한 바와같이, 유리판에 존재하는 결점으로선 제조 라인에 었어서의 드립, 이물이 유리판 내부에 남게됨으로서 형성되는 이물, 거의 녹은 이물이 유리판 내부에 꼬리를 끄는듯한 형태로 남게됨으로서 형성되는 마디, 기포가 유리판 내부에 남게됨으로서 형성되는 거품 등이 있다.
드립은 다른 결점과는 달라서, 예컨대 자동차용 합유리의, 소위 BTL 가공 공정(가열해서 만곡시커셔 가압하여 합치는 가공)으로 드립의 치수가 커진다. 예컨대, 0.2mm×0.2mm의 드립은 BTL 가공에 의해서 0.5mm×0.5mm로 된다. 따라서, 유리판의 제조공정의 단계에서 예컨대, 0.2mm×0.2mm 이상의 드립을 검출할 필요가 있다.
그러나, 투과광을 검출하는 종래의 결점 검출 장치에서 0.2mm×0.2mm 이상의 드립을 검출하려고 하면 이 치수 이상의 다른 결점까기도 모두 결점으로 간주해서 검출하고 마는 결과, 제품의 수율이 나빠진다는 문제가 있다.
본 발명의 식별형 결점 검출 장치를 쓰면, 드립을 다른 결점과 구별해서 즉 결점이 드립임을 식별하고, 검출할 수 있으므로 전술의 문제를 해결할 수 있다.
제20도는 드립의 검출에 적합한 드립 검출 장치의 결점 검출기의 사시도면이다. 즉, 수광기로서 투과광용인 수광기(D1)와 반사 작용의 수광기(D5)의 2개만을 쓴다. 기타의 구성은 제3도의 결점 검출기와 마찬가지며 따라서 동일한 요소에는 동일한 번호를 붙이고 나타내어 있다.
이 결점 검출기의 광전자 증배관(PM1), (PM5)로부터 보내지는 전기 신호를 처리해서, 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하는 결점 데이터 생성 회로는 제21도에 도시하듯이 광전자 증배관(PM1)부터의 전기 신호를 처리하는 결점 데이터 생성부(CT1)과 광전자 증배관(PM5)부터의 전기 신호를 처리하는 결점 데이터 생성부(CT5)로 구성되어 있다. 제7도의 결점 데이터 생성회로와 동일한 요소에는 동일 번호를 붙이고 있다. 단, 제21도의 결점 데이터 생성부(CT1)에 있어선 폭판정 처리는 행하지 않는다.
이 결점 데이터를 들이는 회로에 있어서 마찬가지로 처리되며, 정보 처리 장치로 보내어진다.
정보 처리 장치는 결점의 종류, 결점의 크기를 판단하기 위한 결점 식별 패턴을 미리 가지고 있으며 결점 데이터를 들이는 회로에서 보내진 결점 패턴과 대조하고 결점의 종류, 크기를 식별한다. 결점이 드립인 경우엔 결점 데이터(D11) 또는 (D12)에 가해서 결점 데이터(D51), (D52)가 반드시 결점 패턴중에 존재함으로 정보 처리 장치에선 결점 식별 패턴 테이블과의 대조로 그 결점이 드립임을 인식할 수 있다.
이상과 같이 이 드립 장치에 의하면 투과광의 광량 변화의 검출에 보태서 반사광의 광량 변화를 검출하고, 이들 검출 결과의 조합으로 드립을 정밀도 있게 검출할 수 있다.
이상의 식별형 결점 검출 장치의 수광기는 광섬유를 쓰는데 광섬유의 감도, 광섬유의 수광측 단부의 고정각도, 광섬유의 수광단면의 절단면 연마의 불균일 등으로 수광파형에 불균정이 생길 우려가 있다.
제22도의 (a)는 수광기(D1)로 수광된 투과광의 광전 변환된 파형을 나타낸다. 수광기(D1)에는 투과광이 항상 입사되므로 1주사 기간중은 제22도의 (a)에 도시하듯이 시각(t1)에서 (t2)까지의 동안 입상하는 수광파형으로 된다. 그러나, 이 수광 파형은 전술한 수광 불균정이 있을 경우엔 도시와 같이 불균일한 파형으로 된다. 또, 투과산란광을 수광하는 수광기는(D2A), (D2B), (D3A), (D3B), (D4A), (D4B)는 투과산란광을 수광했을 때만 수광 파형을 출력하는데 수광 불균정이 있을 경우에는 불균일한 파형이 된다. 이상과 같이 수광기의 수광 파형이 불균일 하면 수광기는 부분적으로 감도 불균일을 발생한다.
이같이 감도 불균일이 생기지 않게 하려면 수광기의 수광면의 전면에 광을 확산하기 위한 광 확산판을 설치하는 것이 호적합하다.
이같은 광 확산판을 사용한 수광기(D1) 및 수광기(D2A), (D2B)를 제23a도 및 제23b도에 도시한다. 또한, 제23a도는 정면도, 제23b도는 측면도면이다. 이들 수광기(D1) 및 수광기(D2A), (D2B)는 수광면의 전면에 광을 확산하는 광 확산판(35)을 구비하고 있다. 이 광 확산판은 광을 확산하는 것이면 마유리 등 어떤 재료의 것이어도 좋다. 이같은 광 확산판(35)은 적당한 부재로 수광기(D1), (D2A), (D2B) 부분에 고정 지지된다.
이상과 같은 구성의 수광기에 의하면 광 확산판(35)에 입사한 광은 광 확산판에 의해서 확산된 다음, 각 수광기의 수광면에 입사된다. 확산된 광은 복수개의 광섬유 단면에 입사되며, 광전자 증배관에선 이들 복수개의 광섬유로부터 출사된 광이 중첩되므로 광전자 증배관의 출력 파형에는 파형 불균일이 없어지며, 따라서 균일화된 수광파형을 출력한다. 제22도의 (b)에 광전자 증배관(PM1)의 균일화된 출력 파형을 도시한다.
이상의 예에선 투과광 및 근접근축 투과산란광을 수광하는 수광기에 대해서 설명했는데 근축 투과산란광을 수광하는 수광기(D3A), (D3B), 원축 투과산란광을 수광하는 수광기(D4A), (D4B) 반사광을 수광하는 수광기(D5)의 각각에 대해서도 수광기의 전면에 확산판을 배치할 수 있다.
이상과 같이 광 확산판을 가지는 수광기를 설치한 식별형 결점 검출 장치에선 감도의 불균일이 없고 따라서 높은 정밀도로 결점 검출이 가능하게 된다.
본 발명의 식별형 결점 검출 장치에선 전술한 바와 같이 레이저광의 간섭을 피하기 위해 레이저광을 유리판에 대해서 경사로 입사되도록 하고 있다. 따라서 제24도에 도시하듯이 유리판(1)의 판후가 (h1)에서 (h2)로 변화했을 경우, 투과광(27)은 (27')로 도시하듯이 광축이 어긋나며, 반사광(28)은 (28')로 도시하듯이 광축이 어긋난 결과, 각 수광기에 있어서 투과광 및 반사광뿐만이 아니라 투과산란광의 수광감도가 나뻐지며 식별형 검출 장치의 검출감도가 저하되는 것을 회피하기 위해서 제3도 및 제4도에 도시한 식별형 결점 검출 장치에선 판후 보정용인 회동가능한 평행 미러(24)를 설치하고 있다.
다음에, 이 평행 미러(25)를 가지는 판후 보정 장치에 대해서 설명한다.
제25도는 회동가능한 평행 미러를 사용, 투과광용 수광기 및 투과산란광용 수광기에 대한 판후 보정 장치를 도시한다. 또한 제25도면중, 투과산란광용 수광기에 대해선 도시를 생략하고 있다.
이 판후 보정 장치에 의하면 투과광 수용 수광기(D1)의 수광면의 단부에 라인 스캡 타임의 CCD(Charge Caupled Device) 카메라(36)를 설치함과 더불어 회전 다면경(23)과 유리판(1)과의 사이에 X축 방향으로 평행인 축(24)을 중심으로 회동하는 평행인 2개의 미러(37), (38)로 되는 평행 미러(25)를 평행 미러 지지기구(39)에 설치하고 있다. 이 핑행 미러(25)는 예컨대 모터등의 구동부(40)로 회동 구동된다. 그리고, 이 구동부(40)는 CCD 카메라(36)부터의 위치 검출 신호가 입력되는 제어부(41)로 제어된다.
제26a도는 CCD 카메라(36)의 수광면을 도시하는 도면이며, 1024비트 또는 2048비트인 1차원 라인 CCD 감지기(42)가 Y축 방향으로 배치되어 있다. 따라서, 광 스포트(43)이 1차원 라인 CCD 감지기(42)상에 오면 CCD 카메라(36)부터는 입사광의 Y축 방향 위치를 도시하는 위치 검출 신호로서의 영상 신호를 도시하고 있는데 이 영상 신호로부터 수광기(D1)의 수광면에 본래 입사시키고 Y축 방향의 입사광의 위치를 원점 위치(44)로 했을 경우, 유리판(1)의 두께가 바뀌면 입사광의 현재 위치는 원점 위치(44)로부터 어긋나게 도니다.
제27도는 평행 미러(25)의 기능을 설명하기 위한 도면이며 2개의 미러(37), (38)은 평행으로. 대향토록 배치되며, 또한 축(24)을 중심으로 2개의 미러가 그것들의 상대위치를 가진채, 회동할 수 있도록 지지기구(39)로 지지되어 있다. 지금 2개의 미러(37), (38)이 제27도에 도시하는 위치(37a), (38a)에 있다고 하면 회전 다면경(23)부터의 레이저광(26)은 우선 미러(37)로 반사되며, 이어서 미러(38)로 반사된 광축(26a)를 따라서 유리판(1)상에 투사된다. 이상과 같은 상태에서 평행 미러(25)를 좌방향으로 회동시켜서 2개의 미러를 도시의 위치(37b), (38b)로 가지고 오면 평행 미러(25)에 입사된 레이저광(26)은 광축(26b)을 따라서 출사된다. 이같이 평행 미러(25)를 회동시킴으로서 유리판(1)에 투사되는 레이저광(26)의 광로를 어긋나게 할 수 있다. 따라서, 검사해야 할 유리판(1)의 판후가 바뀌었을 경우에 투과광(27)의 수광기(D1)로의 입사위치를 평행 미러(25)를 회동시킴으로서 보정이 가능해진다.
제25도의 판후 보정 장치에 있어서 검사해야 할 유리판(1)의 판후가 바뀌면 전술한 바와 같이 투과광(27)의 광로가 어긋난다. CCD 카메라(36)에 이 광로의 어긋난 투과광(27)이 입사되면, 투과광(27)의 현재 위치를 검출하고, 제어부(41)에 입력한다. 제어부에선 투과광의 현재 위치의 원점 위치로부터의 어긋나기의 크기 및 어긋나기의 방향을 산출하며, 제어 신호로 구동부(40)를 제어해서 평행 미러(25)를 회동시켜서 투과광(27)이 수광기(D1)의 원점위치에 오도록 조정한다.
제어부(41)의 동작을 제28도의 플로챠트를 참조하면서 다시 상세하게 설명한다. 제어부는 CCD 카메라(36)부터의 위치 검출 신호에 기준해서 현재 위치를 판독한다(스텝 ①). 다음에, (현재 위치-원점위치)의 계산을 행하고, 편차를 산출한다(스텝 ②). 산출된 편차의 절대치를 취함과 더불어 편차의 정부를 검출한다(스텝 ③). 편차가 정이면 제26a도 및 제26b도에 있어서 투과광(27)은 원점위치(44)에서 우측으로 어긋나며, 편차가 보이면 투과광(27)은 원점위치(44)에서 좌측으로 어긋나 있음을 알게 된다.
다음에 편차의 절대치를 제어부(41)에 미리 설정되어 있는 최대치(MAX)와 비교하고(스텝 ④), 편차의 절대값이 최대값보다 클 경우, 제어부(41)는 예컨대 CCD 카메라 이상이라고 보아 이상 표시를 하며, 판후 보정은 행하지 않는다(스텝 ⑤). 편차의 절대값이 최대값보다 작을 경우엔 다시, 제어부(41)에 미리 설정되어 있는 최소값(MIN)과 편차의 절대값을 비교한다(스텝 ⑥). 편차의 절대값이 최소값 보다 작을 경우엔 보정할 만큼의 어긋나기는 없는 것으로 보다 제어 신호를 출력치 않으며, 스텝 ①의 처리로 되돌아간다. 편차의 절대값이 최소값 보다 클 경우에는 제어 신호를 구동부(40)에 출력한다(스텝 ⑦). 이 제어 신호에는 편차의 절대값 즉 투과광(27)의 현재 위치의 원점위치에 대한 어긋나기의 크기 및 편차의 정부 즉 투과광이 원점위치에 대해서 어느 방향으로 어긋났는가를 나타내는 어긋난 방향을 나타내는 정보가 포함되어 있다. 구동부(40)는 제어부(41)부터의 제어 신호에 기준해서 평행 미러(25)를 회동하며, 투과광(27)이 원점위치(44)에 오도록 보정한다.
이상과 같은 판후 보정 장치에 의하면, 회전 다면경과 유리판과의 사이에 평행 미러를 설치하고 이 평행 미러를 회동시켜서 유리판에 투사되는 레이저광의 광로를 바꾸므로서, 유리판의 판후가 바뀌어도 투과광의 광로를 일정하게 가지는 것이 가능해진다. 또, 투과광의 광로가 바뀌지 않으면, 투과산란광용 수광기의 수광감도는 열화되지 않으므로 전체로서 식별형 검출 장치의 검출 감도를 양호하게 가질 수 있다
이상의 판후 보정 장치는 평행 미러를 사용한 예인데, 평행 미러를 사용하지 않고 레이저 광원과 회전 다면경으로 되는 투광기 자체를 이동시켜도 된다는 것을 알 수 있다. 제29도에는 이 생각에 기준해서 판후 보정 장치를 도시한다. 레이저 광원(21) 및 회전 다면경(23)을 가지는 투광기는, 일체로서 Y축 방향에 평행으로 이동할 수 있는 투광기 지지기구(45)로 지지되어 있다.
이 판후 보정 장치는 제25도의 판후 보정 장치와 마찬가지로 수광기(D1)의 단부에 설치된 CCD 카메라(46)와 이 CCD 카메라에서의 투과광 검출 위치 신호에 기준해서 제어신호를 출력하는 제어부(47)와 제어부에서의 제어 신호에 기준해서 지지기구(45)를 구동하는 구동부(48)로 구성되어 있다. 이들 요소의 동작은 제25도의 판후 장치와 마찬가지며 유리판(1)의 판후가 도시와 같이 (h1)에서 (h2)로 바뀌었을 경우에는 점선(26')으로 도시하는 광로를 입사광(26)이 유리판(1)에 투사되도록 투광기 전체를 Y축 방향으로 이동하면 된다.
이상의 판후 보정 장치에선 투광기 자체를 이동시켰으나 반대로 수광기 자체를 이동시켜도 된다는 것을 알 수 있다. 제30도에는 이 생각에 기준한 판후 보정 장치를 도시한다. 또한, 투과산란광용의 수광기는 도면의 불명료성을 피하기 위해서 도시를 생략하고 있다.
투과광용 수광기 및 투과산란광용 수광기는 일체로서 Y축 방향에 평행으로 이동되는 수광기 지지기구(55)에 지지되어 있다. 이 판후 보정 장치는 제25도 및 제29도의 판후 보정 장치와 마찬가지로 수광기(D1)의 단부에 설치된 (CD)카메라(56)와 이 CCD 카메라로부터의 투과광 검출 위치 신호에 기준해서 지지기구(55)를 구동하는 구동부(58)로 구성되어 있다. 이들 요소의 동작은 제25도 및 제29도의 판후 보정 장치와 마찬가지며 유리판(1)의 판후가 도시와 같이 (h1)에서 (h2)로 바뀌며 점선(27')으로 도시하듯이 투과광(27)의 광로가 바뀌었을 경우에 이 투과광이 수광기(D1)의 원점위치에 오도록 구동부(58)에 의해서 수광기 전체를 Y축 방향으로 이동하면 된다.
이 판후 보정 장치에선 수광기 자체를 이동시켰는데 수광기를 교정해두고, 수광기와 유리판 사이에 회전 가능한 광로변경용 미러를 설치하고, 이 미러를 회동시킴으로서 광로를 변경해도 된다. 제31도는 이 생각에 판후 보정 장치를 도시한다. 또한, 투과산란광용의 수광기는 도시를 생략하고 있다. 유리판(1)에서의 투과광 및 투과산란광의 광로중에 이들 광을 반사해서 광로를 변경하기 위한 X축 방향으로 평행인 축(64)을 중심으로 회동가능한 미러(65)를 설치하고 수광기는 미러(65)에 의한 반사광의 광로중에 배치한다. 광로 변경용 미러(65)는 지지기구(63)에 회동가능하게 지지되어 있다.
이 판후 보정 장치는 전기 각 판후 보정 장치와 마찬가지로 수광기(D1)의 단부에 설치된 CCD 카메라(66)와, 이 CCD 카메라에서의 투과광 검출 위치 신호에 기준해서 광로 변경용 미러(65)를 회동하는 구동부(68)로 구성되어 있다. 이들 요소의 동작은 전기 각 판후 보정 장치와 마찬가지며, 유리판(1)의 판후가 도시와 같이 (h1)에서 (h2)로 바뀌고, 점선(27°)로 도시하듯이 투과광(27)의 광로가 바뀌었을 경우에 이 투과광이 수광기(D1)의 원점위치에 오도록 구동부(5)에 의해서 광로 변경용 미러(65)를 회동시키면 된다.
이상의 판후 보정 장치는 투과광용 수광기 및 투과산란광용 수광기를 위한 판후 보정 장치였는데, 다시 반사광용 수광기에 대해서도 판후 보정을 행할 필요가 있다. 제32도는 이 경우의 판후 보정 장치를 도시하는 도면이다. 이 판후 보정 장치에 의하면 반사광(28)을 수광하는 수광기(D5)는 Y축 방향에 평행으로 이동되는 지지기구(83)에 지지되어 있고 수광기(D5)의 단부에 설치된 CCD 카메라(84)와 이 CCD 카메라에서의 반사광 검출 위치 신호에 기준해서 제어 신호를 출력하는 제어부(85)와 이 제어부에서의 제어 신호에 기준해서 지지기구(83)을 구동하는 구동부(86)으로 구성되어 있다. 이들 요소의 동작은 전기 각 판후 보정 장치와 마찬가지며, 유리판(1)의 판후가 도시와 같이 (h1)에서 (h2)로 바뀌며, 점선(28')로 도시하듯이 반사광(28)의 광로가 바뀌었을 경우에 이 반사광이 수광기(D5)의 원점위치에 오도록 구동부(66)에 의해서 수광기(D5)를 Y축 방향으로 이동시키면 된다.
이 판후 보정 장치에선 수광기(D5)는 수광면이 매우 가늘고 긴 광섬유형인 것인데, 투과광용 및 투과산란광용인 수광기가 유효 수당각의 관계에 매우 접근해서 배치되어야 함으로 광섬유형인 수광기를 쓰지 않을수 없음에 비해서 반사광용의 수광기에는 수광면이 넓은 산란 복스(집광 복수)를 쓸수도 있다. 이같은 산란 복스를 쓴 판후 보정 장치를 제23a도 및 제33b도에 도시한다.
이 판후 보정 장치는 복수형인 반사광용 수광기(D5)의 단부에 CCD 카메라(93)을 설치함과 더불어 수광기(D5)의 수광면의 전면에 X축 방향으로 연재하는 슬릿(94)을 가지는 마스크(95)를 설치한다. 이 마스크는 수광기(D5)의 전면에 평행으로 X축 방향으로 직각 방향으로 이동하도록 지지되어 있다. 또한, 제33a도는 수광기(D5)를 X축 방향에서 본 도면, 제33b도는 수광기(D5)를 마스크 측에서 본 도면이다.
이 판후 보정 장치는 전술한 판후 보정 장치와 마찬가지로 다시 CCD 카메라(93)에서의 반사광 검출 위치 신호에 기준해서 제어 신호를 출력하는 제어부(96)와 이 제어부에서의 제어 신호에 기준해서 마스크(95)를 구동하는 구동부(97)를 갖추고 있다.
이 판후 보정 장치에 의하면 CCD 카메라(93)는 반사광(28)의 수광기(D5)로의 입사 위치를 검출하며, 현재 위치 검출 신호를 제어부(96)로 보낸다. 제어부(96)는 구동부(97)를 제어해서 반사광(28)이 마스크(95)의 슬릿(94)에서 수광기(D5)로 들여지듯이 마스크(95)를 구동한다. 따라서, 유리판(1)의 판후가 변화되어서 반사광(28)의 광로가 어긋나도 이에 따라서 마스크를 구동해서 반사광을 수광기에 들이는 것이 가능해진다.
이 판후 보정 장치에선 반사광만을 마스크의 슬릿을 거쳐서 들이도록 하고 있는데 반사 산란광만을 들이도록 할 수 있다.
이상, 판후 보정 장치의 각 예에 대해서 설명했는데 투과광 또는 반사광의 수광기로의 입사 위치를 검출하는 수단은 CCD 카메라에 한하는 것은 아니며 기타의 위치 검출 수단이어도 좋다는 것은 물론이다.
그런데, 본 발명의 식별형 결점 검출 장치에 있어선 피검사체인 투광판재, 예컨대 유리판의 두께, 색 등에 기준해서 광투과율이 변화되며 또는 레이저 광원의 출력이 변화되며, 또는 광전자 증배관의 감도 열화가 생겼을 경우에, 결점의 검출 정밀도를 유지하기 위해선 검출감도를 일정으로 유지할 필요가 있다. 이러기 위해선 광전자 증배관의 감도 즉 이득을 자동 제어하면 된다.
이 경우, 수광기(D1) 및 (D5)에는 유리판의 결점의 유무에 불구하고 1주사기간에는 늘 투과광 및 반사광이 입사되며, 광전자 증배관(PM1) 및 (PM5)에서는 전기 신호가 늘 출력됨으로 결점에 대응하지 않는 전기 신호부분의 레벨을 검출하고 그 레벨을 일정으로 가지도록 자동 이득제어(ACG)를 건다는 것은 용이하다.
그러나, 근접근축 투과산란광을 검출하는 수광기(D2A), (D2B), 근접투과 산란광을 검출하는 수광기(D3A), (D3B), 원축투과 산란광을 검출하는 수광기(D4A), (D4B)는 유리판에 결점이 있을 경우엔 투과산란광을 수광하면 광전자 증배관(PM2), (PM3), (PM4)는 그때에만 전기 신호를 출력하지 않으므로 이들 광전자 증배관의 각도의 지동제어를 행한다는 데엔 특별한 ACC 장치를 필요로 한다.
제34a도, 제34b도, 제35도, 제36도는 이같은 AGC 장치의 한 예를 도시하는 도면이다. 제34a도 및 제34b도는 식별형 결점 검출 장치의 투과광 및 투과산란광을 수광하는 수광기(D1), (D2A), (D2B), (D3A), (D3B), (D4A), (D4B)의 수광부를 도시하고 있으며, 제34a도는 수광기부분을 Y축 방향에서 본 도면, 제34a도는 수광기부분을 수광면측에서 본 도면이며 또한, 제34a도에선 수광기를 대표적으로 부호(D)로 도시하고 있다. 도면중, (23)은 회전다면경을, (26)은 레이저 빔을 (100), (101)은 스타트 펄스(ST)용의 수광기 및 광섬유를 각각 도시하고 있으며, 레이저 광원 및 평행 미러는 도시를 생략하고 있다.
이 AGC 장치는 수광기(D1)의 길이 방향단부 부근 위쪽이자 검사해야할 유리판(1)의 아래쪽이며, 유효 주사폭(L)외에 불투명 유리등인 광 확산판(102)을 설치하고 있다.
투과광은 (1)주사동안, 수광기(D1)에 늘 입사되므로 투과광이 광 확산판(102)에 맞닿으면 확산된 광이 수광기(D2A), (D2B), (D3A), (D3B), (D4A), (D4B)에 입사이하, 이같이 해서 AGC용에 들여지는 광을 참조광이라 말하는 것으로 한다.
제35도는 이 AGC 장치의 전기 회로부분을 도시하는 도면이며, 대표적으로 수광기(D2A), (D2B)로 수광된 근접근축 투과산란광을 전기 신호로 변환하는 광전자 증배관(PM2)에 대한 전기 회로부에 대해서 설명한다. 이 전기 회로부분은 광전자 증배관(PM2)에서의 참조광에 대응하는 전기 신호를 샘플링하는 샘플링 회로(103)과 샘플링된 값을 가지는 홀드 회로(104)와, 이 홀드 회로에서의 샘플링 값에 기준해서 광전자 증배관(PM2)으로의 인가 전압을 공급하는 고전압 발생 회로(106)를 제어하는 제어 회로(105)를 구비하고 있다.
다음에, 이 AGC의 동작을 제36도에 도시하는 신호 파형도면을 참조하면서 설명한다.
제34a도에 있어서 광 스포트는 유리판(1)상을 X축 방향으로 좌우에 우로 주사되는 것으로 한다. 광 확산판(102)에 광이 닿으면 참조광이 근접근축 투과산란광용 수광기(D2A), (D2B)에 입사된다. 참조광은 광전자 증배관(PM2)로 보내져 참조광 신호(RS)로 변환된다. 제36도의 (a)는 광전자 증배관(PM2)의 출력 신호중에 포함되는 참조광 신호(RS)를 도시하고 있다. 이 참조광 신호(RS)의 레벨은 유리광 신호(RS)를 도시하고 있다. 이 참조광 신호(RS)의 레벨은 유리판(1)의 광투과율, 레이저 광원의 출력 변화, 광전자 증배관의 감도에 의존하고 있다. 광전자 증배관(PM2)부터의 전기 신호는 결점 데이터 생성 회로로 보내짐과 동시에 샘플링 회로(103)에도 보내진다.
샘플링 회로(103)에는 전술한 주사개시를 도시하는 스타트 펄스(ST)와, 결점 데이터를 들이는 회로인 X축 카운트에 입력되는 클록(CLK)와 같은 클록 CLK가 입력된다. 제36도의 (b)에 스타트 펄스(ST)를, 제36도의 (c)에 클록 CLK를 도시한다. 참조광 신호(RS)는 스타트 펄스(ST)의 발생 시각에서 개시하는 유효 주사기간 외에 발생되어 있다. 샘플링 회로(103)에선, 스타트 펄스(ST)를, 제36도의 (c)에 클록(CLK)를 도시한다. 참조광 신호(RS)는 스타트 펄스(ST)의 발생 시각으로부터 개시하는 유효 주사기간 외에 발생되어 있다. 샘플링 회로(103)에선, 스타트 펄스(ST)를 기준으로해서 클록(CLK)를 카운트하며, 소정의 클록(CLK)을 샘플링 펄스로서 참조광 신호(RS)를 샘플링하고, 샘플링 값을 홀드 회로(104)에 가진다. 홀드된 샘플링 값은 제어 회로(105)에 입력되며, 제어 회로에선 샘플링 값을 기준 레벨과 비교하고, 참조광 신호(RS)의 레벨이 늘 소정 레벨이 되도록 고전압 발생회로(106)에서 발생된 광전자 증배관(PM2)에 인가되는 인가 전압을 제어해서 광전 증배관(PM2)의 감도를 조정한다.
이상과 같은 AGC 장치에 의하면 광 확산판을 수광기의 단부상에 설치하여 투과산란광용인 수광기에 참조광을 입사시키고 이 참조광의 레벨이 소정값으로 가지게 되도록 광전자 증배관의 감도를 제어함으로서 식별형 결점 검출 장치의 검출감도를 일정으로 할 수 있다.
이상의 AGC 장치에선 광 확산판을 피검사체인 유리판의 아래쪽에 설치하고 있으나 위쪽에 설치해도 무방하다. 또, 광 확산판은 광 스포트의 주사 개시측에 설치할 수도 있다.
다음에 AGC 장치의 다른 예를 설명한다. 이 AGC 장치는 전기 AGC 장치가 참조광을 들이는데 광 확산판을 이용한 것에 대해 수광기 및 광섬유를 이용한 것이다. 제37a도 및 제37b도에 대표로서 광전자 증배관(PM2)에 참조광을 들이는 예를 도시한다. 또한, 제37a도는 Y축 방향에서 본 도면, 제37b도는 X축 방향에서 본 도면이다.
이 AGC 장치에 의하면, 유리판(1)의 윗쪽에 있고, 주사광의 유효 주사폭(L)외에 수광기(110)를 설치하며, 이 수광기에 광섬유(111)를 접속하고, 이 광섬유의 타단을 유리판(1)의 상면 부근에 설치한다. 또 유리판(1)의 아래쪽에 광섬유(112)를 설치하고, 한끝을 유리판(1)의 하면 부근에 두고, 광섬유(111)의 전기 타단에 대향하는 듯이 설치한다. 광섬유(112)의 타단은 근접근축 투과산란광용인 광전자 증배관(PM2)에 접속한다.
이 AGC 장치에 의하면, 주사광(26)에서 광섬유(111) 및 (112)를 거쳐서 광전자 증배관(PM2)에 참조광이 들여진다. 이 참조광의 레벨을 소정의 레벨로 유지하는 전기 회로는 전기 AGC 장치와 마찬가지며, 또한 동작도 마찬가지 임으로 설명은 생략한다.
제38도는 AGC 장치의 또한 다른 예를 도시한다. 이 AGC 장치는 참조광을 들이는 수단으로서 주사광의 유효 주사폭(L)에 있고, 유리판(1)상에 미러(113)를 설치하고 있다. 이 미러(113)로 반사된 주사광은 투과산란광용인 수광기에 참조광으로서 입사되며, 이 참조광에 기준해서 제35도에 있어서 설명한 것과 마찬가지로 해서 광전자 증배관의 자동 이득 제어가 행해진다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 투명판재의 식별형 결점 검출 장치에 의하면 투광판재의 도면 및 내부의 결점을 검출할 수 있음과 더불어 결점의 종류, 크기등을 고정도이며 고속으로 검출할 수 있으므로 검출 결과를 유리판 제어공정으로 피이드백시켜서 결점의 발생을 발생 위치에서 방지하며, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 식별형 결점 검출 장치에 의하면, 큰 결점에서 작은 결점까지 고정밀도로 검출할 수 있으므로 절단판을 고품도와 저품도로 나눠서 채판하는 것이 가능해짐으로 채판 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 식별형 결점 검출 장치를 쓰면 고품도의 투시역 영역과 저품도의 외변역 영역으로 되는 자동차의 프론트 유리용인 절단판을 채취하는 경우에도 채판 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 수광기, 판후 보정장치, AGC 장치는 투광판재의 식별형 결점 장치뿐 아니라 기타의 기술분야에 있어서도 이용가능하다.

Claims (9)

  1. 주행하는 투광판재를 광 스포트로 전면 주사하는 광 스포트 주사수단과, 상기 광 스포트로 주사된 상기 투광판재로부터의 투과광, 투과산란광, 반사광, 반사산란광중 2종 이상의 광을 각각 수광하는 복수의 수광기를 가지는 수광수단과, 상기 복수의 수광기에 각각 접속되며 대응하는 수광기가 수광한 광을 상기 신호로 변환하는 복수의 광전 변환기를 가지는 광전 변환수단과, 상기 광전 변환수단으로부터의 상기 신호를 처리해서 상기 투광판재에 존재하는 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하는 결점 데이터 생성수단과, 상기 결점 데이터 생성수단으로부터의 결점 데이터를 입력시키고 들여진 결점 데이터를 조합 처리하며 결점의 종류 및 크기를 나타내는 결점 패턴 및 결점의 위치 데이터를 형성하는 결점 데이터를 들이는 수단과, 상기 결점 패턴을 미리 가지고 있는 결점 식별 패턴. 테이블과 대조해서 적어도 결점의 종류 및 크기를 식별하고, 또한 상기 위치 데이터로부터 결점의 위치를 식별하는 정보 처리수단을 구비하는 투광판재의 식별형 결점 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스포트 주사수단은, 광 빔을 발생하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광 빔을 상기 투광판재상에 상기 투광판재의 주행 방향과 직교하는 방향에 주사광으로서 반복 투사하는 투사수단을 가지는 투광판재의 식별형 결점 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 수광기중에서 적어도, 투과광 및 투과산란광을 수광하는 각 수광기는 일단이 열상으로 배열되어서 수광면을 구성하며, 타단이 상기 광전 변환수단에 접속된다수개의 광섬유로 되는 투광판재의 식별형 결점 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결점 데이터를 들이는 수단이, 상기 투광판재의 주행 방향에 직교하는 방향의 위치에 관련하는 제1의 펄스 열을 계수하고, 결점 데이터가 들여졌을 때의 계수값을 출력하는 제1의 카운트와, 상기 투광판재의 주행 방향의 위치에 관련되는 제2의 펄스열을 계수하며, 결점 데이터가 들여졌을때의 계수값을 출력하는 제2의 카운트와, 복수 주사분의 결점 데이터를 모아들여 OR 처리하고, 상기 제2의 펄스열의 펄스 발생 타이밍으로 처리된 결점 데이터를 출력하는 OR 유니트와, 상기 제1의 카운트, 제2의 카운트, OR 유니트의 출력을 일시 격납하는 버퍼 메모리를 갖추는 식별형 결점 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 결점을 들이는 수단이, 상기 투광판재의 주행 방향에 직교하는 방향의 위치에 관련하는 제1의 펄스열을 계수하고, 결점 데이터가 들여졌을 때의 계수값을 출력하는 제1의 카운트와, 상기 투광판재의 주행 방향의 위치에 관련되는 제2의 펄스열을 계수하고, 결점 데이터가 들여졌을 때의 계수값을 출력하는 제2의 카운트와, 복수 주사분의 결점 데이터를 모아들이기 OR 처리하고, 상기 제2의 펄스열의 펄스 발생 타이밍으로 처리된 결점 데이터를 출력하는 OR 유니트와, 상기의 OR 유니트로부터의 결점 데이터를 압축하고, 압축된 결점 데이터의 상기 주행 방향 및 상기 직교 방향에 있어서의 연속성을 각각 판정해서 결점 데이터 블록에 합성하는 연속 판정 회로와, 상기 연속 판정 회로의 출력을 일시 격납하는 버퍼 메모리를 갖추는 식별형 결점 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 투광판재의 판후가 변화했을 경우에, 그 판후의 변화에 따라서 수광기로의 입사의 위치를 보정하는 판후 보정 장치를 갖추며, 이 판후 보정 장치가 수광기에 입사하는 광의 위치를 검출하는 위치 검출수단과, 수광기로의 입사광의 위치를 보정하기 위해 구동된 피구동 대상등을 구동하는 구동수단과, 상기 위치 검출수단부터의 위치 정보에 따라서, 상기 구동수단을 제어하는 제어수단으로 구성되는 식별형 결점 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서, 광전 변환기의 이득을 자동 조정하는 AGC 장치를 갖추고, 이 AGC 장치가, 유효 주사폭외의 주사광을 상기 투광판재를 투과시킨 다음, 투과산란광용인 수광기에 입사시키고 참조광으로서 들이는 참조광을 들이는 수단과, 들여진 참조광의 레벨이 소정값으로 유지되도록 투과산란광용인 상기 수광기에 접속된 광전 변환기의 이득을 제어하는 제어수단으로 구성되는 식별형 결점 검출 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 투광판재는 유리판이며, 상기 수광수단은 상기 유리판으로부터의 투과광을 수광하는 제1의 수광기와, 상기 유리판으로부터의 반사광을 수광하는 제2의 수광기를 가지며, 상기 광전 변환수단은 상기 제1 및 제2의 수광기에 각각 접속되어 대응하는 수광기가 수광한 광을 상기 신호로 변환하는 2개의 광전 변환기를 가지며, 상기 결점 생성수단은 상기 광전 변환수단으로부터의 상기 신호를 처리해서, 상기 유리판에 존재하는 결점의 종류 및 크기의 정보를 포함하는 결점 데이터를 생성하며, 상기 데이터를 들이는 수단은, 상기 결점 데이터 생성수단으로부터의 결점 데이터를 들이며, 들여진 결점 데이터를 조합 처리하며, 결점의 종류 및 크기를 나타내는 결점 패턴 및 결점의 위치 데이터를 형성하며, 상기 정보 처리수단은, 상기 결점 패턴을 미리 가지고 있는 결점 식별 패턴 테이블과 대조해서, 결점의 종류가 드립일 것 및 드립의 크기를 식별하며, 또한 상기 위치 데이터로 결점의 위치를 식별하고, 유리판의 결점의 일종인 드립을 식별해서 검출하는 식별형 결점 검출 장치.
  9. 제3항에 있어서, 수광기의 수광면의 전면에 광 확산관을 갖추는 식별형 결점 검출 장치.
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