本发明专利技术涉及一种表面形状的评价方法和表面形状的评价装置。表面形状的评价方法具备以下步骤：向被评价物体的第一表面照射具有周期性亮暗的图案，接收经上述第一表面反射的图案的光来得到受光图案，将受光图像中的与照射到上述第一表面的图案的亮暗周期相对应的区域的亮暗信号平均化，以检测受光图像的亮暗周期相对于照射到上述第一表面的图案的亮暗周期的偏离，根据平均化后的信号评价上述第一表面的表面形状，在该表面形状的评价方法中，在位于上述第一表面相反侧的第二表面配置抑制到达该第二表面的光发生反射的反射抑制层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种表面形状的评价方法和表面形状的评价装置。
技术介绍
作为检查物体的表面形状的方法，存在如下一种方法(例如参照专利文献1)向被检查物体照射具有周期性亮暗的条纹图案(例如长条状的黑色图案部分以固定间隔排列的图案)，根据在被检查物体的表面反射形成的反射像的亮暗周期的偏差，来评价被检查物体的表面形状。但是，当将这种方法应用于如玻璃板那样的透明板状体时，不仅拍摄到在透明板状体的表面反射形成的反射像，还同时拍摄到在透明板状体的背面反射形成的反射像。下面，将在透明板状体等被检查物体的表面反射形成的反射像称为表面反射像，将在透明板状体等被检查物体的背面反射形成的反射像称为背面反射像。图34是表示同时形成表面反射像和背面反射像的情形的说明图。如图34所示， 从条纹图案上的点5发出的光在被评价物体3的表面3a发生反射，通过光路8经过透镜中心30被成像为摄像机的受光面7上的摄像点10。另外，透过被评价物体3的光在被评价物体3的背面北发生反射，通过光路9经过透镜中心30被成像为受光面7上的摄像点11。在此，根据条纹图案的周期或者宽度不同，有时拍摄到的图像信号会产生下面所示的问题。图35是示意性地表示摄像机输出的图像信号例的波形图。图35的(A)示出表面反射像的图像信号，图35的(B)示出背面反射像的图像信号。另外，低电平表示基于条纹图案的暗部的图像信号的电平，高电平表示基于条纹图案的亮部的图像信号的电平。如果条纹图案的暗部的宽度宽，则图像信号中的低电平部分的宽度也变大，有时表面反射像的图像信号中的低电平与背面反射像的图像信号中的低电平重叠。于是，从摄像机输出的图像信号变为如图35的(C)所示那样的信号，从而变成根据与本来需要的表面反射像的图像信号(参照图35的(A))不同的信号进行表面形状的检查。另外，如图36所示，即使条纹图案的暗部的宽度非常窄，在表面反射像的图像信号中的暗部的位置与背面反射像的图像信号中的暗部的位置之差T接近条纹图案的亮部的周期的整数倍时，从摄像机输出如图36的(C)所示那样的图像信号。此外，图36的(A) 示出表面反射像的图像信号，图36的(B)示出背面反射像的图像信号。在这种情况下，也变成根据与表面反射像的图像信号不同的信号进行表面形状的检查，从而产生无法正确评价表面形状的问题。提出一种降低背面反射像的影响而不降低表面形状的评价精确度的表面形状的评价方法(例如参照专利文献幻。图37是表示专利文献2所记载的用于评价玻璃板等被评价物体的表面平坦度的评价装置的概要示意图。如图37所示，评价装置构成为由作为摄像单元的CXD摄像机2拍摄映现在玻璃板等被评价物体3的表面3a上的条纹图案1，该玻璃板等被评价物体3是被载置在载置台 (未图示)上的检查对象。条纹图案1被设置在光源(未图示)的发光面上。图38是表示条纹图案1的一例的说明图。在图38中，L1表示暗部的宽度，L2表示亮部的宽度。LJL2相当于亮暗的周期。在透明树脂膜上对黑色部分涂色来实现条纹图案1的情况下，亮部相当于透明部分，暗部相当于黑色部分。在专利文献2所记载的表面形状的评价方法中，作为第一步骤，执行条纹图案确定工序，确定适合于被评价物体3的条纹图案1，接着，在第二步骤中，执行表面形状检查工序，利用在第一步骤中确定的条纹图案1，根据由被评价物体3反射形成的条纹图案1的反射像进行图像分析，来评价被评价物体3的表面形状。此外，在第二步骤中，仅利用在第一步骤中确定的条纹图案1在被评价物体3的表面3a和背面北反射形成的反射像中的在被评价物体3的表面3a反射形成的反射像。图39是表示专利文献2所记载的确定条纹图案的处理的一例的流程图。在该处理中，首先，准备印刷有各不相同的图案的多个条纹图案(步骤S31)。即，准备条纹的周期、 亮部和暗部的宽度不同的多个条纹图案。条纹图案例如是通过喷墨印刷将图案印刷在透明树脂膜上而形成的。接着，将一个条纹图案粘贴在光源上(步骤S3》。然后，由CCD摄像机 2拍摄由被评价物体3反射形成的条纹图案的反射像(步骤S33)。接着，对运算装置(例如计算机)4输入由CXD摄像机2拍摄到的图像的图像信号，按照图像分析处理程序执行分析图像信号的图像分析处理(步骤S34)。在图像分析处理中，判断CXD摄像机2的输出信号、即从CXD摄像机2输入的图像信号是否为如图40的 (C)所示那样的状态。具体地说，判断与表面反射像和背面反射像的两个暗部对应的图案的位置是否处于没有重叠的状态。在图像信号未示出这种状态的情况下(NG的情况下)，将其它的条纹图案粘贴在光源上，再次执行步骤S32、S33的处理。如果运算装置4确认出图像信号中与表面反射像和背面反射像的两个暗部对应的图案的位置处于没有重叠的状态，就将此时粘贴在光源上的条纹图案确定为在评价被评价物体3的表面形状时使用的条纹图案(步骤S37)。通过以上步骤，将具有以下亮暗图案的条纹图案1决定为适合于评价被评价物体3的表面形状的条纹图案1，该亮暗图案被设定为在由CCD摄像机2获得的图像信号中分离。图40的(C)是表示使用在第一步骤中确定出的条纹图案1的情况下的CCD摄像机2的输出信号例的波形图。此外，图40的㈧示出表面反射像的图像信号，图40的⑶ 示出背面反射像的图像信号。在专利文献2所记载的专利技术中，通过将条纹图案的暗部的宽度(相当于信号宽度 W1^W2)和亮暗的周期(相当于周期1\、T2)最优化，来进行调整使得在CXD摄像机2所输出的图像信号中表面反射像中的暗部与背面反射像中的暗部不重叠(参照图40的(C))。因此，在利用运算装置4进行图像分析时，能够容易地仅抽取出表面反射像的图像信号，并能够实施精密的表面形状评价。即，能够通过廉价的装置结构除去背面反射像的影响，从而高精确度地评价表面形状。专利文献1 日本特开平11-148813号(0082-0083段、图专利文献2 日本特开2005-345383号公报(0020-00 段、图3)
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在专利文献2所记载的表面形状的评价方法中，为了决定能够使基于表面反射像的暗部和基于背面反射像的暗部适当地分离的条纹图案，只要无法一次确定，就必须进行多次将条纹图案粘贴在光源上的作业，从而实际实施表面形状检查前的准备作业要花费劳力和时间。另外，当参照如图40的(C)所示的例子时，相邻的两个低电平的部分中的电平更低的一方对应基于表面反射像的暗部，但是如果背面反射的光束多，则两个低电平的电平差变小，从而难以仅抽取表面反射像的图像信号，结果有可能导致表面形状的评价精确度下降。另外，在被评价物体的板厚为0. 5mm以下较薄的情况下，有可能观察到条纹图案中相邻的条纹重叠。会产生如下问题变成根据与表面反射像的图像信号不同的信号进行表面形状的检查，从而无法正确地评价表面形状。因此，本专利技术的目的在于提供如下一种表面形状的评价方法和表面形状的评价装置不在准备作业上花费劳力和时间就能够降低位于被评价物体的第一表面相反侧的第二表面反射形成的反射像的影响，从而高精确度地评价被评价物体的表面形状。用于解决问题的方案本专利技术的表面形状的评价方法，包括以下步骤向被评价物体的第一表面照射具有周期性亮暗的图案，接收经上述第一表面反射的图案来得到受光图像，将受本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种表面形状的评价方法，包括以下步骤：向被评价物体的第一表面照射具有周期性亮暗的图案，接收经上述第一表面反射的图案来得到受光图像，将受光图像中的与照射到上述第一表面的图案中的亮暗周期相对应的区域的亮暗信号平均化，以检测受光图像的亮暗周期相对于照射到上述第一表面的图案的亮暗周期的偏离，根据平均化后的信号评价上述第一表面的表面形状，在该表面形状的评价方法中，在位于上述第一表面相反侧的第二表面上配置抑制到达该第二表面的光发生反射的反射抑制层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尊田嘉之，大音仁昭，加藤宗寿，城山厚，有田祐介，木村友纪，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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