JPH04320951A - ガラス板の表面欠陥検査方法および検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガラス板の表面欠陥
検査方法と、その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体技術の進展により、例えば液晶板
においては、その表面にトランジスタなどの微小な半導
体素子を形成したカラー液晶パネルが開発されている。 カラー液晶パネルの素材には平滑なガラス板が用いられ
、その表面を種々に加工して製作される。ガラス板に欠
陥あると製品の品質がもとより低下するが、液晶パネル
においては形成された半導体素子の複数個が互いに接続
され、もし１個の素子が故障すると、接続された全部が
同時に故障するという特徴ないしは欠点があり、加工前
の平滑な表面に対して欠陥検査が行われている。なお液
晶パネル用のガラス板には角型のものが使用され、その
サイズは大型のカラー用の場合は、例えば４００ｍｍ×
５００ｍｍに達する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４は液晶パネル用の
角型ガラス板に対する従来の欠陥検査方法を示す。被検
査のガラス板１を両手で支持し、その表面側または裏面
側に白色光源を置いて照射し、反対側で目視観察する。 表面または裏面に欠陥があると照射光が散乱するので欠
陥が検出される。しかし、このような検査方法は非能率
であるばかりでなく、折角の散乱光は照射光に妨害され
てＳ／Ｎが悪く、微小な欠陥を検出することが困難であ
る。これに対して、この発明の発明者により簡単な実験
が行われた。図５は実験方法を示すもので、ガラス板１
の側面に対して白色光Ｌを照射すると表面欠陥ｐが散乱
光Ｒを散乱し、表面側または裏面側で肉眼３により観察
できることが判明した。またこの方法は、従来の表面に
対して投射する方法のように、表面反射による受光器の
Ｓ／Ｎの低下の恐れがない点が有利と考えられる。この
発明は、上記の実験結果に基づいてなされたもので、ガ
ラス板の微小な欠陥を検査する方法と、その装置を提供
することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は表面が平滑な
ガラス板の表面欠陥検査方法とその装置である。検査方
法は、被検査のガラス板を支持台に支持し、その側面に
対して適当な角度の白色光束を投射して内面により全反
射させる。この全反射光は表面に存在する欠陥により散
乱し、その散乱光を表面側または裏面側で目視により観
察するか、または受光器により受光して欠陥を検出する
ものである。検査装置は、被検査の角型ガラス板の４辺
を支持するフレームをベース盤に固定し、フレームに支
持された角型ガラス板の直交する２辺の側面に対して適
当な角度の白色光束を投射する２個の線光源と、角型ガ
ラス板の内面による全反射光の欠陥による散乱光を受像
する受像カメラ、および側面の反射光による受像カメラ
の受像の妨害を排除する遮蔽板とにより構成される。大
型のガラス板の場合は、その表面を複数の領域に区分し
、ガラス板の上方にＸＹ移動機構を設け、これに受像カ
メラを取り付けてＸまたはＹ方向に移動し、区分された
領域を順次に検査する。

【０００５】

【作用】被検査のガラス板の側面に対して投射された適
当な角度の白色光束は、内面の全面で全反射する。この
全反射光は表面欠陥により散乱し、その散乱光は表面側
または裏面側に射出されるので、これを目視により観察
するか、または受光器により受光して欠陥を検出する。 この場合、全反射光は内部に留まって外側には射出され
ないので、従来の表面に投射する方式は表面反射光によ
りＳ／Ｎが低下するのに比べて有利で、その分検出性能
が良好である。検査装置は、フレームに支持された被検
査の角型ガラス板に対して、その直交する２辺の側面に
対して２個の線光源より適当な角度の白色光束が投射さ
れ、内部に全反射光が生ずる。全反射光による表面欠陥
の散乱光が受像カメラにより受像されて欠陥が検出され
る。この場合、２個の線光源の投射光は直交するので、
欠陥の形状により散乱光に指向性があっても、いずれか
の投射光により欠陥が良好に検出される。また、側面の
反射光が受像カメラの受像を妨害するので、これを遮蔽
板により遮断して排除する。大型のガラス板の場合は、
受像カメラのＸまたはＹ方向の移動により、複数に区分
されたガラス板の各領域が順次に検査され、受像カメラ
の視野に比較して大きいサイズのガラス板でも欠陥が良
好な感度で検出される。

【０００６】

【実施例】図１によりこの発明による表面欠陥検査方法
の実施例を説明する。まず、その原理を述べると、（ａ
）　はガラス板１の側面に投射した白色の投射光Ｌの、
ガラス板内部における屈折状態を示す。内面に対する入
射角θ′が臨界角を越える光線は全反射して前方に進み
、反対側の側面に達する。投射光を角度θの範囲の光束
とすれば、内面は全面が全反射光により照射される。い
ま、表面に傷（イ）　があると、これにより全反射光が
散乱し、散乱光Ｒの一部は表面を透過して上方に進む。 表面に凹凸（ロ）　があるときも同様である。ただし、
前記の実験によると、表面に付着した異物（ハ）　は散
乱光を散乱しないことが判明した。この理由は、異物（
ハ）　は表面上にあるために全反射光が照射されないか
らと考えられる。以上の表面側に対して、裏面側も同様
で傷や凹凸により散乱光が散乱されるが、この場合はガ
ラス板の内部における損失などにより表面側の射出量は
小さい。ここで付言すると、従来のガラス板などの表面
欠陥検査では、表面に対してレーザビームを投射し、欠
陥による散乱光を受光する方式が専ら行われているが、
このような方式は投射光が表面で反射してノイズとなり
、受光のＳ／Ｎが低下する難点がある。これに対してこ
の発明のように側面より内部に投射する方式では表面反
射がないので、これによるＳ／Ｎの低下が生ぜず、この
点が原理的に有利である。以上においては、投射光は白
色光が最適であり、裏面側の空間は適当な方法により無
反射状態とすることが必要である。また図１（ｂ）　に
示すように、投射光Ｌが側面のエッジにより反射され、
その反射光Ｌｅ　が上方に向って受光器のＳ／Ｎが低下
するので、これを遮断することが必要である。次に、大
型液晶パネルの場合は、これを４辺により支持するとき
はある程度の湾曲が避けられない。図１（ｃ）　は湾曲
したガラス板１を示し、この場合も前記と同様に全反射
光が内面の全面を照射する。従って、ある程度湾曲して
も欠陥検査には差し支えない。以上により、ガラス板１
を適当な支持台により支持して側面に適当な角度の白色
光束を投射し、表面側または裏面側で散乱光を目視観察
するか、または受光器に受光して表面欠陥が良好に検出
される。

【０００７】図２はこの発明による表面欠陥検査装置の
一実施例を示し、（ａ）　は平面図、（ｂ）　は垂直断
面図である。（ａ），（ｂ）　においてベース盤４に固
定具４１によりフレーム５を固定する。フレームに被検
査のガラス板１の４辺を支持し、ガラス板の直交２辺の
側面に対して白色光源６１，６２　を配設する。ガラス
板の上方の適当な位置に受像カメラ８を設け、これに投
射光の側面による反射光が入らないように遮蔽板７１〜
７４を設けて構成される。なおこの場合、受像カメラに
よらず、散乱光Ｒを肉眼により観察して欠陥を検出する
こともある程度可能であるが、検出感度は小さい。

【０００８】図３は他の実施例で大型ガラス板の場合を
示し、（ａ）　は垂直断面図、（ｂ）　はガラス板１の
平面図である。（ａ）　においては図２（ｂ）　の構成
に対して、ガラス板１の上方にＸＹ移動機構９を設け、
これに受像カメラ８を取り付ける。ガラス板の表面を（
ｂ）　のように、複数の領域１１〜ｎｍのマトリックス
に区分し、ＸＹ移動機構により受像カメラをＸまたはＹ
方向に移動して各領域を順次に検査する。前記したよう
に液晶パネルには大きいサイズのものがあり、また受像
カメラの視野を広くとると感度と分解能が低下するので
、視野には限度があり、この区分方法によりサイズの大
きいガラス板でも欠陥が良好な感度で検出される。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による表
面欠陥検査方法は、表面が平滑なガラス板を対象とし、
その側面に投射された白色光束が内面により全反射し、
全反射光が欠陥により散乱して表面側に射出されること
を実験により確認し、これに基づいてなされたもので、
散乱光を目視により観察するか、または受光器により受
光することにより、従来の方式のように表面反射による
Ｓ／Ｎが低下することなく、表面欠陥が良好に検出され
る。次に検査装置は、角型ガラス板を対象として上記の
方法を具体化したもので、２個の光源より直交した投射
光を投射することにより、形状による散乱光の指向性に
拘らず欠陥が良好に検出され、また、側面の反射光が受
像カメラの受像を妨害しないように遮蔽板が考慮されて
いる。さらに、大型のガラス板に対してはガラス板を複
数に区分し、各領域を順次に受像カメラにより受像して
表面欠陥を検出し、受像カメラの視野に比較して大きい
サイズのガラス板でも欠陥が良好な感度で検出できるよ
うに配慮されており、カラー液晶パネルなどの素材の、
表面が平滑なガラス板の表面欠陥検査に寄与するところ
には大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明によるガラス板の表面欠陥検査方
法の実施例における検査原理の説明図で、（ａ）　はガ
ラス板の側面に対する白色光束Ｌの内面による全反射を
示し、（ｂ）　は側面のエッジによる反射光Ｌｅ　を示
し、（ｃ）　は湾曲したガラス板を示す。

【図２】　　この発明によるガラス板の表面欠陥検査装
置の一実施例を示し、（ａ）　は平面図、（ｂ）　は垂
直断面図である。

【図３】　　この発明の他の実施例を示し、（ａ）　は
垂直断面図、（ｂ）はガラス板の領域区分の説明図であ
る。

【図４】　　液晶パネル用の角型ガラス板に対する従来
の欠陥検査方法を示す説明図である。

【図５】　　図４のものに対する実験方法を示す説明図
である。

【符号の説明】 １…ガラス板、１１〜ｎｍ…ガラス板の区分領域、２…
光源、 ３…肉眼、 ４…ベース盤、４１…固定具、 ５…フレーム、 ６１，６２　…線光源、 ７１〜７４…遮蔽板、 ８…受像カメラ、 ９…ＸＹ移動機構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面が平滑な被検査のガラス板を支持
   台に支持し、該ガラス板の側面に対して、適当な角度の
   白色光束を投射して内面により全反射させ、前記表面に
   存在する欠陥による該全反射光の散乱光を、前記表面側
   または裏面側で目視により観察し、または受光器により
   受光して該欠陥を検出することを特徴とする、ガラス板
   の表面欠陥検査方法。
2. 【請求項２】　　ベース盤に固定され、表面が平滑な被
   検査の角型ガラス板の４辺を支持するフレームと、該フ
   レームに支持された該角型ガラス板の直交する２辺の側
   面に対して適当な角度の白色光束を投射する２個の線光
   源と、該角型ガラス板の内面による全反射光の欠陥によ
   る散乱光を受像する受像カメラ、および前記側面の反射
   光による該受像に対する妨害を排除する遮蔽板とよりな
   ることを特徴とする、ガラス板の表面欠陥検査装置。
3. 【請求項３】　　大型の前記ガラス板の表面を複数の領
   域に区分し、前記角型ガラス板の上方にＸＹ移動機構を
   設け、該ＸＹ移動機構に前記受像カメラを取り付けてＸ
   またはＹ方向に移動し、該区分された領域を順次に検査
   する、請求項２記載のガラス板の表面欠陥検査装置。