JP3190725B2 - 欠陥検出方法および装置 - Google Patents
欠陥検出方法および装置Info
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- JP3190725B2 JP3190725B2 JP09701092A JP9701092A JP3190725B2 JP 3190725 B2 JP3190725 B2 JP 3190725B2 JP 09701092 A JP09701092 A JP 09701092A JP 9701092 A JP9701092 A JP 9701092A JP 3190725 B2 JP3190725 B2 JP 3190725B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は物の表面に存在する欠陥
を微細な凹凸または内部の微小な散乱性物質と区別して
検出する欠陥検出方法および装置に関する。
を微細な凹凸または内部の微小な散乱性物質と区別して
検出する欠陥検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来技術】フィルム、紙、繊維、半導体ウェーハ、ガ
ラス基板や金属板等の表面に疵等の欠陥があると、商品
価値を失ったり、品質上問題となる。従って、かかる欠
陥について予め検出して、不良部分を排除したり、不良
品として廃棄する必要があり、そのために、従来から種
々の欠陥検出の試みがなされている。
ラス基板や金属板等の表面に疵等の欠陥があると、商品
価値を失ったり、品質上問題となる。従って、かかる欠
陥について予め検出して、不良部分を排除したり、不良
品として廃棄する必要があり、そのために、従来から種
々の欠陥検出の試みがなされている。
【0003】例えば、特開平2ー216437には2個
の凹面鏡を用いて平行光を被検査物に入射し、一点集光
方式の検出光学系を使用して、集光位置にマスクをかけ
て、被検査物の表面上の欠陥に起因する反射光または透
過光の集光位置の変化及び拡がり方の違いで欠陥を検出
する方法が開示されている。
の凹面鏡を用いて平行光を被検査物に入射し、一点集光
方式の検出光学系を使用して、集光位置にマスクをかけ
て、被検査物の表面上の欠陥に起因する反射光または透
過光の集光位置の変化及び拡がり方の違いで欠陥を検出
する方法が開示されている。
【0004】また、特開昭64ー66548にはシート
状物を搬送させながらレーザ光をフライングスポット方
式で照射し、透過光の正規の光束と、この正規の光束か
ら特定方向に特定距離離れた位置の拡散光の光束との強
さを検出手段で検出してシート状物の欠陥を検出する方
法が開示されている。
状物を搬送させながらレーザ光をフライングスポット方
式で照射し、透過光の正規の光束と、この正規の光束か
ら特定方向に特定距離離れた位置の拡散光の光束との強
さを検出手段で検出してシート状物の欠陥を検出する方
法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の欠陥検出方法によると、ある種の写真感光材料の
ベース(乳剤を塗る支持体)のように被検査物の表面に
欠陥とはみなさないが微細な凹凸が存在する場合、これ
らの凹凸によりレーザ光の反射角が変化し、そのため集
光位置がマスクに対し外れるため、欠陥と同じような信
号が現れる。したがって、本当の欠陥か単なる微細な凹
凸か判別できなくなる。そこで、このような微細な凹凸
による反射光の集光位置がマスクから外れないようにマ
スクそのものを広くすると、欠陥による光の拡がりが受
光できなくなり、小さい欠陥が検出できなくなるという
欠点がある。
従来の欠陥検出方法によると、ある種の写真感光材料の
ベース(乳剤を塗る支持体)のように被検査物の表面に
欠陥とはみなさないが微細な凹凸が存在する場合、これ
らの凹凸によりレーザ光の反射角が変化し、そのため集
光位置がマスクに対し外れるため、欠陥と同じような信
号が現れる。したがって、本当の欠陥か単なる微細な凹
凸か判別できなくなる。そこで、このような微細な凹凸
による反射光の集光位置がマスクから外れないようにマ
スクそのものを広くすると、欠陥による光の拡がりが受
光できなくなり、小さい欠陥が検出できなくなるという
欠点がある。
【0006】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、被検査物の表面に欠陥ではない微細な凹凸や内部
に微小な散乱性物質が存在する場合に、これを欠陥と区
別して識別でき、さらに欠陥の大きさと欠陥による光の
拡がりとが相関するため、欠陥の大きさについても判別
できる欠陥検出方法および装置を提供することを目的と
する。
ので、被検査物の表面に欠陥ではない微細な凹凸や内部
に微小な散乱性物質が存在する場合に、これを欠陥と区
別して識別でき、さらに欠陥の大きさと欠陥による光の
拡がりとが相関するため、欠陥の大きさについても判別
できる欠陥検出方法および装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らはフィルムベ
ースを検査対象として多くの試験を繰り返した結果、欠
陥とはみなさない単なる表面の凹凸による反射光は集光
位置のずれが大きいが拡がりは非常に小さく、欠陥によ
る反射光については、集光位置ずれ、拡がりとも欠陥の
大きさに相関し、大きいものから小さいものまであるか
ら、単なる表面の凹凸による反射光の拡がりと比べると
明らかに差が出るほど拡がることに気がついた。
ースを検査対象として多くの試験を繰り返した結果、欠
陥とはみなさない単なる表面の凹凸による反射光は集光
位置のずれが大きいが拡がりは非常に小さく、欠陥によ
る反射光については、集光位置ずれ、拡がりとも欠陥の
大きさに相関し、大きいものから小さいものまであるか
ら、単なる表面の凹凸による反射光の拡がりと比べると
明らかに差が出るほど拡がることに気がついた。
【0008】従って、上記課題を解決するため、本発明
はレーザ光をフライングスポット方式で搬送中の被検査
物に照射し、該被検査物の表面からの反射光または該被
検査物の透過光の受光面上での集光光の拡がりの差を捉
えて被検査物の欠陥を検出することを特徴とする。
はレーザ光をフライングスポット方式で搬送中の被検査
物に照射し、該被検査物の表面からの反射光または該被
検査物の透過光の受光面上での集光光の拡がりの差を捉
えて被検査物の欠陥を検出することを特徴とする。
【0009】また、搬送中の被検査物にレーザ光をフラ
イングスポット方式で照射する照射手段と、該被検査物
の表面からの反射光または被検査物の透過光を集光させ
る光学系と、複数の受光ユニットを並べて成り、前記光
学系により集光された反射光または透過光を受光する受
光器と、前記受光ユニットの出力に基づいて集光の拡が
りから被検査物の欠陥を判別する判別手段とを有するこ
とを特徴とする。
イングスポット方式で照射する照射手段と、該被検査物
の表面からの反射光または被検査物の透過光を集光させ
る光学系と、複数の受光ユニットを並べて成り、前記光
学系により集光された反射光または透過光を受光する受
光器と、前記受光ユニットの出力に基づいて集光の拡が
りから被検査物の欠陥を判別する判別手段とを有するこ
とを特徴とする。
【0010】また、前記受光ユニットの受光面は複数の
光ファイバ束の端部から成り、隣接する受光ユニットど
うしの境界部がマスクとして機能することを特徴とす
る。
光ファイバ束の端部から成り、隣接する受光ユニットど
うしの境界部がマスクとして機能することを特徴とす
る。
【0011】
【作用】本発明は上記構成とすることにより、受光面が
複数個に分割されているので、ここに集光するレーザ光
の拡がり方の差を明確に捉えることができ、これによっ
て被検査物表面の実際の欠陥かまたは単なる微細な凹凸
であるかを容易に識別できるようになった。また、受光
ユニットごとに光電変換素子を設けた場合に比べてその
数を大幅に少なくすることができる。
複数個に分割されているので、ここに集光するレーザ光
の拡がり方の差を明確に捉えることができ、これによっ
て被検査物表面の実際の欠陥かまたは単なる微細な凹凸
であるかを容易に識別できるようになった。また、受光
ユニットごとに光電変換素子を設けた場合に比べてその
数を大幅に少なくすることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を説明す
る。
る。
【0013】図1は反射光を利用した本発明による欠陥
検出装置の一実施例の概略構成を示す斜視図である。図
においてシート状の被検査物1が回転ロール2に沿って
矢印方向に搬送される間、ロール2上においてシート状
物1にフライングスポット方式でレーザ光が照射され
る。レーザ光はレーザ発振器3から射出され、シート状
物上で集光させるため集光レンズ4を通し、回転多面鏡
5に向けられ、さらに回転多面鏡5によりフライングス
ポット方式で走査される。
検出装置の一実施例の概略構成を示す斜視図である。図
においてシート状の被検査物1が回転ロール2に沿って
矢印方向に搬送される間、ロール2上においてシート状
物1にフライングスポット方式でレーザ光が照射され
る。レーザ光はレーザ発振器3から射出され、シート状
物上で集光させるため集光レンズ4を通し、回転多面鏡
5に向けられ、さらに回転多面鏡5によりフライングス
ポット方式で走査される。
【0014】レーザ光はミラー6により反射され、さら
に第1の凹面鏡7により反射されてシート状物1に入射
する。シート状物1の表面で反射されたレーザ光は第2
の凹面鏡8により反射されて受光部9に集光入射する。
回転多面鏡5は第1の凹面鏡7の焦点距離に配置され、
受光部9の正面の受光面は第2の凹面鏡8の焦点距離に
配置されている。
に第1の凹面鏡7により反射されてシート状物1に入射
する。シート状物1の表面で反射されたレーザ光は第2
の凹面鏡8により反射されて受光部9に集光入射する。
回転多面鏡5は第1の凹面鏡7の焦点距離に配置され、
受光部9の正面の受光面は第2の凹面鏡8の焦点距離に
配置されている。
【0015】図2はレーザ光が第2の凹面鏡8により反
射されて受光部9に集光入射する状況を示す図1の要部
の拡大図である。図2において、Xはシート状物1の表
面に欠陥も凹凸もない場合のレーザ光の集光位置を示
し、Yはシート状物1の表面に欠陥が存在する場合にレ
ーザ光が拡がって受光される集光位置を示し、Zはシー
ト状物1の表面に凹凸が存在する場合にレーザ光がずれ
て受光される集光位置を示す。
射されて受光部9に集光入射する状況を示す図1の要部
の拡大図である。図2において、Xはシート状物1の表
面に欠陥も凹凸もない場合のレーザ光の集光位置を示
し、Yはシート状物1の表面に欠陥が存在する場合にレ
ーザ光が拡がって受光される集光位置を示し、Zはシー
ト状物1の表面に凹凸が存在する場合にレーザ光がずれ
て受光される集光位置を示す。
【0016】受光器9は、図2に示すように、6個に分
割された受光ブロック91a〜91fからなる受光ヘッ
ド91を正面に配置するように枠体92で固定し、受光
ヘッド91の背後に5個の光電変換素子12a〜12e
が配置され、受光ヘッド91と光電変換素子12a〜1
2eとは光ファイバーで接続されている。
割された受光ブロック91a〜91fからなる受光ヘッ
ド91を正面に配置するように枠体92で固定し、受光
ヘッド91の背後に5個の光電変換素子12a〜12e
が配置され、受光ヘッド91と光電変換素子12a〜1
2eとは光ファイバーで接続されている。
【0017】図3に示すように、受光ヘッド91の各受
光ブロックは5個の受光ユニットA〜Eで構成されてい
る。すなわち、受光ブロック91aは受光ユニットA
1 、B1 、C1 、D1 、E1 から成り、受光ブロック9
1bは受光ユニットA2 、B2、C2 、D2 、E2 から
成り、その他も同様で、受光ブロック91fは受光ユニ
ットA6 、B6 、C6 、D6 、E6 から成る。受光ユニ
ットは、図4に示すように、多数の光ファイバ10の端
部を2枚の固定材11で挟んで構成されている。受光ヘ
ッド91の各受光ブロックの対応する受光ユニットは同
じ光電変換素子に接続されている。すなわち、受光ブロ
ック91aの受光ユニットA1 と、受光ブロック91b
の受光ユニットA2 と、受光ブロック91cの受光ユニ
ットA3 と、受光ブロック91dの受光ユニットA4
と、受光ブロック91eの受光ユニットA5 と、受光ブ
ロック91fの受光ユニットA6 は同じ光電変換素子1
2aに接続されている。また、図示してないが、受光ブ
ロック91aの受光ユニットB1 と、受光ブロック91
bの受光ユニットB2 と、受光ブロック91cの受光ユ
ニットB3 と、受光ブロック91dの受光ユニットB4
と、受光ブロック91eの受光ユニットB5 と、受光ブ
ロック91fの受光ユニットB6 とが同じ光電変換素子
12bに接続されている。以下同様にして受光ユニット
E1 、E2 、E3、E4 、E5 、E6 も同じ光電変換素
子12eに接続されている。このように、各ブロックの
対応する受光ユニットを同じ光電変換素子に接続するこ
とにより光電変換素子の数を大幅に少なくすることがで
きる。
光ブロックは5個の受光ユニットA〜Eで構成されてい
る。すなわち、受光ブロック91aは受光ユニットA
1 、B1 、C1 、D1 、E1 から成り、受光ブロック9
1bは受光ユニットA2 、B2、C2 、D2 、E2 から
成り、その他も同様で、受光ブロック91fは受光ユニ
ットA6 、B6 、C6 、D6 、E6 から成る。受光ユニ
ットは、図4に示すように、多数の光ファイバ10の端
部を2枚の固定材11で挟んで構成されている。受光ヘ
ッド91の各受光ブロックの対応する受光ユニットは同
じ光電変換素子に接続されている。すなわち、受光ブロ
ック91aの受光ユニットA1 と、受光ブロック91b
の受光ユニットA2 と、受光ブロック91cの受光ユニ
ットA3 と、受光ブロック91dの受光ユニットA4
と、受光ブロック91eの受光ユニットA5 と、受光ブ
ロック91fの受光ユニットA6 は同じ光電変換素子1
2aに接続されている。また、図示してないが、受光ブ
ロック91aの受光ユニットB1 と、受光ブロック91
bの受光ユニットB2 と、受光ブロック91cの受光ユ
ニットB3 と、受光ブロック91dの受光ユニットB4
と、受光ブロック91eの受光ユニットB5 と、受光ブ
ロック91fの受光ユニットB6 とが同じ光電変換素子
12bに接続されている。以下同様にして受光ユニット
E1 、E2 、E3、E4 、E5 、E6 も同じ光電変換素
子12eに接続されている。このように、各ブロックの
対応する受光ユニットを同じ光電変換素子に接続するこ
とにより光電変換素子の数を大幅に少なくすることがで
きる。
【0018】このように受光ヘッド9の受光面は全部で
30個の受光ユニットが間に2枚の固定材11をマスク
として挟む形で構成されている。
30個の受光ユニットが間に2枚の固定材11をマスク
として挟む形で構成されている。
【0019】図5は光電変換素子12a〜12eの出力
から欠陥を判別するための欠陥判別回路のブロック線図
である。
から欠陥を判別するための欠陥判別回路のブロック線図
である。
【0020】20は水晶発振器、21は水晶発振器20
の出力を分周して回路動作のタイミング用クロックを発
生するとともに分解能を設定する分周回路である。凹凸
程度の分解能が得られるように設定する。
の出力を分周して回路動作のタイミング用クロックを発
生するとともに分解能を設定する分周回路である。凹凸
程度の分解能が得られるように設定する。
【0021】12a〜12eは受光器9の内部に設けら
れた光電変換素子、22a〜22eは光電変換素子12
a〜12eの出力を増幅する増幅器、23a〜23eは
増幅された光電出力を基準値Vra〜Vreとそれぞれ比較
する比較器、24a〜24eおよび25a〜25eはD
フリップフロップ(F/F)である。26はDフリップ
フロップ25a〜25eの論理積をとるアンド回路であ
る。比較器23a〜23eの基準値Vra〜Vreは、増幅
器22a〜22eのオフセットのばらつきや光電変換素
子12a〜12eの感度のばらつきを考慮して個々に可
変設定できるようにしてある。
れた光電変換素子、22a〜22eは光電変換素子12
a〜12eの出力を増幅する増幅器、23a〜23eは
増幅された光電出力を基準値Vra〜Vreとそれぞれ比較
する比較器、24a〜24eおよび25a〜25eはD
フリップフロップ(F/F)である。26はDフリップ
フロップ25a〜25eの論理積をとるアンド回路であ
る。比較器23a〜23eの基準値Vra〜Vreは、増幅
器22a〜22eのオフセットのばらつきや光電変換素
子12a〜12eの感度のばらつきを考慮して個々に可
変設定できるようにしてある。
【0022】次に図6および図7を用いて欠陥判別動作
を説明する。
を説明する。
【0023】図6に示すように欠陥と細かい凹凸では反
射光の集光位置のずれと拡がりが次のように異なること
は上述した。 欠陥(反射光Y) ・・・ 欠陥も凹凸もないときの反
射光X(破線で示す)の集光位置からのずれは小さい
が、拡がりは微細な凹凸に比べて大きい。 欠陥とは見なさない微細な凹凸(反射光Z)・・反射光
Xの集光位置からのずれは大きいが、拡がりは小さい。
射光の集光位置のずれと拡がりが次のように異なること
は上述した。 欠陥(反射光Y) ・・・ 欠陥も凹凸もないときの反
射光X(破線で示す)の集光位置からのずれは小さい
が、拡がりは微細な凹凸に比べて大きい。 欠陥とは見なさない微細な凹凸(反射光Z)・・反射光
Xの集光位置からのずれは大きいが、拡がりは小さい。
【0024】そこで、受光ユニットに着目すると、欠陥
による反射光Yは受光ブロック91cの受光ユニットA
3 〜E3 と受光ブロック91dの受光ユニットA4 、B
4 、C4 とにまたがっているので、光電変換素子12a
〜12eのすべてから一定レベル以上の信号が出力する
が、微細な凹凸による反射光Zは受光ブロック91aの
受光ユニットE1 と受光ブロック91bの受光ユニット
A2 、B2 、C2 にまたがっているので、光電変換素子
12a、12b、12c、12eだけから一定レベル以
上の信号が出力する。
による反射光Yは受光ブロック91cの受光ユニットA
3 〜E3 と受光ブロック91dの受光ユニットA4 、B
4 、C4 とにまたがっているので、光電変換素子12a
〜12eのすべてから一定レベル以上の信号が出力する
が、微細な凹凸による反射光Zは受光ブロック91aの
受光ユニットE1 と受光ブロック91bの受光ユニット
A2 、B2 、C2 にまたがっているので、光電変換素子
12a、12b、12c、12eだけから一定レベル以
上の信号が出力する。
【0025】ここで図5の欠陥判別回路の動作を図7の
タイミングチャートを用いて説明すると、欠陥による反
射光Yの場合はすべての光電変換素子12a〜12eか
ら一定レベル以上の信号が出力するので同図(a)に示
すようにアンド回路26のアンド条件が成立して欠陥信
号が出るが、微細な凹凸による反射光Zの場合は光電変
換素子12a、12b、12c、12eだけから一定レ
ベル以上の信号で出力するので、同図(b)に示すよう
にアンド回路26のアンド条件が成立せず、欠陥信号が
出ない。
タイミングチャートを用いて説明すると、欠陥による反
射光Yの場合はすべての光電変換素子12a〜12eか
ら一定レベル以上の信号が出力するので同図(a)に示
すようにアンド回路26のアンド条件が成立して欠陥信
号が出るが、微細な凹凸による反射光Zの場合は光電変
換素子12a、12b、12c、12eだけから一定レ
ベル以上の信号で出力するので、同図(b)に示すよう
にアンド回路26のアンド条件が成立せず、欠陥信号が
出ない。
【0026】このようにして欠陥と欠陥とは見なされな
い微細な凹凸とを区別して欠陥のみを検出することがで
きる。
い微細な凹凸とを区別して欠陥のみを検出することがで
きる。
【0027】ところで図8に示すように各受光ユニット
の固定材11は2枚が重なってマスクとして機能するよ
うになる。そこで光ファイバー束の部分をスリットと
し、2枚の固定材11の部分をマスクとしてそれぞれの
幅をS、Mとしたとき、S+Mが一定となるようにSと
Mを変えることにより光の当たり方によって受光する面
の数が異なる領域の広さを一定に保ちながら判定したい
光の幅を設定することができる。
の固定材11は2枚が重なってマスクとして機能するよ
うになる。そこで光ファイバー束の部分をスリットと
し、2枚の固定材11の部分をマスクとしてそれぞれの
幅をS、Mとしたとき、S+Mが一定となるようにSと
Mを変えることにより光の当たり方によって受光する面
の数が異なる領域の広さを一定に保ちながら判定したい
光の幅を設定することができる。
【0028】いま、光電変換素子の数を5個とし、S+
M=3.5mmとしたときの受光する光電変換素子の数
を変えることができる例を下に示す。 スリットの幅S(mm) 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 マスクの幅M(mm) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 集光の拡がりが当該数字(mm) 以下だと4個以下の光電変換 素子で受光 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 集光の拡がりが当該数字(mm)以下 だと5個の光電変換素子で受光 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 このように、スリット幅のSとマスクの幅Mの組合せを
いろいろに変えることにより、受光面への集光を4個以
下の光電変換素子で受けるか5個の光電変換素子で受け
るかすなわち判定したい光の幅を設定することができ
る。判定したい光の幅はさらにスリットの幅Sまたはマ
スクの幅Mあるいは光電変換素子の数を変えることによ
っても変えることができる。なお、上記実施例では受光
器9が受光ブロックで構成されている例を示したが、受
光器9の構成上受光ブロックの意味は全くないと考える
のがよい。
M=3.5mmとしたときの受光する光電変換素子の数
を変えることができる例を下に示す。 スリットの幅S(mm) 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 マスクの幅M(mm) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 集光の拡がりが当該数字(mm) 以下だと4個以下の光電変換 素子で受光 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 集光の拡がりが当該数字(mm)以下 だと5個の光電変換素子で受光 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 このように、スリット幅のSとマスクの幅Mの組合せを
いろいろに変えることにより、受光面への集光を4個以
下の光電変換素子で受けるか5個の光電変換素子で受け
るかすなわち判定したい光の幅を設定することができ
る。判定したい光の幅はさらにスリットの幅Sまたはマ
スクの幅Mあるいは光電変換素子の数を変えることによ
っても変えることができる。なお、上記実施例では受光
器9が受光ブロックで構成されている例を示したが、受
光器9の構成上受光ブロックの意味は全くないと考える
のがよい。
【0029】上述の実施例はレーザ光を被検査物の表面
に照射し、その反射光を使用して欠陥や凹凸とを区別す
るものであるが、被検査物の表面の透過光を使用して同
一の検出を行うことができる。
に照射し、その反射光を使用して欠陥や凹凸とを区別す
るものであるが、被検査物の表面の透過光を使用して同
一の検出を行うことができる。
【0030】なお、スリットの幅S、マスクの幅M、受
光ユニット数、光電変換素子の数は被検査物の表面の凹
凸、識別したい欠陥、および欠陥の大きさとして判定し
たい分類によって任意に決めることができる。
光ユニット数、光電変換素子の数は被検査物の表面の凹
凸、識別したい欠陥、および欠陥の大きさとして判定し
たい分類によって任意に決めることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、被検査物の表面上の欠陥を光の拡がりとして捉える
ことにより凹凸と区別して明確に検出できるようになっ
た。また、従来不可能であったマスクの幅以下の拡がり
の欠陥も検出できる。また、凹面鏡の精度により幅方向
で集光位置がずれても、欠陥による拡がり方の差はない
ので、従来に比べて凹面鏡の全幅の光学的精度を落して
も検出することができ、また経時変化による集光位置ず
れがあってもその影響は少なく、そのため凹面鏡の取付
け部の機構の設計が容易となる。拡がり方の差の決定が
スリット幅、マスク幅、光電変換素子の数により容易に
設計でき、また光電変換素子の数を少なく効率的に使用
できる。ファイバを固定する固定板をマスクとしても使
用できるので、受光部の組立が容易となり、かつ光電変
換素子の数を減らすことができる。透過光を利用する場
合では内部に微小の散乱性物質が含まれているような場
合に、それらによる光の拡がりと欠陥による拡がりとに
差があるものに本発明は有効に使用できる。また、受光
ユニットごとに光電変換素子を設ける場合に比べてその
数を大幅に少なくすることができる。
は、被検査物の表面上の欠陥を光の拡がりとして捉える
ことにより凹凸と区別して明確に検出できるようになっ
た。また、従来不可能であったマスクの幅以下の拡がり
の欠陥も検出できる。また、凹面鏡の精度により幅方向
で集光位置がずれても、欠陥による拡がり方の差はない
ので、従来に比べて凹面鏡の全幅の光学的精度を落して
も検出することができ、また経時変化による集光位置ず
れがあってもその影響は少なく、そのため凹面鏡の取付
け部の機構の設計が容易となる。拡がり方の差の決定が
スリット幅、マスク幅、光電変換素子の数により容易に
設計でき、また光電変換素子の数を少なく効率的に使用
できる。ファイバを固定する固定板をマスクとしても使
用できるので、受光部の組立が容易となり、かつ光電変
換素子の数を減らすことができる。透過光を利用する場
合では内部に微小の散乱性物質が含まれているような場
合に、それらによる光の拡がりと欠陥による拡がりとに
差があるものに本発明は有効に使用できる。また、受光
ユニットごとに光電変換素子を設ける場合に比べてその
数を大幅に少なくすることができる。
【図1】反射光を利用した本発明による欠陥検出装置の
一実施例の概略構成を示す斜視図である。
一実施例の概略構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示した本発明による欠陥検出装置の要部
の拡大図である。
の拡大図である。
【図3】本発明による欠陥検出装置に使用する受光部の
概略構成を示す斜視図である。
概略構成を示す斜視図である。
【図4】図3に示した受光部を構成する1つの受光ユニ
ットの概略構成を示す斜視図である。
ットの概略構成を示す斜視図である。
【図5】欠陥判別回路の一例である。
【図6】欠陥判別を説明するための集光位置の変化を示
す図である。
す図である。
【図7】(a)は欠陥がある場合の欠陥判別回路のタイ
ミングチャート、(b)は欠陥でない微細な凹凸がある
場合の欠陥判別回路のタイミングチャートである。
ミングチャート、(b)は欠陥でない微細な凹凸がある
場合の欠陥判別回路のタイミングチャートである。
【図8】本発明による欠陥検出装置において用いられる
受光ユニットの部分拡大図である。
受光ユニットの部分拡大図である。
1 被検査物 2 回転ロール 3 レーザ発振器 4 集光レンズ 5 回転多面鏡 6 ミラー 7 第1凹面鏡 8 第2凹面鏡 9 受光器 10 光ファイバー 11 固定材 12a〜12e 光電変換素子 20 水晶発振器 22a〜22e 増幅器 23a〜23e 比較器 24a〜24e Dフリップフロップ 25a〜25e Dフリップフロップ 26 アンド回路 91 受光ヘッド 91a〜91f 受光ブロック 92 枠体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−42556(JP,A) 特開 昭57−8435(JP,A) 特開 平2−82142(JP,A) 特開 昭62−73143(JP,A) 特開 昭62−75235(JP,A) 特開 昭63−293448(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30
Claims (1)
- 【請求項1】 搬送中の被検査物にレーザ光をフライン
グスポット方式で照射する照射手段と、前記レーザ光の
被検査物の表面からの反射光または被検査物の透過光を
一点に集光させる光学系と、前記光学系により一点に集
光されたレーザ光を受光する受光器と、を備えた前記被
検査物の欠陥を検査する欠陥検出装置において、前記受光器は、複数の受光素子と、該受光素子に接続し
た複数本の光ファイバからなり、該光ファイバの端面を
幅方向に広げるとともに各受光素子毎に取り出した一本
の光ファイバの端面をマスクを介して長さ方向に並べて
受光ユニットとし、更に該受光ユニットを順次長さ方向
に複数並べて前記集光されたレーザ光より広い面積の受
光面を有し、 かつ前記レーザ光を受光した前記受光素子の数が所定の
数以下か否か判別し、レーザ光を受光した前記受光素子
が所定の数を超えたとき、前記被検査物に欠陥が生じて
いると判断し、前記レーザ光の受光位置は判別対象とし
ないとする判別手段を備えた ことを特徴とする欠陥検出
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09701092A JP3190725B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 欠陥検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09701092A JP3190725B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 欠陥検出方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05273145A JPH05273145A (ja) | 1993-10-22 |
JP3190725B2 true JP3190725B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=14180345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09701092A Expired - Fee Related JP3190725B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 欠陥検出方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3190725B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP09701092A patent/JP3190725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05273145A (ja) | 1993-10-22 |
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