JPH087159B2

JPH087159B2 - 透光板材の識別型欠点検出装置

Info

Publication number: JPH087159B2
Application number: JP12808987A
Authority: JP
Inventors: 雅晴岡藤; 健治田仲; 順一安部; 光男宮野
Original assignee: Yaskawa Electric Corp; Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Yaskawa Electric Corp; Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS63293448A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ガラス板，プラスチック板など、少なくと
も光を透過する板材（以下、透光板材という）に光スポ
ットを走査して、透光板材に存在する欠点を検出するフ
ライングスポット型の欠点検出装置に関し、特に、検出
した欠点の種類，大きさ，位置等を識別，検出すること
のできる透光板材の識別型欠点検出装置に関する。

〔従来の技術〕

透光板材に存在する欠点を検出する欠点検出装置は、
例えば、透明ガラス板の製造ラインにおいて、製造され
る透明ガラス板に存在する欠点を検出し、その検出結果
を透明ガラス板製造工程へフィードバックさせて欠点の
発生をその発生箇所において防止し、製品の歩留まりの
向上を図るために必要とされるものである。

従来の透明ガラス板の欠点検出装置には、例えば、特
開昭51−29988号公報で知られているように、照射光に
対し、反射光のみを受光器で検出することによってガラ
ス板に存在する欠点を知るもの、あるいは特開昭51−11
84号公報で知られるように、照射光に対し、透過光のみ
を受光器で検出することによって、ガラス板に存在する
欠点を検出するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した特開昭51−29988号公報に開示されている欠
点検出装置は、ガラス表面上の欠点は検出できるが、ガ
ラス内部の欠点は検出できない。

逆に、特開昭51−1184号公報に開示されている欠点検
出装置は、ガラス内部の欠点を検出できるが、ガラス表
面上の欠点は検出が不可能か、または検出が非常に困難
であるという問題点がある。

また、上述のような欠点検出装置は、欠点の種類（異
物、泡，フシ，ドリップ等）を識別することはできず、
さらに、１個の受光器で、例えば泡，異物を同一のレベ
ルで検出するため、異物は見過ぎ、泡等は見落とすとい
うような欠点があった。

さらに、従来の欠点検出装置では、欠点の大きさを正
確に検出することはできないので、製造工程で切断後の
透明ガラス板の品質を高グレードと低グレードとに分け
て採板する、いわゆる２グレード採取板方式をとること
は不可能であった。

本発明の目的は、上述のような問題点を解決し、透光
板材の欠点検出を高精度かつ高速で行うことのできる識
別型欠点検出装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明の透光板材の識別型欠点検出装置は、長さ方向
に走行する透光板材を幅方向に光スポットで全面走査す
る走査手段と、前記透光板材からの透過光，透過散乱光，反射光，反
射散乱光のうち少なくとも２種以上の光をそれぞれ受光
する複数の受光器を有する受光手段と、前記複数の受光器で受光した光を電気信号に変換する
光電変換手段と、前記光電変換手段からの電気信号を処理して、欠点の
種類および大きさの情報を含む欠点データを生成する電
気信号処理手段と、前記電気信号処理手段からの欠点データを取込み、取
込まれた欠点データを組合せ処理し、欠点の種類および
大きさを表す欠点パターンを形成する欠点データ取込み
手段と、前記欠点データ取込み手段からの欠点パターンを予め
保持している欠点識別パターンテーブルと照合して、少
なくとも欠点の種類および大きさを識別する情報処理手
段とを備えることを特徴としている。

〔作用〕

例えば、ガラス板に存在する欠点としては、気泡がガ
ラス板内部に残ることにより形成される泡、異物がガラ
ス板内部に残ることにより形成される異物、ほとんど溶
けた異物がガラス板内部に尾を引いたような形で残るこ
とにより形成されるフシ、バスの錫がガラス板の表面に
付着することにより形成されるドリップ等がある。

このような欠点がガラス板に存在する場合、欠点に光
スポットを投射すると、欠点の種類によって透過，透過
散乱，反射，反射散乱の状態が異なる。本願発明者ら
は、この事実に着目し、ガラス板の欠点の種類によって
透過，透過散乱，反射，反射散乱の状態がどのように変
化するかを見るため、実験により大量のデータを集積し
た。これらデータを分析し、知り得た内容の一部を一例
として説明する。

第２図に示すように、透明ガラス板１に存在する欠点
２に、法線に対し一定の入射角αでもって光ビーム３を
投射したとき、フシ，異物，泡は透過散乱光を生じさ
せ、特に、フシの場合は透過光４の光軸に最も近接した
近接近軸透過散乱光５を生じ、異物の場合は透過光４の
光軸に近い近軸透過散乱光６を生じ、泡の場合は透過光
４の光軸から離れた遠軸透過散乱光７を生じる。また、
泡，異物，フシ，ドリップともに透過光４の光量が減少
し、ドリップの場合は反射光８の光量が増加する。

したがって、透過光，近接近軸透過散乱光、近軸透過
散乱光，遠軸透過散乱光，反射光をそれぞれ個別に検出
する受光器を設け、透過光および反射光の光量変化、お
よび近接近軸透過散乱光，近軸透過散乱光，遠軸透過散
乱光の有無を検出すれば、欠点の種類を識別することが
可能となる。

以上の関係を第１表にまとめる。なお、表中の○印
は、欠点の種類をどの光で識別できるかを示している。

また、本願発明者らは、各受光器で検出される光の光
量の大きさは、欠点の大きさ（サイズ）に比例すること
を見出した。したがって、各受光器で検出される光の光
量の大きさを検出することによって、欠点の大きさを判
定することが可能となる。

以上は、本願発明者が知得した内容の一部であるが、
この他にも欠点の種類と反射散乱の状態との関係につい
ても一定の関係があることがわかっている。

本発明の識別型欠点検出装置は、以上の考え方に基づ
き、フライングスポット型の欠点検出装置において、透
過光，近接近軸透過散乱光，近軸透過散乱光，遠軸透過
散乱光，反射光，反射散乱光のうち少なくとも２種以上
の光をそれぞれ検出する複数個の受光器を設け，各受光
器からの光を電気信号に変換し、得られた電気信号を処
理して欠点の種類および大きさを表す情報を含む欠点デ
ータを生成し、これら欠点データをさらに処理してガラ
ス板の１個の欠点に対応するビットパターンよりなる欠
点パターンを作成し、このようにして得られた欠点パタ
ーンを、予め作成されている欠点識別パターンテーブル
と照合して、欠点の種類，大きさ等を判定することを基
本としている。

また、本発明の識別型欠点検出装置は、ガラス板の欠
点の位置をも検出できるようにしたものであり、最終的
には少なくとも欠点の種類、欠点の大きさ、欠点の位置
を識別，検出する。

したがって、本発明の識別型欠点検出装置をガラス板
の製造ライン中に設け、欠点を検出し、その種類および
大きさを識別して、その結果をガラス板製造工程へフィ
ードバックさせて、欠点の発生を発生箇所において防止
し、製品の歩留まりを向上させることができる。

また、例えば欠点識別パターンテーブルに、高グレー
ドと低グレードの品質判定条件を含ませておけば、製造
工程途中で切断された切り板を、高グレードと低グレー
ドとに分けて採板させるようなシステムを構築すること
が可能となる。

また、高グレードの透視域領域と低グレードの外辺域
領域からなる自動車のフロントガラス用の切り板を採板
するような場合に、本発明の識別型欠点検出装置を用い
れば欠点の種類、大小，位置を検出できるので採板歩留
まりをアップさせることができる。

以上、本発明の作用を被検査対象物がガラス板の場合
について説明したが、本発明はガラス板のみならず、プ
ラスチック板など少なくとも光を透過する板材の欠点検
出にも適用できることは明らかである。

〔実施例〕

次に本発明の識別型欠点検出装置の実施例について説
明する。

第１図に、本発明の一実施例である透明ガラス板の識
別型欠点検出装置の全体構成の概略をブロック図で示
す。本実施例の識別型欠点検出装置は、レーザビームを
回転多面鏡で反射させて、走行中の透明ガラス板にレー
ザスポットを走査させる走査器11と、レーザスポットが
透明ガラス板の欠点を走査したときの透過光，透過散乱
光，反射光を受光する複数の受光器12と、各受光器で受
けた光を電気信号に変換する光電変換器13と、光電変換
器からの電気信号を処理して、欠点の種類および大きさ
の情報を含む欠点データを生成する電気信号処理回路14
と、この電気信号処理回路で生成された欠点データおよ
び信号処理用クロック，ライン同期信号を取込み、欠点
データからガラス板に存在する欠点の種類および大きさ
を表すビット配列よりなる欠点パターンを形成し、これ
に位置情報を付加する欠点データ取込み回路15と、欠点
データ取込み回路15からの欠点パターンおよび位置情報
を受け、欠点パターンと予め保持している欠点識別パタ
ーンテーブル16とを照合して、欠点の種類，大きさ等を
識別し、識別結果および位置情報を上位の情報処理装置
へ送る情報処理装置17とから構成されている。

なお、以下の説明上、走査器11と受光器12と光電変換
器13とで欠点検出器20を構成するものとする。

第３図は、欠点検出器20の斜視図であり、図面をわか
りやすくするため受光器を誇張して示している。

第４図は、この欠点検出器を透明ガラス板の走行方向
に対し直角な方向から見た概略構成図であり、第３図と
第４図において同一の要素には同一の番号を付して示し
ている。

走査器11は、レーザ光を出射するレーザ光源21と、レ
ーザ光源21からのレーザ光26が入射し、透明ガラス板１
が走行する方向（以下、Ｙ軸方向とする）に平行な軸22
を中心に高速回転する回転多面鏡23と、透明ガラス板１
が走行するＹ軸方向と直角な方向、すなわちガラス板の
幅方向（以下、Ｘ軸方向とする）に平行な軸24を中心に
回転し角度を変えることのできる板厚補正用の平行ミラ
ー25とを備えている。なお、第４図に示されているレー
ザ光源21の位置は、実際の位置と異なって示されている
が、これは図面が不明瞭になるのを避けたためである。

以上のような構成の走査器は、走行する透明ガラス板
１の上方に設置されている。

レーザ光源21より出射されたレーザ光26は、高速回転
する回転多面鏡23に入射され、回転多面鏡23によりレー
ザ光26はＸ軸方向に振られ、平行ミラー25で反射された
後、走行する透明ガラス板１に投射され、ガラス板をＸ
軸方向に走査する。回転多面鏡23の回転によりその反射
面が変わる毎に、レーザ光26は、透明ガラス板１を繰返
し走査する。透明ガラス板１はＹ軸方向に走行している
から、ガラス板の全面がレーザ光により走査されること
となる。

なお、第４図に示されているように、レーザ光26は、
透明ガラス板１に対して、ガラス板面に垂直な法線に対
しＹ軸方向に入射角αをもって投射する。これは、透明
ガラス板１の裏面で反射され続いて表面で反射された光
が透過光と干渉することを防止するためである。なお、
αの値は13°以上とするのが望ましい。

次に、受光器の配置およびその構成について説明す
る。走査器が設けられている側とは反対側、すなわち透
明ガラス板１の下方に、透過光27を検出する１個の受光
器D1と、近接近軸透過散乱光を検出する２個の受光器D2
_A，D2_Bと、近軸透過散乱光を検出する２個の受光器D
3_A，D3_Bと、遠軸透過散乱光を検出する２個の受光器D
4_A，D4_Bとを配置する。一方、透明ガラス板１の上方に
は反射光28を検出する１個の受光器D5を配置する。

これら複数個の受光器は、基本的には同一構造をして
おり、Ｘ軸方向に細長い線状の受光面を有している。以
下、代表的に受光器D1の構造を説明する。

第５図は受光器D1の斜視図である。この受光器D1は、
多数本の光ファイバ31を配列してなるものであり、光フ
ァイバ31の一端を、図示のように２列に配列して、樹脂
などに埋め込み固定し、受光器本体32を構成する。配列
された多数本の光ファイバの31の端面33が集合して、細
長い線状の受光面34を形成する。光ファイバの他端は束
ねられて、後述する光電子増倍管に接続される。

なお、以上の例では光ファイバを２列に配列している
が、配列方法はこれに限られるものではない。

以上のような構造の透過光および透過散乱光を検出す
る受光器D1、D2_A，D2_B，D3_A，D3_B、D4_A，D4_Bを配置する
際、第４図において透過光27の光軸を基準として、それ
ぞれの有効受光角内に受光面が位置するように各受光器
を配置した。各受光器と有効受光角との関係の一例を第
２表に示す。

以上のような有効受光角内に受光面が位置するように
配置された受光器受光器D1、D2_A，D2_B，D3_A，D3_B、D
4_A，D4_Bを、受光面側から見た状態を第６図に示す。各
受光器の受光面の長さ方向はＸ軸方向に平行である。こ
のような近接近軸透過散乱光、近軸透過散乱光、遠軸透
過散乱光をそれぞれ検出する受光器を２個ずつ用いるの
は、発生するこれら透過散乱光の見逃しを防ぐためであ
る。

また、第３図および第４図に示しているように、近接
して配置された透過光用の受光器D1の受光面と、近接透
過散乱光用の受光器D2_A，D2_Bの受光面の位置を異ならせ
ているのは、透過光が受光器D1の受光面で乱反射して受
光器D2_A，D2_Bへ入射するのを防ぐためである。

なお、反射光28を検出する受光器D5は、前述したよう
に光ファイバで構成してもよいが、散乱ボックスを用
い、散乱ボックスで集光した光を光ファイバで、後述す
る光電子増倍管に送るようなものでもよい。この場合、
散乱ボックスの受光面には、スリットを有するマスクを
設けて不必要な光を遮蔽するようにするのが好適であ
る。

欠点検出器20（第１図）は、第３図に示すように、さ
らに光電変換器として５個の光電子増倍管PM1,PM2,PM3,
PM4,PM5を備えており、光電子増倍管PM1には受光器D1の
光ファイバの他端が接続され、光電子増倍管PM2には受
光器D2_A，D2_Bの光ファイバの他端が束ねられて接続さ
れ、光電子増倍管PM3には受光器D3_A，D3_Bの光ファイバ
の他端が束ねられて接続され、光電子増倍管PM4には受
光器D4_A，D4_Bの光ファイバの他端が束ねられて接続さ
れ、光電子増倍管PMには受光器D5の光ファイバの他端が
接続されている。各光電子増倍管では各受光器で受光し
た光を電気信号に変換する。

また、図示しないが、走査器の回転多面鏡23と平行ミ
ラー25との間にはスタートパルス形成用の光ファイバが
設けられており、この光ファイバで受光した光を電気信
号に変換する光電変換器およびパルス整形器を備え、ス
タートパルスSTを形成するようにしている。このスター
トパルスSTは、後述する欠点データ取込み回路におい
て、走査開始の信号として用いられる。

なお、透明ガラス板１の板厚が変わると、透過光，透
過散乱光および反射光の光路が変化して、各受光器の受
光面に光が入射しなくなるおそれがある。このような場
合には、平行ミラー25を回転させ、ガラス板１への入射
光の光路を変えることにより、例えば透過光および透過
散乱光の光路を不変とすることができる。なお、透過光
および透過散乱光の光路が不変となるように平行ミラー
で調整した場合には、反射光の光路は変化するので、受
光器D5自体を移動させるか、受光器D5が散乱ボックスの
場合であってマスクを有する場合には、このマスクを移
動させるようにすればよい。

さて、以上のような構成の欠点検出器の動作を、透明
ガラス板１に欠点が存在し、レーザ光がこの欠点を走査
する場合について説明する。

透明ガラス板に欠点が存在する場合、この欠点にレー
ザ光があたると欠点の種類（異物，泡，フシ，ドリッ
プ）により、透過光と反射光の光量に変化を生じ、同時
に透過散乱光が発生する。

例えば、欠点の種類がフシの場合、入射したレーザ光
がフシに当たると、透過光の光量が変化すると同時に、
近接近軸透過散乱光が発生する。透過光の光量の変化
は、受光器D1で検出され、光電子増倍管PM1へ送られ、
電気信号に変換される。一方、近接近軸透過散乱光は、
受光器D2_A，D2_Bの受光面に入射する。受光された近接近
軸透過散乱光は、光電子増倍管PM2に送られ、電気信号
に変換される。

同様に、例えば欠点の種類が異物の場合、入射したレ
ーザ光が異物に当たると、透過光の光量が変化すると同
時に、近軸透過散乱光が発生する。この透過散乱光は、
受光器D3_A，D3_Bで受光され、受光された光は光電子増倍
管PM3に送られ、電気信号に変換される。

同様に、例えば欠点の種類が泡の場合、入射したレー
ザ光が泡に当たると、透過光の光量が変化すると同時
に、遠軸透過散乱光が発生する。この遠軸透過散乱光
は、受光器D4_A，D4_Bで受光され、受光された光は光電子
増倍管PM4に送られ、電気信号に変換される。

同様に、例えば欠点の種類がドリップの場合、入射し
たレーザ光が、このドリップに当たると、透過光の光量
が変化すると同時に、反射光の光量が変化する。この反
射光の変化は受光器D5で検出され、光電子増倍管PM5に
送られ、電気信号に変換される。

以上のように、欠点検出器20からは、透明ガラス板に
存在する欠点により発生する透過光と反射光の光量の変
化、および近接近軸透過散乱光，近軸透過散乱光，遠軸
透過散乱光が電気信号として、電気信号処理回路14（第
１図）に送られる。

次に、欠点検出器の各光電子増倍管PM1,PM2,PM3,PM4,
PM5から送られてくる電気信号を処理して、欠点の種類
および大きさの情報を含む欠点データを生成する電気信
号処理回路14の構成について説明する。

第７図は、電気信号処理回路の一例を示す。この電気
信号処理回路は、各光電子増倍管PM1,PM2,PM3,PM4,PM5
からの電気信号をそれぞれ処理して欠点データを生成す
る欠点データ生成部CT1,CT2,CT3,CT4,CT5から構成され
ている。

欠点データ生成部CT1は、光電子増倍管PM1からの電気
信号を増幅する増幅器411と、増幅器411からの信号の立
ち下がりを微分するマイナス微分器412と、マイナス微
分器412からの信号のレベルを２つの検出レベルと比較
する比較器413と、比較器413から出力される２つの信号
をそれぞれパルス整形するパルス整形器414,415と、増
幅器411からの信号を１つの検出レベルと比較する比較
器416と、比較器416からの信号の幅を２つの幅判定レベ
ルと比較する幅検出器417と、幅検出器417から出力され
る２つの信号をそれぞれパルス整形するパルス整形器41
8,419とで構成される。

欠点データ生成部CT2は、光電子増倍管PM2からの電気
信号を増幅する増幅器420と、増幅器420からの信号の立
ち上がりを微分するプラス微分器421と、プラス微分器4
21からの信号のレベルを２つの検出レベルと比較する比
較器422と、比較器422から出力される２つの信号をそれ
ぞれパルス整形するパルス整形器423,424とで構成され
る。

欠点データ生成部CT3、CT4およびCT5は、欠点データ
生成部CT2と同様の構成であるので、要素に番号のみ付
して説明は省略する。

次に、この電気信号処理回路14の動作について第８
図，第９図，第10図の波形図を参照しながら説明する。

まず、欠点データ生成部CT1の動作について説明す
る。欠点データ生成部CT1は、受光器D1で検出された透
過光が光電子増倍管PM1で変換された電気信号から、欠
点の種類および大きさの情報を含む欠点データを生成す
る。

増幅器411は、光電子増倍管PM1から送られてきた電気
信号を増幅する。ここで、欠点検出器のレーザ光が欠点
を含まない透明ガラス板をＸ軸方向に１走査したときの
増幅器411の出力電圧波形を第８図（ａ）示す。この波
形は、時刻t₁から時刻t₂までの１走査の間に受光器D1に
透過光が受光され、その出力レベルがＥボルトであるこ
とを示している。このように、受光器D1は１走査期間の
間、透過光を常時受光している。

透明ガラス板に欠点が存在する場合には、欠点にレー
ザ光が投射されると透過光の光量が減少し、第８図
（ｂ）に示すように出力波形中に立ち下がりパルス51が
発生する。説明の便宜上、この立ち下がりパルス51は誇
張して示してあり、時刻t₃で立ち下がり、時刻t₄で立ち
上がっているものとする。この立ち下がりパルス51の立
ち下がりレベルの大きさは欠点の大きさに比例し、か
つ、立ち下がりパルスの幅（時刻t₃からt₄までの）も欠
点が大きくなるに従って大きくなる。

マイナス微分器412では、増幅器411のからの出力をマ
イナス微分しており、第８図（ｃ）に示すように、立ち
下がりパルス51の立ち下がり時刻t₃で立ち上がる微分パ
ルス52を出力する。この微分パルスの大きさは、立ち下
がりパルス51の立ち下がりレベルに比例している。

マイナス微分器412からの微分パルス52は比較器413に
入力される。比較器413は、第８図（ｃ）の波形中に示
すように２つの検出レベルd₁₁，d₁₂（d₁₁＜d₁₂）を持っ
ており、これら検出レベルと入力される微分パルス52の
立ち下がりレベルとの比較をを行う。

比較器413は、入力された微分パルスの立ち下がりレ
ベルが検出レベルd₁₁より高い場合には、第１の出力端
子440よりパルスを出力し、検出レベルd₁₂より高い場合
には第２の出力端子441よりパルスを出力する。これら
パルスはパルス整形器414,415でそれぞれ整形され、欠
点データD₁₁，D₁₂として出力される。第８図（ｃ）に示
す微分パルス52の場合、立ち下がりレベルは検出レベル
d₁₁より大きくd₁₂より小さいから、第８図（ｄ）に示す
ような欠点データD₁₁が出力される。以上のような欠点
データD₁₁，D₁₂の別は、欠点の大きさを表している。

一方、増幅器411からの電気信号は比較器416,続いて
幅検出器417に入力され、幅判定処理がなされる。この
幅判定処理は、切断後のガラス板を高品質のグレードと
低品質のグレードとに分けて採板する、いわゆる２グレ
ード採板の際の判定基準に用いられる、欠点の大きさを
表す情報を含む欠点データを生成するために行われる。

第９図の波形図を参照しながら、幅判定処理について
説明する。第９図（ａ）の波形は、第８図（ｂ）の波形
の立ち下がりパルス51の部分を時間幅を拡大して示した
ものである。比較器416は、１つの検出レベルｄを持っ
ており、立ち下がりパルス51の立ち下がりレベルが検出
レベルｄを超えたときに、第９図（ｂ）に示すように、
検出レベルｄで立ち下がりパルス51をスライスしたとき
の幅ｗ（時刻t₃からt₄まで）に等しい幅を有するパルス
53を出力する。

幅検出器417は、２つの幅判定レベルw₁₁，w₁₂（w₁₁＜
w₁₂）を持っており、これら判定レベルと入力されるパ
ルス53の幅ｗとの比較を行う。幅検出器417は、幅ｗが
判定レベルw₁₁より大きい場合には第１の出力端子442よ
りパルスを出力し、判定レベルw₁₂より大きい場合には
第２の出力端子443よりパルスを出力する。これらパル
スはパルス整形器418,419でそれぞれ整形され、欠点デ
ータw₁₁，w₁₂として出力される。第９図（ｂ）に示すパ
ルス53の場合、幅ｗは判定レベルw₁₁より大きくw₁₂より
小さいから、第９図（ｃ）に示すような欠点データw₁₁
が出力される。

以上のような欠点データw₁₁，w₁₂の別は、欠点の大き
さを表している。これら欠点データw₁₁，w₁₂は、２グレ
ード採板において、特に低グレードのガラス板を採板す
る場合の判断データとして用いられる。

次に、第10図の波形図を参照して欠点データ生成部CT
2の動作を説明する。欠点データ生成部CT2は、受光器D2
_A，D2_Bで検出された近接近軸透過散乱光が光電子増倍管
PM2で変換された電気信号から、欠点の種類および大き
さの情報を含む欠点データを生成する。光電子増倍管PM
2からは、欠点（フシ）がレーザ光によって走査された
ときのみ電気信号が送られてくる。第10図（ａ）は、欠
点が走査された場合の増幅器420からの電気信号の波形
を示す。時刻t₅から時刻t₆の間に立ち上がりパルス61が
発生している。プラス微分器421では、増幅器420からの
出力をプラス微分しており、第10図（ｂ）に示すよう
に、立ち上がりパルス61の立ち上がり時刻t₅で立ち上が
る微分パルス62を出力する。この微分パルスの大きさ
は、立ち上がりパルス61の立ち上がりレベルに比例して
いる。

プラス微分器421からの微分パルス62は比較器422に入
力される。比較器422は、第10図（ｂ）の波形中に示す
ように２つの検出レベルd₂₁，d₂₂（d₂₁＜d₂₂）を持って
おり、これら検出レベルと入力される微分パルス62の立
ち上がりレベルとの比較を行う。

比較器422は、入力された微分パルス62の立ち上がり
レベルが検出レベルd₂₁より高い場合には第１の出力端
子444よりパルスを出力し、検出レベルd₂₂より高い場合
には第２の出力端子445よりパルスを出力する。これら
パルスはパルス整形器423,424でそれぞれ整形され、欠
点データD₂₁，D₂₂として出力される。第10図（ｂ）に示
す微分パルス62の場合、立ち上がりレベルは検出レベル
d₂₁より大きくd₂₂より小さいから、第10図（ｃ）に示す
ような欠点データD₂₁が出力される。以上のような欠点
データD₂₁，D₂₂の別は、欠点（フシ）の大きさを表して
いる。

以下、同様な動作により、欠点データ生成部CT3,CT4,
CT5からは、それぞれ、異物，泡，ドリップに関連した
欠点データD₃₁，D₃₂，D₄₁，D₄₂、D₅₁，D₅₂が出力され
る。

以上説明したように電気信号処理回路14からは、欠点
の種類および大きさを表す情報を含む欠点データD₁₁，D
₁₂，…，D₅₂が出力され、欠点データ取込み回路15（第
１図）に送られる。なお、以下の説明において、パルス
としての欠点データはビット“1"に対応するものとす
る。

次に、欠点データ取込み回路15の構成を説明する。

第11図はその一構成例を示す。この欠点データ取込み
回路は、Ｘ軸カウンタ71と、ORユニット72と、分周回路
73と、Ｙ軸カウンタ74と、連続判定部75と、FIFOメモリ
76とを備えており、連続判定部75は、欠点データ圧縮部
77と、Ｘ軸連続判定部78と、Ｙ軸連続判定部79とから構
成されている。

Ｘ軸カウンタ71は、Ｘ座標分割のためのクロックCLK
をカウントするカウンタであり、走査開始信号であるス
タートパルスSTでリセットされる。このスタートパルス
STは、前述したように欠点検出器20の回転多面鏡23を反
射したレーザ光を特定の位置でガラスファイバで取り出
し、光電変換後、波形整形して得られる。Ｘ軸カウンタ
71は欠点データが取り込まれたときのカウンタ値をＸ座
標位置データとして連続判定部75に出力する。

ORユニット72は、電気信号処理回路からの複数走査分
の欠点データをため込み、所定のタイミングで出力する
ユニットであり、このようなORユニットについては、特
公昭56−39419号公報「欠点検出装置」に開示されてい
る。

分周回路73は、パルス発生器（図示せず）から供給さ
れる、ガラス板のライン方向への移動距離に対応したラ
イン同期信号PGを分周して、ORユニット72に入力する。
ORユニット72は、分周されたライン同期信号PGのタイミ
ングで、ため込んだ欠点データを連続判定部75に出力す
る。

Ｙ軸カウンタ74は、分周回路73からの分周されたライ
ン同期信号PGをカウントし、欠点データ入力時に、カウ
ント値をＹ座標位置データとして連続判定部75に出力す
る。なお、Ｙ軸カウンタ74のリセットはソフト的に行わ
れる。

第12図にORユニット72の一例を示す。このORユニット
72は、複数種類の欠点データD₁₁，D₁₂，…，D₅₂にそれ
ぞれ対応した、論理和回路OR₁₁，OR₁₂，…OR₅₂と、ラン
ダムアクセスメモリRAM₁₁，RAM₁₂，…，RAM₅₂と、ゲー
ト回路G₁₁，G₁₂，…，G₅₂とから構成されている。

第13図および第14図は、ORユニット72の動作の理解を
助けるための図であり、第13図はレーザスポットによる
走査と、クロックCLKおよび分周後のライン同期信号PG
との関係を示す模式図、第14図はORユニットのRAM₁₁へ
の欠点データD₁₁のため込み状態を示す図である。これ
ら図面を参照してORユニット72に一例として欠点データ
D₁₁がため込まれる動作について説明する。分周後のラ
イン同期信号PGの間に、レーザスポットによりＸ軸方向
にガラス板がｎ回走査されるものとする。また、ORユニ
ット72の各RAMのアドレスは1000番地まであるものとす
る。各RAMのアドレスは、クロックCLKが何個目のクロッ
クであるかに対応している。

さて、第13図に示すように透明ガラス板１に次点80が
ある場合、１回目の走査で電気信号処理回路から入力さ
れる欠点データD₁₁がRAM₁₁に書き込まれ、アドレス502,
503番地にビット“1"が立つ。２回目の走査で入力され
た欠点データD₁₁は、RAM₁₁から読み出された欠点データ
と論理和回路OR₁₁においてORがとられた後、RAM₁₁に再
書き込みされ、…第ｎ回目の走査で入力された欠点デー
タD₁₁は、RAM₁₁から読み出された欠点データと論理和回
路OR₁₁においてORがとられた後、RAM₁₁に再書き込みさ
れ、最終的にアドレス501番地から504番地にビット“1"
が格納される。このようにしてRAM₁₁にため込まれた欠
点データD₁₁は、分周回路73で分周されたライン同期信
号PGのタイミングでゲート回路G₁₁を経て連続判定部75
に出力される。

連続判定部75は、ORユニット72からの欠点データを圧
縮し、圧縮された欠点データの種別を出力する欠点デー
タ圧縮部77と、圧縮された欠点データのＸ軸方向の連続
性を判定して、Ｘ軸方向のスタートアドレスとエンドレ
スアドレスを出力するＸ軸連続判定部78と、圧縮された
欠点データのＹ軸方向の連続性を判定して、Ｙ軸方向の
スタートアドレスとエンドアドレスを出力するＹ軸連続
判定部79とから構成されている。

さて、このような構成の連続判定部75の動作を、第15
図および第16図を参照しながら説明する。第15図は、欠
点データを圧縮する欠点データ圧縮部77の動作を概念的
に説明するための図、第16図は、Ｘ軸連続判定部78およ
びＹ軸連続判定部79の動作を説明するために、圧縮後の
欠点データのビット配列の例を示す図である。

ORユニット72からは、種別毎の欠点データD₁₁，D₁₂，
…，D₅₂が出力されてくるが、第15図に示すように、各
種別毎の欠点データは、Ｘ軸アドレスおよびＹ軸アドレ
ス方向に２次元のビット配列を有している。今、３次元
空間を考えて、これら２次元配列欠点データD₁₁，D₁₂，
…，D₅₂がＺ軸方向に配列されているものとすると、OR
ユニット12からは３次元の欠点データ群D₁₁，D₁₂，…，
D₅₂が出力されると考えることができる。欠点データ圧
縮部77は、３次元欠点データ群D₁₁，D₁₂，…，D₅₂を、
Ｘ軸アドレスおよびＹ軸アドレス対応に、Ｚ軸方向に全
欠点データのORをとり、圧縮された２次元の欠点データ
DBを形成する。第15図では、欠点データD₁₁と欠点デー
タD₅₂にのみビット“1"が立っている例を示している。

第16図は、以上のような考えに基づいて圧縮された欠
点データのビット配列の例を示す。

Ｘ軸連続判定部78およびＹ軸連続判定部79はビット
“1"のＸ軸方向およびＹ軸方向の連続性をそれぞれチェ
ックし、ビット“1"の途切れを検出する。検出した途切
れに対しパラメータによりＸ軸方向およびＹ軸方向に結
合するか否かを決定する。

第16図（ａ）は、Ｘ軸連続判定部78およびＹ軸連続判
定部79のパラメータが共に０の場合の連続判定により結
合された欠点データブロックを示す。Ｘ軸連続判定部78
からは、この欠点データブロックのＸ軸スタートアドレ
スとして500番地が、Ｘ軸エンドアドレスとして503番地
が出力される。一方、Ｙ軸連続判定部79からは、欠点デ
ータブロックのＹ軸スタートアドレスとして100番地が
Ｙ軸エンドアドレスとして103番地が出力される。

第16図（ｂ）は、Ｘ軸連続判定部78およびＹ軸連続判
定部79のパラメータが共に１の場合の連続判定により合
成された欠点データブロックを示す。パラメータが１の
場合には、１つのアドレスにビット“1"の途切れがあっ
ても結合し、図示のような欠点データブロックを合成す
る。この場合、Ｘ軸連続判定部78からは、この欠点デー
タブロックのＸ軸スタートアドレスとして500番地が、
Ｘ軸エンドアドレスとして503番地が出力される。一
方、Ｙ軸連続判定部79からは、欠点データブロックのＹ
軸スタートアドレスとして101番地が、Ｙ軸エンドアド
レスとして103番地が出力される。このようにビット
“1"の途切れを補間して結合する連続判定を行うことに
より、１個の欠点がレーザスポットにより走査されたと
き、複数の受光器からの欠点データの発生のタイミング
がずれたような場合に、これらを１個の欠点からの欠点
データであると認識させることが可能となる。

Ｙ軸連続判定部79は、ビット“1"の連続性が途切れた
時点で、欠点データブロック内に立っているビット
“1"、すなわち欠点データの種別を欠点パターンとし
て、Ｘ軸連続判定部78およびＹ軸連続判定部79からは欠
点データブロックのＸ軸方向のスタートアドレス，エン
ドアドレスおよびＹ軸方向のスタートアドレス，エンド
アドレスを欠点の位置情報としてFIFOメモリ76に出力す
る。なお、Ｙ軸連続判定部79には、ビット“1"のＹ軸方
向の連続が所定の長さ続くと強制的に切り、欠点パター
ンおよび位置情報をFIFOメモリ76に出力させる機能を有
している。

FIFOメモリ76は、送られてきた欠点パターンおよび位
置情報を格納し、ダイレクトメモリアクセスで情報処理
装置17のメモリに転送する。

第17図は、欠点データ取込み回路15から情報処理措置
17へ転送されるデータのフォーマットを示す。このデー
タは、ガラス板に存在する１個の欠点の種類および大き
さを表すビット列よりなる欠点パターン、欠点の位置を
表す位置情報等からなる。

情報処理装置17は、欠点の種類、欠点の大きさ、グレ
ード等を判断するための欠点識別パターン16を予め保持
しており、欠点データ取込み回路15から送られてきた欠
点パターンと照合し、欠点の種類、大きさ、グレード等
を識別すると共に、欠点データ取込み回路15から送られ
てきた位置情報から欠点の位置を識別し、これら識別結
果を上位の情報処理装置へ送る。上位の情報処理装置で
は、送られてきた情報に基づいて、製造ライン工程，採
板工程などの制御を行う。

以上、透明ガラスの識別型欠点検出装置について説明
したが、本発明はこの実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の範囲内で種々の変形，変更が可能なこと
は勿論である。

例えば、反射散乱光を検出する複数個の受光器をさら
に設け、電気信号処理回路での検出レベルおよび幅判定
レベルを増やすことにより、さらに詳細な欠点データを
得て、欠点の種類、大きさ等の識別精度を高めるように
することができる。

また、受光器の配列は、受光面の長さ方向がＸ軸方向
に対して或る角度をなすように配列してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、透光板材の表
面および内部の欠点を検出できると共に、欠点の種類、
大きさ等を高精度かつ高速に検出することができるの
で、検出結果をガラス板製造工程へフィードバックさせ
て、欠点の発生を発生箇所において防止し、製品の歩留
まりを向上させることができる。

また、本発明の識別型欠点検出装置を用いれば大きな
欠点から小さな欠点まで高精度で検出できるので、切り
板を高グレードと低グレードとに分けて採板することが
可能となるので採板歩留まりを向上させることができ
る。

また、本発明の識別型欠点検出装置を用いれば、高グ
レードの透視域領域と低グレードの外辺域領域からなる
自動車のフロントガラス用の切り板を採板するような場
合にも、採板歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の識別型欠点検出装置の一実施例の基
本構成を示すブロック図、第２図は、透過光および透過散乱光を示す図、第３図は、欠点検出器の斜視図、第４図は、欠点検出器の側面図、第５図は、受光器の斜視図、第６図は、透過光および透過散乱光用の複数受光器の受
光面の平面図、第７図は、電気信号処理回路のブロック図、第８図〜第10図は、電気信号処理回路の動作を説明する
ための波形図、第11図は、欠点データ取込み回路のブロック図、第12図は、ORユニットの回路図、第13図および第14図は、ORユニットの動作を説明するた
めの図、第15図および第16図は、連続判定部の動作を説明するた
めの図、第17図は、欠点データ取込み回路から出力されるデータ
のフォーマットを示す図である。１……透明ガラス板 11……走査器 12……受光器 13……光電変換器 14……電気信号処理回路 15……欠点データ取込み回路 16……欠点識別パターンテーブル 17……情報処理装置 20……欠点検出器 21……レーザ光源 23……回転多面鏡 25……平行ミラー 71……Ｘ軸カウンタ 72……ORユニット 73……分周回路 74……Ｙ軸カウンタ 75……連続判定部 76……FIFOメモリ 77……欠点データ圧縮部 78……Ｘ軸連続判定部 79……Ｙ軸連続判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安部順一埼玉県入間市大字上藤沢字下原480番地株式会社安川電機製作所東京工場内 (72)発明者宮野光男埼玉県入間市大字上藤沢字下原480番地株式会社安川電機製作所東京工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に走行する透光板材を幅方向に光
スポットで全面走査する走査手段と、前記透光板材からの透過光，透過散乱光，反射光，反射
散乱光のうち少なくとも２種以上の光をそれぞれ受光す
る複数の受光器を有する受光手段と、前記複数の受光器で受光した光を電気信号に変換する光
電変換手段と、前記光電変換手段からの電気信号を処理して、欠点の種
類および大きさの情報を含む欠点データを生成する電気
信号処理手段と、前記電気信号処理手段からの欠点データを取込み、取込
まれた欠点データを組合せ処理し、欠点の種類および大
きさを表す欠点パターンを形成する欠点データ取込み手
段と、前記欠点データ取込み手段からの欠点パターンを予め保
持している欠点識別パターンテーブルと照合して、少な
くとも欠点の種類および大きさを識別する情報処理手段
とを備えることを特徴とする透光板材の識別型欠点検出
装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の透光板材の
識別型欠点検出装置において、前記欠点データ取込み回路は、欠点の透光板材での位置
を表す情報を取込み、前記欠点パターンに位置情報を付
加して前記識別処理手段に出力し、前記識別処理手段は、前記位置情報により欠点の位置を
識別することを特徴とする透光板材の識別型欠点検出装
置。