次世代超薄板ガラスのインライン検査を可能とする超高速複屈折計測装置の開発

ユニオプト株式会社(静岡市)

研究開発の背景と課題

ガラスを数十マイクロメートル程度まで薄く軽くすることで、フィルムのように曲がる特徴を持つ超薄型ガラスは、折りたたみスマートフォンの曲面ディスプレイに採用されるなど、様々な製品への応用が期待されています。

薄型ガラスの製造における重要な品質管理として残留歪(ひずみ)があり、光を用いた計測(複屈折の計測)により確認をします。当社はこれまで、(超薄型でない)ディスプレイ用ガラス基板の残留歪み検査用として、複屈折計測装置を国内メーカーのほぼ全てに対して製造・販売してきました。

超薄型ガラスは、ガラスをロール状に巻き付けながら製造をするため、生産工程(ライン)上に検査工程を組み込むインライン検査が求められます。しかし、従来の複屈折計測装置は、1点あたりの計測に1秒を要するため、インライン検査に適用できない問題がありました。

研究開発の概要

この研究開発では、超薄型ガラスのインライン検査に対応するため、従来の計測精度を維持しながら、従来比10倍以上の測定速度を有する複屈折測定装置を開発することを目標としました。

従来の装置では、電気信号の位相（周期的信号における位置）の差を測定する市販のアナログ位相計の性能にボトルネックがありました。そこで、国立研究開発法人産業技術総合研究所工学計測標準研究部門が開発した独自のデジタル位相計測アルゴリズム(特許第6583738号位相計測装置およびこの位相計測装置を適用した機器)を適用することで、従来になく高速かつ精密に位相計測が可能なデジタル位相計を開発しました。

この位相計を組み込み、その他の光学系部品等の改良を行うことで、従来比10倍以上の測定速度を有する複屈折測定装置を開発しました。

製品の概要

• ABR-100パンフレット （PDF 601.1KB）

研究開発の成果を受けて、高速・高精度複屈折測定装置ABR-100の販売を開始しました。この製品では、従来製品(ABR-10)の10倍の測定速度を有し、高分解能・高精度で、外乱の影響を受けない測定が可能です。

現在は、更なる研究開発を進めており、従来製品(ABR-10)の100倍の測定速度を有するABR-1000を開発中であり、展示会(Photonix2019)へ参考出展しました。

• 出展の概要（ユニオプトホームページ）（外部リンク）