JP2017150872A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属の鏡面や、透明フィルムとともにヘアラインのように拡散性のある金属の表面であっても、微細な欠陥を検査することができる欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】被検査対象Ｓに向けて直線状の光を放出する投光手段１０と、この光を、被検査対象Ｓを経由して受光する撮影手段２０と、が備えられた欠陥検査装置１であって、投光手段には、光源１１と、遮光部材１５と、が備えられており、遮光部材１５に設けられている複数の光通過孔１７ｅを通過して、被検査対象Ｓを経由した光が全て撮影手段２０にあるレンズ２２に集光されるように形成されている。この構成により、被検査対象Ｓの一の部分に照射させられる光が、あらかじめ定められた光通過孔１７ｅを通過した光のみに制限することができ、表面にある微細な欠陥を検査することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、欠陥検査装置に関する。さらに詳しくは、被検査対象を、光学的手法によって検査する欠陥検査装置に関する。

表面が平坦面である被検査対象において、その表面の欠陥、例えば、スジ状の傷などの検査には、光学的手法を用いた検査が行われている。かかる検査では、ＬＥＤ等の光源から発せられる光を被検査対象の表面に照射する。すると、被検査対象の表面が平坦面であれば、正常な表面では正反射のみが生じる一方、欠陥が存在する表面では、乱反射により散乱光が発生する。したがって、撮影手段によって被検査対象を撮影すれば、撮影された散乱光の強度に基づいて、傷等の欠陥の有無を判断することができる。なお、被検査対象が透明である場合には、反射光だけでなく、透過光を用いて欠陥の検査を行うことも可能である。

特許文献１では、反射光による光学的手法を用いた検査装置が開示されている。本文献で開示されている欠陥検査装置では、直線状の光源から被検査対象の表面に光を照射するとともに、被検査対象を一定速度で動作させる。さらにこの欠陥検査装置には、発光体の近傍に、発光体の軸方向に複数のスリットを設けられている。これらのスリットは、スリットを通過して金属表面等で反射した反射光が、撮影手段に設けられているレンズに集光されるよう、それぞれが所定の角度になるように構成されている。すなわち、上記の構成は、被検査対象の一の部分に照射させられる光を、あらかじめ定められたスリットから照射される光になるように、欠陥から生じる散乱光以外の散乱光（本明細書では、本来測定には含まれるべきではない散乱光を「不要散乱光」と称する）をできるだけ制限している。

このような構成により、均一な凹凸より深い凹凸欠陥を光らせることが可能となり、被検査対象の表面が、ヘアラインや梨地肌のような細かな凹凸を有する表面である場合、表面の傷等の欠陥を被検査対象全体に亘って検出することができる。

しかるに、特許文献１の構成の欠陥検査装置は、遮光プレートの角度を調整する構成が必要となり、遮光プレートが数ｍｍ程度の厚さを持つ必要がある。このため、被検査対象を経由した光、すなわち被検査対象の表面で反射した反射光や、被検査対象を透過した透過光に、この遮光プレートにより生じる影の影響をなくすよう、不要散乱光をある程度含ませるなどする必要があり、そのため、比較的小さな欠陥による散乱光を検出することが難しいという問題がある。

また、遮光プレートは、直線状の光源の長手方向の光を制限することはできるが、短手方向の光を制限することができず、反射光や透過光に短手方向からの不要散乱光が含まれ過ぎてしまい、これによっても、小さな欠陥による散乱光を検出することが難しくなる。

加えて、遮光プレートにより構成されるスリットを適切に角度にするために、多くの遮光プレートを精度よく組み立てる必要があり、作業に時間がかかるという問題がある。

特開２０１３−３６９４８号公報

本発明は上記事情に鑑み、表面が平坦面である被検査対象の、より微細な欠陥を検査することができる欠陥検査装置を提供することを目的とする。

第１発明の欠陥検査装置は、表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象に向けて直線状の光を放出する投光手段と、該投光手段からの前記光を、前記被検査対象を経由して受光する撮影手段と、が備えられており、前記投光手段には、光源と、該光源と前記被検査対象との間に設けられている、該光源から前記被検査対象に照射される前記光を制限する遮光部材と、が備えられており、前記撮影手段には、複数の受光素子からなる撮像部と、前記被検査対象を経由した前記光を集光して前記受光素子に入射させるレンズと、が備えられており、該遮光部材には、前記光源から放出される前記光を通過させる光通過孔が、前記直線状の前記光の長手方向に複数設けられており、該光通過孔は、該光通過孔を通過して、前記被検査対象を経由した前記光が全て前記レンズに集光されるように形成されていることを特徴とする。
第２発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記撮影手段は、前記投光手段からの前記光を、前記被検査対象の表面で反射させて受光することを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記撮影手段は、前記投光手段からの前記光を、前記被検査対象を透過させて受光することを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記遮光部材が、あらかじめ定められた形状に変形させられているハニカム構造体を含んで構成され、該ハニカム構造体の有する六角柱構造の筒状体が前記光通過孔であることを特徴とする。
第５発明の欠陥検査装置は、第４発明において、前記ハニカム構造体が、アルミニウム製であり、表面に黒色のアルマイト処理が施されていることを特徴とする。

第１発明によれば、投光手段に設けられている遮光部材が、光源から放出させる光を通過させる光通過孔を、直線状の光の長手方向に複数設けられていることにより、被検査対象の一の部分に照射させられる光が、あらかじめ定められた光通過孔を通過した光のみに制限される。すなわち、不要散乱光を、反射光や透過光に必要以上に含まないようにすることができ、傷などの欠陥により発生する散乱光を、撮影手段が適切にとらえることができ、微細な欠陥を検査することができる。
第２発明によれば、撮影手段は、投光手段からの光を被検査対象の表面で反射させて受光することにより、ヘアライン仕上げ等をした拡散性のある被検査対象に加えて、透明な被検査対象の表面、または鏡面仕上げした被検査対象の表面の欠陥を検出することができる。
第３発明によれば、撮影手段は、投光手段からの光を、被検査対象を透過させて受光することにより、透明な被検査対象の表面に加えて、内部の欠陥を検出することができる。
第４発明によれば、遮光部材が、ハニカム構造体を変形させることにより構成され、ハニカム構造体の有する六角柱構造の筒状体が光通過孔であることにより、ハニカム構造体を構成する壁が薄いので、不要散乱光を、反射光や透過光に必要以上に含ませる必要がなく、傷などの欠陥により発生する散乱光を、撮影手段がより適切にとらえることができ、より微細な欠陥を検査することができる。また、ハニカム構造体をあらかじめ定められた曲率で変形させるだけで、多数の光通過孔を有する遮光部材を精度よく、かつ容易に作成できる。
第５発明によれば、ハニカム構造体がアルミニウム製であることにより、ＳＵＳ等と比較して軽量であるとともに、プラスチック等と比較して耐久性を高くできる。また表面に黒色のアルマイト処理が施されていることにより、光通過孔の壁に照射された光の反射を抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置を構成する遮光部分の三面図である。 本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置の概略の平面図である。 図３（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置の概略の側面図であり、図（Ｂ）は撮影方法の概略説明図である。 図１の遮光部材を含む投光手段の概略の側面断面図である。 図５（Ａ）は、Ｂ方向から見たときの遮光部材の要部拡大断面図であり、図５（Ｂ）は、Ｃから見たときの遮光部材の要部拡大図である。 図６（Ａ）は、遮光部分を構成するハニカム構造体の説明図であり、図６（Ｂ）は、ハニカム構造体を変形させた場合の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置の概略の側面図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の欠陥検査装置１は、被検査対象の表面や内部を光学的手法により検査する装置であって、表面等に形成された傷などを検出することができるものである。ヘアラインのように規則的な細かな凹凸が形成された表面に発生した傷等の検出に加え、鏡面の金属の表面上の傷等の検出、透明フィルムの内部のフィッシュ・アイ等の検出に適した装置である。

（欠陥検査装置１の説明）
本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置１は、被検査対象Ｓの表面に対して光を照射する投光手段１０に特徴を有しているが、まず、本実施形態に係る欠陥検査装置の全体的な構成を簡単に説明する。なお、本発明は、被検査対象Ｓの表面から反射する反射光を受光する場合に加えて、被検査対象Ｓが透明の場合は、被検査対象Ｓを透過した透過光を受光する場合もあるが、第１実施形態としては反射光を受光する場合について説明する。

図３（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置１の概略の側面図、図３（Ｂ）は、撮影手段２０の撮影方法の概略説明図である。図３において、符号Ｓは、本実施形態の欠陥検査装置１によって表面の欠陥が検査される被検査対象を示している。この被検査対象Ｓは、連続して搬送される、フィルムや金属等からなるシート状の部材などであるが、とくに限定されない。ただし、表面が平坦面であることが必要である。

図３（Ａ）に示すように、本実施形態に係る欠陥検査装置１は、被検査対象Ｓにおいて検査を行う表面側に、被検査対象Ｓの表面に対して光を照射する投光手段１０と、被検査対象Ｓの表面の検査位置ＤＬを撮影する撮影手段２０と、撮影手段２０によって撮影された信号に基づいて傷等の有無を判断する解析手段３０とを備えている。なお、解析手段３０は、投光手段１０および撮影手段２０と電気的に接続されており、両者の作動を制御する機能も有している。

図３（Ｂ）に示すように、撮影手段２０は、撮像部２１と、レンズ２２を備えている。 撮像部２１は、投光手段１０から被検査対象Ｓの表面に照射された光（以下、照射光ＳＬという）のうち被検査対象Ｓの表面で反射した光（以下、反射光ＲＬという）を受光するものであり、例えば、ラインセンサ等のように複数の受光素子２１ｓを有している。レンズ２２は、反射光ＲＬを集光して、撮像部２１の受光素子２１ｓに集光した光を入射するものである。

この撮影手段２０は、被検査対象Ｓの表面が滑らかな面であれば、被検査対象Ｓの表面において照射光ＳＬと等しい角度で反射される反射光ＲＬ（正反射光）が、レンズ２２によって集光されて各受光素子２１ｓに入射されるように配設されている。

なお、撮像部２１がラインセンサ等のように複数の受光素子２１ｓが並んで配設されているものの場合には、撮影手段２０は、複数の受光素子２１ｓが並ぶ方向と被検査対象Ｓの幅方向とが平行となるように配設される。また、撮影手段２０の撮像部２１は、受光素子２１ｓを複数有するものであれば問題ないが、単体であっても同様の機能を有し、被検査対象Ｓの表面で反射した光を検出できる受光素子を有する機器であれば、とくに限定されない。

（投光手段１０）
つぎに、投光手段１０について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置１全体の概略の平面図であり、図４は、欠陥検査装置１を構成する投光手段１０の概略の側面断面図である。

図２および図４において、符号１１は投光手段１０の光源を示している。この光源１１は被検査対象Ｓの幅方向（図２では左右方向、図３（Ａ）および図４では紙面に垂直な方向）に沿って延びたものであり、被検査対象Ｓの幅方向と平行な略直線状の光を放出することができるものである。

図４に示すように、光源１１は光を放出する発光体１１ａを備えている。この発光体１１ａは、例えば、被検査対象Ｓの幅方向と平行に配設された棒状の蛍光灯や、被検査対象Ｓの幅方向に沿って複数のＬＥＤ素子（発光体）が一列に並んで配設された回路などをあげることができるが、とくに限定されない。

以下では、光源１１において、被検査対象Ｓの幅方向と平行な方向を光源１１の軸方向という。例えば、発光体１１ａが棒状の蛍光灯の場合であればその軸方向、また、ＬＥＤ素子が一列に並んで配設された発光体１１ａの場合であればＬＥＤ素子が並んでいる方向を、光源１１の軸方向という。

なお、検査精度を高める上では、被検査対象Ｓの走行方向（図２では紙面の上下方向、図３（Ａ）および図４では左右方向）において、被検査対象Ｓに照射される光の幅ＷＤがあまり広くないほうが好ましい。被検査対象Ｓに照射される光における走行方向の幅ＷＤを制限する方法はとくに限定されないが、例えば、図４に示すような構造を有する光源１１を採用することができる。つまり、図４に示すように、光源１１に、ケース１１ｂを設け、このケース１１ｂ内に蛍光灯やＬＥＤ素子等の発光体１１ａを収容する。そして、このケース１１ｂに光を透過する光放出窓１１ｃを形成して、この光放出窓１１ｃを通して被検査対象Ｓに向けて照射させる。すると、被検査対象Ｓに照射される光における走行方向の幅ＷＤ、つまり、被検査対象Ｓの走行方向において、被検査対象Ｓに光が照射される範囲を制限することができる。なお、「投光手段１０が放出する直線状の光」とは、被検査対象Ｓ上で、直線形状となる光を意味し、この直線形状の光の長手方向は、被検査対象Ｓの幅方向と一致し、短手方向は、図４の幅ＷＤで示す方向と一致する。

また、被検査対象Ｓの幅方向において、被検査対象Ｓに照射される光の強度のバラツキを小さくして、被検査対象Ｓに均一な強度の光を照射する上では、光源１１は、後述する遮光部材２０との間に、光を拡散して透過する散乱板などを備えている場合がある。例えば、図４に示すように、発光体１１ａをケース１１ｂに収容して、このケース１１ｂに光を透過する光放出窓１１ｃを形成した場合には、この光放出窓１１ｃとして、上述したような散乱板を設置することができる。

（遮光部材１５）
図２および図４に示すように、投光手段１０は、光源１１と被検査対象Ｓとの間に、遮光部材１５を備えている。この遮光部材１５は、光源１１から放出された光について、光源１１から被検査対象Ｓに照射される光を制限する機能を有するものである。すなわち、遮光部材１５は、被検査対象Ｓの一の部分に照射される光を、あらかじめ定められた光通過孔１７ｅから照射される光のみに制限し、他の光通過孔１７ｅから照射される散乱光、すなわち不要散乱光を制限する機能を有する。

まず、遮光部材１５は、光源１１の軸方向に沿って延びたフレーム１６を備えている。このフレーム１６は、後述する遮光部分１７を支持するものであり、光源１１から放出される光と干渉しない位置（すなわち、被検査対象Ｓ上に影を形成しない位置）に設けられている（図４参照）。

図２および図４に示すように、フレーム１６には、遮光部分１７が設けられている。具体的に遮光部分１７は、ハニカム構造体１７ａと、ハニカム構造体１７ａの側面に設けられているサイドサポータ１７ｂ等により構成されており、この遮光部分１７が、フレーム１６に固定されている。

(遮光部分１７)
遮光部分１７について、図１により説明する。図１には本発明の実施形態に係る遮光部分１７の三面図を示す。図１（Ａ）は、遮光部分１７の正面断面図、図１（Ｂ）は、遮光部分１７の平面図、図１（Ｃ）は側面図である。図１（Ａ）は、図１（Ｂ）のＡ−Ａにおける断面図である。

遮光部分１７は、ハニカム構造体１７ａと、ハニカム構造体１７ａの側面に設けられている、２本のサイドサポータ１７ｂとを含んで構成されている。図１（Ｂ）に示すように、ハニカム構造体１７ａは、正六角形を隙間なく並べた構造である。本実施形態に係るハニカム構造体１７ａの一辺の長さは約３ｍｍであり、ハニカム構造体１７ａの厚さ（図１（Ａ）紙面上で上下の長さ）は約２０ｍｍである。このハニカム構造体１７ａは、図１（Ａ）に示すように、あらかじめ定められた曲率半径に基づいて変形させられている。そして変形させられた状態のまま、ハニカム構造体１７ａはサイドサポータ１７ｂに固定されている。

サイドサポータ１７ｂには、位置決めピン１７ｄが複数本設けられており、この位置決めピン１７ｄとハニカム構造体１７ａとの間には、薄板形状の変形サポータ１７ｃが、ハニカム構造体１７ａの上下に、サイドサポータ１７ｂそれぞれに対して２本、合計４本設けられている。ハニカム構造体１７ａの変形後の形状は、これらの変形サポータ１７ｃにより保持されている。

図６には、ハニカム構造体１７ａを変形させた場合の説明図を示す。図６（Ａ）は、ハニカム構造体１７ａを変形させる前の状態を示し、図６（Ｂ）は、変形させた後の状態を示した図である。図にはＸＹＺ座標を記載している。なお本明細書で「ハニカム構造体１７ａを変形させる」とは、ハニカム構造体１７ａを全体に亘って、概略滑らかに変形させることを意味し、その一部のみをつぶすように変形させる場合は含まない。

ハニカム構造体１７ａを、図６（Ｂ）の矢印Ｓが示すように変形させる場合、すなわち、ＸＺ面でハニカム構造体１７ａのＸ方向の両端を、Ｚの正方向に動作させようとすると、ハニカム構造体１７ａでは、Ｘ方向の中央部の下端部分において、Ｙ方向の長さがもっとも小さくなり、Ｘ方向の中央部の上端部分において、Ｙ方向の長さがもっとも大きくなるように変形する。このようにハニカム構造体１７ａが変形することにより、ハニカム構造体１７ａが、ある曲率半径に基づいて変形させられた場合でも、光通過孔１７ｅの十分な大きさを保持できる。ハニカム構造体１７ａは、一般的に正六角形を隙間なく並べた構造とされているが、本明細書におけるハニカム構造体１７ａはこれに限定されず、三角形や四角形を隙間なく並べた構造も含まれる。ただし、図６（Ｂ）のように変形させる場合、正六角形を隙間なく並べた構造が、上記のように変形するためもっとも容易に変形させることができる。

図５（Ａ）には、図４のＢで示す方向から見たときの遮光部分１７の要部拡大断面図を、図５（Ｂ）には、図４のＣで示す方向から見たときの遮光部分１７の要部拡大図を示す。ここで、ハニカム構造体１７ａは、多数の光通過孔１７ｅを有しており、この光通過孔１７ｅは、ハニカム壁１７ｆによって分割されている。本実施形態では、個々の光通過孔１７ｅを通過して被検査対象Ｓの表面で反射する反射光が全て、撮影手段２０を構成するレンズ２２に集光させられるように、ハニカム構造体１７ａは、所定の曲率半径をもって変形させられている。

このように構成されていることで、個々の光通過孔１７ｅを通過した光は、被検査対象Ｓの表面に欠陥がない場合、被検査対象Ｓの表面で正反射し、正反射された光が、撮影手段２０の各受光素子２１ｓに、それぞれ入射する。すなわち被検査対象Ｓの一の部分に照射させられる光は、レンズ２２を通してあらかじめ定められた受光素子２１ｓ（対応する受光素子２１ｓ）に入射され、被検査対象Ｓの表面で乱反射した不要散乱光は、どの受光素子２１ｓにも入射しないように、光通過孔１７ｅは設けられている。

例えば、図５（Ａ）に示すように、複数の光通過孔１７ｅがある場合を考える。なお図５（Ａ）において、線ＳＬ１、ＳＬ２は、各光通過孔１７ｅの軸心を示し、これらの光通過孔１７ｅを通過して被検査対象Ｓの表面で反射し、撮影手段２０のレンズ２２に集光する反射光ＲＬの光軸と一致している。

図５（Ａ）に示すように、光源１１から放出された光のうち、光通過孔１７ｅの軸心に沿った光Ｌａは、光通過孔１７ｅを通過して被検査対象Ｓの表面に照射される。一方、光通過孔１７ｅの軸心に対して傾斜した方向の光（図５（Ａ）のＬｂ，Ｌｃ）は、ハニカム構造体１７ａのハニカム壁１７ｆによって遮られて、光通過孔１７ｅの下の開口から放出されず、被検査対象Ｓの表面に照射されない。

すると、ハニカム構造体１７ａによって、各光通過孔１７ｅからは、その軸心ＳＬの方向に沿った光のみが被検査対象Ｓの表面に照射光ＳＬとして照射されるので、この照射光ＳＬが被検査対象Ｓの表面で反射された光が、撮影手段２０のそれぞれ対応する各受光素子２１ｓにのみ入射されることになる。

なお、「撮影手段２０のそれぞれ対応する各受光素子２１ｓにのみ入射される」とは、「被検査対象Ｓの表面で乱反射した不要散乱光が、対応しない受光素子２１ｓにまったく入射しない」と言う意味ではなく、乱反射した光が偶然に対応しない受光素子２１ｓに入射したとしても、欠陥の検出精度に影響を与えない程度の光量しか対応しない受光素子２１ｓに入射しないという意味である。

投光手段１０が上記のごとき構成となっているので、被検査対象Ｓの一の部分に照射させられる光を、あらかじめ定められた光通過孔１７ｅを通過した光のみに制限させることができる。すなわち、被検査対象の一の部分に照射させられる光が、特定の光通過孔を通過した光のみに制限され、この特定の光通過孔以外の光通過孔を通過した光は、被検査対象におけるその一の部分には照射されないようにすることができる。言い換えると、遮光部材１７の長手方向に設けられている、あらかじめ定められた光通過孔１７ｅとは別の光通過孔１７ｅからの散乱光のみならず、遮光部材の短手方向に設けられている、あらかじめ定められた光通過孔１７ｅとは別の光通過孔１７ｅからの不要散乱光を含まなくすることができる。これにより、傷などの欠陥により発生する散乱光を、撮影手段が適切にとらえることができ、より微細な欠陥を検査することができる。

（ハニカム構造体１７ａについて）
なお、ハニカム構造体１７ａは、表面に反射防止処理が施されていることが好ましい。この反射防止処理は、例えば黒色のアルマイト処理であることが望ましい。

光通過孔１７ｅのハニカム壁１７ｆの表面で光が反射すると、その反射光も光通過孔１７ｅを通過して被検査対象Ｓの表面に照射される。かかる光が被検査対象Ｓの表面に照射されると、その光があたかも正反射光（擬似正反射光）のように撮影手段２０の受光素子２１ｓに入射する可能性がある。擬似正反射光とは、被検査対象Ｓの表面で反射された光のうち、その光の走行方向がたまたま受光素子２１ｓの光軸Ｌａと同軸となったものを意味している。かかる擬似正反射光が受光素子２１ｓに入射されると、この擬似正反射光の強度の分だけ、受光素子２１ｓに入射される光の強度が強くなる。すると、被検査対象Ｓの表面がヘアライン仕上げや梨地肌などの凹凸を有する面である場合、被検査対象Ｓの表面においてその受光素子２１ｓが観察している部分に傷などの欠陥が存在していると誤って判断される可能性がある。

また、被検査対象Ｓの表面が平坦面である場合であれば、被検査対象Ｓの表面においてその受光素子２１ｓの観察している部分に傷があったとしても、その部分に傷がないと誤って判断される可能性がある。つまり、被検査対象Ｓの表面欠陥の誤検出や見過ごしが生じる可能性がある。

したがって、ハニカム構造体１７ａのハニカム壁１７ｆの表面で反射して光通過孔１７ｅを通過する光に起因する、被検査対象Ｓの表面における乱反射による検査ミスや欠陥検出精度の低下を防止する上では、光通過孔１７ｅのハニカム壁１７ｆは、その表面に反射防止処理が施されていることが好ましい。

ハニカム構造体１７ａがアルミニウム製であることにより、ＳＵＳ等と比較して軽量であるとともに、プラスチック等と比較して耐久性を高くできる。また表面に黒色のアルマイト処理が施されていることにより、光通過孔１７ｅの壁に照射された光の反射を抑えることができる。

また、ハニカム構造体１７ａは、あらかじめ定めらえた曲率半径を有するように変形させるように、位置決めピン１７ｄはあらかじめ決められた位置に設けられている必要があるが、例えば位置決めピン１７ｄに、偏心部を設けて、ハニカム構造体１７ａの形状を変形可能なように構成することも可能である。加えて、ハニカム構造体１７ａは、理想的には、レンズ２２の焦点Ｈとハニカム構造体１７ａまでの、光の通過する距離を曲率半径とする弧となるように変形させるが、これに限定されない。例えば位置決めピン１７ｄの間を直線で形成するようにすることも可能である。ただし、この場合も光通過孔１７ｅを通過して被検査対象Ｓの表面で反射する反射光ＲＬが全てレンズ２２に集光されるように形成されている必要がある。

なお、ハニカム構造体１７ａの固定方法は、本実施形態で示す方法に限定されるものではなく、例えば、サイドサポータ１７ｃに接着剤等により固定することも可能である。また、サイドサポータ１７ｃの、ハニカム構造体１７ａに臨む側面に、ハニカム構造体１７ａの厚みと同じ幅の溝を設け、この溝にハニカム構造体１７ａをはめ込むことも可能である。この場合この溝を、弧を描くようにし、この弧の曲率半径は、レンズ２２の焦点Ｈから溝までの、光の通過する距離とすることが望ましい。

また、本実施形態では、遮光部材１５にハニカム構造体１７ａを用いたが、これに限定されない。例えば、プラスチック板材に、複数の光通過孔１７ｅを設け、これらの光通過孔１７ｅを通過して、被検査対象Ｓの表面で反射する反射光が、全てレンズ２２に集光されるようになっている構成も採用可能である。

図７には、本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置の概略の側面図を示す。第１実施形態は、被検査対象Ｓから反射する反射光を撮影手段が受光する構成であるのに対し、第２実施形態は、被検査対象Ｓを透過した透過光を撮影手段が受光する構成である。図７に示すように、第２実施形態に係る欠陥検査装置１は、被検査対象Ｓの下側に、被検査対象Ｓに対して光を照射する投光手段１０と、被検査対象Ｓの表面の検査位置ＤＬを撮影する撮影手段２０と、撮影手段２０によって撮影された信号に基づいて傷等の有無を判断する解析手段３０とを備えている。本実施形態では、投光手段１０と撮影手段２０とを結ぶ線は、被検査対象に対して垂直に交わっている。

１ 欠陥検査装置
１０ 投光手段
１１ 光源
１５ 遮光部材
１７ａ ハニカム構造体
１７ｅ 光通過孔
２０ 撮影手段
２１ｓ 受光素子
２２ レンズ
Ｓ 被検査対象

第１発明の欠陥検査装置は、表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象に向けて直線状の光を放出する投光手段と、該投光手段からの前記光を、前記被検査対象を経由して受光する撮影手段と、が備えられており、前記投光手段には、光源と、該光源と前記被検査対象との間に設けられている、該光源から前記被検査対象に照射される前記光を制限する遮光部材と、が備えられており、前記撮影手段には、複数の受光素子からなる撮像部と、前記被検査対象を経由した前記光を集光して前記受光素子に入射させるレンズと、が備えられており、該遮光部材には、前記光源から放出される前記光を通過させ、不要散乱光を制限する光通過孔が、前記直線状の前記光の長手方向に複数設けられており、該光通過孔は、前記被検査対象の表面に欠陥がない場合、該光通過孔を通過して、前記被検査対象を経由した前記光が全て前記レンズに集光されるように形成されており、前記遮光部材が、あらかじめ定められた形状に変形させられているハニカム構造体を含んで構成され、該ハニカム構造体の有する六角柱構造の筒状体が前記光通過孔であることを特徴とする。
第２発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記ハニカム構造体が、アルミニウム製であり、表面に黒色のアルマイト処理が施されていることを特徴とする。

第１発明によれば、投光手段に設けられている遮光部材が、光源から放出させる光を通過させる光通過孔を、直線状の光の長手方向に複数設けていることにより、被検査対象の一の部分に照射させられる光が、あらかじめ定められた光通過孔を通過した光のみに制限される。すなわち、不要散乱光を、反射光や透過光に必要以上に含まないようにすることができ、傷などの欠陥により発生する散乱光を、撮影手段が適切にとらえることができ、微細な欠陥を検査することができる。
また、遮光部材が、ハニカム構造体を変形させることにより構成され、ハニカム構造体の有する六角柱構造の筒状体が光通過孔であることにより、ハニカム構造体を構成する壁が薄いので、不要散乱光を、反射光や透過光に必要以上に含ませる必要がなく、傷などの欠陥により発生する散乱光を、撮影手段がより適切にとらえることができ、より微細な欠陥を検査することができる。また、ハニカム構造体をあらかじめ定められた曲率で変形させるだけで、多数の光通過孔を有する遮光部材を精度よく、かつ容易に作成できる。
第２発明によれば、ハニカム構造体がアルミニウム製であることにより、ＳＵＳ等と比較して軽量であるとともに、プラスチック等と比較して耐久性を高くできる。また表面に黒色のアルマイト処理が施されていることにより、光通過孔の壁に照射された光の反射を抑えることができる。

Claims (5)

1. 表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、
   前記被検査対象に向けて直線状の光を放出する投光手段と、
   該投光手段からの前記光を、前記被検査対象を経由して受光する撮影手段と、が備えられており、
   前記投光手段には、
   光源と、該光源と前記被検査対象との間に設けられている、該光源から前記被検査対象に照射される前記光を制限する遮光部材と、が備えられており、
   前記撮影手段には、
   複数の受光素子からなる撮像部と、前記被検査対象を経由した前記光を集光して前記受光素子に入射させるレンズと、が備えられており、
   該遮光部材には、
   前記光源から放出される前記光を通過させる光通過孔が、前記直線状の前記光の長手方向に複数設けられており、
   該光通過孔は、該光通過孔を通過して、前記被検査対象を経由した前記光が全て前記レンズに集光されるように形成されている、
   ことを特徴とする欠陥検査装置。
2. 前記撮影手段は、
   前記投光手段からの前記光を、前記被検査対象の表面で反射させて受光する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
3. 前記撮影手段は、
   前記投光手段からの前記光を、前記被検査対象を透過させて受光する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
4. 前記遮光部材が、あらかじめ定められた形状に変形させられているハニカム構造体を含んで構成され、
   該ハニカム構造体の有する六角柱構造の筒状体が前記光通過孔である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の欠陥検査装置。
5. 前記ハニカム構造体が、アルミニウム製であり、
   表面に黒色のアルマイト処理が施されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の欠陥検査装置。

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