JP2009229227A - 湾曲した板状体の検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、湾曲した板状体の検査装置及び検査方法に関し、湾曲した板状体の全面を略均一に検査して、その欠陥検出を正確に行うことにある。
【解決手段】複数の曲率を有する湾曲した板状体へ向けて光を照射する光源と、光源と板状体との間に配設され、該光源から板状体へ向けて照射された光を透過・遮断するための所定の明暗パターンが形成されたパターン形成部材と、板状体を反射した光源からの光を受光する受光センサと、を設け、受光センサに受光された光の受光パターンに基づいて板状体を検査する装置において、パターン形成部材に形成された所定の明暗パターンを、受光センサでの受光パターンの間隔周期が該受光センサの分解能に対して所定の下限複数倍から所定の上限複数倍までの範囲内になるように、板状体の曲率に合わせて粗密にする。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の曲率を有する湾曲した板状体の検査装置及び検査方法に係り、特に、例えば車両用ガラス板などの湾曲した板状体に製造段階で形成された欠陥を検出してその良否を検査する検査装置及び検査方法に関する。

従来、ガラス板の表面形状を検査する装置及び方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この検査装置は、光をガラス板へ向けて照射する二次元的な面光源と、ガラス板を透過し或いはガラス板から反射された光を受光する受光センサと、を備えている。この技術においては、面光源から周期的な明暗パターンを有する光がガラス板に照射されると共に、そのガラス板を透過し或いは反射した光が受光センサに受光される。そして、その受光センサに受光された光の受光パターンに基づいて、ガラス板に形成された欠陥が検出される。
特開平１１−１４８８１３号公報

ところで、上記した特許文献１記載の技術において、検査対象は、平面状に形成されたガラス板である。このため、その検査対象を検査するうえでは受光センサとしてのカメラを唯一つ設けることとすれば十分であり、面光源から照射されてガラス板を透過し或いは反射した光が受光された受光センサでの受光パターンが、ガラス板の全面に対して略均一となるので、その不規則さが目立つことはない。

しかし、ガラス板には、自動車用ガラス板など、中央部があまり湾曲しない一方で端部が大きな曲率で湾曲したものがある。上記した特許文献１記載の技術において、面光源から照射される光の明暗パターンは、予め均一な周期性を有している。このため、複数の曲率を有する湾曲したガラス板が検査対象となった場合を想定すると、かかる特許文献１記載の技術では、受光センサでの受光パターンの不規則さが大きく目立つおそれがある。具体的には、その受光パターンの明暗が、曲率の相対的に小さな部位については疎になる一方、曲率の相対的に大きな部位については密になるおそれがある。

ここで、ガラス板に形成された欠陥をより細かく小さいものまで検出するうえでは、受光パターンの明暗の間隔を小さくすることが望ましい。しかし、受光センサには、受光量を検知できる最小の距離単位である分解能が存在する。この場合、その受光面全体に映る受光パターンの明暗の間隔（具体的には、その明暗の周期の１／２）がその分解能と略一致し或いはそれ以下になると、分解能ごとの各受光面におけるセンサ出力が明確に明を示すもの或いは暗を示すものとならずその中間値を示し易いものとなり、明暗の正確な差が現われ難いものとなる。一方、受光パターンの明暗の間隔がその分解能に対して極めて大きくなると、仮にガラス板に欠陥があっても、その欠陥に起因する受光面での明又は暗が周囲の正常な明又は暗に埋没して、その差がはっきりと現われなくなる。

従って、上記した特許文献１記載の技術では、複数の曲率を有する湾曲したガラス板を検査対象として検査するのに、部分的に明暗の正確な差が現われなくなり或いは欠陥に起因する受光面での明暗の差が出現しないおそれがあり、ガラス板の欠陥検出を正確に行うことができない可能性がある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、複数の曲率を有する板状体の全面を精度よく略均一に検査することで、その欠陥検出を正確に行うことが可能な検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。

上記の目的は、複数の曲率を有する湾曲した板状体へ向けて光を照射する光源と、前記光源と前記板状体との間に配設され、該光源から該板状体へ向けて照射された光を透過・遮断するための所定の明暗パターンが形成されたパターン形成部材と、前記板状体を反射した前記光源からの光を受光する受光センサと、を備え、前記受光センサに受光された光の受光パターンに基づいて前記板状体を検査する装置であって、前記所定の明暗パターンは、前記透過光の照射により対応する部位の板状体の曲率に合わせて粗密にされている湾曲した板状体の検査装置により達成される。

また、上記の目的は、光源から複数の曲率を有する湾曲した板状体へ向けて光を照射し、前記光源と前記板状体との間に配設されて所定の明暗パターンが形成されたパターン形成部材により前記光源から前記板状体へ向けて照射された光を透過・遮断させ、受光センサにより前記板状体を反射した前記光源からの光を受光させ、前記受光センサに受光された光の受光パターンに基づいて前記板状体を検査させる方法であって、前記透過光の照射により対応する部位の板状体の曲率に合わせて粗密にされた前記所定の明暗パターンが形成された前記パターン形成部材により、前記光源から前記板状体へ向けて照射された光を透過・遮断させる湾曲した板状体の検査方法により達成される。

これらの態様の発明において、パターン形成部材には、複数の曲率を有する板状体の曲率に合わせた粗密を有する所定の明暗パターンが形成されている。かかる構成においては、光源から照射された光を粗密のあるパターン形成部材が透過し・遮断するので、受光センサ側から見て、湾曲した板状体の面全体において規則正しい明暗パターンを形成することが可能となり、受光センサでの受光パターンを略均一にすることが可能となる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を略均一に検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことができる。

ところで、上記した湾曲した板状体の検査装置において、前記所定の明暗パターンは、前記受光センサでの受光パターンの間隔周期が該受光センサの分解能に対してパターンの明暗の正確な差が現れ、かつ、欠陥に起因する受光面での暗が周囲の正常な明又は暗に埋没することなくその差がはっきりと現れる範囲内になるように、前記板状体の曲率に合わせて粗密にされていることとしてもよい。

また、上記した湾曲した板状体の検査方法において、前記板状体の曲率に合わせて粗密にされた前記所定の明暗パターンが形成された前記パターン形成部材により、前記光源から前記板状体へ向けて照射された光を透過・遮断させることで、前記受光センサでの受光パターンの間隔周期を該受光センサの分解能に対して所定の下限複数倍から所定の上限複数倍までの範囲内にすることとしてもよい。

これらの態様の発明において、パターン形成部材に形成された所定の明暗パターンは、受光センサでの受光パターンの間隔周期が該受光センサの分解能に対して所定の下限複数倍から所定の上限複数倍までの範囲内になるように、前記板状体の曲率に合わせて粗密にされている。この場合、光源から照射されてパターン形状部材を通過し湾曲した板状体を反射した光の受光センサでの受光パターンは、板状体の全面に対して所定の範囲内で略均一になる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を略均一に検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことができる。

また、上記した湾曲した板状体の検査装置において、前記所定の明暗パターンは、前記受光センサでの受光パターンが均一化されるように、前記板状体の曲率に合わせて粗密にされていることとしてもよい。

この態様の発明において、受光センサでの受光パターンは、板状体の全面に対して略均一になる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を略均一に検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことができる。

また、上記した湾曲した板状体の検査装置において、前記所定の明暗パターンは、前記板状体の曲率の相対的に小さい部位に対しては密にされていると共に、該曲率の相対的に大きい部位に対しては粗にされていることとしてもよい。

この態様の発明において、受光センサ側から見て、湾曲した板状体の面全体に規則性の高い明暗パターンを形成することが可能となり、板状体の曲率の相対的に大きい部位に対する受光パターンを、曲率の相対的に小さい部位に対する受光パターンと同等の大きさや太さ，間隔にして、略均一にすることができる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を均一に検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことができる。

また、上記した湾曲した板状体の検査装置において、前記光源は、前記板状体の曲率に合わせて湾曲した面光源であり、前記受光センサは、前記透過光の照射により対応する部位の板状体の曲率に合わせて複数設けられたカメラであることとしてもよい。

この態様の発明において、板状体と面光源との距離が板状体の全面に対してできるだけ一定にされると共に、板状体の全面が複数のカメラで撮影されることが可能となるので、受光センサでの受光パターンを、各カメラそれぞれの撮像画像内で略均一にすることができ、また、複数のカメラの各撮像画像間でも略均一にすることができる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を略均一に検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことができる。

尚、上記した湾曲した板状体の検査装置において、前記所定の明暗パターンは、ストライプ模様又は複数の線が並んだ曲線模様であることとしてもよい。

この態様の発明において、受光センサでのストライプ模様又は曲線模様の各線の間隔を略均一にすることができる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を均一に検査することができる。

この場合、前記ストライプ模様又は前記曲線模様は、前記板状体の曲率の変化する方向と同方向に並んだ複数の線からなることとしてもよい。

この態様の発明において、板状体の曲率の変化する方向について、受光センサでの受光パターンを略均一にすることができる。従って、本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を略均一に検査することができる。

更に、上記した湾曲した板状体の検査装置において、前記板状体は、曲率の変化する方向と直交する方向に搬送されることとしてもよい。

この態様の発明においては、複数の曲率を有する湾曲した板状体を搬送しつつその全面を略均一に検査することができる。

尚、上記した発明において、「複数の曲率」とは、板状体が一方向において複数の曲率を有することを意味し、また、曲率ゼロとの組み合わせを含む概念である。

また、「略均一」とは、板状体の面全体に規則性の高いパターンを形成することを指す。規則性が高い状態においては、板状体の面内の異なる位置に同一の品質欠陥が存在した場合、本発明の実施に際して用いられる受光センサの分解能に対応し、面内の位置に依存せず検出させうる程度に等しいことを指すものとする。

本発明によれば、複数の曲率を有する湾曲した板状体の全面を精度よく検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である湾曲した板状体の検査装置１０を斜め上方から見た際の斜視図を示す。また、図２は、本実施例の検査装置１０を側方から見た際の側面図を示す。本実施例の検査装置１０は、成形工程で湾曲するように成形された板状体１２をベルトコンベア上に載置して搬送しながら検査する検査工程に設けられており、ベルトコンベアにより搬送されている板状体１２の表面や内部に形成される傷や泡などの欠陥を検出する装置である。

検査装置１０による検査対象となる板状体１２は、ケイ酸塩などを主成分とする無機ガラスを用いた強化ガラスや合わせガラスなどの自動車用ガラス板や建物用ガラス板などがもっとも好適である。また、例えばポリカーボネート類やポリスチレン類などのいわゆる有機透明樹脂材、アクリル樹脂などの有機ガラスにより構成される板状体にも好適に適用することができ、更に、以下に示す所定の反射率を持つ板状体であれば透明でない板状体であっても検査可能である。以下、板状体１２をガラス板１２とする。検査装置１０による検査対象である板状体１２は、所定の板厚を有している。

ガラス板１２の反射率は、表裏合わせて４％以上或いは表面のみで２％以上であり、好ましくは、表裏合わせて８％以上或いは表面のみで５％以上であり、さらに好ましくは、表裏合わせての反射率が１０％以上であり或いは表面のみの反射率が８％以上であれば本発明によりそのガラス板１２を好適に検査することができ、１００％が最適である。

ガラス板１２は、平面板から成形工程で曲げ成形された湾曲形状からなり、第１方向において曲率が変化する湾曲面すなわち複数の曲率を有している。ガラス板１２の湾曲面は、第１方向に向けて順に、曲率の相対的に小さな或いはほとんど平らな浅曲げ部１２ａと、曲率の相対的に大きな深曲げ部１２ｂと、からなる。尚、ガラス板１２の湾曲面は、更に、深曲げ部１２ｂを挟んで浅曲げ部１２ａとは反対側にその浅曲げ部１２ａと同程度の曲率からなる浅曲げ部１２ｃを有することとしてもよい。また、ガラス板１２は、上記した第１方向と直交する第２方向において曲率のあまり変化しない一定曲率又は断面直線に成形されている。

ガラス板１２は、成形工程で曲げ成形された後、検査工程のベルトコンベア１４上にそのガラス板１２の曲率の変化する第１方向がベルトコンベア１４の幅方向になりかつ曲率のあまり変化しない或いは断面が直線となる第２方向が搬送方向になるように載置されて、そのベルトコンベア１４により搬送方向に搬送される。

検査装置１０は、光を照射する光源１６と、光源１６とベルトコンベア１４（より詳細にはそのベルトコンベア上に載置されたガラス板１２）との間に配設されたパターン形成部材１８と、ベルトコンベア１４上のガラス板１２を反射した光源１６からの光を受光する受光センサ２０と、を備えている。

光源１６は、ベルトコンベア１４の所定搬送位置においてそのベルトコンベア１４を覆うようにその上方に設置固定された、主にガラス板１２の搬送方向Ｘ及びその搬送方向Ｘに直交する方向Ｙに広がる面光源である。光源１６は、ガラス板１２の搬送方向Ｘにかけてそのガラス板の幅方向端部で下方（図１の−ｚ方向）へ向けて湾曲しており、ガラス板１２に向けて光を照射する。光源１６とベルトコンベア１４上に載置されるガラス板１２との距離はその全面について、ガラス板１２の表面での照射光による照度が所定照度の範囲内になるように設定される。このとき、光源１６とガラス板１２との距離は、光源１６の光量、ガラス板１２の曲率、後述のカメラ２２の解像度により適宜設定可能であるが、好ましくは１００ｍｍ〜１０００ｍｍ、更に好ましくは２００ｍｍ〜６００ｍｍとなるように設定される。

パターン形成部材１８は、主にガラス板１２の搬送方向Ｘ及びその搬送方向Ｘに直交する方向Ｙに広がりを持って形成される。パターン形成部材１８は、所定の明暗パターンを有し、光源１６から照射された光を透過・遮断する機能を有している。パターン形成部材１８は、上記した光源１６の下面にその表面に沿って設置固定されており、ガラス板１２の搬送方向Ｘにかけてそのガラス板の幅方向端部で下方へ向けて湾曲している。

パターン形成部材１８の明暗パターンは、明の線条と暗の線条とが搬送方向Ｘに直交する方向Ｙにおいて交互に現れるストライプ模様であり、その明や暗の延びる直線が搬送方向Ｘを向くように、すなわち、明の直線と暗の直線とがベルトコンベア１４の幅方向（すなわちガラス板１２の曲率の変化する第１方向）と同方向に並ぶように設けられている。

パターン形成部材１８は、光源１６やガラス板１２の曲率に合わせて曲げることができると可撓性材料であれば公知のものを使用可能であるが、透明機体にフィルムを転写したり、無機ガラスや透明樹脂に直接パターンを印刷したりして用いることができる。

受光センサ２０は、ベルトコンベア１４上のガラス板１２を撮影するカメラ２２を有している。カメラ２２は、ベルトコンベア１４上のガラス板１２の異なる曲率ごとに対応してガラス板１２全体を俯瞰できるように少なくとも二つ設けられており、例えば搬送されるガラス板１２が第１方向に順に浅曲げ部１２ａと深曲げ部１２ｂとを有するときは、それらの浅曲げ部１２ａと深曲げ部１２ｂとにそれぞれ対応して２つ設けられる。各カメラ２２は、ベルトコンベア１４上のガラス板１２を挟んで光源１６やパターン形成部材１８と同じ側に配置されている。以下、適宜、ガラス板１２の浅曲げ部１２ａに対応するカメラ２２をカメラ２２ａと、ガラス板１２の深曲げ部１２ｂに対応するカメラ２２をカメラ２２ｂと、それぞれ称す。

各カメラ２２はそれぞれ、ガラス板１２の搬送方向Ｘに直交する方向Ｙに広がる撮影可能領域を有する一次元（ライン）カメラであり、互いに同等の撮影能力を有するカメラである。カメラ２２は、受光量を検知できる最小の距離単位である所定の分解能を有している。尚、各カメラ２２の撮影可能領域は、カメラ２２ａとカメラ２２ｂとで互い補完しあうように設定される。このとき、それぞれの撮影可能領域を境界線で完全に分けてもよいが、ガラス板１２の寸法や搬送に伴う誤差を考慮してオーバーラップさせてもよく、検査精度の許容する範囲で撮影可能領域の間に隙間を設けてもよい。

各カメラ２２はそれぞれ、対応するベルトコンベア１４上のガラス板１２の曲率部位の中心に向けて、その対応の曲率部位全体が撮像画像に映るように指向された光軸を有している。このため、カメラ２２によれば、対応するガラス板１２の浅曲げ部１２ａ又は深曲げ部１２ｂが撮影された撮像画像を得ることが可能となる。各カメラ２２はそれぞれ、上記の浅曲げ部１２ａや深曲げ部１２ｂにそれぞれ一つずつ対応した撮像画像を撮影することができ、ベルトコンベア１４上のガラス板１２の表面及び／又は裏面で反射した光源１６からの光を受光することにより搬送方向Ｘに直交する方向Ｙにおいて明暗が交互に形成された受光パターンを得ることが可能となる。

検査装置１０は、コンピュータを主体に構成された演算部２４を備えている。演算部２４は、受光センサ２０の各カメラ２２に電気的に接続されている。各カメラ２２の撮像画像は、演算部２４に供給される。演算部２４は、各カメラ２２から供給される撮像画像それぞれをガラス板１２の搬送方向Ｘに直交する方向Ｙについて走査してそれらの受光パターンのエッジ検出をそれぞれ行い、各エッジ検出の結果に基づいてガラス板１２の欠陥を検出してその検査を行う。

上記した検査装置１０において、複数の曲率を有するように曲げ成形された検査対象のガラス板１２がベルトコンベア１４上に載置されて搬送されてくると、光源１６からそのガラス板１２に光がパターン形成部材１８を透過して照射される。光源１６からの光がガラス板１２に照射されると、受光センサ２０の各カメラ２２から見てそれぞれ、ガラス板１２の表面にパターン形成部材１８の明暗パターンに応じた明暗パターンが現れる。すなわち、受光センサ２０の各カメラ２２には、光源１６から照射された光のうちパターン形成部材１８を通過しガラス板１２を反射して入射される光が受光され、直交方向Ｙにおいて明と暗が交互となる受光パターンが形成される。

尚、ガラス板１２を反射した光の各カメラ２２での受光パターンは、そのガラス板１２の搬送に伴ってそのガラス板１２表面上をその搬送方向Ｘ下流側から上流側へ向かうように移動するが、その受光パターンの明暗は搬送方向Ｘに延びた線であるので、その受光パターンの明暗の位置がガラス板１２表面上を直交方向Ｙ（横方向）に移動することはほとんどない。

ここでは、ガラス板１２を搬送する装置としてベルトコンベア１４を用いて説明を行ったが、搬送装置はこれに限定されず、空圧搬送、ロボット搬送などの公知の搬送装置を適用することも可能である。また、搬送装置の大きさは、自動車用ガラスの製造に用いる場合、一般的なサイド及びリア用ガラスが搬送可能な幅以上とする必要があり、少なくとも１２００ｍｍ、望ましくは１４００ｍｍ以上であることが好ましい。また、ガラス板１２の搬送スピードは、カメラ２２の撮影時間や製造ラインのタクトを考慮して適宜設定されるが、撮影時間で２秒以上とすることが好ましい。例えば、ガラス板１２の搬送タクトで５秒以上、搬送スピードに換算して２００〜５００ｍｍ／ｓｅｃが生産性と検査時間の確保を両立するうえで好適である。

各カメラ２２は、光源１６からの光により明暗パターンが形成されるガラス板１２を対応部位ごとに撮影し、その撮像可能領域において入射される光とその影とによってコントラストが形成された撮像画像を取得する。そして、演算部２４は、各カメラ２２の撮像画像それぞれを処理してベルトコンベア１４上のガラス板１２を検査する。

ガラス板１２に表面や内部に形成される泡や表面に付いた傷などの欠陥が形成されていないときは、そのガラス板１２を反射した光が通常どおりカメラ２２に受光されることで、その受光パターンが、通常どおり正規の直線からなる明と暗とが直交方向Ｙにおいて交互に現れたものとなる。一方、ガラス板１２に上記の欠陥が形成されているときは、そのガラス板１２を反射した光がその欠陥に応じてカメラ２２に受光されることとなって、その受光パターンとして、正規の線条からなる明と暗とが直交方向Ｙにおいて交互に現れるべきものとは異なるその欠陥に応じた規則的なパターンから外れた明暗が現れる。演算部２４は、カメラ２２の撮像画像から得られる明暗の受光パターンが正規の直線からなるものであるか否かに基づいてガラス板１２の検査を行う。

従って、本実施例の検査装置１０によれば、ベルトコンベア１４上を搬送されるガラス板１２の表面に光源１６からパターン形成部材１８を介して光を照射し、受光センサ２０のカメラ２２により明暗パターンの形成されるガラス板１２を撮影し、そして、そのガラス板１２に反射された光源１６からの光によるカメラ２２の受光パターンに基づいてそのガラス板１２に形成された泡や傷などの欠陥有無を判定してその検査を行うことができる。

ところで、検査対象のガラス板１２が仮に平面状に形成されているものであるときは、そのガラス板１２を検査するうえで、パターン形成部材１８の明暗パターンを均等に形成しかつ受光センサ２０のカメラ２２を唯一つベルトコンベア１４上を搬送されるガラス板１２の真上或いは斜め上方に設けることとすれば十分である。この場合、受光センサ２０であるカメラ２２が、光源１６からパターン形成部材１８を介して照射されてガラス板１２を反射した光を受光すると、その受光パターンはそのガラス板１２の全面において略等間隔で並んだ明暗からなるものとなる。このため、平面状のガラス板１２が検査対象であるときは、そのガラス板１２の検査をその全面を略同じ間隔からなる受光パターンを利用して行うことができるので、受光パターンに大きな間隔と小さな間隔とが混在した不均一な間隔でガラス板１２の欠陥検出が行われるのを防止することができる。

しかし、本実施例の如く検査対象のガラス板１２が平面状に形成されることなく複数の曲率からなる湾曲面を有するものであるときは、受光センサ２０のカメラ２２を唯一つそのガラス板１２の真上や斜め上方に設けるだけでは、カメラ２２での受光パターンの明暗の間隔がそのガラス板１２の全面において大きく変化する或いはカメラ２２の撮像可能領域にガラス板１２の一部の面が含まれないものとなり、その結果として、その湾曲したガラス板１２の全面を均一に検査することができない不都合が生ずる。

そこで、本実施例の検査装置１０は、検査対象が複数の曲率を有する湾曲したガラス板１２であるときにそのガラス板１２の全面を略均一に検査する点に特徴を有している。図３は、パターン形成部材１８の明暗パターンがその面上に均等に形成された場合における各カメラ２２での受光パターンを説明するための図を示す。図４は、本実施例の如くパターン形成部材１８の明暗パターンがその面上に粗密を有するように不均一に形成された場合における各カメラ２２での受光パターンを説明するための図を示す。また、図５は、本実施例におけるカメラ２２での受光パターンとその分解能との関係を表した図を示す。尚、図５には、検査における欠陥の受光パターンとして、直線状に示したスクラッチ状欠陥と円形状に示した泡欠陥とを模式的に示した。

本実施例の検査装置１０において、ベルトコンベア１４上のガラス板１２を反射した光源１６からの光を受光する受光センサ２０は、複数のカメラ２２を有している。このため、ガラス板１２は湾曲面の曲率ごとに別々のカメラ２２を用いて撮影されることとなるので、ガラス板１２の表面上に形成された明暗パターンをそれぞれ別個に得ることができる。従って、ガラス板１２の曲率が大きい部位も小さい部位もそれぞれ対応のカメラ２２にて撮影されることとなる。

ガラス板１２の浅曲げ部１２ａに対応したカメラ２２ａはガラス板１２の略平らな部分を撮影するので、そのカメラ２２ａに光軸に対して大きな角度を伴って光が入射されることはない。このため、パターン形成部材１８の明暗パターンが同じような間隔（すなわち予め定められた周期）で形成されていても、カメラ２２ａによる撮像画像内では、受光パターンの明暗の間隔が大きく変化することはない。

一方、ガラス板１２の深曲げ部１２ｂに対応したカメラ２２ｂはガラス板１２の湾曲面を撮影するので、そのカメラ２２ｂに光軸に対して大きな角度を伴って光が入射されることとなり、その撮影領域がカメラ２２ａの撮影領域よりも広範囲になる。このため、パターン形成部材１８の明暗パターンが仮にその面内ですべて同じ間隔で形成されていると、カメラ２２ｂでの受光パターンの明暗の間隔が、他のカメラ２２ａでの受光パターンのものと比較して小さくなること（密になること）が起こる（図３参照）。

しかし、受光センサ２０であるカメラ２２には、受光量を検知できる最小の距離単位である分解能が存在するので、その受光パターンの明暗の間隔が密になり過ぎて、その間隔がその分解能と略一致し或いはそれ以下になると、分解能ごとの各受光面（各画素）におけるセンサ出力が明確に明を示すもの或いは暗を示すものとならずその中間値を示し易いものとなり、明暗の正確な差が現われ難いものとなる。一方、受光パターンの明暗の間隔がその分解能に対して極めて大きく設定されていると、仮にガラス板に欠陥があっても、その欠陥に起因する受光面での明又は暗が周囲の正常な明又は暗に埋没して、その差がはっきりと現われなくなる。

従って、パターン形成部材１８の明暗パターンが仮にその面内ですべて同じ間隔で形成されているものとすると、複数の曲率を有する湾曲したガラス板１２の全面を略均一に検査することができない不都合が生じ、ガラス板１２の欠陥検出を正確に行うことができなくなる。

これに対して、本実施例の検査装置１０において、パターン形成部材１８に形成される明暗パターンは、受光センサ２０の受光パターンすなわちカメラ２２ａ，２２ｂによる撮像画像での受光パターンでのストライプ状の明暗の間隔周期がそのカメラ２２の分解能に対して所定の下限複数倍から所定の上限複数倍までの範囲内になるように（受光パターンでの明暗の各幅がそのカメラ２２の分解能に対して所定の下限複数倍から所定の上限複数倍までの範囲内になるように）、すなわち、その受光パターンができるだけ均一化されるように、ガラス板１２の直交方向Ｙの曲率に合わせて粗密にされている（図４及び図５参照）。

尚、上記した所定の下限複数倍は、分解能ごとの各受光面（各画素）におけるセンサ出力が明確に明を示すもの或いは暗を示すものとなって、明暗の正確な差が現れる受光パターンの明暗の間隔周期等の下限値であり、明暗明または暗明暗のセットが出力可能な３倍以上とすることができる。また、３倍を基準に６倍、９倍として予め設定することができる。また同様に、上記した所定の上限複数倍は、ガラス板に所定の大きさの欠陥があるときに、その欠陥に起因する受光面での明又は暗が周囲の正常な明又は暗に埋没することなくその差がはっきりと現れる受光パターンの明暗の間隔周期等の上限値であり、パターンの２０倍以下が好ましく、さらに好ましくは１０倍以下で予め設定されている。

そして具体的には、パターン形成部材１８の明暗パターンは、上記した範囲内の受光パターンが実現されるように、ガラス板１２の曲率の相対的に小さい浅曲げ部１２ａに対しては明暗の間隔を相対的に小さくすることで密にされると共に、ガラス板１２の曲率の相対的に大きい深曲げ部１２ｂに対しては明暗の間隔を相対的に大きくすることで疎にされる。

かかる構成においては、光源１６から照射された光を粗密のあるパターン形成部材１８が透過し・遮断するので、受光センサ２０の各カメラ２２から見て、複数の曲率を有する湾曲したガラス板１２の面全体に、明暗の間隔周期がそのカメラ２２の分解能に対して所定の下限複数倍と所定の上限複数倍との間の範囲内になるように規則正しい略均一の明暗パターンが形成される。この点、受光センサ２０での受光パターンは、ある程度の範囲内でカメラ２２ａとカメラ２２ｂとについて同等の大きさや太さ，間隔になって略均一になり、その明暗の間隔は略同じになる（図４参照）。

従って、本実施例の検査装置１０によれば、複数の曲率を有する湾曲したガラス板１２が検査対象であっても、その湾曲したガラス板１２の全面を略均一に検査することができ、これにより、その欠陥検出を正確に行うことが可能となっている。

また、本実施例においては、検査対象であるガラス板１２を検査するうえで、光源１６とガラス板１２との間に、そのガラス板１２の表面に搬送方向Ｘに延びた明の直線と暗の直線とがその搬送方向Ｘに直交する方向Ｙにおいて交互に現われるストライプ模様を形成するパターン形成部材１８を設けると共に、ガラス板１２の搬送方向Ｘに直交する方向Ｙに広がる撮影可能領域を有するカメラ２２を用いる。このカメラ２２は、ガラス板１２が相対的に移動しながら撮影を行うため撮影可能領域が直交方向Ｙに広がる一次元（ライン）カメラである。従って、本実施例のカメラ２２によれば、搬送方向Ｘにも広がる面を撮影するカメラと比較して、その直交方向Ｙにおける分解能を高める（最小距離単位を小さくする）ことが可能であると共に、光源１６の搬送方向Ｘにおける長さをあまり長くする必要はなく、その面積を小さくすることが可能であるので、検査装置１０のコンパクト化をその性能を維持しつつ実現することが可能となっている。

更に、本実施例においては、検査対象であるガラス板１２をベルトコンベア１４上に載置して搬送しながら上記の検査が行われる。このため、本実施例によれば、複数の曲率を有するガラス板１２を搬送しながらその全面を略均一に検査することが可能となっている。

尚、上記の実施例においては、パターン形成部材１８に形成する明暗パターンを、明の直線と暗の直線とが交互に現れるストライプ模様としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、明の曲線と暗の曲線とが交互に現れる曲線模様とすることとしてもよい。この場合、パターン形成部材１８の明暗パターンは、明の線と暗の線とがベルトコンベア１４の幅方向（すなわちガラス板１２の曲率の大きく変化する第１方向（搬送方向Ｘに直交する方向Ｙ）と同方向に並ぶように設けられる。

また、上記の実施例においては、検査対象である湾曲したガラス板１２を上に凸となるようにベルトコンベア１４上に載置することとし、光源１６、パターン形成部材１８、及び受光センサ２０をそのベルトコンベア１４上のガラス板１２の上面側に配置することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、湾曲したガラス板１２を下に凸となるようにベルトコンベア１４上に載置すると共に、光源１６、パターン形成部材１８、及び受光センサ２０をそのベルトコンベア１４上のガラス板１２の下面側に配置することとしてもよい。

また、上記の実施例においては、検査対象であるガラス板１２をベルトコンベア１４により搬送することとし、ガラス板１２の検査をそのガラス板１２を搬送しながらすなわちガラス板１２と検査装置１０とを相対移動させながら行うものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス板１２の検査をそのガラス板１２を固定してすなわちガラス板１２と検査装置１０との相対移動を禁止して行うものとしてもよい。この場合、ガラス板１２とカメラ２２とは相対移動しないため、カメラ２２はラインカメラではなく、面方向に撮影領域が広がる二次元カメラを用いることは言うまでもない。また、ガラス板１２の相対移動方向又はそれに直交する方向のいずれの方向にについて走査して受光パターンを形成し演算しても良い。

また、上記の実施例においては、光源１６として面光源を用いかつ受光センサ２０として２つのカメラ２２を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、検査対象であるガラス板１２の曲率に応じて３つ以上のカメラ２２を用いることとしてもよいし、また、光源１６として点光源を用いかつ受光センサ２０として搬送方向Ｘに直交する方向Ｙに延在するラインセンサを用いた構成に適用することとしてもよい。

更に、上記の実施例においては、検査装置１０の検査対象としてガラス板１２を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源１６の光を反射する板状体であれば他のものであってもよい。

本発明の一実施例である湾曲した板状体の検査装置の構成図である。 本実施例の検査装置の側面図である。 パターン形成部材の明暗パターンがその面上に均等に形成された場合における各カメラでの受光パターンを説明するための図である。 本実施例の如くパターン形成部材の明暗パターンがその面上に粗密を有するように不均一に形成された場合における各カメラでの受光パターンを説明するための図である。 本実施例におけるカメラでの受光パターンと分解能との関係を表した図である。

符号の説明

１０ 検査装置
１２ 板状体（ガラス板）
１６ 光源
１８ パターン形成部材
２０ 受光センサ
２２ カメラ
２４ 演算部

Claims (10)

1. 複数の曲率を有する湾曲した板状体へ向けて光を照射する光源と、前記光源と前記板状体との間に配設され、該光源から該板状体へ向けて照射された光を透過・遮断するための所定の明暗パターンが形成されたパターン形成部材と、前記板状体を反射した前記光源からの光を受光する受光センサと、を備え、前記受光センサに受光された光の受光パターンに基づいて前記板状体を検査する装置であって、
   前記所定の明暗パターンは、前記透過光の照射により対応する部位の板状体の曲率に合わせて粗密にされていることを特徴とする湾曲した板状体の検査装置。
2. 前記所定の明暗パターンは、前記受光センサでの受光パターンの間隔周期が該受光センサの分解能に対してパターンの明暗の正確な差が現れ、かつ、欠陥に起因する受光面での暗が周囲の正常な明又は暗に埋没することなくその差がはっきりと現れる範囲内になるように、前記板状体の曲率に合わせて粗密にされていることを特徴とする請求項１記載の湾曲した板状体の検査装置。
3. 前記所定の明暗パターンは、前記受光センサでの受光パターンが均一化されるように、前記板状体の曲率に合わせて粗密にされていることを特徴とする請求項１又は２記載の湾曲した板状体の検査装置。
4. 前記所定の明暗パターンは、前記板状体の曲率の相対的に小さい部位である浅曲げ部に対しては密にされていると共に、該曲率の相対的に大きい部位である深曲げ部に対しては粗にされていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の湾曲した板状体の検査装置。
5. 前記光源は、前記板状体の曲率に合わせて湾曲した面光源であり、
   前記受光センサは、前記板状体の曲率に合わせて複数設けられたカメラであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の湾曲した板状体の検査装置。
6. 前記所定の明暗パターンは、ストライプ模様又は複数の線が並んだ曲線模様であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の湾曲した板状体の検査装置。
7. 前記ストライプ模様又は前記曲線模様は、前記板状体の曲率の変化する方向と同方向に並んだ複数の線からなることを特徴とする請求項６記載の湾曲した板状体の検査装置。
8. 前記板状体は、曲率の変化する方向と直交する方向に搬送されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項記載の湾曲した板状体の検査装置。
9. 光源から複数の曲率を有する湾曲した板状体へ向けて光を照射し、
   前記光源と前記板状体との間に配設されて所定の明暗パターンが形成されたパターン形成部材により
   前記光源から前記板状体へ向けて照射された光を透過・遮断させ、受光センサにより前記板状体を反射した前記光源からの光を受光させ、
   前記受光センサに受光された光の受光パターンに基づいて前記板状体を検査させる方法であって、
   前記透過光の照射により対応する部位の前記板状体の曲率に合わせて粗密にされた前記所定の明暗パターンが形成された前記パターン形成部材により、
   前記光源から前記板状体へ向けて照射された光を透過・遮断させることを特徴とする湾曲した板状体の検査方法。
10. 前記板状体の曲率に合わせて粗密にされた前記所定の明暗パターンが形成された前記パターン形成部材により、前記光源から前記板状体へ向けて照射された光を透過・遮断させることで、前記受光センサでの受光パターンの間隔周期を該受光センサの分解能に対して所定の下限複数倍から所定の上限複数倍までの範囲内にしたことを特徴とする請求項９記載の湾曲した板状体の検査方法。

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