JP4213252B2 - 光学的検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査物における孔部の有無を光学的に検査する光学的検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属箔、磁気フィルム、塗膜および蒸着膜などの薄膜においては、孔部の有無が品質に大きな影響を与えることから、このような薄膜状の被検査物における孔部の有無を検査することは重要である。被検査物における孔部の有無を検出する従来の光学的検査装置では、被検査物を挟んで光源と光検出器とを配し、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光を光検出器により検出して、光検出器からの出力に基づいて被検査物における孔部の有無を検査していた。例えば、特開平５−２８１１５６号公報に開示された光学的検査装置は、被検査物に対して照射光を走査しながら照射し、この被検査物を通過した照射光を集光光学系で集光して、その集光された照射光を光検出器で検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光学的検査装置は、被検査物の膜厚程度以上の径を有する孔部を容易に検出することができるものの、膜厚以下の径を有する孔部を検出することは感度が悪いか又は困難である。すなわち、被検査物の孔部の径が膜厚以下であるときには、従来の光学的検査装置は、光源と光検出器とを結ぶ直線が孔部を貫通する場合のみ、その孔部を高感度に検出することができる。また、特開平５−２８１１５６号公報に開示された光学的検査装置でも、走査された照射光の光軸が孔部を貫通する場合のみ、その孔部を高感度に検出することができる。一方、光源と光検出器とを結ぶ直線または走査された照射光の光軸が孔部を貫通しない場合には、その孔部を検出することは感度が悪いか又は困難である。
【０００４】
ところで実際には、薄膜状の被検査物は、その膜厚より小さい径の微小な孔部の存在さえも許されない場合がある。例えば、膜厚５００μｍである被検査物において径２０μｍ程度の孔部を検出することが要求される場合がある。しかし、特開平５−２８１１５６号公報に開示されたものを含め従来の光学的検査装置は、このような微小な孔部を検出することができない。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、被検査物の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を光学的に検査することができる光学的検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学的検査装置は、被検査物における孔部を検出する光学的検査装置であって、(1) 照射光を出射して被検査物に照射する光源と、(2) 被検査物を挟んで光源とは反対側に配され、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光を入射面に入射し、その照射光の入射に伴って蛍光を発生し、その蛍光を検出面から出射する蛍光部材と、(3) 蛍光部材の検出面から出射した蛍光を検出する光検出器と、(4) 光源と蛍光部材との間に設けられ、光源から出射された照射光を通過させる開口部を有し、その開口部を覆うように被検査物を載置するステージと、(5) ステージと被検査物との隙間を光が通過するのを防止するマスクと、を備えることを特徴とする。
蛍光部材は、被検査物に対向して配置される蛍光板と、この蛍光板に対して垂直に配置される他の蛍光板とを有して、ステージおよび被検査物とともに暗室を構成し得る箱形とされており、当該箱の内壁面が前記入射面であり、前記被検査物に対向して配置される蛍光板の端部が前記検出面であることを特徴とする。
被検査物を所定方向に移動させてステージの開口部を覆うように通過させる移動手段を更に備えるのが好ましい。また、開口部は、上記所定方向に垂直な方向に長いスリット状であり、光源は、上記所定方向に垂直な方向に発光点が連続的または離散的に線状に存在する線光源であるのが好ましい。
【０００７】
この光学的検査装置によれば、もし被検査物に孔部がある場合には、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光は、被検査物の孔部を通過して蛍光部材の入射面に入射する。蛍光部材では照射光の入射に伴って蛍光が発生し、その蛍光は、蛍光部材の検出面から出射して光検出器に入射し、光検出器により検出される。すなわち、光検出器による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物における孔部の有無が検出される。
【０００８】
また、本発明に係る光学的検査装置では、光源は、発光点が線状に存在する線光源または発光点が面状に存在する面光源であるのが好適であり、また、発光素子が線状または面状に配されたものであるのも好適である。これらの場合には、光源から出射された照射光は被測定物の広い範囲に亘って照射されるので、被測定物の広い範囲における孔部の有無が検出される。
【０００９】
また、本発明に係る光学的検査装置は、光源から出射された照射光を拡散して被検査物に照射する拡散板を更に備えることを特徴とする。この場合には、被検査物の孔部が斜めである場合であっても、拡散板により拡散された照射光は孔部を通過するので、その孔部の有無が検出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、遮光ケース２１の内部に、ステージ３１、光源４１、拡散板５１、蛍光板６１および光検出器７１を備えて構成される。図１（ａ）は、この光学的検査装置の断面図であり、図１（ｂ）は、蛍光板６１および光検出器７１の平面図である。
【００１３】
遮光ケース２１は、外部からの光が内部に入らないようにするためのものである。ステージ３１は、遮光ケース２１の内部を２つに区切るように設けられ、周囲が遮光ケース２１の内壁に接しており、中央領域に開口部が設けられている。被検査物１１は、ステージ３１上に開口部を覆うように置かれる。また、ステージ３１上に置かれた被検査物１１の縁部にはマスク９１が設けられている。このマスク９１は、ステージ３１と被検査物１１との隙間からノイズ光が通過しないようにする為のものである。
【００１４】
光源４１は、遮光ケース２１の内部であってステージ３１の開口部の下方に設けられている。光源４１から出射される照射光は、蛍光板６１中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４１は、例えば蛍光灯や半導体発光素子（半導体レーザ光源、発光ダイオード、等）であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。特に、光源４１は、ステージ３１の開口部と略同じ形状に発光点が連続的または離散的に面状に存在する面光源であるのが好適である。
【００１５】
拡散板５１は、遮光ケース２１の内部であってステージ３１の開口部の下方かつ光源４１の上方に設けられている。拡散板５１は、光源４１から出射された照射光を拡散して、その拡散された照射光をあらゆる方向から被検査物１１に向けて照射するものである。
【００１６】
蛍光板６１は、遮光ケース２１の内部であってステージ３１の開口部の上方に被検査物１１を覆うように設けられている。蛍光板６１は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂板であり、被検査物１１が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００１７】
蛍光板６１は、単一の平板であってもよいが、図示するように箱形のものとしてステージ３１および被検査物１１とともに暗室を構成してもよい。蛍光板６１を箱形に構成する場合、平板を接着する際に透明な接着剤等を用いることにより、被検査物１１の孔部を通過してあらゆる方向に進む照射光を蛍光板６１に入射させて、これに伴って発生する蛍光を検出することができるので、蛍光検出効率すなわち孔部検出効率が高くなる。
【００１８】
被検査物１１の孔部を通過した照射光が入射する蛍光板６１の入射面６１Ａ以外の面に、照射光を透過させない遮光部材が設けられているのが好適である。蛍光板６１を箱形に構成する場合には、蛍光板６１の入射面６１Ａは箱の内壁面であり、遮光部材は箱の外壁面に設けられる。このようにすることにより、外光が蛍光板６１の入射面６１Ａに入射してノイズとなる蛍光が発生しないので、蛍光検出感度すなわち孔部検出感度が高くなる。また、蛍光板６１に入射した照射光が遮光部材で反射されて再び蛍光板６１内を進む場合には、蛍光板６１内の蛍光物質が励起される割合が高くなるので、この点でも蛍光検出感度すなわち孔部検出感度が高くなる。
【００１９】
また、蛍光が光検出器７１へ出射する蛍光板６１の検出面６１Ｂ以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。このようにすることにより、蛍光板６１に照射光が入射して発生した蛍光は、反射部材により反射されて蛍光板６１の外部に漏れる割合が少なくなるので、効率よく光検出器７１により検出されて孔部検出効率が高くなる。
【００２０】
なお、遮光部材および反射部材それぞれは、蛍光板６１の面上に形成された多層膜であってもよい。また、遮光部材および反射部材それぞれは、必ずしも別個のものではない。例えば、アルミニウム等のコーティング膜や蒸着膜あるいは板状部材は、照射光を透過させない遮光部材としても、また、蛍光を反射させる反射部材としても用いられる。このように遮光部材と反射部材とを兼ねる場合には、これらは蛍光板６１の入射面６１Ａおよび検出面６１Ｂを除く他の面に設けられる。
【００２１】
光検出器７１は、蛍光板６１の検出面６１Ｂから出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子（フォトダイオード等）が用いられる。光検出器７１として光電子増倍管が用いられる場合には、高感度であるので好適である。また、光検出器７１として特にサイドオン光電子増倍管が用いられる場合には、受光面積が広く量子効率が高いことから更に高感度であるので好適である。
【００２２】
また、蛍光板６０の断面が光検出器７１の受光面と比較して大きい場合には、蛍光板６０の検出面６１Ｂの大きさを光検出器７１の受光面の大きさに合わせる。このとき、２枚の長方形の蛍光板を接着剤を用いて貼り合わせるのではなく、１枚の蛍光板から切り出す等して図１（ｂ）に示すような蛍光板６１の形状とする。このようにすることにより、蛍光が接着剤により吸収されることはなく、検出効率の低下が回避される。
【００２３】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。光源４１から出射された照射光は、拡散板５１により拡散され、ステージ３１の上に開口部を覆うように置かれた被検査物１１に、あらゆる方向から照射される。もし、被検査物１１に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光板６１の入射面６１Ａに入射する。蛍光板６１では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光板６１の検出面６１Ｂから出射して光検出器７１の受光面に入射し、光検出器７１により検出される。すなわち、光検出器７１による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物１１における孔部の有無が検出される。
【００２４】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置では、被検査物１１の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光板６１に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１１の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置は、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板５１を用いたことにより、被検査物１１の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００２５】
また、被検査物１１、光源４１、拡散板５１、蛍光板６１および光検出器７１が遮光ケース２１内に容れられているので、外光が蛍光板６１に入射してノイズ光が発生することはない。さらに蛍光板６１の入射面６１Ａ以外の面に遮光部材が設けられている場合には、この点でも、外光が蛍光板６１に入射してノイズ光が発生することはない。蛍光板６１の検出面６１Ｂ以外の面に反射部材が設けられている場合には、蛍光板６１で発生した蛍光は効率よく光検出器７１の受光面に入射する。したがって、被検査物１１における孔部の有無を高感度に検出することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、遮光ケース２２の内部に、ステージ３２、光源４２、蛍光板６２、光検出器７２およびローラ８２を備えて構成される。本実施形態に係る光学的検査装置は、例えば磁気テープ等の一方向に長いテープ状の被検査物１２を該一方向に移動させながら連続的に検査するものである。図２（ａ）は、テープ状の被検査物１２の面に垂直であって被検査物１２の移動方向に平行な面での光学的検査装置の断面図であり、図２（ｂ）は、被検査物１２の移動方向に垂直な面での光学的検査装置の断面図である。
【００２７】
遮光ケース２２は、外部からの光が内部に入らないようにするためのものであり、テープ状の被検査物１２を入口２２Ａから取り込み、出口２２Ｂから取り出す。遮光ケース２２の入口２２Ａおよび出口２２Ｂそれぞれは、外光が入りにくい構造とされている。ステージ３２は、遮光ケース２２の内部を２つに区切るように設けられ、周囲が遮光ケース２２の内壁に接しており、中央領域に開口部が設けられている。ローラ８２は、遮光ケース２２の入口２２Ａから入った被検査物１２を移動させ、その被検査物１２をステージ３２上の開口部を覆うように通過させて遮光ケース２２の出口２２Ｂから出す。ローラ８２も外光が内部に入るのを防ぐ働きをしている。また、ステージ３２上の被検査物１２の縁部にはマスク９２が設けられている。このマスク９２は、ステージ３２と被検査物１２との隙間からノイズ光が通過しないようにする為のものである。
【００２８】
光源４２は、遮光ケース２２の内部であってステージ３２の開口部の下方に設けられている。光源４２から出射される照射光は、蛍光板６２中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４２は、例えば蛍光灯や半導体発光素子であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。また、ステージ３２の開口部と光源４２との間に拡散板を設けてもよい。
【００２９】
本実施形態では、被検査物１２はテープ状であって移動するので、ステージ３２に設けられた開口部の形状は、被検査物１２の幅方向に長いスリット状でよい。この場合、光源４２は、ステージ３２の開口部の形状に合わせて、発光点が連続的または離散的に線状に存在する線光源であるのが好適である。
【００３０】
蛍光板６２は、遮光ケース２２の内部であってステージ３２の開口部の上方にある被検査物１２の部分を覆うように設けられている。蛍光板６２は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂板であり、ステージ３２の開口部の上の被検査物１２の部分が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００３１】
本実施形態でも、第１の実施形態の場合と同様に、被検査物１２の孔部を通過した照射光が入射する蛍光板６２の入射面以外の面に、照射光を透過させない遮光部材が設けられているのが好適であり、また、蛍光が光検出器７２へ出射する蛍光板６２の検出面以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。
【００３２】
光検出器７２は、蛍光板６２の検出面から出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子が用いられる。光検出器７２は、この図では遮光ケース２２の外部にあるが、遮光ケース２２の内部に設けられてもよい。
【００３３】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。テープ状の被検査物１２は、ローラ８２により駆動されて、入口２２Ａから遮光ケース２２内に入り、ステージ３２の開口部の上を通過し、出口２２Ｂから遮光ケース２２外に出る。光源４２から出射された照射光は、ステージ３２の開口部の上の被検査物１２の部分に照射される。もし、照射光が照射されている被検査物１２の部分に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光板６２の入射面に入射する。蛍光板６２では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光板６２の検出面から出射して光検出器７２の受光面に入射し、光検出器７２により検出される。すなわち、光検出器７２による蛍光検出の有無に基づいて、照射光が照射されている被検査物１２の部分における孔部の有無が検出される。
【００３４】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置でも、被検査物１２の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光板６２に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１２の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置も、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板を用いることにより、被検査物１２の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００３５】
また、被検査物１２の照射光が照射される部分、光源４２および蛍光板６２が遮光ケース２２内に容れられているので、外光が蛍光板６２に入射してノイズ光が発生することはない。さらに蛍光板６２の入射面以外の面に遮光部材が設けられている場合には、この点でも、外光が蛍光板６２に入射してノイズ光が発生することはない。蛍光板６２の検出面以外の面に反射部材が設けられている場合には、蛍光板６２で発生した蛍光は効率よく光検出器７２の受光面に入射する。したがって、被検査物１２における孔部の有無を高感度に検出することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態に係る光学的検査装置では、テープ状の被検査物１２を長手方向に移動させながら検査するので、その被検査物１２の長手方向に亘って孔部の有無を検出することができ、被検査物１２の長手方向の孔部の存在位置も検出することができる。
【００３７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、光源４３、拡散板５３、蛍光棒６３および光検出器７３を備えて構成される。本実施形態における被検査物１３は、金属タンクや缶などの容器、または、容器の壁面の塗膜もしくは蒸着膜などである。
【００３８】
光源４３は、被検査物１３の外壁全体に対して照射光を照射し得るように被検査物１３の周囲に設けられている。光源４３から出射される照射光は、蛍光棒６３中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４３は、例えば蛍光灯や半導体発光素子であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。拡散板５３は、被検査物１３と光源４３との間に設けられている。拡散板５３は、光源４３から出射された照射光を拡散して、その拡散された照射光をあらゆる方向から被検査物１３の外壁全体に向けて照射するものである。
【００３９】
蛍光棒６３は、被検査物１３の開口部から内部に挿入されている。蛍光棒６３は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂棒であり、被検査物１３が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００４０】
蛍光が光検出器７３へ出射する蛍光棒６３の検出面以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。このようにすることにより、蛍光棒６３に照射光が入射して発生した蛍光は、反射部材により反射されて蛍光棒６３の外部に漏れる割合が少なくなるので、効率よく光検出器７３により検出されて孔部検出効率が高くなる。
【００４１】
光検出器７３は、蛍光棒６３の検出面から出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子が用いられる。図示するように蛍光棒６３の検出面および光検出器７３は被検査物１３の開口部付近またはその外部に設けられるので、被検査物１３の内部に外光が入らないように被検査物１３の開口部にはパッキン９３が設けられている。
【００４２】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。光源４３から出射された照射光は、拡散板５３により拡散され、被検査物１３の外壁全体に、あらゆる方向から照射される。もし、被検査物１３に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光棒６３の入射面に入射する。蛍光棒６３では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光棒６３の検出面から出射して光検出器７３の受光面に入射し、光検出器７３により検出される。すなわち、光検出器７３による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物１３における孔部の有無が検出される。
【００４３】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置でも、被検査物１３の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光棒６３に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１３の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置は、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板５３を用いたことにより、被検査物１３の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００４４】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。図４は、第４の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、光源４４、蛍光板６４および光検出器７４を備えて構成される。本実施形態における被検査物１４は、第３の実施形態の場合と同様に、金属タンクや缶などの容器、または、容器の壁面の塗膜もしくは蒸着膜などである。
【００４５】
光源４４は、被検査物１４の内壁全体に対して照射光を照射し得るように被検査物１４の内部に設けられている。光源４４から出射される照射光は、蛍光板６４中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４４は、例えば蛍光灯や半導体発光素子であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。図示するように光源４４は被検査物１４の開口部から挿入されるので、被検査物１４の内部に外光が入らないように、被検査物１４の開口部にはパッキン９４が設けられている。被検査物１４の内部であって光源４４の周囲に拡散板を設けてもよい。
【００４６】
蛍光板６４は、被検査物１４の周囲を囲むように配されている。蛍光板６４は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂板であり、被検査物１４が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００４７】
本実施形態でも、第１の実施形態の場合と同様に、被検査物１４の孔部を通過した照射光が入射する蛍光板６４の入射面以外の面すなわち外壁面に、照射光を透過させない遮光部材が設けられているのが好適であり、また、蛍光が光検出器７４へ出射する蛍光板６４の検出面以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。
【００４８】
光検出器７４は、蛍光板６４の検出面から出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子が用いられる。
【００４９】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。光源４４から出射された照射光は、被検査物１４の内壁全体に照射される。もし、被検査物１４に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光板６４の入射面に入射する。蛍光板６４では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光板６４の検出面から出射して光検出器７４の受光面に入射し、光検出器７４により検出される。すなわち、光検出器７４による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物１４における孔部の有無が検出される。
【００５０】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置でも、被検査物１４の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光板６４に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１４の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置は、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板を用いることにより、被検査物１４の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、もし被検査物に孔部がある場合には、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光は、被検査物の孔部を通過して蛍光部材の入射面に入射する。蛍光部材では照射光の入射に伴って蛍光が発生し、その蛍光は、蛍光部材の検出面から出射して光検出器に入射し、光検出器により検出される。すなわち、光検出器による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物における孔部の有無が検出される。
【００５２】
このような構成としたことにより、被検査物の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光部材に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。
【００５３】
また、光源が、発光点が線状に存在する線光源または発光点が面状に存在する面光源である場合、または、発光素子が線状または面状に配されたものである場合には、光源から出射された照射光は被測定物の広い範囲に亘って照射されるので、被測定物の広い範囲における孔部の有無が検出される。
【００５４】
また、本発明に係る光学的検査装置は、光源から出射された照射光を拡散して被検査物に照射する拡散板を更に備える場合には、被検査物の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、拡散板により拡散された照射光は孔部を通過するので、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００５５】
また、蛍光部材の入射面以外の面に照射光を透過させない遮光部材が設けられている場合には、外光が蛍光部材に入射してノイズ光が発生することはない。また、蛍光部材の検出面以外の面に蛍光を反射させる反射部材が設けられている場合には、蛍光部材で発生した蛍光は効率よく光検出器に入射する。したがって、被検査物における孔部の有無を高感度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【図２】第２の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【図３】第３の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【図４】第４の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【符号の説明】
１１〜１４…被検査物、２１，２２…遮光ケース、３１，３２…ステージ、４１〜４４…光源、５１，５３…拡散板、６１，６２…蛍光板、６３…蛍光棒、６４…蛍光板、７１〜７４…光検出器、８２…ローラ、９１，９２…マスク、９３，９４…パッキン。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査物における孔部の有無を光学的に検査する光学的検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属箔、磁気フィルム、塗膜および蒸着膜などの薄膜においては、孔部の有無が品質に大きな影響を与えることから、このような薄膜状の被検査物における孔部の有無を検査することは重要である。被検査物における孔部の有無を検出する従来の光学的検査装置では、被検査物を挟んで光源と光検出器とを配し、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光を光検出器により検出して、光検出器からの出力に基づいて被検査物における孔部の有無を検査していた。例えば、特開平５−２８１１５６号公報に開示された光学的検査装置は、被検査物に対して照射光を走査しながら照射し、この被検査物を通過した照射光を集光光学系で集光して、その集光された照射光を光検出器で検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光学的検査装置は、被検査物の膜厚程度以上の径を有する孔部を容易に検出することができるものの、膜厚以下の径を有する孔部を検出することは感度が悪いか又は困難である。すなわち、被検査物の孔部の径が膜厚以下であるときには、従来の光学的検査装置は、光源と光検出器とを結ぶ直線が孔部を貫通する場合のみ、その孔部を高感度に検出することができる。また、特開平５−２８１１５６号公報に開示された光学的検査装置でも、走査された照射光の光軸が孔部を貫通する場合のみ、その孔部を高感度に検出することができる。一方、光源と光検出器とを結ぶ直線または走査された照射光の光軸が孔部を貫通しない場合には、その孔部を検出することは感度が悪いか又は困難である。
【０００４】
ところで実際には、薄膜状の被検査物は、その膜厚より小さい径の微小な孔部の存在さえも許されない場合がある。例えば、膜厚５００μｍである被検査物において径２０μｍ程度の孔部を検出することが要求される場合がある。しかし、特開平５−２８１１５６号公報に開示されたものを含め従来の光学的検査装置は、このような微小な孔部を検出することができない。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、被検査物の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を光学的に検査することができる光学的検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学的検査装置は、被検査物における孔部を検出する光学的検査装置であって、(1) 照射光を出射して被検査物に照射する光源と、(2) 被検査物を挟んで光源とは反対側に配され、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光を入射面に入射し、その照射光の入射に伴って蛍光を発生し、その蛍光を検出面から出射する蛍光部材と、(3) 蛍光部材の検出面から出射した蛍光を検出する光検出器と、(4) 光源と蛍光部材との間に設けられ、光源から出射された照射光を通過させる開口部を有し、その開口部を覆うように被検査物を載置するステージと、(5) ステージと被検査物との隙間を光が通過するのを防止するマスクと、を備えることを特徴とする。
蛍光部材は、被検査物に対向して配置される蛍光板と、この蛍光板に対して垂直に配置される他の蛍光板とを有して、ステージおよび被検査物とともに暗室を構成し得る箱形とされており、当該箱の内壁面が前記入射面であり、前記被検査物に対向して配置される蛍光板の端部が前記検出面であることを特徴とする。
被検査物を所定方向に移動させてステージの開口部を覆うように通過させる移動手段を更に備えるのが好ましい。また、開口部は、上記所定方向に垂直な方向に長いスリット状であり、光源は、上記所定方向に垂直な方向に発光点が連続的または離散的に線状に存在する線光源であるのが好ましい。
【０００７】
この光学的検査装置によれば、もし被検査物に孔部がある場合には、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光は、被検査物の孔部を通過して蛍光部材の入射面に入射する。蛍光部材では照射光の入射に伴って蛍光が発生し、その蛍光は、蛍光部材の検出面から出射して光検出器に入射し、光検出器により検出される。すなわち、光検出器による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物における孔部の有無が検出される。
【０００８】
また、本発明に係る光学的検査装置では、光源は、発光点が線状に存在する線光源または発光点が面状に存在する面光源であるのが好適であり、また、発光素子が線状または面状に配されたものであるのも好適である。これらの場合には、光源から出射された照射光は被測定物の広い範囲に亘って照射されるので、被測定物の広い範囲における孔部の有無が検出される。
【０００９】
また、本発明に係る光学的検査装置は、光源から出射された照射光を拡散して被検査物に照射する拡散板を更に備えることを特徴とする。この場合には、被検査物の孔部が斜めである場合であっても、拡散板により拡散された照射光は孔部を通過するので、その孔部の有無が検出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、遮光ケース２１の内部に、ステージ３１、光源４１、拡散板５１、蛍光板６１および光検出器７１を備えて構成される。図１（ａ）は、この光学的検査装置の断面図であり、図１（ｂ）は、蛍光板６１および光検出器７１の平面図である。
【００１３】
遮光ケース２１は、外部からの光が内部に入らないようにするためのものである。ステージ３１は、遮光ケース２１の内部を２つに区切るように設けられ、周囲が遮光ケース２１の内壁に接しており、中央領域に開口部が設けられている。被検査物１１は、ステージ３１上に開口部を覆うように置かれる。また、ステージ３１上に置かれた被検査物１１の縁部にはマスク９１が設けられている。このマスク９１は、ステージ３１と被検査物１１との隙間からノイズ光が通過しないようにする為のものである。
【００１４】
光源４１は、遮光ケース２１の内部であってステージ３１の開口部の下方に設けられている。光源４１から出射される照射光は、蛍光板６１中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４１は、例えば蛍光灯や半導体発光素子（半導体レーザ光源、発光ダイオード、等）であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。特に、光源４１は、ステージ３１の開口部と略同じ形状に発光点が連続的または離散的に面状に存在する面光源であるのが好適である。
【００１５】
拡散板５１は、遮光ケース２１の内部であってステージ３１の開口部の下方かつ光源４１の上方に設けられている。拡散板５１は、光源４１から出射された照射光を拡散して、その拡散された照射光をあらゆる方向から被検査物１１に向けて照射するものである。
【００１６】
蛍光板６１は、遮光ケース２１の内部であってステージ３１の開口部の上方に被検査物１１を覆うように設けられている。蛍光板６１は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂板であり、被検査物１１が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００１７】
蛍光板６１は、単一の平板であってもよいが、図示するように箱形のものとしてステージ３１および被検査物１１とともに暗室を構成してもよい。蛍光板６１を箱形に構成する場合、平板を接着する際に透明な接着剤等を用いることにより、被検査物１１の孔部を通過してあらゆる方向に進む照射光を蛍光板６１に入射させて、これに伴って発生する蛍光を検出することができるので、蛍光検出効率すなわち孔部検出効率が高くなる。
【００１８】
被検査物１１の孔部を通過した照射光が入射する蛍光板６１の入射面６１Ａ以外の面に、照射光を透過させない遮光部材が設けられているのが好適である。蛍光板６１を箱形に構成する場合には、蛍光板６１の入射面６１Ａは箱の内壁面であり、遮光部材は箱の外壁面に設けられる。このようにすることにより、外光が蛍光板６１の入射面６１Ａに入射してノイズとなる蛍光が発生しないので、蛍光検出感度すなわち孔部検出感度が高くなる。また、蛍光板６１に入射した照射光が遮光部材で反射されて再び蛍光板６１内を進む場合には、蛍光板６１内の蛍光物質が励起される割合が高くなるので、この点でも蛍光検出感度すなわち孔部検出感度が高くなる。
【００１９】
また、蛍光が光検出器７１へ出射する蛍光板６１の検出面６１Ｂ以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。このようにすることにより、蛍光板６１に照射光が入射して発生した蛍光は、反射部材により反射されて蛍光板６１の外部に漏れる割合が少なくなるので、効率よく光検出器７１により検出されて孔部検出効率が高くなる。
【００２０】
なお、遮光部材および反射部材それぞれは、蛍光板６１の面上に形成された多層膜であってもよい。また、遮光部材および反射部材それぞれは、必ずしも別個のものではない。例えば、アルミニウム等のコーティング膜や蒸着膜あるいは板状部材は、照射光を透過させない遮光部材としても、また、蛍光を反射させる反射部材としても用いられる。このように遮光部材と反射部材とを兼ねる場合には、これらは蛍光板６１の入射面６１Ａおよび検出面６１Ｂを除く他の面に設けられる。
【００２１】
光検出器７１は、蛍光板６１の検出面６１Ｂから出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子（フォトダイオード等）が用いられる。光検出器７１として光電子増倍管が用いられる場合には、高感度であるので好適である。また、光検出器７１として特にサイドオン光電子増倍管が用いられる場合には、受光面積が広く量子効率が高いことから更に高感度であるので好適である。
【００２２】
また、蛍光板６０の断面が光検出器７１の受光面と比較して大きい場合には、蛍光板６０の検出面６１Ｂの大きさを光検出器７１の受光面の大きさに合わせる。このとき、２枚の長方形の蛍光板を接着剤を用いて貼り合わせるのではなく、１枚の蛍光板から切り出す等して図１（ｂ）に示すような蛍光板６１の形状とする。このようにすることにより、蛍光が接着剤により吸収されることはなく、検出効率の低下が回避される。
【００２３】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。光源４１から出射された照射光は、拡散板５１により拡散され、ステージ３１の上に開口部を覆うように置かれた被検査物１１に、あらゆる方向から照射される。もし、被検査物１１に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光板６１の入射面６１Ａに入射する。蛍光板６１では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光板６１の検出面６１Ｂから出射して光検出器７１の受光面に入射し、光検出器７１により検出される。すなわち、光検出器７１による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物１１における孔部の有無が検出される。
【００２４】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置では、被検査物１１の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光板６１に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１１の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置は、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板５１を用いたことにより、被検査物１１の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００２５】
また、被検査物１１、光源４１、拡散板５１、蛍光板６１および光検出器７１が遮光ケース２１内に容れられているので、外光が蛍光板６１に入射してノイズ光が発生することはない。さらに蛍光板６１の入射面６１Ａ以外の面に遮光部材が設けられている場合には、この点でも、外光が蛍光板６１に入射してノイズ光が発生することはない。蛍光板６１の検出面６１Ｂ以外の面に反射部材が設けられている場合には、蛍光板６１で発生した蛍光は効率よく光検出器７１の受光面に入射する。したがって、被検査物１１における孔部の有無を高感度に検出することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、遮光ケース２２の内部に、ステージ３２、光源４２、蛍光板６２、光検出器７２およびローラ８２を備えて構成される。本実施形態に係る光学的検査装置は、例えば磁気テープ等の一方向に長いテープ状の被検査物１２を該一方向に移動させながら連続的に検査するものである。図２（ａ）は、テープ状の被検査物１２の面に垂直であって被検査物１２の移動方向に平行な面での光学的検査装置の断面図であり、図２（ｂ）は、被検査物１２の移動方向に垂直な面での光学的検査装置の断面図である。
【００２７】
遮光ケース２２は、外部からの光が内部に入らないようにするためのものであり、テープ状の被検査物１２を入口２２Ａから取り込み、出口２２Ｂから取り出す。遮光ケース２２の入口２２Ａおよび出口２２Ｂそれぞれは、外光が入りにくい構造とされている。ステージ３２は、遮光ケース２２の内部を２つに区切るように設けられ、周囲が遮光ケース２２の内壁に接しており、中央領域に開口部が設けられている。ローラ８２は、遮光ケース２２の入口２２Ａから入った被検査物１２を移動させ、その被検査物１２をステージ３２上の開口部を覆うように通過させて遮光ケース２２の出口２２Ｂから出す。ローラ８２も外光が内部に入るのを防ぐ働きをしている。また、ステージ３２上の被検査物１２の縁部にはマスク９２が設けられている。このマスク９２は、ステージ３２と被検査物１２との隙間からノイズ光が通過しないようにする為のものである。
【００２８】
光源４２は、遮光ケース２２の内部であってステージ３２の開口部の下方に設けられている。光源４２から出射される照射光は、蛍光板６２中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４２は、例えば蛍光灯や半導体発光素子であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。また、ステージ３２の開口部と光源４２との間に拡散板を設けてもよい。
【００２９】
本実施形態では、被検査物１２はテープ状であって移動するので、ステージ３２に設けられた開口部の形状は、被検査物１２の幅方向に長いスリット状でよい。この場合、光源４２は、ステージ３２の開口部の形状に合わせて、発光点が連続的または離散的に線状に存在する線光源であるのが好適である。
【００３０】
蛍光板６２は、遮光ケース２２の内部であってステージ３２の開口部の上方にある被検査物１２の部分を覆うように設けられている。蛍光板６２は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂板であり、ステージ３２の開口部の上の被検査物１２の部分が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００３１】
本実施形態でも、第１の実施形態の場合と同様に、被検査物１２の孔部を通過した照射光が入射する蛍光板６２の入射面以外の面に、照射光を透過させない遮光部材が設けられているのが好適であり、また、蛍光が光検出器７２へ出射する蛍光板６２の検出面以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。
【００３２】
光検出器７２は、蛍光板６２の検出面から出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子が用いられる。光検出器７２は、この図では遮光ケース２２の外部にあるが、遮光ケース２２の内部に設けられてもよい。
【００３３】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。テープ状の被検査物１２は、ローラ８２により駆動されて、入口２２Ａから遮光ケース２２内に入り、ステージ３２の開口部の上を通過し、出口２２Ｂから遮光ケース２２外に出る。光源４２から出射された照射光は、ステージ３２の開口部の上の被検査物１２の部分に照射される。もし、照射光が照射されている被検査物１２の部分に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光板６２の入射面に入射する。蛍光板６２では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光板６２の検出面から出射して光検出器７２の受光面に入射し、光検出器７２により検出される。すなわち、光検出器７２による蛍光検出の有無に基づいて、照射光が照射されている被検査物１２の部分における孔部の有無が検出される。
【００３４】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置でも、被検査物１２の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光板６２に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１２の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置も、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板を用いることにより、被検査物１２の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００３５】
また、被検査物１２の照射光が照射される部分、光源４２および蛍光板６２が遮光ケース２２内に容れられているので、外光が蛍光板６２に入射してノイズ光が発生することはない。さらに蛍光板６２の入射面以外の面に遮光部材が設けられている場合には、この点でも、外光が蛍光板６２に入射してノイズ光が発生することはない。蛍光板６２の検出面以外の面に反射部材が設けられている場合には、蛍光板６２で発生した蛍光は効率よく光検出器７２の受光面に入射する。したがって、被検査物１２における孔部の有無を高感度に検出することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態に係る光学的検査装置では、テープ状の被検査物１２を長手方向に移動させながら検査するので、その被検査物１２の長手方向に亘って孔部の有無を検出することができ、被検査物１２の長手方向の孔部の存在位置も検出することができる。
【００３７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、光源４３、拡散板５３、蛍光棒６３および光検出器７３を備えて構成される。本実施形態における被検査物１３は、金属タンクや缶などの容器、または、容器の壁面の塗膜もしくは蒸着膜などである。
【００３８】
光源４３は、被検査物１３の外壁全体に対して照射光を照射し得るように被検査物１３の周囲に設けられている。光源４３から出射される照射光は、蛍光棒６３中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４３は、例えば蛍光灯や半導体発光素子であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。拡散板５３は、被検査物１３と光源４３との間に設けられている。拡散板５３は、光源４３から出射された照射光を拡散して、その拡散された照射光をあらゆる方向から被検査物１３の外壁全体に向けて照射するものである。
【００３９】
蛍光棒６３は、被検査物１３の開口部から内部に挿入されている。蛍光棒６３は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂棒であり、被検査物１３が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００４０】
蛍光が光検出器７３へ出射する蛍光棒６３の検出面以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。このようにすることにより、蛍光棒６３に照射光が入射して発生した蛍光は、反射部材により反射されて蛍光棒６３の外部に漏れる割合が少なくなるので、効率よく光検出器７３により検出されて孔部検出効率が高くなる。
【００４１】
光検出器７３は、蛍光棒６３の検出面から出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子が用いられる。図示するように蛍光棒６３の検出面および光検出器７３は被検査物１３の開口部付近またはその外部に設けられるので、被検査物１３の内部に外光が入らないように被検査物１３の開口部にはパッキン９３が設けられている。
【００４２】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。光源４３から出射された照射光は、拡散板５３により拡散され、被検査物１３の外壁全体に、あらゆる方向から照射される。もし、被検査物１３に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光棒６３の入射面に入射する。蛍光棒６３では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光棒６３の検出面から出射して光検出器７３の受光面に入射し、光検出器７３により検出される。すなわち、光検出器７３による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物１３における孔部の有無が検出される。
【００４３】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置でも、被検査物１３の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光棒６３に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１３の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置は、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板５３を用いたことにより、被検査物１３の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００４４】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。図４は、第４の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。本実施形態に係る光学的検査装置は、光源４４、蛍光板６４および光検出器７４を備えて構成される。本実施形態における被検査物１４は、第３の実施形態の場合と同様に、金属タンクや缶などの容器、または、容器の壁面の塗膜もしくは蒸着膜などである。
【００４５】
光源４４は、被検査物１４の内壁全体に対して照射光を照射し得るように被検査物１４の内部に設けられている。光源４４から出射される照射光は、蛍光板６４中に含まれる蛍光物質を励起し得る波長の光である。光源４４は、例えば蛍光灯や半導体発光素子であり、また、複数の半導体発光素子が線状または面状に配列されたものであってもよい。図示するように光源４４は被検査物１４の開口部から挿入されるので、被検査物１４の内部に外光が入らないように、被検査物１４の開口部にはパッキン９４が設けられている。被検査物１４の内部であって光源４４の周囲に拡散板を設けてもよい。
【００４６】
蛍光板６４は、被検査物１４の周囲を囲むように配されている。蛍光板６４は、例えば蛍光物質を含有するアクリルやビニール等の樹脂板であり、被検査物１４が孔部を有するときに、その孔部を通過した照射光を入射し、その照射光の入射に伴って蛍光物質が励起されて蛍光を発生する。
【００４７】
本実施形態でも、第１の実施形態の場合と同様に、被検査物１４の孔部を通過した照射光が入射する蛍光板６４の入射面以外の面すなわち外壁面に、照射光を透過させない遮光部材が設けられているのが好適であり、また、蛍光が光検出器７４へ出射する蛍光板６４の検出面以外の面に、蛍光を反射させる反射部材が設けられているのが好適である。
【００４８】
光検出器７４は、蛍光板６４の検出面から出射された蛍光を検出するものであり、例えば、光電子増倍管や半導体受光素子が用いられる。
【００４９】
本実施形態に係る光学的検査装置は以下のように作用する。光源４４から出射された照射光は、被検査物１４の内壁全体に照射される。もし、被検査物１４に孔部がある場合には、照射光は、その孔部を通過して、蛍光板６４の入射面に入射する。蛍光板６４では、照射光の入射に伴い蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。そして、その蛍光は、蛍光板６４の検出面から出射して光検出器７４の受光面に入射し、光検出器７４により検出される。すなわち、光検出器７４による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物１４における孔部の有無が検出される。
【００５０】
このように、本実施形態に係る光学的検査装置でも、被検査物１４の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光板６４に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物１４の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、本実施形態に係る光学的検査装置は、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。また、拡散板を用いることにより、被検査物１４の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、もし被検査物に孔部がある場合には、光源から出射された照射光のうち被検査物の孔部を通過した照射光は、被検査物の孔部を通過して蛍光部材の入射面に入射する。蛍光部材では照射光の入射に伴って蛍光が発生し、その蛍光は、蛍光部材の検出面から出射して光検出器に入射し、光検出器により検出される。すなわち、光検出器による蛍光検出の有無に基づいて、被検査物における孔部の有無が検出される。
【００５２】
このような構成としたことにより、被検査物の孔部を通過した照射光を直接に検出するのではなく、その照射光が蛍光部材に入射して発生した蛍光を検出することとしたので、被検査物の膜厚より孔部の径が小さい場合であっても容易に孔部の有無を検出することができる。また、大きな光学系が不要であり、設計および光学的調整が容易であり、装置全体として小型で安価なものとなる。
【００５３】
また、光源が、発光点が線状に存在する線光源または発光点が面状に存在する面光源である場合、または、発光素子が線状または面状に配されたものである場合には、光源から出射された照射光は被測定物の広い範囲に亘って照射されるので、被測定物の広い範囲における孔部の有無が検出される。
【００５４】
また、本発明に係る光学的検査装置は、光源から出射された照射光を拡散して被検査物に照射する拡散板を更に備える場合には、被検査物の膜厚より孔部の径が小さく且つその孔部が斜めである場合であっても、拡散板により拡散された照射光は孔部を通過するので、容易に孔部の有無を検出することができる。
【００５５】
また、蛍光部材の入射面以外の面に照射光を透過させない遮光部材が設けられている場合には、外光が蛍光部材に入射してノイズ光が発生することはない。また、蛍光部材の検出面以外の面に蛍光を反射させる反射部材が設けられている場合には、蛍光部材で発生した蛍光は効率よく光検出器に入射する。したがって、被検査物における孔部の有無を高感度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【図２】第２の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【図３】第３の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【図４】第４の実施形態に係る光学的検査装置の構成図である。
【符号の説明】
１１〜１４…被検査物、２１，２２…遮光ケース、３１，３２…ステージ、４１〜４４…光源、５１，５３…拡散板、６１，６２…蛍光板、６３…蛍光棒、６４…蛍光板、７１〜７４…光検出器、８２…ローラ、９１，９２…マスク、９３，９４…パッキン。
Claims (6)
- 被検査物における孔部を検出する光学的検査装置であって、
照射光を出射して前記被検査物に照射する光源と、
前記被検査物を挟んで前記光源とは反対側に配され、前記光源から出射された照射光のうち前記被検査物の孔部を通過した照射光を入射面に入射し、その照射光の入射に伴って蛍光を発生し、その蛍光を検出面から出射する蛍光部材と、
前記蛍光部材の前記検出面から出射した蛍光を検出する光検出器と、
前記光源と前記蛍光部材との間に設けられ、前記光源から出射された照射光を通過させる開口部を有し、その開口部を覆うように前記被検査物を載置するステージと、
前記ステージと前記被検査物との隙間を光が通過するのを防止するマスクと、
を備え、
前記蛍光部材は、前記被検査物に対向して配置される蛍光板と、この蛍光板に対して垂直に配置される他の蛍光板とを有して、前記ステージおよび前記被検査物とともに暗室を構成し得る箱型とされており、当該箱の内壁面が前記入射面であり、前記被検査物に対向して配置される蛍光板の端部が前記検出面である、
ことを特徴とする光学的検査装置。 - 前記被検査物を所定方向に移動させて前記ステージの前記開口部を覆うように通過させる移動手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の光学的検査装置。
- 前記開口部は、前記所定方向に垂直な方向に長いスリット状であり、
前記光源は、前記所定方向に垂直な方向に発光点が連続的または離散的に線状に存在する線光源である、
ことを特徴とする請求項２記載の光学的検査装置。 - 前記光源は、発光点が線状に存在する線光源または発光点が面状に存在する面光源であることを特徴とする請求項１記載の光学的検査装置。
- 前記光源は、発光素子が線状または面状に配されたものであることを特徴とする請求項１記載の光学的検査装置。
- 前記光源から出射された照射光を拡散して前記被検査物に照射する拡散板を更に備えることを特徴とする請求項１記載の光学的検査装置。
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-
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