平板玻璃检查装置、平板玻璃检查方法、平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法

技术领域

本发明涉及用于平板玻璃的检查的平板玻璃检查装置、平板玻璃检查方法、平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法，特別是涉及更正确地检测连续发生的缺陷的技术。 

背景技术

近年来，薄型平板显示器显著地普及，其中液晶显示器的生产台数为最多。使用在液晶显示器的液晶用基板玻璃，多数是以溢流式下拉(overflow downdraw)法来生产。 

由于溢流式下拉法不需研磨就能够成形为奈米等级的平滑的表面，因此能够生产质量高的平板玻璃。然而，例如由于玻璃原料的溶解不充分、異物的混入、装置的老旧化以及成形条件的变动等因素，有时在平板玻璃会发生缺陷。 

玻璃缺陷例如有：起因于異物的混入或玻璃原料之溶解不足的缺陷(伤痕(knot)、条纹(cord))；气泡(seed或blister等)；发生于平板玻璃表面的缺陷(隆起、条纹、开口气孔、凹凸以及傷痕等)。特別是条纹，由于连续发生，再加上发生原因的种类繁多而在处置上往往需耗费时间，因此有必要在平板玻璃成形后尽早且尽可能正确地检测，并将检测结果反馈至成形工序。 

在专利文献1～4中揭示有接收穿透平板玻璃的光线，从而检测条纹等玻璃缺陷的装置。 

〔专利文献〕 

专利文献1：日本专利特开第2010-48745号公报 

专利文献2：日本专利特开第2010-19834号公报 

专利文献3：日本专利特开第2008-170429号公报 

专利文献4：日本专利特开第2004-251878号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

专利文献1～4所记載的装置，在检查精度、检查速度以及装置成本等方面，尚有改善、改良的余地。 

例如，专利文献2中记載有“为了确实检测相连的平板玻璃表面的细微的缺陷，而并设3台检查装置，通过使用3台检查装置同时检查1片平板玻璃，即使每台检查装置均为简易的构成，仍可确保高检测率与高速生产性”(专利文献2的第0083段)。 

然而，专利文献2所记載的平板玻璃缺陷检查装置，由于并设同样的检查装置来对1片平板玻璃同时进行检查，因此装置构成复杂化而使装置成本变高。 

若单纯地增加检查装置的台数，通常能够提高检查精度及检查速度。然而若不增加检查装置的台数就能够提高检查精度或检查速度，将会是大有助益的。 

本发明的目的在于提供平板玻璃检查装置、平板玻璃检查方法、平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法，在平板玻璃成形时在多个平板玻璃连续发生的缺陷(如条纹)的检查中，不使装置构成复杂就能够抑制装置成本，并且不增加检查装置的台数就能够提高检查精度或检查速度。 

用于解决问题的手段 

为达成上述目的，本发明的平板玻璃检查装置是检查多个平板玻璃的装置，具备：检测部，其对第1平板玻璃的缺陷候选范围以及与所述第1平板玻璃不同的第2平板玻璃的缺陷候选范围进行检测；判定部，其对所述第1平板玻璃之缺陷候选范围的位置以及所述第2平板玻璃之缺陷候选范围的位置进行比较，根据所述比较结果，判定是否有在所述第1平板玻璃以及所述第2平板玻璃连续产生的缺陷。 

此处，优选的是，在平板玻璃检查装置中，所述检测部含有拍摄部以及运算部，所述拍摄部获取所述第1平板玻璃上以及所述第2平板玻璃上的图像，所述运算部根据所述拍摄部所获取的图像将缺陷候选部分抽出，并根据所述缺陷候选部分，以所述缺陷候选范围大于所述缺陷候选部分之方式设定所述缺陷候选范围。 

此处，优选的是，在平板玻璃检查装置中，所述第1平板玻璃以及所述第2平板玻璃是朝向规定方向拉板而形成的平板玻璃，所述检测部对于所述规定方向，检查所述第1平板玻璃的一部分以及所述第2平板玻璃的一部分，所述检测部对于与所述规 定方向正交的方向，係检查所述第1平板玻璃的全范围以及所述第2平板玻璃的全范围。 

此处，优选的是，在平板玻璃检查装置中具备有：搬送部，其在与所述规定方向正交的方向上搬送所述第1平板玻璃以及所述第2平板玻璃；拍摄部，其获取所述第1平板玻璃以及所述第2平板玻璃之搬送途径中固定位置的图像。 

此处，优选的是，在平板玻璃检查装置中，所述搬送部含有脈冲输出部，所述脈冲输出部输出与所述平板玻璃的移动量对应的脈冲，所述拍摄部根据该脈冲来获取图像。 

为达成上述目的，本发明的平板玻璃检查方法是检查多个平板玻璃的平板玻璃检查方法，该平板玻璃检查方法含有：检测步骤，在该检测步骤中,对第1平板玻璃的缺陷候选范围以及与所述第1平板玻璃不同的第2平板玻璃的缺陷候选范围进行检测；判定步骤，该判定步骤中,对所述第1平板玻璃的缺陷候选范围的位置以及所述第2平板玻璃的缺陷候选范围的位置进行比较，根据所述比较结果，判定是否有在所述第1平板玻璃以及所述第2平板玻璃连续产生的缺陷。 

为达成上述目的，本发明的平板玻璃制造装置是制造多个平板玻璃的平板玻璃制造装置，具备：成形部，其使第1平板玻璃以及与所述第1平板玻璃不同的第2平板玻璃成形；检测部，其对所述第1平板玻璃的缺陷候选范围以及所述第2平板玻璃的缺陷候选范围进行检测；判定部，其对所述第1平板玻璃的缺陷候选范围的位置以及所述第2平板玻璃的缺陷候选范围的位置进行比较，根据所述比较结果，判定是否有在所述第1平板玻璃以及所述第2平板玻璃连续产生的缺陷。 

为达成上述目的，本发明的平板玻璃制造方法是制造多个平板玻璃的平板玻璃检查方法，该方法含有：成形步骤，该成形步骤中，使第1平板玻璃以及与所述第1平板玻璃不同的第2平板玻璃成形；检测步骤，该检测步骤中,对所述第1平板玻璃的缺陷候选范围以及所述第2平板玻璃的缺陷候选范围进行检测；判定步骤，该判定步骤中,对所述第1平板玻璃的缺陷候选范围的位置以及所述第2平板玻璃的缺陷候选范围的位置进行比较，根据所述比较结果，判定是否有在所述第1平板玻璃以及第2平板玻璃连续产生的缺陷。 

发明效果 

通过上述的平板玻璃检查装置、平板玻璃检查方法、平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法的构成，在检查2片平板玻璃，并且2片平板玻璃的缺陷候选的位置为 相互一致或者相近的情况下，能够判定为是连续在2片平板玻璃的缺陷。因此，在平板玻璃成形时，在多个平板玻璃连续产生的缺陷(如条纹)等的检查中，与一个一个对平板玻璃分别检查的情形相比，能够提高判定是否为缺陷时的检查精度。 

因此，不使装置构成复杂就能够抑制装置成本。 

此外，若增加检查装置的台数，则相较于现有技术能够提高检查精度及检查速度。 

附图说明

图1为表示检查对象的平板玻璃的搬送以及图像的获取的概要的示意图; 

图2为表示实施方式1的平板玻璃检查装置的概要的图; 

图3为用于说明在运算部的缺陷候选部分的判定方法的图; 

图4为表示缺陷候选部分与缺陷候选范围之间的关系的图; 

图5为表示检查处理的概要的流程图;以及 

图6为表示变形例1的平板玻璃制造装置的概要的图。 

具体实施方式

[实施方式1] 

<概要> 

实施方式1涉及用于检查在平板玻璃的成形方向(以下记載为「拉板方向」)上连续发生的玻璃缺陷的平板玻璃检查装置。实施方式1的平板玻璃检查装置获取2片平板玻璃的图像，在存在于2片平板玻璃的图像的各个缺陷候选的位置为相互一致或者相近的情况下，将2片平板玻璃的缺陷候选判定为玻璃缺陷。 

<构成> 

图1为表示检查对象的平板玻璃的搬送以及图像的获取的概要的示意图。 

如图1所示，在成形装置10以溢流式下拉法连续成形的连续平板玻璃11，随著时间的经过朝向铅垂方向A(图1中的下侧方向)被拉出。连续平板玻璃11成形为适当的板之后，切断机12将连续平板玻璃11切断为必要的大小而形成平板玻璃13。此时，在连续平板玻璃11上以及平板玻璃13上连续发生的条纹缺陷14，若仔细观看，稍微弯曲或断裂，在邻近的区域里有时存在有多个缺陷。 

接著搬送装置15保持住平板玻璃13的上方的一部分，将平板玻璃13以悬吊的 状态朝下一个制造工序搬送。详细而言，搬送装置15朝向平行于平板玻璃13的主表面并且与拉板方向正交的方向C(图1中的左方向)搬送平板玻璃13。在本实施方式中，搬送装置15搬送平板玻璃13的速度最大可至2000mm/sec左右。 

并且，在前往下一个制造工序的搬送途径上设有拍摄点18，在平板玻璃13的背面侧设置有光源16，在平板玻璃13的正面侧设置有线性相机17。 

当平板玻璃13搬送至拍摄点18时，光源16所发出的光照射平板玻璃13的拍摄点18部分，线性相机17获取平板玻璃13的拍摄点18部分的图像。此处，线性相机17瞬间只获取1线的图像。 

因此，在平板玻璃13的搬送当中，通过由线性相机17以比较短的间隔连续进行图像的获取，能够无间隙地获取平板玻璃13上的拍摄视野19(图1中的斜线部分)內的图像。 

在本实施方式中，线性相机17所获取的1线的像素值为2048像素，并且只将2048像素中设定范围內的100像素的数据用于测量。此外，用于测量的像素值可由使用者任意设定。此处用于测量的100像素所瞬间捕捉到的平板玻璃13上的拍摄区域，在拉板方向上约有10mm左右的长度。线性相机17从搬送装置15所具备的脉冲输出部(未图示)接收表示平板玻璃13的移动量的脉冲，每当平板玻璃13搬送0.1mm时获取1线的图像。 

图2为表示实施方式1的平板玻璃检查装置100的概要的图。 

平板玻璃检查装置100对主要以溢流式下拉法所成形的平板玻璃的拉板方向上连续发生的条纹缺陷进行检测。如图2所示，平板玻璃检查装置100具备检测部110以及判定部120。 

检测部110依照成形顺序检查平板玻璃，计算缺陷候选范围。检测部110含有搬送部111、拍摄部112以及运算部113。 

搬送部111相当于图1中的搬送装置15。搬送部111利用伺服电动机等能够进行位置控制的动力源，朝向平行于平板玻璃13的主表面并且与拉板方向正交的方向(图1中的方向C)，按照成形顺序搬送平板玻璃(图1中的平板玻璃13)。并且，搬送部111含有脉冲输出部114，该脉冲输出部114输出与平板玻璃13的移动量对应的多个脉冲。搬送部111一边搬送平板玻璃，一边每当动力源移动规定量时输出移动脉冲信号。这里在本实施方式中，移动脉冲信号是每当平板玻璃移动0.1mm时所输出的A 相与B相的编码输出，并且是从伺服电动机的驱动器输出的。 

拍摄部112相当于图1中的光源16及线性相机17。拍摄部112分別获取2片平板玻璃上的多个区域的图像。以下说明拍摄部112的细节。 

拍摄部112从脉冲输出部114接收移动脉冲信号，每当接收了规定的移动脉冲信号时，获取拍摄点的图像。本实施方式中，由于每当平板玻璃移动0.1mm时拍摄部112就获取图像，因此拍摄部112每当自脉冲输出部114接收移动脉冲信号时，获取1线的图像。 

此外，由于搬送部111保持住平板玻璃的位置并非一定，因此拍摄部112在平板玻璃到达拍摄点之前开始摄影，而在平板玻璃通过拍摄点之后结束摄影。 

运算部113根据拍摄部112所获取的图像将缺陷候选部分抽出，并根据抽出的缺陷候选部分，将缺陷候选范围设定为：缺陷候选范围大于缺陷候选区域。以下，说明运算部113的细节。 

运算部113分别对于每当平板玻璃移动时由拍摄部112所获取的每个图像，仅平均设定范围的数据，并计算对应于玻璃宽度方向的一维数据。在此，运算部113仅对在每当平板玻璃移动0.1mm时拍摄部112所获取的图像数据的100像素进行平均而计算出一维数据。 

在此，由于拍摄部112所获取的图像数据中，包含有平板玻璃不位在拍摄点时所摄影的玻璃范围外的图像数据，因此运算部113根据对应于玻璃宽度方向的一维数据来检测玻璃端部，并从该一维数据除去相当于玻璃范围外的部分而仅抽出相当于玻璃范围的部分。具体而言，运算部113从对应于玻璃宽度方向的一维数据的两端，将预先设定的宽度的数据排除后，从该一维数据的两端起分別向內侧依序寻找设定值以下的数据，并且就两端各自而言，将最初发现设定值以下的数据处作为玻璃端部。然后运算部113于该一维数据中，将一个玻璃端部至另一玻璃端部之间判定为玻璃范围。此处，之所以运算部113将预先设定的玻璃宽度的数据除去，是因为要排除环境光(ambient light)所导致的亮度极端下降的部分。此外，运算部113从两端分別往內侧依序寻找设定值以下的数据，是为了使有时具有相当高的亮度的条纹缺陷不会被误判定为玻璃端部。 

随后，为了使要检测的玻璃缺陷的特征显著，运算部113根据需要施行亮度校正或增強处理，使用傅立叶变换或小波变换(wavelet transformation)等既有的数据变换程 序，只变换相当于玻璃范围的部分的一维数据。在平板玻璃检查装置100中，准备10种数据变换程序，从而使用的数据变换程序以及各数据变换程序的参数或设定值可由使用者设定。 

随后，运算部113计算缺陷候选范围。 

图3为用于说明运算部113的缺陷候选部分的判定方法的图。 

图3中记載有表示一维数据的等级的线，该一维数据使用数据变换程序来变换。图3中表示有+侧不良阈值21、+侧警告阈值22、-侧警告阈值23、-侧不良阈值24这4个阈值。此处，4个阈值可由使用者设定。 

运算部113将使用数据变换程序所变换的一维数据在+侧警告阈值22以上以及-侧警告阈值23以下的位置作为缺陷候选位置，并将邻接的缺陷候选位置的集合作为缺陷候选部分25。 

接着，运算部113按照以下说明的规定规则，将缺陷候选部分25向玻璃宽度方向扩展，计算出缺陷候选范围，该缺陷候选范围用于判定部120判定平板玻璃是否为缺陷的判定。 

此外，当要检测的缺陷的弯曲不多时，也可不将缺陷候选部分25向玻璃宽度方向扩展，而是直接作为缺陷候选范围。 

图4为表示缺陷候选部分与缺陷候选范围之间的关系的图。 

图4中记載有表示一维数据的等级的线32，该一维数据使用数据变换程序来变换。图4所示的一维数据划分为缺陷检测单位31的宽度，该缺陷检测单位31具有规定宽度。在此，所谓划分为缺陷检测单位31的宽度，是指从玻璃中心向两端按规定数量划分只相当于玻璃范围的部分的一维数据，从而将其分割成单位区域，该单位区域具有缺陷检测单位31的宽度。此外，线32的下侧的直线36表示一维数据与单位区域之间的对应关系。 

在本实施方式中，设定相当于平板玻璃的5mm宽度的缺陷检测单位31，将只相当于玻璃范围的部分的一维数据从一个端部起划分为分别由50个数据构成的单位区域。 

对于各个单位区域，运算部113将含有至少一个缺陷候选的单位区域都视作候选单位区域。在图4所示的例子，运算部113将单位区域33和单位区域34认定为缺陷候选单位区域。并且，运算部113将连续的单位区域33和单位区域34一起认定为缺陷候选范围35。 

此外，当有多个缺陷候选部分时，若根据各缺陷候选部分所算出的缺陷候选范围为相邻，则将相邻的两个缺陷候选范围一起视为一个缺陷候选范围。 

随后，运算部113对于缺陷候选范围35认定缺陷候选的缺陷的程度。详细而言，如图4所示，在缺陷候选范围35中，+侧不良阈值21以上或者是-侧不良阈值24以下的部分只要存在有一个，运算部113就认定为不良候选。此外，当缺陷候选范围35中，+侧不良阈值21以上或者是-侧不良阈值24以下的部分一个也不存在时，运算部113认定为警告候选。 

此外，在本实施方式中，虽然检测部110按照成形的顺序检查平板玻璃，但是只要对成形顺序进行管理，则可以按任意的顺序检查多个平板玻璃。 

此外，在本实施方式中，检测部110对于平板玻璃的拉板方向(相当于图1中的方向B)，检查平板玻璃中规定的部分范围，而对于与拉板方向正交的方向(相当于图1中的方向C)，检查平板玻璃的全范围。在此，与将规定的部分范围设为与先成形侧(图1中的下侧)相近的一侧的情况相比，更优选的是，将规定的部分范围设为与后成形侧(图1中的上侧)相近的一侧。这是为了要在连续发生的缺陷刚发生的初始阶段时，提高尽早发现产生缺陷的平板玻璃的可能性。 

继续参照图2说明判定部120的细节。判定部120对第1个平板玻璃的缺陷候选范围的位置以及第2个平板玻璃的缺陷候选范围的位置进行比较，根据比较结果，判定是否有连续在两个平板玻璃发生的缺陷。 

判定部120含有存储部121、比较部122以及缺陷认定部123。 

当运算部113检测到缺陷候选范围时，存储部121存储本次计算出的缺陷候选范围的位置，以供下一片平板玻璃检查使用。 

检测部110本次检查平板玻璃时计算出缺陷候选范围，并且在检查先前刚成形的检查对象时，存储部121存储了缺陷候选范围的位置，在这样的情形下，比较部122对本次检测出的缺陷候选范围的位置以及被存储的缺陷候选范围的位置进行比较。并且，比较部122确认是否有重叠的范围，若有重叠的范围，则判定为在本次检查的平板玻璃以及先前刚检查的平板玻璃这两者发生连续的缺陷。 

缺陷认定部123对被判定为有缺陷的平板玻璃的缺陷程度进行认定。 

缺陷候选范围已由运算部113对于缺陷候选的缺陷的程度(例如属于不良候选或属于警告候选)进行了认定。于是，当被视为有重叠范围的缺陷候选范围被认定为不 良候选时，则缺陷认定部123将相应的平板玻璃的缺陷的程度认定为不良品。而当被视为有重叠范围的缺陷候选范围被认定为警告候选时，则缺陷认定部123将相应的平板玻璃的缺陷的程度认定为警告品。此外，当在单一个平板玻璃中，不良品的认定与警告品的认定重复时，则缺陷认定部123将该平板玻璃认定为不良品。此外，对于未接到不良品的认定与警告品的认定中的任何一个的平板玻璃，缺陷认定部123将其认定为良品。 

比较部122的比较结果、和缺陷认定部123的认定结果，向例如平板玻璃的成形现场或抽样检查工序输出并利用。 

此外，在本实施方式中，虽然判定部120按照成形顺序进行平板玻璃的判定，但是只要对成形顺序进行管理，则可以按照任意的顺序来判定。 

此外，平板玻璃检查装置100也可以具备排除将缺陷认定部123所认定的不良品的平板玻璃的装置，以防止不良品被送至后续的生产工序。 

<控制方法> 

图5为表示检查处理的概要的流程图。以下，使用图1、图2及图5说明检查处理的概要。 

(1)拍摄部112进行等待，直到平板玻璃搬送至比图像获取位置(相当于图1的拍摄点18)再往前规定距离的位置为止(步骤S1)。 

(2)拍摄部112等待由脉冲输出部114所输出的移动脉冲信号的输入(步骤2)。 

(3)拍摄部112获取1线的图像(步骤S3)。 

(4)持续获取图像，直到平板玻璃搬送至比图像获取位置再往后规定距离的位置为止(步骤S4)。 

(5)图像的获取结束后(步骤S4:否)，运算部113仅使设定范围的数据平均而计算出一维数据(步骤S5)。 

(6)运算部113从在步骤S5所计算出的一维数据，检测玻璃端部，并除去相当于玻璃范围外的部分而抽出仅相当于玻璃范围的部分的一维数据(步骤S6)。 

(7)运算部113使用数据变换程序对一维数据进行变换(步骤S7)。 

(8)运算部113按照规定的规则计算出缺陷候选范围(步骤S8)。 

(9)运算部113对缺陷候选范围的缺陷的程度进行认定(步骤S9)。 

(10)比较部122对本次检查平板玻璃时是否有计算出缺陷候选范围进行判断(步 骤10)。沒有计算出缺陷候选范围时(步骤S10:否)，为了检查下一片平板玻璃而回到步骤S1。 

(11)有计算出缺陷候选范围时(步骤S10:是)，存储部121存储本次计算出的平板玻璃的缺陷候选范围的位置，以供下一片平板玻璃检查使用(步骤S11)。 

(12)比较部112对于在检查先前刚成形的检查对象时存储部121是否存储了缺陷候选范围的位置进行判断(步骤S12)。若沒有存储(步骤S12:否)，则为了检查下一片平板玻璃而回到工序1。 

(13)若有存储(步骤S12:是)，则比较部122对本次检测的缺陷候选范围的位置以及被存储的缺陷候选范围的位置进行比较，确认是否有重叠的范围(步骤S13)。若沒有重叠的范围(步骤S13:否)，则为了检查下一片平板玻璃而回到步骤S1。 

(14)若有重叠的范围(步骤S13:是)，则比较部122判定本次检查的平板玻璃以及先前刚检查的平板玻璃这两者有缺陷。并且，缺陷认定部123对被判定为有缺陷的平板玻璃的缺陷程度进行认定(步骤S14)。 

[变形例1] 

<概要> 

在变形例1中表示具备实施方式1的平板玻璃检查装置的平板玻璃制造装置。 

<构成> 

图6为表示变形例1的平板玻璃制造装置200的概略的图。 

平板玻璃制造装置200具备实施方式1的平板玻璃检查装置100以及成形部201。 

此外，在变形例1的平板玻璃制造装置200中，对于与实施方式1的平板玻璃检查装置100相同的构成赋予相同的符号，省略其说明。 

成形部201与实施方式1的图1所示的成形装置10相同。 

<总结> 

如上所述，根据实施方式1的平板玻璃检查装置以及变形例1的平板玻璃制造装置，在获取依序成形的2片平板玻璃的图像，并且存在于2片平板玻璃的图像的各个缺陷候选的位置为相互一致或者相近的情况下，能够将2片平板玻璃的缺陷候选判定为玻璃缺陷。因此，在平板玻璃成形时在多个平板玻璃上连续发生的缺陷(如条纹)等的检查中，与一个一个地对平板玻璃个別检查的情况相比，能够提高判定是否为缺陷时的检查精度。 

此外，若增加检查装置的台数，则相较于现有技术能够提高检查精度及检查速度。 

产业上的可利用性 

本发明可适用于平板玻璃成形时在多个平板玻璃连续发生的缺陷(如条纹)等的检查。 

通过本发明，无須使装置构成复杂就能够提高判定是否为缺陷时的精度，因此产业上的利用價值极高。 

附图标记说明 

10  成形装置 

11  连续平板玻璃 

12  切断机 

13  平板玻璃 

14  条纹缺陷 

15  搬送装置 

16  光源 

17  线性相机 

18  拍摄点 

19  拍摄视野 

100 平板玻璃检查装置 

110 检测部 

111 搬送部 

112 拍摄部 

113 运算部 

114 脉冲输出部 

120 判定部 

121 存储部 

122 比较部 

123 缺陷认定部 

200 平板玻璃制造装置 

201 成形部 。