JP2006234721A - 外観検査装置及び外観検査方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 光源や光学素子などの不具合成分に起因する擬似欠陥と基板自体の真の欠陥とを識別可能な外観検査装置及びこれを用いた外観検査方法を提供する。
【解決手段】 基板６表面６ａに照射した照明光の反射光を観察することにより基板６の検査を行う外観検査装置１の、光源２及び光源２から出射された光の方向を偏向する反射ミラー３、４や偏向された光を収束するフレネルレンズ５などの光学素子のうち、少なくとも１つを、周期的もしくはランダムに揺動又は湾曲させて光軸方向又は焦点位置を変位させることで、照明光学系の不具合成分に起因して基板６上に出現する擬似欠陥を揺れ動かし、擬似欠陥と基板６自体に生じた真の欠陥とを識別する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板の外観検査装置及び外観検査方法に関する。
従来、液晶ガラス基板等の検査では、基板表面に光を照射し、その反射光の光学的変化を観察者が目視により観察して、表面に塗布されたレジストの膜むら、ピンホールなどの欠陥や、塵埃付着の有無などを確認している。この種の検査に用いられる外観検査装置には、光源から照射された光を偏向するためのミラーと、ミラーにより偏向された光を収束し基板表面に照射させる、例えばフレネルレンズなどの収束レンズと、収束レンズにより収束されたマクロ照明光が基板表面に照射されるように基板を保持する基板ホルダとからなるものがある（例えば、特許文献１参照。）。この外観検査装置では、基板表面に照射されたマクロ照明光が、欠陥部において微小な散乱光を生じつつ反射されるため、観察者は、乱反射した反射光（散乱光）を目視で観察することにより、基板表面の欠陥を検査することができる。
特開２０００−９７８６４号公報
しかしながら、従来の外観検査装置では、レンズやミラーなどの光学素子（照明光学系）に歪みや細かな傷、塵埃付着などの不具合が生じている場合に、この不具合成分によって乱された照明光が基板表面に照射されてしまう。観察者は、照明光が照射された基板表面を目視して基板表面上の欠陥を検知しているため、基板表面に発現した光の変化が、基板自体の欠陥によるものか、照明光学系の不具合成分に起因するものかを識別することができないという問題があった。このため、照明光学系の不具合成分に起因する擬似欠陥像（擬似欠陥）を基板自体の真の欠陥と誤認するという問題があった。
本発明は、上記事情を鑑み、光源や光学素子などの不具合成分に起因する擬似欠陥と基板自体の真の欠陥とを識別可能な外観検査装置及びこれを用いた外観検査方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明は、光源と、該光源から出射される照明光に対してマクロ検査に適した角度に基板を保持する基板ホルダとを備え、前記基板表面からの反射光を観察することにより前記基板の検査を行う外観検査装置において、前記光源及び該光源から出射された照明光の光軸方向又は焦点位置を変位可能な少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを揺動させて光軸方向又は焦点位置を変位させる駆動手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、光源と、該光源から出射される照明光に対してマクロ検査に適した角度に基板を保持する基板ホルダとを備え、前記基板表面からの反射光を観察することにより前記基板の検査を行う外観検査装置において、前記光源と、該光源から出射される照明光を前記基板に向けて偏向する反射ミラーと、該反射ミラーにより反射される照明光を収束させて前記基板面に照射するフレネルレンズからなるマクロ照明光学系を備え、前記フレネルレンズ又は前記反射ミラーの板状光学素子を揺動させて前記照明光学系の光軸方向又は焦点位置を変位させる駆動手段を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明は、基板ホルダに保持された基板の表面に対して光源から出射される照明光を所定の入射角度で照射し、前記基板の表面からの反射光を目視観察することにより前記基板上の欠陥を検査する外観検査方法において、前記光源又は該光源から出射された照明光の光軸方向を変位可能な少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを前記照明光軸と交差する方向に揺動させて前記照明光を前記基板表面に照射することにより、前記照明光学系に起因する擬似欠陥像を前記基板表面で揺らして、擬似欠陥と、前記基板表面上に固定して出現する真の欠陥とを識別可能とすることを特徴とする。
また、本発明は、基板ホルダに保持された基板の表面に対して光源から出射される照明光を所定の入射角度で照射し、前記基板の表面からの反射光を目視観察することにより前記基板上の欠陥を検査する外観検査方法において、前記光源又は該光源から出射された照明光の焦点位置を変位可能な少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを光軸方向に揺動させて前記照明光の焦点位置を変位させながら前記基板表面に照射することにより、前記照明光学系に起因する擬似欠陥像を前記基板表面でピント状態を変化させ、擬似欠陥と、前記基板表面上に固定して出現する真の欠陥とを識別可能とすることを特徴とする。
本発明に係る外観検査装置によれば、光源と、光学素子のうち、少なくとも１つを揺動させて、光軸方向又は焦点位置を変位させることができる。これにより、目視によって検出された欠陥のうち、光軸方向又は焦点位置の変位に従動して揺れ動く基板上に投影された擬似欠陥と、基板自体に生じている真の欠陥とを識別することができる。
以下、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係る外観検査装置および外観検査方法について説明する。
本発明の第１実施形態は、図１に示すような、例えば液晶ガラス基板の検査に用いられる外観検査装置１であり、この外観検査装置１は、例えばメタルハライドランプなどの光源２と、光源２から出射される光を第２のミラー（第２の反射ミラー）３側に偏向する第１のミラー４（光学素子）と、第１のミラー（第１の反射ミラー）４により偏向された光を収束レンズ５側に偏向する第２のミラー３（光学素子）と、第２のミラー３により偏向された光を収束させて基板６の表面６ａの全面あるいは一部の広い検査領域に照射させる収束レンズ５（光学素子）と、収束レンズ５の下方に配置され、検査対象となる基板６として、例えばＦＰＤ用のガラス基板を保持する基板ホルダ７とから構成されている。ここで、光源２と、第１のミラー４と、第２のミラー３と、収束レンズ５と、基板ホルダ７とは、観察者８が基板６の表面６ａを目視観察できるよう一側面９ａの一部を開口させた矩形箱状の装置外郭体９に納められている。
第１のミラー４は、矩形薄板状に形成され、光源２の出射光軸上に設けられるとともに、鏡面４ａが第２のミラー３側に向くように斜設され、光源２から出射される照明光を装置外郭体９の上方に配された第２のミラー３に向け反射（偏向）させる。また、第１のミラー４は、例えばモータなどの回転駆動手段１０が取り付けられており、装置外郭体９の開口側に設けられた操作部１１の駆動スイッチ１１ａの操作によって、回転駆動手段１０の軸線Ｏ１中心に所定の回転角度の範囲で正転、反転（揺動）を繰り返して行えるものとされている。例えば、第１のミラー４を周期的に±数度の微小角度で回転させることにより、第２のミラー３で反射され基板６に照射される照明光の光軸Ｏ２は、光軸Ｏ２の直交方向に周期的に変位可能とされる。ここで、第１のミラー４の周期的な回動は、光軸Ｏ２が基板６の表面６ａで１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度変位できる微小な角度で回動させるように行われるものであり、観察者８の検査効率の観点から好ましくは平面距離で３０ｍｍ〜７０ｍｍ、より好ましくは平面距離で５０ｍｍ程度変位させるように周期運動されるものである。
第２のミラー３は、矩形薄板状に形成され、光源２よりも上方の第１のミラー３の反射光軸上に配されているとともに、鏡面３ａが収束レンズ５に向くように斜設されている。また、第２のミラー３は、装置外郭体９の観察者８側の一側面９ａに平行に延設された回転軸３ｂに回転可能に支持されており、この回転軸３ｂは、モータなどの回転駆動手段１２に接続されている。この回転駆動手段１２は、第２のミラー３を回転制御して、収束レンズ５を通して照射される照明光の基板６の表面６ａに対する照射範囲を変えるためのもので、例えば第２のミラー３を±３０°と大きな角度で回転させる。
収束レンズ５は、例えば矩形板状に形成されたフレネルレンズからなり、第２のミラー３を反射した光を収束させて基板６の表面６ａを照射させるためのものである。本実施形態では、収束レンズ５を、光源２から出射された拡散光を平行光束に変換する第１のフレネルレンズと、この第１のフレネルレンズに近接して配置し、平行光束を収束させる第２のフレネルレンズで構成しているが、１枚のフレネルレンズで構成することも可能である。以降、この収束レンズ５をフレネルレンズと呼ぶことにする。このフレネルレンズ５は、第２のミラー３の下方で、第１のミラー４の照明光の光束に干渉しない位置に固定さている。
基板ホルダ７は、矩形板状に形成され、その上面７ａで基板６を吸着手段により支持可能とされている。また、フレネルレンズ５により収束された照明光が基板６の表面６ａに照射されるようフレネルレンズ５の下方に配されている。さらに、基板ホルダ７は、装置外郭体９の観察者８側の一側面９ａに平行に延設された回転軸７ｂに回転可能に支持されている。この回転軸７ｂには、モータなどの回転駆動手段１３が接続され、操作部１１の駆動スイッチ１１ａの操作により、照明光下において基板ホルダ７が水平姿勢からマクロ検査に適した所定の傾斜角に傾動、または裏面検査のために反転される。
ついで、上記の構成からなる外観検査装置１を用い基板６の検査を行う方法について説明する。
はじめに、基板ホルダ７の上面７ａの基準位置に基板６を載置し、基板６の原点座標の取得を行い、基板ホルダ７を所定の傾斜角に立ち上げる。ついで、光源２から出射された照明光を、第１のミラー４と第２のミラー３とフレネルレンズ５を介して、基板ホルダ７に載置された基板６に照射させる。図１に示すように、基板ホルダ７に載置された基板６が大きく、フレネルレンズ５により収束された照明光が基板６全面を照射できない場合には、第２のミラー３を回転駆動し、第２のミラー３で反射した照明光を基板６上で、観察者８に対して前後方向に走査する。基板６の表面６ａに照射された光の反射光を観察者８が観察し、基板６の表面６ａ上の欠陥の有無を検査する。ここで、基板６の表面６ａに、例えば傷が生じている場合には、照射された照明光はその欠陥で乱反射し、他の正常な部分とは異なって見える。
このマクロ検査の際、観察者８は操作部１１のジョイスティック１１ｂを操作して回転駆動手段１３を正反転させ、照明下において基板６上の欠陥が見えやすい傾斜角度に基板ホルダ７を回動させる。基板ホルダ７を観察者８の観察に適した傾斜角度に設定した後、ジョイスティック１１ｂを前後方向に微動させて基板ホルダ７を前後に揺動させることにより、基板６の表面６ａに生じている欠陥を良好に検出することが可能となる。
この目視観察により基板６の表面６ａに欠陥が検出された場合、観察者８は、基板ホルダ７の微動を停止させる。この段階で、第１のミラー４に取り付けられた回転駆動手段１０を駆動させ、第１のミラー４を所定の角度範囲内で周期的に回転（微小に揺動）させる。この第１のミラー４の周期的な揺動運動により、基板６の表面６ａに照射される照明光の光軸Ｏ２の方向は、揺動運動に従動され光軸Ｏ３から光軸Ｏ４までの範囲内で変位する。観察者８は、この光軸方向の周期変位に伴い、目視観察により検出した欠陥が基板６の表面６ａ上で移動されているか、固定されているかを観察する。つまり、基板６自体に生じた真の欠陥であれば、光軸の方向が変位してもその位置は変化しないのに対して、照明光学系の不具合成分（例えば光学素子の表面に付着したゴミ）によって基板６の表面６ａに投影された擬似欠陥の場合には、その擬似欠陥は光軸方向の変位により基板６上で揺れ動く。よって、目視により検出された欠陥が周期的に揺れ動いている場合には、照明光学系の不具合成分による擬似欠陥であるものと判断し、基板６上の真の欠陥と識別することができる。一方、光軸方向の周期変位に従動せず、目視により検出された欠陥が移動しない場合には、この検出された欠陥は、基板６自体の真の欠陥と判断し、例えばレーザーポインターなどを用いてこの真の欠陥の位置座標を取得（登録）する。
検査される基板６が大きく、全面に光を照射できず、検査範囲を分割して検査を行っているときには、第２のミラー３の角度を調整して各分割範囲に照明光を照射させ、前述と同様の操作を繰り返し行い、基板６全面の検査を実施する。
したがって、上記の構成からなる外観検査装置１においては、第１のミラー４に回転駆動手段１０を設けることにより、回転駆動手段１０の軸線Ｏ１中心に正転、反転（揺動）を周期的に繰り返して、第１のミラー４を微小角度で回転させることができ、フレネルレンズ５により収束され基板６の表面６ａに照射される照明光の光軸方向を、光軸Ｏ３から光軸Ｏ４までの範囲内で周期的に変位させることができる。これにより、目視によって検出された欠陥のうち、光軸Ｏ２の周期変位に従動されて周期的に揺れ動く照明光学系の不具合成分に起因する擬似欠陥と、基板６自体に生じた真の欠陥とを識別することができる。
上記の構成からなる外観検査装置１を用いた外観検査方法によれば、従来の方法ではできなかった照明光学系の不具合成分に起因する擬似欠陥と、基板６自体の真の欠陥とを確実に識別することができ、外観検査における欠陥の検出精度を向上させることができる。このようにして照明光学系に起因する擬似欠陥を識別して無くすことにより、例えば、次工程で行う顕微鏡などを用いた欠陥の詳細観察の手間を低減することができ、基板検査に要する時間を低減することができる。
なお、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、基板６の表面６ａに照射される照明光の光軸Ｏ２の方向を周期的に変位させる手段として、第１のミラー４の他に、第２のミラー３や、光源２の近くに配置されたレンズや、フレネルレンズ５などの照明光学系に配置される光学素子の少なくとも１つを変位させればよい。例えば第１のミラー４や第２のミラー３やフレネルレンズ５などの板状光学素子の周辺を周期的に押圧して湾曲させ、照明光の光軸方向又は焦点位置を変位させたり、照明光学系を構成する少なくとも１つの光学素子を光軸Ｏ２と交差する平面内で一方向又は他方向に、連続又は間欠的に移動させて照明光の光軸方向を変位させてもよい。また、回転駆動手段１０により各光学素子を周期的に揺動するものとしたが、照明光学系に起因して基板６上に出現する擬似欠陥が観察者８の目で認識できれば、周期的に揺動させる必要はなくランダムに揺動させてもよい。また、第１実施形態では、第１のミラー４と第２のミラー３を用いて光源２から出射される照明光を偏向する構成としているが、第１のミラー４を使用せずに光源２からの照明光を直接第２のミラー３に照射させる構成としてもよい。これらの構成において、照明光学系を構成する少なくとも１つの光学素子を揺動させ、基板６に照射される照明光の光軸方向を変位させたり、照明光の焦点位置を変位させる駆動手段を設けることにより、照明光学系の不具合成分に起因した擬似欠陥か否かを識別することが可能である。
ついで、図２を参照し、本発明の第２実施形態に係る外観検査装置および外観検査方法について説明する。
本発明の第２実施形態は、図１に示した第１実施形態と同様、例えばＦＰＤ用のガラス基板の検査に用いられる外観検査装置２０に関するものである。ここで、第１実施形態に係る外観検査装置１と同様の構成については、同一符号を付し詳細な説明を省略するものとする。
図２に示す外観検査装置２０は、第１実施形態と異なり、光源２から出射される光の光軸方向を偏向するためのミラーは設けられていない。一方、基板６の表面６ａに照明光を照射可能とするために所定の角度で固定された２つのフレネルレンズ５と、それぞれのフレネルレンズ５に光を照射させる２つの光源２とが設けられている。また、それぞれの光源２は、フレネルレンズ５に対向して設けられ、フレネルレンズ５よりも装置外郭体９の上方位置に配置されている。さらに、光源２には、例えば直動アクチュエータなどの駆動手段２１が取り付けられており、この駆動手段２１により光源２がＸ方向（光軸方向）に往復移動されて、周期的に微動するものとされている。ここで、光源２の周期的な微動は、フレネルレンズ５の焦点位置が光軸Ｏ２線上で、例えば５０ｍｍから１５０ｍｍ程度変位させるように行われるものであり、観察者の検査効率の観点から好ましくは焦点位置の変位距離として１００ｍｍ程度変位させるように光源２を光軸Ｏ２線上に沿って周期的に往復運動されるものである。
ついで、上記の構成からなる外観検査装置２０を用い基板６の検査を行う方法について説明する。
それぞれの光源２から光を出射させ、フレネルレンズ５を介して基板ホルダ７に載置された基板６に光を照射させる。基板ホルダ７に載置された基板６には、２つのフレネルレンズ５により収束された照明光が照射される。光源２に取り付けられた駆動手段２１を駆動させないときのフレネルレンズ５による照明光の収束位置は、それぞれ焦点位置Ｂとされている。
ついで、基板ホルダ７を観察に適した傾斜角度に回転駆動させた状態で、基板６の表面６ａを照明光下で観察し、欠陥が検出された場合には、それぞれの光源２に取り付けられた駆動手段２１を駆動し、光源２を光軸Ｏ２線上で周期的に揺動させ、且つ微小な範囲で往復移動させる。この光源２の往復移動により、基板６の表面６ａに照射される照明光の焦点位置Ｂは、光軸Ｏ２の方向を保ちつつ焦点位置Ｃまで変位する。観察者は、この焦点位置Ｂから焦点位置Ｃの周期変動に伴い、基板６上に出現した欠陥が基板６の表面６ａ上で、例えば大小変化（拡大、縮小）したり、鮮明度の変化などピント状態が変化しているか、全くもしくはほとんど変化が無いかを観察する。変化が認められる場合には、照明光学系の光学素子の不具合成分により基板上に投影された擬似欠陥であるものと判断する。一方、光源２の往復移動に従動せずに、目視により検出した欠陥が基板６の表面６ａ上で変化しない場合には、この目視で検出された欠陥は基板６上の真の欠陥であると判断し、例えばレーザーポインターなどを用いて真の欠陥の位置座標を取得（登録）する。
したがって、上記の構成からなる外観検査装置２０においては、光源２に駆動手段２１を設け、光軸上で往復移動を周期的に繰り返すことにより、フレネルレンズ５により収束される照明光の焦点位置をＢとＣの間で周期的に変動させることができる。これにより、基板６の表面６ａに出現した欠陥のうち、焦点位置の周期変動に従動して変化する照明光学系の不具合成分による擬似欠陥と、従動されずに変化しない基板６自体に生じた真の欠陥とを識別することができる。
なお、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、基板６の表面６ａに照射される光の焦点位置（焦点距離）を周期的に変動させる手段として、光源２に駆動手段２１を設けるものとしたが、光源２のレンズ２ａやフレネルレンズ５を光軸Ｏ２方向に往復移動させて、照明光の焦点位置を変動させたり、光軸Ｏ２方向を保ちつつフレネルレンズ５を湾曲変位させて、照明光の焦点位置を変動させてもよいものである。また、第２実施形態では、光源２とフレネルレンズ５を複数備える構成としているが、それぞれの数量は特に限定されるものではない。さらに、光源２から出射される照明光を偏向させるためのミラーを備え、このミラーを光軸方向に往復移動または湾曲変位させて焦点位置を変動させてもよいものである。また、第２実施形態では、照明光学系を構成する少なくとも１つの光学素子を移動させて照明光の焦点位置を周期的に変位させることに限定されるものではなく、観察者が照明光学系の不具合成分に起因する擬似欠陥を識別できるように焦点位置が変位されればよい。
本発明の第１実施形態に係る外観検査装置を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る外観検査装置を示す図である。
符号の説明
１ 外観検査装置
２ 光源
３ 第２の反射ミラー（光学素子）
４ 第１の反射ミラー（光学素子）
５ レンズ（フレネルレンズ）（光学素子）
６ 基板
６ａ 基板の表面
７ 基板ホルダ
８ 観察者
９ 装置外郭体
１０ 回転駆動手段（駆動手段）
１１ 操作部
２０ 外観検査装置
２１ 駆動手段
Ｏ２ 光軸
Ｏ３ 光軸
Ｏ４ 光軸
Ａ 焦点位置
Ｂ 焦点位置
Ｃ 焦点位置

Claims (10)

  1. 光源と、該光源から出射される照明光に対してマクロ検査に適した角度に基板を保持する基板ホルダとを備え、前記基板表面からの反射光を観察することにより前記基板の検査を行う外観検査装置において、
    前記光源及び該光源から出射された照明光の光軸方向又は焦点位置を変位可能な少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを揺動させて光軸方向又は焦点位置を変位させる駆動手段を備えたことを特徴とする外観検査装置。
  2. 請求項１記載の外観検査装置において、
    前記駆動手段は、前記光源又は前記少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを前記照明光の光軸と交差する方向に揺動させ前記照明光学系の前記光軸方向を変位させることを特徴とする外観検査装置。
  3. 請求項１記載の外観検査装置において、
    前記駆動手段は、前記光源又は前記少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを前記光軸方向に揺動させ前記焦点位置を変位させることを特徴とする外観検査装置。
  4. 請求項１乃至３記載の外観検査装置において、
    前記駆動手段は、前記光源又は前記少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを周期的に微動させることを特徴とする外観検査装置。
  5. 光源と、該光源から出射される照明光に対してマクロ検査に適した角度に基板を保持する基板ホルダとを備え、前記基板表面からの反射光を観察することにより前記基板の検査を行う外観検査装置において、
    前記光源と、該光源から出射される照明光を前記基板に向けて偏向する反射ミラーと、該反射ミラーにより反射される照明光を収束させて前記基板面に照射するフレネルレンズからなるマクロ照明光学系を備え、
    前記フレネルレンズ又は前記反射ミラーの板状光学素子を揺動させて前記照明光学系の光軸方向又は焦点位置を変位させる駆動手段を備えたことを特徴とする外観検査装置。
  6. 請求項５記載の外観検査装置において、
    前記反射ミラーは、前記光源と前記収束レンズの間に配置され、前記マクロ照明光学系の光軸を折り返す小さな第１反射ミラーと大きな第２反射ミラーからなり、前記駆動手段は、前記第１及び第２の反射ミラーの一方を揺動させることを特徴とする外観検査装置。
  7. 請求項５又は６記載の外観検査装置において、
    前記駆動手段は、前記照明光の反射角度が変位するように前記反射ミラーを所定の回転角度の範囲内で回転させることを特徴とする外観検査装置。
  8. 請求項５記載の外観検査装置において、
    前記駆動手段は、前記板状光学素子の１つを周期的に湾曲させて前記焦点位置を変位させることを特徴とする外観検査装置。
  9. 基板ホルダに保持された基板の表面に対して光源から出射される照明光を所定の入射角度で照射し、前記基板の表面からの反射光を目視観察することにより前記基板上の欠陥を検査する外観検査方法において、
    前記光源又は該光源から出射された照明光の光軸方向を変位可能な少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを前記照明光軸と交差する方向に揺動させて前記照明光を前記基板表面に照射することにより、前記照明光学系に起因する擬似欠陥像を前記基板表面で揺らして、擬似的欠陥と、前記基板表面上に固定して出現する真の欠陥とを識別可能とすることを特徴とする外観検査方法。
  10. 基板ホルダに保持された基板の表面に対して光源から出射される照明光を所定の入射角度で照射し、前記基板の表面からの反射光を目視観察することにより前記基板上の欠陥を検査する外観検査方法において、
    前記光源又は該光源から出射された照明光の焦点位置を変位可能な少なくとも１つの光学素子のうち、少なくとも１つを光軸方向に揺動させて前記照明光の焦点位置を変位させながら前記基板表面に照射することにより、前記照明光学系に起因する擬似欠陥像を前記基板表面でピント状態を変化させ、擬似的欠陥と、前記基板表面上に固定して出現する真の欠陥とを識別可能とすることを特徴とする外観検査方法。

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164321A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Olympus Corp 外観検査用投光装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831629B1 (ko) * 2006-08-31 2008-05-22 동일파텍주식회사 병렬지지 방식 매크로 검사장치
KR101373129B1 (ko) * 2011-12-30 2014-03-13 엘아이지에이디피 주식회사 기판 검사장비
KR101593020B1 (ko) * 2014-07-09 2016-02-11 세광테크 주식회사 조명 반사판을 구비한 패널 얼라인장치
JP6587822B2 (ja) * 2015-04-22 2019-10-09 株式会社ブイ・テクノロジー 外観検査装置
CN105115978A (zh) * 2015-09-09 2015-12-02 山东华芯富创电子科技有限公司 触摸屏检验治具
CN107589072A (zh) * 2017-08-30 2018-01-16 东莞新友智能科技有限公司 一种用于表面检测的光源装置
CN108627516A (zh) * 2018-03-21 2018-10-09 郑州轻工业学院 一种用于空调产品的检修方法以及检修系统
CN109030495A (zh) * 2018-06-26 2018-12-18 大连鉴影光学科技有限公司 一种基于机器视觉技术的光学元件缺陷检测方法
JP7111659B2 (ja) * 2019-06-28 2022-08-02 矢崎総業株式会社 端子の外観検査装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000097864A (ja) * 1998-09-21 2000-04-07 Olympus Optical Co Ltd 外観検査用投光装置
WO2002016916A1 (fr) * 2000-08-24 2002-02-28 Olympus Optical Co., Ltd. Projecteur pour controle d'aspect
JP2002374445A (ja) * 2001-06-12 2002-12-26 Nikon Corp 電子カメラ
WO2003102562A1 (fr) * 2002-05-31 2003-12-11 Olympus Corporation Dispositif de macro-illumination
JP2004101748A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Seiko Epson Corp 液晶パネルの検査装置及びその検査方法
JP2004153422A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Toshiba Corp 撮影装置、顔照合装置、撮影装置の汚れ検知方法、及び顔照合方法
JP2005117262A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Fujitsu Ltd レンズの汚れ判定方法及び装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000097864A (ja) * 1998-09-21 2000-04-07 Olympus Optical Co Ltd 外観検査用投光装置
WO2002016916A1 (fr) * 2000-08-24 2002-02-28 Olympus Optical Co., Ltd. Projecteur pour controle d'aspect
JP2002374445A (ja) * 2001-06-12 2002-12-26 Nikon Corp 電子カメラ
WO2003102562A1 (fr) * 2002-05-31 2003-12-11 Olympus Corporation Dispositif de macro-illumination
JP2004101748A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Seiko Epson Corp 液晶パネルの検査装置及びその検査方法
JP2004153422A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Toshiba Corp 撮影装置、顔照合装置、撮影装置の汚れ検知方法、及び顔照合方法
JP2005117262A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Fujitsu Ltd レンズの汚れ判定方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164321A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Olympus Corp 外観検査用投光装置

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