WO2007010875A1

WO2007010875A1 - 形状検査方法および装置

Info

Publication number: WO2007010875A1
Application number: PCT/JP2006/314103
Authority: WO
Inventors: Kazuhiko Hirata; Tatsuo Yajima; Yoshiyuki Sonda
Original assignee: Asahi Glass Company, Limited
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2007-01-25
Also published as: CN101223414A; EP1906139B1; CN101223414B; JP4924426B2; EP1906139A1; KR101242984B1; KR20080025369A; EP1906139A4; JPWO2007010875A1

Abstract

　製品の型式毎に検査台を用意することなく形状検査を実施する。　実測用検査台に被測定物を載置する第１のステップと、この被測定物の表面形状に関する情報を取得する第２のステップと、取得した被測定物の表面形状に関する情報に基づいて被測定物の無重力状態における形状データを算出する第３のステップと、被測定物の無重力状態における形状データに基づいて、被測定物１が所定の検査台に載置された状態における被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された形状データに基づいて被測定物１の品質を判定する第４のステップとを有する。

Description

明細書

形状検査方法および装置

技術分野

[0001] 本発明は、形状検査方法および装置に関し、特に自動車用窓ガラスの形状検査に好適な方法および装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、自動車用窓ガラスには、自動車のデザインに合わせた様々な湾曲形状のものが用いられている。これらの窓ガラスは、フロート法等で作られた平板状のガラス板を所望形状に切り出してから加熱軟化し、プレス成形等により曲げ成形される。サイドガラスやリアガラスには、一般的に強化ガラスが用いられているため、曲げ成形後の加熱状態にあるガラス板を直ちに風冷することで、いわゆる物理強化ガラスが作られる。

[0003] 一方、ウィンドシールドに用いられる合わせガラスは、ほぼ同一形状に切り出された 2枚のガラス板を、リング状の治具の上に 2枚重ねた状態で載置し、炉内で加熱することで所望の湾曲形状に自重曲げされる。曲げ成形後は徐冷され、強化ガラスのように風冷強化されることはない。その後、成形された 2枚のガラス板の間に透明榭脂製の中間膜 (ポリビュルプチラール等)を挟み込み、真空バッグ内での予備圧着処理、およびさらにその後オートクレープ内での加熱 ·加圧処理を実施することで、ガラス板と中間膜とがー体となった合わせガラスが作られる。

[0004] このようにして作られた湾曲ガラスを自動車に組み付ける際、高精度の形状再現性が要求される。ドアガラスであれば、搭乗者の操作によって上下に摺動して開閉されるため、所望のデザイン形状が再現されないと、摺動させた際に周辺の金属部材等と衝突したり擦れたりして破損することがある。また、ウィンドシールドやリアガラス等の嵌め殺し窓においても、形状の再現性が悪いと開口部への組付けが困難となり、また透視歪 (ガラス越しの像が歪む現象)や反射歪 (ガラス面に映りこんだ像が歪む現象） t 、つた窓ガラス特有の不具合を生じるおそれがある。

[0005] そこで、従来においては、曲げ成形後のガラス板をゲージと呼ばれる検査台（例えば特許文献 1を参照）に搭載して形状検査を行い、所定の形状精度を有するもののみ自動車の製造に用いられていた。ゲージは、所定のデザイン形状に一致させて作られた搭載面を有する検査型であり、この搭載面に複数の距離センサが埋め込まれている。型の表面力もガラス板の裏面までの距離を測定することで、デザイン形状からの解離を測定し、形状の精度が評価される。従来においては、成形されたガラス板の全数または抜き取られた一部のものに対し、このようなゲージによる検査が行われていた。

[0006] 特許文献 1 :特開平 4 242103号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、ゲージを用いた検査では、 1枚ずつガラス板をゲージに搭載する作業を必要とし、生産性の向上に限界がある。また、最終製品の型式毎にゲージを用意する必要があるため、昨今の多種多様の自動車生産に対応するには膨大な個数のゲージが必要となる。また、ゲージは窓ガラスと同程度以上の大きさを有し、型式毎に用意された多数のゲージを保管するには、広大な場所を要するといった問題もある。将来的な補修用途を考慮すると、長期間にわたってこれらのゲージを保管しなければならなヽと、う問題もある。

[0008] 本発明は、このような課題を解決するものであり、製品の型式毎に検査台を用意することなく実施できるようにした形状検査方法および装置を提供することを目的とする課題を解決するための手段

[0009] 以上の目的を達成するために本発明は、実測用検査台に被測定物を載置する第 1 のステップと、この被測定物の表面形状に関する情報を取得する第 2のステップと、前記被測定物の表面形状に関する情報に基づいて被測定物の無重力状態における形状データを算出する第 3のステップと、前記被測定物の無重力状態における形状データに基づいて被測定物が所定の検査台に載置された状態における被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された被測定物の形状データに基づいて前記被測定物の品質を判定する第 4のステップとを有することを特徴とする形状検査方法を提供する。

また、本発明に係る形状検査方法の一態様は、以下の構成を含む。すなわち、前記被測定物の無重力状態における形状データは、実測によって得られた前記被測定物の形状データに対し、重力と逆向の力を印カロした状態を計算機シミュレーションにより再現することで得られることが好ましい。前記第 4のステップの代わりに、前記第 3のステップで算出された前記被測定物の無重力状態における形状データと、前記被測定物に関する所定の設計形状データとの比較に基づいて前記被測定物の品質を判定するステップを有することが好ましい。前記第 2のステップは、前記被測定物を撮像し、撮像した画像より表面形状データを取得することが好まし、。

また、本発明に係る形状検査方法の別の態様は、所定の検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データに基づいて無重力状態における被測定物の設計形状データを算出する第 1のステップと、無重力状態における前記被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出する第 2のステップと、前記実測用検査台に前記被測定物を載置する第 3のステップと、この被測定物の表面形状に関する情報を取得する第 4のステップと、前記実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データと前記被測定物の表面形状に関する情報とに基づいて前記被測定物の品質を判定する第 5のステップとを有することを特徴とする形状検査方法を提供するまた、本態様は、前記被測定物の無重力状態における設計形状データは、所定の検査台に載置された状態の前記被測定物の設計形状データに対し、重力と逆向の力を印カロした状態を計算機シミュレーションにより再現することで得られることが好ましい。前記第 1のステップと前記第 2のステップの代わりに、所定の検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出するステップを有することが好ましい。前記第 4のステップは、前記被測定物を撮像し、撮像した画像より表面形状データを取得することが好ましヽ。

さらに、本発明に係る形状検査方法は、前記被測定物は、ガラス板であることが好ま、。前記ガラス板は、自動車用窓ガラスであることが好ま U、。

[0011] また、本発明は、被測定物を載置するための実測用検査台と、この被測定物の表面形状に関する情報を取得するカメラと、前記被測定物の表面形状に関する情報に基づいて前記被測定物の無重力状態における形状データを算出し、前記被測定物の無重力状態における形状データに基づいて、前記被測定物が所定の検査台に載置された状態における前記被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された形状データに基づいて前記被測定物の品質を判定する計算機とを備えたことを特徴とする形状検査装置を提供する。

[0012] また、本発明に係る形状検査装置の一態様は、以下の構成を含む。すなわち、前記計算機は、前記被測定物が所定の検査台に載置された状態における前記被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された形状データに基づいて前記被測定物の品質を判定する代わりに、前記算出された前記被測定物の無重力状態における形状データと、前記被測定物に関する所定の設計形状データとの比較に基づいて前記被測定物の品質を判定する。

また、本発明に係る形状検査装置の別の態様においては、被測定物を載置するための実測用検査台と、この被測定物の表面形状に関する情報を取得するカメラと、所定の検査台に載置された状態の被測定物の設計形状データに基づいて無重力状態における被測定物の設計形状データを算出し、無重力状態における前記被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出し、この算出した設計形状データと前記被測定物の表面形状に関する情報とに基づいて前記被測定物の品質を判定する計算機とを備えたことを特徴とする形状検査装置を提供する。

また、一態様として、前記計算機は、所定の検査台に載置された状態の被測定物の設計形状データに基づいて無重力状態における被測定物の設計形状データを算出し、無重力状態における前記被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出する代わりに、所定の検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出する。

さらに、本発明に係る形状検査装置は、前記実測用検査台は、前記被測定物を支持する第 1、第 2および第 3の支持部を備えていることが好ましい。

発明の効果

[0013] 本発明は、測定された被測定物の形状から無重力状態 (すなわち重力の影響を排除した状態）における形状を再現することにより、重力によって生じる橈みの影響を受けることなぐ被測定物の形状品質を判定することができる。また、この無重力状態の被測定物を所定の検査台に載置した状態を求めることにより、複数の検査台を実際に用意することなぐこれらの検査台を用いた場合における検査を再現できる。

さらに、被測定物を支持する第 1、第 2および第 3の支持部を備えた実測用検査台は、 3点支持の検査台であることから被測定物の形状等に拘らず、この被測定物を必ず支持できるため、汎用的に使用できる点で好適である。

また、被測定物の設計形状データから無重力状態における形状を再現し、実測用検査台に載置した状態を求めることで、被測定物を汎用的な実測用検査台に載置した状態で測定した形状と比較評価することができ、複数の検査台を実際に用意することなぐこれらの検査台を用いた場合における検査を再現できる。さらに、設計形状データより実測用検査台に載置した状態を求めておくことで、被測定物を測定してからの計算量を少なくし、円滑に検査をすることができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明に係る検査装置の一実施形態を示す説明図である。

[図 2]検査台を示す平面図（図 1の II Π'線矢視図）である。

[図 3] (a)、 (b)本発明に係る検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。

[図 4] (a)〜 (c)検査手順を説明するための模式図である。

[図 5]本発明に係る形状測定システムの一実施形態を示す説明図である。

[図 6]形状測定をするための光学系を示す断面図である。

[図 7]カラーパタンの概略を示す説明図である。

[図 8]基本パタンを示す平面図である。

[図 9]基本パタンを構成する 8色について、カラーカメラで撮像した際の赤成分、緑成分および青成分の強さを示すグラフである。

[図 10] (a)赤成分に着目した場合に現れるストライプパタン、 (b)青成分に着目した場合に現れるストライプパタンを示す平面図である。

[図 11]形状測定の一実施形態を示すフローチャートである。

[図 12]法線ベクトルの求め方を示す説明図である。

[図 13] 1つのサンプリング点に対して、反射像力法線ベクトルを求める手順を示すフローチャートである。

[図 14] (a)、（b)サンプリング点近傍に映っている基本パタンの反射像を示す平面図である。

[図 15] (a)、（b)サンプリング点近傍に映っている基本パタンの反射像の一部を拡大した平面図である。

[図 16]反射像が形成される様子を示す説明図である。

[図 17]反射像が形成される様子を示す説明図である。

[図 18]反射像が形成される様子を示す説明図である。

[図 19]法線ベクトルの修正に用いられる修正ベクトルを示す説明図である。

[図 20]本発明のその他の実施形態を示す説明図である。

[図 21] (a)、（b)本発明に係る検査方法の別の一実施形態を示すフローチャートである。

[図 22] (a)〜 (d)検査手順を説明するための模式図である。

[図 23] (a)本発明の実施例におけるガラス板の形状モデル (有限要素メッシュ）を示す平面図、（b)、（c)シミュレーションの結果と実測値とを比較した結果を示す平面図である。

符号の説明

1 :被測定物

2 :面光源

3 :カラーパタン

4：カラーパタンに空けられた穴

5 :主となるカラーカメラ 6、 7:副となるカラーカメラ

8:計算機

9：主となるカラーカメラの視野

10、 11:副となるカラーカメラの視野

12：カラーパタンを構成する基本パタン

13:基本パタンに内在する第 1のストライプパタン

14：基本パタンに内在する第 2のストライプパタン

15:主となるカラーカメラの視点

16:被測定物上のサンプリング点

17：カラーパタン上の参照点

18:法線ベクトル

19:入射角

20:反射角

21：サンプリング点をカラーカメラで捉えた像

22：主となるカラーカメラの視野にあるサンプリング点のうち最初に法線ベクトルをもとめるちの

23：主となるカラーカメラで反射像を撮像した際に、点 22に映る参照点

24:基準点

25：点 22の近傍のサンプリング点

26:主となるカラーカメラで反射像を撮像した際に、点 25に映る参照点

27:同時に主となるカラーカメラ、副となるカラーカメラの視野に入っているサンプリング点

28：副となるカラーカメラで反射像を撮像した際に、点 27に映る参照点

29：主となるカラーカメラの反射像をもとに求めた点 27の法線ベクトル

30:予測参照点

31:予測参照点を算出する際に計算される光線経路

32：副となるカラーカメラの反射像をもとに求めた点 27の法線ベクトル

33:修正ベクトル 110 :検査台

111 :架台

112 :ロッド

120 :計算機

121 :カメラ

122 :キーボード

123 :ディスプレイ

124 :記憶装置

発明を実施するための最良の形態

[0016] 次に、本発明の一実施形態について説明する。

図 1は、本発明に係る検査装置の一実施形態を示す説明図である。同図に示すように、検査台 110 (請求項に記載されている実測用検査台に相当）は、上面視で矩形状の架台 111に、ガラス板等の被測定物 1の裏面を支持するための 3本のロッド 112 が上方に突出して取り付けられている（図 2参照)。 3本のロッド 112はそれぞれ三角形の頂点に位置するように、架台 111の上面に配設されている。各ロッド 112の先端には榭脂等で作られたパッドが取り付けられ、その上に被測定物 1が載置される。 3 本のロッドを用いることにより、各ロッドの配置および長さを適宜調整すれば、ガラス板の形状に拘らず、必ずガラス板の裏面を支持できるため好適である。

[0017] 一方、被測定物 1の上方には、被測定物 1の表面を撮像するためのカメラ 121が設置され、カメラ 121によって撮像された画像を取り込み、取り込んだ画像の画像処理等を行うためのパーソナルコンピュータまたはワークステーション等で構成された計算機 120を備えている。計算機 120には、各種入出力機器が接続されており、例えばキーボード 122、 LCD等のディスプレイ 123およびハードディスク駆動装置等の記憶装置 124等を備えている。記憶装置 124には、撮像された画像のデータ、画像処理やカメラの駆動制御等を実施するためのプログラム等が格納されている。

[0018] 次に、本発明に係る検査手順について説明する。

図 3は、本発明に係る検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。図 4 (a) 〜（c)は、検査手順を説明するための図である。まず、図 1の検査台 110に、被測定物 1を人手またはロボット（図示せず)を用いて載置する (ステップ Sl、図 4 (a) )。次いで、被測定物 1の上面をカメラ 121を用いて撮像し、撮像した画像を計算機 120により取り込む (ステップ S2)。次いで、計算機 120は、画像処理により被測定物 1の輪郭形状および表面における勾配等を抽出し、被測定物 1の 3次元形状を算出してから公知の手法により有限要素メッシュを生成する (ステップ S3)。形状算出の詳細については後述する。

[0019] 次いで、算出された被測定物 1の形状に基づいて、無重力状態における 3次元形状 laをシミュレーションにより求める（ステップ S4、図 4 (b) )。ここで、被測定物 1の形状は重力の影響によって若干橈んでいるが、支持ポイントの個数や位置に応じて橈み方に変化が生じるため、ここで算出された形状に基づいて後段のシミュレーション（ステップ S5)を行うのは適当でない。そこで、本発明においては、検査台 110に搭載される前の被測定物 1の形状 la (特に無重力状態における形状)を再現し、それを用 V、ることにする。形状算出の詳細につ、ては後述する。

[0020] 次いで、算出された無重力状態における形状 laに基づいて、規定の検査台 130 ( 請求項に記載されている所定の検査台に相当）に載置された状態における形状 lb を算出し直し (ステップ S5)、形状の品質を評価する (ステップ S6、図 4 (c) )。評価は、規定の検査台 130に搭載された状態を想定し、搭載面に設けられる複数の距離センサの位置、つまり規定の評価ポイントにおいて、検査台 130の搭載面からステップ S5で算出した被測定物 1の形状 lbの裏面までの距離を算出することで評価する。このように本発明にお、ては、汎用の検査台 110に載置された状態における形状データに基づ、て、規定の検査台 130に載置された状態における形状データ lbを求めることにより、製品の型式毎に検査台を用意する必要がないという優れた効果を奏するものである。また、ステップ S5の代わりに、ステップ S3で算出された被測定物 1 の無重力状態における形状データ laと、被測定物 1に関する所定の設計形状データ（CADデータ）との比較に基づいて被測定物 1の品質を判定するようにしてもよい。比較は、規定の検査台 130において被測定物 1を支持する予定の点のうち少なくとも 3点で無重力状態における被測定物 1の形状データ laと設計形状データとの座標が一致するようにして、規定の検査台 130の搭載面に設けられる複数の距離センサの位置、つまり規定の評価ポイントにおいて、被測定物 1の無重力状態における形状データ laと設計形状データとのずれ量を算出して、そのずれ量が規定の範囲内である力どうかで評価を行う。この評価は、被測定物 1が重力の影響で変形しにくい形状、姿勢である場合に、計算機 120の計算量を少なくすることができるので適している。

[0021] なお、ステップ S4における無重力状態における 3次元形状 laの算出方法には、いくつかの手法がある力例えば以下のような手法を採用することができる。まず、ステップ S1で測定された 3次元形状に対して、外力として与えられている重力の代わりに、重力と逆向きにかつ重力と同じ大きさの力を印加することで、重力の影響を排除した形状 (すなわち無重力状態における形状)をシミュレートし、得られた形状を「初期形状」として設定する (ステップ S41)。その際、加えられた力によってガラス板が移動しないようにガラス板を支持する必要があるため、上記 3点支持の位置と対応するガラス板の上面において、下向きにガラス板を 3点支持するものとする（図 4 (b)の仮想ロッド 112aが相当する）。

[0022] 次、で、この「初期形状」のガラス板を 3点支持の検査台に載せた状態を、計算機シミュレーションにより再現する（ステップ S42)。そして、このシミュレーションによって得られた形状と、ステップ S3で得られた実測による 3次元の形状データとを比較し (ステツプ S43)、両者の各メッシュにおけるノード (節点）の位置が一致するようであれば、上記再現した無重力状態の形状は妥当であるものと判断する。

[0023] 但し、一般的には両者の間に差異が生じることが多いため、シミュレーションに用いたメッシュのノード毎にどの程度の誤差が生じているかを確認し、各ノードにおける誤差の平均が所定値以上のときは (ステップ S44)、この誤差が解消するように上記「初期形状」を変形させ (ステップ S45)、ステップ S42に戻って再度同様の処理を行う。もちろん、誤差の最大値が所定値を超えているかどうかに基づいて判定したり、誤差の最小値が所定値を下回っているかどうかに基づいて判定したり、または事前に設定した特定のノードにおける誤差に基づいてのみ判定したりしてもよい。その後、ステップ S44における判定結果が収束するまで、ステップ S42〜S45を繰り返し、各ノードにおける誤差が所定の誤差範囲に収まれば、その際の「初期形状」を「無重力状態における 3次元形状」として決定する (ステップ S46)。上記誤差範囲をどの程度とするかは、製品の形状、大きさ、また WIS (日本工業規格)等の規格における要求値等に応じて適宜設定される。

[0024] 次に、撮像により被測定物の表面形状を実測する手法の詳細について説明する。

図 5は、形状検査装置の基本的構成を示す説明図である。同図に示すように、自動車用ガラス等の鏡面を有する被測定物 1の上方に、面光源 2を設置する。面光源 2 の発光面にはカラーパタン 3を取り付ける。カラーパタン 3の被測定物 1に映る反射像を撮像するために、主となるカラーカメラ 1つと、少なくとも 1つの副となるカラーカメラを配置する。これらのカラーカメラは、図 1のカメラ 121に相当する。カラーカメラの数に制限はないが、ここでは主となるカラーカメラ 5と、副となるカラーカメラ 6および 7の合計 3台のカラーカメラを使用する。主となるカラーカメラ 5は面光源 2の内部に配置され、カラーパタン 3に開けられた穴 4を通じて被測定物 1に映る反射像を撮像する。副となるカラーカメラ 6および 7は、面光源 2の外側に配置され、被測定物 1に映る反射像を撮像する。パーソナルコンピュータ等の計算機 8は、カラーカメラ 5、 6、 7と接続されており、これらのカメラにより撮像された反射像を公知の画像処理技術を用いて解析し、被測定物 1の形状を求める。光学系および被測定物は XYZ座標系に置かれているものとし、 Z軸を鉛直方向にとる。面光源 2の辺は X軸、 Y軸に平行であるものとする。以下においては光学系全体の配置を記述する XYZ座標系をグローバル座標系と呼び、グローバル座標系における座標をグローバル座標と呼ぶ。

[0025] 面光源 2としては、筐体内部に複数の蛍光灯を配置し、発光面をガラス板でカバーしたものを用いている。この発光面に貼付されるカラーパタン 3としては、透明または光拡散性の榭脂フィルムにカラーパタンを印刷 (例えばインクジェット 'プリント）したものが使用できる。カラーパタン 3は 1枚のカバーガラスの表面に貼付してもよいし、 2 枚のカバーガラスで挟むようにしてもよい。面光源 2の明るさはできる限り均一にすることが望ましぐこのために筐体内部に入れた蛍光灯の配置を工夫する。また、カラーノタン 3に使用される榭脂フィルムは、透明ではなく光を拡散透過させる材質のものが望ましい。これにより面光源 2の明るさむらが軽減される。カラーカメラ 5、 6および 7 は、エリアカメラ方式であれば特に制限はな、。

[0026] 図 6は、光学系の YZ平面での一部破断側面図であり、 3つのカラーカメラの位置、視野の関係を示している。主となるカラーカメラ 5の姿勢は鉛直下向きであり、視野 9 の範囲で反射像を撮像する。副となるカラーカメラ 6は視野 10の範囲で反射像を撮像し、被測定物 1上において視野 10の一部が視野 9の一部と重なるような姿勢をとつている。同様に副となるカラーカメラ 7も視野 11の範囲で反射像を撮像し、被測定物 1上において視野 11の一部が視野 9の一部と重なるような姿勢をとつている。これら 3 つのカラーカメラは、グローバル座標系において固定されており、よって位置および姿勢は既知情報として得られる。

[0027] 図 7は、カラーパタン 3の説明図である。カラーパタン 3は、基本パタン 12を一単位として、複数の基本パタンを互いに重複することなく密に並べたものである。よって、カラーパタン 3は縦および横の何れの方向においても、基本パタン 12が周期的に現れるパタンである。

[0028] 図 8は、基本パタン 12の詳細説明図である。基本パタン 12は、 6 X 6の微小矩形パタンによって構成され、各微小矩形パタンは色 12aから色 12hまでの計 8色のうちの何れかの彩色が施されている。そして、図 8に示すように基本パタン 12には、水平および垂直方向力もなる局所座標系が付随している。以下、基本パタン 12内部の点の位置を示す座標を局所座標と呼ぶ。図 8に示す基本パタンの場合、局所座標の成分は 0から 6までの無次元化された値をとる。これらの局所座標により、基本パタン 12の内部の任意の位置を記述することができる。例えば図 8の基本パタン 12においては、左下の点は (0, 0)、中央の点は（3, 3)、右上の点は（6, 6)を表す。局所座標の各成分は整数に限られず例えば（2. 5, 3. 3)といった記述もできる。以下、基本パタン 12内部の点の位置を局所座標と呼ぶ。

[0029] 基本パタン 12を構成する 8色については、あら力じめ次のように色を調整する。

図 9は、基本パタンを構成する 8色をカラーカメラで撮像した際に得られる画像の赤成分、緑成分、青成分を示す。グラフの縦軸が各色成分の強さを示す。色 12a、色 1 2b、色 12cには青成分を含まないようにし、赤成分についてはいずれも同じ強さとなるようにしている。色 12a、色 12b、色 12cの違いは、緑成分の強さにある。同様に色 12d、色 12e、色 12fは赤成分を含まないようにし、青成分については何れも同じ強さとしている。色 12d、色 12e、色 12fの違いは、緑成分の強さにある。色 12gは赤成分、緑成分および青成分が何れも同じ強さであり、色 12hは赤成分、緑成分および青成分のいずれも無いようにしている。なお、色 12gの赤成分、青成分の強さは、それぞれ色 12a、色 12b、色 12cの赤成分、および色 12d、色 12e、色 12fの青成分と同じとする。

[0030] 基本パタン 12を構成する 8色を上記のように調整することにより、基本パタン 12の中に、互いに直交する 2つのストライプパタンを内在させることができる。基本パタン 1 2をカラーカメラで撮像して赤成分だけに着目すると図 10 (a)のようにストライプパタン 13が現れる。同様に青成分だけに着目すると図 10 (b)のようにストライプパタン 14が現れる。このように本実施の形態によれば、使用するカラーパタンは 1つである力着目する色成分を変えることにより、互いに直交する 2つのストライプパタンを得ることができる。図 10からも明らかなように、ストライプパタン 13は H方向の局所座標に、ストライブパタン 14は V方向の局所座標に、それぞれ対応している。但し、ストライプパタン 13と 14は直交していることが好ましいが、その他の角度でもよぐ平行とならない範囲の傾斜角度を選択することができる。

[0031] 次に、本発明における形状測定の原理について述べる。

図 11は、形状測定の一実施形態を示すフローチャートである。同図に示すように、正反射の法則に基づいて、被測定物上にあら力じめ生成されたサンプリング点における法線ベクトルを求め、最終的に積分計算を行うことにより、被測定物の形状が求められる。まず、主となるカラーカメラの視野内にあるサンプリング点の法線ベクトルを求め、その後に副となるカラーカメラの視野内にあるサンプリング点の法線ベクトルを求める (ステップ Sl l、 S12、 S13)。さらに、副となるカラーカメラで求めた法線べタトルに対しては、主となるカラーカメラで求めた法線ベクトルと連続性を持つように修正を加える (ステップ S 14)。最後に法線ベクトルより得られる面の傾きを積分して被測定物の形状を得る (ステップ S 15)。積分計算の具体的な手法については、公知の手法を適用でき、例えば特開 2005— 345383号公報ゃ特開平 11— 211440号公報に開示されているものを適用することができる。

[0032] 図 12は、 1つのサンプリング点に対して、法線ベクトルを求める様子を示す。ここでは主となるカラーカメラ 5を使って、法線ベクトルを求める考え方について説明する。視点 15に位置するカラーカメラ（図示せず)から被測定物 1上のサンプリング点 16を撮像したときに、カラーパタン 3上の参照点 17の反射像が映っていたとする。ここで、サンプリング点 16における法線ベクトル 18を求めることを考える。サンプリング点 16 に参照点 17の反射像が映っているとき、参照点 17から発した光は、被測定物 1上のサンプリング点 16で反射された後に、カラーカメラの視点 15に到達している。正反射の法則により、サンプリング点 16においては、光の入射角 19と反射角 20が等しい。したがって、視点 15、反射点 16、参照点 17のグローバル座標がわかれば、法線べクトル 18を特定することができる。

[0033] 以上のように法線ベクトル 18の算出には、視点 15、サンプリング点 16、参照点 17 のグローバル座標が必要である力 S、これらを既知情報と未知情報とに分けて整理すると次のようになる。まず、カラーカメラ 5は固定されていることから、その視点 15は既知情報である。サンプリング点 16はこれから形状を求めようとする被測定物 1上の点であり本来は未知情報であるが、自動車用ガラスであれば設計形状のような近似値を与えることができる。測定時に自動車用ガラスを置く位置も既知であるので、サンプリング点 16は既知情報として扱うことができる。これに対して参照点 17は実際の被測定物 1の形状に依存して変化するため、被測定物 1が変わる度に参照点 17の位置を求めねばならない。カラーパタン 3の位置は固定されているため、参照点 17のグロ一バル座標のうち Z成分は既知情報であるが、 XY成分は未知情報である。以上をまとめると、法線ベクトル 18を求めるのに必要な情報のうち未知情報は、参照点 17のグローバル座標の χγ成分であり、これを求めることが反射像解析の主目的となる。

[0034] 図 13は、 1つのサンプリング点の法線ベクトルを算出する手順を示すフローチャートである。最初にサンプリング点近傍の反射像に着目し、サンプリング点に映っている参照点の局所座標を求める (ステップ S21)。続いて局所座標と後述する拘束条件をもとに参照点のグローバル座標を特定する (ステップ S 22)。最後に正反射の法則を用いてサンプリング点における法線ベクトルを計算する (ステップ S23)。

[0035] ここで、図 13のフローチャートの最初のステップである参照点の局所座標算出の方法について説明する。図 8に示したように、カラーパタン 3は基本パタン 12を周期的に敷き詰めたパタンとなっている。したがって、いかなる参照点も、必ず基本パタン 12 の、ヽずれかの場所に位置し、その局所座標を求めることができる。

[0036] 図 14は、サンプリング点 16の近傍に映っている、基本パタン 12の反射像である。

図 14 (a)が反射像の赤成分、図 14 (b)が反射像の青成分に対応している。なお図 1 4は鏡像であるので図 14 (a)は、図 10 (a)に対して左右が入れかわっていることに注意を要する。また自動車用ガラスは曲面であるので、一般には図 14のように歪められたパタンが撮像される。点 21はカラーカメラ 5で捉えたサンプリング点 16の像である。本実施の形態では、点 21近傍の反射像を解析することにより、参照点 17の局所座標を求める。

[0037] 図 14において、局所座標を求める上で重要な情報が 3つある。それらは、

その 1 :点 21がストライプパタンの白い領域にある力黒い領域にあるか、その 2：近傍にあるストライプパタンの白い領域 (但し図 8における色 12gの領域は除く）の、カラー画像における緑成分の強さ、

その 3：点 21を挟むストライプ境界までの長さである。

[0038] 図 15は、図 14の点 21の近傍をさらに拡大した画像である。図 15 (a)が反射像の赤成分、図 15 (b)が反射像の青成分に対応している。図 15 (a)において点 21からストライプ境界までの長さを dO— h、 dl— hとする。但し、水平方向の局所座標が小さいストライプ境界までの長さを dO—hとし、両境界の水平方向の局所座標のうち小さいほうを hOとする。同様に図 15 (b)において点 21からストライプ境界までの長さを dO— v、 dl— Vとする。やはり、垂直方向の局所座標が小さいストライプ境界までの長さを d 0— Vとし、両境界の垂直方向の局所座標のうち小さいほう^ νθとする。このとき、点 2 1の局所座標は式（1)、式（2)により与えられる。

[0039] [数 1]

(点 2 1の水平方向局所座標成分） = d O_h/ (d O— h + d 1— h) + h 0 ·■ · ( 1 ) (点 2 1の垂直方向局所座標成分） d O—v, (d O v + d 1 V) + ν 0 · ·■ ( 2)

[0040] hOあるいは νθを正しく求めるために、本実施の形態においては、前記 3つの情報のうち、その 1、その 2の情報を使って、 hOあるいは νθを正確に定める。例として hOを特定する場合を考える。この場合、点 21が図 14 (a)において白い領域にあれば、 hO の候補は 0、 2、 4に絞られる。逆に黒い領域にあれば hOの候補は 1、 3、 5に絞られる。さらに図 14 (a)において点 21近傍でかつ白い領域 (但し図 8における色 12gの領域は除く）の、カラー画像における緑成分を調べることにより、 3つある hOの候補から一つを選ぶことができる。

[0041] 以上のように、サンプリング点近傍に映る反射像を調べることにより、参照点の局所座標を求めることができる。しかしながら、基本パタン 12はカラーパタン 3の内部に周期的に複数配置されているため、局所座標が分力つたとしても参照点のグローバル座標が唯一に特定されるわけではない。参照点のグロ一ノレ座標は、前記の方法で求めた局所座標の情報に拘束条件を付加することで特定される。拘束条件の与え方は状況によって 3種類あるので、以下個別に説明する。表 1に 3種類の拘束条件を示す。

[0042] [表 1]

[0043] ここで、 1つ目の拘束条件に関して説明する。

図 16は、カラーカメラ 5がサンプリング点 22を撮像した際に、参照点 23の反射像が映っている状況を示している。ここでサンプリング点 22は、カラーカメラ 5の視野に入るサンプリング点のうち、最初に法線ベクトルを求めるサンプリング点であるとする。図 16においてカラーパタン 3上の基準点 24は、そのグローバル座標が既知であるとする。基準点 24はカラーパタン 3における他の点と容易に区別できる、明確な特徴を持つていることが望ましい。例えばカラーパタン 3に空けられた穴 4 (図 5参照）の近傍の点することが一つの方法である。あるいは図 8に示した 8色以外の色で基本パタン中の 1区画を彩色し、その中心点を基準点 24とする方法も考えられる。参照点 23ができるだけ基準点 24に近くなるようなサンプリング点 22を選ぶことにより、参照点 23のグローバル座標を基準点 24との位置関係力も正しく求めることができる。 [0044] サンプリング点 22の選定は、計算機シミュレーションにより行う。被測定物 1が設計形状であると仮定し、光線追跡により各サンプリング点に対する参照点位置を予測する。このうち参照点が最も基準点 24に近くなるサンプリング点を、サンプリング点 22とすればよい。以上のように本実施の形態だけでは、最初に法線ベクトルを計算するサンプリング点に対しては、グローバル座標が既知である基準点を拘束条件に法線べタトルを算出する。

[0045] 続、て 2つめの拘束条件にっ、て説明する。

図 17は、カラーカメラ 5がサンプリング点 25を撮像した際に、参照点 26の反射像が映っている状況を示している。ここでサンプリング点 25は、図 16において最初に法線ベクトルを求めたサンプリング点 22の近傍にある点とする。すでにサンプリング点 22 に映る参照点 23のグローバル座標は、前記の方法により明らかになつている。参照点 26のグローバル座標を特定するにあたり、参照点 23を新たな拘束点とすることを考える。サンプリング点の間隔を十分短くとれば、近傍の 2つのサンプリング点に映る参照点 2点間の距離を、基本パタン 12のサイズ以下に抑えることができる。このとき、参照点 26と同じ局所座標を持つ点の中で、最も参照点 23に近い点を、真の参照点 26と見なしてよい。このように近傍のサンプリング点に映る参照点位置を拘束条件とすることで、法線ベクトルが算出される。サンプリング点 22を出発点にして同様な計算を周囲に伝播させることにより、カラーカメラ 5の視野内のサンプリング点に対して法線ベクトルを求めることができる。

[0046] 最後に 3つめの拘束条件について説明する。

図 18は、カラーカメラ 7がサンプリング点 27を撮像した際に、参照点 28の反射像が映っている状況を示している。ここで、サンプリング点 27はカラーカメラ 5および 7の視野が重なった領域にあるとする。サンプリング点 27はカラーカメラ 5の視野に入っているので、図 16、図 17を使って説明したプロセスにより、既に法線ベクトル 29が求められているはずである。いま、カラーカメラ 7が撮像した反射像を使ってサンプリング点 2 7における法線ベクトルをあらためて求めることを考える。そのためには参照点 28のグローバル座標が必要である力 S、本実施の形態では参照点 28のグロ一ノレ座標を算出するにあたり、既知の法線ベクトル 29を活用する。 [0047] 図 18において予測参照点 30は、サンプリング点 27の法線ベクトルが既知の法線ベクトル 29に等しいと仮定した場合に、カラーカメラ 7に映る参照点の予測位置である。光線経路 31は、正反射の法則に基づいて算出され、光線経路 31とカラーパタン 3の交点が予測参照点 30となる。カラーカメラ 5および 7の位置、姿勢が正しく把握されていれば、参照点 28と同じ局所座標を持つ点の中で、最も予測参照点 30に近い点を、真の参照点 28とみなすことができる。この結果、カラーカメラ 7の視点情報をもとにサンプリング点 28の法線ベクトルを求めることができる。以後、サンプリング点 27 を出発点として、カラーカメラ 7の視野にある他のサンプリング点の法線ベクトルを求めることができる。その際は上述の 2つめの拘束条件を適用すればよい。

[0048] 図 18に示したように、同一のサンプリング点が複数のカラーカメラの視野に入る場合、本実施の形態ではそれぞれのカラーカメラの画像力も法線ベクトルを求める。法線ベクトルを求めるにはカラーカメラの視点、サンプリング点、参照点のグローバル座標が必要であるが、現実の測定においてはこれらに誤差が含まれており、それぞれのカラーカメラの画像力も求めた法線ベクトルは厳密に一致しない。

[0049] 図 19は、図 18におけるサンプリング点 27近傍の拡大図である。法線ベクトル 29はカラーカメラ 5の画像から求めたサンプリング点 27の法線ベクトルであり、法線べタトル 32はカラーカメラ 7の画像から求めたサンプリング点 27の法線ベクトルである。サンプリング点 27の法線ベクトルは唯一であるので、本実施の形態にお!ヽては法線べタトル 29と法線ベクトル 32の差で与えられる修正ベクトル 33を求め、カラーカメラ 7の画像から求めた法線ベクトルを修正する。すなわちカラーカメラ 7の画像から求めた法線ベクトルに修正ベクトル 33を加算したベクトルを正、法線ベクトルとみなす。この修正ベクトルはカラーカメラ 5とカラーカメラ 7の視野が重なっている領域内のサンプリング点だけでなぐカラーカメラ 7の視野内にあるサンプリング点すべてに適用される。以上の修正プロセスにより、カラーカメラ 5および 7の視野内にあるサンプリング点には、連続的な法線ベクトル分布が形成される。

また、上記法線ベクトルの誤差の補正は次の方法も適用でき、図 18を用いて説明する。参照点 28は、カラーカメラ 7がサンプリング点 27を撮像した際に映った点である。予測参照点 30は、サンプリング点 27の法線ベクトルが既知の法線ベクトル 29に等しいと仮定した場合に、カラーカメラ 7に映る参照点の予測位置である。ここで、参照点 28と同じ局所座標を持つ点の中で、最も予測参照点 30に近い点を、真の参照点 28とみなし、この参照点 28と予測参照点 30とのずれを求める。この参照点と予測参照点とのずれをカラーカメラ 5およびカラーカメラ 7の視野が重なっている領域のサンプリング点すベての位置で求める。求めた参照点と予測参照点とのずれが全ての位置においてなくなるように、座標変換を施す。この座標変換はカラーカメラ 5とカラ一力メラ 7の視野が重なっている領域内のサンプリング点だけでなぐカラーカメラ 7の視野内にあるサンプリング点すべてに適用される。このように座標変換を施すことにより、カラーカメラ 5の画像から求めたサンプリング点の法線ベクトルと、カラーカメラ 7の画像から求めたサンプリング点の法線ベクトルとが一致する。以上の補正プロセスにより、カラーカメラ 5および 7の視野内にあるサンプリング点には、連続的な法線べタトル分布が形成される。

[0050] カラーカメラ 6についてもカラーカメラ 7と同様に法線ベクトルの計算と修正を行う。これにより被測定物 1に生成された全てのサンプリング点に対して法線ベクトルが求まり、それら法線ベクトルは連続的な分布を形成する。法線ベクトルカゝら得られる面の傾きを積分することにより、被測定物 1の形状を得る。

[0051] なお、以上においては、検査台 110上で静止した状態の被測定物 1の検査について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図 20に示すように検查台 110をベルトコンベア等の搬送手段上に設置し、検査台 110とともに搬送される被測定物 1を撮像し検査する構成を採ることもできる。その場合、被測定物 1の両サイドに副のカメラ 6a、 6b、 7a、 7bを適当な傾斜角を持たせて設置することにより、曲率の大きな被測定物（例えば自動車用リアガラス)であっても容易に撮像および検査が可能となる。

次に、本発明の他の一実施形態について説明する。ガラス板の表面形状情報を取得する構成は、上記の実施形態の図 1および図 2と同じであるので説明は省略し、検查手順について説明する。

図 21は、本発明に係る検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。図 22 (a)〜(d)は、検査手順を説明するための図である。まず、図 1の計算機 120は、被測定物 1に関する所定の設計形状データ lc (CADデータ）に基づいて、無重力状態における 3次元形状 Idをシミュレーションにより求める（ステップ S31、図 4 (b) )。設計形状データ lcはデザイン形状であり、被測定物 1の設計形状データ lcにより規定の検査台 130は設計されている。よって、被測定物 1の設計形状データ lcは、検査台 1 30に載置されて、る状態の被測定物 1の形状そのもの（図 4 (a) )であり、この設計形状データ lcにより計算を進める。ここで、検査台 130に載置されている状態の被測定物 1の設計形状データ lcは重力の影響によって若干橈んでいるので、後段のシミュレーシヨン (ステップ S32)のために、検査台 130に載置される前の被測定物 1の設計形状データ Id (特に無重力状態における形状)を検査台 130の支持ポイントの個数や位置に応じた橈み方を考慮して算出する。設計形状データ Idの算出方法については後述する。

次いで、算出された無重力状態における設計形状データ Idに基づいて、汎用の検查台 110aに載置された状態における設計形状データ leを算出する (ステップ S32、図 4 (c) )。ここで、算出した設計形状データ leはハードディスクなどの記憶装置 124 に記憶される。そして、図 1の検査台 110に、被測定物 1を人手またはロボット（図示せず)を用いて載置する (ステップ S33、図 4 (d) )。次いで、被測定物 1の上面をカメラ 121を用、て撮像し、撮像した画像を計算機 120により取り込む (ステップ S 34)。次いで、計算機 120は、画像処理により被測定物 1の輪郭形状および表面における勾配等を検出し、被測定物 1の 3次元形状を算出して力公知の手法により有限要素メッシュを生成する (ステップ S35)。形状算出の詳細については前述の実施形態と同一であるので、説明は省略する。

次、で、記憶装置 124に記憶させて、る算出した設計形状データ 1 eとステップ S 3 5で算出した被測定物 1の 3次元形状との比較に基づいて、形状の品質を評価する（ステップ S36)。比較は、検査台 110において被測定物 1を支持する 3点で、算出した設計形状データ leとステップ S35で算出した被測定物 1の 3次元形状との座標が一致するようにして、規定の評価ポイントにおいて、ステップ S35で算出した被測定物 1の 3次元形状と算出した設計形状データ leとのずれ量を算出して、そのずれ量が規定の範囲内であるかどうかで評価を行う。このように本発明においては、規定の検査台 130に載置された状態における設計形状データより汎用の検査台 110に載置された状態における設計形状データを求めることで、設計形状データと汎用の検査台 110に載置された状態における形状データとの比較での評価が可能となり、製品の型式毎に検査台を用意する必要がないという優れた効果を奏するものである。また、ステップ S31とステップ S32の代わりに、被測定物 1に関する所定の設計形状データ lcに基づ、て汎用の検査台 110aに載置された状態における設計形状データを算出するようにしてもよい。この算出方法は、被測定物 1が重力の影響で変形しにくい形状、姿勢である場合に、計算機 120の計算量を少なくすることができるので適して、る。

なお、ステップ S31における無重力状態における 3次元形状の算出方法には、いくつかの手法があるが、例えば以下のような手法を採用することができる。まず、設計形状データの 3次元形状に対して、外力として与えられている重力の代わりに、重力と逆向きにかつ重力と同じ大きさの力を印加することで、重力の影響を排除した形状 (すなわち無重力状態における形状)をシミュレートし、得られた形状を「初期形状」として設定する (ステップ S311)。その際、加えられた力によってガラス板が移動しないようにガラス板を支持する必要があるため、上記規定の検査台の支持の位置と対応するガラス板の上面において、下向きにガラス板を支持するものとする。

次いで、この「初期形状」のガラス板を規定の検査台に載せた状態を、計算機シミュレーシヨンにより再現する（ステップ S312)。そして、このシミュレーションによって得られた形状と、設計形状データとを比較し (ステップ S313)、両者の各メッシュにおけるノード (節点）の位置が一致するようであれば、上記再現した無重力状態の形状は妥当であるものと判断する。

但し、一般的には両者の間に差異が生じることが多いため、シミュレーションに用いたメッシュのノード毎にどの程度の誤差が生じているかを確認し、各ノードにおける誤差の平均が所定値以上のときは (ステップ S314)、この誤差が解消するように上記「初期形状」を変形させ (ステップ S315)、ステップ S312に戻って再度同様の処理を行う。もちろん、誤差の最大値が所定値を超えているかどうかに基づいて判定したり、誤差の最小値が所定値を下回っているかどうかに基づいて判定したり、または事前に設定した特定のノードにおける誤差に基づいてのみ判定したりしてもよい。その後

、ステップ S314における判定結果が収束するまで、ステップ S312〜S315を繰り返し、各ノードにおける誤差が所定の誤差範囲に収まれば、その際の「初期形状」を「無重力状態における 3次元形状」として決定する (ステップ S316)。上記誤差範囲をどの程度とするかは、製品の形状、大きさ、また WIS (日本工業規格)等の規格における要求値等に応じて適宜設定される。

実施例

[0052] 次に、図 3 (b)に示した無重力状態を再現する手法の妥当性を検証するため、コンピュータ 'シミュレーションを行ったので、その詳細について説明する。

図 23 (a)は本発明の実施例におけるガラス板の形状モデルを示す平面図、同図（ b)、 (c)はシミュレーション結果と実測値とを比較した結果を示す平面図である。

[0053] まず、同図（a)に示すように、正面視で略台形状のガラス板の形状モデルを、無数の板曲げ要素 (正面視で四辺形かつ厚さ「0」の要素）の集合力なる形状モデルとし、これを用いて有限要素法によるたわみ解析を行った。その際、ガラス板の板厚を 2. 8mm、ヤング率を 70600MPa、ポアソン比を 0. 23としている。また、解析ソフトゥェァには、米国アバカス社のアバカス'スタンダード (ABAQUS/Standard)を用いた。

[0054] ここで、図中の黒丸印および黒三角印は、ガラス板を支持するポイントを示す。黒丸印のポイントで 3点支持した状態のガラス板の形状を実測してから、同様に黒丸印および黒三角印の計 6点支持したガラス板の形状を実測した。次いで、 3点支持によつて得られたガラス板の形状を図 3(b)のステップ S41で示した「初期形状」として設定し、図 3 (b)に示すフローを適宜繰り返して無重力状態における形状を決定した。そして、このシミュレーションによって得られた無重力状態の形状を用いて、 6点支持した状態をシミュレーションし、その結果と実際に検査台における 6点支持により得られた形状とを比較し、どの程度の形状誤差があるかにっ、て調べた。

[0055] その結果、図 23 (b)に示す結果となり、濃淡によって形状誤差を表している。同図の左下隅においてシミュレーション結果と実測値とにおける対応するノード (メッシュの節点）同士の誤差 (Z方向の変位）がー 0. 3mmであるのが、ガラス板の中央部近傍で Ommとなり、右上隅に行くに連れて + 0. 2mmであることを確認した。すなわち、面内における形状誤差は、 ±0. 3mmに収まり、概ね良好な結果となった。なお、以上においては、誤差がない場合を「0」、基準となる一方のノードが他方のノードの下にあるときは「一」、逆に基準となる一方のノードが他方のノードの上にあるときを「 +」の記号で表している。また、 X, Y方向の変位量は極めて微小であることから、本実施例にぉ、ては、 Z方向の変位にっ、てのみ注目し形状誤差を測定した。

[0056] また、 3点支持の実測値をステップ S41における初期形状として設定し、この初期形状に基づいて無重力状態をシミュレートし、その結果を用いて 3点支持の状態を再度シミュレートしたところ、同図（c)に示す結果となった。すなわち、同図の左隅において 0. 13mmであったものが、右隅に行くに連れて増加してガラス板の中央部近傍で Omm、最も右端において + 0. 14mm程度となり、これについても概ね良好な結果となった。

産業上の利用可能性

[0057] 以上説明したとおり、本発明は、自動車用窓ガラスの形状検査に好適な形状検査方法および検査装置を提供する。また、本発明は、自動車用途に限らず、鉄道車両、航空機、船舶、建築物等で使用される窓ガラスの検査にも適用できることは明らかである。また、ガラス板の検査のみならずその他の鏡面体、板状体およびレンズ等の検査にも適用できる。なお、 2005年 7月 15曰に出願された曰本特許出願 2005— 206498号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 実測用検査台に被測定物を載置する第 1のステップと、この被測定物の表面形状に関する情報を取得する第 2のステップと、前記被測定物の表面形状に関する情報に基づいて被測定物の無重力状態における形状データを算出する第 3のステップと、前記被測定物の無重力状態における形状データに基づいて被測定物が所定の検查台に載置された状態における被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された被測定物の形状データに基づいて前記被測定物の品質を判定する第 4のステツプとを有することを特徴とする形状検査方法。

[2] 前記被測定物の無重力状態における形状データは、実測によって得られた前記被測定物の形状データに対し、重力と逆向の力を印カロした状態を計算機シミュレーションにより再現することで得られる請求項 1に記載の形状検査方法。

[3] 前記第 4のステップの代わりに、前記第 3のステップで算出された前記被測定物の無重力状態における形状データと、前記被測定物に関する所定の設計形状データとの比較に基づいて前記被測定物の品質を判定するステップを有する請求項 1または 2に記載の形状検査方法。

[4] 前記第 2のステップは、前記被測定物を撮像し、撮像した画像より表面形状データを算出する請求項 1〜3の何れか一項に記載の形状検査方法。

[5] 所定の検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データに基づいて無重力状態における被測定物の設計形状データを算出する第 1のステップと、無重力状態における前記被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検查台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出する第 2のステツプと、前記実測用検査台に前記被測定物を載置する第 3のステップと、この被測定物の表面形状に関する情報を取得する第 4のステップと、前記実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データと前記被測定物の表面形状に関する情報とに基づいて前記被測定物の品質を判定する第 5のステップとを有することを特徴とする形状検査方法。

[6] 前記被測定物の無重力状態における設計形状データは、所定の検査台に載置された状態の前記被測定物の設計形状データに対し、重力と逆向の力を印カロした状態を計算機シミュレーションにより再現することで得られる請求項 5に記載の形状検查方法。

[7] 前記第 1のステップと前記第 2のステップの代わりに、所定の検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出するステップを有する請求項 5または 6に記載の形状検査方法。

[8] 前記第 4のステップは、前記被測定物を撮像し、撮像した画像より表面形状データを算出する請求項 5〜7の何れか一項に記載の形状検査方法。

[9] 前記被測定物は、ガラス板である請求項 1〜8の何れか一項に記載の形状検査方法。

[10] 前記ガラス板は、自動車用窓ガラスである請求項 9に記載の形状検査方法。

[11] 被測定物を載置するための実測用検査台と、

この被測定物の表面形状に関する情報を取得するカメラと、

前記被測定物の表面形状に関する情報に基づいて無重力状態における前記被測定物の形状データを算出し、前記被測定物の無重力状態における形状データに基づいて、前記被測定物が所定の検査台に載置された状態における前記被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された形状データに基づいて前記被測定物の品質を判定する計算機と

を備えたことを特徴とする形状検査装置。

[12] 前記計算機は、前記被測定物が所定の検査台に載置された状態における前記被測定物の形状データを算出し直し、この算出し直された形状データに基づいて前記被測定物の品質を判定する代わりに、前記算出された前記被測定物の無重力状態における形状データと、前記被測定物に関する所定の設計形状データとの比較に基づ、て前記被測定物の品質を判定する請求項 11に記載の形状検査装置。

[13] 被測定物を載置するための実測用検査台と、

所定の検査台に載置された状態の被測定物の設計形状データに基づいて無重力状態における被測定物の設計形状データを算出し、無重力状態における前記被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出し、この算出した設計形状データと前記被測定物の表面形状に関する情報とに基づいて前記被測定物の品質を判定する計算機と

を備えたことを特徴とする形状検査装置。

[14] 前記計算機は、所定の検査台に載置された状態の被測定物の設計形状データに基づいて無重力状態における被測定物の設計形状データを算出し、無重力状態における前記被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出する代わりに、所定の検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データに基づいて被測定物が実測用検査台に載置された状態における被測定物の設計形状データを算出する請求項 13に記載の形状検査装置。

[15] 前記実測用検査台は、前記被測定物を支持する第 1、第 2および第 3の支持部を備えて、る請求項 11〜14の何れか一項に記載の形状検査装置。