CN105008854B - 透明板状体表面检查用摄像系统 - Google Patents

Abstract

提供一种透明板状体表面检查用摄像系统，线路传感器相机的光线路径中心存在的平面与透明板状体垂直且该平面与透明板状体的搬运方向既未平行也未垂直的情况下，利用表侧的面的反射光的路径与背侧的面的反射光的路径取决于板厚而分离的现象，并能够抑制用于在透明板状体的背侧设置水层的机构的个数的增加。光源(1)在玻璃板(71)未产生变形这样的条件下，配置在从线路传感器相机(2)朝向视野(5)的光线路径由玻璃板(71)反射的延长方向上。光源(1)的条纹图案的照射面的朝向以该照射面沿着玻璃板(71)的行进方向投影的结果成为线段的方式确定。而且，在该照射面上成为条纹图案的暗部的线与玻璃板(71)的搬运方向平行。

Description

透明板状体表面检查用摄像系统

技术领域

本发明涉及透明板状体的表面形状的检查所用的、取得在光源摄像时因透明板状体表面的反射而产生的光线路径变化所形成的像的透明板状体表面检查用摄像系统。

背景技术

作为检查玻璃板的表面的微小的变形的方法的一例，已知有如下的方法：使用线路传感器相机(line sensor camera)，顺着在玻璃板的表面处反射了的光线路径而拍摄光源的条纹图案(stripe pattern)，基于通过拍摄而得到的图像数据来检查玻璃板表面的变形的有无、变形的程度。此时，作为条纹图案，经常使用的是作为暗部的线以一定间隔配置的图案。需要说明的是，检查对象的玻璃板在沿一定方向搬运的状态下被照射条纹图案。拍摄的结果得到的图像中出现与条纹图案的暗部对应的痕纹。需要说明的是，线路传感器相机的各像素的大小相同且等间隔地排列。

图9是表示光源与线路传感器相机之间的一般的光的路径的说明图。将对玻璃板71进行支承的支承部72所存在的一侧称为背侧，将其相反侧称为表侧。图9所示的实线表示在玻璃板71的表侧的面处反射了的光的路径。而且，图9所示的虚线表示在玻璃板71的背侧的面处反射了的光的路径。需要说明的是，图9所示的距离P取决于玻璃板71的板厚。

作为产生图9所示的距离P的分离现象的光源和线路传感器相机的配置形态，可考虑图10所示的形态。图10所示的箭头表示玻璃板71的搬运方向。此时，在与玻璃板71的搬运方向垂直的平面内，包括从线路传感器相机82延伸的光线路径的起点、线路传感器相机82的视野85、沿着光源81的矩形的照射面的长度方向的该照射面的中心线。

由此，图10所示的配置形态对应于线路传感器相机82的光线路径中心存在的平面与玻璃板垂直且与玻璃板的搬运方向垂直的情况。

在此，相机的光轴是指通过相机的透镜的中心且与其透镜面垂直的垂线。并且，光线路径中心是指如下的光线路径：包括与线路传感器相机的光轴一致的光线路径和从与该光线路径对应的玻璃板(假定为未产生变形)的反射点到光源为止的光线路径。

图10示出在与玻璃板71的搬运方向垂直的平面内，光源81向玻璃板71照射条纹图案，线路传感器相机82经由玻璃板71来拍摄光源81的形态。此时，在玻璃板的表侧的面及背侧的面上分别反射光，因此条纹图案的1条暗部所对应的痕纹在图像内出现2条。

图11是表示通过摄像而得到的图像的例子的示意图。在图11中，通过在表侧的面处的反射而产生的痕纹如实线所示，通过在背侧的面处的反射而产生的痕纹示意性地如虚线所示。这两种痕纹彼此的距离记为分离距离D。在对应于这两种痕纹的部位，亮度值变得极小。由表侧的面处的反射产生的痕纹与由背侧的面处的反射产生的痕纹的分离距离D成为取决于玻璃板的板厚的大小。

需要说明的是，例如，若通过表侧的面处的反射产生的痕纹彼此的间隔一定，则能够判断为玻璃板未产生变形。而且，若该间隔不均，则基于该间隔，能够评价玻璃板的变形的程度。

而且，在玻璃板产生变形的情况下，分离距离D也减小或变大。在此，当分离距离D减小时，亮度值变得极小的像素接近，在图像内，产生是2条痕纹还是1条痕纹不明确的部位。图12是表示分离距离D接近而产生是2条痕纹还是1条痕纹不明确的部位的图像的例子的示意图。当产生这样的不明确的部位时，玻璃板的变形的测定精度下降。尤其是玻璃板的板厚减薄时，分离距离D(参照图11)自身的间隔减小，因此在图像内，容易产生是2条痕纹还是1条痕纹不明确的部位。因此，板厚越薄，变形的测定精度越容易下降。

为了防止这样的测定精度的下降，提出了在玻璃板的背侧配置水的层(以下，记为水层)的技术(例如，参照专利文献1)。图13是表示在玻璃板的背侧配置有水层的情况的光源与线路传感器相机之间的光的路径的说明图。水层73设置在玻璃板71与支承部72之间。水层73的折射率与玻璃板71的折射率大致相同，由此在玻璃板71的背侧的面处反射的光几乎不存在。其结果是，在图像中出现通过在玻璃板71的表侧的面处的反射而产生的痕纹，通过在背侧的面处的反射而产生的痕纹几乎未出现。因此，能够更明确地识别通过在表侧的面处的反射产生的痕纹的位置，基于痕纹的间隔，能够高精度地测定玻璃板的变形。

以下，说明图10所示的配置形态的图像拍摄。需要说明的是，为了便于说明，在对应于线路传感器相机82的视野85的部位，在玻璃板71的背侧配置水层(在图10中省略图示)。因此，作为在背侧处的反射几乎不存在的情况进行说明。这一点在后述的图15所示的形态中也同样。

在玻璃板71被搬运的状态下，线路传感器相机82经由视野85而继续拍摄光源81。因此，能够以玻璃板71为面进行检查。

从线路传感器相机82的各像素通过透镜朝向视野85的光线路径不是根据玻璃板71的变形的发生状况进行变化而是固定的。但是，从视野85到光源81的光线路径根据玻璃板71的变形的发生状况而变化。

光源81的照射面81a朝向线路传感器相机82的视野85方向照射条纹图案。在本例中，照射面81a为细长的矩形，照射面81a存在的面与玻璃板71存在的面相交，照射面81a的短边以与玻璃板71的搬运方向平行的方式配置。并且，在照射面81a中，各个暗部81b以与照射面81a的短边平行的方式等间隔地设置。需要说明的是，在照射面上，将暗部以外的部位记为明部。

图14是表示从图10所示的线路传感器相机82的透镜经由视野85到达光源81的光线路径及将光源81的照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面进行投影后的结果的示意图。需要说明的是，严格来说，图14示出沿着玻璃板的搬运方向的轴从下游侧向上游侧投影的结果。在本说明书中，关于表示投影结果的其他的附图，也示出沿着玻璃板的搬运方向的轴从下游侧向上游侧投影的结果。

如前所述，从线路传感器相机82的各像素通过透镜朝向视野85的光线路径不是根据玻璃板71的变形的发生状况进行变化而是固定的。某像素所对应的光线路径中的从视野85到光源81的光线路径反映到照射面81a的摄像状态中。即，某像素所对应的从视野85到光源81的光线路径在照射面81a上若是暗部，则该像素的输出表示黑色。而且，从视野85到光源81的光线路径在照射面81a上若是明部，则该像素的输出表示白色。因此，若玻璃板71没有变形，则从视野85到光源81的光线路径不会变化，因此图像中出现的痕纹成为等间隔。另一方面，在玻璃板71存在变形的情况下，某像素所对应的从视野85到光源81的光线路径从照射面81a的暗部变动为明部，或者从明部变动为暗部，由此图像中出现的痕纹成为不等间隔。

将光源81的照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面上投影后的结果如图14所示成为线段。其结果是，各像素所对应的从视野85到光源81的光线路径与作为线段的照射面81a以一点相交，分别唯一确定。

而且，作为光源和线路传感器相机的其他的配置形态，可考虑图15所示的形态。图15所示的箭头表示玻璃板71的搬运方向。图15对应于线路传感器相机82的光线路径中心存在于与玻璃板71的搬运方向平行且与玻璃板垂直的平面内的情况。

在玻璃板71被搬运的状态下，线路传感器相机82经由视野85而继续拍摄光源81。而且，从线路传感器相机82的各像素通过透镜朝向视野85的光线路径不是根据玻璃板71的变形的发生状况进行变化而是固定的。这些点与图10所示的形态同样。

而且，在图15所示的形态中，光源81的照射面81a与玻璃板71平行地配置，其短边与玻璃板71的搬运方向平行地设置。即，照射面81a与玻璃板71正对地照射条纹图案。在本例中，照射面81a也是细长的矩形。并且，各个暗部81b以与照射面81a的短边平行的方式设置。

图16是表示从图15所示的线路传感器相机82的透镜经由视野85朝向光源81的光线路径及将光源81的照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果的示意图。如已经说明那样，从线路传感器相机82的各像素通过透镜朝向视野85的光线路径不是因玻璃板71的变形的发生状况进行变化而是固定的。并且，某像素所对应的光线路径中的从视野85到光源81的光线路径反映到照射面81a的摄像状态中。即，某像素所对应的从视野85到光源81的光线路径在照射面81a上若是暗部，则该像素的输出表示黑色。而且，从视野85到光源81的光线路径在照射面81a上若是明部，则该像素的输出表示白色。因此，若在玻璃板71没有变形，则从视野85到光源81的光线路径不变化，因此图像中出现的痕纹成为等间隔。另一方面，在玻璃板71存在变形的情况下，某像素所对应的从视野85到光源81的光线路径从照射面81a的暗部变动为明部，或者从明部变动为暗部，由此图像中出现的痕纹成为不等间隔。

图15所示的形态中，也是，将光源81的照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果如图16所示成为线段。因此，各像素所对应的从视野85到光源81的光线路径与作为线段的照射面81a以一点相交，分别唯一确定。

图15所例示的光源和线路传感器相机的配置形态例如在专利文献2中的记载。

需要说明的是，假设在图15所示的形态下，假定为照射面81a与玻璃板71不平行而照射面81a向玻璃板71的搬运方向侧倾斜。即，假定为了使光源81的照射面81a朝向玻璃板71的搬运方向的下游侧，而从照射面81a与玻璃板71正对的状态起使光源81旋转的状态。于是，从线路传感器相机82的透镜经由视野85朝向光源81的光线路径及将照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果如图17所示。这种情况下，照射面81a的投影结果成为面。于是，某像素所对应的光线路径在照射面81a上存在于暗部时，产生无法唯一地确定拍摄暗部的线上的何处的情况。例如，图17所示的光线路径91中的从视野85到光源81的暗部81b的线的光线路径存在多个选择。因此，从光线路径91中的玻璃板71上的反射点到暗部81b为止的光线路径根据拍摄图像无法唯一确定。因此，在图15所示的配置形态下，需要使光源81的照射面81a与玻璃板71平行。需要说明的是，在图17中，仅图示1个暗部81b，但是在照射面81a上存在多个暗部81b。

在图15所示的配置形态下，玻璃板的表侧的面的反射光与背侧的面的反射光分离的方向和光源上的条纹图案的暗部的朝向相同。因此，图15所示的配置形态是未产生图9所示的距离P的分离现象的配置形态。图18是表示在未设置水层的情况下，在图15所示的配置形态下，从线路传感器相机82的透镜朝向视野85的光线路径及将光源81的照射面81a进行了投影后的结果的示意图。在未设置水层的情况下，如图18的虚线所示，也产生在玻璃板71的背侧的面处的反射。并且，在线路传感器相机的视野的中央部，在玻璃板71的表侧的面处反射了的光线路径与在背侧的面处反射了的光线路径大致重叠，因此不取决于分离距离D而由表侧的面处的反射产生的痕纹与由背侧的面处的反射产生的痕纹重叠。其结果是，测定精度下降。即使在设置水层的情况下，在由背侧的面处的反射而产生的痕纹未完全消失时，也会产生同样的问题，测定精度下降。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2012-21781号公报(段落0033、0034)

专利文献2：日本国特开2009-128098号公报(图1)

发明内容

发明要解决的课题

在以宽幅的玻璃板为检查对象的情况下，在确保检查精度的状态下仅通过一台的线路传感器相机无法拍摄玻璃板的整个宽度。由此，在以宽幅的玻璃板为检查对象的情况下，只要将光源及线路传感器相机的组合配置多个即可。但是，如图10所示，线路传感器相机的光线路径中心存在的平面与玻璃板垂直且与玻璃板的搬运方向也垂直的情况下，为了避免光源及线路传感器相机的组彼此发生干涉，需要按照由光源及线路传感器相机组成的组，将线路传感器相机的视野沿着搬运方向错开。将线路传感器相机的视野沿着搬运方向错开的情况的例子如图19所示。图19示出玻璃板71的从上方观察到的状态。而且，图19所示的箭头表示玻璃板71的搬运方向。并且，在由光源及线路传感器相机组成的各组中，省略线路传感器相机的图示，示出光源81及线路传感器相机的视野85。在图19所示的例子中，将由光源81及线路传感器相机(图示省略)组成的组设置6组，以6部位的视野85为对象进行拍摄，由此能得到用于检查玻璃板71的整个横向宽度的图像。

然而，当按照由光源81及线路传感器相机组成的组将线路传感器相机的视野85沿搬运方向错开时，需要配置多个用于在玻璃板的背侧设置水层的机构。例如，在图19所示的例子中，用于设置水层的机构(图示省略)需要配置在图19所示的A、B、C这3个部位。其结果是，检查装置的制造成本增加。

另一方面，如图15所示，在线路传感器相机的光线路径中心存在的平面与玻璃板垂直且与玻璃板的搬运方向平行的情况下，由光源81及线路传感器相机82组成的组彼此不发生干涉的配置可以如图20例示那样实现。然而，这种情况下，也是，在由背侧的面处的反射而产生的痕纹未完全消失时，测定精度容易下降。需要说明的是，图20是俯视图，图20所示的箭头表示玻璃板71的搬运方向。

以上叙述的问题不仅在玻璃板的检查中产生，在玻璃板以外的透明板状体的检查中也产生。

因此，本发明的目的在于提供一种透明板状体表面检查用摄像系统，线路传感器相机的光线路径中心存在的平面与透明板状体垂直且该平面与透明板状体的搬运方向既不平行也不垂直的情况下，利用表侧的面的反射光的路径与背侧的面的反射光的路径取决于板厚而分离的现象，并能够抑制用于在透明板状体的背侧设置水层的机构的个数的增加。

用于解决课题的方案

本发明的透明板状体表面检查用摄像系统的特征在于，具备：线路传感器相机，从倾斜方向拍摄被搬运的透明板状体，且以视野与透明板状体的搬运方向正交的方式配置；及光源，在透明板状体没有产生变形的条件下，配置在从线路传感器相机朝向该线路传感器相机的视野的光线路径由透明板状体反射的延长方向上，并且所述光源照射条纹图案，光源的条纹图案的照射面的朝向以将该照射面沿着透明板状体的行进方向投影的结果是成为线段的方式确定，在照射面上成为条纹图案的暗部的线与透明板状体的搬运方向平行。

优选的是，在透明板状体没有产生变形的条件下，在假定了包含与线路传感器相机的光轴一致的光线路径和从与该光线路径对应的透明板状体上的反射点到光源为止的光线路径的平面的情况下，该平面满足与透明板状体的搬运方向既不平行也不垂直的条件。

而且，本发明的透明板状体表面检查用摄像系统的特征在于，具备：线路传感器相机，拍摄被搬运的透明板状体，且以视野与透明板状体的搬运方向正交的方式配置；及光源，具有矩形的照射面，并从该照射面照射条纹图案，以如下方式配置所述线路传感器相机及所述光源：假定包含从线路传感器相机延伸的光线路径的起点、线路传感器相机的视野、沿着照射面的长度方向的照射面的中心轴的平面与搬运方向正交的状态，从该假定的状态起，以视野为中心轴使线路传感器相机及光源成为相互反向旋转的状态，光源的条纹图案的照射面的朝向以将该照射面沿着透明板状体的行进方向投影的结果是成为线段的方式确定，在照射面上成为条纹图案的暗部的线与透明板状体的搬运方向平行。

也可以是，具备多个由线路传感器相机与光源组成的组，由线路传感器相机与光源组成的各组以各线路传感器相机的视野排列在直线上的方式配置。

也可以是，具有将透明板状体的背面反射消去的背面反射消去单元。

发明效果

根据本发明，线路传感器相机的光线路径中心存在的平面与透明板状体垂直且该平面与透明板状体的搬运方向既不平行也不垂直的情况下，利用表侧的面的反射光的路径与背侧的面的反射光的路径取决于板厚而分离的现象，并能够抑制用于在透明板状体的背侧设置水层的机构的个数的增加。

附图说明

图1是表示本发明的透明板状体表面检查用摄像系统的例子的立体图。

图2是示意性地表示从线路传感器相机2的透镜经由视野5朝向光源1的光线路径及光源1的照射面的立体图。

图3是表示图2所示的从线路传感器相机2经由视野5朝向光源1的光线路径及光源1的照射面1a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果的示意图。

图4是表示以将光源1的照射面1a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果成为面的方式确定光源1的姿势的情况的投影结果的示意图。

图5是表示将成为条纹图案的暗部的线向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果的示意图。

图6是表示本发明的条纹图案的例子的说明图。

图7是表示假定暗部与照射面1a的短边平行的情况的投影结果的示意图。

图8是表示将由光源1及线路传感器相机2组成的组配置多个的状况的说明图。

图9是表示光源与线路传感器相机之间的一般的光的路径的说明图。

图10是表示光源和线路传感器相机的配置形态的一例的立体图。

图11是表示通过拍摄得到的图像的例子的示意图。

图12是表示产生了是2条痕纹还是1条痕纹不明确的部位的图像的例子的示意图。

图13是表示在玻璃板的背侧配置了水层的情况的光源与线路传感器相机之间的光的路径的说明图。

图14是表示图10所示的从线路传感器相机82的透镜经由视野85到达光源81的光线路径及光源81的照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果的示意图。

图15是表示光源和线路传感器相机的配置形态的其他的例子的立体图。

图16是表示图15所示的从线路传感器相机82的透镜经由视野85朝向光源81的光线路径及光源81的照射面81a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果的示意图。

图17是表示假定照射面81a向玻璃板71的搬运方向侧倾斜的情况的投影结果的示意图。

图18是表示在未设置水层的情况下，在图15所示的配置形态下，从线路传感器相机82的透镜朝向视野85的光线路径及光源81的照射面81a投影的结果的示意图。

图19是表示将线路传感器相机的视野沿搬运方向错开而配置图10所示的光源及线路传感器相机的情况的配置例的说明图。

图20是表示图15所示的由光源及线路传感器相机组成的组彼此未发生干涉的配置例的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。在以下的说明中，举例说明检查对象的透明板状体为玻璃板的情况，但是本发明也可以应用于玻璃板以外的透明板状体的检查。

图1是表示本发明的透明板状体表面检查用摄像系统的例子的立体图。本发明的透明板状体表面检查用摄像系统具备光源1和线路传感器相机2。光源1向成为变形的检查对象的玻璃板71照射条纹图案，线路传感器相机2通过拍摄沿着在玻璃板71的表面上反射的光线路径的延长上的光源1的条纹图案的像而生成图像。

玻璃板71由玻璃板的支承部(在图1中图示省略)支承并搬运。图1所示的箭头表示玻璃板71的搬运方向。而且，在线路传感器相机2的与视野5对应的部位的背侧的面上设有水层(在图1中图示省略)。需要说明的是，在以后的各附图中，也省略玻璃板的支承部、水层的图示。

线路传感器相机2与图10所示的线路传感器相机82同样，经由视野5而接续地拍摄光源1。因此，能够以玻璃板71为面进行检查。

但是，在图10所示的配置形态中，线路传感器相机82的光线路径中心存在的平面以与玻璃板71垂直且与玻璃板71的搬运方向也垂直的方式设置，线路传感器相机82经由玻璃板71而拍摄光源81。相对于此，在本发明的透明板状体表面检查用摄像系统中，在线路传感器相机2(参照图1)的光线路径中心存在的平面与玻璃板71垂直且与玻璃板71的搬运方向既不垂直也不平行的状态下，以线路传感器相机2经由玻璃板71而拍摄光源1的方式配置线路传感器相机2。需要说明的是，对线路传感器相机2的光线路径中心(与线路传感器相机2的光轴一致的光线路径和与该光线路径对应的玻璃板上的反射点以后的光线路径一致的光线路径)存在的平面进行规定的情况的玻璃板满足不产生变形这样的条件(换言之，平坦这样的条件)。但是，线路传感器相机2考虑与搬运机构的干涉而配置在玻璃板71的上方。而且，线路传感器相机2以线路传感器相机2的视野5与玻璃板71的搬运方向正交的方式配置。而且，在图1中，例示出线路传感器相机2配置在比视野5更靠搬运方向的下游侧的位置的情况，但是线路传感器相机2也可以配置在比视野5更靠上游侧的位置。

更具体地说明线路传感器相机2的姿势。如后所述，光源1具有细长的矩形的照射面，并从该照射面照射条纹图案。与图10所示的情况同样，假定以线路传感器相机2的光线路径中心存在的平面与玻璃板71垂直且与玻璃板的搬运方向也垂直的方式配置线路传感器相机2的状态。在此状态下，视野5与玻璃板71的搬运方向正交。而且，在该假定了的状态下，包括从线路传感器相机2延伸的光线路径的起点、线路传感器相机2的视野5、沿着光源1的照射面的长度方向的该照射面的中心轴而形成的平面与玻璃板71的搬运方向正交。在从该状态起以视野5为中心轴使线路传感器相机2旋转后的位置配置线路传感器相机2。此时的线路传感器相机2的姿势对应于图1所示的线路传感器相机2的姿势。需要说明的是，从上述的假定的状态起以视野5为中心轴使线路传感器相机2旋转时的旋转量只要满足考虑与搬运机构的干涉而线路传感器相机2位于比玻璃板71的表侧的面更靠上方处这样的条件即可，没有特别限定。

通过这样确定线路传感器相机2的姿势，由此线路传感器相机2的光线路径中心存在的平面成为与玻璃板71垂直且与玻璃板71的搬运方向既不平行也不垂直的状态。

而且，图1所示的线路传感器相机2的姿势下的视野5与上述的假定的状态下的视野5相同。

这样，能够将视野5固定而确定线路传感器相机2的姿势。而且，从线路传感器相机2的各像素通过透镜朝向视野5的光线路径不是根据玻璃板71的变形的发生状况进行变化而是固定的。但是，从视野5到光源1的光线路径根据玻璃板71的变形的发生状况而变化。

光源1具有细长的矩形的照射面，从该照射面照射条纹图案。在图1所示的例子中，在光源1中，朝向玻璃板71侧的面是照射面。在光源1的照射面上以一定间隔平行地设置暗部。关于本发明的光源1的照射面的条纹图案，在后文叙述。

光源1在玻璃板71不发生变形这样的条件(换言之，玻璃板71平坦这样的条件)下，配置在相当于从线路传感器相机2的透镜朝向视野5的光线路径被玻璃板71的表侧的面反射后的情况的光线路径上的位置。

更具体地说明光源1的位置。与图10所示的情况同样，假定以线路传感器相机2的光线路径中心存在的平面与玻璃板71垂直且与玻璃板的搬运方向也垂直的方式配置了线路传感器相机2的状态。此时的视野5与图1所示的视野5相同。如前所述，在该假定的状态下，包含从线路传感器相机2延伸的光线路径的起点、线路传感器相机2的视野5、沿着光源1的照射面的长度方向的该照射面的中心轴的平面与玻璃板71的搬运方向正交。从该状态起，以视野5为中心轴使光源1旋转。并且，将光源1配置在从图1所示的线路传感器相机2的各像素通过透镜朝向视野5的光线路径由玻璃板71的表侧的面反射了的情况的光线路径上。如已经说明那样，线路传感器相机2也配置在从上述的假定了的状态起以视野5为中心轴进行了旋转的位置。即，线路传感器相机2及光源1这双方都配置在从上述的假定了的状态起以视野5为中心轴进行了旋转的位置。但是，从上述的假定了的状态起以视野5为中心轴旋转的方向在线路传感器相机2及光源1中是相反的方向。并且，从上述的假定了的状态起的线路传感器相机2的旋转量优选与光源1的旋转量相等。

并且，在这样的光源1的配置位置，以将光源1的照射面向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果是成为线段的方式确定光源1的照射面的朝向。其结果是，光源1的姿势确定。在图1中，表示该光源1的姿势。

关于光源1的照射面的朝向，参照图2及图3进行说明。图2是示意性地表示从线路传感器相机2的透镜经由视野5朝向光源1的光线路径及光源1的照射面1a的立体图。在图2中，关于光源1，仅图示照射面1a，省略光源1的外观的图示。而且，关于线路传感器相机2，也省略线路传感器相机2的外观的图示。图2所示的箭头与图1同样表示玻璃板71的搬运方向。

图3是表示图2所示的从相机2经由视野5朝向光源1的光线路径及将光源1的照射面1a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果的示意图。图2所示的照射面1a在向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影时，如图3所示成为线段。图1所示的光源1的姿势满足该条件。

需要说明的是，在本实施方式中，作为投影结果，图示并说明沿着玻璃板的搬运方向的轴从下游侧向上游侧投影后的结果，但是也可以使用沿着玻璃板的搬运方向的轴从上游侧向下游侧投影后的结果。无论是哪种情况，都能够说明本发明的结构。

如已经说明那样，从线路传感器相机2的各像素通过透镜朝向视野5的光线路径不是根据玻璃板71的变形的发生状况进行变化而是固定的。将相对于某像素的光线路径中的从视野5到光源1的光线路径反映到照射面1a的摄像状态中。即，某像素所对应的从视野5到光源1的光线路径在照射面1a上若是暗部，则该像素的输出表示黑色。而且，该光线路径在照射面1a上若是明部，则该像素的输出表示白色。因此，若玻璃板71没有变形，则从视野5到光源1的光线路径不变化，因此图像中出现的痕纹成为等间隔。另一方面，在玻璃板71存在变形的情况下，某像素所对应的从视野5到光源1的光线路径从照射面1a的暗部向明部变动，或者从明部向暗部变动，由此图像中出现的痕纹成为不等间隔。

假设以将光源1的照射面1a向与玻璃板的搬运方向垂直的面上投影后的结果成为面的方式确定光源1的姿势。图4是表示这种情况下的投影结果的示意图。在图4中，虽然仅图示1个暗部1b，但是暗部1b设有多个。而且，在图4中，在成为照射面1a的投影结果的面内，存在明部和暗部这双方。因此，与图17所示的情况同样，某像素所对应的光线路径在照射面1a上存在于暗部1b时，产生无法唯一地确定拍摄暗部1b的线上的何处的情况。例如，图4所示的光线路径7中的从视野5到光源1的暗部1b的光线路径存在多个选择。因此，从光线路径7中的玻璃板71上的反射点到暗部为止的光线路径无法根据摄像图像唯一地确定。

因此，图1所示的光源1需要满足将光源1的照射面1a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影的结果成为线段这样的条件。通过满足该条件，能够唯一地确定线路传感器相机2的各像素的状态。

接下来，说明在光源1的照射面1a(参照图2)上设置的条纹图案。在照射面1a中，在如前述那样确定的光源1的姿势下，成为暗部的线以与玻璃板71的搬运方向平行的方式设置。并且，成为暗部的线等间隔地设置多个。成为暗部的各线彼此平行。在条纹图案中，暗部以外的部位是明部。

图5是表示将成为条纹图案的暗部的线向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果的示意图。如图5所示，以成为暗部的线与玻璃板71的搬运方向平行的方式在照射面1a上设置暗部的情况下，成为暗部1b的线向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影时成为点。将照射面1a的暗部1b向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果是，暗部1b作为点而等间隔地排列。

这样确定的条纹图案的从正面观察的状态如图6所示。如图6所示，在本实施方式中，条纹图案内的暗部1b相对于照射面1a的短边倾斜。

假设在照射面1a上，与图10所示的情况同样，暗部与照射面1a的短边平行。于是，在玻璃板71未产生变形这样的条件下，将光源1配置在相当于从线路传感器相机2朝向视野5的光线路径由玻璃板71的表侧的面处反射了的延长方向上的位置，并且在满足将光源1的照射面1a向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果成为线段这样的条件的情况下，使成为条纹图案的暗部的线向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果如图7所示。即，将暗部1b向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果如图7所示成为线段，且具有宽度。其结果是，例如，即使在玻璃板71的表面产生变形，也无法唯一地决定在具有宽度的各暗部的何处拍摄像素，因此产生图像中出现的痕纹成为等间隔的情况等，变形的检查精度下降。

因此，在本发明中，不是与照射面1a的短边平行地设置暗部，而是如图6例示那样设置暗部1b。严格来说，在光源1的姿势下，以满足成为暗部的线与玻璃板71的搬运方向平行这样的条件的方式设置暗部1b。

将照射面1a的暗部1b向与玻璃板的搬运方向垂直的面投影后的结果如前述的图5所示，暗部1b作为点而等间隔地排列。因此，在玻璃板71上若没有变形，则图像中出现的痕纹成为等间隔。而且，若产生变形，则图像中出现的痕纹产生不均，基于痕纹彼此之间的间隔，能够评价玻璃板的变形。并且，在投影结果中，暗部1b作为点出现，因此在图像中，不会出现1条痕纹的宽度过宽的情况，能够高精度地评价玻璃板的变形。

而且，在本发明中，线路传感器相机2的光线路径中心存在的平面与玻璃板71垂直且与玻璃板71的搬运方向不平行，因此能够利用图9所示的距离P的分离现象(表侧的面的反射光的路径与背侧的面的反射光的路径取决于板厚而分离的现象)。换言之，即使在由背侧的面处的反射而产生的痕纹无法由水层完全消除的情况下，也不会出现玻璃板71的表侧的面处反射的光线路径与背侧的面处反射的光线路径重叠的状态(参照图18)，能够防止测定精度的下降。

此外，在本发明的透明板状体表面检查用摄像系统中，线路传感器相机2的光线路径中心存在的平面与玻璃板71垂直且与玻璃板71的搬运方向不垂直。因此，在从正上方观察的情况下，使光源1及线路传感器相机2分别与其他的线路传感器相机及其他的光源的延长线不重叠，没有向线路传感器相机的视野的干涉，能够将由光源1及线路传感器相机2组成的组配置多个。因此，即使将由光源1及线路传感器相机2组成的组设置多个，并以各组的线路传感器相机2的视野5成为直线状的方式配置各组，在各组也不会产生干涉。

图8是表示如上述那样将由光源1及线路传感器相机2组成的组配置多个的状况的说明图。图8图示出各光源及各线路传感器相机的从正上方观察到的状况。在图8中，由光源1及线路传感器相机2组成的组合图示出4组。而且，各组的线路传感器相机2的视野5呈直线状地排列。其结果是，能够高精度地检查图8所示的宽幅的玻璃板71的变形。并且，各组的线路传感器相机2的视野5呈直线状地排列且未错动，因此用于在玻璃板71的背侧的面上设置水层(图示省略)的机构只要在与视野5对应的部位设置1个即可。因此，在本发明中，即使在线路传感器相机的光线路径中心存在的平面与玻璃板垂直且该平面与玻璃板的搬运方向不平行的情况下，也能够抑制用于在玻璃板的背侧设置水层的机构的个数的增加。

需要说明的是，利用水层能够消除玻璃板71的背侧的面的反射(背面反射)，因此用于在玻璃板的背侧设置水层的机构也可以称为背面反射消去单元。

需要说明的是，在上述的实施方式中使用的相机若不是线路传感器相机而是区域传感器相机(area sensor camera)，则成为条纹图案的暗部的线也可以与玻璃搬运方向不平行。

还可以使用区域传感器相机作为多个线路传感器相机的代替。这种情况下，成为条纹图案的暗部的线需要与玻璃搬运方向平行。

详细而且参照特定的实施方式说明了本申请，但是不脱离本发明的精神和范围而能够施加各种变更和修正的情况对于本领域技术人员来说不言自明。

本申请基于2013年2月19日提出申请的日本专利申请(日本特愿2013-030061)，并将其内容作为参照而援引于此。

工业实用性

本发明适合应用于玻璃板等透明板状体的表面形状的检查用的图像生成。

标号说明

1、81 光源

1a、81a 照射面

1b、81b 暗部

2、82 线路传感器相机

5、85 视野

71 玻璃板

Claims (8)

1.一种透明板状体表面检查用摄像系统，其特征在于，具备：

线路传感器相机，从倾斜方向拍摄被搬运的透明板状体，且以视野与所述透明板状体的搬运方向正交的方式配置；及

光源，在所述透明板状体没有产生变形的条件下，配置在从所述线路传感器相机朝向该线路传感器相机的视野的光线路径由所述透明板状体反射的延长方向上，并且所述光源照射条纹图案，

所述光源的条纹图案的照射面的朝向以将该照射面沿着透明板状体的行进方向投影的结果是成为线段的方式确定，

在所述照射面上成为条纹图案的暗部的线与所述透明板状体的搬运方向平行。

2.根据权利要求1所述的透明板状体表面检查用摄像系统，其中，

在透明板状体没有产生变形的条件下，包含与线路传感器相机的光轴一致的光线路径和从与该光线路径对应的所述透明板状体上的反射点到光源为止的光线路径的平面，满足与透明板状体的搬运方向既不平行也不垂直这样的条件。

3.根据权利要求1所述的透明板状体表面检查用摄像系统，其中，

所述透明板状体表面检查用摄像系统具备多个由所述线路传感器相机与所述光源组成的组，由所述线路传感器相机与所述光源组成的各组以各线路传感器相机的视野排列在直线上的方式配置。

4.根据权利要求2所述的透明板状体表面检查用摄像系统，其中，

所述透明板状体表面检查用摄像系统具备多个由所述线路传感器相机与所述光源组成的组，由所述线路传感器相机与所述光源组成的各组以各线路传感器相机的视野排列在直线上的方式配置。

5.根据权利要求1～权利要求4中任一项所述的透明板状体表面检查用摄像系统，其中，

所述透明板状体表面检查用摄像系统具有将透明板状体的背面反射消去的背面反射消去单元。

6.一种透明板状体表面检查用摄像系统，其特征在于，具备：

线路传感器相机，拍摄被搬运的透明板状体，且以视野与所述透明板状体的搬运方向正交的方式配置；及

光源，具有矩形的照射面，并从该照射面照射条纹图案，

以如下方式配置所述线路传感器相机及所述光源：从包含从所述线路传感器相机延伸的光线路径的起点、所述线路传感器相机的视野、沿着所述照射面的长度方向的所述照射面的中心轴的平面与所述搬运方向正交的状态起，以所述视野为中心轴使所述线路传感器相机及所述光源成为相互反向旋转的状态，

所述光源的条纹图案的照射面的朝向以将该照射面沿着透明板状体的行进方向投影的结果是成为线段的方式确定，

在所述照射面上成为条纹图案的暗部的线与所述透明板状体的搬运方向平行。

7.根据权利要求6所述的透明板状体表面检查用摄像系统，其中，

所述透明板状体表面检查用摄像系统具备多个由所述线路传感器相机与所述光源组成的组，由所述线路传感器相机与所述光源组成的各组以各线路传感器相机的视野排列在直线上的方式配置。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的透明板状体表面检查用摄像系统，其中，

所述透明板状体表面检查用摄像系统具有将透明板状体的背面反射消去的背面反射消去单元。