玻璃基板内缺陷的深度方向位置检测方法技术

本发明专利技术的目的是在使摄影机的焦点面从玻璃基板的表面向内部移动的同时，基于被拍摄的缺陷的图像正确计算出缺陷的深度方向位置，以获得微细的缺陷的鲜明的图像，由此可以正确且立即判断玻璃基板的好坏。使摄影机的焦点面与玻璃基板表面缺陷存在的位置一致，边使焦点从表面向里面侧移动，边拍摄缺陷的图像，使用该图像算出缺陷和背景的边界处的亮度梯度，作为对距离玻璃表面的移动距离的梯度指标ＧＩ值计算出，并决定梯度指标ＧＩ的最大值相对应的移动距离作为缺陷的深度方向位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测存在于玻璃基板内的内部缺陷的深度方向位置的方法，更详细地说，涉及一种，可以使用在使摄影机(camera)的焦点面(focal plane)从玻璃基板的表面向玻璃基板内移动的同时，处理由摄影机拍摄的缺陷的图像而计算出的梯度指标(Gradient Indicator)，与照明的亮度、缺陷的大小、形状、边界、厚度等无关地正确计算缺陷的深度方向位置，而且，对微细的缺陷也能通过该正确的位置获得鲜明的缺陷图像。
技术介绍
一般在TFT-LCD、PDP、EL(Electro-Luminescence)等平板显示器的制造领域中使用的玻璃基板上，若其中存在微小空洞、微小裂痕、杂质等微细的缺陷，则在制品的使用环境中，容易由冲击、热应变等造成破损。为此，在用于具有高可靠性的玻璃基板的生产中，该缺陷的检测是非常重要的。作为玻璃基板的缺陷检测方法，依靠检测者感觉的肉眼检测法被广泛使用。随着玻璃基板的大型化，该肉眼检测法显现出与检测的正确性和检测所用时间相关的界限。因此，为了克服检测玻璃基板缺陷的肉眼检测法的界限，有必要开发自动检测法。作为自动检测法，可以例举在使用CCD(电荷耦合器件)摄影机检测车辆用玻璃、玻璃瓶等的检测工序中使用的机械影像(MachineVision)技术。这样的使用CCD摄影机的机械影像检测法具有能应用于透明且表面光滑的玻璃、能进行非接触检测、成本比较低的优点。但是，使用CCD摄影机的机械影像检测法还存在只能应用于比较大的缺陷的检测、不能鲜明地检测玻璃基板内存在的数百微米以下的缺陷的缺点。因此，有必要开发一种自动检测法，能通过检测玻璃基板内存在的微细缺陷，来正确判断该玻璃基板的好坏。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出来的，其目的在于提供一种玻璃基板内缺陷的基板深度方向位置检测方法，通过使摄影机的焦点面从玻璃基板的表面向内部移动，并处理由摄影机拍摄的图像计算出的亮度梯度指标，与照明的亮度、缺陷的大小、形状、边界、厚度等无关地正确计算缺陷的深度方向位置，对微细的缺陷也能通过该计算出的缺陷深度方向的正确位置获得鲜明的缺陷图像，由此可以正确且立即判断玻璃基板的好坏。为了达成上述目的，根据本专利技术的较佳实施例，本专利技术的玻璃基板内缺陷的深度方向位置的检测方法，使用摄影机检测玻璃基板内缺陷的深度方向位置，其特征在于，具有以下步骤第1步骤，使上述摄影机的焦点面与上述缺陷位于的上述玻璃基板的一个面一致；第2步骤，使上述摄影机的焦点面从上述玻璃基板的一个面向另一个面移动一定距离量；第3步骤，用使上述焦点面移动了一定距离的上述摄影机拍摄上述缺陷；第4步骤，使用由上述摄影机拍摄的图像，计算缺陷和背景的边界的亮度梯度，并计算与上述摄影机的焦点面从上述玻璃基板的表面移动的距离相对应的梯度指标GI的值；第5步骤，对上述摄影机的焦点面从上述玻璃基板的表面移动的距离和上述玻璃基板的厚度进行比较；第6步骤，在上述第5步骤，当上述摄影机的焦点面距离上述玻璃基板表面的移动距离大于上述玻璃基板的厚度时，将与上述梯度指标GI的值之中的最大值相对应的距离上述玻璃基板表面的移动距离，决定为缺陷的深度方向位置。根据本专利技术，可以达到如下效果，使摄影机的焦点面从玻璃基板的表面向内部移动，处理由摄影机拍摄的图像计算出梯度指标，使用该梯度指标与照明的亮度、缺陷的大小、形状、厚度等无关地正确计算缺陷的深度方向位置，而且，对微细的缺陷也能通过该计算出的缺陷深度方向的正确位置获得鲜明的缺陷图像，由此可以正确且立即判断玻璃基板的好坏。附图说明图1是表示本专利技术涉及的的流程图。图2是表示在本专利技术涉及的中使用的装置的示意图。图3是表示在本专利技术涉及的中，使摄影机焦点面与缺陷位于的面一致时的示意图。图4是表示在本专利技术涉及的中，用于说明轮廓线检测的存在于玻璃基板内的气泡的图像，图4a是原图像，图4b是应用了索贝尔滤波器(Sobel Filter)的图像。图5是表示在本专利技术涉及的中，用于说明轮廓线检测的存在于玻璃基板内的杂质的图像，5a是原图像，图5b是应用了索贝尔滤波器的图像。图6由图6a至图6e组成，是表示在本专利技术涉及的中，用于说明梯度指标的图，是使椭圆形缺陷边界厚度改变的仿真模型。图7由图7a至图7f组成，是表示在本专利技术涉及的中，用于说明梯度指标的图，是使圆形缺陷边界厚度改变的仿真模型。图8是表示在本专利技术涉及的中，与图6a至图6e的椭圆形缺陷边界厚度变化相对应的梯度指标的分布的曲线图。图9是表示在本专利技术涉及的中，与图7a至图7f的圆形缺陷边界厚度变化相对应的梯度指标的分布的曲线图。图10是表示在本专利技术涉及的中，与图6c的椭圆形缺陷的背景亮度变化相对应的梯度指标的分布的曲线图。图11是表示在本专利技术涉及的中，与图7c的圆形缺陷的背景亮度变化相对应的梯度指标的分布的曲线图。图12是表示在本专利技术涉及的中，梯度指标值(纵轴)与基于摄影机焦点面z轴移动距离(横轴)的气泡的变化的曲线图。图13由图13a至图13c组成，是表示在本专利技术涉及的中，与图12所示的梯度指标值的变化相对应的气泡的图像。图14是表示在本专利技术涉及的中，梯度指标值(纵轴)与基于摄影机焦点面z轴移动距离(横轴)的杂质的变化的曲线图。图15由图15a至图15c组成，是表示在本专利技术涉及的中，与图14所示的梯度指标值的变化相对应的杂质的图像。具体实施例方式以下，基于附图详细地说明本专利技术的较佳实施例。图1是表示本专利技术涉及的的流程图，图2是表示本专利技术涉及的方法中使用的装置的示意图，图3是表示在本专利技术涉及的方法中，使摄影机焦点面与缺陷位于的面一致时的操作的示意图。本专利技术涉及的，具备以下步骤使摄影机11(例如CCD摄影机)的焦点面与玻璃基板1的表面1b一致的步骤(S10)(即、基板1的表面1b和摄影机11之间的间隔成为焦距fc)；通过朝z方向移送摄影机11一定距离，例如100μm，使摄影机11的焦点面向玻璃基板1的内部移动一定距离的步骤(S20)；用摄影机11拍摄缺陷1a的步骤(S30)；从用摄影机11拍摄的图像，计算出摄影机11的焦点面从玻璃基板1的表面1b移动的距离对应的梯度指标(Gradient IndicatiorGI)的步骤(S40)；对摄影机11的焦点面从玻璃基板1的表面1b移动的距离和玻璃基板1的厚度tG进行比较的步骤(S50)；以及，作为该比较结果，在焦点面向玻璃基板1的表面1b移动的距离在玻璃基板1的厚度tG以下的情况，反复进行步骤S20、S30、S40、S50，摄影机11的焦点面从玻璃基板1的表面1b移动的距离在玻璃基板1的厚度tG以上的情况，将与最大梯度指标GI的值相对应的摄影机11的焦点面距离玻璃基板1的表面1b的移动距离Δz，定为缺陷1a的深度方向位置d的步骤(S60)。图2是表示在本专利技术涉及的中使用的装置10的示意图，玻璃基板1受支持台12垂直支持，将摄影机11设置成从玻璃基板1的一侧通过直线运动装置13沿着玻璃基板1的深度方向、即z轴方向自由移动，安装与摄影机11成同轴的照明装置14，具备用于控制摄影机11和直线运动装置13的计算机15。摄影机11通过由计算机15控制的直线运动装置13移动，摄影机11获得的图像由计算机15进行图像处理。使摄影机11的焦点面与玻璃基板1的表面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃基板内缺陷的深度方向位置的检测方法，使用摄影机检测玻璃基板内缺陷的深度方向位置，其特征在于，具有以下步骤：第１步骤，使上述摄影机的焦点面与上述缺陷位于的上述玻璃基板的一个面一致；第２步骤，使上述摄影机的焦点面从上述玻 璃基板的一个面向另一个面移动一定距离量；第３步骤，用使上述焦点面移动了一定距离的上述摄影机拍摄上述缺陷；第４步骤，使用由上述摄影机拍摄的图像，计算缺陷和背景的边界的亮度梯度，并计算与上述摄影机的焦点面从上述玻璃基板的表面移动 的距离相对应的梯度指标ＧＩ的值；第５步骤，对上述摄影机的焦点面从上述玻璃基板的表面移动的距离和上述玻璃基板的厚度进行比较；以及第６步骤，在上述第５步骤，当上述摄影机的焦点面距离上述玻璃基板表面的移动距离大于上述玻璃基板的厚度 时，将与上述梯度指标ＧＩ的值之中的最大值相对应的上述摄影机的焦点面距离上述玻璃基板表面的移动距离，决定为缺陷的深度方向位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李昌夏，金昔俊，丁址和，
申请(专利权)人：三星康宁精密琉璃株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]