表面形狀的檢查方法及檢查裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種以廉價的裝置結構，能夠除去背面反射圖像的影響，高精度地檢查表面形狀的特性的檢查方法及檢查裝置。首先，作為透明板狀體(3)(被檢查物體)適用的條紋圖案，決定以透明板狀體的表面形成的反射圖像和透明板狀體的背面形成的反射圖像在通過拍攝而得到的圖像信號分離的方式設定的、具有明暗圖案的條紋圖案(1)。其后，使用所決定的條紋圖案(1)，只用條紋圖案(1)的由透明板狀體(3)的表面形成的反射圖像，通過圖像分析對透明板狀體(3)的表面形狀進行評價。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用于檢查以具有鏡面性的玻璃為代表的物體的平坦度等表面形狀的特性的檢查方法及檢查裝置。
技術介紹
作為物體的表面形狀的檢查方法，有對被檢查物體照射具有周期性的明暗的條紋圖案，基于在被檢查物體的表面反射而形成的反射圖像的明暗周期的偏移，對被檢查物體的表面形狀進行評價的方法(例如，參照專利文獻1)。但是，將這種方法應用于像玻璃板那樣的透明板狀體時，不僅透明板狀體的表面形成的反射圖像，同時也會拍攝到透明板狀體的背面形成的反射圖像。下面，將透明板狀體的表面形成的反射圖像叫做表面反射圖像，將透明板狀體的背面形成的反射圖像叫做背面反射圖像。圖16是表示同時形成表面反射圖像和背面反射圖像的形態的說明圖。如圖16所示，從條紋圖案上的點5發出的光被透明板狀體3的表面3a反射，經由光路8在照相機的受光面7上的拍攝點10成像。另外，透過了透明板狀體3的光被透明板狀體3的背面北反射，經由光路9在受光面7上的拍攝點11成像。在此，由于條紋圖案的周期或寬度不同，在拍攝的圖像信號中，有時產生下面所示的問題。圖17是表示照相機輸出的圖像信號例的波形圖。(a)表示表面反射圖像的圖像信號，(b)表示背面反射圖像的圖像信號。另外，低的水平表示基于條紋圖案中的暗部的圖像信號的水平，高的水平表示基于條紋圖案中的明部的圖像信號的水平。當條紋圖案中的暗部的寬度寬時，圖像信號中的低的水平部分的寬度也變大，有時表面反射圖像的圖像信號中的低的水平和背面反射圖像的圖像信號中的低的水平重疊。于是，從照相機輸出的圖像信號往往會變為如圖17(c)所示的信號，基于和本來需要的表面反射圖像的圖像信號(圖 17(a))不同的信號進行表面形狀的檢查。另外，如圖18所示，即使條紋圖案中的暗部的寬度非常窄，表面反射圖像的圖像信號中的暗部的位置和背面反射圖像的圖像信號中的暗部的位置之差T接近于條紋圖案中的明暗周期的整數倍時，也從照相機輸出如圖18(c)所示的圖像信號。另外，在圖18中， (a)表示表面反射圖像的圖像信號，(b)表示背面反射圖像的圖像信號。該情況下，也是基于和表面反射圖像的圖像信號不同的信號，進行表面形狀的檢查，產生不能進行正確的表面形狀的檢查之類的問題。作為解決上述的問題的方法，有將背面反射圖像變弱或將其除去的方法。例如，使用紫外線的方法也是其方法之一(參照非專利文獻1。)。由于紫外線被玻璃吸收，與表面反射圖像的對比度相比，背面反射圖像的對比度變得非常低，即使背面反射圖像和表面反射圖像重疊，也能夠抑制背面反射圖像的影響。專利文獻1 (日本)特開平11-148813號(段落0082-0083，圖24)非專利文獻1 “光技術接觸”(社團法人日本才/卜乂力卜π 二夕^協會發行，第 39 卷，第 2 號(2001 年)，第 103-110 頁)但是，在要實現使用紫外線的方法的情況下，必須使用紫外線光源，用使紫外線透過的特殊的部件構成照相機，檢查裝置造價提高。另外，并不是只要是紫外線，怎樣的波長都可以，為使背面反射圖像變弱，需要選擇被玻璃充分地吸收的波長區域。根據玻璃的組成不同，也有難以吸收的種類，有時不能簡單地采用該方法。
技術實現思路
于是，本專利技術的目的在于提供能夠以廉價的裝置構成除去背面反射圖像的影響， 高精度地檢查表面形狀的特性的檢查方法及檢查裝置。本專利技術的表面形狀的檢查方法，向透明板狀體照射條紋圖案，拍攝由該透明板狀體的表面形成的條紋圖案的反射圖像，基于通過拍攝得到的圖像信號檢查所述透明板狀體的表面形狀，其特征在于，包括條紋圖案決定工序，決定具有明暗圖案的條紋圖案，所述明暗圖案以由所述透明板狀體的表面形成的反射圖像和由所述透明板狀體的背面形成的反射圖像在通過所述拍攝得到的圖像信號中分離的方式設定；及表面形狀檢查工序，只使用通過拍攝得到的圖像信號所包含的反射圖像中的、由所述透明板狀體的表面形成的所述條紋圖案的反射圖像，檢查所述透明板狀體的表面形狀。在本專利技術的檢查方法的優選實施方式中，對作為透明板狀體的用于平面顯示面板的玻璃基板進行檢查。在本專利技術的檢查方法的另一優選實施方式中，對作為透明板狀體的用于汽車玻璃的原板進行檢查。在本專利技術的檢查方法的優選實施方式中，在表面形狀檢查工序中，得到反射圖像相對于透明板狀體的表面為理想平面時的理想反射圖像的偏移量，使用所述偏移量、條紋圖案的位置信息及拍攝單元的透鏡中心位置信息來求出所述透明板狀體的表面形狀的傾斜度，將所述透明板狀體的表面大致平坦作為約束條件，對所述表面形狀的傾斜度進行積分以求出所述透明板狀體的表面形狀。本專利技術的表面形狀的檢查裝置，具備拍攝單元，該拍攝單元拍攝向透明板狀體照射的條紋圖案的由該透明板狀體的表面形成的反射圖像，基于通過所述拍攝單元的拍攝得到的圖像信號檢查所述透明板狀體的表面形狀，其特征在于，設置具有明暗圖案的條紋圖案，所述明暗圖案以由所述透明板狀體的表面形成的反射圖像和由所述透明板狀體的背面形成的反射圖像在通過所述拍攝單元得到的圖像信號中分離的方式設定，所述表面形狀的檢查裝置具備分離單元，從通過所述拍攝單元得到的圖像信號中分離出由所述透明板狀體的表面形成的所述條紋圖案的反射圖像；及運算單元，使用所述分離單元分離出的所述反射圖像來檢查所述透明板狀體的表面形狀。在本專利技術的檢查裝置的優選實施方式中，運算單元包括偏移量計算單元，算出反射圖像相對于透明板狀體的表面為理想平面時的理想反射圖像的偏移量；傾斜度計算單元，使用所述偏移量計算單元算出的偏移量、條紋圖案的位置信息及拍攝單元的透鏡中心位置信息來算出所述透明板狀體的表面形狀的傾斜度；及表面形狀決定單元，將所述透明板狀體的表面大致平坦作為約束條件，對所述傾斜度計算單元算出的表面形狀的傾斜度進行積分以求出所述透明板狀體的表面形狀。根據本專利技術，決定條紋圖案，所述條文圖案能夠從拍攝單元得到的圖像信號中僅將由透明板狀體的表面形成的反射圖像分離，所以能夠以廉價的裝置結構除去背面反射圖像的影響，高精度地檢查表面形狀的特性。附圖說明圖1是表示用于檢查透明板狀體的表面的平坦度的檢查裝置的概要的模式圖；圖2是表示條紋圖案之一例的說明圖；圖3是表示本專利技術的表面形狀的檢查方法的整體流程的流程圖；圖4是表示CXD照相機的輸出信號例的波形圖；圖5是表示決定條紋圖案的處理之一例的流程圖；圖6是表示使用在第一步驟中所決定的條紋圖案時的CCD照相機的輸出信號的波形圖；圖7是表示使用在第一步驟中所決定的條紋圖案時的CCD照相機的輸出信號的波形圖；圖8是表示實施表面形狀檢查的形態的說明圖；圖9是表示第二步驟的概略工序的流程圖；圖10是表示反射圖像的圖像信號之一例的波形圖；圖11是表示所觀測到的反射圖像的軌跡相對由理想平面形成的反射圖像提前的狀況的說明圖；圖12是表示所觀測到的反射圖像的軌跡相對由理想平面形成的反射圖像延遲的狀況的說明圖；圖13是表示所觀測到的反射圖像的軌跡相對由理想平面形成的反射圖像提前時的提前的程度和起伏形狀的傾斜度之間的關系的說明圖；圖14是表示所觀測到的反射圖像的軌跡相對由理想平面形成的反射圖像延遲時的延遲的程度和起伏形狀的傾斜度之間的關系的說明圖；圖15是表示χ軸及y軸的定義的說明圖16是表示同時形成表面反射圖像和背面反射圖像的形態的說明圖圖17是表示照相本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：尊田嘉之，大音仁昭，加藤宗壽，城山厚，
申請(專利權)人：旭硝子株式會社，
類型：發明
國別省市：