JP3256383B2 - 表面検査装置 - Google Patents
表面検査装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スポット光を走査させ
て被検査体の表面に存在する欠陥を検出するための表面
検査装置に関するものである。
て被検査体の表面に存在する欠陥を検出するための表面
検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続走行するシート状物の表面に存在す
る欠陥を検出するために、一般にフライングスポット方
式の表面検査装置が用いられている。この表面検査装置
は、正常部分と欠陥部分とで光の反射性や透過性が異な
ることを利用したもので、被検査体の表面にレーザーに
よるスポット光を走査させ、その反射光もしくは透過光
を受光器により光電検出し、この検出出力に基づいて各
種欠陥の有無を評価するものである。この表面検査装置
は、検出した反射光や透過光の強度の変化から、異物の
付着や凹凸の存在等の表面形状の欠陥の他、表面色の濃
度や光沢の異常など様々な欠陥の有無を検査することが
できる（例えば特開昭５９−２２０６３６号公報）。
る欠陥を検出するために、一般にフライングスポット方
式の表面検査装置が用いられている。この表面検査装置
は、正常部分と欠陥部分とで光の反射性や透過性が異な
ることを利用したもので、被検査体の表面にレーザーに
よるスポット光を走査させ、その反射光もしくは透過光
を受光器により光電検出し、この検出出力に基づいて各
種欠陥の有無を評価するものである。この表面検査装置
は、検出した反射光や透過光の強度の変化から、異物の
付着や凹凸の存在等の表面形状の欠陥の他、表面色の濃
度や光沢の異常など様々な欠陥の有無を検査することが
できる（例えば特開昭５９−２２０６３６号公報）。
【０００３】この表面検査装置における反射光あるいは
透過光の受光方式には、被検査体の種類や検出しようと
する欠陥の種類に応じて様々な方式がある。プラスチッ
クフイルム等の透明体を検査対象とし、光を散乱させる
欠陥、例えば表面のキズや内部の気泡等を検出すること
を目的とする場合には、透過マスク受光方式を用いるの
が一般的である。この透過マスク受光方式は、被検査体
を正透過した検査光の光軸近傍の光束を遮光し、被検査
体の表面あるいは内部に存在する欠陥によって散乱した
光のみを受光器に入射させるものである。この受光方式
によれば、欠陥が存在する時にのみ受光器から信号が出
力されるので、この出力信号の有無によって即座に欠陥
の有無を識別することができるという利点がある。
透過光の受光方式には、被検査体の種類や検出しようと
する欠陥の種類に応じて様々な方式がある。プラスチッ
クフイルム等の透明体を検査対象とし、光を散乱させる
欠陥、例えば表面のキズや内部の気泡等を検出すること
を目的とする場合には、透過マスク受光方式を用いるの
が一般的である。この透過マスク受光方式は、被検査体
を正透過した検査光の光軸近傍の光束を遮光し、被検査
体の表面あるいは内部に存在する欠陥によって散乱した
光のみを受光器に入射させるものである。この受光方式
によれば、欠陥が存在する時にのみ受光器から信号が出
力されるので、この出力信号の有無によって即座に欠陥
の有無を識別することができるという利点がある。
【０００４】検査光が散乱する角度は欠陥の種類や程度
によってまちまちで、例えば、被検査体の表面に存在す
るキズ欠陥は比較的小さな角度で光を散乱させ、内部に
存在する気泡欠陥は大きな角度で光を散乱させる。この
ため、被検査体に存在する欠陥を確実に検出するために
は、様々な角度に散乱した光を全て検出する必要があ
る。
によってまちまちで、例えば、被検査体の表面に存在す
るキズ欠陥は比較的小さな角度で光を散乱させ、内部に
存在する気泡欠陥は大きな角度で光を散乱させる。この
ため、被検査体に存在する欠陥を確実に検出するために
は、様々な角度に散乱した光を全て検出する必要があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】受光器の受光角を大き
くするためには、受光器の受光面を広げるか、あるいは
受光器を被検査体に近づけて配置することが考えられ
る。ところが、受光面を広げると受光器全体が大きくな
り、価格が高くなるばかりか、受光器の設置時の調節が
格段に難しくなってしまう。一方、受光器を被検査体に
近づけるためには、光軸近傍の光束を遮光するためのマ
スクの幅を狭くする必要があるが、検査光を走査させる
時の直線性のバラツキや、周囲温度の変化による受光器
の熱膨張等により、検査光の光軸とマスク位置とは誤差
を有するので、マスク幅は少なくとも検査光のスポット
径の数倍程度としておかざるをえない。このため、被検
査体と受光器との距離も自ずと制約され、受光角を充分
に広げるまで受光器を被検査体に近づけることはできな
い。
くするためには、受光器の受光面を広げるか、あるいは
受光器を被検査体に近づけて配置することが考えられ
る。ところが、受光面を広げると受光器全体が大きくな
り、価格が高くなるばかりか、受光器の設置時の調節が
格段に難しくなってしまう。一方、受光器を被検査体に
近づけるためには、光軸近傍の光束を遮光するためのマ
スクの幅を狭くする必要があるが、検査光を走査させる
時の直線性のバラツキや、周囲温度の変化による受光器
の熱膨張等により、検査光の光軸とマスク位置とは誤差
を有するので、マスク幅は少なくとも検査光のスポット
径の数倍程度としておかざるをえない。このため、被検
査体と受光器との距離も自ずと制約され、受光角を充分
に広げるまで受光器を被検査体に近づけることはできな
い。
【０００６】上記の問題を解決するために、最近では、
複数の受光器を配置し、検査光の光軸に近い角度範囲内
に散乱した光と、大きな角度で散乱した光とを分けて検
出するようにした表面検査装置がある。ところが、この
表面検査装置では高価な受光器を多数用いるため、装置
全体の価格の上昇を招くばかりか、部材数が増加した分
だけ設置時の調節も難しくなってしまう。
複数の受光器を配置し、検査光の光軸に近い角度範囲内
に散乱した光と、大きな角度で散乱した光とを分けて検
出するようにした表面検査装置がある。ところが、この
表面検査装置では高価な受光器を多数用いるため、装置
全体の価格の上昇を招くばかりか、部材数が増加した分
だけ設置時の調節も難しくなってしまう。
【０００７】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、低価格で、光の散乱性の異なる欠陥を同時に、か
つ確実に検出することができる表面検査装置を提供する
ことを目的とする。
ので、低価格で、光の散乱性の異なる欠陥を同時に、か
つ確実に検出することができる表面検査装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし請求項３に記載の表面検査装置は、
検査光の光軸上で、かつ被検査体の検査部と受光器との
間に、検査光の走査方向に延びたシリンドリカルレンズ
からなり、検査光の光軸の近傍に検査光を直進して通過
させる光通過部が形成され、この光通過部外に入射した
光を受光器に向けて収束させる光路調節レンズを設ける
ものである。なお、光路調節レンズの光通過部は、中空
に形成しておくか、あるいは光の入射面及び射出面の両
面を平坦面に形成しておくのがよい。
に、請求項１ないし請求項３に記載の表面検査装置は、
検査光の光軸上で、かつ被検査体の検査部と受光器との
間に、検査光の走査方向に延びたシリンドリカルレンズ
からなり、検査光の光軸の近傍に検査光を直進して通過
させる光通過部が形成され、この光通過部外に入射した
光を受光器に向けて収束させる光路調節レンズを設ける
ものである。なお、光路調節レンズの光通過部は、中空
に形成しておくか、あるいは光の入射面及び射出面の両
面を平坦面に形成しておくのがよい。
【０００９】また、請求項４に記載の表面検査装置は、
光路調節レンズを受光器の前面側に一体的に連設するも
のである。
光路調節レンズを受光器の前面側に一体的に連設するも
のである。
【００１０】さらに、請求項５に記載の表面検査装置
は、光路調節レンズの光通過部の幅をＷ1 、受光器の受
光幅をＷ2 、検査部から光路調節レンズまでの距離をＬ
1 、検査部から受光器までの距離をＬ2 としたとき、 Ｗ1 ＝ Ｗ2 （Ｌ1 ／Ｌ2 ） の条件式を満たすようにするものである。
は、光路調節レンズの光通過部の幅をＷ1 、受光器の受
光幅をＷ2 、検査部から光路調節レンズまでの距離をＬ
1 、検査部から受光器までの距離をＬ2 としたとき、 Ｗ1 ＝ Ｗ2 （Ｌ1 ／Ｌ2 ） の条件式を満たすようにするものである。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の表面検査装置の基本構造を
概略的に表したものである。表面検査装置１０は、投光
器１１，受光器１２，光路調節レンズ１３，光センサ１
４，及び信号処理回路１５により構成されている。被検
査物であるシート状のフイルム１７は、投光器１１と受
光器１２との間を図中矢印方向に一定速度で走行され
る。
概略的に表したものである。表面検査装置１０は、投光
器１１，受光器１２，光路調節レンズ１３，光センサ１
４，及び信号処理回路１５により構成されている。被検
査物であるシート状のフイルム１７は、投光器１１と受
光器１２との間を図中矢印方向に一定速度で走行され
る。
【００１２】投光器１１は、レーザー発振器２０，レン
ズ群２１，回転多面鏡２２，及び光路折り曲げ用の２枚
のミラー２３，２４により構成されている。レーザー発
振器２０から放射されたレーザー光２０ａは、ミラー２
３を介してレンズ群２１に入射し、そのスポット径が調
節された後に、ミラー２４を介して高速回転する回転多
面鏡２２に入射する。そして、このレーザー光２０ａ
は、回転多面鏡２２の回転によってフイルム１７の走行
方向と略直交してフイルム１７上を幅方向に高速走査す
る検査光２５となる。この検査光２５は、フイルム１７
の検査部１７ａに向けて投光器１１から放出され、検査
部１７ａを透過した後に、光路調節レンズ１３を経て走
査方向に延びた受光器１２に入射する。
ズ群２１，回転多面鏡２２，及び光路折り曲げ用の２枚
のミラー２３，２４により構成されている。レーザー発
振器２０から放射されたレーザー光２０ａは、ミラー２
３を介してレンズ群２１に入射し、そのスポット径が調
節された後に、ミラー２４を介して高速回転する回転多
面鏡２２に入射する。そして、このレーザー光２０ａ
は、回転多面鏡２２の回転によってフイルム１７の走行
方向と略直交してフイルム１７上を幅方向に高速走査す
る検査光２５となる。この検査光２５は、フイルム１７
の検査部１７ａに向けて投光器１１から放出され、検査
部１７ａを透過した後に、光路調節レンズ１３を経て走
査方向に延びた受光器１２に入射する。
【００１３】図２に示すように、受光器１２は検査光２
５の光軸２５ａ上に配置され、その受光レンズ１２ａの
中央部には、検査光２５の光軸２５ａ近傍の光束を遮光
するためのマスク２６が設けられている。この受光器１
２は、フイルム１７の検査部１７ａを透過して受光レン
ズ１２ａに入射した検査光２５を光電検出し、その強度
に比例した光電変換信号を信号処理回路１５に送出す
る。
５の光軸２５ａ上に配置され、その受光レンズ１２ａの
中央部には、検査光２５の光軸２５ａ近傍の光束を遮光
するためのマスク２６が設けられている。この受光器１
２は、フイルム１７の検査部１７ａを透過して受光レン
ズ１２ａに入射した検査光２５を光電検出し、その強度
に比例した光電変換信号を信号処理回路１５に送出す
る。
【００１４】光路調節レンズ１３は、走査方向に延びた
シリンドリカルレンズからなり、検査光２５の光軸２５
ａ上で、かつ検査部１７ａと受光器１２との間に配置さ
れている。光路調節レンズ１３の中央部には、中空の光
通過部１３ａが形成されている。この光通過部１３ａの
幅Ｗ1 は、検査部１７ａから光路調節レンズ１３までの
距離をＬ1 、検査部１７ａから受光器１２までの距離を
Ｌ2 、受光器１２の受光窓１２ｂの幅をＷ2 としたとき
に、関係式 Ｗ1 ＝ Ｗ2 （ Ｌ1 ／Ｌ2 ） を満たすように設定される。したがって、光通過部１３
ａは、検査部１７ａを透過した検査光２５のうち受光器
１２の受光角θ2 の範囲内に散乱した光をまっすぐに通
過させる大きさに形成される。また光路調節レンズ１３
のレンズ面１３ｂは、全体的にフイルム１７側の入射面
が凸面、受光器１２側の射出面が平坦面となるように形
成され、入射した光を検査光２５の光軸２５ａと略平行
な向きに屈折させ、受光器１２の受光レンズ１２ａ部に
向けて収束する。
シリンドリカルレンズからなり、検査光２５の光軸２５
ａ上で、かつ検査部１７ａと受光器１２との間に配置さ
れている。光路調節レンズ１３の中央部には、中空の光
通過部１３ａが形成されている。この光通過部１３ａの
幅Ｗ1 は、検査部１７ａから光路調節レンズ１３までの
距離をＬ1 、検査部１７ａから受光器１２までの距離を
Ｌ2 、受光器１２の受光窓１２ｂの幅をＷ2 としたとき
に、関係式 Ｗ1 ＝ Ｗ2 （ Ｌ1 ／Ｌ2 ） を満たすように設定される。したがって、光通過部１３
ａは、検査部１７ａを透過した検査光２５のうち受光器
１２の受光角θ2 の範囲内に散乱した光をまっすぐに通
過させる大きさに形成される。また光路調節レンズ１３
のレンズ面１３ｂは、全体的にフイルム１７側の入射面
が凸面、受光器１２側の射出面が平坦面となるように形
成され、入射した光を検査光２５の光軸２５ａと略平行
な向きに屈折させ、受光器１２の受光レンズ１２ａ部に
向けて収束する。
【００１５】ここで、図３に示すように、光路調節レン
ズ１３は、検査部１７ａに近づくほど、すなわち距離Ｌ
1 が短くなるほど、その受光角θ1 が大きくなる。光路
調節レンズ１３の受光角θ1 は可能な限り大きくするの
が好ましいので、光路調節レンズ１３を検査部１７ａに
近づけて配置するようにし、この時の距離Ｌ1 と検査部
１７ａから受光器１２までの距離Ｌ2 との比、及び受光
窓１２ｂの幅Ｗ2 の値に基づいて、光通過部１３ａの幅
Ｗ1 を決定すればよい。なお本実施例では、受光器１２
の検査部１７ａからの距離Ｌ2 及び受光窓１２ｂの幅Ｗ
2 を、それぞれ従来の表面検査装置と同じく６００ｍｍ
及び３０ｍｍとし、光路調節レンズ１３の検査部１７ａ
からの距離Ｌ1 を１００ｍｍ、光通過部１３ａの幅Ｗ1
を５ｍｍに設定した。また、光路調節レンズ１３の全体
の幅を受光窓１２ｂの幅Ｗ2 とほぼ同幅にした。これに
より、光路調節レンズ１３の受光角θ1 は、受光器１２
の受光角θ2 の「６倍」となる。
ズ１３は、検査部１７ａに近づくほど、すなわち距離Ｌ
1 が短くなるほど、その受光角θ1 が大きくなる。光路
調節レンズ１３の受光角θ1 は可能な限り大きくするの
が好ましいので、光路調節レンズ１３を検査部１７ａに
近づけて配置するようにし、この時の距離Ｌ1 と検査部
１７ａから受光器１２までの距離Ｌ2 との比、及び受光
窓１２ｂの幅Ｗ2 の値に基づいて、光通過部１３ａの幅
Ｗ1 を決定すればよい。なお本実施例では、受光器１２
の検査部１７ａからの距離Ｌ2 及び受光窓１２ｂの幅Ｗ
2 を、それぞれ従来の表面検査装置と同じく６００ｍｍ
及び３０ｍｍとし、光路調節レンズ１３の検査部１７ａ
からの距離Ｌ1 を１００ｍｍ、光通過部１３ａの幅Ｗ1
を５ｍｍに設定した。また、光路調節レンズ１３の全体
の幅を受光窓１２ｂの幅Ｗ2 とほぼ同幅にした。これに
より、光路調節レンズ１３の受光角θ1 は、受光器１２
の受光角θ2 の「６倍」となる。
【００１６】光センサ１４は、検査光２５によるフイル
ム１７上の走査領域Ｘから走査上流側に外れた位置に設
けられており、検査光２５を受光した瞬間にパルス状の
受光信号を発生して信号処理回路１５に送出する。
ム１７上の走査領域Ｘから走査上流側に外れた位置に設
けられており、検査光２５を受光した瞬間にパルス状の
受光信号を発生して信号処理回路１５に送出する。
【００１７】図４は、信号処理回路１５の構成を概略的
に示すものである。信号処理回路１５は、検査幅設定回
路３１，フィルター回路３２，二値化回路３３，および
アンド回路３４により構成されている。光センサ１４の
受光信号Ｓ１は、検査幅設定回路３１に入力される。検
査幅設定回路３１は、受光信号Ｓ１が入力されてから時
間Ｔa が経過した時にローレベルからハイレベルにな
り、時間Ｔb が経過した時に再びローレベルに戻る検査
幅信号Ｓ２をアンド回路３４に出力する。なお、時間Ｔ
a ，Ｔb は、走査スピードとフイルム１７の幅寸法に応
じて予め設定されており、時間Ｔa は検査光２５が光セ
ンサ１４を通過してから検査部１７ａ上の検査開始位置
に達するまでの時間、時間Ｔb は光センサ１４を通過し
てから検査部１７ａ上の検査終了位置に達するまでの時
間に設定されている。
に示すものである。信号処理回路１５は、検査幅設定回
路３１，フィルター回路３２，二値化回路３３，および
アンド回路３４により構成されている。光センサ１４の
受光信号Ｓ１は、検査幅設定回路３１に入力される。検
査幅設定回路３１は、受光信号Ｓ１が入力されてから時
間Ｔa が経過した時にローレベルからハイレベルにな
り、時間Ｔb が経過した時に再びローレベルに戻る検査
幅信号Ｓ２をアンド回路３４に出力する。なお、時間Ｔ
a ，Ｔb は、走査スピードとフイルム１７の幅寸法に応
じて予め設定されており、時間Ｔa は検査光２５が光セ
ンサ１４を通過してから検査部１７ａ上の検査開始位置
に達するまでの時間、時間Ｔb は光センサ１４を通過し
てから検査部１７ａ上の検査終了位置に達するまでの時
間に設定されている。
【００１８】受光器１２からの光電変換信号Ｓ３は、フ
ィルター回路３２に入力される。フィルター回路３２
は、光電変換信号Ｓ３に含まれている低周波及び高周波
のノイズ成分を除去し、その出力信号Ｓ４を二値化回路
３３に送出する。二値化回路３３は、フィルター回路３
２からの出力信号Ｓ４の信号レベルが予め設定されてい
るしきい値ＬTHLD以上になった時にハイレベルとなる光
量増加信号Ｓ５を発生させてアンド回路３４に送出す
る。アンド回路３４は、検査幅設定回路３１からの検査
幅信号Ｓ２がハイレベルとなっている間に二値化回路３
３から光量増加信号Ｓ５を入力すると、このタイミング
で欠陥信号Ｓ６を送出する。
ィルター回路３２に入力される。フィルター回路３２
は、光電変換信号Ｓ３に含まれている低周波及び高周波
のノイズ成分を除去し、その出力信号Ｓ４を二値化回路
３３に送出する。二値化回路３３は、フィルター回路３
２からの出力信号Ｓ４の信号レベルが予め設定されてい
るしきい値ＬTHLD以上になった時にハイレベルとなる光
量増加信号Ｓ５を発生させてアンド回路３４に送出す
る。アンド回路３４は、検査幅設定回路３１からの検査
幅信号Ｓ２がハイレベルとなっている間に二値化回路３
３から光量増加信号Ｓ５を入力すると、このタイミング
で欠陥信号Ｓ６を送出する。
【００１９】次に、表面検査装置１０の各出力信号の概
略波形を表す図５を参照し、本実施例の作用について説
明する。フイルム１７が一定速度で走行され、同時に投
光器１１から検査光２５の照射が開始される。検査光２
５が光センサ１４を通過すると、このセンサ１４がパル
ス状の受光信号Ｓ１を発生し、検査幅設定回路３１に送
出する。検査幅設定回路３１は、受光信号Ｓ１が入力さ
れてから時間Ｔa が経過し、検査光２５がフイルム１７
の検査開始位置に達した時に、その信号レベルをローレ
ベルからハイレベルに変化させる。また時間Ｔb が経過
し、検査光２５がフイルム１７の検査終了位置に達した
時に、検査幅設定回路３１は、信号レベルを再びローレ
ベルに戻す。したがって、この検査幅設定回路３１から
出力される検査幅信号Ｓ２は、検査光２５がフイルム１
７の検査部１７ａ上を走査している間だけハイレベルと
なっている。
略波形を表す図５を参照し、本実施例の作用について説
明する。フイルム１７が一定速度で走行され、同時に投
光器１１から検査光２５の照射が開始される。検査光２
５が光センサ１４を通過すると、このセンサ１４がパル
ス状の受光信号Ｓ１を発生し、検査幅設定回路３１に送
出する。検査幅設定回路３１は、受光信号Ｓ１が入力さ
れてから時間Ｔa が経過し、検査光２５がフイルム１７
の検査開始位置に達した時に、その信号レベルをローレ
ベルからハイレベルに変化させる。また時間Ｔb が経過
し、検査光２５がフイルム１７の検査終了位置に達した
時に、検査幅設定回路３１は、信号レベルを再びローレ
ベルに戻す。したがって、この検査幅設定回路３１から
出力される検査幅信号Ｓ２は、検査光２５がフイルム１
７の検査部１７ａ上を走査している間だけハイレベルと
なっている。
【００２０】フイルム１７の検査部１７ａを透過した検
査光２５は、光路調節レンズ１３を経て受光器１２に入
射する。受光器１２は検査光２５を光電検出し、その強
度に比例した光電変換信号Ｓ３を出力する。この際、検
査部１７ａ上に欠陥が存在しない時には、検査部１７ａ
を透過した検査光２５の全光束が光路調節レンズ１３の
中央部に形成された光通過部１３ａを通過してまっすぐ
マスク２６上に入射するので、受光器１２の光電変換信
号Ｓ３はローレベルのままとなる。ただし、フイルム１
７の端部では、一般に光を散乱させることが多いので、
この散乱光が受光窓１２ｂ内に入射して光電変換信号Ｓ
３の信号レベルが増加する。
査光２５は、光路調節レンズ１３を経て受光器１２に入
射する。受光器１２は検査光２５を光電検出し、その強
度に比例した光電変換信号Ｓ３を出力する。この際、検
査部１７ａ上に欠陥が存在しない時には、検査部１７ａ
を透過した検査光２５の全光束が光路調節レンズ１３の
中央部に形成された光通過部１３ａを通過してまっすぐ
マスク２６上に入射するので、受光器１２の光電変換信
号Ｓ３はローレベルのままとなる。ただし、フイルム１
７の端部では、一般に光を散乱させることが多いので、
この散乱光が受光窓１２ｂ内に入射して光電変換信号Ｓ
３の信号レベルが増加する。
【００２１】一方、検査部１７ａ上に欠陥が存在する場
合には、検査光２５は検査部１７ａから様々な角度に散
乱透過する。そして、受光器１２の受光角θ2 の範囲内
に散乱した光は、光路調節レンズ１３の光通過部１３ａ
を通過して受光器１２の受光レンズ１２ａに入射する。
この際、光通過部１３ａが中空に形成されているので、
光通過部１３ａに入射した光は受光レンズ１２ａに向け
てまっすぐ通過し、光軸２５ａの近傍に微小角で散乱し
た光が再び光軸２５ａ方向に屈折されてマスク２６上に
入射することはない。
合には、検査光２５は検査部１７ａから様々な角度に散
乱透過する。そして、受光器１２の受光角θ2 の範囲内
に散乱した光は、光路調節レンズ１３の光通過部１３ａ
を通過して受光器１２の受光レンズ１２ａに入射する。
この際、光通過部１３ａが中空に形成されているので、
光通過部１３ａに入射した光は受光レンズ１２ａに向け
てまっすぐ通過し、光軸２５ａの近傍に微小角で散乱し
た光が再び光軸２５ａ方向に屈折されてマスク２６上に
入射することはない。
【００２２】また、受光器１２の受光角θ2 の範囲外に
散乱した光は、光路調節レンズ１３のレンズ面１３ｂに
入射し、その光路が屈折されて受光レンズ１２ａに収束
される。この際、光路調節レンズ１３の受光角θ1 が、
受光器１２の受光角θ2 の約６倍の角度に設定されてい
るので、検査部１７ａで散乱した光のほとんどをレンズ
面１３ｂに入射させて受光レンズ１２ａに収束させるこ
とができる。これによって、受光器１２の光電変換信号
Ｓ３には、欠陥と対応した位置に、確実に信号レベルが
増加した異常信号ＳE が発生する。
散乱した光は、光路調節レンズ１３のレンズ面１３ｂに
入射し、その光路が屈折されて受光レンズ１２ａに収束
される。この際、光路調節レンズ１３の受光角θ1 が、
受光器１２の受光角θ2 の約６倍の角度に設定されてい
るので、検査部１７ａで散乱した光のほとんどをレンズ
面１３ｂに入射させて受光レンズ１２ａに収束させるこ
とができる。これによって、受光器１２の光電変換信号
Ｓ３には、欠陥と対応した位置に、確実に信号レベルが
増加した異常信号ＳE が発生する。
【００２３】受光器１２の光電変換信号Ｓ３は、フィル
ター回路３２で低周波及び高周波のノイズ成分が除去さ
れた後に二値化回路３３に送られる。二値化回路３３
は、フィルター回路３２からの出力信号Ｓ４の信号レベ
ルが予め設定されているしきい値ＬTHLD以上になった時
に、光量増加信号Ｓ５を発生させてアンド回路３４に送
出する。この際、フィルター回路３２からの出力信号Ｓ
４の信号レベルが、異常信号ＳE の発生位置とフイルム
１７の端部位置とで上昇するので、二値化回路３３から
は、異常信号ＳE の発生位置とフイルム端部位置とで光
量増加信号Ｓ５が発生される。アンド回路３４は、検査
幅信号Ｓ２がハイレベルとなっている間に二値化回路３
３から光量増加信号Ｓ５を入力した時に、欠陥信号Ｓ６
を送出する。したがって、異常信号ＳE に対応した位置
でのみ欠陥信号Ｓ６が発生される。そして、欠陥信号Ｓ
６がＣＰＵ（図示せず）に送られると、ＣＰＵは、例え
ば表示パネル（図示せず）に「欠陥あり」を表示する。
ター回路３２で低周波及び高周波のノイズ成分が除去さ
れた後に二値化回路３３に送られる。二値化回路３３
は、フィルター回路３２からの出力信号Ｓ４の信号レベ
ルが予め設定されているしきい値ＬTHLD以上になった時
に、光量増加信号Ｓ５を発生させてアンド回路３４に送
出する。この際、フィルター回路３２からの出力信号Ｓ
４の信号レベルが、異常信号ＳE の発生位置とフイルム
１７の端部位置とで上昇するので、二値化回路３３から
は、異常信号ＳE の発生位置とフイルム端部位置とで光
量増加信号Ｓ５が発生される。アンド回路３４は、検査
幅信号Ｓ２がハイレベルとなっている間に二値化回路３
３から光量増加信号Ｓ５を入力した時に、欠陥信号Ｓ６
を送出する。したがって、異常信号ＳE に対応した位置
でのみ欠陥信号Ｓ６が発生される。そして、欠陥信号Ｓ
６がＣＰＵ（図示せず）に送られると、ＣＰＵは、例え
ば表示パネル（図示せず）に「欠陥あり」を表示する。
【００２４】なお、上記実施例では、光路調節レンズの
光通過部を中空にした例について説明したが、光通過部
は、入射光をまっすぐに通過させればよいので、図６に
示した光路調節レンズ４０のように、光通過部４１の入
射面４１ａ及び射出面４１ｂの両面を平坦面となるよう
に形成してもよい。この実施例によれば、既存のシリン
ドリカルレンズの凸面の中央部を平坦に減摩することで
容易に製作することができる。
光通過部を中空にした例について説明したが、光通過部
は、入射光をまっすぐに通過させればよいので、図６に
示した光路調節レンズ４０のように、光通過部４１の入
射面４１ａ及び射出面４１ｂの両面を平坦面となるよう
に形成してもよい。この実施例によれば、既存のシリン
ドリカルレンズの凸面の中央部を平坦に減摩することで
容易に製作することができる。
【００２５】また、上記実施例では光路調節レンズと受
光器とを個別に設けているが、図７に示すように、例え
ば収納筒４５によって光路調節レンズ４６と受光器４７
とを同軸となるように一体化してもよい。この実施例に
よれば部材数が減少するので、その取り扱いが簡便にな
るとともに、設置時にはフイルム４８と光路調節レンズ
４６との距離を調節するだけでよい。
光器とを個別に設けているが、図７に示すように、例え
ば収納筒４５によって光路調節レンズ４６と受光器４７
とを同軸となるように一体化してもよい。この実施例に
よれば部材数が減少するので、その取り扱いが簡便にな
るとともに、設置時にはフイルム４８と光路調節レンズ
４６との距離を調節するだけでよい。
【００２６】また上記実施例では、検査部を透過した光
を光電検出する透過方式の表面検査装置に本発明を用い
た例について説明したが、本発明は、検査部で反射した
光を検出する反射方式の表面検査装置にも、もちろん適
用することができる。
を光電検出する透過方式の表面検査装置に本発明を用い
た例について説明したが、本発明は、検査部で反射した
光を検出する反射方式の表面検査装置にも、もちろん適
用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明の表面検査装置に
よれば、検査部と受光器との間に、入射光を受光器に向
けて収束させる光路調節レンズを設けるので、受光器の
受光角が大幅に広がり、様々な散乱角をもつ欠陥の検出
に対応することができるようになる。しかも、ただ１つ
の受光器を備えるだけなので、部材数の増加を抑え、装
置全体の低価格化を図ることができる。また、光路調節
レンズの中央部に光を直進して通過させる光通過部を形
成し、受光器の受光範囲内に散乱した光はまっすぐに受
光器に入射させるので、検査光の光軸の近傍に微小角で
散乱した光を再び光軸方向に屈折させて欠陥の検出モレ
を生じることが防止される。また、光路調節レンズを検
査部と受光器との間に配置するだけで広い角度範囲に散
乱した光を受光器に収束することができるから、従来の
表面検査装置と組み合わせて簡単に検出力の向上を図る
ことができる。
よれば、検査部と受光器との間に、入射光を受光器に向
けて収束させる光路調節レンズを設けるので、受光器の
受光角が大幅に広がり、様々な散乱角をもつ欠陥の検出
に対応することができるようになる。しかも、ただ１つ
の受光器を備えるだけなので、部材数の増加を抑え、装
置全体の低価格化を図ることができる。また、光路調節
レンズの中央部に光を直進して通過させる光通過部を形
成し、受光器の受光範囲内に散乱した光はまっすぐに受
光器に入射させるので、検査光の光軸の近傍に微小角で
散乱した光を再び光軸方向に屈折させて欠陥の検出モレ
を生じることが防止される。また、光路調節レンズを検
査部と受光器との間に配置するだけで広い角度範囲に散
乱した光を受光器に収束することができるから、従来の
表面検査装置と組み合わせて簡単に検出力の向上を図る
ことができる。
【図１】本発明の表面検査装置を示す概略図である。
【図２】光路調節レンズ及び受光器と検査光との位置関
係を示す説明図である。
係を示す説明図である。
【図３】光路調節レンズの検査部からの距離と受光角と
の関係を示す説明図である。
の関係を示す説明図である。
【図４】信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に表した信号処理回路の各部における信号
波形の概略を示すチャート図である。
波形の概略を示すチャート図である。
【図６】光路調節レンズの別の構成例を示す概略図であ
る。
る。
【図７】光路調節レンズの別の配置例を示す概略図であ
る。
る。
１０ 表面検査装置 １１ 投光器 １２，４７ 受光器 １３，４０，４６ 光路調節レンズ １３ａ，４１ 光通過部 １５ 信号処理回路 １７ フイルム １７ａ 検査部 ２５ 検査光 ２５ａ 光軸 ２６ マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958
Claims (5)
- 【請求項１】 連続走行する透明な被検査体に検査光を
照射し、この検査光を被検査体の走行方向に対して交叉
する方向に走査させるとともに、被検査体の背面側に検
査光の走査方向に沿って配置され、被検査体を正透過し
てきた検査光の入射を阻止された受光器で、被検査体の
検査部からの散乱透過光を光電検出して欠陥の有無を識
別する表面検査装置において、 前記検査光の光軸上で、かつ前記検査部と受光器との間
に、検査光の走査方向に延びたシリンドリカルレンズか
らなり、検査光の光軸の近傍に検査光を直進して通過さ
せる光通過部が形成されているとともに、この光通過部
外に入射した光を受光器に向けて収束させる光路調節レ
ンズを設けたことを特徴とする表面検査装置。 - 【請求項２】 前記光路調節レンズの光通過部は、中空
に形成されていることを特徴とする請求項１記載の表面
検査装置。 - 【請求項３】 前記光路調節レンズの光通過部は、その
入射面及び射出面の両面が平坦面であることを特徴とす
る請求項１記載の表面検査装置。 - 【請求項４】 前記光路調節レンズは、前記受光器の前
面側に一体的に連結されていることを特徴とする請求項
２又は請求項３記載の表面検査装置。 - 【請求項５】 前記光路調節レンズの光通過部の幅をＷ
1 、前記受光器の受光幅をＷ2 、検査部から光路調節レ
ンズまでの距離をＬ1 、検査部から受光器までの距離を
Ｌ2 としたとき、 Ｗ1 ＝ Ｗ2 （Ｌ1 ／Ｌ2 ） なる条件を満足することを特徴とする請求項２ないし請
求項４記載の表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22779394A JP3256383B2 (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22779394A JP3256383B2 (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894540A JPH0894540A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3256383B2 true JP3256383B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16866482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22779394A Expired - Fee Related JP3256383B2 (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256383B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008215886A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Univ Of Fukui | 表面変位測定システム及び表面変位測定方法 |
| JP2008292171A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Toray Ind Inc | 表面検査装置、表面検査方法および高分子フィルム表面検査方法 |
| JP5399002B2 (ja) * | 2008-05-07 | 2014-01-29 | ミツテック株式会社 | シート体の検査装置及び方法 |
| JP7439438B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2024-02-28 | ソニーグループ株式会社 | 生体粒子分析用マイクロチップ、生体粒子分析装置、微小粒子分析用マイクロチップ、及び微小粒子分析装置 |
-
1994
- 1994-09-22 JP JP22779394A patent/JP3256383B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0894540A (ja) | 1996-04-12 |
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