説明

ガラス基板検査装置及びガラス基板製造方法

【課題】簡易な構成で素材、板厚、端面の状態等を含めたガラス基板等の状態の検査を行うことが可能なガラス基板検査装置及びガラス基板製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】画像データを解析する解析手段を有し、前記解析手段は、前記画像データから特定の色の画像データを抽出する色抽出手段と、前記色抽出手段により抽出された前記特定の色の画像データを含む第一の所定領域の画像データの色の変化に基づき前記ガラス基板の端面に対する加工が行われているか否かを検出する端面状態検出手段と、
を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源からの光をガラス基板に照射して撮像した画像データに基づき前記ガラス基板の検査を行うガラス基板検査装置及びこのガラス基板検査装置により検査されるガラス基板製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば特許文献1ないし特許文献5に記載されているように、光透過性物体に光を照射して撮像し、撮像された画像情報から光透過性物体の色等を識別する手法が知られている。この手法によれば、識別された色に基づき光透過性物体の素材等を判別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−162045号公報
【特許文献2】特開2001−133328号公報
【特許文献3】特開平3−200025号公報
【特許文献4】特開2002−207994号公報
【特許文献5】特開2000−28435号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の技術では、例えばガラス基板等の光透過物体の板厚やガラス基板の端面の状態等に関する情報を得ることが困難であり、ガラス基板等の状態を検査する手法として不充分であった。また、ガラス基板を検査しているとき、ガラス基板表面に異物が付着し、該異物がガラス基板製品の表面異物欠陥となるおそれもある。
【0005】
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、簡易な構成で素材、板厚、端面の状態等を含めたガラス基板等の状態を検査するガラス基板検査装置及び該検査装置を用いてガラス基板を検査する検査工程を有するガラス基板製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。
【0007】
本発明は、光源からの光をガラス基板に照射して撮像した画像データに基づき前記ガラス基板の検査を行うガラス基板検査装置において、前記画像データを解析する解析手段を有し、前記解析手段は、前記画像データから特定の色の画像データを抽出する色抽出手段と、前記色抽出手段により抽出された前記特定の色の画像データを含む第一の所定領域の画像データの色の変化に基づき前記ガラス基板の端面に対する加工が行われているか否かを検出する端面状態検出手段と、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、簡易な構成で素材、板厚、端面の状態等を含めたガラス基板等の状態の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第一の実施形態のガラス基板検査装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図2】第一の実施形態の撮像装置を説明するための図である。
【図3】カセットとカセットに収納されたガラス基板と色抽出部による処理を説明するための図である。
【図4】第一の実施形態の解析装置の有する機能を説明する図である。
【図5】色抽出部による処理を説明する第一の図である。
【図6】色抽出部による処理を説明する第二の図である。
【図7】ガラス基板素材と特定色の表の一例を示す図である。
【図8】端面の状態の検出について説明する第一の図である。
【図9】端面の状態の検出について説明する第二の図である。
【図10】第一の実施形態のガラス基板検査装置の動作を説明するフローチャートである。
【図11】第二の実施形態の解析装置の有する機能を説明する図である。
【図12】第二の実施形態のガラス基板検査装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(第一の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図1は、第一の実施形態のガラス基板検査装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【0011】
本実施形態のガラス基板検査装置100は、解析装置200と撮像装置300とを有する。本実施形態のガラス基板検査装置100は、撮像装置300により撮像された画像データを解析装置200により解析した結果を用いることで、後述するガラス基板500に接触せずにガラス基板500の検査を行う。本実施形態のガラス基板検査装置100で検査されるガラス基板500とは、例えば磁気記録媒体用のガラス基板等である。
【0012】
本実施形態の解析装置200は、演算処理装置210、メモリ装置220、補助記憶装置230、インターフェイス装置240、入力装置250、出力装置260、ドライブ装置270がバスBを介して接続されている。
【0013】
入力装置250はキーボードやマウス、操作スイッチなどで構成され、各種信号を入力するために用いられる。出力装置260はディスプレイ装置などで構成され、各種ウインドウやデータ等を表示するために用いられる。インターフェイス装置240は、モデム、LANカードなどで構成されており、例えばガラス基板検査装置100をネットワークに接続する為に用いられる。
【0014】
本発明のガラス基板検査プログラムは、ガラス基板検査装置100を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。ガラス基板検査プログラムは例えば記録媒体280の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。ガラス基板検査プログラムを記録した記録媒体280は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
【0015】
また、ガラス基板検査プログラムを記録した記録媒体280がドライブ装置270にセットされると、ガラス基板検査プログラムは記録媒体280からドライブ装置270を介して補助記憶装置230にインストールされる。ネットワークからダウンロードされたガラス基板検査プログラムは、インターフェイス装置240を介して補助記憶装置230にインストールされる。
【0016】
補助記憶装置230は、インストールされたガラス基板検査プログラムを格納すると共に、必要なファイル,データ等を格納する。メモリ装置220は、コンピュータの起動時に補助記憶装置230からガラス基板検査プログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置210はメモリ装置220に格納されたガラス基板検査プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。
【0017】
本実施形態の撮像装置300は、照明装置310、カメラ320を有し、照明装置310からガラス基板に対して光を照射した状態で撮像する。以下に本実施形態の撮像装置300について説明する。撮像装置300と解析装置200は離れていてもよく、その場合はLAN(Local Area Network)などで接続してもよい。また、解析装置200に複数の撮像装置300を接続して用いてもよい。
【0018】
図2は、第一の実施形態の撮像装置を説明するための図である。図2(A)は、撮像装置300に撮像対象となるガラス基板が収納されたカセット400が配置された状態を示す図であり、図2(B)は撮像装置300の照明台座330を説明する図である。
【0019】
本実施形態の撮像装置300は、台座301の上に照明装置310が配置され、照明装置310を覆うように照明台座330が配置されている。照明台座330は、照明装置310から照射される光を透過させるスリット331(図2(B)参照)を設けても良い。本実施形態の照明装置310は、例えばLED等により実現される。照明台座330の上には、検査対象物であるガラス基板500が収納されたカセット400が配置される。照明台座330とカセット400の詳細は後述する。
【0020】
台座301には、カメラ320を備え付けるための支柱302が取り付けられており、カメラ320はこの支柱302に固定される。本実施形態のカメラとは、例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラ等である。また台座301には、照明装置310、カセット400、カメラ320を覆うようにカバー303が被せられている。本実施形態のカバー303は、撮像装置300の外部の光をカバー303内部に透過させない遮光性を有するものである。
【0021】
図2(B)は、照明台座330の上面図である。照明台座330には、スリット331を設けても良い。照明装置310から照射された光は、スリット331を通過してカセット400へ照射される。スリット331を通過した光でカセット400を照射することで、解析装置200による解析の精度を向上させることが可能な画像を撮像することができる。スリット331の幅Wは、特に限定されるものではなく、照明装置310やカメラ320の性能に応じて決めるものである。例えば、照明装置310としてLEDを用いた場合、スリット331の幅Wを3mm〜7mm程度に設定してもよく、照明装置310としてレーザ光などの直線性の高い光源を用いた場合、スリット331の幅Wを3mm以下に設定する又は格子状のスリットを用いてもよい。なお、撮像装置300は、カメラ320が下で照明装置310が上の構成であってもよい。さらに、撮像装置300は、一度に複数のカセット400を設置して同時に画像を撮像する、又は連続的に画像を撮像するものであってもよい。
【0022】
本実施形態の撮像装置300は、解析装置200からの撮像指示に基づき撮像を行っても良い。解析装置200は、撮像装置300からの画像データに基づき、以下に説明する各種の解析を行って、カセット400に収納されたガラス基板500の検査を行う。
【0023】
以下に、図3を参照してカセット400とカセット400に収納されたガラス基板500について説明する。図3は、カセットとカセットに収納されたガラス基板を説明するための図である。
【0024】
本実施形態ではカセット400は、ケース410、蓋420、底板421を有する。本実施形態の蓋420は、カセット400内でガラス基板500を透過した光をカメラ320へ導くための開口部を覆う光透過性のものである。底板421は、照明装置310から照射された光をカセット400へ入射させるための開口部を覆う光透過性のものである。本実施形態のケース410と蓋420には、ガラス基板500を1枚毎に分離して支える溝部430が複数形成されている。ガラス基板500は、この溝部430に挿入され、1枚毎に分離した状態でカセット400に保管される。さらに、ガラス基板500は蓋420に形成された溝部により1枚毎に分離した状態でカセット400に保持され、カセット400を移動した際に保管されているガラス基板500が動かないようになっている。
【0025】
本実施形態のカセット400は、上記構成により、底板421、ガラス基板500、蓋420を透過した光の画像をカメラ320により撮像することができる。なお、本実施形態のガラス基板500は、中心部に円孔が形成されたドーナツ形状のものとした。
【0026】
次に、本実施形態の解析装置200の機能について説明する。図4は、第一の実施形態の解析装置の有する機能を説明する図である。
【0027】
本実施形態の解析装置200は、画像データ取得部211、位置補正部212、ペース処理部213、色抽出部214、素材判別部215、板厚算出部216、端面状態検出部217を有する。
【0028】
解析装置200は、画像データ取得部211により撮像装置300から画像データを取得し、色抽出部214により画像データから特定の色の画像を抽出する。解析装置200は、抽出された画像の色に基づきガラス基板500の素材を判別する。また解析装置200は、画像データに基づきガラス基板500の板厚の算出、ガラス基板500の端面の状態の検査等を行う。以下に各部の処理について説明する。
【0029】
画像データ取得部211は、撮像装置300において撮像された画像データを撮像装置300から取得する。
【0030】
位置補正部212は、取得した画像データが常に同じ位置に表示されるように補正する。撮像装置300で撮像された画像データは、例えばカセット400を照明台座330に配置する際のずれや、カセット400のバラツキにより、検査対象であるガラス基板500の画像の位置にずれが生じる場合がある。よって位置補正部212は、予め決められた基準画像に対するパターンマッチングを行うことにより、画像データの位置補正を行う。本実施形態では、この位置補正により、補正された画像が常に同じ位置に映るため、所定領域内で色抽出を行うことができる。
【0031】
ペース処理部213は、画像データからの色抽出の前処理を行う。ペース処理部213は、例えば画像データのノイズを除去し、後述する色抽出を行う所定領域を指定する。
【0032】
色抽出部214は、取得した画像データから所定の色の画像データを抽出する。以下に色抽出部214の処理の詳細を説明する。
【0033】
上述した図3では、素材の異なるガラス基板500A〜500Cがカセット400に収納された状態を示している。この状態でカセット400を照明台座330へ配置して撮像した場合、ガラス基板500A、ガラス基板500B、ガラス基板500Cは、素材に応じた色の画像となる。本実施形態では、画像データから設定された色の画像を抽出する。
【0034】
図5は、色抽出部による処理を説明する第一の図である。図5は、色抽出部214により、ガラス基板500Aに対応する色の画像500AG1、500AG2を抽出した結果を示している。本実施形態では、画像を抽出した結果は、解析装置200の出力装置260に表示される。
【0035】
本実施形態の撮像装置300で撮像される画像データは、カセット400を上面から撮像した画像となる。領域400Gでは、画像500AG1と画像500AG2との間に、ガラス基板500Aを透過した透過光の画像500AG3も表示される。この画像500AG3は、後述する素材判別部215による処理及び板厚演算部216による処理の実行時にはマスクされる。また領域400Gには、画像500AG1の上部にマスクされた領域400GHを有し、画像500AG2の下部にマスクされた領域400GLを有する。
【0036】
図5の領域400Gは、カセット400の上面の画像の一例を示している。カセット400の蓋420は光を透過させるため、色抽出を行わない場合は画像400Gにはガラス基板500A〜500Cを透過した3種類の光の画像が含まれる。本実施形態では、色抽出を行うことにより、所定の色の画像のみを抽出して表示させることができる。
【0037】
次に、色抽出部214による所定の色の画像の抽出について説明する。図6は、色抽出部による処理を説明する第二の図である。なお図6に示す画像は、照明台座330にスリット331が設けられた場合の画像である。
【0038】
図6に示す画像400Gは、ガラス基板500が収納されたカセット400にスリット331を通過した光Sが照射された状態でカメラ320により撮像された画像の例であり、カセット400の上面図である。画像400Gには、ガラス基板500を透過した光の画像S1と、光が照射された状態のガラス基板500の画像500Gとが含まれる。
【0039】
本実施形態では、ペース処理部213により、画像400Gの領域511、512が色抽出を行うための領域として指定される。領域511、512は、例えばガラス基板500が挿入される溝部430を含むように設定される。色抽出部214は、領域511、512の画像を解析し、その結果から画像500Gの色が抽出対象の色か否かを特定する。なお、本実施形態の解析装置200には、抽出対象となる色を予め設定する。本実施形態の解析装置200では、後述するHSV値の範囲を設定することで抽出対象の色を任意に設定することができる。
【0040】
なお、領域513は、後述する端面状態検出部516の処理において指定される領域である。領域511、512、513は、解析装置200の入力装置250により入力される座標に従って任意に設定することができる。
【0041】
本実施形態の色抽出部214は、撮像装置300から取得したR,G,B系成分表現による画像データからHSV(色相、彩度、明度)で表されるHSV値を算出する。そして色抽出部214は、HSV値が所定範囲内である領域が所定面積以上存在する場合に、この領域を設定された色の領域として特定し、抽出する。
【0042】
例えば本実施形態において青色の画像を抽出する場合、解析装置200には青色に対応するHSV値の範囲が設定されている。色抽出部214は、領域511、512においてHSV値が設定された範囲内である領域の面積を算出し、この面積が所定値以上であれば、画像500Gの色を青色と特定する。そして色抽出部214は、青色の画像500Gを抽出し、図5に示すように出力装置260へ表示させる。
【0043】
次に素材判別部215について説明する。素材判別部215は、色抽出部214により抽出された画像データの色に基づき、ガラス基板500の素材を判別する。本実施形態の解析装置200では、例えば補助記憶装置230等にガラス基板の素材と、画像データとの色とを対応付けたガラス基板素材と特定色の表80が格納されている。図7は、ガラス基板素材と特定色の表の一例を示す図である。
【0044】
ガラス基板素材と特定色の表80では、例えばa色を示す特定色Aと、光を透過させたときa色となる素材1とが対応付けられている。また例えばb色を示す特定色Bと、光を透過させたときb色となる素材2とが対応付けられている。素材判別部215は、色抽出部214により抽出された画像データのHSV値に基づき、ガラス基板500の素材を判別する。
【0045】
板厚算出部216は、色抽出部214により抽出された画像データから、ガラス基板500の板厚を算出する。図6を参照して本実施形態の板厚算出部216による板厚の算出について説明する。
【0046】
板厚算出部216は、領域511、512を解析し、HSV値の変化が所定値以上となる箇所を2箇所検出する。なお、本実施形態では、安定性を確保するために領域511、512の二箇所でHVS値を検出しているが、領域511又は領域512の何れか一方のみでHVS値を検出しても良い。本実施形態の板厚算出部216は、例えば画像データのHSV値が背景画像である黒色を示す値から画像500Gの色を示す値へ変化する点を2点検出し、この2点間の距離をガラス基板500の板厚として検出する。
【0047】
板厚算出部216は、領域511をX1からX2方向に検索(走査)し、HSV値の変化する点P1と点P2とを検出する。点P1、P2は、画像500Gと背景との境界上の点である。板厚算出部216は、点P1から点P2までの幅t1をガラス基板500の板厚とする。なお、幅t1は、点P1から点P2までの画素数とカメラ320の解像度とに基づき算出される。なお、領域511の走査方向は、X1からX2方向と、X2からX1方向の両方向であっても良い。
【0048】
本実施形態の板厚算出部216は、領域512においても点P3、P4間の幅t2を算出し、幅t1と幅t2との平均を板厚としても良い。また本実施形態の板厚算出部216は、幅t1と幅t2との加算値を板厚を示す値としても良い。また本実施形態の板厚算出部216は、領域511、512における走査ラインをY1−Y2方向へずらして複数箇所で幅t1、t2を算出し、この平均をガラス基板500の板厚としても良い。
【0049】
端面状態検出部217は、ガラス基板500の端面の状態を検出する。以下に図8、図9を参照して端面の状態の検出について説明する。図8は、端面の状態の検出について説明する第一の図である。図8(A)は、ガラス基板500に端面処理が施されている状態を説明する図であり、図8(B)はガラス基板500に端面処理が施されていない状態を説明する図である。本実施形態における端面処理とは、ガラス基板500の端面に研磨加工またはエッチング加工などの処理を施し、端面のキズや凹凸を除去して鏡面とする加工処理を示す。ガラス基板500の端面とは、ガラス基板500の外周面である外周端面500Hと、ガラス基板500の内周面である内周端面500Iとを示す。
【0050】
ガラス基板500に端面処理が施されている場合、外周端面500H、内周端面500Iは鏡面となっている。ガラス基板500の内周の中心Oを通るように光Sを照射すると、光Sはガラス基板500を透過し、図8(A)に示すように透過光の画像90を形成する。
【0051】
これに対し、例えばガラス基板500の内周端面500Iに端面処理が施されていない場合、内周端面500Iには凹凸が存在する。よって光Sは内周端面500Iの凹凸で散乱し、ガラス基板500を透過しない。ガラス基板500の内周端面500Iに端面処理を施さなかった場合、図8(B)に示すように、光Sは外周端面500Hを透過するが、内周端面500Iで散乱するため、透過光の画像90は形成されない。又は、透過光の画像90が形成されたとしても、輝度が弱く、画像90部が薄い線または細い線でつながった画像となる。
【0052】
本実施形態の端面状態検出部217は、この原理を利用してガラス基板500に端面処理が施されているか否かを検出する。端面状態検出部217は、図6に示す領域513の画像データをX1からX2方向へ走査する。そして端面状態検出部217は、領域513においてガラス基板500の画像500Gが途切れているか否かを検出する。
【0053】
具体的には端面状態検出部217は、例えば領域513におけるX1からX2方向への走査において画像データのHSV値の変化が所定値以上となる箇所を2箇所検出したとき、画像500Gが途切れていないと検出する。また端面状態検出部217は、領域513におけるX1からX2方向への走査において画像データのHSV値の変化が所定値以上となる箇所を検出しない場合、画像500Gが途切れていると検出する。
【0054】
画像500Gが途切れていない場合、ガラス基板500の中心Oを透過した透過光の画像(図8の画像90に対応)が形成されていないことを示す。よって端面状態検出部217は、端面処理が施されていないものと検出する。
【0055】
また画像500Gが途切れている場合、ガラス基板500の中心Oを透過した透過光の画像(図8の画像90に対応)が形成されていることを示す。よって端面状態検出部217は、端面処理が施されているものと検出する。
【0056】
なお、端面状態検出部217は、透過光の画像の輝度の強度により端面処理が施されているか否かを検出しても良い。例えば本実施形態の端面状態検出部217は、透過光の画像の輝度の強度が所定値以下である場合は、画像500Gが途切れていないものとして検出しても良い。輝度の強度は、例えば解析装置200に予め設定された値である。
【0057】
また本実施形態の端面状態検出部217は、領域513におけるX1からX2方向への走査を、Y1からY2方向またはY2からY1方向にシフトさせながら複数回行っても良い。そして端面状態検出部217は、複数回のX1からX2方向への走査において、予め設定された回数以上画像500Gが途切れていると検出された場合に、端面処理が施されているものと検出しても良い。なお、領域513の走査方向は、X1からX2方向と、X2からX1方向の両方向であっても良い。
【0058】
図9は、端面の状態の検出について説明する第二の図である。図9に示す画像には、複数のガラス基板500画像である画像500G1〜500G4が含まれる。また図9に示す画像は、照明台座330にスリット331が設けられた場合の画像である。
【0059】
画像500G1、500G3では、領域513においてガラス基板500を透過した透過光の画像S1(図8の画像90に対応)が形成されていない。したがって画像500G1、500G3として撮像されたガラス基板500は、端面処理が施されていないか又は端面処理が不充分であることがわかる。また画像500G2、500G4では、領域513においてガラス基板500を透過した透過光の画像S1が形成されている。したがって画像500G2、500G4として撮像されたガラス基板500は、端面処理が充分に施されていることがわかる。
【0060】
なお、本実施形態の端面状態検出部217では、領域513において走査ラインをY1からY2方向へずらし、複数箇所において検出を行っても良い。また本実施形態では、複数箇所の検出において、端面処理が施されていないと検出された箇所が所定数以上である場合にガラス基板500の端面処理が施されていないものしても良い。
【0061】
次に、図10を参照して本実施形態のガラス基板検査装置100の動作について説明する。図10は、第一の実施形態のガラス基板検査装置の動作を説明するフローチャートである。
【0062】
本実施形態のガラス基板検査装置100において撮像装置300は、ガラス基板500が収納されたカセット400が照明台座330に設置され(ステップS1101)、カメラ320のフォーカスや照明装置310の光量等の設定がされると(ステップS1102)、ガラス基板500の撮像を行う(ステップS1103)。撮像されたガラス基板500の画像データは、解析装置200へ送られ、解析装置200の画像データ取得部211により、解析装置200に取得される。
【0063】
解析装置200は、位置補正部212により画像データの位置補正を行い、ペース処理部213により、色抽出を行うための領域を指定する(ステップS1104)。次に解析装置200は、色抽出部214により領域内の画像データの色合いの差分を算出する(ステップS1105)。次に色抽出部214は、R,G,B系成分表現による画像データからHSV(色相、彩度、明度)で表されるHSV値を算出する(ステップS1106)。続いて色抽出部214は、算出されたHSV値が解析装置200に設定された所定範囲の領域を検索し、該当する領域を抽出する(ステップS1107)。続いて色抽出部214は、抽出された領域の面積を算出する(ステップS1108)。次に解析装置200は、素材判別部215により、抽出された領域の色を判定し(ステップS1109)、ガラス基板素材と特定色の表80を参照してガラス基板500の素材を判別する(ステップS1110)。
【0064】
次に解析装置200は、板厚算出部216により、算出された領域の面積からガラス基板500の板厚を算出する(ステップS1111)。次に解析装置200は、端面状態検出部217により、ガラス基板500の端面状態を検出する(ステップS1112)。そしてガラス基板検査装置100は、ステップS1110〜ステップS1112の結果を検査結果として出力する(ステップS1113)。
【0065】
なお、本実施形態の素材判別部215による処理と板厚算出部216による処理と端面状態検出部217による処理は、いずれの処理を先に実施しても良いし、2つ以上の処理を並列して実行しても良い。
【0066】
上記処理により、本実施形態のガラス基板検査装置100は、例えばカセット400内に異なる素材のガラス基板500が混在しているか否かの検査を行うことができる。また本実施形態のガラス基板検査装置100は、例えばカセット400内に板厚の異なるガラス基板500が混在しているか否かの検査を行うことができる。また本実施形態のガラス基板検査装置100は、例えばカセット400内に板厚が許容値外であるガラス基板500が混在しているか否かの検査や、端面処理が施されていないガラス基板500が混在しているか否かの検査を行うことができる。さらに、カセット400に保管されているガラス基板500の枚数をカウントし、所定枚数のガラス基板であるか否かの検査を行うことができる。
【0067】
本実施形態では、カセット400に収納されたガラス基板500に接触せずにガラス基板500の検査を行うことができるため、検査中にガラス基板500にキズを付けるおそれがない。また本実施形態では、カセット400に蓋420や底板421をセットした状態であっても、ガラス基板500の素材、板厚、端面の状態等を含めたガラス基板500の状態を検査することができるため、検査中にガラス基板500へ異物を付着させてしまうおそれがない。
【0068】
なお、本実施形態では、ガラス基板500はドーナツ形状のものとしたが、これに限定されない。本実施形態のガラス基板検査装置100は、検査対象物が光透過性であって且つ板状のものであれば、適用可能である。また本実施形態では、カセット400内に複数のガラス基板500が収納されているものとしたが、カセット内400に収納されるガラス基板500は一枚であっても良い。また本実施形態は、検査対象物のガラス基板500がカセット400内に収納されているものとしたが、これに限定されない。本実施形態では、検査対象物がカセット400内部に収納されていなくても良い。
【0069】
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態は、照明台座に配置されたカセットの種類を判別し、カセットの種類に基づき特定する色の画像を抽出する点で第一の実施形態と相違する。以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【0070】
図11は、第二の実施形態の解析装置の有する機能を説明する図である。本実施形態の解析装置200Aは、第一の実施形態の解析装置200の有する各部に加え、カセット判別部218を有する。本実施形態のカセット判別部218は、画像データのカセット400の蓋420の色に基づきカセット400の種類を判別する。本実施形態の解析装置200Aには、例えばカセット400の色とカセット400の種類とが対応付けられたカセット判別表が格納されており、カセット判別部218はこのカセット判別表を参照してカセット400の種類を判別する。
【0071】
また本実施形態の色抽出部214Aは、カセット判別部218による判別結果に基づき、画像データから抽出される画像の色を設定する。本実施形態の解析装置200Aには、例えばカセット400の種別と、画像の色とが対応付けられた対応表が格納されている。色抽出部214Aは、対応表を参照してカセット400の種類に対応した色を抽出する色として設定する。
【0072】
図12は、第二の実施形態のガラス基板検査装置の動作を説明するフローチャートである。
【0073】
図12のステップS1301からステップS1303までの処理は、図10のステップS1101からステップS1103までの処理と同様であるから説明を省略する。解析装置200Aは、カセット判別部218により、ステップS1303により撮像された画像データからカセット400の種類を判別する(ステップS1304)。続いて解析装置200Aは、色判別部214Aにより、判別されたカセット400の種類に基づき抽出する色を設定し、設定された色の画像を抽出する(ステップS1305)。
【0074】
ステップS1306からステップS1314までの処理は、図10のステップS1105からステップS1113までの処理と同様であるから説明を省略する。
【0075】
以上の構成により、本実施形態では、カセット400の種類に基づきガラス基板500の検査を行うことができる。
【0076】
本発明の測定の対象となるガラス基板500としては特に制限はないが、磁気記録媒体用、フォトマスク用、液晶や有機EL等のディスプレイ用、光ピックアップ素子や光学フィルタ等の光学部品用などのガラス基板が具体的なものとして挙げられる。
【0077】
また、ガラス基板500のガラスの種類は、それぞれの用途に適したものが適宜選択されるが、アモルファスガラスでもよいし、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス(例えば、化学強化ガラス)でもよい。
【0078】
また、加工前のガラス基板500(以下、ガラス素基板ともいう)の製造方法としても特に制限はなく、フロート法で造られたものでもよく、フュージョン法で造られたものでもよく、プレス成形法で造られたものでもよい。
【0079】
上記の中でも、磁気記録媒体用ガラス基板は、他のガラス基板製品に要求される形状特性(板厚偏差、端面処理状態など)に比べて厳しいレベルのものが要求されるが、本発明のガラス基板検査装置100を使用した検査方法およびガラス基板検査装置100を用いた検査方法を有する検査工程を含むガラス基板の製造方法が最も好適に適用されるものである。
【0080】
一般に、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。(1)フロート法、フュージョン法またはプレス成形法で成形されたガラス素基板を、円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面に面取り加工を行う。(2)ガラス基板の上下主平面に研削加工を行う。(3)ガラス基板の側面部と面取り部に端面研磨を行う。(4)ガラス基板の上下主平面に研磨を行う。研磨工程は、1次研磨のみでも良く、1次研磨と2次研磨を行っても良く、2次研磨の後に3次研磨を行っても良い。(5)ガラス基板の精密洗浄を行い、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。(6)磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。
【0081】
なお、上記磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程において、各工程間にガラス基板洗浄(工程間洗浄)やガラス基板表面のエッチング(工程間エッチング)を実施してもよい。さらに、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程(例えば、化学強化工程)を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。
【0082】
本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス(例えば、化学強化ガラス)でもよい。また、本発明のガラス基板500のガラス素基板は、フロート法で造られたものでもよく、フュージョン法で造られたものでもよく、プレス成形法で造られたものでもよい。
【0083】
本発明のガラス基板検査装置100は、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程の端面研磨工程(3)で、加工途中の磁気記録媒体用ガラス基板の検査に使用できる。また、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程において、ガラス基板を精密洗浄して製造された磁気記録媒体用ガラス基板(5)の検査(磁気記録媒体用ガラス基板の最終検査)や、磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成して製造された磁気ディスク(6)の形状検査に使用できる。
【0084】
本発明のガラス基板検査装置100は、磁気記録媒体用ガラス基板の形状検査(磁気記録媒体用ガラス基板の最終検査)に、特に好適に用いられるものである。
【0085】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【0086】
100 ガラス基板検査装置
200、200A 解析装置
210 演算処理装置
211 画像データ取得部
212 位置補正部
213 ペース処理部
214 色抽出部
215 素材判定部
216 板厚算出部
217 端面状態検出部
218 カセット判別部
300 撮像装置
310 照明装置
320 カメラ
330 照明台座
331 スリット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源からの光をガラス基板に照射して撮像した画像データに基づき前記ガラス基板の検査を行うガラス基板検査装置において、
前記画像データを解析する解析手段を有し、
前記解析手段は、
前記画像データから特定の色の画像データを抽出する色抽出手段と、
前記色抽出手段により抽出された前記特定の色の画像データを含む第一の所定領域の画像データの色の変化に基づき前記ガラス基板の端面に対する加工が行われているか否かを検出する端面状態検出手段と、
を有するガラス基板検査装置。
【請求項2】
前記解析手段は
前記色抽出手段により抽出された前記特定の色の画像データを含む第二の所定領域の画像データの色の変化に基づき前記ガラス基板の板厚を算出する板厚算出手段を有する請求項1記載のガラス基板検査装置。
【請求項3】
前記解析手段は、
前記色抽出手段により抽出された前記画像データの色に基づき前記ガラス基板の素材を判別する素材判別手段を有する請求項1又は2記載のガラス基板検査装置。
【請求項4】
前記色抽出手段は、
前記画像データのRGB値に基づき前記特定の色の画像データを抽出する請求項1ないし3の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項5】
前記色抽出手段は、
前記画像データのRGB値に基づきHSV値を算出し、前記HSV値に基づき前記特定の色の画像データを抽出する請求項4記載のガラス基板検査装置。
【請求項6】
前記色抽出手段は、
前記画像データにおいて、前記RGB値または前記HSV値が所定範囲内である領域の面積を算出し、前記面積が所定値以上であるとき、前記領域の画像データを前記特定の色の画像データとして抽出する請求項4又は5記載のガラス基板検査装置。
【請求項7】
前記撮像した画像データを表示する表示手段と、
前記撮像した画像データが前記表示手段において同じ位置に表示されるように前記画像データの位置補正を行う位置補正手段と、を有し、
前記色抽出手段は、
前記位置補正後の画像データから前記特定の色の画像データを抽出する請求項1ないし6の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項8】
前記板厚算出手段は、
前記第二の所定領域内の前記画像データの色の階調の変化を検出した結果に基づき前記ガラス基板の板厚を算出する請求項2ないし7の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項9】
前記板厚算出手段は、
前記第二の所定領域内の前記色の階調が変化する点を二点検出し、前記二点間の幅を前記ガラス基板の板厚として算出する請求項8記載のガラス基板検査装置。
【請求項10】
前記端面状態検出手段は、
前記第一の所定領域において、前記ガラス基板に対して照射された光源からの光が形成するガラス基板の画像が途切れているか否かを判断した結果に基づき前記ガラス基板の端面に対する加工が行われているか否かを検出する請求項1ないし9の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項11】
前記端面状態検出手段は、
前記第一の所定領域において、前記ガラス基板に対して照射された光源からの光が形成するガラス基板の画像が途切れた場合に、前記端面に対する加工が行われたものとし、
前記第一の所定領域において、前記ガラス基板に対して照射された光源からの光が形成するガラス基板の画像が途切れない場合に、前記端面に対する加工が行われていないものとする請求項1ないし10の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項12】
前記端面状態検出手段は、
前記第一の所定領域において、
画像データの前記RGB値または前記HSV値の変化が所定値以上となる箇所を2箇所検出したとき、前記ガラス基板の画像が途切れていないと検出し、
画像データの前記RGB値または前記HSV値の変化が所定値以上となる箇所を検出しないとき、前記ガラス基板の画像が途切れていると検出する
請求項6ないし11に記載の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項13】
前記ガラス基板の素材と前記画像データの色とを対応付けた表が格納された記憶手段を有し、
前記素材判別手段は、
前記表を参照して前記ガラス基板の素材を判別する請求項3ないし12の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項14】
前記ガラス基板は、前記光源からの光を入射させるための光源用開口部と、前記ガラス基板を透過した光を撮像手段へ導くための撮像用開口部と、を有するカセットに収納されている請求項1ないし13の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項15】
前記画像データに基づき前記カセットの種類を判別するカセット判別手段を有する請求項14記載のガラス基板検査装置。
【請求項16】
前記色抽出手段は、
前記カセット判別手段により判別されたカセットの種類に対応した色の画像データを抽出する請求項15記載のガラス基板検査装置。
【請求項17】
前記光源用開口部は光透過性の底板で覆われており、前記検出用開口部は光透過性の蓋で覆われている請求項14ないし16の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項18】
前記光源となる照明手段と、
前記照明手段を覆う照明台座と、を有し、
前記照明台座には、前記光源からの光を通過させるスリットが設けられている請求項1ないし17の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項19】
前記ガラス基板は、中心に形成された円孔を有する磁気記録媒体用のガラス基板である請求項1ないし18の何れか一項に記載のガラス基板検査装置。
【請求項20】
磁気記録媒体用ガラス基板製造方法であって、
請求項1ないし19の何れか一項に記載のガラス基板検査装置による検査工程を含む磁気記録媒体用ガラス基板製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2011−257412(P2011−257412A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−153247(P2011−153247)
【出願日】平成23年7月11日(2011.7.11)
【分割の表示】特願2010−132288(P2010−132288)の分割
【原出願日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【出願人】(000000044)旭硝子株式会社 (2,665)
【Fターム(参考)】