JPH01316645A - 表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は移送される帯状の被検査物に光ビームを走査す
ることにより欠陥を検出する表面検査装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来のいわゆるフライングスポット方式の表面検査装置
では、検出精度を高くするために光ビームの走査回数を
多くし、毎秒数千回の走査を行っている。こうして得ら
れた高精度の検査情報はマイクロコンピュータで情報処
理される。ところがマイクロコンピュータの処理速度に
も限界があり、毎秒数千回の走査速度には追従しきれず
、リアルタイムでの情報処理は不可能である。したがっ
て、通常、複数の走査によって得られた検査情報をひと
まとめにしてマイクロコンピュータで処理することが行
われている。

このような表面検査装置としては、例えば特願昭６２−
１３４６１号に示された表面検査装置がある。この表面
検査装置では、被検査物表面に存在する欠陥を検出する
にあたり、第１記憶手段と第２記憶手段とをスイッチン
グ手段を介して直列接続し、Ｎ回の走査毎に加算し、Ｎ
回の走査が完了した時点でスイッチング手段を切り換え
て第１記憶手段で加算して得られた検査データを第２記
憶手段に転送するようにしている。そして第２記憶手段
にＮ回の走査毎に転送された検査データについては、次
回のＮ回の走査が終わるまでにコンピュータによって読
み出し、評価ができるようになる。

一方、表面検査中の欠陥部が検出された時に、被検査物
にマーカーやラベラーで「欠陥あり」の指標をリアルタ
イムで施す手法も行われている。

これによれば、マイクロコンピュータ等を用いることな
く被検査物の移送方向における欠陥部の存在箇所を識別
することができるようになる。

ところで、被検査物を幅方向に分割して裁断するスリッ
タ、あるいは被検査物を移送方向に裁断するカッターの
直前に上述のような表面検査装置を設置し、上記表面検
査装置によって得られた欠陥信号を利用することによっ
て、裁切断されたシート加工物を良品と不良品とに分離
して集積する試みがなされている。このような場合には
、表面検査装置にはリアルタイムで欠陥信号が得られる
こと、さらに良品と不良品との弁別を確実にするために
、欠陥部の位置情報を被検査物の移送方向及び幅方向で
できるだけ正確に検出することが要求される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した前者の表面検査装置では、幅方
向における欠陥部分の位置情報を検出することはできる
が、欠陥信号の出力はＮ回の走査期間経過ごとに行われ
、しかもこの期間中にも被検査物は移送されるため、Ｎ
回の走査期間中のどの時点で欠陥部が検出されたのかが
不明となり、被検査物の移送方向における欠陥部の位置
情報の精度が悪くなる。この精度は被検査物の移送速度
にも関連してくるが、実際には数ｃｍ以上にもなってし
まう。このため、裁切断後における良品と不良品との分
離を的確に行うことができず、良品が不良品として処理
されることも多くなり、ロスが大きい。

また、後者の表面検査装置を用いた場合には、被検査物
の移送方向に関しては欠陥部の位置をほぼ正確に割り出
すことは可能であるが、幅方向での欠陥部の位置情報が
得られないため、欠陥部が被検査物の全幅にわたるもの
として処理され、やはり良品ロスが大きく不経済である
。

〔発明の目的〕

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、被
検査物の幅方向にはレーン毎の欠陥検出結果が得られる
とともに、リアルタイムで検査データを処理することに
より移送方向に高い検査精度を持つ表面検査装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、走査毎に走査の開
始時点を知らせる走査開始検知手段と、基準パルスを発
生する基準パルス発生手段と、前記走査開始時点が判明
すると、基準パルスに基づいてレーン毎にスタート位置
を設定するスタート位置設定手段と、基準パルスに基づ
いてレーン毎にエンド位置を設定するエンド位置設定手
段と、レーン毎の検査結果を出力する出力手段とから表
面検査装置を構成している。

また、前記スタート位置設定手段及びエンド位置設定手
段を、基準パルス数をカウントするカウンタと、スター
ト位置、エンド位置を設定する設定器と、スタート位置
及びエンド位置と基準パルス数とを比較してその結果に
応じた出力信号を出すコンパレータと、この出力信号に
応じて出力するＡＮＤ回路とから構成するようにしたも
のも簡便でよい。

［作用〕 レーン毎にスタート位置、エンド位置を設定して、リア
ルタイムで検査データを処理するようにしたから、被検
査物の状態に応じて幅方向にも、移送方向にも高精度の
表面検査を行うことができる。

また、スタート位置設定手段及びエンド位置設定手段を
、カウンタ、設定器、コンパレータ及びＡＮＤ回路から
構成するようにした場合には、簡便な構成によって同様
な効果を奏することができ実用的である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

〔実施例〕

本発明に係る表面検査装置の要部を示す第１図において
、スキャナ１０は周知のレーザ発振器、回転ミラー等を
内蔵しており、矢印Ｘ方向に移送される被検査物１１に
対して光ビーム１２を走査しながら照射する。光ビーム
１２は走査されると、被検査物■１の幅方向（Ｘと直交
する方向）に走査線１１ａを描く。この走査の初期の光
ビーム１２は光検出器１３に入射する。光検出器１３は
スキャナ１０に対して一定位置となるように固定されて
おり、走査ごとに初期の光ビーム１２を受光して光電変
換、二値化を経て走査開始を示す走査開始パルスを出力
する。被検査物１１から反射された光ビーム１２は受光
器１４で受光され、光電変換されて出力される。この出
力信号はフィルタ回路１６によって波形整形され、異常
部分が強調される。二値化回路１７では整形済の信号に
ついて、所定のしきい値を越え欠陥の存在を示す欠陥信
号にはｒｌ、を、しきい値未満の正常信号には「０」を
対応付けして出力する。

基準パルス発生器１９からは十分に短い所定の周期の基
準パルスが出力される。走査が開始され光検出器１３か
らの走査開始パルスの供給があると、カウンタ１８は供
給される基準パルスの数をカウントする。

比較回路２１は、スタート位置設定°器２２からプリセ
ットされたスタート位置に対応した数ｋ。

と前記基準パルス数とを比較して、基準パルス数かに＋
未満のときには「０」を出力し、ｋ、以上になると「１
」を出力する。比較回路２３はエンド位置設定器２４か
らプリセットされたエンド位置に対応した数に２と前記
基準パルス数とを比較し、基準パルス数かに、未満のと
きには「１」を出力し、ｋ２以上になるとｒ　ＯＪを出
力する。

両比較回路２１．２３の出ツノ信号がともに「１」のと
きのみＡＮＤ回路２６が「１」の出力信号を出す。前記
二値化回路１７及びＡＮＤ回路２６から入力の供給を受
けた第１ＡＮＤ回路２７では２つの入力がともにｒｌ、
のときのみ欠陥検出信号（「１」の出力に相当する）を
出し、その他の場合には正常信号（「０」の出力に相当
する）を出す。これによって、被検査物１１を幅方向に
細分割したレーンのうち、光ビーム１２の走査の開始側
にある第ル−ンが画定されるとともに、第ル−ンについ
ての１回の走査による表面検査が行われる。

カウンタ１Ｂ、比較回路２１，２３．スタート位置設定
器２２．エンド位置設定器２４及びＡＮＤ回路２６から
構成される第１ゲート回路２８は上記のように第ル−ン
に対応するものであり、これと同様な構成からなり、そ
れぞれ第２レーンから第５レーンに対応する第２ゲート
回路２９゜・・・、第５ゲート回路３１が配設さている
。また、これらに対応して第２ＡＮＤ回路３２．第５Ａ
ＮＤ回路３３も配設されている。

以下、上記のような構成からなる本実施例の作用につい
て説明する。

上記の処理回路の各部における信号波形を示した第２図
において、光ビーム１２の一回の走査による受光器１４
からの光電出力は（Ａ）のようになる。フィルタ回路１
６における波形整形により（Ｂ）のように、第ル−ン及
び第５レーンの出力信号の欠陥部が強調される。二値化
回路１７からの出力信号を示す（Ｃ）におけるハイレベ
ルの部分は欠陥信号（’ＩＪ）に対応し、ローレベルの
部分は正常信号（ｒＯＪ）に対応する。ただし、この段
階では被検査物１１のエツジ部によるノイズ信号も「１
」を与えてしまう。この出力信号は第１〜第５ＡＮＤ回
路２７，３２．３３に同時に供給される。

一方、（Ｄ）に示す走査開始パルスがカウンタ１８に供
給されると、（Ｅ）のような基準パルスの数がカウント
される。このカウント数かに、以上になると、第１ゲー
ト回路２８から出力されるゲート信号は（Ｆｌ　）に示
すように立ち上がる。

ここではに１＝４である。このハイレベル（「ｌ」に対
応）は前記カウント数かに２に達するまで継続される。

ここでｋｚ＝９である。Ｆ２に達するとローレベル（「
０」に対応）まで立ち下がり、これ以降はローレベルを
継続する。第２ゲート回路２９については、スタート位
置、エンド位置としてそれぞれに、、に、から等間隔だ
けずらした値をプリセットして、第ル−ンのエンド位置
が第２レーンのスタート位置と一致するように設定すれ
ば、（Ｆ２）のようなゲート信号を出力できる。第２レ
ーンに対応したハイレベルの間に（Ｃ）のように欠陥信
号の供給があると、第２ＡＮＤ回路からは（Ｇ２）のハ
イレベルに示された欠陥検出信号が出力され、このレー
ンに欠陥が存在することを報知する。同様にして、第５
レーンについても、第５ＡＮＤ回路３３から欠陥検出信
号（Ｇｓ　）が出される。

このような方法によれば（Ｃ）のようにエツジ部に対応
したノイズ信号が存在しても真の欠陥信号と混同するこ
とがなく高精度の表面検査が可能になる。

また、上記の実施例においては第ル−ンについてのゲー
ト信号が立ち下がると同時に第２レーンについてのゲー
ト信号が立ち上がるように設定したが、これに限定され
るものではない。例えば隣合うレーンのゲート信号が重
なり合うように設定することもでき、また条件に応じて
レーンとレーンの間に検査しない領域を設けてもよい。

また以上の実施例においては、簡単のために分割するレ
ーンの数を５としたが、これに限定されるものでないこ
とは当然である。

なお、ゲート回路の構成は所定のゲート信号を出力でき
るものであれば他のものでもよく、フィルタ回路１６は
なくてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の表面検査装置ではリアルタイム
でレーン毎の出力が得られるから、幅方向に高精度の表
面検査ができるとともに、走査回数を増やすことにより
移送方向の検査精度も高めることができる。また、スタ
ート位置、エンド位置を変更できるようにした場合には
、レーンの幅を変更することができ検査条件の変動への
対応能力が高くなる。

更に、スタート位置設定手段及びエンド位置設定手段を
、カウンタ、設定器、コンパレータ及びＡＮＤ回路から
構成するようにした場合には構成が簡便となり実用的で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る表面検査装置の要部説明図である
。 第２図は第１図の実施例の各部における信号波形を示し
た作用説明図である。 １０・・スキャナ １１・・被検査物 １２・・光ビーム １３・・光検出器 １４・・受光器 １８・・カウンタ １９・・基準パルス発生器 ２１．２３・・比較回路 ２２・・スタート位置設定器 ２４・・エンド位置設定器 ２８・・第１ゲート回路 ２９・・第２ゲート回路 ３１・・第５ゲート回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移送される被検査物の表面を幅方向にレーン分割
   し、被検査物の表面に移送方向と直交する光ビームを走
   査しながら照射して表面欠陥の有無を検査する表面検査
   装置において、 前記走査毎に走査の開始時点を知らせる走査開始検知手
   段と、所定周期の基準パルスを発生する基準パルス発生
   手段と、前記走査開始時点が判明すると、基準パルスに
   基づいてレーン毎に検査を開始するスタート位置を設定
   するスタート位置設定手段と、基準パルスに基づいてレ
   ーン毎に検査を打ち切るエンド位置を設定するエンド位
   置設定手段と、レーン毎の検査結果を出力する出力手段
   とからなることを特徴とする表面検査装置。
2. （２）前記スタート位置設定手段及びエンド位置設定手
   段は、基準パルス数をカウントするカウンタと、スター
   ト位置、エンド位置をプリセットする設定器と、スター
   ト位置、エンド位置と基準パルス数とを比較してその結
   果に応じた出力信号を出すコンパレータと、この出力信
   号に応じてスタート位置、あるいはエンド位置に達した
   ことを出力するＡＮＤ回路とから構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面検査装置。