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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