JP2000249660A - Apparatus and method for inspection of surface - Google Patents

Apparatus and method for inspection of surface

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JP2000249660A
JP2000249660A JP11050089A JP5008999A JP2000249660A JP 2000249660 A JP2000249660 A JP 2000249660A JP 11050089 A JP11050089 A JP 11050089A JP 5008999 A JP5008999 A JP 5008999A JP 2000249660 A JP2000249660 A JP 2000249660A
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JP
Japan
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light
measured
surface inspection
objective lens
unit
Prior art date
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Application number
JP11050089A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuzo Tomomatsu
龍蔵 友松
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Idemitsu Petrochemical Co Ltd filed Critical Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for the inspection of a surface, in which an inspection result agrees with a visual inspection result. SOLUTION: A light irradiation means 20 by which the surface of an object 1 to be measured is irradiated with light is provided. An objective lens 10 is provided. In addition, a light detecting means 30 by which an incident component in a direction parallel to the optical axis of the objective lens is detected out of reflected light, from the object to be measured, incident on the objective lens and by which its quantity of light is found is provided. The light detecting means contains a y-sensor 31 whose sensitivity is large in a green wavelength region. The component of the green wavelength region corresponds to a lightness in terms of a refractive index. Since the lightness indicates a large correlation with the surface state of the object 1 to be measured, it is possible to obtain an inspection result which corresponds to a visual inspection result.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面検査装置およ
び表面検査方法に関する。詳しくは、自動車用部品、O
A機器、家電製品等の表面状態を定量化する表面検査装
置および表面検査方法に関する。
The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method. For more information,
The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method for quantifying a surface state of an A device, a home appliance, or the like.

【0002】[0002]

【背景技術】自動車の内外装部品、OA、家電等の分野
においては、製品の外観に関わる表面の物理的性質、具
体的には、傷、凹凸むら、光沢むら、色むら等に対する
要求レベルが年々厳しくなっている。とくに、合成樹脂
からなる製品では、前述した各種性質に加えて、製品表
面のウェルド外観、フローマーク外観、応力白化等が商
品価値に大きく関与している。このような製品の表面状
態は、従来、目視によってランク分けする官能試験を行
って評価していた。しかしながら、官能試験では、試験
結果が各評価項目に対するランクとしてしか得られず、
表面状態についての詳細な情報、すなわち、肉眼で見た
状態と同レベルの情報を保存できないことから、品質管
理および材料開発の妨げになっていた。
2. Description of the Related Art In the field of interior and exterior parts of automobiles, office automation, home appliances, etc., the required level of physical properties of surfaces relating to the appearance of products, specifically, scratches, unevenness, uneven gloss, uneven color, etc. It is getting stricter year by year. In particular, in the case of a product made of a synthetic resin, in addition to the various properties described above, the weld appearance, flow mark appearance, stress whitening, and the like of the product surface are significantly involved in the commercial value. Conventionally, the surface condition of such a product has been evaluated by performing a sensory test for visually ranking. However, in the sensory test, the test result is obtained only as a rank for each evaluation item,
The inability to store detailed information about the surface state, that is, the same level of information as the state seen by the naked eye, has hindered quality control and material development.

【0003】このような問題を解消するために、製品の
表面状態を写真等で保存することが行われているが、撮
影条件や焼付け条件等によってコントラストが異なるた
め客観的なデータにならず、製品や材料の表面状態を精
度よく数値化、定量化できる方法や装置が切望されてい
た。
In order to solve such a problem, the surface state of a product is stored in a photograph or the like. However, since contrast differs depending on photographing conditions, printing conditions, and the like, objective data is not obtained. There has been a long-felt need for a method and apparatus capable of accurately digitizing and quantifying the surface state of products and materials.

【0004】そこで、本出願人は、先に、被測定物の形
状に拘わらずその表面状態を精度よく定量化でき、か
つ、製品の表面検査にも適用できる表面検査装置および
表面検査方法を提案した(特開平10−318935号
公報)。これは、被測定物の表面に光を照射する光源
と、被測定物の表面に対向しかつ光源から照射されて被
測定物の表面で反射された反射光を受光する対物レンズ
と、この対物レンズを通過する反射光のうち、当該対物
レンズにその光軸と平行な方向で入射した成分を検知し
てその光量を求める光検出手段と、対物レンズおよび光
検出手段の間の光路に設けられたスリットとを備えた構
成である。
Therefore, the present applicant has previously proposed a surface inspection apparatus and a surface inspection method capable of accurately quantifying the surface state irrespective of the shape of an object to be measured and applicable to the surface inspection of a product. (JP-A-10-318935). This includes a light source for irradiating light to the surface of the object to be measured, an objective lens opposed to the surface of the object to be measured, and receiving reflected light emitted from the light source and reflected by the surface of the object to be measured. Of the reflected light passing through the lens, a light detecting means for detecting a component incident on the objective lens in a direction parallel to the optical axis to obtain the light amount, and an optical path between the objective lens and the light detecting means are provided. And a slit provided.

【0005】このような構成においては、光源から照射
された光は被測定物の表面で反射され、その反射光が対
物レンズに入射する。反射光が対物レンズに入射する際
に、対物レンズの光軸と平行に入射した反射光は、対物
レンズを通ってからスリットに入射し、このスリットの
開口を通過した光のみが光検出手段に導かれ、その光量
が求められる。すなわち、対物レンズの光軸と平行な方
向に反射した反射光のうちスリットの開口を通過した成
分のみを取り出して検出できるから、被測定物の表面に
おける反射光の検出範囲、つまり、光検出範囲をスリッ
トの開口によって制限できる。従って、対物レンズおよ
びスリットにより光検出範囲を絞り込むことで、限定さ
れた範囲内の反射光を取り出してその光量を求めること
ができるから、目的とする外観の表面状態を厳密かつ高
精度に定量化できる。
In such a configuration, the light emitted from the light source is reflected on the surface of the object to be measured, and the reflected light enters the objective lens. When the reflected light enters the objective lens, the reflected light incident parallel to the optical axis of the objective lens passes through the objective lens and then enters the slit, and only the light passing through the opening of the slit is transmitted to the light detection means. The light quantity is calculated. That is, since only the component that has passed through the opening of the slit among the reflected light reflected in the direction parallel to the optical axis of the objective lens can be extracted and detected, the detection range of the reflected light on the surface of the measured object, that is, the light detection range Can be limited by the opening of the slit. Therefore, by narrowing down the light detection range with the objective lens and slit, the reflected light within the limited range can be extracted and the amount of light can be obtained, so that the surface condition of the target appearance can be quantified accurately and precisely. it can.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した表面検査装置
および表面検査方法は、対物レンズおよびスリットによ
り光検出範囲を絞り込むことで、限定された範囲内の反
射光を取り出してその光量を求め、その光量を基に被測
定物の表面状態を定量化しようとうるものであるが、そ
の検査結果が人間が見た目視結果と必ずしも合致しない
場合が生じることがあった。そこで、人間の目に対応す
る分光感度(色を見分ける三つの感度)と略同一の感度
を持つ三つのセンサ、つまり、主に赤の波長域に大きな
感度を持つx(λ)センサと、主に緑の波長域に大きな
感度を持つy(λ)センサと、主に青の波長域に大きな
感度を持つz(λ)センサとを用意し、これらのx
(λ)、y(λ)、z(λ)センサによって試料を測定す
ることが試みられたが、外観不良、とくに、ウェルドラ
イン等を検出できないという問題が見られた。
In the above-described surface inspection apparatus and surface inspection method, the light detection range is narrowed down by the objective lens and the slit, so that the reflected light within the limited range is taken out, and the light amount is obtained. Although it is possible to quantify the surface state of an object to be measured based on the amount of light, the inspection result may not always match the visual result as seen by a human. Therefore, three sensors having substantially the same sensitivity as the spectral sensitivity (three sensitivities for distinguishing colors) corresponding to the human eye, that is, an x (λ) sensor having a large sensitivity mainly in the red wavelength range, A y (λ) sensor having a large sensitivity in the green wavelength region and a z (λ) sensor having a large sensitivity mainly in the blue wavelength region are prepared.
Attempts have been made to measure the sample with (λ), y (λ), and z (λ) sensors, but there have been problems with poor appearance, especially with the inability to detect weld lines and the like.

【0007】例えば、図26(A)に示すようなウェル
ドラインがある試料(4cm四方)の色差を求める場
合、0.1mm四方の色差を測定できる小受光部160
000個(400×400)からなる4cm四方の受光
部を、前記試料に接触させて、その全面の色差を測定す
る方法がある。小受光部の各々は、3つのx(λ)、y
(λ)、z(λ)センサからなるため、試料全体の色差を
測定する場合、膨大なセンサが必要となり高価になるう
え、色差を求めるためには演算が必要なため測定時間が
かかる。しかも、得られた結果、例えばA−B,C−D
上のグラフからは、ウェルドライン部(A−B,C−D
の交点部)と正常部との区別がつかないため、定量化で
きない。
For example, when a color difference of a sample (4 cm square) having a weld line as shown in FIG. 26A is obtained, a small light receiving section 160 capable of measuring a color difference of 0.1 mm square.
There is a method of measuring the color difference of the entire surface by contacting a 4 cm square light receiving unit consisting of 000 pieces (400 × 400) with the sample. Each of the small light receiving units has three x (λ), y
Since it is composed of (λ) and z (λ) sensors, when measuring the color difference of the entire sample, an enormous sensor is required and the cost becomes high. In addition, since the calculation is required to obtain the color difference, measurement time is required. Moreover, the obtained results, for example, AB, CD
From the upper graph, the weld line portions (AB, CD)
Cannot be quantified because it is impossible to distinguish between the normal part and the intersection part of

【0008】本発明の目的は、検査結果が目視結果と合
致する表面検査装置および表面検査方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a surface inspection apparatus and a surface inspection method in which an inspection result matches a visual result.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、人間の目に対
応する分光感度(色を見分ける三つの感度)と略同一の
感度を持つ三つのセンサ、つまり、主に赤の波長域に大
きな感度を持つx(λ)センサと、主に緑の波長域に大
きな感度を持つy(λ)センサと、主に青の波長域に大
きな感度を持つz(λ)センサのうち、緑の波長域に大
きな感度を持つy(λ)センサのみによって検出した結
果が目視結果と合致する点を見出し、このy(λ)セン
サで検知された成分のみを基に表面状態を定量化しよう
とするものである。特に、y(λ)センサのみを用いる
ことで、リアルタイムでの測定を実現可能とし、被測定
物または光学系の走査によるデータ採取を可能とする。
また、絞りによる限定された箇所の明度の相対評価を行
うことにより、画像解析装置と異なり、光学系特有の明
度ムラによる測定誤差を防止しようとするものである。
According to the present invention, there are provided three sensors having substantially the same sensitivity as the spectral sensitivity (three sensitivities for distinguishing colors) corresponding to the human eye, that is, a large sensor mainly in the red wavelength region. Among the x (λ) sensors having high sensitivity, the y (λ) sensors having high sensitivity mainly in the green wavelength range, and the z (λ) sensors having high sensitivity mainly in the blue wavelength range, the green wavelength Finds that the result detected only by the y (λ) sensor which has a large sensitivity in the region matches the visual result, and tries to quantify the surface state based only on the component detected by this y (λ) sensor. It is. In particular, by using only the y (λ) sensor, real-time measurement can be realized, and data can be collected by scanning the object to be measured or the optical system.
Further, by performing a relative evaluation of the brightness of a limited portion by the aperture, it is intended to prevent a measurement error due to brightness unevenness peculiar to an optical system, unlike an image analyzer.

【0010】請求項1に記載の発明(表面検査装置)
は、被測定物の表面に光を照射する光照射手段と、前記
被測定物の表面に対向配置され前記被測定物からの反射
光を受光する受光部と、この受光部に入射される前記被
測定物からの反射光のうち、その受光部の光軸と平行な
方向で入射した成分を検知してその光量を求める光検出
手段とを備え、前記光検出手段は、緑の波長域に大きな
感度を持つyセンサと、このyセンサで検知された光を
電気信号に変換する光電変換素子と、この光電変換素子
の出力を処理する信号処理部とを含むことを特徴とす
る。
[0010] The invention according to claim 1 (surface inspection apparatus)
A light irradiating means for irradiating light to the surface of the object to be measured, a light receiving unit arranged opposite to the surface of the object to receive light reflected from the object to be measured, and the light incident on the light receiving unit. Among the reflected light from the object to be measured, light detecting means for detecting a component incident in a direction parallel to the optical axis of the light receiving portion to obtain the light amount is provided, and the light detecting means is located in a green wavelength range. It is characterized by including a y sensor having high sensitivity, a photoelectric conversion element for converting light detected by the y sensor into an electric signal, and a signal processing unit for processing an output of the photoelectric conversion element.

【0011】ここで、光検出手段を構成するyセンサと
は、図3に示すように、人間の目に対応する分光感度
(色を見分ける三つの感度)と略同一の感度を持つ三つ
のセンサ、つまり、主に赤の波長域に大きな感度を持つ
x(λ)センサと、主に緑の波長域に大きな感度を持つ
y(λ)センサと、主に青の波長域に大きな感度を持つ
z(λ)センサのうち、主に緑の波長域に大きな感度を
持つy(λ)(以下、yセンサという)をいう。光照射
手段から被測定物の表面に照射される光の照射角度は、
被測定物に対して略垂直な方向、被測定物の表面に対し
て斜めの方向(角度は任意であるが、例えば、45
°)、あるいは、これらを併用する等、被測定物の表面
状態に応じて選択することが望ましい。光を斜めの方向
から照射する場合では、光をリング状、半円状として照
射してもよい。受光部としては、対物レンズや光ファイ
バ等を用いることができる。受光部として対物レンズを
用いる場合、その対物レンズの倍率は、被測定物の表面
状態に応じて適宜選択すればよいが、概ね、30倍以下
がよい。30倍を超えると、例えば、被測定物と光学系
とを相対移動させながら走査したとき、被測定物の上下
動による測定誤差が大きくなる、目視外観と対応がとれ
なくなる等の虞がある。なお、倍率が1倍程度では、測
定誤差の問題で、非接触による走査方式への適用が困難
になることが予想されるため、走査方式への適用を考慮
するならば、それより大きい倍率が望ましい。また、受
光部として光ファイバを用いる場合、例えば、入射専
用、受光専用の光ファイバをランダムにして束ねた光フ
ァイバ束が好適である。
Here, as shown in FIG. 3, the y sensors constituting the light detecting means are three sensors having substantially the same sensitivity as the spectral sensitivity (three sensitivities for distinguishing colors) corresponding to human eyes. That is, an x (λ) sensor having a large sensitivity mainly in the red wavelength region, a y (λ) sensor having a large sensitivity mainly in the green wavelength region, and a large sensitivity mainly in the blue wavelength region. Among the z (λ) sensors, y (λ) (hereinafter, referred to as y sensor) having a large sensitivity mainly in the green wavelength region is referred to. The irradiation angle of the light irradiated from the light irradiation means to the surface of the object to be measured is
A direction substantially perpendicular to the object to be measured, a direction oblique to the surface of the object to be measured (the angle is arbitrary, for example, 45
°), or a combination of these methods, depending on the surface condition of the object to be measured. When irradiating light from an oblique direction, the light may be irradiated in a ring shape or a semicircular shape. An objective lens, an optical fiber, or the like can be used as the light receiving unit. When an objective lens is used as the light receiving unit, the magnification of the objective lens may be appropriately selected according to the surface state of the object to be measured, but is preferably about 30 times or less. If the magnification exceeds 30 times, for example, when scanning is performed while relatively moving the object to be measured and the optical system, a measurement error due to the vertical movement of the object to be measured becomes large, and there is a possibility that the visual appearance becomes incompatible with the visual appearance. When the magnification is about 1 ×, it is expected that application to a non-contact scanning method is difficult due to a measurement error problem. desirable. When an optical fiber is used as the light receiving section, for example, an optical fiber bundle in which optical fibers exclusively for incidence and light reception are randomly bundled is preferable.

【0012】このような発明によれば、光照射手段から
被測定物の表面に照射された光はその表面で反射された
のち、受光部を通って、光検出手段に導かれる。光検出
手段では、yセンサによって緑の波長域の成分が検知さ
れ、その成分が光電変換素子によって電気信号に変換さ
れたのち、信号処理部によって処理される。つまり、被
測定物の表面で反射された光のうち、緑の波長域の成分
のみが取り出される。緑の波長域の成分は、反射率で明
度、具体的には、CIE(国際照明委員会)標準表色系
で定義されたXYZ表色系色度図でいうY成分に相当
し、この明度が被測定物の表面状態と大きな相関を示す
ことから、被測定物の表面で反射された光のうち、緑の
波長域の成分のみを取り出すことによって、目視結果と
対応する検査結果が得られる。これにより、外観不良等
の表面状態のより正確な定量化を実現できる。
According to this invention, the light emitted from the light irradiating means to the surface of the object to be measured is reflected by the surface, and then guided to the light detecting means through the light receiving section. In the light detection means, a component in the green wavelength range is detected by the y sensor, and the component is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element, and then processed by the signal processing unit. That is, of the light reflected on the surface of the device under test, only the component in the green wavelength range is extracted. The component in the green wavelength range corresponds to lightness in terms of reflectance, and specifically, corresponds to the Y component in the XYZ color system chromaticity diagram defined in the CIE (International Commission on Illumination) standard color system. Shows a large correlation with the surface state of the device under test, so that only the components in the green wavelength range are extracted from the light reflected by the surface of the device under test, and the inspection result corresponding to the visual result can be obtained. . Thus, more accurate quantification of the surface state such as poor appearance can be realized.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の表面検査装置において、前記被測定物と前記光照射手
段、受光部および光検出手段とを、前記受光部の光軸に
対して直交する方向へ相対移動させる駆動手段を備える
ことを特徴とする。ここで、駆動手段は、被測定物と光
学系(受光部、光照射手段、光検出手段)とのいずれか
一方、あるいは、双方を移動させるようにしてもよく、
その移動構造についても、受光部の光軸に対して直交す
る一方向(例えば、X方向)へ相対移動できる構造、ま
たは、光軸に対して直交する二方向(X、Y方向)へ相
対移動できる構造、さらには、光軸を中心として旋回す
る構造等、いずれでもよい。この際、相対移動速度は、
概ね、1〜4000mm/minである。1mm/mi
n未満であると、検査時間がかかり、4000mm/m
inを超えると、外観不良の変化に追従できない虞があ
るためである。一般的には、広範囲に渡る外観不良を追
跡する場合で、外観不良パターンのピッチサイズが大き
い外観不良に対しては、速い速度が好ましく、狭い範囲
で、ピッチが極小な外観不良に対しては、遅い速度が好
ましい。とくに、相対移動速度については、評価項目
(検査項目)に応じて最適な速度に選定するのがよい。
例えば、傷付外観検査については1〜200mm/mi
n程度、ウェルド外観検査については1〜100mm/
min程度、フローマークや光沢むら検査については5
0〜400mm/min程度がよい。
According to a second aspect of the present invention, in the surface inspection apparatus according to the first aspect, the object to be measured, the light irradiating unit, the light receiving unit, and the light detecting unit are positioned with respect to an optical axis of the light receiving unit. And a driving means for relatively moving in a perpendicular direction. Here, the driving unit may move one or both of the object to be measured and the optical system (light receiving unit, light irradiating unit, and light detecting unit),
Regarding the moving structure, a structure capable of relatively moving in one direction (for example, X direction) orthogonal to the optical axis of the light receiving unit, or a relative movement in two directions (X, Y directions) orthogonal to the optical axis. Any structure, such as a structure capable of turning around the optical axis, and the like, may be used. At this time, the relative movement speed is
Generally, it is 1 to 4000 mm / min. 1mm / mi
If it is less than n, it takes an inspection time and 4000 mm / m
This is because if the value exceeds “in”, it may not be possible to follow a change in the appearance defect. In general, when tracking a wide range of external defects, a high speed is preferable for an external defect with a large pitch size of the external defect pattern, and in a narrow range, an external defect with a very small pitch is preferable. Slow speeds are preferred. In particular, it is preferable to select the relative moving speed to be the optimum speed according to the evaluation item (inspection item).
For example, for the appearance inspection with scratches, 1 to 200 mm / mi
n, about 1-100 mm /
min, 5 for flow mark and uneven gloss inspection
It is preferably about 0 to 400 mm / min.

【0014】このような発明によれば、被測定物と光学
系(受光部、光照射手段および光検出手段)とを、受光
部の光軸に対して直交する方向へ相対移動させながら検
査することができるから、つまり、被測定物の表面にお
ける明度データを連続的に検出できるから、目視結果と
対応した外観不良をより高精度に把握できる。例えば、
スポット測定の場合、外観不良とは無関係な手垢、指
紋、微細傷(例えば、樹脂成型品の場合、タルク等の無
機フィラー等に起因した凹凸、金型の微細傷が製品に転
写される)等を拾うケースがあり、目視外観と対応しな
い場合があるが、走査データにすると、ノイズの全容が
明確になるので、目視結果と対応した外観不良をより高
精度に把握できる。
According to the invention, the object to be measured and the optical system (light receiving section, light irradiating means and light detecting means) are inspected while relatively moving in a direction orthogonal to the optical axis of the light receiving section. Since the brightness data on the surface of the object to be measured can be continuously detected, the appearance defect corresponding to the visual result can be grasped with higher accuracy. For example,
In the case of spot measurement, hand marks, fingerprints, and fine scratches (for example, in the case of resin molded products, irregularities caused by inorganic fillers such as talc, and fine scratches on the mold are transferred to the product), etc. Although there is a case where the image does not correspond to the visual appearance, there is a case where the appearance does not correspond to the visual appearance. However, since the entirety of the noise is clarified by using the scanning data, the appearance defect corresponding to the visual result can be grasped with higher accuracy.

【0015】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の表面検査装置において、前記光検出手
段は、前記yセンサと光電変換素子との間またはyセン
サと受光部との間に絞り開口が可変の絞りを備え、か
つ、受光部が対物レンズで構成されていることを特徴と
する。ここで、絞りの開口は、どのような形状でもよい
が、例えば、円形の開口を有するものを用いることがで
きる。この場合、開口の径は、0.05〜80mm、好
ましくは、0.1〜15mm程度がよい。0.05mm
未満では、光検出手段に導入される光量が不足して感度
が落ち、定量化が困難になり、また、光電変換素子が劣
化しやすくなる。80mmを超えると、外観不良の検出
感度が落ちるためである。また、被測定物として、表面
に模様パターンピッチの大きいシボが付いたものを検査
する場合には、絞り開口の径を大きくして光検出範囲を
広げた方が、測定値変動が少なくなるため好ましく、ま
た、表面が平面で、ピッチの小さい外観不良を検査する
場合には、絞り開口の径を小さくして光検出範囲を狭め
た方が、検出感度が上がるため好ましい。
According to a third aspect of the present invention, in the surface inspection apparatus according to the first or second aspect, the light detecting means is provided between the y sensor and the photoelectric conversion element or between the y sensor and the light receiving section. A variable aperture stop is provided between them, and the light receiving section is constituted by an objective lens. Here, the aperture of the stop may have any shape, and for example, an aperture having a circular opening can be used. In this case, the diameter of the opening is 0.05 to 80 mm, preferably about 0.1 to 15 mm. 0.05mm
If it is less than 3, the amount of light introduced into the light detecting means is insufficient, sensitivity is reduced, quantification is difficult, and the photoelectric conversion element is easily deteriorated. This is because if it exceeds 80 mm, the detection sensitivity for poor appearance is reduced. In addition, when inspecting an object to be measured having a grain having a large pattern pitch on the surface, it is preferable to increase the diameter of the aperture opening to widen the light detection range, so that the measured value variation is reduced. Further, when inspecting an appearance defect having a flat surface and a small pitch, it is preferable to reduce the diameter of the aperture opening and narrow the light detection range because the detection sensitivity increases.

【0016】このような発明によれば、絞りの開口を通
過した光のみが光検出手段に導かれ、その光量が求めら
れるから、つまり、対物レンズの光軸と平行な方向に反
射した反射光のうち、絞りの開口を通過した成分のみを
取り出して検出できるから、被測定物の表面における反
射光の光検出範囲を絞りの開口によって制限できる。従
って、対物レンズおよび絞りにより光検出範囲を絞り込
むことで、限定された範囲内の反射光を取り出してその
光量を求めることができるから、目的とする外観の表面
状態を厳密かつ高精度に定量化できる。
According to this invention, only the light that has passed through the aperture of the stop is guided to the light detecting means, and the amount of the light is obtained, that is, the reflected light reflected in the direction parallel to the optical axis of the objective lens. Of these, only the components that have passed through the aperture of the stop can be extracted and detected, so that the light detection range of the reflected light on the surface of the measured object can be limited by the aperture of the stop. Therefore, by narrowing down the light detection range by the objective lens and the aperture, the reflected light within the limited range can be extracted and the amount of the reflected light can be obtained, so that the surface condition of the target appearance can be quantified accurately and precisely. it can.

【0017】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載の表面検査装置において、前
記光照射手段は、光源と、照明切換手段とを備え、前記
照明切換手段は、前記光源からの光を前記受光部の光軸
と平行にしかつ前記受光部を通じて前記被測定物に照射
する明視野照明と、前記光源からの光をリング状に形成
しかつ前記被測定物の表面に焦点が存在するように前記
受光部の光軸に対して斜めに照射する暗視野照明とを切
り換えるものであることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the surface inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, the light irradiation means includes a light source and illumination switching means, and the illumination switching means Is a bright-field illumination for making the light from the light source parallel to the optical axis of the light receiving unit and irradiating the object to be measured through the light receiving unit; and forming the light from the light source in a ring shape and forming the object to be measured. And dark field illumination for irradiating the optical axis of the light receiving section obliquely so that a focal point exists on the surface of the light receiving section.

【0018】このような発明によれば、照明切換手段に
よって、被測定物の表面状態やその表面状態に対して着
目する評価項目(検査項目)に応じて明視野照明と暗視
野照明とを使い分けることで、被測定物の表面状態を一
層高精度に定量化できる。例えば、被測定物が合成樹脂
からなる場合において、傷付外観のうちハードな傷(白
化傷ともいう)やウェルド外観のブラックライン等につ
いて検査する場合には、斜め方向から光を照射する暗視
野照明を用いることで、目視結果との優れた相関が得ら
れる。また、傷付外観のうちマイルドな傷(テカリ傷と
もいう)、フローマーク、ウェルド外観の光沢むら等に
ついて検査する場合には、被測定物の表面に対して略垂
直な方向から光を照射する明視野照明を用いることで、
各項目について目視に対応した高精度な検査結果が得ら
れる。とくに、暗視野照明では、被測定物の表面に対し
て、リング状にあらゆる方向から光が照射されるため、
照射方向の違いによる測定誤差を解消でき、目視結果と
相関する優れた検出結果が得られる。すなわち、被測定
物に対して一方向からのみ光を照射すると、外観不良等
は一般に方向性があるため、他の方向から光を照射した
場合とは検出される反射光の光量が異なることがあり、
また、目視判定において被測定物を見る方向は必ずしも
一定ではないことから、リング状に光を照射すること
で、照射方向によるデータのばらつきを解消できる。
According to the invention, the illumination switching means selectively uses bright-field illumination and dark-field illumination according to the surface condition of the object to be measured and the evaluation item (inspection item) focused on the surface condition. Thus, the surface state of the measured object can be quantified with higher accuracy. For example, when an object to be measured is made of a synthetic resin, when inspecting hard scratches (also referred to as whitening scratches) or black lines having a weld appearance among scratched appearances, a dark field that irradiates light from an oblique direction is used. By using illumination, an excellent correlation with the visual result is obtained. When inspecting for mild scratches (also called shiny scratches), flow marks, and uneven glossiness of the welded appearance among the scratched appearances, light is irradiated from a direction substantially perpendicular to the surface of the measured object. By using bright field illumination,
A high-precision inspection result corresponding to visual observation can be obtained for each item. In particular, in dark-field illumination, the surface of the object to be measured is irradiated with light from all directions in a ring shape.
A measurement error due to a difference in irradiation direction can be eliminated, and an excellent detection result correlated with a visual result can be obtained. That is, when light is radiated to the measured object from only one direction, the appearance defect and the like are generally directional, so that the amount of reflected light detected is different from when the light is irradiated from another direction. Yes,
In addition, since the direction in which an object to be measured is viewed in visual judgment is not always constant, irradiating light in a ring shape can eliminate variations in data depending on the irradiation direction.

【0019】請求項5に記載の発明(表面検査方法)
は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の表面検
査装置を用いて、被測定物の表面外観を検査する。この
ような発明によれば、請求項1に記載の発明で述べた効
果と同様な効果が期待できる。
The invention according to claim 5 (surface inspection method)
Inspects the surface appearance of an object to be measured using the surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4. According to such an invention, the same effect as the effect described in the first aspect of the invention can be expected.

【0020】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の表面検査方法において、前記光照射手段からの光を、
被測定物の表面に対して略垂直な角度で入射させるとと
もに、被測定物の表面に対して略垂直方向の反射光を受
光部を通して前記光検出手段に入射させることを特徴と
する。このような発明によれば、光が被測定物の表面に
対して略垂直な角度で入射され、被測定物の表面に対し
て略垂直方向の反射光が検出されるから、例えば、光の
光路が受光部の光軸に対して0−0°の光路となり、被
測定物からの全反射光が受光されるから、被測定物から
の全反射光と最も相関のある評価項目、例えば、傷付外
観のうちマイルドな傷、フローマーク、光沢むら等を正
確に検出できる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the surface inspection method according to the fifth aspect, the light from the light irradiating means includes:
The laser light is incident on the surface of the device under test at an angle substantially perpendicular to the surface of the device under test, and reflected light in a direction substantially perpendicular to the surface of the device under test is incident on the light detection unit through a light receiving unit. According to such an invention, light is incident at an angle substantially perpendicular to the surface of the device under test, and reflected light in a direction substantially perpendicular to the surface of the device under test is detected. Since the optical path is an optical path of 0-0 ° with respect to the optical axis of the light receiving unit, and the totally reflected light from the measured object is received, the evaluation item having the most correlation with the total reflected light from the measured object, for example, Mild scratches, flow marks, uneven glossiness, etc. can be accurately detected among scratched appearances.

【0021】請求項7に記載の発明は、請求項5に記載
の表面検査方法において、前記光照射手段からの光を、
被測定物の表面に対して略45°の角度で入射させると
ともに、被測定物の表面に対して略垂直方向の反射光を
受光部を通して前記光検出手段に入射させることを特徴
とする。このような発明によれば、光が被測定物の表面
に対して略45°の角度で入射され、被測定物の表面に
対して略垂直方向の反射光が検出されるから、例えば、
光の光路が受光部の光軸に対して45−0°の光路とな
り、被測定物からの拡散反射光が受光されるから、被測
定物からの拡散反射光と最も相関のある検査項目、例え
ば、傷付外観のうちハードな傷付、ウェルド外観のうち
ブラックライン等を正確に検出できる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the surface inspection method according to the fifth aspect, the light from the light irradiating means includes:
The light is incident on the surface of the object at an angle of approximately 45 °, and reflected light in a direction substantially perpendicular to the surface of the object is incident on the light detection means through a light receiving unit. According to such an invention, light is incident on the surface of the device under test at an angle of approximately 45 °, and reflected light in a direction substantially perpendicular to the surface of the device under test is detected.
Since the optical path of the light becomes an optical path of 45-0 ° with respect to the optical axis of the light receiving unit, and the diffuse reflection light from the measured object is received, the inspection item having the most correlation with the diffuse reflected light from the measured object, For example, it is possible to accurately detect hard scratches in the scratched appearance and black lines in the welded appearance.

【0022】請求項8に記載の発明は、請求項3に記載
の表面検査装置を用いて、被測定物の表面外観を検査す
る表面検査方法であって、前記絞りの開口の大きさおよ
び前記対物レンズの倍率を変えて、前記被測定物の表面
における光検出範囲を調節することを特徴とする。この
ような発明によれば、絞りの開口の大きさと対物レンズ
の倍率との組み合わせを変えることで、被測定物の表面
における光検出範囲を被測定物の表面状態等に応じて任
意に調整できるため、一層高精度な検査を実現できる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a surface inspection method for inspecting the surface appearance of an object to be measured by using the surface inspection apparatus according to the third aspect, wherein the size of the aperture of the stop and the size of the It is characterized in that the magnification of the objective lens is changed to adjust the light detection range on the surface of the measured object. According to such an invention, by changing the combination of the size of the aperture of the stop and the magnification of the objective lens, the light detection range on the surface of the object can be arbitrarily adjusted according to the surface condition of the object. Therefore, a more accurate inspection can be realized.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1には、本実施形態の表面検査
装置が示されている。この表面検査装置は、被測定物1
の表面に対向配置された受光部としての対物レンズ10
と、被測定物1の表面に光を照射する光照射手段20
と、前記対物レンズ10に入射される被測定物1からの
反射光のうち、その対物レンズ10の光軸と平行な方向
で入射した成分を検知してその光量を求める光検出手段
30と、出力手段40と、被測定物1と前記対物レンズ
10、光照射手段20および光検出手段30とを前記対
物レンズ10の光軸L1に対して直交する方向(Xおよ
びY方向)へ相対移動させる相対移動手段50とを備え
る。なお、図示してないが、対物レンズ10、光照射手
段20および光検出手段30からなる光学系について
は、対物レンズ10の光軸L1方向へ昇降できるように
なっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a surface inspection apparatus of the present embodiment. This surface inspection apparatus is used to
Objective lens 10 as a light receiving unit opposed to the surface of
Light irradiating means 20 for irradiating light to the surface of DUT 1
A light detection unit 30 that detects a component incident on the objective lens 10 in a direction parallel to the optical axis of the objective lens 10 among reflected light from the DUT 1 and obtains an amount of light; The output unit 40, the DUT 1, and the objective lens 10, the light irradiating unit 20, and the light detecting unit 30 are relatively moved in directions (X and Y directions) orthogonal to the optical axis L1 of the objective lens 10. Relative moving means 50. Although not shown, the optical system including the objective lens 10, the light irradiation means 20, and the light detection means 30 can be moved up and down in the direction of the optical axis L1 of the objective lens 10.

【0024】前記光照射手段20は、前記対物レンズ1
0の光軸L1に対して直交する光軸L2上に配置された
光源21と、前記光軸L2上に配置され前記光源21か
らの光を平行光とするコリメートレンズ22と、前記光
軸L1,L2の交点位置に配置されコリメートレンズ2
2からの平行光を明視野照明または暗視野照明として被
測定物1に照射する明暗視野切換機構26と、前記対物
レンズ10の周囲に配置されリング状の暗視野照明を屈
折させて被測定物1の表面に斜め方向から照射するリン
グ状暗視野照明レンズ25とを含んで構成されている。
The light irradiating means 20 includes the objective lens 1
A light source 21 disposed on an optical axis L2 orthogonal to the optical axis L1, a collimating lens 22 disposed on the optical axis L2 and making light from the light source 21 parallel, and the optical axis L1. , L2 at the intersection of the collimator lens 2
A bright / dark field switching mechanism 26 for irradiating the object 1 with the parallel light from 2 as bright field illumination or dark field illumination, and an object to be measured by refracting the ring-shaped dark field illumination disposed around the objective lens 10. 1 and a ring-shaped dark-field illumination lens 25 for irradiating the surface of the lens 1 from an oblique direction.

【0025】ここで、光源21としては、C、D65、
D60、A、F2、F6、F7、F8、F10、F1
1、F12(JIS Z8720規格による)等、目的
に応じていずれかを選ぶことができる。また、明暗視野
切換機構26は、図2に示すように、前記両光軸L1,
L2に対して直交する方向にスライド可能なスライド部
材27を含む。スライド部材27には、そのスライド方
向に沿って、明視野照明用の円形状ハーフミラー部23
と、内部が透光部24Aとされたリング状完全反射ミラ
ー部24とが設けられている。従って、スライド部材2
7をスライドさせることで、被測定物1に対して垂直な
照射角度(対物レンズ10の光軸L1と平行な角度)で
光を照射する明視野照明と、被測定物1に対して斜めの
照射角度(例えば、対物レンズ10の光軸L1に対して
45°の角度)で光を照射する暗視野照明とに切り換え
ることができる。
Here, as the light source 21, C, D65,
D60, A, F2, F6, F7, F8, F10, F1
1, F12 (according to JIS Z8720 standard), etc., can be selected depending on the purpose. Further, as shown in FIG. 2, the light / dark field switching mechanism 26 includes the two optical axes L1,
A slide member 27 slidable in a direction orthogonal to L2 is included. The slide member 27 has a circular half mirror portion 23 for bright field illumination along the sliding direction.
And a ring-shaped complete reflection mirror section 24 having a light transmitting section 24A inside. Therefore, the slide member 2
7, a bright-field illumination for irradiating light at an irradiation angle perpendicular to the DUT 1 (an angle parallel to the optical axis L <b> 1 of the objective lens 10); It is possible to switch to dark field illumination in which light is emitted at an irradiation angle (for example, an angle of 45 ° with respect to the optical axis L1 of the objective lens 10).

【0026】具体的には、暗視野照明用のリング状完全
反射ミラー部24を光軸L1上に切り換えると、コリメ
ートレンズ22からの平行光線のうち、リング状完全反
射ミラー部24に照射される光のみが反射してリング状
に形成されるとともに対物レンズ10の光軸L1と平行
になり、暗視野照明レンズ25に入射して、対物レンズ
10の光軸L1に対して斜めの角度、例えば、45°に
屈折して被測定物1の表面に照射される。また、明視野
照明用の円形状ハーフミラー部23を光軸L1上に切り
換えると、コリメートレンズ22からの平行光線のう
ち、円形状ハーフミラー部23に照射される光のみが反
射して対物レンズ10の光軸L1と平行になり、対物レ
ンズ10を通って対物レンズ10の光軸L1に対して0
°の照射角度で被測定物1に照射される。なお、暗視野
照明レンズ25は、屈折率の異なる複数種類が用意さ
れ、これらを適宜選択して用いることで被測定物1の表
面に対する照射角度、つまり対物レンズ10の光軸L1
に対する光の照射角度を調整できるようになっている。
More specifically, when the ring-shaped complete reflection mirror section 24 for dark field illumination is switched on the optical axis L 1, of the parallel rays from the collimating lens 22, the ring-shaped perfect reflection mirror section 24 is irradiated. Only light is reflected to form a ring, and becomes parallel to the optical axis L1 of the objective lens 10, enters the dark-field illumination lens 25, and is oblique to the optical axis L1 of the objective lens 10, for example, , 45 ° and irradiates the surface of the DUT 1. When the circular half mirror section 23 for bright field illumination is switched on the optical axis L1, of the parallel rays from the collimating lens 22, only the light irradiated on the circular half mirror section 23 is reflected and the objective lens is changed. 10 becomes parallel to the optical axis L1 and passes through the objective lens 10 with respect to the optical axis L1 of the objective lens 10.
The object 1 is irradiated at an irradiation angle of °. A plurality of types of dark-field illumination lenses 25 having different refractive indices are prepared. By appropriately selecting and using these, the irradiation angle with respect to the surface of the DUT 1, that is, the optical axis L1 of the objective lens 10 is obtained.
The irradiation angle of light with respect to can be adjusted.

【0027】前記光検出手段30は、緑の波長域に大き
な感度を持つyセンサ(yフィルタともいう)31と、
このyセンサ31を通った光を絞る絞り32と、この絞
り32を通った光を電気信号に変換する光電変換素子3
3と、この光電変換素子33の出力をデジタル化するA
D変換器34と、入力部35と、メモリ36と、前記入
力部35から入力されたデータ等を前記メモリ36に記
憶させるとともに、前記AD変換器34の出力を出力手
段40へ与え、必要に応じてメモリ36に格納する信号
処理部37とから構成されている。
The light detecting means 30 includes a y sensor (also referred to as a y filter) 31 having a large sensitivity in a green wavelength range,
A stop 32 that stops the light passing through the y sensor 31 and a photoelectric conversion element 3 that converts the light passing through the stop 32 into an electric signal.
3 and A for digitizing the output of the photoelectric conversion element 33.
The D converter 34, the input unit 35, the memory 36, the data and the like input from the input unit 35 are stored in the memory 36, and the output of the AD converter 34 is given to the output unit 40, and And a signal processing unit 37 stored in the memory 36 accordingly.

【0028】ここで、yセンサ31は、緑の波長域に大
きな感度を持つセンサによって構成されている。具体的
には、図3に示すように、人間の目に対応する分光感度
(色を見分ける三つの感度)と略同一の感度を持つ三つ
のセンサ、つまり、主に赤の波長域に大きな感度を持つ
x(λ)センサと、主に緑の波長域に大きな感度を持つ
y(λ)センサと、主に青の波長域に大きな感度を持つ
z(λ)センサのうち、本実施形態では、主に緑の波長
域に大きな感度を持つy(λ)(yセンサ)のみを用い
ている。また、絞り32は、中心が回転可能に支持され
た円盤状で、その中心から前記対物レンズの光軸L1ま
での距離を半径とする同一円周上に大きさの異なる複数
の開口32A,32Bを備えている。従って、絞り32
を回転させることで、対物レンズ10の光軸L1上にお
ける開口32A,32Bの大きさを変更し、光軸L1上
の開口32A,32Bを通過した光のみを光電変換素子
33に導くことができる。なお、絞り32の開口32
A,32Bの形状は、とくに限定されず、例えば、円形
のものであってもよく、あるいは、矩形のものであって
もよい。
Here, the y sensor 31 is constituted by a sensor having high sensitivity in the green wavelength range. Specifically, as shown in FIG. 3, three sensors having almost the same sensitivity as the spectral sensitivity (three sensitivities for distinguishing colors) corresponding to the human eye, that is, a large sensitivity mainly in the red wavelength region. Of the x (λ) sensor having the following formula, the y (λ) sensor having a large sensitivity mainly in the green wavelength region, and the z (λ) sensor having a large sensitivity mainly in the blue wavelength region. Only y (λ) (y sensor) having a large sensitivity mainly in the green wavelength range is used. The stop 32 has a disk shape whose center is rotatably supported, and has a plurality of openings 32A and 32B having different sizes on the same circumference whose radius is the distance from the center to the optical axis L1 of the objective lens. It has. Therefore, the aperture 32
Is rotated, the size of the openings 32A and 32B on the optical axis L1 of the objective lens 10 is changed, and only the light that has passed through the openings 32A and 32B on the optical axis L1 can be guided to the photoelectric conversion element 33. . The aperture 32 of the stop 32
The shape of A and 32B is not particularly limited, and may be, for example, a circular shape or a rectangular shape.

【0029】前記出力手段40は、XYレコーダで構成
されている。このほか、オシロスコープでもよく、ある
いは、パソコンや外部記憶装置等を接続すれば、アナロ
グデータの後加工も可能である。また、サンプルをXお
よびYの二方向に走査した平面情報、検査部のセンタを
軸とした回転移動におる角度依存性のアナログ出力、任
意の角度に調整したうえでの走査データの出力等によ
り、詳細情報も得ることができる。
The output means 40 comprises an XY recorder. In addition, an oscilloscope may be used, or if a personal computer or an external storage device is connected, post-processing of analog data is also possible. In addition, plane information obtained by scanning the sample in two directions of X and Y, analog output of angle dependence in rotational movement around the center of the inspection unit, output of scan data after adjusting to an arbitrary angle, and the like are provided. , Detailed information can also be obtained.

【0030】前記相対移動手段50は、図4に示すよう
に、ベース51と、このベース51上に前後方向(Y方
向)へ移動可能に設けられたYテーブル52と、このY
テーブル52をY方向へ移動させるY方向手動調整つま
み53と、Yテーブル52上に左右方向(X方向)へ移
動可能に設けられ上面に被測定物1を載置するXテーブ
ル54と、このXテーブル54をX方向へ移動させるX
方向駆動機構55とから構成されている。
As shown in FIG. 4, the relative moving means 50 includes a base 51, a Y table 52 provided on the base 51 so as to be movable in the front-rear direction (Y direction),
A Y-direction manual adjustment knob 53 for moving the table 52 in the Y-direction; an X-table 54 provided on the Y-table 52 so as to be movable in the left-right direction (X-direction); X to move table 54 in the X direction
And a direction drive mechanism 55.

【0031】ここで、X方向駆動機構55は、前記Yテ
ーブル52上にXテーブル54の移動方向(X方向)と
平行にかつ回転可能に支持され一部が前記Xテーブル5
4に螺合された送りねじ軸56と、この送りねじ軸56
を回転駆動するモータ57とから構成されている。従っ
て、モータ57を駆動させると、送りねじ軸56の回転
に伴って、それに螺合するXテーブル54がX方向へ一
定速度で移動される。これにより、Xテーブル54上に
載置される被測定物1の表面を一定速度で走査すること
ができる。
The X-direction drive mechanism 55 is rotatably supported on the Y-table 52 in parallel with the moving direction (X-direction) of the X-table 54 and a part thereof is connected to the X-table 5.
4 and the feed screw shaft 56
And a motor 57 for rotationally driving the motor. Therefore, when the motor 57 is driven, the X table 54 screwed with the feed screw shaft 56 is moved at a constant speed in the X direction with the rotation of the feed screw shaft 56. Thus, the surface of the DUT 1 placed on the X table 54 can be scanned at a constant speed.

【0032】次に、本実施形態の表面検査装置を用いた
表面検査方法について説明する。まず、被測定物1をX
テーブル54上に載せ、接眼レンズ(図示省略)から被
測定物1の表面を観察しながら、対物レンズ10の倍率
を選定するとともに、絞り32を回転させて対物レンズ
10の光軸L1上にいずれかの開口32A,32Bを位
置させ、被測定物1の表面における光検出範囲を調節す
る。
Next, a surface inspection method using the surface inspection apparatus of the present embodiment will be described. First, the DUT 1 is set to X
While being placed on the table 54 and observing the surface of the DUT 1 through an eyepiece (not shown), the magnification of the objective lens 10 is selected, and the stop 32 is rotated to position the objective lens 10 on the optical axis L1 of the objective lens 10. The openings 32A and 32B are positioned to adjust the light detection range on the surface of the DUT 1.

【0033】また、被測定物1の表面状態について着目
する検査項目や被測定物1の表面状態に応じて、明暗視
野切換機構26のスライド部材27をスライドさせるこ
とで、光源21からの照明を明視野照明あるいは暗視野
照明に切り換える。この際、暗視野照明における光の照
射角度は、選定した角度に基づいて暗視野照明レンズ2
5の屈折率を設定することによって目視に対応させるよ
うにし、例えば、45°に設定する。なお、暗視野照明
レンズ25の屈折率の設定は、所望の屈折率の暗視野照
明レンズ25を内蔵した対物レンズ鏡筒を装着すること
により行う。
The illumination from the light source 21 is controlled by sliding the slide member 27 of the light / dark field switching mechanism 26 in accordance with the inspection item focused on the surface condition of the DUT 1 and the surface condition of the DUT 1. Switch to brightfield illumination or darkfield illumination. At this time, the irradiation angle of the light in the dark-field illumination is determined based on the selected angle.
By setting the refractive index of 5 to correspond to visual observation, for example, it is set to 45 °. The setting of the refractive index of the dark-field illumination lens 25 is performed by mounting an objective lens barrel including the dark-field illumination lens 25 having a desired refractive index.

【0034】光源21から光を照射すると、この照射光
はコリメートレンズ22を通過して平行光になり、明暗
視野切換機構26を介して被測定物1の表面に照射され
る。この照射光は被測定物1の表面で反射され、この反
射光のうち対物レンズ10の光軸と平行な成分は対物レ
ンズ10を通過したのち、yセンサ31で緑色の波長域
の成分のみが検知、通過される。これを通過した成分
は、光軸L1上に位置する開口32A,32Bに入射
し、この入射光のうち開口32A,32Bを通過した成
分のみが光電変換素子33に検知され、その光量が電流
値に変換される。この電流値は、A/D変換器34によ
ってデジタル化され、演算処理を行わない場合には、電
流値がそのまま出力手段40から出力表示される。
When light is emitted from the light source 21, the emitted light passes through the collimator lens 22 and becomes parallel light, and is emitted to the surface of the DUT 1 via the bright / dark field switching mechanism 26. This irradiation light is reflected on the surface of the DUT 1, and a component of the reflected light parallel to the optical axis of the objective lens 10 passes through the objective lens 10, and then only a component in the green wavelength range is detected by the y sensor 31. Detected and passed. The component that has passed through this enters the apertures 32A and 32B located on the optical axis L1, and only the component of the incident light that has passed through the apertures 32A and 32B is detected by the photoelectric conversion element 33, and the light amount is the current value. Is converted to This current value is digitized by the A / D converter 34, and when no arithmetic processing is performed, the current value is output and displayed as it is from the output means 40.

【0035】このとき、被測定物1の表面で反射される
光のうち、緑色の波長域の成分のみが光電変換素子33
で検知される。緑の波長域の成分は、反射率で明度相当
し、この明度が被測定物1の表面状態と大きな相関を示
すことから、被測定物1の表面状態に応じて、電流値
(その結果、出力手段40から出力結果)が変化する。
従って、目視結果と対応する検査結果が得られる。この
ような検査を、被測定物1の表面における一定の範囲、
あるいは、表面全体に対して行う場合、つまり、走査し
て評価する場合には、測定時に相対移動手段50を水平
方向に移動させることで被測定物1を移動させながら検
査を行う。
At this time, of the light reflected on the surface of the device under test 1, only the component in the green wavelength range is the photoelectric conversion element 33.
It is detected by. The component in the green wavelength range corresponds to lightness in reflectance, and since this lightness has a large correlation with the surface state of the DUT 1, the current value (accordingly, The output result from the output means 40 changes.
Therefore, an inspection result corresponding to the visual result is obtained. Such an inspection is performed in a certain range on the surface of the DUT 1,
Alternatively, when the measurement is performed on the entire surface, that is, when the evaluation is performed by scanning, the inspection is performed while moving the DUT 1 by moving the relative movement unit 50 in the horizontal direction at the time of measurement.

【0036】光検出手段30において、光電変換素子3
3で受光した光の光量は電流値に変換され、その電流値
はA/D変換器34によりデジタル化されて信号処理部
37に送られる。信号処理部37では、デジタル化され
た電流値を、必要に応じてメモリ36に記憶するととも
に、出力手段40から出力表示させる。
In the light detecting means 30, the photoelectric conversion element 3
The light quantity of the light received at 3 is converted into a current value, and the current value is digitized by the A / D converter 34 and sent to the signal processing unit 37. In the signal processing unit 37, the digitized current value is stored in the memory 36 as necessary, and is output and displayed from the output unit 40.

【0037】本実施形態によれば、光照射手段20から
照射された光は被測定物1の表面で反射されたのち、対
物レンズ10を通って、光検出手段30に導かれ、そこ
で、yセンサ31によって緑の波長域の成分が検知さ
れ、その成分が光電変換素子33によって電気信号に変
換されたのち、信号処理部37によって処理される。つ
まり、被測定物1の表面で反射された光のうち、緑の波
長域の成分のみが取り出される。緑の波長域の成分は、
明度に相当し、この明度が被測定物1の表面状態の目視
外観と大きな相関を示すことを見出し、この知見をもと
に外観不良等の表面状態のより正確な定量化を実現でき
る。
According to the present embodiment, the light emitted from the light irradiating means 20 is reflected by the surface of the device under test 1, passes through the objective lens 10, and is guided to the light detecting means 30. A component in the green wavelength range is detected by the sensor 31, the component is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element 33, and then processed by the signal processing unit 37. In other words, of the light reflected on the surface of the device under test 1, only components in the green wavelength range are extracted. The components in the green wavelength range are
It has been found that the lightness corresponds to the lightness, and this lightness has a great correlation with the visual appearance of the surface state of the DUT 1. Based on this finding, more accurate quantification of the surface state such as poor appearance can be realized.

【0038】また、被測定物1と光学系、つまり、光照
射手段20、対物レンズ10および光検出手段30と
を、対物レンズ10の光軸に対して直交する方向へ相対
移動させる相対移動手段50を備えたので、被測定物1
と光学系とを相対移動させながら検査することができ
る。つまり、被測定物1の表面における明度データを連
続的に検出できるから、目視結果と対応した外観不良を
より高精度に把握できる。例えば、スポット測定の場
合、外観不良とな無関係な手垢、指紋、微細傷(例え
ば、樹脂成型品の場合、タルク等の無機フィラー等に起
因した凹凸、金型の微細傷が製品に転写される)等を拾
うケースがあり、目視外観と対応しない場合があるが、
走査データにすると、ノイズの全容が明確になるので、
目視結果と対応した外観不良をより高精度に把握でき
る。
Further, relative movement means for relatively moving the DUT 1 and the optical system, that is, the light irradiation means 20, the objective lens 10, and the light detection means 30 in a direction orthogonal to the optical axis of the objective lens 10. 50, the DUT 1
The inspection can be performed while relatively moving the optical system and the optical system. That is, since the brightness data on the surface of the device under test 1 can be continuously detected, the appearance defect corresponding to the visual result can be grasped with higher accuracy. For example, in the case of spot measurement, hand marks, fingerprints, and fine scratches (for example, in the case of a resin molded product, irregularities caused by an inorganic filler such as talc, and fine scratches of a mold are transferred to a product in the spot measurement). ), Etc., may not correspond to the visual appearance,
If you use scanning data, the whole noise will be clear,
The appearance defect corresponding to the visual result can be grasped with higher accuracy.

【0039】また、yセンサ31と光電変換素子33と
の間の光路には絞り32を備えているため、対物レンズ
10の光軸L1と平行な方向に反射した反射光のうち絞
り32の開口32Aまたは開口32Bを通過した成分の
みを取り出して検出できるから、被測定物1の表面にお
ける反射光の検出範囲、つまり、光検出範囲を絞り32
の開口32A,32Bによって制限できる。従って、対
物レンズ10および絞り32により光検出範囲を絞り込
むことで、限定された範囲内の反射光を取り出してその
光量を求めることができるから、表面状態を厳密かつ高
精度に定量化できる。とくに、複雑な形状の被測定物の
表面状態を測定するときに、焦点のずれを防ぐために低
倍率の対物レンズ10を用いた場合でも、絞り32によ
って被測定物1の表面における光検出範囲を制限できる
ため、低倍率のまま被測定物1の表面を複数の検出範囲
に細かく分割して検出できるから、被測定物1の表面状
態を精度よく定量化できる。
Further, since the stop 32 is provided in the optical path between the y sensor 31 and the photoelectric conversion element 33, the aperture of the stop 32 among the reflected light reflected in the direction parallel to the optical axis L1 of the objective lens 10 is provided. Since only the components that have passed through the aperture 32A or the aperture 32B can be extracted and detected, the detection range of the reflected light on the surface of the DUT 1, that is, the light detection range is reduced by 32.
Opening 32A, 32B. Therefore, by narrowing down the light detection range by the objective lens 10 and the stop 32, reflected light within a limited range can be extracted and its light amount can be obtained, so that the surface state can be strictly and accurately quantified. In particular, when measuring the surface state of the DUT having a complicated shape, even when the low-magnification objective lens 10 is used to prevent the defocus, the light detection range on the surface of the DUT 1 is controlled by the aperture 32. Since the surface of the DUT 1 can be finely divided into a plurality of detection ranges and detected at a low magnification, the surface state of the DUT 1 can be quantified with high precision.

【0040】また、光源21および被測定物1の間の光
路には明暗視野切換機構26を備えているため、所望の
評価項目について被測定物1の表面状態を目視観察する
ことにより選定した観察角度に対応して、明視野照明と
暗視野照明とを使い分けることで、被測定物1の表面状
態を一層高精度に定量化できる。とくに、暗視野照明で
は、被測定物1の表面にはリング状にあらゆる方向から
光が照射されるため、照射方向の違いによる測定誤差を
解消でき、目視結果と相関した優れた検出結果が得られ
る。すなわち、被測定物1に対して一方の方向からのみ
光を照射すると、他方の方向から光を照射した場合と検
出される光量が異なることがあり、また、目視判定にお
いて被測定物1を見る方向は必ずしも一定ではないこと
から、リング状に光を照射することで、照射方向による
データのばらつきを解消できるとともに、目視と同様な
条件の下で表面状態を観測できる。
Since the light path between the light source 21 and the DUT 1 is provided with the bright / dark field switching mechanism 26, the observation condition selected by visually observing the surface condition of the DUT 1 for a desired evaluation item is determined. By selectively using bright-field illumination and dark-field illumination according to the angle, the surface state of the DUT 1 can be quantified with higher accuracy. In particular, in dark-field illumination, since the surface of the DUT 1 is irradiated with light from all directions in a ring shape, measurement errors due to differences in the irradiation direction can be eliminated, and excellent detection results correlated with visual results can be obtained. Can be That is, when light is irradiated on the DUT 1 from only one direction, the amount of light detected may be different from that when the light is irradiated from the other direction, and the DUT 1 is viewed by visual judgment. Since the direction is not always constant, by irradiating the light in a ring shape, variation in data depending on the irradiation direction can be eliminated, and the surface state can be observed under the same conditions as visual observation.

【0041】また、対物レンズ10の倍率と絞り32の
開口32A,32Bの大きさとをそれぞれ変えること
で、被測定物1の表面における光検出範囲を調整できる
から、一層高精度な検査を実現できる。
Also, by changing the magnification of the objective lens 10 and the size of the apertures 32A and 32B of the stop 32, the light detection range on the surface of the DUT 1 can be adjusted, so that a more accurate inspection can be realized. .

【0042】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を
含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。す
なわち、前記実施形態の絞り32は円盤状に形成されて
いたが、これに限定されず、例えば、帯状部材の長手方
向に沿って開口を並列的に設け、その長手方向に沿って
帯状部材をスライドさせることで、対物レンズ10の光
軸L1上に配置する開口を選択するようにしてもよく、
あるいは、開口の大きさの異なる絞りを複数用意し、こ
の絞りを適宜選択して装着することで光軸L1上の開口
の大きさを変えるようにしてもよい。また、絞りの開口
は、必要に応じて対物レンズ10の光軸L1から外れた
位置に形成してもよい。ただし、0−0°光路測定や4
5−0°光路測定の場合には、絞りの開口は光軸L1上
が好ましい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other configurations that can achieve the object of the present invention, and also includes the following modifications and the like. That is, although the stop 32 of the embodiment is formed in a disk shape, the present invention is not limited to this. For example, openings are provided in parallel along the longitudinal direction of the belt-like member, and the belt-like member is formed along the longitudinal direction. By sliding, an opening to be arranged on the optical axis L1 of the objective lens 10 may be selected.
Alternatively, a plurality of apertures having different aperture sizes may be prepared, and the aperture size on the optical axis L1 may be changed by appropriately selecting and mounting the apertures. Further, the aperture of the stop may be formed at a position deviated from the optical axis L1 of the objective lens 10 as necessary. However, 0-0 ° optical path measurement and 4
In the case of 5-0 ° optical path measurement, the aperture of the stop is preferably on the optical axis L1.

【0043】前記実施形態では、明暗視野切換機構26
を用いて明視野照明と暗視野照明とを切り換えるように
したが、照明切換手段は明暗視野切換機構26を用いた
構造に限定されず、例えば、前記実施形態の明暗視野切
換機構26とは異なる形状のスライドを用いた構造を採
用してもよく、あるいは、対物レンズの周囲に環状に照
明用のファイバーを配置して暗視野照明を行うようにし
てもよい。要するに、明視野照明および暗視野照明を行
えれば、その構造は任意であり、既存の構造を適宜選択
して用いればよい。
In the above embodiment, the bright / dark field switching mechanism 26
Is used to switch between bright-field illumination and dark-field illumination. However, the illumination switching means is not limited to the structure using the bright-dark field switching mechanism 26, and is different from, for example, the bright-dark field switching mechanism 26 of the above-described embodiment. A structure using a slide having a shape may be employed, or dark-field illumination may be performed by arranging an illumination fiber annularly around the objective lens. In short, the structure is arbitrary as long as bright-field illumination and dark-field illumination can be performed, and an existing structure may be appropriately selected and used.

【0044】また、前記実施形態では、光学系(対物レ
ンズ10、光照射手段20および光検出手段39)に対
して被測定物1を移動させるようにしたが、被測定物1
を固定しておき、光学系を移動させるようにしてもよ
く、あるいは、両者を移動させるようにしてもよい。ま
た、前記実施形態では、明暗視野照明切換機構26と絞
り32との間にyセンサ31を配置したが、絞り32と
光電変換素子33との間にyセンサ31を配置するよう
にしてもよい。なお、yセンサ31と絞り32との間、
yセンサ31と光電変換素子33との間を光ファイバで
接続してもよい。また、前記実施形態では、受光部を対
物レンズ10で構成したが、光ファイバ束によって構成
してもよい。この場合、絞り32を不要にできる場合が
ある。
In the above embodiment, the DUT 1 is moved with respect to the optical system (the objective lens 10, the light irradiation means 20, and the light detection means 39).
May be fixed, and the optical system may be moved, or both may be moved. In the above-described embodiment, the y sensor 31 is disposed between the bright / dark field illumination switching mechanism 26 and the aperture 32. However, the y sensor 31 may be disposed between the aperture 32 and the photoelectric conversion element 33. . Note that, between the y sensor 31 and the aperture 32,
The y sensor 31 and the photoelectric conversion element 33 may be connected by an optical fiber. Further, in the above-described embodiment, the light receiving unit is configured by the objective lens 10, but may be configured by an optical fiber bundle. In this case, the aperture 32 may not be required in some cases.

【0045】また、リング状暗視野照明レンズ25の位
置に拡散材質のレンズを配置し、明暗視野照明切換機構
26からのリング状暗視野照明を拡散して被測定物1に
照射するようにしてもよい。また、前記実施形態では、
既存の偏光顕微鏡を用いて表面検査装置を構成したが、
この偏光顕微鏡を用いないで、対物レンズ、光照射手
段、光検出手段および相対移動手段等の各部材を組み立
てることにより表面検査装置を構成してもよい。なお、
被測定物1の種類、具体的には、材質、形状、大きさ、
色等は任意である。
Further, a lens made of a diffusion material is arranged at the position of the ring-shaped dark-field illumination lens 25 so that the ring-shaped dark-field illumination from the bright-dark-field illumination switching mechanism 26 is diffused and illuminated on the DUT 1. Is also good. In the above embodiment,
The surface inspection device was configured using an existing polarizing microscope.
Instead of using the polarizing microscope, the surface inspection apparatus may be configured by assembling respective members such as an objective lens, a light irradiation unit, a light detection unit, and a relative movement unit. In addition,
The type of the DUT 1, specifically, the material, shape, size,
The color and the like are arbitrary.

【0046】[0046]

【実施例】前記実施形態の被測定物1として合成樹脂製
のサンプルを用い、傷付外観、フローマーク外観、ウェ
ルド外観、応力白化、基材の色の差による平面傷付外
観、メッキ成形品の外観をそれぞれ評価した。 〔傷付外観の評価〕PP(ポリプロピレン)/タルク系
材料によって成形した試験片の表面を平面とし、この平
面にマイルドな傷を付けたサンプルAと、ハードな傷
(白化傷)を付けたサンプルBとを用意した。また、P
P/タルク系材料によって成形した試験片の表面をシボ
(凹凸模様)面とし、このシボ面にマイルドな傷を付け
たサンプルCと、ハードな傷を付けたサンプルDとを用
意した。なお、傷付試験機は、安田精機社製鉛筆硬度試
験機を用い、マイルドな傷を付ける場合は鉛筆の替わり
にアール(R)の大きな金属棒を、ハードな傷を付ける
場合はシャープペンシル先端の金属部を採用した。荷重
は、100gf、300gf、500gf、700g
f、900gfの5点で実施した。
EXAMPLE A sample made of a synthetic resin was used as the DUT 1 of the above embodiment, and the appearance of a scratch, the appearance of a flow mark, the appearance of a weld, the whitening of a stress, the appearance of a flat scratch due to the difference in the color of the base material, the plated molded product The appearance of each was evaluated. [Evaluation of Scratched Appearance] The surface of a test piece molded from PP (polypropylene) / talc-based material was made a flat surface, and a sample A with mild scratches on this flat surface and a sample with hard scratches (whitening scratches) B was prepared. Also, P
The surface of the test piece formed from the P / talc-based material was used as a grain (uneven pattern) surface, and a sample C having a mild scratch on the grain surface and a sample D having a hard scratch were prepared. The scratching tester uses a pencil hardness tester manufactured by Yasuda Seiki Co., Ltd. When a mild scratch is made, a metal rod with a large radius is used instead of a pencil, and when a hard scratch is made, the tip of a mechanical pencil is used. Metal parts were adopted. Load is 100gf, 300gf, 500gf, 700g
f, 900 gf at 5 points.

【0047】まず、サンプルAおよびBについて、前記
実施形態の表面検査装置を用いて表面検査を行った。こ
の検査は、光照射手段から光をサンプルAおよびBに対
して斜め45°から照射した場合(45−0°光路)
と、光照射手段から光をサンプルAおよびBに対して垂
直に照射した場合(0−0°光路)について、光検出範
囲(検査面積)を直径0.2mmの範囲に絞り込んだ状
態で、サンプルAおよびBを傷付方向に対して、直角な
方向へ走査しながら測定を行った。測定条件は、次の通
りである。 対物レンズの倍率:5倍、 絞り開口:直径1mmの円形(検査面積;直径0.2m
m)、 走査速度:9.4cm/min(XYレコーダのチャー
ト速度:20cm/min)
First, the samples A and B were subjected to surface inspection using the surface inspection apparatus of the above embodiment. This inspection is performed when light is irradiated from the light irradiation unit to the samples A and B at an oblique angle of 45 ° (45-0 ° optical path).
In the case where the light was irradiated perpendicularly to the samples A and B from the light irradiating means (0-0 ° optical path), the light detection range (inspection area) was narrowed down to the range of 0.2 mm in diameter. The measurement was performed while scanning A and B in a direction perpendicular to the direction of the damage. The measurement conditions are as follows. Magnification of objective lens: 5x, Aperture aperture: 1mm diameter circle (inspection area; 0.2m diameter
m), scanning speed: 9.4 cm / min (chart speed of XY recorder: 20 cm / min)

【0048】また、この検査においては、0−0°光路
と45−0°光路との測定条件を、次のようにして初期
設定した。0−0°光路における測定条件(光源の種
類、絞りの径、対物レンズの倍率等)において、白色標
準板に光を照射し、そのときの反射光の明度が100に
なるように、可変可能な測定条件を設定する。例えば、
測定条件のうち、絞り径や対物レンズの倍率を固定した
場合は、白色標準板からの反射光を変換して得られる電
流に抵抗を適宜増減させることで、白色標準板の明度が
100になるように調整する。対物レンズの倍率にこだ
わらない場合は、その倍率を変え、必要なら白色基準板
と対物レンズとの距離を変えることで、白色基準板の明
度を100にする。45−0°光路における測定では、
その測定条件でおいて前記と同様な方法で初期設定する
こともできるが、0−0°光路における初期設定のま
ま、45−0°光路で測定を行う。この場合、得られた
値を13倍する。このようにすると、45−0°光路の
初期設定で、その条件で測定して得られた値と等しくな
るためである。
In this test, the measurement conditions for the 0-0 ° optical path and the 45-0 ° optical path were initially set as follows. Under the measurement conditions in the 0-0 optical path (type of light source, diameter of stop, magnification of objective lens, etc.), the white standard plate is irradiated with light, and the brightness of the reflected light at that time can be changed so as to be 100. Set appropriate measurement conditions. For example,
When the aperture diameter and the magnification of the objective lens are fixed among the measurement conditions, the brightness of the white standard plate becomes 100 by appropriately increasing or decreasing the resistance to the current obtained by converting the reflected light from the white standard plate. Adjust as follows. When the magnification of the objective lens is not limited, the magnification is changed, and if necessary, the distance between the white reference plate and the objective lens is changed, so that the brightness of the white reference plate is set to 100. For measurements in the 45-0 optical path,
Under the measurement conditions, the initial setting can be performed by the same method as described above. However, the measurement is performed in the 45-0 ° optical path with the initial setting in the 0-0 ° optical path. In this case, the obtained value is multiplied by 13. This is because in this case, the initial value of the 45-0 optical path becomes equal to the value obtained by measurement under the condition.

【0049】その結果、サンプルA(平面:マイルドな
傷付)について、45−0°光路と0−0°光路の測定
条件で検査した傷付荷重依存性評価結果を、図5および
図6に示す。0−0°光路の場合、傷付部の明度は高く
なる。明度は、500gfをピークとして、高荷重領域
で低傾向にある。これは、荷重が高い領域では、傷付表
面に荒れが発生していることを示している。45−0°
光路では、明度は低下し、変化は小さい。荷重依存性も
殆どない。同様の視野で目視観察すると、傷付部は、0
−0°光路と異なり、相対的に暗く見え、データの傾向
を再現している。従って、平面において、マイルドな傷
が付けられた場合には、0−0°光路での測定が好適で
あることが判る。
As a result, FIG. 5 and FIG. 6 show the results of the evaluation of the damage load dependency of Sample A (flat surface: mild scratch), which was inspected under the measurement conditions of the 45-0 ° optical path and the 0-0 ° optical path. Show. In the case of the 0-0 optical path, the lightness of the damaged portion becomes high. Lightness tends to be low in a high load region, with a peak at 500 gf. This indicates that in the area where the load is high, the scratched surface is rough. 45-0 °
In the light path, the brightness decreases and the change is small. There is almost no load dependency. When visually observed in the same visual field, the damaged part shows 0
Unlike the −0 ° optical path, it looks relatively dark and reproduces the data trend. Therefore, when a mild scratch is made on the plane, it is understood that measurement in the 0-0 ° optical path is preferable.

【0050】また、サンプルB(平面:ハードな傷付)
について、45−0°光路と0−0°光路の測定条件で
検査した傷付荷重依存性評価結果を、図7および図8に
示す。ハードな傷の場合は、傷付部は相対的に荒らさ
れ、拡散光が支配的となる。0−0°光路および45−
0°光路ともに、荷重依存性データが得られている。従
って、平面において、ハードな傷が付けられた場合に
は、いずれでも評価できるが、45−0°光路の方がよ
り高精度に検出できることが判る。ここで、次に示す明
度変化率を用いると、光路が異なるデータ間の比較も、
目視と対応して可能である。 明度変化率=(|不良部明度−正常部明度|)/正常部
明度 正常部明度とは、傷がない部分の明度の平均であり、図
6および図8に記載したMに相当する。不良部明度と
は、傷がある部分の明度であり、図6および図8に記載
したm1〜m5に相当する。例えば、図5〜図8のサン
プルは、測定光路と同じ角度から目視すると、図7,図
6,図8,図5の順に目立つ。図8のハードな傷が、図
6のマイルドな傷より目立たないのは、ハードな傷は0
−0°光路で見ると目立ち難く、マイルドな傷は0−0
°光路で見ると目立ちやすいことに起因する。図5〜図
8の各サンプルの明度変化率は、順に15%、54%、
125%、29%である。明度変化率の大きい順に並べ
ると、図7,図6,図8,図5となり、目視結果と合致
する。
Sample B (flat surface: hard scratched)
7 and 8 show the results of the evaluation of the load dependency on the scratches, which were inspected under the measurement conditions of the 45-0 ° optical path and the 0-0 ° optical path. In the case of a hard flaw, the flaw is relatively roughened and diffused light becomes dominant. 0-0 ° optical path and 45-
Load dependence data is obtained for both the 0 ° optical path. Therefore, when a hard scratch is made on the plane, any evaluation can be made, but it can be seen that the 45-0 ° optical path can be detected with higher accuracy. Here, by using the following brightness change rate, comparison between data having different optical paths is also possible.
It is possible in response to visual observation. Lightness change rate = (| defective part lightness-normal part lightness |) / normal part lightness Normal part lightness is the average of the lightness of a part without flaws, and corresponds to M described in FIGS. 6 and 8. The defective portion lightness is the lightness of a portion having a flaw, and corresponds to m1 to m5 described in FIGS. 6 and 8. For example, when viewed from the same angle as the measurement optical path, the samples in FIGS. 5 to 8 stand out in the order of FIGS. 7, 6, 8, and 5. The hard scar of FIG. 8 is less noticeable than the mild scar of FIG.
It is inconspicuous when viewed in the −0 ° optical path, and mild scratches are 0-0
° This is due to being noticeable when viewed in the optical path. The brightness change rate of each sample in FIGS. 5 to 8 is 15%, 54%,
125% and 29%. When arranged in descending order of the lightness change rate, FIGS. 7, 6, 8, and 5 match the visual result.

【0051】次に、サンプルCおよびDについて、前記
実施形態の表面検査装置を用いて表面検査を行った。こ
の検査では、シボパターンのピッチが大きいため、平面
評価のように検査面積を小さくすると(対物レンズ倍
率:5倍、絞り径:直径1mm→検査面積:直径0.2
mm)、シボ形状が外乱となるため、絞り径を15mm
とし、検査面積を直径3mmとした以外は、平面検査の
測定条件と同じである。
Next, the samples C and D were subjected to surface inspection using the surface inspection apparatus of the above embodiment. In this inspection, since the pitch of the grain pattern is large, if the inspection area is reduced as in the case of plane evaluation (objective lens magnification: 5 times, diaphragm diameter: 1 mm in diameter → inspection area: 0.2 in diameter)
mm), the aperture diameter becomes 15 mm because the grain shape causes disturbance.
And the measurement conditions for the planar inspection are the same except that the inspection area is 3 mm in diameter.

【0052】その結果、サンプルC(シボ面:マイルド
な傷付)について、45−0°光路と0−0°光路の測
定条件で検査した傷付荷重依存性評価結果を、図9およ
び図10に示す。また、サンプルD(シボ面:ハードな
傷付)について、45−0°光路と0−0°光路の測定
条件で検査した傷付荷重依存性評価結果を、図11およ
び図12に示す。0−0°光路の場合、マイルドな傷、
ハードな傷とも概ね荷重依存性を再現しているが、依存
性の程度は少ない。45−0°光路の場合、マイルドな
傷は検出しないが、ハードな傷は荷重依存性を明確に示
しており、これらの結果は目視と対応していることも確
認できる。従って、シボ面において、マイルドな傷が付
けられた場合には、0−0°光路での測定が、また、ハ
ードな傷が付けられた場合には、45−0°光路での測
定が好適であることが判る。
As a result, with respect to the sample C (textured surface: mild scratch), the evaluation results of the scratch load dependency, which were inspected under the measurement conditions of the 45-0 ° optical path and the 0-0 ° optical path, are shown in FIGS. Shown in In addition, FIGS. 11 and 12 show the results of the evaluation of the damage load dependency of the sample D (textured surface: hard damage), which was inspected under the measurement conditions of the 45-0 optical path and the 0-0 optical path. In the case of 0-0 ° optical path, mild scratch,
The load dependence is generally reproduced with hard scratches, but the degree of dependence is small. In the case of the 45-0 optical path, mild scratches are not detected, but hard scratches clearly show load dependency, and it can be confirmed that these results correspond to visual observations. Therefore, in the case of a mild scratch on the textured surface, measurement in the 0-0 ° optical path is preferable, and in the case of a hard scratch, measurement in the 45-0 optical path is preferable. It turns out that it is.

【0053】〔フローマーク外観の評価〕フローマーク
とは、図13に示すような、高光沢部と低光沢部とから
なる光沢むらによる外観不良をいう。ここでは、表面が
平面で、その平面上にフローマークが現れたサンプルE
と、表面がシボ面で、そのシボ面上にフローマークが現
れたサンプルFとについて、光照射手段から光をサンプ
ルE,Fに対して略垂直に照射し、かつ、光検出範囲
(検査面積)が直径0.2mm(絞り開口:直径1m
m)、3mm(絞り開口:直径15mm)の状態におい
て、図13に示す方向へ走査しながら検査を行った。そ
の他の測定条件は、次の通りである。 対物レンズの倍率: 5 倍、 走査速度:9.4cm/min(XYレコーダのチャー
ト速度:6cm/min)
[Evaluation of Flow Mark Appearance] The flow mark refers to a poor appearance due to uneven glossiness consisting of a high gloss portion and a low gloss portion as shown in FIG. Here, a sample E having a flat surface and a flow mark on the flat surface is shown.
And a sample F whose surface is a textured surface and a flow mark appears on the textured surface, light is irradiated from the light irradiating means to the samples E and F substantially perpendicularly, and a light detection range (inspection area) ) Is 0.2mm in diameter (aperture aperture: 1m in diameter)
m) In a state of 3 mm (aperture opening: diameter 15 mm), inspection was performed while scanning in the direction shown in FIG. Other measurement conditions are as follows. Magnification of objective lens: 5 times, scanning speed: 9.4 cm / min (chart speed of XY recorder: 6 cm / min)

【0054】その結果、サンプルE(平面)について、
検査面積を直径0.2mmとした状態と、検査面積を直
径3mmとした状態におけるフローマーク評価結果を、
図14および図15に示す。また、サンプルF(シボ
面)について、検査面積を直径0.2mmとした状態
と、検査面積を直径3mmとした状態におけるフローマ
ーク評価結果を、図16および図17に示す。これら
は、いずれも、0−0°光路である。平面では、検査面
積が直径0.2mmの場合(図14参照)、微細傷、汚
れ、指紋、タルク等の無機フィラー等に起因する凹凸等
の外乱を検出してしまう。絞り径を15mmにして検査
面積を直径3mmとすると(図15参照)、外乱の影響
を除いたデータを得られることが判る。シボ面では、汚
れ、指紋等よりシボ形状による外乱が支配的となり(図
16参照)、同様に、絞り径を15mmにして検査面積
を直径3mmとすると(図17参照)、外乱の影響を除
いたデータを得られることが判る。従って、フローマー
ク外観については、平面、シボ面いずれの場合でも、0
−0°光路での測定において、検査面積を大きくすれば
よいことが判る。なお、予め外乱がない、もしくは、少
ないと予想されるサンプルについては、検査面積を小さ
くした方が、より高感度でフローマークを検出できるた
め好ましい。
As a result, for the sample E (plane),
The flow mark evaluation results in a state where the inspection area is 0.2 mm in diameter and a state in which the inspection area is 3 mm in diameter are as follows:
FIG. 14 and FIG. In addition, FIGS. 16 and 17 show flow mark evaluation results of the sample F (textured surface) in a state where the inspection area is 0.2 mm in diameter and in a state where the inspection area is 3 mm in diameter. These are all 0-0 optical paths. On a flat surface, when the inspection area is 0.2 mm in diameter (see FIG. 14), disturbances such as irregularities due to fine scratches, dirt, fingerprints, inorganic fillers such as talc, etc. are detected. When the aperture diameter is 15 mm and the inspection area is 3 mm in diameter (see FIG. 15), it can be seen that data excluding the influence of disturbance can be obtained. On the grained surface, the disturbance due to the grain shape becomes more dominant than dirt or fingerprints (see FIG. 16). Similarly, when the aperture diameter is 15 mm and the inspection area is 3 mm (see FIG. 17), the influence of the disturbance is eliminated. It can be seen that the obtained data can be obtained. Therefore, the flow mark appearance is 0 in both the flat surface and the grained surface.
It can be seen that in the measurement in the −0 ° optical path, the inspection area should be increased. It is preferable to reduce the inspection area of a sample which is expected to have no or little disturbance since the flow mark can be detected with higher sensitivity.

【0055】〔ウエルド外観の評価〕ウエルド外観につ
いては、両サイドゲートから対向流で形成されるもの
を、平面サンプルで評価した。PP/タルク系材料は、
図18に示すように、合流部先端ではブラックラインが
発生し、その近傍では光沢変化が起こることが知られて
いる。ここでは、傾向の異なるGサンプルとHサンプル
について、光照射手段から光を各サンプルGおよびHに
対して斜め45°から照射した場合(45−0°光路)
と、光照射手段から光を各サンプルGおよびHに対して
垂直に照射した場合(0−0°光路)について、光検出
範囲(検査面積)を直径2mmの範囲に絞り込んだ状態
で、各サンプルGおよびHを図18の矢印方向へ走査し
ながら測定を行った。なお、測定条件は、次の通りであ
る。 対物レンズの倍率: 5 倍、 絞り開口:直径1mmの円形(検査面積;直径0.2m
m)、 走査速度:9.4cm/min(XYレコーダのチャー
ト速度:6cm/min)
[Evaluation of Weld Appearance] The appearance of the weld was evaluated by using a flat sample of what was formed by counterflow from both side gates. PP / talc-based materials
As shown in FIG. 18, it is known that a black line is generated at the tip of the confluence, and a gloss change occurs near the black line. Here, for the G sample and the H sample having different tendencies, light is irradiated from the light irradiation unit to each sample G and H at an oblique angle of 45 ° (45-0 ° optical path).
In the case where light is irradiated perpendicularly to each sample G and H from the light irradiation means (0-0 ° optical path), the light detection range (inspection area) is narrowed down to a range of 2 mm in diameter, and each sample is sampled. The measurement was performed while scanning G and H in the direction of the arrow in FIG. The measurement conditions are as follows. Magnification of objective lens: 5 times, Aperture aperture: 1 mm diameter circle (inspection area; 0.2 m diameter
m), scanning speed: 9.4 cm / min (chart speed of XY recorder: 6 cm / min)

【0056】その結果、サンプルGについて、45−0
°光路と0−0°光路の測定条件で検査したウェルド外
観評価結果を、図19および図20に示す。また、サン
プルHについて、45−0°光路と0−0°光路の測定
条件で検査したウェル度外観評価結果を、図21および
図22に示す。0−0光路の評価では、交流部に近づく
につれ、明度は低下していき、先端部は立ち上がってい
ることが判る。また、サンプルGは、ウエルド部近傍の
光沢の光沢むらの程度が高いが、ブラックラインの立ち
上がりの程度は小さい。サンプルHは、これとは逆の傾
向を示している。45−0光路の評価では、ウエルド部
近傍は白もや(白っぽく見える様)を再現し、先端部は
明度が低下し、ブラックラインを再現している。また、
サンプルGとサンプルHとは、傾向が異なることが判
る。従って、ウェルド外観のうち、ブラックラインにつ
いては45−0°光路がよく、また、光沢むらについて
は0−0°光路がよいことが判る。
As a result, for sample G, 45-0
19 and 20 show the results of the weld appearance evaluation performed under the measurement conditions of the 0 ° optical path and the 0-0 ° optical path. 21 and 22 show the evaluation results of the wellness appearance of the sample H, which were inspected under the measurement conditions of the 45-0 ° optical path and the 0-0 ° optical path. In the evaluation of the 0-0 optical path, it can be seen that the brightness decreases as approaching the AC section, and the leading end rises. In Sample G, the degree of gloss unevenness near the weld was high, but the degree of rise of the black line was small. Sample H shows the opposite trend. In the evaluation of the 45-0 optical path, a white haze (appearing whitish) is reproduced in the vicinity of the weld portion, the brightness is reduced at the tip, and a black line is reproduced. Also,
It can be seen that the tendency is different between Sample G and Sample H. Accordingly, it can be seen that, among the weld appearances, the 45-0 optical path is good for the black line, and the 0-0 optical path is good for the uneven gloss.

【0057】〔応力白化の評価〕アイゾット試験片にノ
ッチ無しでアイゾット打撃を加えて白化させた2つのサ
ンプルI、Jを用い、このサンプルI、Jについて、4
5−0°光路の測定条件の下、サンプルIおよびJを白
化部が通るように走査しながら測定を行った。なお、測
定条件は、次の通りである。 対物レンズの倍率: 5 倍、 絞り開口:直径1mmの円形(検査面積;直径0.2m
m)、 走査速度:9.4cm/min(XYレコーダのチャー
ト速度:6cm/min)
[Evaluation of Stress Whitening] Two samples I and J were used in which an Izod specimen was whitened by hitting an Izod without a notch.
The measurement was performed while scanning the samples I and J such that the whitened portion passed under the measurement conditions of the 5-0 optical path. The measurement conditions are as follows. Magnification of objective lens: 5 times, Aperture aperture: 1 mm diameter circle (inspection area; 0.2 m diameter
m), scanning speed: 9.4 cm / min (chart speed of XY recorder: 6 cm / min)

【0058】その結果、サンプルI、Jについて、45
−0°光路の測定条件で検査したウェル度外観評価結果
を、図23および図24に示す。従って、応力白化につ
いては、45−0°光路で測定できることが判る。
As a result, for Samples I and J, 45
FIGS. 23 and 24 show the evaluation results of the wellness appearance under the measurement conditions of the −0 ° optical path. Therefore, it can be understood that the stress whitening can be measured in the 45-0 optical path.

【0059】〔基材の色の差による平面傷付外観評価〕
サンプルBについて、基材の色を変えて(ナチュラ
ル、ダークブラウン、ダークブルー)、図7で示す
検査を行った。その結果を図25に示す。色が変わって
も、傷が検出されていることが判る。つまり、本実施形
態の装置で検査すれば、基材の色に関わりなく、表面状
態を高精度に検出できることが判る。ここで、これらの
結果を明度変化率で表すと、が3.2%、が50
%、が60%で、目視結果とも対応していることが確
認できた。特に、明度変化率を指標にすれば、光路が異
なるデータ間の比較も目視結果と対応して可能である。
なお、明度変化率とは、 明度変化率=(|不良部明度−正常部明度|)/正常部
明度 で与えられる。
[Evaluation of Appearance of Scratched Plane by Difference in Color of Substrate]
For the sample B, the color of the substrate was changed (natural, dark brown, dark blue), and the inspection shown in FIG. 7 was performed. FIG. 25 shows the result. Even if the color changes, it can be seen that the flaw is detected. That is, it can be understood that the surface state can be detected with high accuracy regardless of the color of the base material by inspection using the apparatus of the present embodiment. Here, when these results are represented by a brightness change rate, 3.2% is obtained for 50%, and 50% for 50%.
% Was 60%, which was confirmed to correspond to the visual result. In particular, if the lightness change rate is used as an index, comparison between data having different optical paths can be made corresponding to the visual result.
The lightness change rate is given by: lightness change rate = (| defective part lightness−normal part lightness |) / normal part lightness.

【0060】〔メッキ成形品の外観評価〕 (サンプル)次の配合比からなるサンプルK,Lを、次
の製造法によって得た。 サンプルK: ポリフェニレンサルファイド((株)トープレン製 セ
ミリニア型T1)…50wt% 炭酸カルシウム(竹原化学工業(株)製 SL2000
平均粒径3.5μm)…50wt% サンプルL: ポリフェニレンサルファイド((株)トープレン製 セ
ミリニア型T1)…40wt% 炭酸カルシウム(竹原化学工業(株)製 SL2000
平均粒径3.5μm)…60wt%
[Evaluation of Appearance of Plating Molded Product] (Samples) Samples K and L having the following compounding ratio were obtained by the following production method. Sample K: polyphenylene sulfide (semi-linear type T1 manufactured by Topren Co., Ltd.) 50 wt% calcium carbonate (SL2000 manufactured by Takehara Chemical Industry Co., Ltd.)
Average particle size: 3.5 μm) 50 wt% Sample L: polyphenylene sulfide (Semi-linear type T1 manufactured by Topren Co., Ltd.) 40 wt% calcium carbonate (SL2000 manufactured by Takehara Chemical Industry Co., Ltd.)
Average particle size 3.5μm) ... 60wt%

【0061】(製造法)ヘンシェルミキサを用いて均一
に混合した後、二軸押出機(東芝機械製 TEM35
B)を用い、300〜350℃で溶融混練してペレット
とし、次いで、得られたペレットを用いて、50t射出
成形機(日本製鋼所製 J50E−P)に鏡面仕上げの
平板用金型(平板サイズ:80×80×厚さ2mm)を
取り付けて、シリンダ温度280〜330℃、ノズル温
度310〜330℃、金型温度130〜135℃に設定
して、射出成形品を得、これにアルミを真空蒸着(約1
00nm厚み)してサンプルK,Lを得た。
(Production method) After uniformly mixing using a Henschel mixer, a twin screw extruder (TEM35 manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.)
Using B), melt-knead at 300 to 350 ° C. to form pellets, and then use the obtained pellets in a 50 t injection molding machine (J50E-P manufactured by Nippon Steel Works) to make a mirror-finished flat plate mold (flat plate). (Size: 80 × 80 × 2 mm thick), set cylinder temperature 280-330 ° C., nozzle temperature 310-330 ° C., mold temperature 130-135 ° C. to obtain injection molded product, Vacuum deposition (about 1
(Thickness: 00 nm) to obtain samples K and L.

【0062】(測定法) 本発明の測定法 本実施形態の検査装置において、絞り開口を直径15m
mの円形(検査面積:直径3mm)、45−0°光路、
走査しない測定条件において、サンプルK、Lの明度を
測定した。 JIS−K−7105の反射測定法 スガ試験機(株)製の写像性試験機(型式ICM−1)
にて、サンプルK,Lの写像性を測定した。この測定法
は、JIS−K−7105の反射法であり、光源の反射
像が反射板の反射性能によって拡散した像(鏡面反射像
より大きなボンヤリした像)が見えるので、光学スリッ
ト(一定の格子縞のパターンで作成)を介して観測され
る受光量の大小(像が拡散すれば、格子で遮られる光量
が大きい)で、鏡面との相対値(C値)で評価する。す
なわち、光源の入射角が45°になるようにサンプル
K,Lをセットし、その反射角45°の方向に直角に光
学スリット(光学くし巾が1.0mm品を採用する)を
セットする。更に、その先に受光器をセットして、光学
スリット上に光源の像を写し出し、スリットをセット方
向に移動して、スリットを介して受光器に感知する最小
の光量を最大反射率Mとし、最大の光量を最小反射率m
として、 写像性(C値)=(M−m)/(M+m)×100
(%) で表す。
(Measurement Method) Measurement Method of the Present Invention In the inspection apparatus of the present embodiment, the aperture opening is set to a diameter of 15 m.
m circle (inspection area: diameter 3 mm), 45-0 ° optical path,
The lightness of the samples K and L was measured under measurement conditions without scanning. Reflection measurement method of JIS-K-7105 Image clarity tester (model ICM-1) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
, The image clarity of the samples K and L was measured. This measuring method is a reflection method according to JIS-K-7105. Since an image (reflection image larger than a specular reflection image) in which the reflection image of the light source is diffused due to the reflection performance of the reflector can be seen, the optical slit (constant lattice fringe) is used. Of the amount of light received (the image is diffused, the amount of light blocked by the grid is large) and the relative value (C value) with respect to the mirror surface is evaluated. That is, samples K and L are set so that the incident angle of the light source is 45 °, and an optical slit (an optical comb width of 1.0 mm is adopted) is set perpendicular to the direction of the reflection angle of 45 °. Furthermore, a light receiver is set ahead, an image of the light source is projected on the optical slit, the slit is moved in the setting direction, and the minimum amount of light detected by the light receiver through the slit is defined as the maximum reflectance M, Maximum light intensity to minimum reflectance m
Image clarity (C value) = (M−m) / (M + m) × 100
(%).

【0063】(評価結果)サンプルK,Lについて、
本発明の測定法によって測定した結果、JIS−K−
7105の反射測定法によって測定した結果、目視によ
る外観良好順位を、表1に示す。外観が良好なサンプ
ル、つまり、サンプルKの方が測定面に略垂直な拡散光
が少ないため、明度が小さくなる。JIS−K−710
5の反射測定法でも判別できない程の写像性の差でも、
本発明の測定法では区別でき、かつ、目視結果と合致す
ることが判る。
(Evaluation Results) For samples K and L,
As a result of the measurement according to the measurement method of the present invention, JIS-K-
Table 1 shows the order of good visual appearance as a result of measurement by the reflection measurement method of No. 7105. Since the sample having a good appearance, that is, the sample K has less diffused light substantially perpendicular to the measurement surface, the brightness is reduced. JIS-K-710
Even with the difference in image clarity that cannot be determined by the reflection measurement method of 5,
It can be seen that the measurement method of the present invention can be distinguished and matches the visual result.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】[0065]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
被測定物の表面で反射された光のうち、緑の波長域の成
分のみを取り出し、それを処理して被測定物の表面の外
観不良を検査するようにしたので、つまり、被測定物の
表面状態と大きな相関を示す明度に対応する緑の波長域
の成分のみを取り出して検査するようにしたので、目視
結果と対応する検査結果を得ることができ、外観不良等
の表面状態の定量化を実現できる。
As described above, according to the present invention,
Of the light reflected on the surface of the device under test, only the component in the green wavelength range was extracted and processed to inspect the surface of the device under test for poor appearance. Only components in the green wavelength range corresponding to lightness that have a strong correlation with the surface state are extracted and inspected, so that inspection results corresponding to visual results can be obtained, and quantification of surface conditions such as poor appearance. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の表面検査装置の一実施形態を示す構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a surface inspection apparatus of the present invention.

【図2】前記実施形態の光照射手段の構成要素を示す斜
視図。
FIG. 2 is a perspective view showing components of a light irradiation unit of the embodiment.

【図3】前記実施形態のyセンサを説明するための図。FIG. 3 is a diagram illustrating a y-sensor according to the embodiment.

【図4】前記実施形態の相対移動手段を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a relative moving unit of the embodiment.

【図5】前記実施形態の表面検査装置を用いて、平面の
傷(マイルドな傷)を45−0°光路で測定したときの
傷付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the results of evaluation of the load dependency on a flaw when a flat flaw (mild flaw) is measured along a 45-0 optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図6】前記実施形態の表面検査装置を用いて、平面の
傷(マイルドな傷)を0−0°光路で測定したときの傷
付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 6 is a view showing the results of evaluation of the load dependency on a scratch when flat scratches (mild scratches) are measured in the 0-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図7】前記実施形態の表面検査装置を用いて、平面の
傷(ハードな傷)を45−0°光路で測定したときの傷
付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing the results of evaluation of the load dependency on a scratch when flat scratches (hard scratches) are measured along the 45-0 optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図8】前記実施形態の表面検査装置を用いて、平面の
傷(ハードな傷)を0−0°光路で測定したときの傷付
荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the results of evaluation of the load dependency on a scratch when flat scratches (hard scratches) are measured in the 0-0 optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図9】前記実施形態の表面検査装置を用いて、シボ面
の傷(マイルドな傷)を45−0°光路で測定したとき
の傷付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 9 is a view showing the results of evaluation of the load dependency on the scratch when the scratch on the grained surface (mild scratch) is measured along the 45-0 optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図10】前記実施形態の表面検査装置を用いて、シボ
面の傷(マイルドな傷)を0−0°光路で測定したとき
の傷付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 10 is a view showing the results of evaluation of the load dependency on the scratch when the scratch (mild scratch) on the textured surface is measured along the 0-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図11】前記実施形態の表面検査装置を用いて、シボ
面の傷(ハードな傷)を45−0°光路で測定したとき
の傷付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a result of evaluation of the dependency on a flaw load when a flaw on a textured surface (hard flaw) is measured in a 45-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図12】前記実施形態の表面検査装置を用いて、シボ
面の傷(ハードな傷)を0−0°光路で測定したときの
傷付荷重依存性評価結果を示す図。
FIG. 12 is a view showing a result of evaluation of the dependency on a flaw load when a flaw (hard flaw) on a textured surface is measured along a 0-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図13】フローマーク外観の評価に用いるサンプルを
示す斜視図。
FIG. 13 is a perspective view showing a sample used for evaluating the appearance of a flow mark.

【図14】前記実施形態の表面検査装置を用いて、平面
(検査面積:直径0.2mm)のフローマークを0−0
°光路で測定したときのフローマーク評価結果を示す
図。
FIG. 14 shows a flow mark of a plane (inspection area: 0.2 mm in diameter) of 0-0 using the surface inspection apparatus of the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a flow mark evaluation result when measured in an optical path.

【図15】前記実施形態の表面検査装置を用いて、平面
(検査面積:直径3mm)のフローマークを0−0°光
路で測定したときのフローマーク評価結果を示す図。
FIG. 15 is a view showing a flow mark evaluation result when a flat (inspection area: diameter: 3 mm) flow mark is measured along a 0-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図16】前記実施形態の表面検査装置を用いて、シボ
面(検査面積:直径0.2mm)のフローマークを0−
0°光路で測定したときのフローマーク評価結果を示す
図。
FIG. 16 shows a flow mark on a grained surface (inspection area: 0.2 mm in diameter) set to 0- using the surface inspection apparatus of the embodiment.
The figure which shows the flow mark evaluation result at the time of measuring in a 0 degree optical path.

【図17】前記実施形態の表面検査装置を用いて、シボ
面(検査面積:直径3mm)のフローマークを0−0°
光路で測定したときのフローマーク評価結果を示す図。
FIG. 17 shows a flow mark on a grained surface (inspection area: diameter 3 mm) of 0 to 0 ° using the surface inspection apparatus of the embodiment.
The figure which shows the flow mark evaluation result at the time of measuring in an optical path.

【図18】ウェルド外観の評価に用いるサンプルを示す
斜視図。
FIG. 18 is a perspective view showing a sample used for evaluation of weld appearance.

【図19】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルGのウェルド外観を45−0°光路で測定したとき
のウェルド外観評価結果を示す図。
FIG. 19 is a view showing a weld appearance evaluation result when a weld appearance of a sample G is measured along a 45-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図20】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルGのウェルド外観を0−0°光路で測定したときの
ウェルド外観評価結果を示す図。
FIG. 20 is a view showing a weld appearance evaluation result when a weld appearance of a sample G is measured along a 0-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図21】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルHのウェルド外観を45−0°光路で測定したとき
のウェルド外観評価結果を示す図。
FIG. 21 is a diagram showing a weld appearance evaluation result when a weld appearance of a sample H is measured along a 45-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図22】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルHのウェルド外観を0−0°光路で測定したときの
ウェルド外観評価結果を示す図。
FIG. 22 is a view showing a weld appearance evaluation result when a weld appearance of a sample H is measured along a 0-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図23】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルIの応力白化を45−0°光路で測定したときの応
力白化評価結果を示す図。
FIG. 23 is a view showing a stress whitening evaluation result when the stress whitening of the sample I was measured along a 45-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図24】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルJの応力白化を45−0°光路で測定したときの応
力白化評価結果を示す図。
FIG. 24 is a view showing a stress whitening evaluation result when the stress whitening of the sample J is measured along a 45-0 ° optical path using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図25】前記実施形態の表面検査装置を用いて、サン
プルBについて、基材の色を変えて検査したときの平面
傷付評価結果を示す図。
FIG. 25 is a view showing the evaluation result of a flat scratch when the sample B is inspected by changing the color of the base material using the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図26】x、y、zセンサによって、ウェルドライン
を検査したときの図。
FIG. 26 is a diagram when a weld line is inspected by x, y, and z sensors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被測定物 10 対物レンズ 20 光照射手段 21 光源 26 明暗視野切換機構(照明切換手段) 30 光検出手段 31 yセンサ 32 絞り 32A,32B 開口 33 光電変換素子 37 信号処理部 50 相対移動手段(駆動手段) Reference Signs List 1 object to be measured 10 objective lens 20 light irradiation means 21 light source 26 light / dark field switching mechanism (illumination switching means) 30 light detection means 31 y sensor 32 stop 32A, 32B opening 33 photoelectric conversion element 37 signal processing unit 50 relative movement means (driving means)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物の表面に光を照射する光照射手
段と、 前記被測定物の表面に対向配置され前記被測定物からの
反射光を受光する受光部と、 この受光部に入射される前記被測定物からの反射光のう
ち、その受光部の光軸と平行な方向で入射した成分を検
知してその光量を求める光検出手段とを備え、 前記光検出手段は、緑の波長域に大きな感度を持つyセ
ンサと、このyセンサで検知された光を電気信号に変換
する光電変換素子と、この光電変換素子の出力を処理す
る信号処理部とを含むことを特徴とする表面検査装置。
A light irradiating means for irradiating the surface of the object with light; a light receiving unit disposed opposite to the surface of the object to receive light reflected from the object; And a light detecting means for detecting a component incident in a direction parallel to an optical axis of the light receiving portion of the reflected light from the object to be measured to obtain the amount of light. It includes a y sensor having high sensitivity in a wavelength region, a photoelectric conversion element for converting light detected by the y sensor into an electric signal, and a signal processing unit for processing an output of the photoelectric conversion element. Surface inspection equipment.
【請求項2】 請求項1に記載の表面検査装置におい
て、 前記被測定物と前記光照射手段、受光部および光検出手
段とを、前記受光部の光軸に対して直交する方向へ相対
移動させる駆動手段を備えることを特徴とする表面検査
装置。
2. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the object to be measured and the light irradiating unit, the light receiving unit, and the light detecting unit are relatively moved in a direction orthogonal to an optical axis of the light receiving unit. A surface inspection apparatus comprising a driving unit for causing the surface inspection to be performed.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の表面検
査装置において、 前記光検出手段は、前記yセンサと光電変換素子との間
またはyセンサと受光部との間に絞り開口が可変の絞り
を備え、かつ、前記受光部が対物レンズで構成されてい
ることを特徴とする表面検査装置。
3. The surface inspection device according to claim 1, wherein the light detection unit has a variable aperture between the y sensor and the photoelectric conversion element or between the y sensor and the light receiving unit. A surface inspection apparatus comprising: a diaphragm; and the light receiving unit is configured by an objective lens.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の表面検査装置において、 前記光照射手段は、光源と、照明切換手段とを備え、 前記照明切換手段は、前記光源からの光を前記受光部の
光軸と平行にしかつ前記受光部を通じて前記被測定物に
照射する明視野照明と、前記光源からの光をリング状に
形成しかつ前記被測定物の表面に焦点が存在するように
前記受光部の光軸に対して斜めに照射する暗視野照明と
を切り換えるものであることを特徴とする表面検査装
置。
4. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the light irradiating unit includes a light source and an illumination switching unit, and wherein the illumination switching unit includes a light from the light source. Is bright field illumination that irradiates the device under test through the light receiving unit in parallel with the optical axis of the light receiving unit, and that the light from the light source is formed in a ring shape and the surface of the device under test has a focal point As described above, the surface inspection apparatus switches between dark-field illumination and light emitted obliquely to the optical axis of the light receiving unit.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の表面検査装置を用いて、被測定物の表面外観を検査
する表面検査方法。
5. A surface inspection method for inspecting the surface appearance of an object to be measured using the surface inspection device according to claim 1.
【請求項6】 請求項5に記載の表面検査方法におい
て、 前記光照射手段からの光を、被測定物の表面に対して略
垂直な角度で入射させるとともに、被測定物の表面に対
して略垂直方向の反射光を受光部を通して前記光検出手
段に入射させることを特徴とする表面検査方法。
6. The surface inspection method according to claim 5, wherein the light from the light irradiating unit is incident on the surface of the measured object at an angle substantially perpendicular to the surface of the measured object. A surface inspection method, wherein reflected light in a substantially vertical direction is incident on the light detecting means through a light receiving section.
【請求項7】 請求項5に記載の表面検査方法におい
て、 前記光照射手段からの光を、被測定物の表面に対して略
45°の角度で入射させるとともに、被測定物の表面に
対して略垂直方向の反射光を受光部を通して前記光検出
手段に入射させることを特徴とする表面検査方法。
7. The surface inspection method according to claim 5, wherein the light from the light irradiating unit is incident on the surface of the object to be measured at an angle of approximately 45 °, and is incident on the surface of the object to be measured. A reflected light in a substantially vertical direction is incident on the light detecting means through a light receiving section.
【請求項8】 請求項3に記載の表面検査装置を用い
て、被測定物の表面外観を検査する表面検査方法であっ
て、 前記絞りの開口の大きさおよび前記対物レンズの倍率を
変えて、前記被測定物の表面における光検出範囲を調節
することを特徴とする表面検査方法。
8. A surface inspection method for inspecting the surface appearance of an object to be measured using the surface inspection apparatus according to claim 3, wherein the size of the aperture of the stop and the magnification of the objective lens are changed. Adjusting the light detection range on the surface of the object to be measured.
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