JPH08136465A - 板状部材の表面検査装置 - Google Patents

板状部材の表面検査装置

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JPH08136465A
JPH08136465A JP31393694A JP31393694A JPH08136465A JP H08136465 A JPH08136465 A JP H08136465A JP 31393694 A JP31393694 A JP 31393694A JP 31393694 A JP31393694 A JP 31393694A JP H08136465 A JPH08136465 A JP H08136465A
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JP
Japan
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light
condenser lens
lens
scratches
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP31393694A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kajiyama
康一 梶山
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ADOMON SCI KK
Original Assignee
ADOMON SCI KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス板等の被検査物表面の傷等の欠陥を正
確に検出することが可能な板状部材の表面検査装置を提
供する。 【構成】 ガラス板1からの略平行な反射光は、第1集
光レンズ4の反射光ブロック5で遮光する。乱反射によ
る低角散乱光は、第1集光レンズ4を通過するものの、
第2集光レンズ6の背景光ブロック7で遮光する。この
結果、スリキズ2による広角散乱光の多くが両集光レン
ズ4、6を通過して光電子倍増管8に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はガラス板等の板状部材
表面の傷等の欠陥を検査する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表面をカバーするガラス板等の被検
査物表面の傷を検査するには、通常は被検査物を回転な
どして散乱光を目に入射するようにして、その位置、形
状、大きさ等を目視により調査している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の方法で
は、ガラス板等の被検査物表面の傷を人間が肉眼で検査
するため、その検査は容易なものではなく、また検査作
業者により検査結果に差が生じるため信頼性に欠けてい
た。
【0004】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、ガラス板等の被
検査物表面の傷等の欠陥を正確に検出することが可能な
板状部材の表面検査装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで請求項1の板状部
材の表面検査装置は、ガラス板等の被検査物1の表面側
に設けたレーザ光を発する光源3と、被検査物1の表面
で反射したレーザ反射光線と略一致した光軸位置に配設
した凸型の第1集光レンズ4と、第1集光レンズ4と略
同一光軸で、かつ第1集光レンズ4の焦点位置がレンズ
表面の略中心となるような位置に配設した凸型の第2集
光レンズ6と、この第2集光レンズ6のレンズ表面中央
部に着設した背景光ブロック7と、第2集光レンズ6が
集光したレーザ光を観測する光電子倍増管8を備えたこ
とを特徴としている。
【0006】また請求項2の板状部材の表面検査装置
は、上記第1集光レンズ4は、上記被検査物1の表面に
おけるレーザ照射位置を焦点として配置されていること
を特徴としている。
【0007】さらに請求項3の板状部材の表面検査装置
は、上記第1集光レンズ4のレンズ表面の中央部に反射
光ブロック5を着設したことを特徴としている。
【0008】請求項4の板状部材の表面検査装置は、上
記被検査物1をX方向及びY方向に移動可能としたこと
を特徴としている。
【0009】
【作用】上記請求項1の板状部材の表面検査装置では、
光源3から被検査物1の表面にレーザ光を照射すると、
レーザ光の入射位置からは、略平行な反射光と、乱反射
による散乱光と、スリキズ2による散乱光が発生する。
このうち反射光は第1集光レンズ4の略中心を、そのま
ま貫通して第2集光レンズ6のレンズ表面中央部に着設
した背景光ブロック7で遮光される。ところで乱反射に
よる散乱光は被検査物1の表面の比較的緩やかな凹凸に
より散乱した光であるのに対し、欠陥、例えばスリキズ
2による散乱光は被検査物1の表面につけられた比較的
鋭い凹凸により散乱した光である。そのためスリキズ2
による散乱光は乱反射による散乱光よりも散乱の度合い
が大きくなる傾向があり、両散乱光を比較すると、乱反
射による散乱光は低角散乱側に偏って分布するのに対
し、スリキズ2による散乱光は高角散乱側に偏って分布
する。
【0010】乱反射による散乱光は低角散乱側に偏って
分布しているので、第1集光レンズ4に入射するとその
大部分は第2集光レンズ6の中央部に集光され、この位
置に着設した背景光ブロック7に遮光される。これに対
して、スリキズ2による散乱光は高角散乱側に偏って分
布しているので、第1集光レンズ4に入射するとその大
部分は第2集光レンズ6の中央部には集光されず、その
ため背景光ブロック7には遮光されずに第2集光レンズ
6に入射する。
【0011】第2集光レンズ6に入射して集光された散
乱光は、乱反射による散乱光の大部分を背景光ブロック
7によって遮光したため、第1集光レンズ4に入射して
集光された散乱光と比較して、スリキズ2による散乱光
の比率が相対的に高くなっているため、スリキズ2の位
置、形状、大きさを識別できる。
【0012】また請求項2の板状部材の表面検査装置で
は、上記スリキズ2の識別を一段と確実に行えることに
なる。
【0013】さらに請求項3の板状部材の表面検査装置
では、第1集光レンズ4の表面中央部に反射光ブロック
5を着設しているので、反射光は、この反射光ブロック
5で遮光される。
【0014】請求項4の板状部材の表面検査装置では、
被検査物1をX方向及びY方向に移動可能としているの
で、被検査物1の表面上の全ての方向のスリキズ2の位
置、形状、大きさが測定可能である。
【0015】
【実施例】次にこの発明の板状部材の表面検査装置の具
体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
【0016】まずこの実施例の構成について図1により
説明する。1は被検査物としてのガラス板であり、この
ガラス板の表面に存在するスリキズ2を検査する。なお
このガラス板1は、X方向及びY方向に移動可能となっ
ている。3はレーザ光を発する光源であり、その出力は
3mW程度のもので充分である。この光源3からガラス
板1の表面にレーザ光を照射する。4及び6はそれぞれ
第1及び第2集光レンズである。両レンズ4、6は共に
平凸レンズであり、凸側をガラス板1に対向させてお
り、両レンズ4、6の光軸とガラス板1の表面で反射し
たレーザ光の反射光線は略一致させている。第1集光レ
ンズ4は、ガラス板1の表面におけるレーザ光の入射位
置が焦点となるような位置に位置するように配設されて
いる。ガラス板1の表面側から平行に入射したレーザ光
は第1集光レンズ4により集光されるが、第2集光レン
ズ6は、第1集光レンズ4の焦点位置がレンズ表面の略
中心となる位置に配設されている。5及び7はそれぞれ
反射光ブロック及び背景光ブロックである。反射光ブロ
ック5及び背景光ブロック7は、レーザ光の透過を阻止
するもので、それぞれ第1集光レンズ4及び第2集光レ
ンズ6の凸側表面の中央部に着設されている。8は光電
子倍増管(傷検出手段)であり、9はこの光電子倍増管
8の観測窓である。光電子倍増管8は、第2集光レンズ
6が集光したレーザ光が観測窓9に入射するように配設
されている。
【0017】光源3からガラス板1の表面にレーザ光を
照射すると、レーザ光の入射位置からは、略平行な反射
光と、乱反射による散乱光と、スリキズ2による散乱光
とが発生する。このうち反射光は第1集光レンズ4の中
央部に着設した反射光ブロック5でほぼ完全に遮光され
る。一方、反射光ブロック5に遮光されなかった散乱光
は、第1集光レンズ4に入射する。第1集光レンズ4に
入射する散乱光は、乱反射による散乱光とスリキズ2に
よる散乱光との両方を含むが、そのうちスリキズ2によ
る散乱光の比率は低い。そのためこの段階で光電子倍増
管8で観測してもスリキズ2がはっきり認識できる程度
ではなく、スリキズ2の位置、形状、大きさの識別は困
難である。
【0018】ところで乱反射による散乱光はガラス板1
の表面の比較的緩やかな凹凸により散乱した光であるの
に対し、スリキズ2による散乱光はガラス板1の表面に
つけられた比較的鋭い凹凸により散乱した光である。そ
のためスリキズ2による散乱光は乱反射による散乱光よ
りも散乱の度合いが大きくなる傾向があり、両散乱光を
比較すると、乱反射による散乱光は低角散乱側に偏って
分布するのに対し、スリキズ2による散乱光は高角散乱
側に偏って分布する。
【0019】このように乱反射による散乱光は低角散乱
側に偏って分布しているので、その大部分は第1集光レ
ンズ4により第2集光レンズ6の中央部に集光され、こ
の位置に着設した背景光ブロック7に遮光される。これ
に対して、スリキズ2による散乱光は高角散乱側に偏っ
て分布しているので、その大部分は第2集光レンズ6の
中央部には集光されず、そのため背景光ブロック7には
遮光されずに第2集光レンズ6に入射する。第2集光レ
ンズ6に入射して集光された散乱光は、乱反射による散
乱光の大部分を背景光ブロック7で遮光したため、スリ
キズ2による散乱光の比率が相対的に高くなっている。
そのためこの段階で光電子倍増管8で観測すると、スリ
キズ2の位置、形状、大きさがはっきりと識別できる。
【0020】レーザ光の進行方向とスリキズ2の方向の
関係を示しているのが図2である。この図はレーザ光が
中の同心円に紙面に垂直に入射したとき、そのスリキズ
2の紙面への投影線の方向が、a)同じとき、b)直角
のとき、c)斜めのときについての回折光の進行方向を
示すものである。外側の円は光学系が散乱光を集光する
範囲を示している。
【0021】このように2段階で遮光して得られた散乱
光を、ガラス板1の位置をX方向及びY方向に移動して
光電子倍増管8で観測すると、ガラス板1の表面の全て
のスリキズ2の位置、形状、大きさが測定可能である。
【0022】以上にこの発明の具体的な実施例について
説明したが、この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更して実施可能であ
る。例えば第1集光レンズ4の凸側表面の中央部に反射
光ブロック5を着設しているが、略平行な反射光は第1
集光レンズ4の中央部を貫通して背景光ブロック7に達
し、ここで遮光されるので、反射光ブロック5は必ずし
も必要ではない。ただ第1集光レンズ4と第2集光レン
ズ6の光軸が多少ずれているような場合には、反射光が
背景光ブロック7で遮光されずに第2集光レンズ6に集
光され、光電子倍増管8に入射してスリキズ2の識別が
困難となる場合が予想されるので、実施例のように反射
光ブロック5を設けた方がよい。またガラス板1をX方
向及びY方向に移動してガラス板1の表面上のスリキズ
2を観測しているが、ガラス板1の位置は固定して、光
源3、両集光レンズ4、6、光電子倍増管8を移動させ
てスリキズ2を観測してもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように請求項1の板状部材の表面
検査装置では、被検査物の表面にレーザ光を入射するこ
とにより発生した反射光と、乱反射による散乱光と、ス
リキズによる散乱光とのうち、反射光と低角散乱側に分
布した散乱光を背景光ブロックで遮光し、高角散乱側に
分布した散乱光を第2集光レンズで集光している。この
ように第2集光レンズで集光した散乱光においては、ス
リキズによる散乱光の比率が高くなるようにしてあるの
で、第2集光レンズで集光した散乱光を観測すると、ス
リキズの位置、形状、大きさが正確に識別可能である。
【0024】また請求項2の板状部材の表面検査装置で
は、上記スリキズの識別を一段と確実に行えることにな
る。
【0025】さらに請求項3の板状部材の表面検査装置
では、第1集光レンズの表面中央部に反射光ブロックを
着設しているので、被検査物の表面で反射した反射光は
この反射光ブロックに遮光される。そのため第1集光レ
ンズと第2集光レンズの光軸が多少ずれているような場
合でも、反射光を確実に遮光でき、スリキズ等の識別を
確実に行えることになる。
【0026】請求項4の板状部材の表面検査装置では、
被検査物をX方向及びY方向に移動可能としているの
で、被検査物の表面の全てのスリキズの位置、形状、大
きさが測定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例における検査装置の構成図で
ある。
【図2】この発明の実施例におけるレーザ光の進行方向
とスリキズの方向の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 ガラス板 3 光源 4 第1集光レンズ 5 反射光ブロック 6 第2集光レンズ 7 背景光ブロック 8 光電子倍増管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス板等の被検査物(1)の表面側に
    設けたレーザ光を発する光源(3)と、被検査物(1)
    の表面で反射したレーザ反射光線と略一致した光軸位置
    に配設した凸型の第1集光レンズ(4)と、第1集光レ
    ンズ(4)と略同一光軸で、かつ第1集光レンズ(4)
    の焦点位置がレンズ表面の略中心となるような位置に配
    設した凸型の第2集光レンズ(6)と、この第2集光レ
    ンズ(6)のレンズ表面中央部に着設した背景光ブロッ
    ク(7)と、第2集光レンズ(6)が集光したレーザ光
    を観測する傷検出手段(8)を備えたことを特徴とする
    板状部材の表面検査装置。
  2. 【請求項2】 上記第1集光レンズ(4)は、上記被検
    査物(1)の表面におけるレーザ照射位置を焦点として
    配置されていることを特徴とする請求項1の板状部材の
    表面検査装置。
  3. 【請求項3】 上記第1集光レンズ(4)のレンズ表面
    の中央部に反射光ブロック(5)を着設したことを特徴
    とする請求項2の板状部材の表面検査装置。
  4. 【請求項4】 上記被検査物(1)をX方向及びY方向
    に移動可能としたことを特徴とする請求項1〜請求項3
    のいずれかの板状部材の表面検査装置。
JP31393694A 1994-11-11 1994-11-11 板状部材の表面検査装置 Pending JPH08136465A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014121526A1 (zh) * 2013-02-05 2014-08-14 深圳市华星光电技术有限公司 玻璃表面异物检查装置、检查机及其检查方法
KR20220059789A (ko) * 2020-11-03 2022-05-10 주식회사 볼크 결점 검출장치

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