玻璃板的质量检查方法以及质量检查程序

技术领域

本发明涉及一种玻璃板的质量检查方法，特别是涉及一种 适于汽车用窗玻璃的形状检查的质量检查方法以及质量检查程 序。

背景技术

以往，汽车用窗玻璃使用与汽车的设计相匹配的各种弯曲 形状的玻璃。这些窗玻璃是将通过浮法等制成的平板状的玻璃 板切成期望的形状后进行加热软化并通过压制成形等进行弯曲 成形而得到的。对侧窗玻璃和后窗玻璃一般采用强化玻璃，因 此通过将弯曲成形后的处于加热状态的玻璃板立即风冷，能够 制成所谓的强化玻璃。

另一方面，挡风玻璃中使用的夹层玻璃是以切成大致同一 形状的两张玻璃板夹持树脂制的中间膜而形成的层叠体。一般， 夹层玻璃是将玻璃板以两张重叠的状态放置于环状的夹具上， 通过在炉内进行加热来自重弯曲成形为期望的弯曲形状。弯曲 成形后被缓冷，不会像强化玻璃那样被风冷强化。之后，在弯 曲成形后的两张玻璃板之间夹入透明树脂制的中间膜(聚乙烯 醇缩丁醛等)，实施真空袋内的预压接处理，并且进一步实施之 后的在高压釜(autoclave)内的加热及加压处理，由此制成玻璃 板和中间膜形成一体的夹层玻璃。

这样制成的弯曲玻璃在安装到汽车上时，要求高精度的形 状再现性。门玻璃是通过搭乘者的操作而上下滑动开闭的，因 此要求再现期望的设计形状。这是因为，如果形状的再现性差， 则当使其滑动时有时会与周围的金属部件等撞击或刮擦而破 损。另外，即使是挡风玻璃、后窗玻璃等固定窗，如果形状的 再现性差，则向开口部的安装变得困难。其结果，有可能会产 生透视失真(透过玻璃的像变形的现象)或反射失真(映入玻璃 面的像变形的现象)之类的窗玻璃所特有的问题。

因此，以往将弯曲成形后的玻璃板搭载到被称作检具 (gauge)的实测检查台(例如参照专利文献1)来进行形状检查，仅 将具有规定的形状精度的玻璃板用于汽车的制造。检具是一种 与以被安装成使用状态的形状相一致地制成的检查模具，该检 具所形成的检查面中埋入了多个距离传感器。通过测量从模具 表面至玻璃板背面的距离，来测量与设计形状的偏差，从而评 价形状的精度。以往，对全部或所抽选的一部分成形玻璃板通 过这种检具来进行检查。

然而，在使用检具进行检查时，需要进行将每一张玻璃板 搭载到检具上的作业，因此生产率的提高受到限制。另外，由 于需要按每个最终产品的样式来准备检具，因此为了与近年来 的各种各样的汽车生产相对应，需要庞大数量的检具。另外， 还存在如下问题：检具具有与窗玻璃同等程度以上的大小，因 此为了保管按每种样式准备的大量的检具需要大规模的场地。 当考虑将来的修补用途时，还存在必须长时间保管这些检具的 问题。

因此，本申请的申请人在专利文献2中提供了一种解决上述 问题的形状检查方法。

该形状检查方法具有以下步骤：第一步骤，根据被放置在 具备三个通用支承点的通用检查台(参照图3：通用的检查台110) 的状态下的玻璃板的实测数据，计算失重状态下的玻璃板的形 状数据；第二步骤，根据失重状态下的玻璃板的形状数据，计 算玻璃板被虚拟地放置在实测检查台(参照图6：规定的检查台 130)的状态下的玻璃板的虚拟形状数据；第三步骤，将玻璃板 放置在实测检查台；第四步骤，获取与该玻璃板在实测检查台 上的实测形状数据相关的信息；第五步骤，根据被放置在实测 检查台的状态下的玻璃板的虚拟形状数据以及与玻璃板在实测 检查台上的实测形状数据相关的信息，来判断玻璃板的质量。

根据专利文献2的发明，根据所测量的玻璃板的形状来再现 失重状态下的形状，由此能够不受由重力引起的变形的影响而 判断玻璃板的形状质量。另外，通过求出将该失重状态的玻璃 板放置在规定的实测检查台的状态，不需要实际准备多个实测 检查台而能够再现使用这些实测检查台时的检查。并且，具备 用于支承玻璃板的第一、第二以及第三支承部的通用检查台为3 点支承的检查台，因此不管玻璃板形状等如何，都一定能够支 承该玻璃板，因此能够通用。

专利文献1：日本特开平4-242103号公报

专利文献2：WO2007/010875 A1

发明内容

发明要解决的问题

另外，在上述形状检查方法中，前提为：在每次根据通用 检查台的实测数据来得到实测检查台的虚拟形状数据时，都进 行形状的仿真计算。然而，该形状的仿真存在计算负荷较大、 检查时间变长的问题。因此，本发明的目的在于，在检查中， 不进行形状的仿真而能够根据通用检查台的形状数据预测实测 检查台的形状数据，从而检查玻璃板的形状质量。

另外，以往，玻璃板的检查工序中所使用的实测检查台是 原则上按每个产品形状来准备的，根据产品形状的不同，不仅 存在具有三个支承点的实测检查台，还存在具有四个支承点的 实测检查台。本发明的目的在于，提供一种能够根据三点支承 的通用检查台上的玻璃板形状来简便地预测这种四点支承的实 测检查台上的玻璃板形状的玻璃板的形状质量的检查方法以及 质量检查程序。

为了达到上述目的，本发明提供一种玻璃板的质量检查方 法，将根据被安装成作为窗玻璃使用的状态的玻璃板的设计数 据计算出的实测检查台上的虚拟设计数据与由实测检查台测量 出的玻璃板的形状数据进行对比，从而判断被测量物的质量， 该玻璃板的质量检查方法的特征在于，具有以下步骤：第一步 骤，对根据表示安装的上述玻璃板的形状的第一设计数据A和 安装的上述玻璃板的形状选择出的相当于实测检查台的载荷支 承点的四个实测载荷支承点设定一个作为正载荷模式的第一载 荷模式、以及作为副载荷模式的第二载荷模式和第三载荷模式； 第二步骤，针对上述第一载荷模式至上述第三载荷模式中的每 个模式，根据上述第一设计数据A以及上述第一载荷模式至上 述第三载荷模式计算表示排除了由重力引起的变形的影响的失 重状态下的玻璃板的形状的第二设计数据B，并将针对每个模 式计算出的第二设计数据分别设为B1、B2、B3；第三步骤，针 对上述第一载荷模式至上述第三载荷模式中的每个模式，根据 上述第二设计数据B计算表示被虚拟地放置在具备三个通用支 承点的通用检查台上的状态下的玻璃板的形状的第三设计数据 C，并将针对每个模式计算出的第三设计数据分别设为C1、C2、 C3；第四步骤，计算每个载荷模式下的上述第三设计数据C中 的四个实测支承点位置处的位置数据C1₁～C1₄、C2₁～C2₄、 C3₁～C3₄；第五步骤，根据上述位置数据C1_x、C2_x、C3_x计算出 两个位置向量ΔC2＝C2_x-C1_x、ΔC3＝C3_x-C1_x；另一方面，第六 步骤，测量第一实测数据Y1，该第一实测数据Y1表示放置在具 备三个通用支承点的通用检查台的作为检查对象的被检查玻璃 板的形状；第七步骤，计算上述第一实测数据Y1中的四个实测 支承点位置处的位置数据Y1₁～Y1₄；第八步骤，根据上述位置 数据C1_x和Y1_x计算出位置向量ΔY1＝Y1_x-C1_x；第九步骤，将ΔY1 与ΔC2和ΔC3进行对比，根据向量的符号的一致度来判断Y1的 载荷模式倾向第二载荷模式和第三载荷模式中的哪一种模式， 来确定向量的符号；第十步骤，计算根据上述两种载荷模式确 定的位置向量ΔC2与ΔC3的比率r；第十一步骤，根据上述比率r 来确定将上述被检查玻璃板放置在上述实测检查台上时被检查 玻璃板的固有载荷模式，并计算四个支承点处的固有载荷分布； 第十二步骤，根据上述第一实测数据Y1和上述固有载荷模式来 求出形状校正量R＝r(C2-C1)、r(C3-C1)，该形状校正量R用于 求出将被检查玻璃板虚拟地放置在实测检查台时的测量点以外 的其它位置处的位置数据；第十三步骤，将从第一实测数据Y1 减去以正的第一载荷分布模式虚拟地放置的第三设计数据C1 而得到的差Y1-C1与上述校正量R相加，从而算出被放置在实测 检查台的被检查玻璃板的期望的检查位置处的第二实测数据 Y2；以及第十四步骤，根据所计算出的上述检查位置处的上述 第二实测数据Y2和质量基准来判断玻璃板的质量。

本发明是具有一个作为正载荷模式的第一载荷模式以及作 为副载荷模式的第二载荷模式和第三载荷模式的情况下的玻璃 板的质量检查方法。

另外，为了实现上述目的，本发明提供一种玻璃板的质量 检查方法，将根据被安装成作为窗玻璃使用的状态的玻璃板的 设计数据计算出的实测检查台上的虚拟设计数据与由实测检查 台测量出的玻璃板的形状数据进行对比，从而判断被测量物的 质量，该玻璃板的质量检查方法的特征在于，具有以下步骤： 第一步骤，对根据表示安装的上述玻璃板的形状的第一设计数 据A和安装的上述玻璃板的形状选择出的相当于实测检查台的 载荷支承点的四个实测载荷支承点设定一个正的第一载荷模式 和副的第二载荷模式；第二步骤，针对上述两种载荷模式中的 每个模式，根据上述第一设计数据A和上述两种载荷模式计算 表示排除了由重力引起的变形的影响的失重状态下的玻璃板的 形状的第二设计数据B，并将针对每个模式计算出的第二设计 数据分别设为B1、B2；第三步骤，针对上述两种载荷模式中的 每个模式，根据上述第二设计数据B计算表示被虚拟地放置在 具备三个通用支承点的通用检查台上的状态下的玻璃板的形状 的第三设计数据C，并将针对每个模式计算出的第三设计数据 分别设为C1、C2；第四步骤，计算每个载荷模式下的上述第三 设计数据C中的四个实测支承点位置处的位置数据C1₁～C1₄、 C2₁～C2₄；第五步骤，根据上述位置数据C1_x、C2_x来计算位置向 量ΔC2＝C2_x-C1_x；另一方面，第六步骤，测量第一实测数据Y1， 该第一实测数据Y1表示放置在具备三个通用支承点的通用检 查台的作为检查对象的被检查玻璃板的形状；第七步骤，计算 上述第一实测数据Y1中的四个实测支承点位置处的位置数据 Y1₁～Y1₄；第八步骤，根据上述位置数据C1_x和Y1_x计算位置向 量ΔY1＝Y1_x-C1_x；第九步骤，根据由上述载荷模式确定的位置 向量ΔC1和ΔY来计算载荷模式的比率r，并计算固有载荷模式； 第十步骤，根据上述第一实测数据Y1和上述固有载荷模式来求 出形状校正量R＝r(C2-C1)，该形状校正量R用于求出将被检查 玻璃板虚拟地放置在实测检查台时的测量点以外的其它位置处 的位置数据；第十一步骤，将从第一实测数据Y1减去以正的第 一载荷分布模式虚拟地放置的第三设计数据C1而得到的差 Y1-C1与上述校正量R相加，从而计算出被放置在实测检查台的 被检查玻璃板的期望的检查位置处的第二实测数据Y2；以及第 十二步骤，根据所计算出的上述检查位置处的上述第二实测数 据Y2和质量基准来判断玻璃板的质量。

本发明是具有一个作为正的第一载荷模式以及一个作为副 的第二载荷模式的情况下的玻璃板的质量检查方法。

另外，在本发明中，优选的是，将对实测检查台的所有的 四个支承点都施加载荷的情况作为上述正的第一载荷模式，将 仅对四个支承点中的三个支承点施加载荷的至少一种载荷分布 作为上述副载荷模式。

另外，根据本发明，优选的是上述玻璃板是汽车用窗玻璃。 另外，利用具备上述步骤的玻璃板的质量检查程序，能够适于 使用计算机来实施本申请的检查方法。

另外，能够仅使用上述步骤中的接下来的步骤，并根据其 运算结果而从玻璃板的设计数据计算出虚拟设计数据，从而计 算出形状。

具体地说，提供一种玻璃板的形状测量程序，根据被安装 成作为窗玻璃使用的状态的玻璃板的设计数据来计算实测检查 台上的虚拟设计数据，该玻璃板的形状测量程序的特征在于， 具有以下步骤：第一步骤，对根据表示安装的上述玻璃板的形 状的第一设计数据A和安装的上述玻璃板的形状选择出的相当 于实测检查台的载荷支承点的四个实测载荷支承点设定一个作 为正载荷模式的第一载荷模式、以及作为副载荷模式的第二载 荷模式和第三载荷模式；第二步骤，针对上述第一载荷模式至 上述第三载荷模式中的每个模式，根据上述第一设计数据A以 及上述第一载荷模式至上述第三载荷模式来计算表示排除了由 重力引起的变形的影响的失重状态下的玻璃板的形状的第二设 计数据B，并将针对每个模式计算出的第二设计数据分别设为 B1、B2、B3；第三步骤，针对上述第一载荷模式至上述第三载 荷模式中的每个模式，根据上述第二设计数据B来计算表示被 虚拟地放置在具备三个通用支承点的通用检查台上的状态下的 玻璃板的形状的第三设计数据C，并将针对每个模式计算出的 第三设计数据分别设为C1、C2、C3；第四步骤，计算每个载荷 模式下的上述第三设计数据C中的四个实测支承点位置处的位 置数据C1₁～C1₄、C2₁～C2₄、C3₁～C3₄；第五步骤，根据上述位 置数据C1_x、C2_x、C3_x计算出两个位置向量ΔC2＝C2_x-C1_x、 ΔC3＝C3_x-C1_x；第六步骤，将ΔC2和ΔC3进行对比，根据向量的 符号的一致度来判断Y1的载荷模式倾向第二载荷模式和第三 载荷模式中的哪一种模式，来确定向量的符号；第七步骤，计 算根据上述两种载荷模式确定的位置向量ΔC2和ΔC3的比率r； 以及第八步骤，根据上述比率r来确定将上述被检查玻璃板放置 在上述实测检查台上时被检查玻璃板的固有载荷模式，并计算 四个支承点的固有载荷分布。

另外，提供一种玻璃板的形状测量程序，根据被安装成作 为窗玻璃使用的状态的玻璃板的设计数据来计算实测检查台上 的虚拟设计数据，该玻璃板的形状测量程序的特征在于，具有 以下步骤：第一步骤，对根据表示安装的上述玻璃板的形状的 第一设计数据A和安装的上述玻璃板的形状选择出的相当于实 测检查台的载荷支承点的四个实测载荷支承点设定一个正的第 一载荷模式和副的第二载荷模式；第二步骤，针对上述两种载 荷模式中的每个模式，根据上述第一设计数据A和上述两种载 荷模式来计算表示排除了由重力引起的变形的影响的失重状态 下的玻璃板的形状的第二设计数据B，并将针对每个模式计算 出的第二设计数据分别设为B1、B2；第三步骤，针对上述两种 载荷模式中的每个模式，根据上述第二设计数据B来计算表示 被虚拟地放置在具备三个通用支承点的通用检查台上的状态下 的玻璃板的形状的第三设计数据C，并将针对每个模式计算出 的第三设计数据分别设为C1、C2；第四步骤，计算每个载荷模 式下的上述第三设计数据C中的四个实测支承点位置处的位置 数据C1₁～C1₄、C2₁～C2₄；第五步骤，根据上述位置数据C1_x、 C2_x来计算位置向量ΔC2＝C2_x-C1_x；第六步骤，根据由上述载荷 模式确定的位置向量ΔC1来计算载荷模式的比率r，并计算固有 载荷模式；第七步骤，根据上述固有载荷模式来求出形状校正 量R＝r(C2-C1)，该形状校正量R用于求出将被检查玻璃板虚拟 地放置在实测检查台时的测量点以外的其它位置处的位置数 据，其中，上述x是表示支承位置的下角标，x＝1、2、3、4。

在此，对权利要求中记载的特征作如下定义。

第一设计数据A是一种模式，是CAD等的数值数据，是被 安装成使用状态的玻璃板的设计形状数据。

第二设计数据B是失重状态下的设计形状数据。

第三设计数据C是虚拟地放置在四点实测检查台时的设计 形状数据。另外，质量基准是判断产品形状的质量规格是否合 格的基准，在本发明中是指四点实测检查台上的产品形状的质 量规格的判断基准。该质量基准也可以适用于以往一直使用的 实测检查台。另外，也可以用于测量设计形状未知的多张玻璃 板的形状，并根据其结果将质量基准重新设定并用于判断。

第一实测数据Y1是将实物的被检查玻璃板虚拟地放置在 三点支承的通用检查台时的实测形状数据。

第二实测数据Y2是将被检查玻璃板虚拟地放置在四点支 承的实测检查台时的检查位置处的形状数据。

正载荷模式是对玻璃板的四个点施加载荷的载荷模式。

第一副载荷模式是仅与四个点中的一点接触的载荷模式。

第二副载荷模式是仅与四个点中的另一点接触的载荷模 式。

三点支承的通用检查台是能够用于所有玻璃板的类型的三 点支承的检查台。

四点支承的实测检查台是四点支承的、在现场实际使用的 类型的检查台，是能够准确地测量特定形状的检查台。

发明的效果

根据本发明，在检查中不需要每次都进行形状的仿真，能 够根据三点支承的通用检查台上的玻璃板形状来在短时间内预 测四点支承的实测检查台上的玻璃板形状。另外，能够实现使 用该形状预测结果的玻璃板的产品形状质量的检查方法。另外， 能够适于使用计算机来实施该检查方法。

附图说明

图1是示出了玻璃板的形状形态的例子的说明图。

图2是示出了实施方式的质量检查方法的过程的流程图。

图3是表示形状检查装置的一个实施方式的说明图。

图4是表示实测检查台的俯视图(图3的II-II’线向视图)。

图5是表示本发明所涉及的形状测量系统的一个实施方式 的说明图。

图6是表示用于形状测量的光学系统的截面图。

图7是表示彩色图案的概要的说明图。

图8是表示基本图案的俯视图。

图9是表示用彩色摄像机对构成基本图案的8种颜色进行摄 像时的红色成分、绿色成分以及蓝色成分的强度的图。

图10的(a)是表示关注红色成分时呈现的条纹图案的俯视 图，(b)是表示关注蓝色成分时呈现的条纹图案的俯视图。

图11是判断向量ΔY1的符号的一致度和倾向C2和C3中的 哪一个模式的说明图。

图12是示出了四点支承位置的ΔC2值和ΔC3值的表图。

图13是示出了四点支承位置的ΔY1值的表图。

图14是示出了Y1倾向C3的模式的情况的表图。

图15是示出了ΔY1中的ΔC3的比率的平均的表图。

图16是示出了评价点1～23的校正量的表图。

图17是示出了评价点1～23的形状数据的表图。

图18是示出了实施方式的质量检测方法的过程的流程图。

图19是示出了四点支承位置处的ΔC2中的Y1值的比率的平 均的表图。

图20是示出了Y1倾向C2的模式的情况的说明图。

附图标记说明

1：玻璃板；2：面光源；3：彩色图案；4：彩色图案中所 开的孔；5：主彩色摄像机；6、7：副彩色摄像机；8：计算机； 9：主彩色摄像机的视场；10、11：副彩色摄像机的视场；12： 构成彩色图案的基本图案；13：存在于基本图案内的第一条纹 图案；14：存在于基本图案内的第二条纹图案；110：实测检查 台；111：架台；112：支杆；120：计算机；121：摄像机；122： 键盘；123：显示器；124：存储装置。

具体实施方式

下面，根据所附附图，以汽车用窗玻璃为例来说明本发明 所涉及的玻璃板的质量检查方法以及质量检查程序的优选实施 方式。

首先，针对根据三点支承的通用检查台上的玻璃板形状来 预测四点支承的实测检查台上的玻璃板形状的想法进行说明。 在此，通过四点支承的实测检查台的垫片(spacer)所确定的支承 位置被配置成大致呈四边形，能够根据要支承的玻璃来变更位 置。另一方面，通过三点支承的通用检查台的垫片所确定的支 承位置与玻璃板的形状、种类无关，是固定不动的。

图1的(a)示意性地示出了在期望的四点支承的实测检查台 上支承的设计形状的玻璃板、即按第一设计数据A设计的具有 期望形状的玻璃板的形状。

另外，图1的(b)是将四点支承的检查台的典型的载荷模式 分为三类示出的图。玻璃板C1的形状是通过对在三点支承的通 用检查台上支承具有按作为正载荷模式(第一载荷模式)的第一 设计数据A设计的期望形状的玻璃板A时的形状进行仿真得到 的。此时，当放置在四点支承的实测检查台上时，玻璃板A被 全部的四个支承点均等地支承。玻璃板C2的形状是通过对在三 点支承的通用检查台上支承以仅由四点支承中的三点来支承的 载荷模式(第二载荷模式)得到的玻璃板A的形状时的形状进行 仿真得到的。此时，该形状与按第一设计数据A设计的期望形 状存在偏差，通过四点中的位于一个对角方向的两点和位于另 一个对角方向的两点中的一点来进行支承。玻璃板C3的形状是 通过对在三点支承的通用检查台上支承以仅由四点支承中其它 组合的三点来支承的载荷模式(第三载荷模式)得到的玻璃板A 的形状时的形状进行仿真得到的。此时，同样地，该形状与按 第一设计数据A设计的期望形状存在偏差，通过四点中的位于 另一个对角方向的两点和位于一个对角方向的两点中的一点来 进行支承。

并且，图1的(c)示出了在期望的四点支承的实测检查台上 支承作为实物的玻璃板Y2时的形状。

另外，图1的(d)示出了在三点支承的通用检查台上支承作 为实物的玻璃板Y2时的玻璃板Y1的形状。

此外，图1的(b)所示的玻璃板C1、C2、C3的形状能够通过 如图2的流程图所示的以下步骤获得：根据被支承在期望的四点 支承的实测检查台上的状态下的玻璃板的设计(CAD)数据的第 一至第三载荷模式(步骤(S)401)，计算失重状态下的玻璃板A的 设计形状数据(第二设计数据B1、B2、B3)(步骤(S)402)，根据 该失重状态下的玻璃板A的设计形状数据计算玻璃板被放置在 三点支承的通用检查台的状态下的玻璃板A的设计形状数据 (第三设计数据C1、C2、C3)(步骤(S)403)。

但是，现行的形状检查是根据图1示出的(玻璃板)Y2与(玻 璃板)A的差而进行的。虽然希望通过(玻璃板)Y1和(玻璃板)C1 能够进行相同的检查，但是由于对四点支承的载荷分布的影响 而包含了误差，因此不理想。因而，通过抵消上述误差，能够 根据三点支承的通用检查台上的玻璃板形状来预测四点支承的 实测检查台上的玻璃板形状。另外，能够根据玻璃板Y1本身的 形状信息来求出上述误差。

针对误差抵消方法的见解进行说明。在此，Y1是指玻璃板 Y1，C1是指玻璃板C1，Y2是指玻璃板Y2，A是指玻璃板A。

Y1-C1＝Y2-A+E

E：玻璃的载荷分布向对三点施加载荷的状态(C2或C3)的 方向移动时的检查误差

在此，作为用于获知误差的信息，需要如图2的(步骤(S)404) 那样求出由垫片确定的四点的支承位置处的虚拟的 ΔC2＝C2-C1、ΔC3＝C3-C1，之后，如(步骤(S)405)那样求出由 垫片确定的四点的支承位置处的虚拟的ΔY1＝Y1-C1。

图12示出了四个垫片(x＝1～4)处的ΔC2、ΔC3的值的一例， 图13示出了四个垫片(x＝1～4)的支承位置处的ΔY1的值的一例。

另外，在此事先获取由虚拟的垫片确定的支承位置四点的 数据(位置数据C1₁～C1₄、C2₁～C2₄、C3₁～C3₄)。该位置数据能够 通过以下工序获取：在三点支承的通用检查台上支承产品的玻 璃板并进行摄像的工序(步骤(S)406)；将摄像数据数值化的工序 (步骤(S)407)；以及获取由虚拟的垫片确定的四点的支承位置上 的位置数据的工序(步骤(S)408)。

接着，说明上述位置数据的获取方法的一例。

图3是表示检查装置的一个实施方式的说明图。

如该图所示，通用检查台110是如下结构：在俯视时呈矩形 的架台111上，向上方突出地安装有用于支承玻璃板1的背面的3 根支杆112(参照图4)。3根支杆112以分别位于三角形的顶点的 方式配置在架台111的上表面。各支杆112的前端安装有以树脂 等制成的衬垫(pad)，其上放置玻璃板1。通过使用3根支杆112， 只要适当调整各支杆112的配置和长度，就不论玻璃板1的形状 如何，都一定能够支承玻璃板1的背面。

在玻璃板1的上方设置有对玻璃板1的表面进行摄像的摄像 机121。另外，检查装置具备用于取入通过摄像机121拍摄到的 图像并进行所取入的图像的图像处理等的、由个人计算机或工 作站等构成的计算机120。计算机120上连接有各种输入输出设 备，例如具备键盘122、LCD等显示器123以及硬盘驱动装置等 存储装置124等。存储装置124中保存有所拍摄的图像的数据、 用于实施图像处理、摄像机的驱动控制等的程序等。

在本发明中，通过与被测量物相应的公知的方法能够测量 表面形状，但是在此以光学系统和被测量物使用XYZ坐标系通 过坐标拍摄来实测被测量物的表面形状的方法为例，来说明表 面形状的测量方法。

图5是表示形状检查装置的基本结构的说明图。如该图所 示，在汽车用玻璃等具有镜面的玻璃板1的上方设置面光源2。 在面光源2的发光面上设置有彩色图案3。为了拍摄彩色图案3 在玻璃板1上映出的反射像，配置1台主彩色摄像机和至少1台副 彩色摄像机。这些彩色摄像机相当于图3的摄像机121。对彩色 摄像机的数量没有限制，在此使用主彩色摄像机5以及副彩色摄 像机6和7这共计3台彩色摄像机。主彩色摄像机5被配置在面光 源2的内部，通过在彩色图案3上形成的孔4拍摄玻璃板1上映出 的反射像。副彩色摄像机6和7被配置在面光源2的外侧，拍摄玻 璃板1上映出的反射像。个人计算机等计算机8与彩色摄像机5、 6、7相连接，使用公知的图像处理技术对由这些摄像机拍摄到 的反射像进行分析，从而求出玻璃板1的形状。设光学系统和被 测量物被置于XYZ坐标系中，Z轴取铅垂方向。设面光源2的边 与X轴、Y轴平行。以下，将描述光学系统整体的配置的XYZ 坐标系称作全局坐标系，将全局坐标系中的坐标称作全局坐标。

作为面光源2，使用在框体内部配置多个荧光灯并以玻璃板 覆盖发光面的光源。作为粘贴在该发光面的彩色图案3，能够使 用在透明或光扩散性的树脂膜上印刷(例如喷墨印刷)彩色图案 而得的图案。彩色图案3既可以粘贴在一张保护玻璃(cover glass) 的表面，也可以用两张保护玻璃夹着。期望面光源2的亮度尽可 能均匀，为此要精心设计配置在框体内部的荧光灯的配置位置。 另外，期望彩色图案3中使用的树脂膜是非透明而使光扩散透过 的材质。由此，能够减轻面光源2的亮度不均。彩色摄像机5、6 和7只要是面阵摄像机即可，没有特别限定。

图6为光学系统的YZ平面的局部截断侧视图，示出了3台彩 色摄像机的位置、视场的关系。主彩色摄像机5的姿势为竖直向 下，在视场9的范围内拍摄反射像。副彩色摄像机6在视场10的 范围内拍摄反射像，取玻璃板1上视场10的一部分与视场9的一 部分重叠的姿势。同样地，副彩色摄像机7也在视场11的范围内 拍摄反射像，取如下姿势：在玻璃板1上视场11的一部分与视场 9的一部分重叠。这3台彩色摄像机被固定在全局坐标系中，因 此位置和姿势作为已知信息获得。

图7为彩色图案3的说明图。彩色图案3是以基本图案12为一 个单位将多个基本图案不相互重复地紧密排列而得到的图案。 因此，彩色图案3为在纵向和横向中的任一方向上基本图案12 都周期性出现的图案。

图8为基本图案12的详细说明图。基本图案12由6×6的微小 矩形图案构成，各微小矩形图案被施以颜色12a至颜色12h的共8 种颜色中的某一种彩色。并且，如图8所示，基本图案12上附带 有由水平和垂直方向构成的局部坐标系。以下，将表示基本图 案12内部的点的位置的坐标称作局部坐标。在图8所示的基本图 案的情况下，局部坐标的成分取0～6的无量纲化的值。通过这 些局部坐标，能够描述基本图案12内部的任意位置。例如，在 图8的基本图案12中，左下方的点表示(0，0)，中央的点表示(3， 3)，右上方的点表示(6，6)。局部坐标的各成分并不限于整数， 例如也可以是(2.5，3.3)这样的描述。以下，将基本图案12内部 的点的位置称作局部坐标。

对于构成基本图案12的8种颜色，预先进行如下的颜色调 整。

图9表示用彩色摄像机拍摄构成基本图案的8种颜色时所得 到的图像的红色成分、绿色成分、蓝色成分。图表的纵轴表示 各颜色成分的强度。使颜色12a、颜色12b、颜色12c中不包含蓝 色成分，使红色成分都成为相同强度。颜色12a、颜色12b、颜 色12c的差异在于绿色成分的强度。同样地，使颜色12d、颜色 12e、颜色12f不包含红色成分，使蓝色成分都成为相同强度。 颜色12d、颜色12e、颜色12f的差异在于绿色成分的强度。使颜 色12g的红色成分、绿色成分和蓝色成分都成为相同强度，使颜 色12h没有红色成分、绿色成分和蓝色成分中的任一种成分。此 外，设颜色12g的红色成分、绿色成分的强度分别与颜色12a、 颜色12b、颜色12c的红色成分和颜色12d、颜色12e、颜色12f 的蓝色成分相同。

通过对构成基本图案12的8种颜色进行如上所述的调整，可 以使基本图案12内部存在相互正交的两个条纹图案。如果用彩 色摄像机拍摄基本图案12并仅关注红色成分，则如图10的(a)所 示，会出现条纹图案13。同样地，如果仅关注蓝色成分，则如 图10的(b)所示，会出现条纹图案14。这样，根据实施方式，虽 然使用的彩色图案为1个，但通过改变要关注的颜色成分，能够 获得相互正交的两个条纹图案。从图10可知，条纹图案13对应 于H方向的局部坐标，条纹图案14对应于V方向的局部坐标。优 选的是条纹图案13与14正交，但也可以是其它角度，也可以选 择不平行的范围内的倾斜角度。

根据以上方法能够获取玻璃板1的形状数据。

接着，根据上述玻璃板1的形状数据，即根据玻璃板1的实 测形状数据Y1来如图2那样获取由虚拟的垫片确定的四点的支 承位置上的位置数据(步骤(S)408)。

接着，如上所述计算虚拟的四点支承位置处的 ΔC2＝C2_x-C1_x、ΔC3＝C3_x-C1_x(步骤(S)404)，接着，如上所述计 算虚拟的四点支承位置处的ΔY1＝Y1_x-C1_x(步骤(S)405)。在此， x是表示支承位置的下角标，x＝1、2、3、4。

接着，如图11那样，评价向量ΔY1(ΔY1₁～Y1₄)与 ΔC2(ΔC2₁～C2₄)或ΔC3(ΔC3₁～C3₄)的符号的一致度，判断Y1倾向 C2和C3中的哪一种模式，即判断固有载荷模式，来确定向量的 符号(步骤(S)409)。在图11中，可知Y1倾向C2的模式。另外， 在图14的表中，ΔY1的符号与ΔC3的符号一致，因此可知Y1倾 向C2的模式。

在Y1倾向C2的模式的情况下，能够根据ΔY1(ΔY1₁～Y1₄)与 ΔC2(ΔC2₁～C2₄)的比率来求出载荷分布的移动程度，而在Y1倾 向C3的模式的情况下，能够根据ΔY1(ΔY1₁～Y1₄)与 ΔC3(ΔC3₁～C3₄)的比率来求出载荷分布的移动程度。即，求出 针对虚拟的四点支承位置中的每个位置的比率的平均r(步骤 (S)410)。在图15的表中，示出了ΔY1与ΔC3的四点的比率，且 该比率的平均r为53.1％。

接着，使用上述求得的比率的平均r来求出每个虚拟的支承 位置的校正量R(步骤(S)411)。在载荷分布倾向C3模式的情况 下，校正量R＝r·(C3-C1)，而在载荷分布倾向C2模式的情况下， 校正量R＝r·(C2-C1)。图16中示出了评价点1～23的校正量 R＝r·(C2-C1)，该评价点1～23包含能够用于判断载荷分布倾向 C2模式的被检查玻璃板的质量的检查位置。

接着，根据关于Y1倾向C2和C3中的哪一种模式、即根据固 有载荷模式选择出的r·(C3-C1)和r·(C2-C1)中的哪一个的校 正量R和实测数据Y1，来计算四点支承的期望的实测检查台(现 行检查台)上的实测数据Y2(步骤(S)412)。

由此，根据实施方式的玻璃板的形状测量方法以及程序， 能够根据三点支承的通用检查台上的玻璃板形状来预测四点支 承的实测检查台上的玻璃板形状。此外，能够考虑要进行检查 的玻璃板的产品形状的特征、质量上的规格来适当地决定检查 位置以及数量。另外，在这些检查位置中，校正量R可以取正 负两种值。例如，在图17中，示出了将Y1-C1与校正量 R＝r(C3-C1)相加时的四点支承的实测检查台上的评价点1～23 的实测数据Y2。

接着，将通过(步骤(S)412)获得的玻璃板的实测数据Y2与 规定的检查位置的质量基准进行对比(步骤(S)413)。此外，本发 明中的质量基准能够确定为表示规定的检查位置的形状的数 值、特别是玻璃板的厚度方向的容许范围。

根据这样得到的检查位置的实测数据Y2与质量基准之间 的对比结果来进行形状质量的判断，并输出检查结果。在本发 明中，对于放置在三点式的通用检查台上来测量玻璃板的形状 而得到的测量结果，能够适用以往所使用的四点式的实测检查 台上的质量基准来进行质量的判断。由此，能够不变更以往的 质量基准、与顾客协定的质量规定数值等，而将形状检查方法 从按照品种的四点支承的实测检查台置换为能够适用于各种品 种的三点支承的通用检查台。这在以下的质量检查方法中也同 样。

上述玻璃板的质量检查方法是以具有一个正载荷模式和两 个副载荷模式为前提的检查方法。根据玻璃板的形状的不同， 有时也会存在正载荷模式(第一载荷模式)为一个且副载荷模式 (第二载荷模式)也为一个的情况。

具有这种载荷模式的玻璃板的质量检查方法如图18的流程 图，根据被支承在期望的四点支承的实测检查台上的状态下的 玻璃板的设计(CAD)数据的第一、第二载荷模式(步骤(S)501)， 计算失重状态下的玻璃板A的设计形状数据(第二设计数据B1、 B2)(步骤(S)502)，根据该失重状态下的玻璃板A的设计形状数 据来计算出玻璃板被放置在三点支承的通用检查台的状态下的 玻璃板A的设计形状数据(第三设计数据C1、C2)(步骤(S)503)。

接着，如(步骤(S)504)那样，求出由垫片确定的四点的支承 位置的虚拟的ΔC2＝C2-C1，之后，如(步骤(S)505)那样，求出 四点的支承位置处的虚拟的ΔY1＝Y1-C1。

另外，在此之前事先获取虚拟的四点的支承位置上的位置 数据(位置数据C1₁～C1₄、C2₁～C2₄、C3₁～C3₄)。该位置数据能够 通过以下工序而获取：在三点支承的通用检查台上支承产品的 玻璃板并进行摄像的工序(步骤(S)506)；将摄像数据数值化的工 序(步骤(S)507)；以及获取虚拟的四点的支承位置上的位置数据 的工序(步骤(S)508)。

接着，根据ΔY1(ΔY1₁～Y1₄)与ΔC2(ΔC2₁～C2₄)的比率来求出 载荷分布的移动的程度，由此求出虚拟的四点支承位置的四个 比率的平均r(步骤(S)509)。在图19的表和图20中，示出了ΔY1 与ΔC2的四点的比率，且该比率的平均r为0.505109。

接着，根据载荷分布的移动的程度来求出载荷分布倾向C2 模式的校正量r(C2-C1)(步骤(S)510)。

接着，将Y1-C1与上述校正量r(C2-C1)相加，从而计算出 四点支承的期望的实测检查台(现行检查台)上的形状数据 Y2(步骤(S)511)。

由此，根据实施方式的玻璃板的形状测量方法，能够根据 三点支承的通用检查台上的玻璃板形状来预测四点支承的实测 检查台上的玻璃板形状。

接着，将通过(步骤(S)511)所获得的玻璃板的形状数据Y2 与规定的检查位置的质量基准进行对比(步骤(S)512)。

接着，根据实测数据Y2与质量基准之间的对比结果来进行 形状质量的判断，并输出检查结果。

在图19中示出了在由垫片确定的四点的支承位置1～4的位 置中Y1始终倾向C2的模式的情况。

可知在该玻璃板的情况下，载荷分布向C2模式的方向移 动，其程度为50.5％。

产业上的可利用性

正如以上说明那样，本发明提供一种适于汽车用窗玻璃的 形状检查的质量检查方法、检查装置以及检查程序。另外，能 够根据玻璃板的设计数据来计算实测检查台上的虚拟设计数 据，由此计算出玻璃板的形状。

本发明并不限于汽车用途，当然还可以适用于铁道车辆、 航空器、船舶、建筑物等中使用的窗玻璃的检查。另外，并不 限于玻璃板的检查，还可以适用于其它的镜面体、板状体和透 镜等的检查。

此外，在此引用于2009年2月3日申请的日本专利申请 2009-022839号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容 来作为本发明的说明书的揭示。