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1. (WO2018128059) METHOD FOR INSPECTING GLASS PLATE, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND DEVICE FOR INSPECTING GLASS PLATE
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明 細 書

発明の名称 ガラス板の検査方法及びその製造方法並びにガラス板の検査装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020  

発明の効果

0021  

図面の簡単な説明

0022  

発明を実施するための形態

0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067  

符号の説明

0068  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

図面

1   2   3   4   5   6A   6B   7A   7B   8A   8B   9A   9B   10A   10B   11A   11B   12   13  

明 細 書

発明の名称 : ガラス板の検査方法及びその製造方法並びにガラス板の検査装置

技術分野

[0001]
 本発明は、ガラス板の検査方法及びその製造方法並びにガラス板の検査装置に関する。

背景技術

[0002]
 従来、ガラス板の製造工程には、ガラス板に含まれる欠陥の有無を検査する検査工程が含まれるのが通例である。
[0003]
 この種の検査工程としては、例えば、特許文献1に開示のものが挙げられる。同文献に開示の検査工程では、ガラス板の一方の主面側に光源を配置すると共に、光源とは反対のガラス板の他方の主面側に配置されたカメラによってガラス板を透過した光源からの光を受光し、カメラで撮像された光量の変化に基づいてガラス板に含まれる欠陥の有無を検査する。また、同文献には、ガラス板の一方の主面側に光源を配置すると共に、光源と同じガラス板の一方の主面側に配置されたカメラによってガラス板で反射した光源からの光を受光し、カメラで撮像された光量の変化に基づいてガラス板に含まれる欠陥の有無を検査することも開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2014-211415号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 しかしながら、特許文献1には、ガラス板の欠陥として、ガラス板中の泡や異物が例示されているが、これら欠陥の種類を識別することは開示されていない。泡欠陥と異物欠陥(例えば、耐火物等からの剥離物など)ではガラス板の品質に与える影響が異なる。そのため、泡欠陥の許容サイズと異物欠陥の許容サイズとが異なり、同一サイズの欠陥であっても欠陥の種類によって合否基準が異なる。したがって、泡欠陥と異物欠陥を識別する必要がある。
[0006]
 また、カメラで撮像された光量の変化に基づいて欠陥の有無を単純に検査しようとすると、ガラス板の表面に付着した埃を誤検出してしまう場合がある。埃はガラス板の洗浄等で除去できる場合が多い。欠陥が検出されたガラス板は廃棄されるのが通例であるため、埃を欠陥として誤検出すると、品質上問題のないガラス板まで廃棄されるおそれがある。したがって、ガラス板の欠陥の誤検出を防止する必要もある。
[0007]
 本発明は、ガラス板の欠陥の誤検出を防止しつつ、ガラス板の欠陥の種類の識別を正確に行うことを技術的課題とする。

課題を解決するための手段

[0008]
 上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板の検査方法において、第一光源と、第一光源から照射されてガラス板を透過した第一透過光を撮像する第一撮像部と、第一透過光の一部を遮蔽して第一撮像部の視野内に明部と暗部を形成する遮蔽部材とを有する第一撮像系と、第二光源及び第三光源と、第二光源から照射されてガラス板を透過した第二透過光を明視野で撮像しながら、第三光源から照射されてガラス板を透過した第三透過光を暗視野で撮像する第二撮像部とを有する第二撮像系とを配置し、第一撮像系で得られる像と、第二撮像系で得られる像とに基づいて、ガラス板の欠陥の種類を識別することを特徴とする。このような構成によれば、泡欠陥や異物欠陥など欠陥の種類によって、第一撮像系で得られる像及び/又は第二撮像系で得られる像から抽出される特徴量(例えば、形状や色など)が特有の変化を示す。また同様に、欠陥と誤検出されやすいガラス板の表面に付着した埃の場合も、これら二つの像から抽出される特徴量が特有の変化を示す。したがって、第一撮像系で得られる像と第二撮像系で得られる像とに基づいて、ガラス板の欠陥の種類の識別を正確に行うことができる。そして、欠陥の種類の識別を正確に行うことができれば、欠陥の誤検出も必然的に防止することができる。
[0009]
 上記の構成において、第一光源、第二光源及び第三光源を一つの光源ユニットとし、光源ユニットから照射されてガラス板を透過した透過光を、ビームスプリッタによって、第一透過光を含む第一成分と、第二透過光及び第三透過光を含む第二成分との二つに分離し、第一成分を遮蔽部材を介して第一撮像部で撮像し、第二成分を第二撮像部で撮像することが好ましい。このようにすれば、第一撮像部と第二撮像部によって、ガラス板の同じ位置を同時に撮像することができるため、より緻密なガラス板の検査を実現できる。
[0010]
 上記の構成において、第一撮像系で得られる像の有無と、第二撮像系で得られる像の有無とに基づいて、ガラス板中の異物欠陥を識別してもよい。すなわち、異物欠陥の場合、第一撮像系で像が得られ、第二撮像系で像が得られない場合がある。したがって、第一撮像系で得られた像の有無と、第二撮像系で得られた像の有無とに基づいて、ガラス板中の異物欠陥と、それ以外を識別することができる。
[0011]
 上記の構成において、第一撮像系で得られる像の面積と、第二撮像系で得られる像の面積とに基づいて、ガラス板中の異物欠陥と泡欠陥とを識別してもよい。すなわち、異物欠陥の場合、第一撮像系で得られる像の面積が、第二撮像系で得られる像の面積に比べて大きくなる傾向がある。換言すれば、(第一撮像系で得られる像の面積)/(第二撮像系で得られる像の面積)の値が大きくなる傾向がある。これに対し、泡欠陥の場合、第一撮像系で得られる像の面積が、第二撮像系で得られる像の面積に比べてそれほど大きくならない傾向がある。換言すれば、(第一撮像系で得られる像の面積)/(第二撮像系で得られる像の面積)の値が小さくなる傾向がある。したがって、第一撮像系で得られる像の面積と第二撮像系で得られる像の面積とに基づいて、泡欠陥と異物欠陥とを識別することができる。
[0012]
 上記の構成において、第二撮像系で得られる像の色に基づいて、ガラス板中の泡欠陥とガラス板の表面に付着した埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、泡欠陥の場合、第二撮像系で得られる像の色が黒く(暗く)なる傾向がある。これに対し、埃の場合、第二撮像系で得られる像の色が白く(明るく)なる傾向がある。したがって、第二撮像系で得られる像の色によって、泡欠陥と埃とを識別することができる。
[0013]
 上記の構成において、第二撮像系で得られる像のガラス板の延伸方向に沿った第一方向の寸法と、第二撮像系で得られる像の第一方向と直交する第二方向の寸法とに基づいて、ガラス板中の泡欠陥とガラス板の表面に付着した埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、泡欠陥の場合、ガラス板の延伸方向に引き伸ばされて細長くなっていることが多い。そのため、第二撮像系で得られる像の第一方向の寸法が、第一方向と直交する第二方向の寸法よりも大きくなる傾向にある。換言すれば、(第一方向の寸法)/(第二方向の寸法)の値が大きくなる傾向にある。これに対し、埃の場合、ガラス板の延伸方向とは無関係であるため、第二撮像系で得られる像の第一方向の寸法が、その像の第二方向の寸法と同程度になる傾向にある。換言すれば、(第一方向の寸法)/(第二方向の寸法)の値が小さくなる傾向にある。したがって、第二撮像系で得られる像の第一方向の寸法とその像の第二方向の寸法とに基づいて、泡欠陥と埃とを識別することができる。
[0014]
 上記の構成において、第二撮像系で得られる像の面積と、ガラス板の延伸方向に沿った第一方向と平行な辺および第一方向と直交する第二方向と平行な辺からなり、かつ、第二撮像系で得られる像が内接する矩形の面積とに基づいて、ガラス板中の泡欠陥とガラス板の表面に付着した埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、泡欠陥の場合、ガラス板の延伸方向に真っ直ぐ延びていることが多い。そのため、第二撮像系で得られる像の面積が、その像が内接する矩形の面積と同程度になる傾向にある。換言すれば、(第二撮像系で得られる像の面積)/(第二撮像系で得られる像が内接する矩形の面積)の値が大きくなる傾向にある(1に近づく)。これに対し、埃の場合、ガラス板の延伸方向とは無関係であるため、第二撮像系で得られる像の面積が、その像が内接する矩形の面積よりもかなり小さくなる傾向にある。換言すれば、(第二撮像系で得られる像の面積)/(第二撮像系で得られる像が内接する矩形の面積)の値が小さくなる傾向にある(0に近づく)。したがって、第二撮像系で得られる像の面積とその像が内接する矩形の面積とに基づいて、泡欠陥と埃とを識別することができる。
[0015]
 上記の構成において、ガラス板の延伸方向に沿った第一方向と平行な対称軸に対する、第二撮像系で得られる像の対称性に基づいて、ガラス板中の泡欠陥とガラス板の表面に付着した埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、泡欠陥の場合、ガラス板の延伸方向に真っ直ぐ延びていることが多いため、第二撮像系で得られる像は、第一方向と平行な対称軸に対する対称性(線対称性)が高くなる傾向にある。これに対し、埃の場合、ガラス板の延伸方向とは無関係であるため、第二撮像系で得られる像は、第一方向と平行な対称軸に対する対称性(線対称性)が低くなる傾向にある。したがって、第一方向と平行な対称軸に対する、第二撮像系で得られる像の対称性に基づいて、泡欠陥と埃とを識別することができる。
[0016]
 上記の構成において、第二撮像系で得られる像のガラス板の延伸方向に沿った第一方向に対する傾きに基づいて、ガラス板中の泡欠陥とガラス板の表面に付着した埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、泡欠陥の場合、ガラス板の延伸方向に真っ直ぐ延びていることが多いため、第二撮像系で得られる像は、第一方向に対する傾きが小さくなる傾向にある。これに対し、埃の場合、ガラス板の延伸方向とは無関係であるため、第二撮像系で得られる像は、第一方向に対する傾きが大きくなる傾向にある。したがって、第二撮像系で得られる像の第一方向に対する傾きに基づいて、泡欠陥と埃とを識別することができる。
[0017]
 上記の構成において、第二撮像系でガラス板の端辺を撮像し、端辺の形状不良の有無を検査するようにしてもよい。このようにすれば、ガラス板の欠陥の検査と同時に、切断不良などを原因とする端辺の形状不良も検査することができる。
[0018]
 上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板の製造方法において、溶融ガラスを所定方向に延伸して板状のガラスリボンを成形する成形工程と、成形工程で成形されたガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、徐冷工程で徐冷されたガラスリボンを所定の大きさに切断してガラス板を得る切断工程と、切断工程で得たガラス板を、既に述べたガラス板の検査方法の構成を適宜備えた方法で検査する検査工程とを備えていることを特徴とする。
[0019]
 上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板の検査装置において、第一光源と、第一光源から照射されてガラス板を透過した第一透過光を撮像する第一撮像部と、第一透過光の一部を遮蔽して第一撮像部の視野内に明部と暗部を形成する遮蔽部材とを有する第一撮像系と、第二光源及び第三光源と、第二光源から照射されてガラス板を透過した第二透過光を明視野で撮像すると共に、第三光源から照射されてガラス板を透過した第三透過光を暗視野で撮像する第二撮像部とを有する第二撮像系と、第一撮像系で得られる像と、第二撮像系で得られる像とに基づいて、ガラス板の欠陥の種類を識別する識別手段とを備えることを特徴とする。
[0020]
 上記の構成において、第一光源、第二光源及び第三光源が一つの光源ユニットとされ、光源ユニットから照射されてガラス板を透過した透過光を、第一透過光を含む第一成分と、第二透過光及び第三透過光を含む第二成分との二つに分離するビームスプリッタを備え、第一撮像部とビームスプリッタの間に遮蔽部材が配置され、第一撮像部が第一成分を遮蔽部材を介して撮像すると共に、第二撮像部が第二成分を撮像するように構成されていることが好ましい。

発明の効果

[0021]
 以上のような本発明によれば、ガラス板の欠陥の誤検出を防止しつつ、ガラス板の欠陥の種類の識別を正確に行うことができる。

図面の簡単な説明

[0022]
[図1] 本発明の実施形態に係るガラス板の検査装置を示す平面図である。
[図2] 図1の光源ユニットの正面図である。
[図3] 異物欠陥、泡欠陥及び埃を有するガラス板を模式的に示した断面図である。
[図4] 異物欠陥、泡欠陥及び埃のそれぞれについての図1の検査装置で得られる像の代表例を示す図である。
[図5] 本発明の実施形態に係るガラス板の検査方法に含まれる欠陥検査工程で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
[図6A] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第一撮像系で得られる異物欠陥の像の一例である。
[図6B] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる異物欠陥の像の一例である。
[図7A] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第一撮像系で得られる泡欠陥の像の一例である。
[図7B] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる泡欠陥の像の一例である。
[図8A] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる泡欠陥の像の一例である。
[図8B] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる埃の像の一例である。
[図9A] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる泡欠陥の像の一例である。
[図9B] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる埃の像の一例である。
[図10A] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる泡欠陥の像の一例である。
[図10B] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる埃の像の一例である。
[図11A] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる泡欠陥の像の一例である。
[図11B] 欠陥検査工程で実行される処理の変形例を説明するための図であって、第二撮像系で得られる埃の像の一例である。
[図12] 本発明の実施形態に係るガラス板の検査方法に含まれる端縁検査工程を説明するための図である。
[図13] 本発明の実施形態に係るガラス板の検査装置の変形例を示す平面図である。

発明を実施するための形態

[0023]
 本発明に係るガラス板の検査方法、製造方法及び検査装置の一実施形態について説明する。なお、以下では、ガラス板の製造方法を説明する過程で、ガラス板の検査装置及び検査方法を併せて説明するが、ガラス板の検査装置及び検査方法はガラス板の製造方法から独立して単独実施することもできる。
[0024]
 本実施形態に係るガラス板の製造方法は、溶融ガラスを所定方向に延伸して板状のガラスリボンを成形する成形工程と、成形工程で成形されたガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、徐冷工程で徐冷されたガラスリボンを所定の大きさに切断してガラス板を得る切断工程と、切断工程で得たガラス板を検査する検査工程とを備える。
[0025]
 成形工程では、オーバーフローダウンドロー法を用いて溶融ガラスからガラスリボンを成形する。詳細には、断面楔形の成形体の頂部から両側に溢れ出たそれぞれの溶融ガラスを成形体の外側面部に沿って流下させながら成形体の下端部で融合一体化させることで、ガラスリボンを成形する。この場合、溶融ガラス(又はガラスリボン)は下方に延伸される。なお、成形工程は、オーバーフローダウンドロー法を用いたものに限定されない。例えば、スロットダウンドロー法やリドロー法などの他のダウンドロー法や、フロート法を用いてもよい。
[0026]
 徐冷工程では、徐冷炉の内部空間に下方に向かって所定の温度勾配を設ける。成形体に連続するガラスリボンは、徐冷炉の内部空間を下方に向かって移動するに連れて、温度が低くなるように徐冷される。これに伴い、ガラスリボンの内部歪が除去(低減)される。
[0027]
 切断工程は、ガラスリボンを所定長さに切断する第一切断工程と、ガラスリボンの幅方向両端部を切断する第二切断工程とを備える。ガラスリボンの幅方向両端部は、幅方向中央部よりも相対的に厚みが大きくなる場合がある。この実施形態では、第二切断工程は、第一切断工程の後に第一切断工程とは別の場所で行われる。第一切断工程及び第二切断工程では、ガラスリボンの一方の主面の切断予定線に沿ってスクライブ線を形成した後、スクライブ線に沿って曲げ応力を作用させることで、ガラスリボンをスクライブ線に沿って切断(割断)する。これにより、ガラスリボンから所定サイズのガラス板が得られる。この実施形態では、第一切断工程及び第二切断工程において、ガラスリボンを縦姿勢(例えば、鉛直姿勢)のまま切断し、得られたガラス板を縦姿勢のまま検査工程に送る。なお、ガラスリボンの切断方法や切断姿勢はこれに限定されない。また、ガラス板は横姿勢(例えば、水平姿勢)で検査工程に送ってもよい。さらに、検査工程の前にガラス板を洗浄する洗浄工程を設けてもよい。
[0028]
 検査工程は、ガラス板の欠陥を検査する欠陥検査工程と、ガラス板の端縁を検査する端縁検査工程とを備える。ここで、検査工程は、ガラス板の検査方法に相当する。
[0029]
 図1に示すように、欠陥検査工程ではガラス板の検査装置1が用いられる。検査装置1は、第一撮像系2と、第二撮像系3と、識別手段4とを備える。ここで、図中のXYZは直交座標系であり、X方向及びY方向は水平方向であり、Z方向が鉛直方向である。
[0030]
 ガラス板Gは、上辺、又は上辺及び下辺が支持された縦姿勢(好ましくは鉛直姿勢)の状態でX方向に沿って送られる。第一主面G1と第二主面G2が対向するガラス板Gの厚み方向はY方向に沿っている。成形時のガラス板Gの延伸方向はZ方向に沿っている。ここで、「特定方向(例えばX方向)に沿う」という用語は、その特定方向(例えばX方向)と平行又は略平行な状態を意味する(以下、同様)。なお、ガラス板Gの送り方向は特に限定されるものではない。
[0031]
 第一撮像系2は、第一光源5と、第一光源5から照射されてガラス板Gを透過した第一透過光L1を撮像する第一撮像部6と、第一透過光L1の一部(例えば、半分)を遮蔽して第一撮像部6の視野内に明部と暗部を形成する遮蔽部材としての遮蔽板7とを有する。ここで、撮像部で撮像する測定光として透過光を用いる場合には、「透過光」という用語には散乱光も含まれるものとする(以下、同様)。
[0032]
 第一光源5はガラス板Gの第一主面G1側に配置され、第一撮像部6はガラス板Gの第二主面G2側に配置されている。第一光源5の光軸は、ガラス板Gの第一主面G1に略垂直に光が入射する向きとされている。第一撮像部6の光軸は、第一撮像部6で基本的に第一透過光L1を補足できるように、第一光源5の光軸の直線上に配置されている。これにより、第一撮像部6は、遮蔽板7がなければ第一透過光L1を明視野で撮像する状態となるが、実際は遮蔽板7によって第一透過光L1の一部が遮断されるため、第一透過光L1を半明視野で撮像する状態となる。
[0033]
 一方、第二撮像系3は、第二光源8及び第三光源9と、第二光源8から照射されてガラス板Gを透過した第二透過光L2を明視野で撮像すると共に、第三光源9から照射されてガラス板Gを透過した第三透過光L3を暗視野で撮像する第二撮像部10とを有する。
[0034]
 第二光源8はガラス板Gの第一主面G1側に配置され、第二撮像部10はガラス板Gの第二主面G2側に配置されている。第二光源8の光軸は、ガラス板Gの第一主面G1に略垂直に光が入射する向きとされている。第二撮像部10の光軸は、第二撮像部10で基本的に第二透過光L2を補足できるように、後述するビームスプリッタ11によって分離された第二光源8の光軸の直線上に配置されている。これにより、第二撮像部10は、第二透過光L2を明視野で撮像する状態となる。
[0035]
 第三光源9はガラス板Gの第一主面G1側に配置されている。第三光源9の光軸は、ガラス板Gの第一主面G1に斜めに光が入射する向きとされている。この実施形態では、第三光源9は一対設けられている。第二撮像部10の光軸は、第二撮像部10に基本的に第三透過光L3が入らないように、第三光源9の光軸の直線上から外れた位置に配置されている。これにより、第二撮像部10は、第三透過光L3を暗視野で撮像する状態となる。第三透過光L3は、ガラス板Gで散乱が生じたときなどの特定の場合にのみ、第二撮像部10で受光される。なお、図1では第三透過光L3の傾斜角が誇張されているが、第三透過光L3も後述するビームスプリッタ11には基本的に入射する。
[0036]
 第二撮像部10では、第二透過光L2と第三透過光L3が合成された光が撮像される。
[0037]
 この実施形態では、図1及び図2に示すように、第一光源5、第二光源8及び第三光源9が、一つの光源ユニット12に組み込まれている。これにより、第一光源5、第二光源8及び第三光源9が近接配置され、第一透過光L1、第二透過光L2及び第三透過光L3がガラス板Gの実質的に同じ場所を通過するようになっている。この実施形態では、光源ユニット12は、第一光源5、第二光源8及び第三光源9を同時に点灯する。なお、光源ユニット12は、第一光源5、第二光源8及び第三光源9を異なるタイミングで点滅させてもよい。
[0038]
 また、図1に戻ると、第一撮像部6の光軸上及び第二撮像部10の光軸上に、ビームスプリッタ11が配置されている。遮蔽板7は、ビームスプリッタ11と第一撮像部6との間に配置される。ビームスプリッタ11は、光源ユニット12から照射されてガラス板Gを透過した透過光を、第一透過光L1を含む第一成分と、第二透過光L2及び第三透過光L3を含む第二成分との二つに分離する。詳細には、ビームスプリッタ11として、特定の波長を透過し、それ以外の波長を反射するものを用いる。そして、第一光源5として、例えば青色のLEDを用い、第二光源8及び第三光源9として、第一光源5とは色の異なる、例えば赤色のLEDを用いる。これにより、ビームスプリッタ11で、第一光源5に由来する第一透過光L1と、第二光源8及び第三光源9に由来する第二透過光L2及び第三透過光L3とに二色分離する。図示例では、第一透過光L1を含む第一成分がビームスプリッタ11を透過して第一撮像部6で撮像され、第二透過光L2及び第三透過光L3を含む第二成分がビームスプリッタ11で反射して第二撮像部10で撮像される。なお、第一光源5、第二光源8及び第三光源9は、LEDに限定されるものではなく、例えば、メタルハライドランプやレーザ光源などであってもよい。
[0039]
 さらに、図示は省略するが、光源ユニット12はZ方向に沿って複数配置されており、ライン光源を構成している。また同様に、第一撮像部6及び第二撮像部10もZ方向に沿って複数配置されており、ラインカメラを構成している。これにより、ガラス板GをX方向に沿って送ると、ガラス板Gの略全面に対して検査が行われるようになっている。
[0040]
 識別手段4は、第一撮像部6及び第二撮像部10に有線又は無線で接続されており、これら撮像部6,10による撮像結果が入力される。撮像部6,10は、明るい部分を白、暗い部分を黒としたモノクロ情報からなる像を出力する。ここでいう像はガラス板Gの欠陥候補を意味する。識別手段4は、例えば、PCのCPUで構成される。識別手段4は、第一撮像系2で得られた像と、第二撮像系3で得られた像とに基づいて、ガラス板Gの欠陥の種類を識別する。図示は省略するが、識別手段4は、識別されたガラス板Gの欠陥の種類と位置を記憶手段(例えば、PCのメモリ)に記憶させると共に、ディスプレイにこれらの情報を表示させる。
[0041]
 図3に示すように、ガラス板Gの内部に含まれる欠陥としては、異物欠陥Xmと泡欠陥Xbがある。異物欠陥Xmは、ガラス原料に由来する未溶解物などであり、ガラス板Gの表面の歪みを伴う場合が多い。泡欠陥Xbは、製造過程で混入した空気などである。また、ガラス板Gの表面には、欠陥と誤検出されやすい埃Xdが付着する場合もある。埃Xdは洗浄等で除去できる。
[0042]
 異物欠陥、泡欠陥、埃などを有するガラス板Gを検査装置1で検査した場合に得られる像の代表的な一例を図4に示す。これらの像は、透過光L1,L2,L3が異物欠陥、泡欠陥、埃で屈折や散乱等することによって得られる。
[0043]
 同図に示すように、異物欠陥の場合、第一撮像系2では像I1が得られ、第二撮像系3では像が得られないときが多い。第一撮像系2の像I1は、例えば、真円に近い白丸と黒丸が連なった形状になる。
[0044]
 泡欠陥の場合、第一撮像系2では、像I2が得られたり、像自体が得られなかったりする。像I2が得られる場合、例えば、長円に近い白丸と黒丸が連なった形状になる。一方、第二撮像系3では、黒色の像I3が得られるときが多い。像I3は、例えば、長円に近い形状となる。
[0045]
 埃の場合、第一撮像系2では、像I4が得られたり、像自体が得られなかったりする。像I4が得られる場合、例えば、波打った形状になる。一方、第二撮像系3では、白色の像I5が得られるときが多い。像I5は、例えば、波打った形状となる。
[0046]
 欠陥検査工程では、これらの傾向を用いて、第一撮像系2で得られた像と第二撮像系3で得られた像とからガラス板Gの欠陥の種類を識別する。ガラス板Gの欠陥の種類を識別する際に、欠陥検査工程で行われる処理の一例を、図5に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
[0047]
 同図に示すように、まず、第一撮像系2の像が存在するか否かを判断する(ステップS1)。その結果、第一撮像系2の像が存在すると判断された場合、第二撮像系3の像が存在するか否かを判断し(ステップS2)、第一撮像系2の像が存在しないと判断された場合には、第二撮像系3の像が存在するか否かを判断する(ステップS3)。
[0048]
 ステップS2で第二撮像系3の像が存在しないと判断された場合、検査対象位置においてガラス板Gに異物欠陥があると判断する(ステップS4)。
[0049]
 ステップS2又はS3で、第二撮像系3の像が存在すると判断された場合、第二撮像系3の像の色が白色か否かを判断する(ステップS5)。その結果、第二撮像系3の像が白色でないと判断された場合、検査対象位置においてガラス板Gに泡欠陥があると判断する(ステップS6)。
[0050]
 一方、ステップS5で、第二撮像系3の像が白色であると判断された場合、検査対象位置においてガラス板Gに埃があると判断する(ステップS7)。
[0051]
 また、ステップS3で、第二撮像系3の像が存在しないと判断された場合、検査対象位置においてガラス板Gに欠陥及び埃がないと判断する(ステップS8)。
[0052]
 ステップS1~S8の処理は、識別手段4において全自動で行うことができる。
[0053]
 そして、これらの最終的な識別結果情報は、検査対象位置の位置情報と紐付けられた状態で、記憶手段に記憶されると共にディスプレイに表示される。また、識別結果情報は、上流側の工程(例えば、成形工程や切断工程)にフィードバックされ、上流側の工程における製造条件などが必要に応じて調整される。なお、異物欠陥及び/又は泡欠陥が存在すると判断されたガラス板Gは、その欠陥の大きさ等に応じて廃棄の有無が決定される。
[0054]
 以上のような欠陥検査工程によれば、埃をガラス板Gの欠陥として誤検出するのを防止しつつ、ガラス板Gの欠陥(異物欠陥、泡欠陥)の種類を正確に識別することができる。
[0055]
 ここで、欠陥の識別精度を向上させるために、欠陥検査工程で次のような処理を追加してもよい。
[0056]
 異物欠陥の場合であっても、第二撮像系3で像が得られ、異物欠陥と泡欠陥を識別しにくいときがある。そこで、上記の欠陥検査工程において、図6A及び図7Bに示すように第一撮像系2で得られた像I6,I8の面積Aと、図6B及び図7Bに示すように第二撮像系3で得られた像I7,I9の面積Bとを求め、これら2つの面積の比A/Bに基づいて、ガラス板G中の泡欠陥と異物欠陥とを識別するようにしてもよい。すなわち、図6A及び図6Bに示すように、異物欠陥の場合、第一撮像系2で得られた像I6の面積Aが、第二撮像系3で得られた像I7の面積Bに比べて大きくなり、面積比A/Bの値が大きくなる傾向がある。これに対し、図7A及び図7Bに示すように、泡欠陥の場合、第一撮像系2で得られた像I8の面積Aが、第二撮像系3で得られた像I9の面積Bに比べてそれほど大きくならず、面積比A/Bの値が小さくなる傾向がある(1に近づく)。したがって、面積比A/Bの値が所定のしきい値以上の場合を異物欠陥又は異物欠陥候補と判断し、しきい値未満の場合を泡欠陥又は泡欠陥候補と判断してもよい。ここで、異物欠陥候補や泡欠陥候補は、最終的な識別結果を意味するものではなく、その後に別の識別処理を加えることを予定したものである。後述する埃候補も同様の意味である。なお、面積比A/Bのしきい値は、異物欠陥を識別するための第一しきい値と、泡欠陥を識別するための第二しきい値(第二しきい値<第一しきい値)とに分けてもよい。しきい値の大きさは、検査の要求精度に応じて変更できる。
[0057]
 埃の場合であっても、第二撮像系3で像が白色にならず、泡欠陥と埃の識別がしにくいときがある。そこで、上記の欠陥検査工程において、図8A及び図8Bに示すように、第二撮像系3で得られた像I10,I11のガラス板Gの延伸方向に沿ったZ方向(第一方向に相当)の寸法Cと、その像I10,I11のZ方向と直交するX方向(第二方向に相当)の寸法Dとを求め、これら2つの寸法比C/Dに基づいて、泡欠陥と埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、図8Aに示すように、泡欠陥の場合、第二撮像系3で得られた像I10がZ方向に細長くなっていることが多いため、寸法比C/Dの値が大きくなる傾向にある。これに対し、図8Bに示すように、埃の場合、第二撮像系3で得られた像I11が延伸成形の影響を受けずにZ方向とは無関係であるため、寸法比C/Dの値が小さくなる傾向にある。したがって、寸法比C/Dの値が所定のしきい値以上の場合を泡欠陥又は泡欠陥候補と判断し、しきい値未満の場合を埃又は埃候補と判断してもよい。なお、寸法比C/Dのしきい値は、泡欠陥を識別するための第一しきい値と、埃を識別するための第二しきい値(第二しきい値<第一しきい値)とに分けてもよい。また、しきい値の大きさは検査の要求精度に応じて変更できる。
[0058]
 また、泡欠陥と埃の識別がしにくい場合には、上記の欠陥検査工程において、図9A及び図9Bに示すように、第二撮像系3で得られた像I12,I13の面積Eと、その像I12,I13が内接するようにZ方向と平行な辺およびX方向と平行な辺からなる矩形Sを形成したときの矩形Sの面積Fとを求め、これら2つの面積比E/Fに基づいて、泡欠陥と埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、図9Aに示すように、泡欠陥の場合、第二撮像系3で得られた像I12がZ方向に真っ直ぐ延びていることが多いため、像I12の面積Eが矩形Sの面積Fと同程度になり、面積比E/Fの値が大きくなる傾向にある(1に近づく)。これに対し、図9Bに示すように、埃の場合、第二撮像系3で得られた像I13が延伸成形の影響を受けずにZ方向とは無関係であるため、像I13の面積Eが矩形Sの面積Fよりもかなり小さくなり、面積比E/Fの値が小さくなる傾向にある(0に近づく)。したがって、面積比E/Fの値が所定のしきい値以上の場合を泡欠陥又は泡欠陥候補と判断し、しきい値未満の場合を埃又は埃候補と判断してもよい。なお、面積比E/Fのしきい値は、泡欠陥を識別するための第一しきい値と、埃を識別するための第二しきい値(第二しきい値<第一しきい値)とに分けてもよい。また、しきい値の大きさは、検査の要求精度に応じて変更できる。
[0059]
 さらに、泡欠陥と埃の識別がしにくい場合には、上記の欠陥検査工程において、図10A及び図10Bに示すように、第二撮像系3で得られた像I14,I15のZ方向と平行な対称軸Hに対する対称性に基づいて、泡欠陥と埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、図10Aに示すように、泡欠陥の場合、第二撮像系3で得られた像I14がZ方向に真っ直ぐ延びていることが多いため、像I14の対称軸Hに対する対称性(線対称性)が高くなる傾向にある。これに対し、図10Bに示すように、埃の場合、第二撮像系3で得られた像I15は延伸成形の影響を受けずにZ方向とは無関係であるため、像I15の対称軸Hに対する対称性(線対称性)が低くなる傾向にある。したがって、対称軸Hに対する対称性を数値化した値(対称性が高いときに値が大きくなる)が所定のしきい値以上である場合を泡欠陥又は泡欠陥候補と判断し、しきい値未満の場合を埃又は埃候補と判断してもよい。なお、対称性のしきい値は、泡欠陥を識別するための第一しきい値と、埃を識別するための第二しきい値(第二しきい値<第一しきい値)とに分けてもよい。また、しきい値の大きさは、検査の要求精度に応じて変更できる。
[0060]
 また、泡欠陥と埃の識別がしにくい場合には、上記の欠陥検査工程において、図11A及び図11Bに示すように、第二撮像系3で得られた像I16,I17のZ方向に対する傾き角θを求め、この傾き角θに基づいて、泡欠陥と埃とを識別するようにしてもよい。すなわち、図11Aに示すように、泡欠陥の場合、第二撮像系3で得られた像I16がZ方向に真っ直ぐ延びていることが多いため、像I16の傾き角θが小さくなる傾向にある。これに対し、図11Bに示すように、埃の場合、第二撮像系3で得られた像I17は延伸成形の影響を受けずにZ方向とは無関係であるため、像I17の傾き角θが大きくなる傾向にある。したがって、傾き角θが所定のしきい値以下である場合を泡欠陥又は泡欠陥候補と判断し、しきい値超の場合を埃又は埃候補と判断してもよい。なお、傾き角θのしきい値は、泡欠陥を識別するための第一しきい値と、埃を識別するための第二しきい値(第二しきい値>第一しきい値)とに分けてもよい。また、しきい値の大きさは、検査精度に応じて変更できる。
[0061]
 ここで、以上に例示した泡欠陥と埃の識別方法は、ガラス板Gの延伸方向を考慮したものである。そのため、第二撮像系3で得られた像からガラス板Gの延伸方向に関連する特徴量を抽出し、この特徴量に基づいて泡欠陥と埃とを識別しているともいえる。
[0062]
 図12に示すように、端縁検査工程は、第二撮像系3でガラス板Gの端辺Gf,Gbを含む検査エリアA1,A2を撮像し、端辺Gf,Gbの形状不良の有無を検査する。その結果、図12に拡大して示すように、第二撮像系3の撮像結果に基づいて、端辺Gf,Gbに切残しD1や欠けD2があると判断された場合に、ガラス板Gの形状不良と判断する。端縁検査工程は省略してもよいし、別の検査装置によって行ってもよい。
[0063]
 なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
[0064]
 上記の実施形態では、第一光源5、第二光源8及び第三光源9を一つにまとめた光源ユニット12と、ビームスプリッタ11とを用いて、第一撮像系2と第二撮像系3の光路の一部を重複させる場合を説明したが、これに限定されない。例えば、図13に示すように、第一撮像系2と第二撮像系3とをガラス板Gの送り方向に沿って間隔を置いて配置し、第一撮像系2の光路と第二撮像系3の光路とを完全に独立させてもよい。
[0065]
 上記の実施形態では、ガラス板Gを縦姿勢で送りながら欠陥の種類を識別する場合を説明したが、ガラス板Gの姿勢は特に限定されるものではない。例えば、ガラス板Gを横姿勢(好ましくは水平姿勢)で送りながら欠陥の種類を識別するようにしてもよい。
[0066]
 上記の実施形態では、所定位置に配置された検査装置1に対して、ガラス板Gを移動させながら欠陥の種類を識別する場合を説明したが、検査装置1とガラス板Gとの間に相対的な移動があればよい。すなわち、ガラス板Gを所定位置に配置した状態で、ガラス板Gに対して検査装置1を移動させてもよいし、ガラス板Gと検査装置1の両方を移動させてもよい。
[0067]
 上記の実施形態において、検査工程の後に洗浄工程を設けてもよい。この場合、検査工程で特定された埃の位置を記憶手段から呼び出し、その呼び出した位置に対応する部分を選択的ないし重点的に洗浄するようにしてもよい。

符号の説明

[0068]
1   検査装置
2   第一撮像系
3   第二撮像系
4   識別手段
5   第一光源
6   第一撮像部
7   遮蔽板
8   第二光源
9   第三光源
10  第二撮像部
11  ビームスプリッタ
12  光源ユニット
G   ガラス板
G1  第一主面
G2  第二主面
L1  第一透過光
L2  第二透過光
L3  第三透過光

請求の範囲

[請求項1]
 ガラス板の検査方法において、
 第一光源と、前記第一光源から照射されて前記ガラス板を透過した第一透過光を撮像する第一撮像部と、前記第一透過光の一部を遮蔽して前記第一撮像部の視野内に明部と暗部を形成する遮蔽部材とを有する第一撮像系と、
 第二光源及び第三光源と、前記第二光源から照射されて前記ガラス板を透過した第二透過光を明視野で撮像しながら、前記第三光源から照射されて前記ガラス板を透過した第三透過光を暗視野で撮像する第二撮像部とを有する第二撮像系とを配置し、
 前記第一撮像系で得られる像と、前記第二撮像系で得られる像とに基づいて、前記ガラス板の欠陥の種類を識別することを特徴とするガラス板の検査方法。
[請求項2]
 前記第一光源、前記第二光源及び前記第三光源を一つの光源ユニットとし、
 前記光源ユニットから照射されて前記ガラス板を透過した透過光を、ビームスプリッタによって、前記第一透過光を含む第一成分と、前記第二透過光及び前記第三透過光を含む第二成分との二つに分離し、前記第一成分を前記遮蔽部材を介して前記第一撮像部で撮像し、前記第二成分を前記第二撮像部で撮像することを特徴とする請求項1に記載のガラス板の検査方法。
[請求項3]
 前記第一撮像系で得られる像の有無と、前記第二撮像系で得られる像の有無とに基づいて、前記ガラス板中の異物欠陥を識別することを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス板の検査方法。
[請求項4]
 前記第一撮像系で得られる像の面積と、前記第二撮像系で得られる像の面積とに基づいて、前記ガラス板中の異物欠陥と泡欠陥とを識別することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項5]
 前記第二撮像系で得られる像の色に基づいて、前記ガラス板中の泡欠陥と前記ガラス板の表面に付着した埃とを識別することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項6]
 前記第二撮像系で得られる像の前記ガラス板の延伸方向に沿った第一方向の寸法と、前記第二撮像系で得られる像の前記第一方向と直交する第二方向の寸法とに基づいて、前記ガラス板中の泡欠陥と前記ガラス板の表面に付着した埃とを識別することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項7]
 前記第二撮像系で得られる像の面積と、前記ガラス板の延伸方向に沿った第一方向と平行な辺および前記第一方向と直交する第二方向と平行な辺からなり、かつ、前記第二撮像系で得られる像が内接する矩形の面積とに基づいて、前記ガラス板中の泡欠陥と前記ガラス板の表面に付着した埃とを識別することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項8]
 前記ガラス板の延伸方向に沿った第一方向と平行な対称軸に対する、前記第二撮像系で得られる像の対称性に基づいて、前記ガラス板中の泡欠陥と前記ガラス板の表面に付着した埃とを識別することを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項9]
 前記第二撮像系で得られる像の前記ガラス板の延伸方向に沿った第一方向に対する傾きに基づいて、前記ガラス板中の泡欠陥と前記ガラス板の表面に付着した埃とを識別することを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項10]
 前記第二撮像系で前記ガラス板の端辺を撮像し、前記端辺の形状不良の有無を検査することを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のガラス板の検査方法。
[請求項11]
 溶融ガラスを所定方向に延伸して板状のガラスリボンを成形する成形工程と、
 前記成形工程で成形されたガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、
 前記徐冷工程で徐冷された前記ガラスリボンを所定の大きさに切断してガラス板を得る切断工程と、
 前記切断工程で得た前記ガラス板を、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法で検査する検査工程とを備えていることを特徴とするガラス板の製造方法。
[請求項12]
 ガラス板の検査装置において、
 第一光源と、前記第一光源から照射されて前記ガラス板を透過した第一透過光を撮像する第一撮像部と、前記第一透過光の一部を遮蔽して前記第一撮像部の視野内に明部と暗部を形成する遮蔽部材とを有する第一撮像系と、
 第二光源及び第三光源と、前記第二光源から照射されて前記ガラス板を透過した第二透過光を明視野で撮像すると共に、前記第三光源から照射されて前記ガラス板を透過した第三透過光を暗視野で撮像する第二撮像部とを有する第二撮像系と、
 前記第一撮像系で得られる像と、前記第二撮像系で得られる像とに基づいて、前記ガラス板の欠陥の種類を識別する識別手段とを備えていることを特徴とするガラス板の検査装置。
[請求項13]
 前記第一光源、前記第二光源及び前記第三光源が一つの光源ユニットとされ、
 前記光源ユニットから照射されて前記ガラス板を透過した透過光を、前記第一透過光を含む第一成分と、前記第二透過光及び前記第三透過光を含む第二成分との二つに分離するビームスプリッタを備え、
 前記第一撮像部と前記ビームスプリッタの間に前記遮蔽部材が配置され、
 前記第一撮像部が、前記第一成分を前記遮蔽部材を介して撮像すると共に、
 前記第二撮像部が、前記第二成分を撮像するように構成されていることを特徴とする請求項12に記載のガラス板の検査装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6A]

[ 図 6B]

[ 図 7A]

[ 図 7B]

[ 図 8A]

[ 図 8B]

[ 図 9A]

[ 図 9B]

[ 図 10A]

[ 図 10B]

[ 図 11A]

[ 図 11B]

[ 図 12]

[ 図 13]