JPH064655U - 平坦な物品の欠陥検出装置 - Google Patents

平坦な物品の欠陥検出装置

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JPH064655U
JPH064655U JP080727U JP8072792U JPH064655U JP H064655 U JPH064655 U JP H064655U JP 080727 U JP080727 U JP 080727U JP 8072792 U JP8072792 U JP 8072792U JP H064655 U JPH064655 U JP H064655U
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laser beam
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JP080727U
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ズイック エルヴィーン
シェンク クリストフ
ヴェーバー クラウス
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エルヴィーン ズイック ゲーエムベーハー オプテック−エレクトロニーク
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の回折現象を生じ得るような微細な多数の
溝を有するレーザーディスク等の平坦な物品の表面の欠
陥を検出する。 【構成】 平坦な物品１１の表面に光を照射するために
レーザー１９が設けられている。レーザー１９の光は、
条片状の反射面を有する光輪２１で反射され、凹面鏡２
２へ向かい、ここで反射されて物品１１の表面に斜めに
当たる。光輪２１の回転により、光は溝と直角な走査線
に沿って物品１１表面を走査する。物品１１表面で反射
した光は、凹面鏡１４によって集光されるが、その零次
の回折光線を受ける位置に第１受光器１５ａが配置さ
れ、１次の回折光線を受ける位置に第２受光器１５ｂが
配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、光の線が平坦物品上に発生されて円筒状の結像特性をもつ光学系で 受光器へ結像される、平坦な物品の欠陥検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の欠陥検出装置では通常わずか１個の受光器が使用される。材料に欠陥 があると、受光器は、その欠陥のところで特に起こる光の偏向の結果として欠陥 信号を送る。必要なら、２個以上の受光器で、その物品における光の散乱角を利 用して光を受けて相異なる性質の欠陥を検出する。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
本考案の目的は、光回折特性をもつ物品の欠陥に関する広範な情報を得るため に使用できる上記種類の欠陥検出装置を提供することである。本考案の特定目的 は、可視光線の波長の大きさのオーダの間隙の非常に狭い溝（複数）−従って、 可視光線又は赤外線を使用するとき回折効果が生じる−いわゆるレーザー・ディ スクでの欠陥を発見するに適した欠陥検出装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
これらの目的を満足させるために本考案の提供する欠陥検出装置の特徴は、光 の回折を生じる構造の物品にほぼ直角に光の線を配し、光学系により物品を去る 零次の回折光の外に少なくとも第１次の回折光を検出し、第１次と任意の更に高 次の回折光を関連する受光器上に結像させることである。その物品は、特に、レ コードであって、このレコードは半径方向にわたるレーザービームにより走査さ れる。かくして、本考案は物品の特に直線状の回折構造の欠陥の検出装置に適す る。
【０００５】 光の線が、前後に周期的に移動可能な光ビームによりなる場合には特に好都合 である。まず、この光ビームは、レーザーにより照射される鏡輪により発生させ ることができる。
【０００６】 光の収率をよくするため、送光は物品にあたり、その反射角で光学系に反射さ れるべきである。すると、その回折は反射面に直角な平面で起こる。
【０００７】 本考案の装置の、また、主な特徴は相異なる欠陥を表わす光を数個の受光器が 受けることができるということである。このため例えば偏光が使用でき、このと きアナライザが１個の受光器の前に置かれる（他の受光器の前には置かれない） 。かくして、その１つの受光器は、まず第１に、偏光を消す重要な欠陥に照準さ れ、他方の受光器は他の欠陥に応答できるようにされる。
【０００８】 円筒状の結像特性をもつ光学系は、単一の条片状の円筒鏡からなることができ るが、この円筒鏡は少なくとも２つの次数の回折光を受けるに十分な長さのもの でなければならない。
【０００９】 しかしながら、光学系は受光器と同数の条片状の円筒レンズからなることもで きる。
【００１０】 本考案を以下例示的に図面に関し記載する。
【００１１】
【実施例】
図１に見られるように、レーザー１９を離れる斉一に束ねられた光ビームは光 輪２１に当たる。この光輪の反射周面は条片状で送光用の凹面鏡２２の焦点に配 置されている。凹面鏡２２からの反射光は、鏡輪２１のそばを通って平坦な物品 １１の面に達し、矢印ｆの方向に回転する鏡輪２１によって光の線又は帯１２が 発生されるように、鏡輪２１に対し十分に変位されている。光の線１２は、−例 えばレーザー・ディスクの極く小さい溝からなることができる−物品１１の表面 に存在する線形の回折構造１３に直角に延びる。
【００１２】 凹面鏡２２で反射された動く光ビームは図１によれば物品１１の表面に斜めに あたるので、ほぼ反射面の場合、物品１１による反射角で反射される。条片状で 受光用の凹面鏡１４は、この角度に物品１１から離して配置されて円筒結像特性 をもつ光学系を形成している。
【００１３】 実線で示した零次の反射光は、光増倍器として構成した第１の受光器１５ａに 集中される。換言すれば、鏡輪２１の面は光増倍器１５ａへ凹面鏡２２，１４を 介して結像される。回折構造１３の結果、しかしながら、光は、また、両側へ偏 向されて第１次の回折光となる。図１は円筒鏡１４に当たり、そして、光増倍器 として同様に構成された第２の受光器１５ｂへ円筒鏡１４により偏向される第１ 次の回折を示すのみである。こうして、反射光を受けるためには２個の異なる受 光器が利用できる。
【００１４】 例えば、偏光器１７をレーザービーム２０内に、そして、受光器１５ａの前面 にアナライザ１８を配列することにより、受光器１５ａを、偏光を解消する欠陥 に応答させ、受光器１５ｂを他の欠陥に応答するようにできる。図１で零次の回 折は実線で示されているが、第１次の回折は破線で示されている。
【００１５】 図２では、図１の部品に対応するものを示すために同じ参照符号が用いられて いる。
【００１６】 図１と対称的に、この実施例では、円筒状の結像特性をもつ光学系は、光ビー ム１２を去る零次及び１次の回折光を受けて受光器１５ａ，１５ｂにそれぞれそ れら回折光を集める２個の別個の円筒レンズ１４ａ，１４ｂからなる。
【００１７】 かくしてこの考案は回折構造をもつ物品のためにビーム分割を行なうが、その ために特別のビーム分割器を必要としない。
【００１８】 走査方向の寸法が小さい被試験物品の場合、面積の大きな受光器（例えば、短 形の光増倍器）が同時に使用される場合は、集光系１４，１４ａ，１４ｂはなく てもよい。
【００１９】 図１はまた、第１次回折の場所及び線状の受光器１５ｃ（この受光器は受光器 １５ｂの代わりに設けることができて互いに横並びに配列した複数の受光器から なる）を破線で示す。こうして、周期的な回折構造１３の周期性の変化の大きさ である第１次の回折光の側方偏位が検出できる。
【００２０】 もし、この考案が、旋盤加工中に生じる溝又は線を監視するために使用される 場合には、この実施例で旋盤加工を監視できる。
【００２１】 この考案の装置で検査できる物品は、例えば、レーザー・ディスク、ビデオ・ ディスク、コンピュータ記憶ディスク及び旋盤加工される面である。
【００２２】 光の線は回折構造のかなりの数の要素にわたって拡がるべきだが、検査物品の 幅全体にわたり拡がる必要はない。物品の幅全体にわたる光の線の走査により物 品表面のどこの欠陥も検出される。また、「円筒状の結像特性をもつ光学系」な る用語は完全に円筒状の結像特性をもつ光学系に制限されるものではなく、線状 の焦点を生じる他の光学系例えば細長いパラボラ鏡まで含む。
【００２３】
【考案の効果】
かくして、この考案によれば、光回折特性をもつ物品の欠陥に関し広範な情報 が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の欠陥検出装置の第１の実施例の概略説
明斜視図である。
【図２】他の実施例の概略の説明図である。
【符号の説明】
１１…平坦な物品 １２…光の線 １３…線状の回折構造 １４…条片状で凹面の受光鏡 １４ａ…光増倍器 １５ａ，１５ｂ…受光器 １７…偏光器 １８…アナライザ １９…レーザー ２０…光ビーム ２１…鏡輪 ２２…条片状で凹面の送光鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 クリストフ シェンク ドイツ連邦共和国，イッキング 8021，イ ム エアレット ９ (72)考案者 クラウス ヴェーバー ドイツ連邦共和国，ケーニヒスブロン デ ィ−7923，バオムガルテンヴェック 22

Claims (8)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相互に少なくともほぼ平行に延び且つ明
    確な回折次数を有する光回折を生成するように配列され
    ている一連の溝を有する平坦な物品の表面の欠陥を検出
    する装置において、 平坦な物品の表面における溝の格子定数に対し２次以下
    の回折次数の回折光線を生成する波長のレーザー光線を
    発生するレーザーと、 前記表面に対して鋭角に照射し且つ前記溝に実質的に直
    角な走査線に沿って前記表面を走査する走査レーザー光
    線を発生するために、前記レーザー光線が照射される回
    転式ミラーホイールを含む第１光学系と、 前記平坦な物品の表面からの零次および少なくとも１次
    の回折光線を集光するように配列された第２光学系と、 各回折次数の光線用の別々の受光器を含み、且つ正規の
    値からの回折光線の誤差が生じた時に、エラー信号を発
    生する光電受容体とを備えていることを特徴とする欠陥
    検出装置。
  2. 【請求項２】 前記レーザー光線中に配置された偏向子
    と、前記受光器の１つだけの前に配列された検光子とを
    さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出
    装置。
  3. 【請求項３】 前記第２光学系が、単一の条片状円筒ミ
    ラーを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に
    記載の欠陥検出装置。
  4. 【請求項４】 前記第２光学系が、各受光器に対して条
    片状円筒レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載
    の欠陥検出装置。
  5. 【請求項５】 零次よりも高次の回折光線の少なくとも
    １つに対する受光器が、前記走査線と実質的に平行に延
    びている一列状の受光素子を含むことを特徴とする請求
    項１に記載の欠陥検出装置。
  6. 【請求項６】 零次よりも高次の回折光線の少なくとも
    １つに対する受光器が、前記走査線と実質的に平行に延
    びている一列状の受光素子を含むことを特徴とする請求
    項２に記載の欠陥検出装置。
  7. 【請求項７】 前記走査レーザー光線が、６本以上の溝
    に亘って延びていることを特徴とする請求項１に記載の
    欠陥検出装置。
  8. 【請求項８】 前記走査レーザー光線が、２０本以上の
    溝に亘って延びていることを特徴とする請求項７に記載
    の欠陥検出装置。
JP080727U 1983-04-22 1992-11-24 平坦な物品の欠陥検出装置 Pending JPH064655U (ja)

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