WO2010117004A1 - 光透過性板状物のリーム検出方法 - Google Patents

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light
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秀人 谷
静則 金子
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旭硝子株式会社
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    • G01N21/8803—Visual inspection

Definitions

  • the present invention relates to a detection method for detecting the ream of a light transmissive plate-like material such as a plate glass, and in particular, it is possible to detect the ream of a light transmissive plate-like material such as a plate glass conveyed on an inspection line in a non-stop manner. Related to the detection method.
  • ream partial (local) linear deformation
  • the ream is detected using, for example, a conventionally used point light projection method (see Patent Document 1).
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an apparatus configuration and the like for performing the point light projection method.
  • the method for detecting a ream using the point light projection method is a method for directly detecting subtle brightness and darkness that appears due to a ream in a projected image from a point light (light source).
  • a point light light source
  • the light transmissive plate 110 such as plate glass is irradiated with light from the light source 100 arranged at a distance, and the light transmitted through the light transmissive plate 110 is projected onto the screen 120. This is performed by the inspector 130 observing the projected light image with the naked eye.
  • the detection of the ream is a severe task for the inspector because the projected image projected onto the screen 120 has low contrast and poor visibility.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a detection method capable of reducing the burden of detecting a ream generated on a light-transmitting plate-like object such as a plate glass and accurately detecting the ream.
  • the purpose is to provide.
  • the first aspect of the present invention is fixedly arranged in a posture in which the optical axis is inclined at a predetermined angle with respect to the screen on which the stripe pattern is drawn and the light transmissive plate-like object.
  • An image pickup means that is focused so that an image of the stripe pattern is formed on a light receiving element when the stripe pattern is imaged through the light-transmitting plate-like object that does not have a linear deformation, and a display;
  • the image pickup means includes the image pickup means.
  • a step of computing a graph showing a luminance distribution of each of the pixels characterized by comprising the steps of: displaying the calculated graph on the display surface of the image display device.
  • the stripe pattern is imaged through the light-transmitting plate-like object that is fixedly arranged in a posture in which the optical axis is inclined at a predetermined angle with respect to the light-transmitting plate-like object.
  • focus adjustment is performed so that the stripe pattern forms an image on the light receiving element.
  • the focal length changes due to the ream, so the image includes a defocused portion.
  • the defocus portion in the luminance distribution graph of each pixel of the image, the contrast of the luminance value is reduced so that the difference in brightness is reduced to an intermediate brightness (brightness of brightness is averaged).
  • the envelope of the peak value of the luminance distribution and the envelope of the bottom value come close to each other, and the interval between the envelopes appears in a contracted state. For this reason, when a luminance distribution graph is displayed on the display surface of the image display device, a defocused portion (that is, a portion where the interval between both envelopes is contracted) in the graph can be easily recognized.
  • the ream which is a wave of a light-transmitting plate-like object
  • the conventional point light method in which the subtle brightness of the projected image from the point light is directly visually detected.
  • the method further comprises the step of displaying the captured image on the display surface of the image display device so as to be stacked on the image captured immediately before.
  • the stripe pattern is imaged through the light-transmitting plate-shaped object that is fixedly disposed in a posture in which the optical axis is inclined at a predetermined angle with respect to the light-transmitting plate-shaped object.
  • focus adjustment is performed so that the stripe pattern forms an image on the light receiving element.
  • the focal length changes due to the ream, so the image includes a defocused portion.
  • the defocused portion that is, both envelopes in the image is displayed.
  • the portion where the interval between the lines is contracted is continuously displayed (because the ream is a linear deformation, it is displayed as a linear defocused portion).
  • the ream can be detected very easily by paying attention to the defocused part (linear defocused part, that is, the contracted part) in the image displayed in the form of being superimposed on the image captured immediately before. It becomes. That is, according to the second aspect, it is possible to detect a ream generated on a light transmissive plate-like object such as a plate glass conveyed on the line, reducing the burden on the inspector and stabilizing the accuracy. It becomes possible.
  • a step of calculating a contraction amount of an interval between a peak value envelope and a bottom value envelope of the calculated graph Comparing the contraction amount of the gap between the peak value envelope and the bottom value envelope measured with a predetermined standard value, and whether or not there is a ream of the light-transmitting plate-like material based on the comparison result And a step of making a determination.
  • the third aspect it is possible to automatically detect the ream generated in the light transmissive plate-like object.
  • the light-transmitting plate-like material is a plate glass for a flat panel display, a plate glass for an automobile, or a resin. It is a board.
  • the fourth aspect is an example of a light transmissive plate. Therefore, the light-transmitting plate-like material of the present invention is not limited to these.
  • a screen having a stripe pattern drawn thereon, and a ream which is a partial linear deformation in which the optical axis is fixedly disposed at a predetermined angle with respect to the light-transmitting plate-like object.
  • An image pickup unit that is focused so that an image of the stripe pattern is formed on a light receiving element when the stripe pattern is imaged through the light-transmitting plate-like object that does not exist, and an image display device having a display surface
  • the imaging means passes through the field of view of the imaging means.
  • a step of capturing an image including the stripe pattern through a light-transmitting plate-like object, and a luminance distribution of each pixel constituting the image based on the captured image A step of calculating a graph, a step of calculating a contraction amount of an interval between a peak value envelope and a bottom value envelope of the calculated graph, a peak value envelope and a bottom value of the calculated peak value
  • the stripe pattern is imaged through the light-transmitting plate that is fixedly disposed in a posture in which the optical axis is inclined at a predetermined angle with respect to the light-transmitting plate, and no ream is present. In this case, focus adjustment is performed so that the stripe pattern forms an image on the light receiving element.
  • the focal length changes due to the ream, so the image includes a defocused portion. Since the defocused part is averaged in the confusion range in the luminance distribution graph of each pixel of the image, the envelope of the peak value and the envelope of the bottom value of the luminance distribution approach each other, and both envelopes Appears in a contracted state.
  • a ream generated in the light-transmitting plate-like object is obtained only by comparing the contraction amount of the interval between the peak value envelope and the bottom value envelope with a predetermined standard value. Automatic detection with high accuracy is possible.
  • the present invention it is possible to provide a detection method capable of reducing the burden of detecting a ream generated on a light-transmitting plate-like object such as a plate glass and accurately detecting the ream. It becomes possible.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a ream detection device 10 used in a ream detection method of the present embodiment. It is a figure for demonstrating the general manufacturing process of plate glass. It is an example of a stripe pattern P drawn on the screen 16. 4 is a plan view of the vicinity of a detection section 32 on the inspection line 30.
  • FIG. It is a flowchart for demonstrating the method to detect the ream of the glass ribbon. It is an example of the graph G and the stripe pattern image I showing the luminance distribution of each pixel. It is a graph G when there is no ream in the glass ribbon. It is a graph G when a ream exists in the glass ribbon. It is a graph G when dirt or a foreign substance exists in the glass ribbon. It is a figure for demonstrating a point light projection method.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a ream detection device 10 used in the ream detection method of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a general manufacturing process of plate glass.
  • FIG. 3 is an example of the stripe pattern P drawn on the screen 16.
  • FIG. 4 is a plan view of the vicinity of the detection section 32 on the inspection line 30.
  • the plate glass using the float method is generally a melting step in which a mixture of cullet or the like with the main raw material silica sand is melted in a melting furnace to form a transparent glass substrate,
  • the glass substrate is poured into a float bath in which molten metal (tin) is stored, and is molded into a glass sheet shape.
  • the glass sheet after molding is gradually cooled to prevent distortion due to temperature differences. It is manufactured through a cooling step, a washing / drying step for washing / drying the plate glass after the slow cooling, an inspection step (inspection line) for inspecting the thickness of the plate glass after the washing / drying, and the like.
  • the ream detection device 10 of the present embodiment is a partial (local) linear deformation (hereinafter referred to as a glass ribbon) that is formed using a float method (hereinafter referred to as a glass ribbon) for a plasma display (PDP).
  • a glass ribbon a partial (local) linear deformation
  • PDP plasma display
  • the apparatus is used in the detection section 32 on the inspection line 30 on the upstream side of the plate glass manufacturing process using the float method.
  • the glass ribbon 22 to be inspected is conveyed on the inspection line 30 by a known conveying means (not shown) and passes through the detection section 32.
  • the ream detection device 10 sequentially displays on the image display device 20 images and the like that are referred to when detecting the ream of the glass ribbon 22 that passes through the detection section 32.
  • a ream detection device 10 As shown in FIG. 1, a ream detection device 10 according to the present embodiment includes an image processing device 12, an imaging unit 14 connected to the image processing device 12 through a predetermined interface, a screen 16, an illumination unit 18, and an image display device 20. And two sets of ream detection optical systems.
  • the image processing apparatus 12 includes calculation / control means such as MPU and CPU, storage means such as RAM and ROM (none of which are shown), and the like.
  • the image processing apparatus 12 represents a luminance distribution of each pixel constituting a stripe pattern image, which will be described later, by a control unit that controls the imaging unit 14 and the like by executing a predetermined program read into the storage unit by the calculation / control unit. It functions as a calculation means for calculating the graph G.
  • the imaging means 14 is for imaging the screen 16 through the glass ribbon 22 (that is, passing through the glass ribbon 22).
  • a line sensor type CCD in which light receiving elements (not shown) are arranged in a line.
  • photographing speed several kHz.
  • the imaging means 14 has a range (a range in which the detection of the ream is desired) from the width direction central portion 22a to the width direction one end portion 22b (and the other end portion 22c) of the glass ribbon 22 (width dimension: about 5 m) in the horizontal posture.
  • the optical axis AX is inclined by about 15 to 30 ° (preferably 15 °) with respect to the horizontal glass ribbon 22 so that it is within the field of view, and the arrangement direction of the light receiving elements is included in the vertical plane.
  • the glass ribbon 22 is fixedly disposed below each of both end portions 22b and 22c in the width direction (see FIGS. 1 and 4).
  • the imaging unit 14 is focused so that an image of the screen 16 (stripe pattern P) is formed on the light receiving element when the screen 16 is imaged through the glass ribbon 22 in a horizontal posture where no ream R exists.
  • the screen 16 is a light transmissive screen, and is disposed in a posture perpendicular to the optical axis AX of the imaging means 14 (see FIG. 1).
  • a stripe pattern P inclined by ° ⁇ 30 ° (preferably 45 °) is drawn.
  • the stripe pattern P is, for example, a black and white stripe pattern having a duty ratio of 45:55 to 55:45 (preferably 50:50), a pitch of about 2 to 4 mm (constant pitch or variable pitch), and about 500 black and white stripe patterns.
  • the screen 16 is uniformly illuminated by, for example, a high-frequency fluorescent lamp as the illumination unit 18 that operates at a frequency higher than the imaging speed of the imaging unit 14.
  • the imaging unit 14 captures an image including the screen 16 (stripe pattern P) uniformly illuminated by the illumination unit 18 through the glass ribbon 22 passing through the field of view of the imaging unit 14.
  • An alternate long and short dash line in FIG. 3 represents an imaging range of the imaging unit 14 with respect to the screen 16. The captured image is taken into the image processing device 12.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the method. The following processing is realized mainly by the image processing apparatus 12 (calculation / control means) executing a predetermined program read into the storage means.
  • the imaging unit 14 includes a screen 16 (stripe pattern P) uniformly illuminated by the illumination unit 18 through the glass ribbon 22 passing through the field of view of the imaging unit 14 at each imaging timing (step S10: Yes).
  • An image I (hereinafter referred to as a stripe pattern image I) is captured (step S12).
  • the image processing device 12 calculates the luminance value of each pixel constituting the captured stripe pattern image I (for one line), and represents the graph G representing the luminance distribution of each pixel, that is, the calculation
  • a graph G in which the luminance value of each pixel is drawn in a coordinate system in which the vertical axis represents the luminance value and the horizontal axis represents each pixel (pixel position of each pixel) is created, as shown in FIG. 20 is displayed on the display surface (step S14).
  • the imaging unit 14 is focused so that when the stripe pattern P is imaged through the glass ribbon 22 where no ream R exists, the image of the stripe pattern P is formed on the light receiving element. Therefore, when imaging a stripe pattern image I containing a stripe pattern P in the glass ribbon 22 over the ream R is not present, the stripe pattern image I does not include the defocus portion D p. On the other hand, when the stripe pattern image I including the stripe pattern P is captured through the glass ribbon 22 where the ream R exists, the focal length changes due to the ream R, and therefore the stripe pattern image I is including a focus part D p.
  • the defocused portion D p that is, the envelope EP of the peak value and the envelope of the bottom value
  • the contracted portion of the interval with the line EB contracts to the average value of the surrounding luminance values (see FIG. 6), it can be seen much more easily than the conventional point light projection method.
  • ream detection method of the present embodiment a conventional point light method that directly detects the subtle contrast of the projected image from the point light with respect to the ream that is the undulation of the light transmissive plate-like object. Compared to the above, not only the visibility is greatly improved, but also the field of view and distance of detection can be limited to an appropriate range for the inspector, so that stable detection can be performed with less burden.
  • the interval between the peak value envelope EP and the bottom value envelope EB of the graph G is substantially constant (see FIG. 7A).
  • the ream portion is in a defocused state, and the contrast of the brightness value is lowered so that the difference in brightness is reduced to an intermediate brightness.
  • the interval between the peak value envelope EP and the bottom value envelope EB of the graph G contracts (see FIG. 7B).
  • the envelope EP of the peak value of the graph G is the bottom value. It falls so that it may approach the envelope EB (refer FIG. 7C).
  • the image processing device 12 displays the stripe pattern image I imaged in step S12 together with the graph G representing the luminance distribution of each pixel on the display surface of the image display device 20 (step S16).
  • FIG. 6 shows an example in which the stripe pattern image I captured in step S12 is converted into an image (I1-I2) for one line extending in the left-right direction and displayed in a form in which n lines are stacked in the vertical direction.
  • the lowermost stripe pattern image Itn represents that the image was captured before tn time (for example, 10 minutes before), and the uppermost stripe pattern image It1 was captured before time t1. Represents.
  • the stripe pattern image I includes the defocus part D p.
  • the stripe pattern image I including the stripe pattern P is displayed on the display surface of the image display device 20 in the form of being stacked on the most recently captured stripe pattern image I (historical display form)
  • the stripe pattern is displayed.
  • the defocus portion D p in the image I that is, the contraction portion between the envelopes EP and EB
  • the ream R is a linear deformation, the linear defocus portion D p). Will be displayed).
  • Defocus portion D p of the linear in order to shrink the average value of the surrounding luminance values, compared with the conventional point light projection method can be seen much easier (see FIG. 6).
  • the ream R generated on the glass ribbon 22 can be detected very easily ( Assisting the detection of ream). That is, according to the ream detection method of the present embodiment, a ream generated on a light transmissive plate-like object such as a plate glass conveyed on the line is detected with reduced burden on the inspector and stable accuracy. Is possible.
  • steps S18 to S22 a process for automatically detecting the ream R will be described (steps S18 to S22). If automatic detection of the ream R is not performed, these steps S18 to S22 can be omitted.
  • the image processing device 12 calculates the contraction amount of the interval between the peak value envelope EP and the bottom value envelope EB of the graph G calculated in step S14 (step S18), and the calculated both envelopes EP are calculated. , The contraction amount of EB and a predetermined standard value (set range) set in advance, and based on the comparison result, whether or not the contraction amount of both envelopes EP and EB is within the standard value (set range) That is, the presence / absence of the ream R of the glass ribbon 22 is determined (step S20). If the calculated shrinkage amounts of the envelopes EP and EB are within the standard value (setting range) (step S20: Yes), the image processing apparatus 12 returns to step S10 and performs the processing of steps S10 to S20. repeat.
  • the ream R is automatically measured in a non-stop manner on the glass ribbon 22 conveyed on the inspection line 30.
  • the image processing device 12 displays an alarm or the like on the display surface of the image display device 20. This is notified by displaying.
  • the processing in steps S18 to S20 is performed (that is, the contraction amount of the interval between the peak value envelope EP and the bottom value envelope EB, and a predetermined standard value). ), It is possible to automatically detect the ream R generated on the glass ribbon 22 with high accuracy.
  • the plate glass to be inspected (that is, the glass ribbon 22) is a plate glass for a plasma display (PDP)
  • PDP plasma display
  • plate glass for flat panel display for example, plate glass for liquid crystal display (LCD), plate glass for field emission display, plate glass for flat display panel (FPD) such as plate glass for organic EL), plate glass for automobile
  • the resin plate can be an inspection target.
  • test object is the plate glass (namely, glass ribbon 22) which is not cut
  • this invention is not limited to this.
  • the present invention is not limited to this.
  • only one set of ream detection optical systems may be used.
  • three or more sets of ream detection optical systems may be used to improve detection accuracy.
  • the imaging unit 14 is a line sensor type CCD
  • the present invention is not limited to this.
  • an area sensor type imaging device may be used as the imaging means 14.
  • the ream R is automatically measured while displaying the graph G representing the luminance distribution of each pixel and the stripe pattern image I (see step S10 to step S22 in FIG. 5) has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the ream R can be automatically measured without displaying the graph G representing the luminance distribution of each pixel and the stripe pattern image I.
  • the present invention is not limited to this.
  • the graph G representing the luminance distribution of each pixel or only the stripe pattern image I may be displayed.
  • the imaging unit 14 is described as being fixedly disposed below the both ends 22b and 22c in the width direction of the glass ribbon 22 (see FIGS. 1 and 4). It is not limited to.
  • the imaging means 14 may be fixedly disposed above each of the width direction both ends 22b and 22c of the glass ribbon 22, or may be disposed elsewhere.

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Abstract

　リーム検出方法は、ストライプパターンが描かれたスクリーンと、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置され、部分的な線状の変形であるリームが存在しない前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを撮像した場合に当該ストライプパターンの像が受光素子に結像するようにピント調整された撮像手段と、表示面を有する画像表示装置と、を備えるリーム検出装置を用いて、検出セクションを通過するように搬送される光透過性板状物のリームを検出するリーム検出方法において、前記撮像手段によって当該撮像手段の視野内を通過する前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを含む画像を撮像するステップと、前記撮像された画像に基づいて、当該画像を構成する各画素の輝度分布を表すグラフを演算するステップと、前記演算されたグラフを前記画像表示装置の表示面に表示するステップと、を備えることを特徴とする。

Description

光透過性板状物のリーム検出方法
　本発明は、板ガラス等の光透過性板状物のリームを検出する検出方法に関し、特に検査ライン上を搬送される板ガラス等の光透過性板状物のリームをノンストップで検出することが可能な検出方法に関する。
　従来、板ガラス等の光透過性板状物の成形においては、成形後の光透過性板状物に部分的な（局所的な）線状の変形（以下リームと称す）が発生することがあり、品質管理上、当該リームを検出することが求められている。当該リームは、例えば、従来用いられているポイントライト投影法（特許文献１参照）を用いて検出することが考えられる。
　図８は、ポイントライト投影法を実施するための装置構成等を説明するための図である。
　ポイントライト投影法を用いたリームの検出方法は、ポイントライト（光源）からの投影像中にリームに起因して現れる微妙な明暗を直接目視で検出する方法であり、例えば、図８に示すように、暗室内にて、遠方に配置した光源１００より板ガラス等の光透過性板状物１１０へ光を照射し、当該光透過性板状物１１０を透過した光をスクリーン１２０に投影して、この投影された光の像を検査員１３０が肉眼によって観察することで実施される。
日本国特開２００３－０４２７３８号公報
　しかしながら、ポイントライト投影法を用いたリームの検出方法においては、スクリーン１２０に投影される投影画像はコントラストが低く視認性が悪い等の理由により、リームの検出は検査員にとって過酷な作業となっており、リームを精度よく検出するのが極めて困難である、という問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、板ガラス等の光透過性板状物に発生するリームの検出負担を軽減するとともに、リームを精度よく検出することが可能な検出方法を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様は、前記目的を達成するため、ストライプパターンが描かれたスクリーンと、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置され、部分的な線状の変形であるリームが存在しない前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを撮像した場合に当該ストライプパターンの像が受光素子に結像するようにピント調整された撮像手段と、表示面を有する画像表示装置と、を備えるリーム検出装置を用いて、検出セクションを通過するように搬送される光透過性板状物のリームを検出するリーム検出方法において、前記撮像手段によって当該撮像手段の視野内を通過する前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを含む画像を撮像するステップと、前記撮像された画像に基づいて、当該画像を構成する各画素の輝度分布を表すグラフを演算するステップと、前記演算されたグラフを前記画像表示装置の表示面に表示するステップと、を備えることを特徴とする。
　前記第１の態様においては、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置されており、かつ、リームが存在しない光透過性板状物越しにストライプパターンを撮像した場合に、当該ストライプパターンが受光素子に結像するようにピント調整されている。
　このため、光透過性板状物にリームが存在した場合には、リームに起因して焦点距離が変化するため、当該画像にはデフォーカス部分を含む。当該デフォーカス部分は、画像の各画素の輝度分布グラフ中において、明暗の差が縮まり中間の明るさになるように輝度値のコントラストが低下する（明暗の明るさが平均化される）ため、輝度分布のピーク値の包絡線とボトム値の包絡線とが互いに接近して、両包絡線の間隔が収縮した状態となって現れる。このため、画像表示装置の表示面に、輝度分布グラフを表示した場合には、当該グラフ中のデフォーカス部分（即ち両包絡線の間隔が収縮した部分）が、容易に認識できるようになる。
　すなわち、前記第１の態様によれば、従来のような、光透過性板状物のうねりであるリームを、ポイントライトからの投影像の微妙な明暗を直接目視で検出するポイントライト法に比べて、はるかに視認性が向上するだけでなく、検出の視野・距離を検査員にとって適正な範囲に限定することができることから、負担少なく安定した検出が可能となる。
　本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記撮像された画像を直前に撮像された画像に積み重ねる形で前記画像表示装置の表示面に表示するステップと、を備えることを特徴とする。
　前記第２の態様においては、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置されており、かつ、リームが存在しない光透過性板状物越しにストライプパターンを撮像した場合に、当該ストライプパターンが受光素子に結像するようにピント調整されている。
　このため、光透過性板状物にリームが存在した場合には、リームに起因して焦点距離が変化するため、当該画像にはデフォーカス部分を含む。このため、画像表示装置の表示面にストライプパターンを含む画像を直前に撮像された画像に積み重ねる形（履歴的な表示形態）で表示した場合には、当該画像中のデフォーカス部分（すなわち両包絡線の間隔が収縮した部分）が継続して表示される（リームは線状の変形であるため、線状のデフォーカス部分として表示される）こととなる。
　したがって、直前に撮像された画像に積み重ねる形で表示される画像中のデフォーカス部分（線状のデフォーカス部分。すなわち収縮した部分）に注目することで、リームを極めて容易に検出することが可能となる。すなわち、前記第２の態様によれば、ライン上を搬送される板ガラス等の光透過性板状物に発生するリームを、検査員の負担を軽減し、かつ精度が安定した検出をすることが可能となる。
　本発明の第３の態様は、前記第１又は第２の態様において、前記演算されたグラフのピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量を演算するステップと、前記演算されたピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量と、所定の規格値とを比較するステップと、前記比較結果に基づいて、前記光透過性板状物のリームの有無判定を行うステップと、をさらに備えることを特徴とする。
　前記第３の態様によれば、光透過性板状物に発生するリームの自動検出を行うことが可能となる。
　本発明の第４の態様は、前記第１から第３の態様のいずれかに記載の発明において、前記光透過性板状物は、フラットパネルディスプレイ用の板ガラス、自動車用の板ガラス、又は、樹脂板であることを特徴とする。
　前記第４の態様は、光透過性板状物の例示である。したがって、本発明の光透過性板状物はこれらに限定されない。
　本発明の第５の態様は、ストライプパターンが描かれたスクリーンと、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置され、部分的な線状の変形であるリームが存在しない前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを撮像した場合に当該ストライプパターンの像が受光素子に結像するようにピント調整された撮像手段と、表示面を有する画像表示装置と、を備えるリーム検出装置を用いて、検出セクションを通過するように搬送される光透過性板状物のリームを検出するリーム検出方法において、前記撮像手段によって当該撮像手段の視野内を通過する前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを含む画像を撮像するステップと、前記撮像された画像に基づいて、当該画像を構成する各画素の輝度分布を表すグラフを演算するステップと、前記演算されたグラフのピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量を演算するステップと、前記演算されたピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量と、所定の規格値とを比較するステップと、前記比較結果に基づいて、前記光透過性板状物のリームの有無判定を行うステップと、を備えることを特徴とする。
　前記第５の態様においては、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置されており、かつ、リームが存在しない光透過性板状物越しにストライプパターンを撮像した場合に、当該ストライプパターンが受光素子に結像するようにピント調整されている。
　このため、光透過性板状物にリームが存在した場合には、リームに起因して焦点距離が変化するため、当該画像にはデフォーカス部分を含む。当該デフォーカス部分は、画像の各画素の輝度分布グラフ中において、錯乱範囲で平均化されるため、輝度分布のピーク値の包絡線とボトム値の包絡線とが互いに接近して、両包絡線の間隔が収縮した状態となって現れる。
　前記第５の態様においては、ピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量と、所定の規格値とを比較することのみで、光透過性板状物に発生するリームを精度よく自動検出することが可能となる。
　以上説明したように、本発明によれば、板ガラス等の光透過性板状物に発生するリームの検出負担を軽減するとともに、リームを精度よく検出することが可能な検出方法を提供することが可能となる。
本実施形態のリーム検出方法に用いられるリーム検出装置１０のシステム構成図である。 板ガラスの一般的な製造工程を説明するための図である。 スクリーン１６に描かれたストライプパターンＰの例である。 検査ライン３０上の検出セクション３２付近の平面図である。 ガラスリボン２２のリームを検出する方法を説明するためのフローチャートである。 各画素の輝度分布を表すグラフＧ及びストライプパターン画像Ｉの例である。 ガラスリボン２２にリームが存在しない場合のグラフＧである。 ガラスリボン２２にリームが存在する場合のグラフＧである。 ガラスリボン２２に汚れ又は異物が存在する場合のグラフＧであ。 ポイントライト投影法を説明するための図である。
　以下、添付図面に基づいて本発明に係るリーム検出方法の好ましい実施の形態を詳説する。
　図１は、本実施形態のリーム検出方法に用いられるリーム検出装置１０のシステム構成図である。図２は、板ガラスの一般的な製造工程を説明するための図である。図３は、スクリーン１６に描かれたストライプパターンＰの例である。図４は、検査ライン３０上の検出セクション３２付近の平面図である。
　[リーム検出装置の概要]
　図２に示すように、フロート法を用いた板ガラスは、一般的に、主原料の珪砂にカレット等を混ぜ合わせたものを溶解炉で溶かし、透明なガラス素地とする溶解工程、当該溶解後のガラス素地を溶融金属（錫）が蓄えられたフロートバスに流しこみ、板ガラスの形状に成形する成形工程、温度差に起因する歪みが発生しないように、当該成形後の板ガラスを徐々に冷却する徐冷工程、当該徐冷後の板ガラスに対し、洗浄・乾燥を行う洗浄・乾燥工程、当該洗浄・乾燥後の板ガラスの厚さ等を検査する検査工程（検査ライン）等を経て製造される。
　本実施形態のリーム検出装置１０は、フロート法を用いて成形されたプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用の板ガラス（以下ガラスリボンと称す）に発生する部分的な（局所的な）線状の変形（以下リームと称す）を検出するために用いられる装置であり、図４に示すように、フロート法を用いた板ガラスの製造工程の上流側である検査ライン３０上の検出セクション３２に設置されている。検査対象のガラスリボン２２は、公知の搬送手段（図示せず）により検査ライン３０上を搬送され、検出セクション３２を通過する。リーム検出装置１０は、当該検出セクション３２を通過するガラスリボン２２のリームを検出する際に参照される画像等を逐次、画像表示装置２０に表示する。
　[リーム検出装置の構成]
　図１に示すように、本実施形態のリーム検出装置１０は、画像処理装置１２、画像処理装置１２に所定インターフェースを介して接続された撮像手段１４、スクリーン１６、照明手段１８、画像表示装置２０等からなる２組のリーム検出光学系を備えている。
　画像処理装置１２は、ＭＰＵやＣＰＵ等の演算・制御手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段（いずれも図示せず）等を備えている。画像処理装置１２は、演算・制御手段が記憶手段に読み込まれた所定プログラムを実行することにより、撮像手段１４等を制御する制御手段、後述のストライプパターン画像を構成する各画素の輝度分布を表すグラフＧを演算する演算手段等として機能する。
　撮像手段１４は、スクリーン１６をガラスリボン２２越しに（すなわちガラスリボン２２を透過して）撮像するためのものであり、例えば、受光素子（図示せず）が一列に配列されたラインセンサ型ＣＣＤ（例えば、撮影速度：数ｋＨｚ）である。
　撮像手段１４は、水平姿勢のガラスリボン２２（幅寸法：約５ｍ）の幅方向中央部２２ａから幅方向一端部２２ｂ（及び他端部２２ｃ）にかけての範囲（リームの検出を所望する範囲）が視野内におさまるように、光軸ＡＸが当該水平姿勢のガラスリボン２２に対して約１５～３０°（好ましくは１５°）傾斜し、かつ、受光素子の配列方向が鉛直面に含まれる姿勢で、ガラスリボン２２の幅方向両端部２２ｂ、２２ｃそれぞれの下方に固定配置されている（図１、図４参照）。撮像手段１４は、リームＲが存在しない水平姿勢のガラスリボン２２越しにスクリーン１６を撮像した場合に当該スクリーン１６（ストライプパターンＰ）の像が受光素子に結像するようにピント調整されている。
　スクリーン１６は光透過型のスクリーンであり、撮像手段１４の光軸ＡＸに対し、垂直の姿勢で配置されている（図１参照）。スクリーン１６には、あらゆる方向のリームＲを平均的に検出可能とするため、図３に示すように、撮像手段１４の受光素子の配列方向（図３中一点鎖線で示す）に対し、約４５°±３０°（好ましくは、４５°）傾斜したストライプパターンＰが描かれている。ストライプパターンＰは、例えば、デューティ比４５：５５～５５：４５（好ましくは、５０：５０）、約２～４ｍｍピッチ（定ピッチ又は可変ピッチ）、約５００本の白黒のストライプパターンである。
　スクリーン１６は、例えば、撮像手段１４の撮影速度よりも高速の周波数で動作する照明手段１８としての高周波蛍光灯により、均一に照明される。
　撮像手段１４は、当該撮像手段１４の視野内を通過するガラスリボン２２越しに、照明手段１８により均一に照明されたスクリーン１６（ストライプパターンＰ）を含む画像を撮像する。図３中の一点鎖線は、スクリーン１６に対する撮像手段１４の撮像範囲を表している。当該撮像された画像は、画像処理装置１２に取り込まれる。
　[リーム検出方法]
　次に、上記構成のリーム検出装置１０を用いて、検出セクション３２を通過するように搬送されるガラスリボン２２のリームＲを検出する方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、当該方法を説明するためのフローチャートである。以下の処理は、主に、画像処理装置１２（演算・制御手段）が、記憶手段に読み込まれた所定プログラムを実行することにより実現される。
　撮像手段１４は、撮影タイミングごとに（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、当該撮像手段１４の視野内を通過するガラスリボン２２越しに、照明手段１８により均一に照明されたスクリーン１６（ストライプパターンＰ）を含む画像Ｉ（以下ストライプパターン画像Ｉと称す）を撮像する（ステップＳ１２）。
　次に、画像処理装置１２は、当該撮像されたストライプパターン画像Ｉ（１ライン分）を構成する各画素それぞれの輝度値を演算し、各画素それぞれの輝度分布を表すグラフＧ、すなわち、当該演算した各画素それぞれの輝度値を例えば縦軸が輝度値、横軸が各画素（各画素の画素位置）である座標系に描画したグラフＧを作成し、図６に示すように、画像表示装置２０の表示面に表示する（ステップＳ１４）。
　上記のように、撮像手段１４は、リームＲが存在しないガラスリボン２２越しにストライプパターンＰを撮像した場合に当該ストライプパターンＰの像が受光素子に結像するようにピント調整されている。このため、リームＲが存在しないガラスリボン２２越しにストライプパターンＰを含むストライプパターン画像Ｉを撮像した場合には、当該ストライプパターン画像Ｉは、デフォーカス部分Ｄｐを含まない。これに対し、リームＲが存在するガラスリボン２２越しにストライプパターンＰを含むストライプパターン画像Ｉを撮像した場合には、リームＲに起因して焦点距離が変化するため、当該ストライプパターン画像Ｉはデフォーカス部分Ｄｐを含む。このため、画像表示装置２０の表示面に各画素の輝度分布を表すグラフＧを表示した場合には、当該グラフＧ中のデフォーカス部分Ｄｐ（すなわちピーク値の包絡線ＥＰとボトム値の包絡線ＥＢとの間隔の収縮部分）が周囲の輝度値の平均値に収縮するため（図６参照）、従来のポイントライト投影法にくらべ、格段に容易に見て取ることができる。
　したがって、各画素の輝度分布を表すグラフＧ中のデフォーカス部分Ｄｐに注目することで、ガラスリボン２２に発生したリームＲを極めて容易に検出すること（リーム検出の補助）が可能となる。すなわち、本実施形態のリーム検出方法によれば、従来のような、光透過性板状物のうねりであるリームを、ポイントライトからの投影像の微妙な明暗を直接目視で検出するポイントライト法に比べて、はるかに視認性が向上するだけでなく、検出の視野・距離を検査員にとって適正な範囲に限定することができることから、負担少なく安定した検出が可能となる。
　なお、ガラスリボン２２にリームが存在しない場合には、グラフＧのピーク値の包絡線ＥＰとボトム値の包絡線ＥＢとの間隔は、ほぼ一定となる（図７Ａ参照）。
　一方、ガラスリボン２２にリームが存在する場合には、当該リーム部分においてデフォーカス（ピンボケ）の状態になり、明暗の差が縮まり中間の明るさになるように輝度値のコントラストが低下するため、グラフＧのピーク値の包絡線ＥＰ及びボトム値の包絡線ＥＢの間隔が収縮する（図７Ｂ参照）。
　また、ガラスリボン２２に汚れ又は異物が存在する場合には、その部分において光が遮断される状態になり、明部の強度のみが弱まるため、グラフＧのピーク値の包絡線ＥＰがボトム値の包絡線ＥＢに近づくように落ち込む（図７Ｃ参照）。
　次に、画像処理装置１２は、ステップＳ１２で撮像されたストライプパターン画像Ｉを画像表示装置２０の表示面に各画素の輝度分布を表すグラフＧとともに表示する（ステップＳ１６）。図６は、ステップＳ１２で撮像されたストライプパターン画像Ｉを左右方向に伸びる１ライン分の画像（Ｉ１－Ｉ２）に変換し、上下方向にｎライン分積み重ねた形で表示した例である。図６中、最下段のストライプパターン画像Ｉｔｎはｔｎ時間前（例えば１０分前）に撮像されたことを表しており、最上段のストライプパターン画像Ｉｔ１は、ｔ１時間前に撮像されたことを表している。
　上記のように、リームＲが存在するガラスリボン２２越しにストライプパターンＤｐを含むストライプパターン画像Ｉを撮像した場合には、リームＲに起因して焦点距離が変化するため、当該ストライプパターン画像Ｉはデフォーカス部分Ｄｐを含む。このため、画像表示装置２０の表示面にストライプパターンＰを含むストライプパターン画像Ｉを直前に撮像されたストライプパターン画像Ｉに積み重ねる形（履歴的な表示形態）で表示した場合には、当該ストライプパターン画像Ｉ中のデフォーカス部分Ｄｐ（すなわち両包絡線ＥＰ、ＥＢの間隔の収縮部分）が継続して表示される（リームＲは線状の変形であるため、線状のデフォーカス部分Ｄｐとして表示される）こととなる。当該線状のデフォーカス部分Ｄｐは、周囲の輝度値の平均値に収縮するため、従来のポイントライト投影法にくらべ、格段に容易に見て取ることができる（図６参照）。
　したがって、ストライプパターン画像Ｉ中のデフォーカス部分Ｄｐ（線状のデフォーカス部分Ｄｐ。すなわち収縮した部分）に注目することで、ガラスリボン２２に発生したリームＲを極めて容易に検出すること（リーム検出の補助）が可能となる。すなわち、本実施形態のリーム検出方法によれば、ライン上を搬送される板ガラス等の光透過性板状物に発生するリームを、検査員の負担を軽減し、かつ精度が安定した検出することが可能となる。
　次に、リームＲの自動検出を行うための処理について説明する（ステップＳ１８～Ｓ２２）。なお、リームＲの自動検出を行わない場合には、これらのステップＳ１８～Ｓ２２を省略することが可能である。
　画像処理装置１２は、ステップＳ１４で演算されたグラフＧのピーク値の包絡線ＥＰとボトム値の包絡線ＥＢとの間隔の収縮量を演算し（ステップＳ１８）、当該演算された両包絡線ＥＰ、ＥＢの収縮量と予め定められた所定の規格値（設定範囲）とを比較し、その比較結果に基づいて、両包絡線ＥＰ、ＥＢの収縮量が規格値（設定範囲）内か否か、すなわち、ガラスリボン２２のリームＲの有無判定を行う（ステップＳ２０）。そして、画像処理装置１２は、当該演算された包絡線ＥＰ、ＥＢの収縮量が規格値（設定範囲）内であれば（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０に戻って、ステップＳ１０～Ｓ２０の処理を繰り返す。すなわち、検査ライン３０上を搬送されるガラスリボン２２に対し、ノンストップでリームＲを自動測定する。一方、画像処理装置１２は、当該演算された両包絡線ＥＰ、ＥＢの収縮量が規格値（設定範囲）内でなければ（ステップＳ２０：Ｎｏ）、アラーム等を画像表示装置２０の表示面に表示することによりその旨を報知する。
　以上のように、本実施形態によれば、ステップＳ１８～Ｓ２０の処理を行うことで（すなわち、ピーク値の包絡線ＥＰとボトム値の包絡線ＥＢとの間隔の収縮量と、所定の規格値とを比較することのみで）、ガラスリボン２２に発生するリームＲを精度よく自動検出することが可能となる。
　次に、変形例について説明する。
　上記実施形態では、検査対象の板ガラス（すなわちガラスリボン２２）が、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用の板ガラスである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フラットパネルディスプレイ用の板ガラス（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用の板ガラス、フィールドエミッションディスプレイ用の板ガラス、有機ＥＬ用の板ガラス等のフラットディスプレイパネル（ＦＰＤ）用の板ガラス）、自動車用の板ガラス、又は、樹脂板を、検査対象とすることが可能である。
　また、上記実施形態では、検査対象が、切断されていない板ガラス（すなわちガラスリボン２２）である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、板ガラスを切断工程で切断した後のガラス板を検査対象とすることが可能である。
　また、上記実施形態では、リーム検出装置１０が２組のリーム検出光学系を備えている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ガラスリボン２２の幅方向一端部２２ｂから他端部２２ｃにかけての範囲を視野内におさめることができるのであれば、１組のリーム検出光学系のみを用いてもよい。また、検出精度向上のため、３組以上のリーム検出光学系を用いてもよい。
　また、上記実施形態では、撮像手段１４がラインセンサ型ＣＣＤである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像手段１４としてエリアセンサ型の撮像装置を用いてもよい。
　また、上記実施形態では、各画素の輝度分布を表すグラフＧ及びストライプパターン画像Ｉを表示しながら、リームＲを自動測定する例（図５中、ステップＳ１０～ステップＳ２２参照）について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各画素の輝度分布を表すグラフＧ及びストライプパターン画像Ｉを表示することなく、リームＲを自動測定することも可能である。
　また、上記実施形態では、各画素の輝度分布を表すグラフＧ及びストライプパターン画像Ｉを同一の画面（画像表示装置２０の表示面）に表示した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各画素の輝度分布を表すグラフＧのみ、又は、ストライプパターン画像Ｉのみを表示してもよい。
　また、上記実施形態では、撮像手段１４は、ガラスリボン２２の幅方向両端部２２ｂ、２２ｃそれぞれの下方に固定配置されている（図１、図４参照）ように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像手段１４は、ガラスリボン２２の幅方向両端部２２ｂ、２２ｃそれぞれの上方に固定配置されていてもよいし、その他に配置されていてもよい。
　上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
　本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、２００９年４月９日出願の日本特許出願（特願２００９-０９４９３７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０…リーム検出装置
１２…画像処理装置
１４…撮像手段
１６…スクリーン
１８…照明手段
２０…画像表示装置
２２…ガラスリボン

Claims (5)

  1. 　ストライプパターンが描かれたスクリーンと、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置され、部分的な線状の変形であるリームが存在しない前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを撮像した場合に当該ストライプパターンの像が受光素子に結像するようにピント調整された撮像手段と、表示面を有する画像表示装置と、を備えるリーム検出装置を用いて、検出セクションを通過するように搬送される光透過性板状物のリームを検出するリーム検出方法において、
    　前記撮像手段によって当該撮像手段の視野内を通過する前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを含む画像を撮像するステップと、
    　前記撮像された画像に基づいて、当該画像を構成する各画素の輝度分布を表すグラフを演算するステップと、
    　前記演算されたグラフを前記画像表示装置の表示面に表示するステップと、
    を備えることを特徴とするリーム検出方法。
  2. 　前記撮像された画像を直前に撮像された画像に積み重ねる形で前記画像表示装置の表示面に表示するステップと、
    を備えることを特徴とする請求項１に記載のリーム検出方法。
  3. 　前記演算されたグラフのピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量を演算するステップと、
    　前記演算されたピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量と、所定の規格値とを比較するステップと、
    　前記比較結果に基づいて、前記光透過性板状物のリームの有無判定を行うステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のリーム検出方法。
  4. 　前記光透過性板状物は、フラットパネルディスプレイ用の板ガラス、自動車用の板ガラス、又は、樹脂板であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のリーム検出方法。
  5. 　ストライプパターンが描かれたスクリーンと、光透過性板状物に対して光軸が所定角度傾斜した姿勢で固定配置され、部分的な線状の変形であるリームが存在しない前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを撮像した場合に当該ストライプパターンの像が受光素子に結像するようにピント調整された撮像手段と、表示面を有する画像表示装置と、を備えるリーム検出装置を用いて、検出セクションを通過するように搬送される光透過性板状物のリームを検出するリーム検出方法において、
    　前記撮像手段によって当該撮像手段の視野内を通過する前記光透過性板状物越しに前記ストライプパターンを含む画像を撮像するステップと、
    　前記撮像された画像に基づいて、当該画像を構成する各画素の輝度分布を表すグラフを演算するステップと、
    　前記演算されたグラフのピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量を演算するステップと、
    　前記演算されたピーク値の包絡線とボトム値の包絡線との間隔の収縮量と、所定の規格値とを比較するステップと、
    　前記比較結果に基づいて、前記光透過性板状物のリームの有無判定を行うステップと、を備えることを特徴とするリーム検出方法。
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