TW201443424A - 透明板狀體表面檢查用攝像系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種透明板狀體表面檢查用攝像系統，該透明板狀體表面檢查用攝像系統係於線感測器照相機之光線路徑中心所在之平面垂直於透明板狀體、且使該平面與透明板狀體之搬送方向既不平行亦不垂直之情形時，可一面利用正面側之面之反射光之路徑與背面側之面之反射光之路徑依存於板厚分離之現象，一面抑制用以將水層設置於透明板狀體之背面側之機構之數量增加。光源1係基於玻璃板71未產生歪曲之條件，配置於自線感測器照相機2朝向視場5之光線路徑於玻璃板71經反射之延長方向上。光源1之條紋圖案之照射面之朝向係以沿著玻璃板71之行進方向投射該照射面之結果成為線段之方式決定。又，該照射面上成為條紋圖案之暗部之線與玻璃板71之搬送方向平行。

Description

透明板狀體表面檢查用攝像系統

本發明係關於一種透明板狀體表面檢查用攝像系統，該透明板狀體表面檢查用攝像系統係為了檢查透明板狀體之表面形狀，而在光源攝像時獲得藉由因透明板狀體表面之反射產生之光線路徑變化而形成之圖像。

作為檢查玻璃板表面之微小歪曲之方法的一例，已知有如下方法，即，使用線感測器照相機(line sensor camera)，沿著於玻璃板之表面上反射之光線路徑，對光源之條紋圖案(stripe pattern)進行攝像，並基於由攝像所得之圖像資料，檢查玻璃板表面之歪曲之有無、及歪曲之程度。此時，大多使用以固定間隔配置有成為暗部之線之圖案作為條紋圖案。再者，檢查對象之玻璃板係於固定方向上搬送之狀態下被照射條紋圖案。於攝像之結果所得之圖像中出現對應於條紋圖案之暗部之紋路。再者，線感測器照相機之各像素係設為大小相同且等間隔地排列者。

圖9係表示光源與線感測器照相機之間之普通之光之路徑的說明圖。將支持玻璃板71之支持部72所在之側稱為背面側，將其相反側稱為正面側。圖9所示之實線係表示由玻璃板71之正面側之面反射之光之路徑。又，圖9所示之虛線表示由玻璃板71之背面側之面反射之光之路徑。再者，圖9所示之距離P係依存於玻璃板71之板厚。

作為產生圖9所示之距離P之分離現象之光源及線感測器照相機 之配置態樣，考量圖10所示之態樣。圖10所示之箭頭表示玻璃板71之搬送方向。此時，於與玻璃板71之搬送方向垂直之平面內，包含自線感測器照相機82延伸之光線路徑之起點、線感測器照相機82之視場85、及沿著光源81之矩形照射面之長度方向之該照射面之中心線。

因此，圖10所示之配置態樣屬於線感測器照相機82之光線路徑中心所在之平面垂直於玻璃板，且垂直於玻璃板之搬送方向之情形。

此處，所謂攝影機之光軸係指通過攝影機之透鏡之中心且垂直於其透鏡面之垂線。而且，所謂光線路徑中心係指將與線感測器照相機之光軸一致之光線路徑、及對應於該光線路徑之玻璃板(假定未產生歪曲者)上之反射點以後至光源為止之光線路徑合併而成之光線路徑。

圖10表示如下態樣，即，於垂直於玻璃板71之搬送方向之平面內，光源81對玻璃板71照射條紋圖案，線感測器照相機82經由玻璃板71拍攝光源81。此時，由於光分別於玻璃板之正面側之面及背面側之面中反射，故而，對應於條紋圖案之1條暗部之紋路於圖像內出現2條。

圖11係表示藉由攝像所得之圖像之例之示意圖。於圖11中，以實線表示因正面側之面上之反射而產生之紋路，且以虛線示意性表示因背面側之面上之反射而產生之紋路。將該2種紋路彼此間之距離記為分離距離D。於屬於該2種紋路之部位，亮度值變得極小。因正面側之面上之反射而產生之紋路與因背面側之面上之反射而產生之紋路間之分離距離D成為依存於玻璃板之板厚之大小。

再者，例如只要因正面側之面上之反射而產生之紋路彼此之間隔固定，則可判斷於玻璃板中未產生歪曲。又，若該間隔中存在偏差，則可基於該間隔，評估玻璃板之歪曲之程度。

又，於玻璃板中產生歪曲之情形時，分離距離D亦將變小或變 大。此處，若分離距離D變小，則亮度值變得極小之像素接近，於圖像內產生不明確為2條紋路或1條紋路之部位。圖12係表示產生分離距離D接近導致不明確為2條紋路或1條紋路之部位的圖像之例之示意圖。若產生此種不明確之部位，則玻璃板之歪曲之測定精度降低。尤其，若玻璃板之板厚變薄，則分離距離D(參照圖11)本身之間隔變小，故而於圖像內易產生不明確為2條紋路或1條紋路之部位。因此，板厚越薄，歪曲之測定精度越容易降低。

為了防止此種測定精度之降低，而提出有於玻璃板之背面側配置水之層(以下記為水層)之技術(例如參照專利文獻1)。圖13係表示在玻璃板之背面側配置有水層之情形下，光源與線感測器照相機之間之光之路徑的說明圖。水層73係設置於玻璃板71與支持部72之間。水層73之折射率係與玻璃板71之折射率大致相同，故而，幾乎不存在玻璃板71之背面側之面所反射之光。其結果，於圖像中出現因玻璃板71之正面側之面上之反射而產生之紋路，且幾乎不出現因背面側之面上之反射而產生之紋路。因此，可更明確地識別因正面側之面上之反射而產生之紋路之位置，且可基於紋路之間隔，精度較佳地測定玻璃板之歪曲。

以下，對圖10所示之配置態樣中之圖像拍攝進行說明。再者，為使說明變簡單，線感測器照相機82之屬於視場85之部位設為在玻璃板71之背面側配置有水層(於圖10中省略圖示)者。因此，以幾乎不存在背面側之反射者進行說明。此方面在下述圖15所示之態樣中亦為相同。

於正在搬送玻璃板71之狀態下，線感測器照相機82經由視場85連續地拍攝光源81。因此，可將玻璃板71作為面進行檢查。

自線感測器照相機82之各像素通過透鏡朝向視場85之光線路徑係固定而不因玻璃板71之歪曲之產生狀況變化。但，視場85至光源81 之光線路徑因玻璃板71之歪曲之產生狀況而變化。

光源81之照射面81a係朝向線感測器照相機82之視場85方向地照射條紋圖案。於本例中，照射面81a係細長之矩形，且以照射面81a所在之面與玻璃板71所在之面相交且照射面81a之短邊與玻璃板71之搬送方向平行之方式配置。而且，於照射面81a中，各暗部81b以與照射面81a之短邊平行之方式等間隔地設置。再者，在照射面中，將暗部以外之部位記為明部。

圖14係表示將圖10所示之自線感測器照相機82之透鏡經由視場85到達光源81之光線路徑及光源81之照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得的結果之示意圖。再者，嚴格而言，圖14係表示沿著玻璃板之搬送方向之軸自下游側投射至上游側所得之結果。於本說明書中，關於表示投射結果之其他圖式，亦表示沿著玻璃板之搬送方向之軸自下游側投射至上游側所得之結果。

如上所述，自線感測器照相機82之各像素通過透鏡朝向視場85之光線路徑係固定而不因玻璃板71之歪曲之產生狀況變化。對應於某一像素之光線路徑中之視場85至光源81之光線路徑反映於照射面81a之攝像狀態中。即，若對應於某一像素之視場85至光源81之光線路徑於照射面81a中為暗部，則該像素之輸出顯示黑色。又，若自視場85至光源81之光線路徑於照射面81a中為明部，則該像素之輸出顯示白色。因此，若於玻璃板71中不存在歪曲，則視場85至光源81之光線路徑不產生變化，故而圖像中出現之紋路成為等間隔。另一方面，於玻璃板71中存在歪曲之情形時，對應於某一像素之視場85至光源81之光線路徑自照射面81a之暗部變動為明部，或自明部變動為暗部，藉此，圖像中出現之紋路成為非等間隔。

將光源81之照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果係如圖14所示地成為線段。其結果，對應於各像素之視場85至 光源81之光線路徑係與作為線段之照射面81a相交於一點，且分別唯一地確定。

又，作為光源與線感測器照相機之另一配置態樣，考量圖15所示之態樣。圖15所示之箭頭係表示玻璃板71之搬送方向。圖15係屬於線感測器照相機82之光線路徑中心存在於與玻璃板71之搬送方向平行且與玻璃板垂直之平面內之情形。

於正在搬送玻璃板71之狀態下，線感測器照相機82經由視場85連續地拍攝光源81。又，自線感測器照相機82之各像素通過透鏡朝向視場85之光線路徑係固定而不因玻璃板71之歪曲之產生狀況變化。該等方面與圖10所示之態樣相同。

又，圖15所示之態樣係將光源81之照射面81a以與玻璃板71平行之方式配置，且以其短邊與玻璃板71之搬送方向平行之方式設置。即，照射面81a正對於玻璃板71地照射條紋圖案。亦於本例中，照射面81a為細長之矩形。而且，各暗部81b係以與照射面81a之短邊平行之方式設置。

圖16係表示將圖15所示之自線感測器照相機82之透鏡經由視場85朝向光源81之光線路徑及光源81之照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得的結果之示意圖。如上所述，自線感測器照相機82之各像素通過透鏡朝向視場85之光線路徑固定而不因玻璃板71之歪曲之產生狀況變化。而且，對應於某一像素之光線路徑之視場85至光源81之光線路徑係反映於照射面81a之攝像狀態中。即，若對應於某一像素之視場85至光源81之光線路徑於照射面81a中為暗部，則該像素之輸出顯示黑色。又，若視場85至光源81之光線路徑於照射面81a中為明部，則該像素之輸出顯示白色。因此，若於玻璃板71中不存在歪曲，則視場85至光源81之光線路徑不產生變化，故而圖像中出現之紋路成為等間隔。另一方面，於玻璃板71中存在歪曲之情形時，對應 於某一像素之視場85至光源81之光線路徑自照射面81a之暗部變動為明部，或自明部變動為暗部，藉此，圖像中出現之紋路成為非等間隔。

於圖15所示之態樣中，將光源81之照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果亦如圖16所示地成為線段。因此，對應於各像素之視場85至光源81之光線路徑係與作為線段之照射面81a相交於一點，且分別唯一地確定。

圖15所例示之光源及線感測器照相機之配置態樣係記載於例如專利文獻2。

再者，假定於圖15所示之態樣中，不使照射面81a平行於玻璃板71而將照射面81a朝向玻璃板71之搬送方向側傾斜。即，假定為以光源81之照射面81a朝向玻璃板71之搬送方向之下游側之方式，使光源81自照射面81a正對於玻璃板71之狀態旋轉了之狀態。因此，將自線感測器照相機82之透鏡經由視場85朝向光源81之光線路徑及照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果成為如圖17所示。於此情形時，照射面81a之投射結果成為面。如此般，產生於對應於某一像素之光線路徑於照射面81a中存在於暗部時，無法唯一地確定對暗部之線上之何處進行攝像之情形。例如，圖17所示之光線路徑91中可選擇複數個視場85至光源81之暗部81b之線為止之光線路徑。因此，無法自攝影圖像唯一地確定光線路徑91中之玻璃板71上之反射點以後至暗部81b為止之光線路徑。因此，於圖15所示之配置態樣中，必須使光源81之照射面81a與玻璃板71平行。再者，於圖17中，僅圖示了1個暗部81b，但於照射面81a中存在複數個暗部81b。

於圖15所示之配置態樣中，玻璃板之正面側之面之反射光與背面側之面之反射光分離之方向與光源上之條紋圖案之暗部之朝向相同。因此，圖15所示之配置態樣係不產生圖9所示之距離P之分離現象 之配置態樣。圖18係表示於不設置水層之情形時，在圖15所示之配置態樣中，投射自線感測器照相機82之透鏡朝向視場85之光線路徑及光源81之照射面81a所得之結果的示意圖。於不設置水層之情形時，如圖18中虛線所示，亦產生玻璃板71之背面側之面上之反射。而且，於線感測器照相機之視場之中央部，於玻璃板71之正面側之面反射之光線路徑與於背面側之面反射之光線路徑幾乎重疊，故而，不依存於分離距離D地產生因正面側之面上之反射而產生之紋路與因背面側之面上之反射而產生之紋路重疊。其結果，測定精度降低。於即便設置水層，亦無法完全消除因背面側之面上之反射而產生之紋路的情況下，將產生同樣之問題，從而測定精度降低。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2012-21781號公報(段落0033，0034)

[專利文獻2]日本專利特開2009-128098號公報(圖1)

於將寬度較寬之玻璃板作為檢查對象之情形時，在保持檢查精度之狀態下僅利用一台線感測器照相機將無法拍攝玻璃板之寬度整體。因此，於將寬度較寬之玻璃板作為檢查對象之情形時，只要配置複數個光源及線感測器照相機之組合即可。但，如圖10所示，於線感測器照相機之光線路徑中心所在之平面垂直於玻璃板且亦垂直於玻璃板之搬送方向之情形時，為了避免在光源及線感測器照相機之組彼此中產生干涉，而必須在光源及線感測器照相機之每組中使線感測器照相機之視場沿著搬送方向錯開。於圖19中表示使線感測器照相機之視場沿著搬送方向錯開之情形之例。圖19係表示自上方觀察玻璃板71所得之狀態。又，圖19所示之箭頭係表示玻璃板71之搬送方向。而且， 於光源及線感測器照相機之各組中，省略了線感測器照相機之圖示，而表示光源81及線感測器照相機之視場85。於圖19所示之例中，將光源81及線感測器照相機(省略圖示)之組設置6組，且以6個部位之視場85為對象進行攝像，藉此，獲得用以檢查玻璃板71之橫寬整體之圖像。

然而，若在光源81及線感測器照相機之每組中，將線感測器照相機之視場85沿著搬送方向錯開，則必須配置複數個用以將水層設置於玻璃板之背面側之機構。例如，於圖19所示之例中，必須將用以設置水層之機構(省略圖示)配置於圖19所示之A、B、C之3個部位。其結果，導致檢查裝置之製造成本增加。

另一方面，如圖15所示，於線感測器照相機之光線路徑中心所在之平面垂直於玻璃板且平行於玻璃板之搬送方向之情形時，可以圖20所例示之方式，實現於光源81及線感測器照相機82之組彼此不產生干涉之配置。然而，於此情形時，當無法完全消除因背面側之面上之反射而產生之紋路時，測定精度亦變得容易降低。再者，圖20係俯視圖，且圖20所示之箭頭表示玻璃板71之搬送方向。

以上所述之問題不僅產生於玻璃板之檢查中，亦產生於玻璃板以外之透明板狀體之檢查中。

對此，本發明之目的在於提供一種透明板狀體表面檢查用攝像系統，該透明板狀體表面檢查用攝像系統係於線感測器照相機之光線路徑中心所在之平面垂直於透明板狀體且使該平面既不平行亦不垂直於透明板狀體之搬送方向之情形時，可一面利用正面側之面之反射光之路徑與背面側之面之反射光之路徑依存於板厚而分離之現象，一面抑制用以將水層設置於透明板狀體之背面側之機構之數量之增加。

本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統之特徵在於包含：線 感測器照相機，其係自傾斜方向拍攝所搬送之透明板狀體，且以視場與透明板狀體之搬送方向正交之方式配置；及光源，其係基於透明板狀體未產生歪曲之條件下，配置在自線感測器照相機朝向該線感測器照相機之視場之光線路徑於透明板狀體經反射之延長方向上，且照射條紋圖案；光源之條紋圖案之照射面之朝向係以沿著透明板狀體之行進方向投射該照射面之結果成為線段之方式決定，且於照射面中成為條紋圖案之暗部之線與透明板狀體之搬送方向平行。

較佳為，在基於透明板狀體中未產生歪曲之條件下，假定包含與線感測器照相機之光軸一致之光線路徑、及對應於該光線路徑之透明板狀體上之反射點以後至光源為止之光線路徑的平面之情形時，滿足該平面既不平行亦不垂直於透明板狀體之搬送方向之條件。

又，本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統之特徵在於包含：線感測器照相機，其係拍攝所搬送之透明板狀體，且以視場與透明板狀體之搬送方向正交之方式配置；及光源，其具有矩形之照射面，且自該照射面照射條紋圖案；且，假定包含自線感測器照相機延伸之光線路徑之起點、線掃描之視場、及沿著照射面之長度方向之照射面之中心軸的平面與搬送方向正交之狀態，且以自該假定之狀態成為使線感測器照相機及光源以視場為中心軸互為反向地旋轉了之狀態之方式，配置線感測器照相機及光源，光源之條紋圖案之照射面之朝向係以沿著透明板狀體之行進方向投射該照射面之結果成為線段之方式決定，並且照射面中成為條紋圖案之暗部之線與透明板狀體之搬送方向平行。

亦可為構成為具有複數個上述線感測器照相機與上述光源之組，且上述線感測器照相機與上述光源之各組以各線感測器照相機之視場於直線上排列之方式配置。

亦可為具有消除透明板狀體之背面反射之背面反射消除構件之 構成。

根據本發明，於線感測器照相機之光線路徑中心所在之平面垂直於透明板狀體。且使該平面既不平行亦不垂直於透明板狀體之搬送方向之情形時，可一面利用正面側之面之反射光之路徑與背面側之面之反射光之路徑依存於板厚而分離之現象，一面抑制用以將水層設置於透明板狀體之背面側之機構之數量之增加。

1、81‧‧‧光源

1a、81a‧‧‧照射面

1b、81b‧‧‧暗部

2、82‧‧‧線感測器照相機

5、85‧‧‧視場

7‧‧‧光線路徑

71‧‧‧玻璃板

72‧‧‧支持部

73‧‧‧水層

91‧‧‧光線路徑

D‧‧‧分離距離

P‧‧‧距離

圖1係表示本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統之例之立體圖。

圖2係示意性表示自線感測器照相機2之透鏡經由視場5朝向光源1之光線路徑及光源1之照射面的立體圖。

圖3係表示將圖2所示之自線感測器照相機2經由視場5朝向光源1之光線路徑及光源1之照射面1a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得的結果之示意圖。

圖4係表示以光源1之照射面1a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果成為面之方式，決定光源1之姿勢的情形時之投射結果之示意圖。

圖5係表示將成為條紋圖案之暗部之線投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果的示意圖。

圖6係表示本發明中之條紋圖案之例之說明圖。

圖7係表示假定暗部平行於照射面1a之短邊之情形時之投射結果的示意圖。

圖8係表示配置有複數個光源1及線感測器照相機2之組之狀況之說明圖。

圖9係表示光源與線感測器照相機之間之一般性之光之路徑的說 明圖。

圖10係表示光源與線感測器照相機之配置態樣之一例之立體圖。

圖11係表示藉由攝像而獲得之圖像之例之示意圖。

圖12係表示產生有不明確為2條紋路或1條紋路之部位之圖像之例的示意圖。

圖13係表示在玻璃板之背面側配置有水層之情形時之光源與線感測器照相機之間之光之路徑的說明圖。

圖14係表示將圖10所示之自線感測器照相機82之透鏡經由視場85到達光源81之光線路徑及光源81之照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得的結果之示意圖。

圖15係表示光源與線感測器照相機之配置態樣之另一例之立體圖。

圖16係表示將圖15所示之自線感測器照相機82之透鏡經由視場85朝向光源81之光線路徑及光源81之照射面81a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得的結果之示意圖。

圖17係表示假定使照射面81a傾斜於玻璃板71之搬送方向側之情形時之投射結果的示意圖。

圖18係表示於不設置水層之情形時，在圖15所示之配置態樣中投射自線感測器照相機82之透鏡朝向視場85之光線路徑及光源81之照射面81a所得之結果的示意圖。

圖19係表示使線感測器照相機之視場沿著搬送方向錯開地配置圖10所示之光源及線感測器照相機之情形時之配置例的說明圖。

圖20係表示在圖15所示之光源及線感測器照相機之組中彼此不產生干涉之配置例的俯視圖。

以下，參照圖式，對本發明之實施形態進行說明。於以下之說明中，以檢查對象之透明板狀體為玻璃板之情形為例進行說明，但本發明亦可應用於玻璃板以外之透明板狀體之檢查。

圖1係表示本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統之例之立體圖。本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統係包含光源1及線感測器照相機2。光源1係對成為歪曲之檢查對象之玻璃板71照射條紋圖案，線感測器照相機2係藉由對位於沿著於玻璃板71之表面上反射之光線路徑之延長上之光源1中的條紋圖案之圖像進行攝像而產生圖像。

玻璃板71係一面由玻璃板之支持部(於圖1中省略圖示)支持，一面被搬送。圖1所示之箭頭係表示玻璃板71之搬送方向。又，於線感測器照相機2之屬於視場5之部位之背面側之面設置有水層(於圖1中省略圖示)。再者，於以下之各圖式中，亦省略玻璃板之支持部及水層之圖示。

線感測器照相機2係與圖10所示之線感測器照相機82相同，經由視場5連續地拍攝光源1。因此，可將玻璃板71作為面進行檢查。

但，於圖10所示之配置態樣中，線感測器照相機82之光線路徑中心所在之平面係以垂直於玻璃板71且亦垂直於玻璃板71之搬送方向之方式設置，線感測器照相機82經由玻璃板71拍攝光源81。與此相對，於本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統中，以於線感測器照相機2(參照圖1)之光線路徑中心所在之平面垂直於玻璃板71且既不垂直亦不平行於玻璃板71之搬送方向之狀態下，線感測器照相機2經由玻璃板71拍攝光源1之方式，配置線感測器照相機2。再者，規定線感測器照相機2之光線路徑中心(使與線感測器照相機2之光軸一致之光線路徑與對應於該光線路徑之玻璃板上之反射點以後之光線路徑合併而成之光線路徑)所在之平面時之玻璃板係設為滿足未產生歪曲之條 件(換言之，平坦之條件)者。但，線感測器照相機2考慮到與搬送機構之干涉而配置於玻璃板71之上方。又，線感測器照相機2係以線感測器照相機2之視場5與玻璃板71之搬送方向正交之方式配置。又，圖1係例示線感測器照相機2相較視場5配置於搬送方向之下游側之情形，但線感測器照相機2亦可相較視場5配置於上游側。

對線感測器照相機2之姿勢更具體地進行說明。如下所述，光源1具有細長之矩形之照射面，且自該照射面照射條紋圖案。假定為如下狀態：以與圖10所示之情形同樣地，線感測器照相機2之光線路徑中心所在之平面垂直於玻璃板71，且亦垂直於玻璃板之搬送方向之方式，配置線感測器照相機2。於此狀態下，視場5與玻璃板71之搬送方向正交。又，於該假定之狀態下，包含自線感測器照相機2延伸之光線路徑之起點、線感測器照相機2之視場5、及沿著光源1之照射面之長度方向之該照射面之中心軸的平面與玻璃板71之搬送方向正交。將線感測器照相機2配置於使線感測器照相機2自該狀態以視場5為中心軸旋轉所得之位置。此時之線感測器照相機2之姿勢屬於圖1所示之線感測器照相機2之姿勢。再者，使線感測器照相機2自上述假定之狀態以視場5為中心軸旋轉時之旋轉量，若考慮到與搬送機構之干涉而滿足線感測器照相機2位在較玻璃板71之正面側之面更上方之條件，則無特別限定。

由於以此方式決定線感測器照相機2之姿勢，故而線感測器照相機2之光線路徑中心所在之平面成為相對於玻璃板71垂直、且既不平行亦不垂直於玻璃板71之搬送方向之狀態。

又，圖1所示之線感測器照相機2之姿勢下之視場5與上述經假定之狀態下之視場5相同。

以此方式，可將視場5固定而決定線感測器照相機2之姿勢。又，自線感測器照相機2之各像素通過透鏡朝向視場5之光線路徑係固 定而不因玻璃板71之歪曲之產生狀況產生變化。但，視場5至光源1之光線路徑因玻璃板71之歪曲之產生狀況而變化。

光源1具有細長之矩形之照射面，且自該照射面照射條紋圖案。圖1所示之例中，於光源1中，朝向玻璃板71側之面為照射面。於光源1之照射面以固定間隔平行地設置有暗部。關於本發明中之光源1之照射面之條紋圖案隨後進行說明。

光源1係基於玻璃板71中未產生歪曲之條件(換言之，玻璃板71為平坦之條件)下，配置於自線感測器照相機2之透鏡朝向視場5之光線路徑相當於在玻璃板71之正面側之面反射時之光線路徑上之位置。

對光源1之位置更具體地進行說明。假定為如下狀態：與圖10所示之情形同樣地，以線感測器照相機2之光線路徑中心所在之平面垂直於玻璃板71且亦垂直於玻璃板之搬送方向之方式，配置有線感測器照相機2。此時之視場5係與圖1所示之視場5相同。如上所述，於該假定之狀態下，包含自線感測器照相機2延伸之光線路徑之起點、線感測器照相機2之視場5、及沿著光源1之照射面之長度方向之該照射面之中心軸的平面與玻璃板71之搬送方向正交。自該狀態使光源1以視場5為中心軸旋轉。而且，將光源1配置於圖1所示之自線感測器照相機2之各像素通過透鏡朝向視場5之光線路徑於玻璃板71之正面側之面反射時之光線路徑上。如上所述，亦將線感測器照相機2配置於自上述之假定狀態以視場5為中心軸使其旋轉後之位置。即，線感測器照相機2及光源1係兩者均配置於自上述假定之狀態以視場5為中心軸旋轉後之位置。但，自上述假定之狀態以視場5為中心軸旋轉之方向，線感測器照相機2及光源1互為反向。而且，較佳為，自上述假定之狀態起線感測器照相機2之旋轉量與光源1之旋轉量相等。

而且，於此種光源1之配置位置中，以將光源1之照射面投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面之結果成為線段之方式，決定光源1之 照射面之朝向。其結果，光源1之姿勢確定。於圖1中，表示該光源1之姿勢。

參照圖2及圖3，對光源1之照射面之朝向進行說明。圖2係示意性表示自線感測器照相機2之透鏡經由視場5朝向光源1之光線路徑及光源1之照射面1a的立體圖。於圖2中，對於光源1僅圖示照射面1a，而省略了光源1之外觀之圖示。又，對於線感測器照相機2，亦省略了線感測器照相機2之外觀之圖示。圖2所示之箭頭係與圖1同樣地表示玻璃板71之搬送方向。

圖3係表示將圖2所示之自攝影機2經由視場5朝向光源1之光線路徑及光源1之照射面1a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得的結果之示意圖。圖2所示之照射面1a係若投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面則成為圖3所示之線段。圖1所示之光源1之姿勢滿足該條件。

再者，於本實施形態中，將沿著玻璃板之搬送方向之軸自下游側投射至上游側所得之結果作為投射結果圖示地進行說明，但亦可使用沿著玻璃板之搬送方向之軸自上游側投射至下游側所得之結果。任一情形均可說明本發明之構成。

如上所述，自線感測器照相機2之各像素通過透鏡朝向視場5之光線路徑係固定而不因玻璃板71之歪曲之產生狀況產生變化。對應於某一像素之光線路徑中之視場5至光源1之光線路徑係反映於照射面1a之攝像狀態中。即，若對應於某一像素之視場5至光源1之光線路徑於照射面1a中為暗部，則該像素之輸出顯示黑色。又，若該光線路徑於照射面1a中為明部，則該像素之輸出顯示白色。因此，只要於玻璃板71中不存在歪曲，則視場5至光源1之光線路徑不變化，故而，圖像中出現之紋路成為等間隔。另一方面，於玻璃板71中存在歪曲之情形時，對應於某一像素之視場5至光源1之光線路徑自照射面1a之暗部變動為明部，或自明部變動為暗部，藉此，圖像中出現之紋路成為非等 間隔。

假如，設為以光源1之照射面1a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果成為面之方式決定光源1之姿勢。圖4係表示該情形之投射結果之示意圖。於圖4中，雖僅圖示有1個暗部1b，但暗部1b設置有複數個。又，於圖4中，在成為照射面1a之投射結果之面內存在明部及暗部之兩者。因此，與圖17所示之情形同樣地產生如下情形，即，於對應於某一像素之光線路徑在照射面1a中存在於暗部1b時，無法唯一地確定對暗部1b之線上之何處進行攝像。例如，將選擇圖4所示之光線路徑7中複數個自視場5至光源1之暗部1b為止之光線路徑。因此，無法根據攝像圖像唯一地確定光線路徑7中之玻璃板71上之反射點以後至暗部為止之光線路徑。

因此，圖1所示之光源1必須滿足光源1之照射面1a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果成為線段之條件。可藉由滿足該條件，而唯一地確定線感測器照相機2之各像素之狀態。

其次，對設置於光源1之照射面1a(參照圖2)之條紋圖案進行說明。照射面1a係於以上述方式決定之光源1之姿勢中，以成為暗部之線與玻璃板71之搬送方向平行之方式設置。而且，成為暗部之線係等間隔地設置有複數個。成為暗部之各線彼此平行。於條紋圖案中，除暗部以外之部位為明部。

圖5係表示將成為條紋圖案之暗部之線投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果的示意圖。如圖5所示，於以成為暗部之線與玻璃板71之搬送方向平行之方式，將暗部設置於照射面1a之情形時，成為暗部1b之線若投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面則成為點。將照射面1a之暗部1b投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面，其結果，暗部1b以點等間隔地排列。

將自正面觀察以此方式決定之條紋圖案所得之狀態示於圖6。如 圖6所示，於本實施形態中，條紋圖案之暗部1b相對於照射面1a之短邊傾斜。

假如於照射面1a中，設為與圖10所示之情形同樣地，暗部平行於照射面1a之短邊。如此般，於基於玻璃板71中未產生歪曲之條件下，滿足將光源1配置於自線感測器照相機2朝向視場5之光線路徑屬於在玻璃板71之正面側之面經反射之延長方向上之位置，且將光源1之照射面1a投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果成為線段之條件的情形下，將成為條紋圖案之暗部之線投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果成為圖7所示。即，將暗部1b投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面所得之結果如圖7所示地成為線段，且具有寬度。其結果，例如即便於玻璃板71之表面產生歪曲，亦無法唯一地確定像素對具有寬度之暗部之何處攝像，故而，產生圖像中出現之紋路成為等間隔之情形等，從而導致歪曲之檢查精度降低。

因此，於本發明中，並非平行於照射面1a之短邊地設置暗部，而以圖6中例示之方式設置暗部1b。嚴格而言，以於光源1之姿勢中，滿足成為暗部之線與玻璃板71之搬送方向平行之條件之方式設置暗部1b。

將照射面1a之暗部1b投射至與玻璃板之搬送方向垂直之面，其結果，如上述之圖5所示，暗部1b作為點而等間隔地排列。因此，只要於玻璃板71中不存在歪曲，則圖像中出現之紋路成為等間隔。又，若產生歪曲，則圖像中出現之紋路產生偏差，從而可基於紋路彼此之間之間隔，評估玻璃板之歪曲。而且，於投射結果中，暗部1b係以點出現，故而於圖像中，1條紋路之寬度不會變得過寬，從而可高精度地評估玻璃板之歪曲。

又，於本發明中，線感測器照相機2之存在光線路徑中心之平面係垂直於玻璃板71且不平行於玻璃板71之搬送方向，故而，可利用圖 9所示之距離P之分離現象(正面側之面之反射光之路徑與背面側之面之反射光之路徑依存於板厚而分離之現象)。換言之，即便於無法藉由水層完全消除因背面側之面上之反射而產生之紋路之情形時，亦不會成為於玻璃板71之正面側之面所反射之光線路徑與於背面側之面所反射之光線路徑重疊之狀態(參照圖18)，從而可防止測定精度之降低。

進而，於本發明之透明板狀體表面檢查用攝像系統中，線感測器照相機2之存在光線路徑中心之平面係垂直於玻璃板71且不垂直於玻璃板71之搬送方向。因此，於自正上方觀察之情形時，可以使光源1及線感測器照相機2不分別重疊於其他線感測器照相機及其他光源之延長線，從而不存在對線感測器照相機之視場之干涉之方式，配置複數個光源1及線感測器照相機2之組。因此，即便設置複數個光源1及線感測器照相機2之組，且以各組之線感測器照相機2之視場5成為直線狀之方式配置各組，於各組中亦不會產生干涉。

圖8係表示以上述方式配置有複數個光源1及線感測器照相機2之組之狀況之說明圖。圖8係圖示自正上方觀察各光源及各線感測器照相機所得之狀況。於圖8中，圖示有4組光源1及線感測器照相機2之組合。又，各組之線感測器照相機2之視場5係直線狀排列。其結果，可高精度地檢查圖8所示之寬度較寬之玻璃板71之歪曲。而且，由於各組之線感測器照相機2之視場5係直線狀排列且未錯開，故而，只要於屬於視場5之部位設置1個用以將水層(省略圖示)設置於玻璃板71之背面側之面之機構即可。因此，於本發明中，即便線感測器照相機之存在光線路徑中心之平面垂直於玻璃板且使該平面不平行於玻璃板之搬送方向的情形，亦可抑制用以將水層設置於玻璃板之背面側之機構之數量之增加。

再者，由於可藉由水層而消除玻璃板71之背面側之面上之反射 (背面反射)，故而，亦可將用以將水層設置於玻璃板之背面側之機構稱為背面反射消除構件。

再者，若上述實施形態中使用之攝影機係區域掃描攝影機(area sensor camera)而非線感測器照相機，則成為條紋圖案之暗部之線亦可不與玻璃搬送方向平行。

亦可使用區域掃描攝影機代替複數個線感測器照相機。於此情形時，成為條紋圖案之暗部之線必須與玻璃搬送方向平行。

參照特定實施態樣詳細地對本申請案進行了說明，但從業者應明白可於不脫離本發明之精神與範圍之情況下施加各種變更或修正。

本申請案係基於2013年2月19日申請之日本專利申請(日本專利特願2013-030061)者，且將其內容作為參照併入本文。

[產業上之可利用性]

本發明較佳地應用於用以檢查玻璃板等透明板狀體之表面形狀之圖像產生。

1‧‧‧光源

2‧‧‧線感測器照相機

5‧‧‧視場

71‧‧‧玻璃板

Claims (5)

1. 一種透明板狀體表面檢查用攝像系統，其特徵在於包含：線感測器照相機，其係自傾斜方向拍攝所搬送之透明板狀體，且以視場與上述透明板狀體之搬送方向正交之方式配置；及光源，其係基於上述透明板狀體未產生歪曲之條件下，配置在自上述線感測器照相機朝向該線感測器照相機之視場之光線路徑於上述透明板狀體經反射之延長方向上，且照射條紋圖案；上述光源之條紋圖案之照射面之朝向係以沿著透明板狀體之行進方向投射該照射面之結果成為線段之方式決定，且上述照射面中成為條紋圖案之暗部之線與上述透明板狀體之搬送方向平行。
2. 如請求項1之透明板狀體表面檢查用攝像系統，其中於基於在透明板狀體中未產生歪曲之條件下，假定包含與線感測器照相機之光軸一致之光線路徑、及對應於該光線路徑之上述透明板狀體上之反射點以後至光源為止之光線路徑的平面之情形時，滿足該平面既不平行亦不垂直於透明板狀體之搬送方向之條件。
3. 一種透明板狀體表面檢查用攝像系統，其特徵在於包含：線感測器照相機，其係拍攝所搬送之透明板狀體，且以視場與上述透明板狀體之搬送方向正交之方式配置；及光源，其具有矩形之照射面，且自該照射面照射條紋圖案；假定包含自上述線感測器照相機延伸之光線路徑之起點、上述線感測器照相機之視場、及沿著上述照射面之長度方向之上述照射面之中心軸的平面與上述搬送方向正交之狀態，且以自 該假定之狀態成為使上述線感測器照相機及上述光源以上述視場為中心軸互為反向地旋轉了之狀態之方式，配置上述線感測器照相機及上述光源，上述光源之條紋圖案之照射面之朝向係以沿著透明板狀體之行進方向投射該照射面之結果成為線段之方式決定，且上述照射面中成為條紋圖案之暗部之線與上述透明板狀體之搬送方向平行。
4. 如請求項1至3中任一項之透明板狀體表面檢查用攝像系統，其具有複數個上述線感測器照相機與上述光源之組，且上述線感測器照相機與上述光源之各組以各線感測器照相機之視場於直線上排列之方式配置。
5. 如請求項1至4中任一項之透明板狀體表面檢查用攝像系統，其具有消除透明板狀體之背面反射之背面反射消除構件。