JPH08304048A - 凹凸欠陥検査装置 - Google Patents
凹凸欠陥検査装置Info
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- JPH08304048A JPH08304048A JP10570295A JP10570295A JPH08304048A JP H08304048 A JPH08304048 A JP H08304048A JP 10570295 A JP10570295 A JP 10570295A JP 10570295 A JP10570295 A JP 10570295A JP H08304048 A JPH08304048 A JP H08304048A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】被検査体表面の凹凸欠陥を光学的に増幅してテ
レビモニターに映し出すようにして容易に欠陥の有無及
びその状態を観察できるようにすることにある。 【構成】平行な照射光Ｌ0 を発する光源２と、ＣＣＤカ
メラ３と、再帰反射特性を有する反射板４とがそれぞれ
定位置に配置され、前記光源２の射出光Ｌ0 を所定平面
内に載置した被検査体１の表面で反射させて得られる第
１反射光Ｌ1 を前記反射板４に入射して、それにより反
射する第２反射光Ｌ2 を得た後、得られた該第２反射光
Ｌ2 を前記被検査体１の表面で再度反射させて得られる
第３反射光Ｌ3 を前記ＣＣＤカメラ３で検出する。
レビモニターに映し出すようにして容易に欠陥の有無及
びその状態を観察できるようにすることにある。 【構成】平行な照射光Ｌ0 を発する光源２と、ＣＣＤカ
メラ３と、再帰反射特性を有する反射板４とがそれぞれ
定位置に配置され、前記光源２の射出光Ｌ0 を所定平面
内に載置した被検査体１の表面で反射させて得られる第
１反射光Ｌ1 を前記反射板４に入射して、それにより反
射する第２反射光Ｌ2 を得た後、得られた該第２反射光
Ｌ2 を前記被検査体１の表面で再度反射させて得られる
第３反射光Ｌ3 を前記ＣＣＤカメラ３で検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス板や鏡面板（フ
ェロ板）や各種反射板など各種平滑部材、あるいは各種
平滑部材のプレス成形加工に使用されるプレス版などを
はじめとする各種被検査体表面における反射特性、特に
反射角度の変動に対応して変化する光強度変化を検出し
て、被検査体表面における平滑性や平面性、凹凸欠陥の
有無や欠陥形状などの表面状態を検査する凹凸欠陥検査
装置に関する。
ェロ板）や各種反射板など各種平滑部材、あるいは各種
平滑部材のプレス成形加工に使用されるプレス版などを
はじめとする各種被検査体表面における反射特性、特に
反射角度の変動に対応して変化する光強度変化を検出し
て、被検査体表面における平滑性や平面性、凹凸欠陥の
有無や欠陥形状などの表面状態を検査する凹凸欠陥検査
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、金属板、ガラス板、樹脂板など
の物品の表面に、わずかな凹凸、波打ち、異物、傷など
の欠陥があり、これによってその物品の商品価値を損な
い、あるいは使用できない状態となるようなものは表面
検査を必要としている。
の物品の表面に、わずかな凹凸、波打ち、異物、傷など
の欠陥があり、これによってその物品の商品価値を損な
い、あるいは使用できない状態となるようなものは表面
検査を必要としている。
【０００３】特に、光学部品に使用する物品などは１０
μｍ以下の凹凸が存在しても欠陥となる場合がある。
μｍ以下の凹凸が存在しても欠陥となる場合がある。
【０００４】従来より物品表面の欠陥検査方法として
は、目視にて、あるいは手で物品の表面をなぞって、そ
の感触により検査することは可能であり、例えば、異
物、傷などに関しては大きいものから微小なものまで、
比較的精度よく検査することができる。
は、目視にて、あるいは手で物品の表面をなぞって、そ
の感触により検査することは可能であり、例えば、異
物、傷などに関しては大きいものから微小なものまで、
比較的精度よく検査することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
大きなピッチの凹凸、波打ちなどは、目視や手の感触で
検査すると、主観に頼るため、判断基準が曖昧になり、
バラツキ、見落としが発生する場合があり、また高低差
が１０μｍ程度、あるいはそれ以下となると検査は困難
である。
大きなピッチの凹凸、波打ちなどは、目視や手の感触で
検査すると、主観に頼るため、判断基準が曖昧になり、
バラツキ、見落としが発生する場合があり、また高低差
が１０μｍ程度、あるいはそれ以下となると検査は困難
である。
【０００６】また、凹凸や波打ちを機械的に検査する方
法として、触針式の表面粗さ計を用いる方法があるが、
検査針を物品表面に沿ってスキャニングするスピードが
数ｍｍ／秒と遅いため測定時間が長く、大面積の被検査
物品には適さない。
法として、触針式の表面粗さ計を用いる方法があるが、
検査針を物品表面に沿ってスキャニングするスピードが
数ｍｍ／秒と遅いため測定時間が長く、大面積の被検査
物品には適さない。
【０００７】本発明は、表面の欠陥、中でも今まで検出
が難しかった１０μｍ以下の凹凸を光学的に増幅してテ
レビモニターに映し出すようにして、容易に凹凸の有無
及びその形状を観察できるようにすることにある。
が難しかった１０μｍ以下の凹凸を光学的に増幅してテ
レビモニターに映し出すようにして、容易に凹凸の有無
及びその形状を観察できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、平行な照射光
Ｌ0 を発する光源２と、ＣＣＤカメラ３と、再帰反射特
性を有する反射板４とがそれぞれ定位置に配置され、前
記光源２の射出光Ｌ0を所定平面内に載置した被検査体
１の表面で反射させて得られる第１反射光Ｌ1を前記反
射板４に入射して、それにより反射する第２反射光Ｌ2
を得た後、得られた該第２反射光Ｌ2 を前記被検査体１
の表面で再度反射させて得られる第３反射光Ｌ3 を前記
ＣＣＤカメラ３で検出するようにしたことを特徴とする
凹凸欠陥検査装置である。
Ｌ0 を発する光源２と、ＣＣＤカメラ３と、再帰反射特
性を有する反射板４とがそれぞれ定位置に配置され、前
記光源２の射出光Ｌ0を所定平面内に載置した被検査体
１の表面で反射させて得られる第１反射光Ｌ1を前記反
射板４に入射して、それにより反射する第２反射光Ｌ2
を得た後、得られた該第２反射光Ｌ2 を前記被検査体１
の表面で再度反射させて得られる第３反射光Ｌ3 を前記
ＣＣＤカメラ３で検出するようにしたことを特徴とする
凹凸欠陥検査装置である。
【０００９】また、本発明は、上記発明の凹凸欠陥検査
装置において、前記反射板４は、平面鏡である凹凸欠陥
検査装置である。
装置において、前記反射板４は、平面鏡である凹凸欠陥
検査装置である。
【００１０】また、本発明は、上記発明の凹凸欠陥検査
装置において、前記反射板４は、基材の表面に反射層を
備え、該反射層の表面に屈折率ｎ≒２の球状の透明ビー
ズを定着固定させた構成による再帰反射特性を備える凹
凸欠陥検査装置である。
装置において、前記反射板４は、基材の表面に反射層を
備え、該反射層の表面に屈折率ｎ≒２の球状の透明ビー
ズを定着固定させた構成による再帰反射特性を備える凹
凸欠陥検査装置である。
【００１１】また、本発明は、上記発明の凹凸欠陥検査
装置において、前記反射板４は、トリプルミラー構成に
よる再帰反射特性を備える凹凸欠陥検査装置である。
装置において、前記反射板４は、トリプルミラー構成に
よる再帰反射特性を備える凹凸欠陥検査装置である。
【００１２】また、本発明は、上記発明の凹凸欠陥検査
装置において、前記第１反射光Ｌ1を前記反射板４の表
面に対して垂直方向に入射する凹凸欠陥検査装置であ
る。
装置において、前記第１反射光Ｌ1を前記反射板４の表
面に対して垂直方向に入射する凹凸欠陥検査装置であ
る。
【００１３】また、本発明は、上記発明の凹凸欠陥検査
装置において、前記被検査体１を載置移動させるための
Ｘ−Ｙ方向自在移動テーブルを備える凹凸欠陥検査装置
である。
装置において、前記被検査体１を載置移動させるための
Ｘ−Ｙ方向自在移動テーブルを備える凹凸欠陥検査装置
である。
【００１４】また、本発明は、上記発明の凹凸欠陥検査
装置において、前記被検査体１を移動量Δｘだけ移動さ
せながら、その移動により生じる前記第３反射光Ｌ3 の
光強度の変化を前記ＣＣＤカメラ３で検出する凹凸欠陥
検査装置である。
装置において、前記被検査体１を移動量Δｘだけ移動さ
せながら、その移動により生じる前記第３反射光Ｌ3 の
光強度の変化を前記ＣＣＤカメラ３で検出する凹凸欠陥
検査装置である。
【００１５】
【作用】本発明の凹凸欠陥検査装置は、所定の平面内に
て被検査体１を固定した状態、又は移動量Δｘだけ移動
させながら、前記光源２の平行光束による照射光Ｌ0 を
前記被検査体１の表面で反射させて得られる第１反射光
Ｌ1 を、反射板４に入射して、この反射板４による反射
により得られた第２反射光Ｌ2 を、前記被検査体１の表
面１ａで再度反射させて得られる第３反射光Ｌ3 をＣＣ
Ｄカメラ３によって検出するようにしたものである。
て被検査体１を固定した状態、又は移動量Δｘだけ移動
させながら、前記光源２の平行光束による照射光Ｌ0 を
前記被検査体１の表面で反射させて得られる第１反射光
Ｌ1 を、反射板４に入射して、この反射板４による反射
により得られた第２反射光Ｌ2 を、前記被検査体１の表
面１ａで再度反射させて得られる第３反射光Ｌ3 をＣＣ
Ｄカメラ３によって検出するようにしたものである。
【００１６】ＣＣＤカメラ３の検出視野内における前記
被検査体表面１ａが、完全な平滑面である場合には、前
記第１反射光Ｌ1 、第２反射光Ｌ2 、第３反射光Ｌ3
は、不規則な反射光とはならず、ほぼ平行光束による第
３反射光Ｌ3 が得られ、ＣＣＤカメラは、平行光束の第
３反射光Ｌ3 を検出視野内に収めて、所定サイズとパタ
ーンの輝点として検出することができ、被検査体表面１
ａに凹凸欠陥が無いことが確認できる。
被検査体表面１ａが、完全な平滑面である場合には、前
記第１反射光Ｌ1 、第２反射光Ｌ2 、第３反射光Ｌ3
は、不規則な反射光とはならず、ほぼ平行光束による第
３反射光Ｌ3 が得られ、ＣＣＤカメラは、平行光束の第
３反射光Ｌ3 を検出視野内に収めて、所定サイズとパタ
ーンの輝点として検出することができ、被検査体表面１
ａに凹凸欠陥が無いことが確認できる。
【００１７】また、被検査体１を移動させながら検出す
る場合は、第３反射光Ｌ3 の方向に被検査体１の相対移
動による揺らぎが発生せず、ＣＣＤカメラは、この第３
反射光Ｌ3 を検出視野内に収めて、光強度が変化しない
画像として検出することができ、被検査体表面１ａに凹
凸欠陥が無いことが確認できる。
る場合は、第３反射光Ｌ3 の方向に被検査体１の相対移
動による揺らぎが発生せず、ＣＣＤカメラは、この第３
反射光Ｌ3 を検出視野内に収めて、光強度が変化しない
画像として検出することができ、被検査体表面１ａに凹
凸欠陥が無いことが確認できる。
【００１８】一方、ＣＣＤカメラ３の検出視野内におけ
る前記被検査体１の表面に凹凸や傷などが存在すること
による不完全な平滑面が存在する場合には、第３反射光
Ｌ3の方向は不規則となって、ＣＣＤカメラは、不規則
な方向に反射する第３反射光Ｌ3 の一部分を検出視野内
に収めて、不規則なサイズとパターンの輝点として検出
することができ、被検査体表面１ａに凹凸欠陥が有るこ
とが確認できる。
る前記被検査体１の表面に凹凸や傷などが存在すること
による不完全な平滑面が存在する場合には、第３反射光
Ｌ3の方向は不規則となって、ＣＣＤカメラは、不規則
な方向に反射する第３反射光Ｌ3 の一部分を検出視野内
に収めて、不規則なサイズとパターンの輝点として検出
することができ、被検査体表面１ａに凹凸欠陥が有るこ
とが確認できる。
【００１９】また、被検査体１を移動させながら検出す
る場合は、第３反射光Ｌ3 の方向に被検査体１の相対移
動による揺らぎが発生して、ＣＣＤカメラは、この第３
反射光Ｌ3 の揺らぎを検出視野内に収めて、光強度が変
化する画像として検出することができ、被検査体表面１
ａに凹凸欠陥が有ることが確認できる。
る場合は、第３反射光Ｌ3 の方向に被検査体１の相対移
動による揺らぎが発生して、ＣＣＤカメラは、この第３
反射光Ｌ3 の揺らぎを検出視野内に収めて、光強度が変
化する画像として検出することができ、被検査体表面１
ａに凹凸欠陥が有ることが確認できる。
【００２０】また、本発明の凹凸欠陥検査装置は、被検
査体表面１ａにて反射した第１反射光Ｌ1 が、第２反射
光Ｌ2 と第３反射光Ｌ3 のそれぞれ光路を経由した後
に、ＣＣＤカメラの検出視野に到達するようになってい
て、被検査体表面１ａ及び反射板４は、第１反射光Ｌ1
の変化量を光学的に増幅する作用がある。
査体表面１ａにて反射した第１反射光Ｌ1 が、第２反射
光Ｌ2 と第３反射光Ｌ3 のそれぞれ光路を経由した後
に、ＣＣＤカメラの検出視野に到達するようになってい
て、被検査体表面１ａ及び反射板４は、第１反射光Ｌ1
の変化量を光学的に増幅する作用がある。
【００２１】そのため、平行光束の照射光Ｌ0 を、特
に、被検査体表面１ａの検査位置ｍの領域内に照射する
ことによって得られる第１反射光Ｌ1 の光路方向の変動
の有無を、ＣＣＤカメラ３によって明確に検出すること
ができる。
に、被検査体表面１ａの検査位置ｍの領域内に照射する
ことによって得られる第１反射光Ｌ1 の光路方向の変動
の有無を、ＣＣＤカメラ３によって明確に検出すること
ができる。
【００２２】
【実施例】本発明の凹凸欠陥検査装置を、図１〜図３の
実施例にしたがって以下に詳細に説明する。
実施例にしたがって以下に詳細に説明する。
【００２３】図１は、本発明の凹凸欠陥検査装置の全体
斜視図であり、光源２は、レンズ系による平行な照射光
を発する光源であり、被検査体１の表面１ａを、該表面
１ａに対して角度θ1 で入射する照射光Ｌ0 を含む平行
光線により照明するように定位置に固定配置されてい
る。あるいは、該光源２は、その照明光軸を通る照射光
Ｌ0 が角度θ1 となるように定位置に固定配置されてい
る。
斜視図であり、光源２は、レンズ系による平行な照射光
を発する光源であり、被検査体１の表面１ａを、該表面
１ａに対して角度θ1 で入射する照射光Ｌ0 を含む平行
光線により照明するように定位置に固定配置されてい
る。あるいは、該光源２は、その照明光軸を通る照射光
Ｌ0 が角度θ1 となるように定位置に固定配置されてい
る。
【００２４】ＣＣＤカメラ３は、その検出光軸Ｌが、平
行光束を発する前記光源２の照射光Ｌ0 （平行光束の光
軸）に対して角度θ2 となるように定位置に固定配置さ
れている。
行光束を発する前記光源２の照射光Ｌ0 （平行光束の光
軸）に対して角度θ2 となるように定位置に固定配置さ
れている。
【００２５】平面鏡による反射板４又は再帰反射特性を
有する反射板４は、前記光源２から被検査体１の表面１
ａに入射する平行光束の照射光Ｌ0 を該被検査体１の表
面１ａで反射させて得られる第１反射光Ｌ1 が、該反射
板４の表面に対して所定角度で入射する位置に固定配置
されている。
有する反射板４は、前記光源２から被検査体１の表面１
ａに入射する平行光束の照射光Ｌ0 を該被検査体１の表
面１ａで反射させて得られる第１反射光Ｌ1 が、該反射
板４の表面に対して所定角度で入射する位置に固定配置
されている。
【００２６】なお図１中、ｌ1 は被検査体１の検査位置
ｍと光源２との間のＸ方向の距離、ｌ2 は被検査体１の
検査位置ｍとＣＣＤカメラ３との間のＸ方向の距離、ｌ
3 は被検査体１の検査位置ｍと反射板４中心部とのＸ方
向の距離、ｈ1 は光源２の設置高さ、ｈ2 はＣＣＤカメ
ラの設置高さ、ｈ3 は反射板４の設置高さを示す。
ｍと光源２との間のＸ方向の距離、ｌ2 は被検査体１の
検査位置ｍとＣＣＤカメラ３との間のＸ方向の距離、ｌ
3 は被検査体１の検査位置ｍと反射板４中心部とのＸ方
向の距離、ｈ1 は光源２の設置高さ、ｈ2 はＣＣＤカメ
ラの設置高さ、ｈ3 は反射板４の設置高さを示す。
【００２７】図１において、光源２からの平行光束によ
る照射光Ｌ0 は、被検査体１の表面１ａにおける検査位
置ｍの領域、又はその領域外の近傍を照射する。
る照射光Ｌ0 は、被検査体１の表面１ａにおける検査位
置ｍの領域、又はその領域外の近傍を照射する。
【００２８】前記照射光Ｌ0 は、被検査体表面１ａの検
査位置ｍにて第１反射光Ｌ1 として反射して、前記反射
板４の表面に立てた垂直線に対する所定の入射角度で入
射する。
査位置ｍにて第１反射光Ｌ1 として反射して、前記反射
板４の表面に立てた垂直線に対する所定の入射角度で入
射する。
【００２９】前記反射板４の表面への第１反射光Ｌ1 の
入射角度は、反射板４の最良の反射特性を得るために
は、例えば、０°（垂直）〜４５°の範囲のうちのいず
れかの入射角度で入射するように設定するのが良く、垂
直若しくは垂直に近似する角度で入射させることが好ま
しい。
入射角度は、反射板４の最良の反射特性を得るために
は、例えば、０°（垂直）〜４５°の範囲のうちのいず
れかの入射角度で入射するように設定するのが良く、垂
直若しくは垂直に近似する角度で入射させることが好ま
しい。
【００３０】前記反射板４に垂直に入射した第１反射光
Ｌ1 は、平面鏡による反射板４、又は再帰反射特性を有
する反射板４の表面４ａで第２反射光Ｌ2 として反射す
る。
Ｌ1 は、平面鏡による反射板４、又は再帰反射特性を有
する反射板４の表面４ａで第２反射光Ｌ2 として反射す
る。
【００３１】図２は、被検査体１の表面１ａにおいて部
分的又は全面的に完全に（若しくはほぼ完全に）平滑な
表面状態にある検査位置ｍの領域と、反射板４との間に
おける照射光Ｌ0 の反射光路を示す拡大概要側面図であ
る。
分的又は全面的に完全に（若しくはほぼ完全に）平滑な
表面状態にある検査位置ｍの領域と、反射板４との間に
おける照射光Ｌ0 の反射光路を示す拡大概要側面図であ
る。
【００３２】図２に示すように、検査位置ｍの領域にお
いて前記平滑面を呈する被検査体表面１ａに角度θ1 で
入射した平行光束の照射光Ｌ0 は、ほぼ同一角度θ1 の
ほぼ平行光束の第１反射光Ｌ1 として反射して反射板４
に入射する。
いて前記平滑面を呈する被検査体表面１ａに角度θ1 で
入射した平行光束の照射光Ｌ0 は、ほぼ同一角度θ1 の
ほぼ平行光束の第１反射光Ｌ1 として反射して反射板４
に入射する。
【００３３】反射板４に入射したほぼ平行光束の前記第
１反射光Ｌ1 は、該反射板４の表面４ａで、第２反射光
Ｌ2 として反射する。
１反射光Ｌ1 は、該反射板４の表面４ａで、第２反射光
Ｌ2 として反射する。
【００３４】図２に示すように、前記第２反射光Ｌ2
は、ほぼ平行光束の第１反射光Ｌ1 に対して、ほぼ同一
の内角α（第１反射光Ｌ1 と第２反射光Ｌ2 とのなす角
度）をもって反射する。
は、ほぼ平行光束の第１反射光Ｌ1 に対して、ほぼ同一
の内角α（第１反射光Ｌ1 と第２反射光Ｌ2 とのなす角
度）をもって反射する。
【００３５】前記反射板４の内角αは、本発明において
は特に限定されないが、できる限り小さい角度になるよ
うに、被検査体１、光源２、ＣＣＤカメラ３、反射板４
を、それぞれ固定配置することが良く、例えば、内角α
は、０°〜５°の範囲に設定することが望ましい。
は特に限定されないが、できる限り小さい角度になるよ
うに、被検査体１、光源２、ＣＣＤカメラ３、反射板４
を、それぞれ固定配置することが良く、例えば、内角α
は、０°〜５°の範囲に設定することが望ましい。
【００３６】平面鏡による反射板４を使用した場合に
は、前記反射板４の内角αは、その入射角と反射角が等
しくなるような反射条件下で形成される内角である。
は、前記反射板４の内角αは、その入射角と反射角が等
しくなるような反射条件下で形成される内角である。
【００３７】一方、再帰反射特性を有する反射板４を使
用した場合には、前記反射板４の内角αは、その反射板
４の再帰反射特性によって決定される。
用した場合には、前記反射板４の内角αは、その反射板
４の再帰反射特性によって決定される。
【００３８】しかしながら、いずれの場合においても入
射角の変化に対応して反射角が変化することになる。
射角の変化に対応して反射角が変化することになる。
【００３９】なお、平面鏡による反射板４での内角αが
０°である場合は、第１反射光Ｌ1と第２反射光Ｌ2 と
は同一光路を進行する光線であり、一方、再帰反射特性
をもつ反射板４での内角αが０°である場合は、第１反
射光Ｌ1 と第２反射光Ｌ2 とは厳密には同一光路を進行
しない互いに平行な光線である。
０°である場合は、第１反射光Ｌ1と第２反射光Ｌ2 と
は同一光路を進行する光線であり、一方、再帰反射特性
をもつ反射板４での内角αが０°である場合は、第１反
射光Ｌ1 と第２反射光Ｌ2 とは厳密には同一光路を進行
しない互いに平行な光線である。
【００４０】また、再帰反射特性を有する反射板４での
内角αの値の分散状態（再帰特性）に関しては、例えば
０°≦α≦５°、好ましくは０°≦α≦３°であること
が好ましい。
内角αの値の分散状態（再帰特性）に関しては、例えば
０°≦α≦５°、好ましくは０°≦α≦３°であること
が好ましい。
【００４１】図１及び図２に示すように、前記反射板４
の表面４ａで反射した後の前記第２反射光Ｌ2 は、被検
査体１の表面１ａに再度入射し、続いて該表面１ａで反
射して、ほぼ平行光束の第３反射光Ｌ3 となってＣＣＤ
カメラ３の方向に向かうものである。
の表面４ａで反射した後の前記第２反射光Ｌ2 は、被検
査体１の表面１ａに再度入射し、続いて該表面１ａで反
射して、ほぼ平行光束の第３反射光Ｌ3 となってＣＣＤ
カメラ３の方向に向かうものである。
【００４２】ＣＣＤカメラ３は、前記平行光束の第３反
射光Ｌ3 を検出して、図１に示すように、ＣＲＴディス
プレイ５のモニター画面は、その第３反射光Ｌ3 の光像
を、濃淡の無い所定サイズの輝点画像として出力して、
被検査体１の表面１ａが、前記検査位置ｍの領域におい
て完全（若しくはほぼ完全）な平滑面を呈していること
が確認され、被検査体表面１ａの検査位置ｍの領域にお
いては凹凸欠陥が無いことが確認される。
射光Ｌ3 を検出して、図１に示すように、ＣＲＴディス
プレイ５のモニター画面は、その第３反射光Ｌ3 の光像
を、濃淡の無い所定サイズの輝点画像として出力して、
被検査体１の表面１ａが、前記検査位置ｍの領域におい
て完全（若しくはほぼ完全）な平滑面を呈していること
が確認され、被検査体表面１ａの検査位置ｍの領域にお
いては凹凸欠陥が無いことが確認される。
【００４３】図３は、被検査体１の表面１ａにおいて部
分的又は全面的に凹凸や傷などによる不完全な平滑面が
存在する状態にある検査位置ｍの領域と反射板４との間
における照射光Ｌ0 の反射光路を示す拡大概要側面図で
ある。
分的又は全面的に凹凸や傷などによる不完全な平滑面が
存在する状態にある検査位置ｍの領域と反射板４との間
における照射光Ｌ0 の反射光路を示す拡大概要側面図で
ある。
【００４４】図３において、光源２からの平行光束の照
射光Ｌ0 は、被検査体１の表面１ａにおける不完全な平
滑面が存在する検査位置ｍの領域、又はその領域外の近
傍を照射する。
射光Ｌ0 は、被検査体１の表面１ａにおける不完全な平
滑面が存在する検査位置ｍの領域、又はその領域外の近
傍を照射する。
【００４５】そして、前記照射光Ｌ0 は、被検査体表面
１ａの前記不完全な平滑面が存在する検査位置ｍの領
域、又はその領域外の近傍にて、第１反射光Ｌ1 として
反射して反射板４に入射する。
１ａの前記不完全な平滑面が存在する検査位置ｍの領
域、又はその領域外の近傍にて、第１反射光Ｌ1 として
反射して反射板４に入射する。
【００４６】この場合における第１反射光Ｌ1 の被検査
体表面１ａにおけるそれぞれ反射位置が全て完全な平滑
面であれば、該第１反射光Ｌ1 は、ほぼ平行光束となっ
て反射板４に入射し、一方、不完全な平滑面であれば、
第１反射光Ｌ1 は、平行光束とはならずに不規則な方向
に散乱して反射板４に入射する。
体表面１ａにおけるそれぞれ反射位置が全て完全な平滑
面であれば、該第１反射光Ｌ1 は、ほぼ平行光束となっ
て反射板４に入射し、一方、不完全な平滑面であれば、
第１反射光Ｌ1 は、平行光束とはならずに不規則な方向
に散乱して反射板４に入射する。
【００４７】このようにして、前記反射板４に入射した
第１反射光Ｌ1 は、図３に示すように、該反射板４の表
面４ａで第２反射光Ｌ2 として反射する。
第１反射光Ｌ1 は、図３に示すように、該反射板４の表
面４ａで第２反射光Ｌ2 として反射する。
【００４８】この場合において、前記第１反射光Ｌ1
が、ほぼ平行光束となって反射板４に入射するならば、
図３に示すように、前記第２反射光Ｌ2 は、第１反射光
Ｌ1 に対して、ほぼ同一の内角α（第１反射光Ｌ1 と第
２反射光Ｌ2 とのなす角度）をもって反射する。
が、ほぼ平行光束となって反射板４に入射するならば、
図３に示すように、前記第２反射光Ｌ2 は、第１反射光
Ｌ1 に対して、ほぼ同一の内角α（第１反射光Ｌ1 と第
２反射光Ｌ2 とのなす角度）をもって反射する。
【００４９】また一方、第１反射光Ｌ1 が、平行光束と
はならずに不規則な方向に散乱して反射板４に入射する
ならば、前記第２反射光Ｌ2 は、第１反射光Ｌ1 に対し
て不規則な内角α（第１反射光Ｌ1 と第２反射光Ｌ2 と
のなす角度が不規則に異なる内角）をもって反射する。
はならずに不規則な方向に散乱して反射板４に入射する
ならば、前記第２反射光Ｌ2 は、第１反射光Ｌ1 に対し
て不規則な内角α（第１反射光Ｌ1 と第２反射光Ｌ2 と
のなす角度が不規則に異なる内角）をもって反射する。
【００５０】図３に示すように、第１反射光Ｌ1 に対し
て、ほぼ同一の内角αをもって反射した後の前記第２反
射光Ｌ2 は、被検査体１の表面１ａに再度入射し、該表
面１ａで第３反射光Ｌ3 として反射してする。
て、ほぼ同一の内角αをもって反射した後の前記第２反
射光Ｌ2 は、被検査体１の表面１ａに再度入射し、該表
面１ａで第３反射光Ｌ3 として反射してする。
【００５１】その第２反射光Ｌ2 が反射する被検査体表
面１ａの検査位置ｍの領域における例えば反射位置Ａ、
Ｂ、Ｃに、部分的又は全面的に凹凸や傷などによる不完
全な平滑面が存在すると、該第２反射光Ｌ2 は、位置
Ａ、Ｂ、Ｃにて不規則に反射して、図３に示すように平
行光束ではない不規則な方向の第３反射光Ｌ3 となり、
該第３反射光Ｌ3 は、ＣＣＤカメラ３の検出視野内に入
る反射光と、他の方向に向かう反射光に分散する。
面１ａの検査位置ｍの領域における例えば反射位置Ａ、
Ｂ、Ｃに、部分的又は全面的に凹凸や傷などによる不完
全な平滑面が存在すると、該第２反射光Ｌ2 は、位置
Ａ、Ｂ、Ｃにて不規則に反射して、図３に示すように平
行光束ではない不規則な方向の第３反射光Ｌ3 となり、
該第３反射光Ｌ3 は、ＣＣＤカメラ３の検出視野内に入
る反射光と、他の方向に向かう反射光に分散する。
【００５２】ＣＣＤカメラ３は、前記検出視野内に入る
第３反射光Ｌ3 のみを検出して、図１に示すＣＲＴディ
スプレイ５のモニター画面は、該第３反射光Ｌ3 の光像
を、濃淡の有る輝点画像として出力して、被検査体１の
表面１ａが、前記検査位置ｍの領域において部分的に不
完全な平滑面を呈していることが確認され、被検査体表
面１ａの検査位置ｍの領域に凹凸欠陥が有ることが確認
される。
第３反射光Ｌ3 のみを検出して、図１に示すＣＲＴディ
スプレイ５のモニター画面は、該第３反射光Ｌ3 の光像
を、濃淡の有る輝点画像として出力して、被検査体１の
表面１ａが、前記検査位置ｍの領域において部分的に不
完全な平滑面を呈していることが確認され、被検査体表
面１ａの検査位置ｍの領域に凹凸欠陥が有ることが確認
される。
【００５３】ところで、本発明の上記凹凸欠陥検査装置
においては、前記照射光Ｌ0 が、例えば被検査体表面１
ａにおける検査位置ｍの領域外を照射し、しかも該検査
位置ｍの領域外が不完全な平滑面を呈している場合は、
照射光Ｌ0 による前記第１反射光Ｌ1 、第２反射光Ｌ2
、第３反射光Ｌ3 はそれぞれ平行光束を形成せず、そ
れぞれ不規則な光束による反射光となる。
においては、前記照射光Ｌ0 が、例えば被検査体表面１
ａにおける検査位置ｍの領域外を照射し、しかも該検査
位置ｍの領域外が不完全な平滑面を呈している場合は、
照射光Ｌ0 による前記第１反射光Ｌ1 、第２反射光Ｌ2
、第３反射光Ｌ3 はそれぞれ平行光束を形成せず、そ
れぞれ不規則な光束による反射光となる。
【００５４】そのためＣＣＤカメラ３は、不規則な光束
の第３反射光Ｌ3 を検出して、ＣＲＴディスプレイ５の
モニター画面は、その第３反射光Ｌ3 の光像を、濃淡の
有る所定サイズの輝点画像として出力する。
の第３反射光Ｌ3 を検出して、ＣＲＴディスプレイ５の
モニター画面は、その第３反射光Ｌ3 の光像を、濃淡の
有る所定サイズの輝点画像として出力する。
【００５５】そこで、本発明の上記凹凸欠陥検査装置に
よって、被検査体表面１ａのいずれの個所に不完全な平
滑面が存在しているかを確認する必要がある場合には、
前記照射光Ｌ0 によって被検査体表面１ａにおける検査
位置ｍの領域内（好ましくは第３反射光3 のそれぞれ入
射位置Ａ、Ｂ、Ｃと同一位置、若しくはその近傍）を照
射するようにして検査することが適当である。
よって、被検査体表面１ａのいずれの個所に不完全な平
滑面が存在しているかを確認する必要がある場合には、
前記照射光Ｌ0 によって被検査体表面１ａにおける検査
位置ｍの領域内（好ましくは第３反射光3 のそれぞれ入
射位置Ａ、Ｂ、Ｃと同一位置、若しくはその近傍）を照
射するようにして検査することが適当である。
【００５６】本発明の上記凹凸欠陥検査装置は、被検査
体１を、所定平面内にてＸ−Ｙ（縦横）方向に自在に所
定移動量Δｘを以て移動させながら、該被検査体表面１
ａに凹凸欠陥が有るか無いかを検査することができる。
体１を、所定平面内にてＸ−Ｙ（縦横）方向に自在に所
定移動量Δｘを以て移動させながら、該被検査体表面１
ａに凹凸欠陥が有るか無いかを検査することができる。
【００５７】この場合における本発明の凹凸欠陥検査装
置は、図１に示すように、被検査体１を固定するチャッ
ク機構を備えた所定平面内をＸ−Ｙ方向に自在に移動可
能な被検査体載置テーブル６を併設するものである。
置は、図１に示すように、被検査体１を固定するチャッ
ク機構を備えた所定平面内をＸ−Ｙ方向に自在に移動可
能な被検査体載置テーブル６を併設するものである。
【００５８】上記Ｘ−Ｙ方向移動テーブル上に載置した
被検査体１の表面１ａが、図１に示すＣＣＤカメラ３の
検出視野内にある検査位置ｍの領域において、完全な平
滑面であるならば、被検査体表面１ａの該検査位置ｍの
領域にて再度反射した第３反射光Ｌ3 の方向は、被検査
体表面１ａの移動量Δｘを以て前記テーブル６によって
相対移動する平滑面が完全な平滑面であるために変動せ
ず、前記ＣＣＤカメラ３の検出視野内に入る第３反射光
Ｌ3 の光強度は変化せず、ＣＣＤカメラ３はこの第３反
射光Ｌ3 を光強度が不変の画像として検出する。
被検査体１の表面１ａが、図１に示すＣＣＤカメラ３の
検出視野内にある検査位置ｍの領域において、完全な平
滑面であるならば、被検査体表面１ａの該検査位置ｍの
領域にて再度反射した第３反射光Ｌ3 の方向は、被検査
体表面１ａの移動量Δｘを以て前記テーブル６によって
相対移動する平滑面が完全な平滑面であるために変動せ
ず、前記ＣＣＤカメラ３の検出視野内に入る第３反射光
Ｌ3 の光強度は変化せず、ＣＣＤカメラ３はこの第３反
射光Ｌ3 を光強度が不変の画像として検出する。
【００５９】これによって、被検査体表面１ａの検査位
置ｍの領域においては凹凸欠陥が存在しないことが確認
される。
置ｍの領域においては凹凸欠陥が存在しないことが確認
される。
【００６０】一方、被検査体１ａの検査位置ｍの領域
に、凹凸や傷、あるいは波打ちなどがあって、不完全な
平滑面（図３の被検査体表面１ａ）が存在する場合は、
該検査位置ｍの領域にて再度反射した第３反射光Ｌ3 の
方向には、被検査体表面１ａの移動量Δｘを以て前記テ
ーブル６によって相対移動する不完全な平滑面による揺
らぎが発生し、ＣＣＤカメラ３は、この第３反射光Ｌ3
の方向の揺らぎを、光強度の変化する画像として検出す
る。
に、凹凸や傷、あるいは波打ちなどがあって、不完全な
平滑面（図３の被検査体表面１ａ）が存在する場合は、
該検査位置ｍの領域にて再度反射した第３反射光Ｌ3 の
方向には、被検査体表面１ａの移動量Δｘを以て前記テ
ーブル６によって相対移動する不完全な平滑面による揺
らぎが発生し、ＣＣＤカメラ３は、この第３反射光Ｌ3
の方向の揺らぎを、光強度の変化する画像として検出す
る。
【００６１】これによって、被検査体表面１ａの検査位
置ｍの領域において凹凸欠陥が存在することが確認され
る。
置ｍの領域において凹凸欠陥が存在することが確認され
る。
【００６２】本発明の上記凹凸欠陥検査装置に使用する
反射板４として、例えば、ガラスや金属材料により形成
された平面鏡が使用できる。
反射板４として、例えば、ガラスや金属材料により形成
された平面鏡が使用できる。
【００６３】また、本発明の上記凹凸欠陥検査装置に使
用する反射板４として、図４（ａ）に示すように、プレ
ート状又はシート状の基材１０の表面に、粘着剤層１２
を備え、該粘着剤層１２の表面に、ガラス又はプラスチ
ック製の球状透明ビーズ１１（例えば屈折率ｎ≒２）を
単一層として密に多数配列して埋め込み固定し、該透明
ビーズ１１の裏面側にアルミニウムなどの不透明な金属
蒸着による反射層１３を施した再帰反射特性を有する再
帰反射シート、あるいはトリプルミラー構成による再帰
反射シートなどが使用できる。
用する反射板４として、図４（ａ）に示すように、プレ
ート状又はシート状の基材１０の表面に、粘着剤層１２
を備え、該粘着剤層１２の表面に、ガラス又はプラスチ
ック製の球状透明ビーズ１１（例えば屈折率ｎ≒２）を
単一層として密に多数配列して埋め込み固定し、該透明
ビーズ１１の裏面側にアルミニウムなどの不透明な金属
蒸着による反射層１３を施した再帰反射特性を有する再
帰反射シート、あるいはトリプルミラー構成による再帰
反射シートなどが使用できる。
【００６４】また、本発明の上記凹凸欠陥検査装置に使
用する反射板４として、図４（ｂ）に示すように、プレ
ート状又はシート状のレンチキュラースクリーンシート
２０（表面にカマボコ状の凸レンズを備える）、又はキ
ュービクラー（ハエの目）スクリーンシートの裏面（平
滑面）に、アルミニウムなどの不透明な金属蒸着による
反射層２３を施した、例えば内角αが、０°〜５°のう
ちいずれかの再帰反射特性を有する再帰反射シート、あ
るいはトリプルミラー構成による再帰反射シートなどが
使用できる。
用する反射板４として、図４（ｂ）に示すように、プレ
ート状又はシート状のレンチキュラースクリーンシート
２０（表面にカマボコ状の凸レンズを備える）、又はキ
ュービクラー（ハエの目）スクリーンシートの裏面（平
滑面）に、アルミニウムなどの不透明な金属蒸着による
反射層２３を施した、例えば内角αが、０°〜５°のう
ちいずれかの再帰反射特性を有する再帰反射シート、あ
るいはトリプルミラー構成による再帰反射シートなどが
使用できる。
【００６５】
【発明の効果】本発明の凹凸欠陥検査装置は、被検査体
表面の欠陥、中でも今まで検出が難しかった１０μｍ以
下の凹凸や、緩やかな波打ちを光学的に増幅してテレビ
モニターに可視画像として映し出すことができ、映し出
された画像を目視することにより、凹凸の有無及びその
形状を観察でき、容易に且つ明確に凹凸欠陥の検査がで
きる効果がある。
表面の欠陥、中でも今まで検出が難しかった１０μｍ以
下の凹凸や、緩やかな波打ちを光学的に増幅してテレビ
モニターに可視画像として映し出すことができ、映し出
された画像を目視することにより、凹凸の有無及びその
形状を観察でき、容易に且つ明確に凹凸欠陥の検査がで
きる効果がある。
【図１】本発明の凹凸欠陥検査装置の構造の概要を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の凹凸欠陥検査装置により被検査体を検
査する際の動作原理を示す側面図である。
査する際の動作原理を示す側面図である。
【図３】本発明の凹凸欠陥検査装置により被検査体を検
査する際の動作原理を示す側面図である。
査する際の動作原理を示す側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は本発明の凹凸欠陥検査装置に
使用する反射板の各例を説明する側断面図である。
使用する反射板の各例を説明する側断面図である。
１…被検査体 １ａ…被検査体表面 ２…平行光束によ
る光源 ３…ＣＣＤカメラ ４…反射板 ４ａ…反射板表面 ５
…ＣＲＴディスプレイ ６…Ｘ−Ｙ移動テーブル １０…基材シート １１…球状の透明なビーズ １２…
粘着剤層 １３…反射層 ２０…レンチキュラースクリーンシート ２１…カマボ
コ状の凸レンズ ２３…反射層 Ｌ…ＣＣＤカメラの光軸 Ｌ0 …照射光 Ｌ1 …第１反
射光 Ｌ2 …第２反射光 Ｌ3 …第３反射光 θ1 …光源設置角度 θ2 …ＣＣＤ
カメラ設置角度
る光源 ３…ＣＣＤカメラ ４…反射板 ４ａ…反射板表面 ５
…ＣＲＴディスプレイ ６…Ｘ−Ｙ移動テーブル １０…基材シート １１…球状の透明なビーズ １２…
粘着剤層 １３…反射層 ２０…レンチキュラースクリーンシート ２１…カマボ
コ状の凸レンズ ２３…反射層 Ｌ…ＣＣＤカメラの光軸 Ｌ0 …照射光 Ｌ1 …第１反
射光 Ｌ2 …第２反射光 Ｌ3 …第３反射光 θ1 …光源設置角度 θ2 …ＣＣＤ
カメラ設置角度
Claims (7)
- 【請求項１】平行な照射光Ｌ0 を発する光源２と、ＣＣ
Ｄカメラ３と、反射板４とがそれぞれ定位置に配置さ
れ、前記光源２の射出光Ｌ0 を所定平面内に載置した被
検査体１の表面で反射させて得られる第１反射光Ｌ1 を
前記反射板４に入射して、それにより反射する第２反射
光Ｌ2 を得た後、得られた該第２反射光Ｌ2 を前記被検
査体１の表面で再度反射させて得られる第３反射光Ｌ3
を前記ＣＣＤカメラ３で検出するようにしたことを特徴
とする凹凸欠陥検査装置。 - 【請求項２】前記反射板４は、平面鏡である請求項１記
載の凹凸欠陥検査装置。 - 【請求項３】前記反射板４は、基材の表面に反射層を備
え、該反射層の表面に屈折率ｎ≒２の球状の透明ビーズ
を定着固定させた構成による再帰反射特性を備える請求
項１記載の凹凸欠陥検査装置。 - 【請求項４】前記反射板４は、トリプルミラー構成によ
る再帰反射特性を備える請求項１記載の凹凸欠陥検査装
置。 - 【請求項５】前記第１反射光Ｌ1 を前記反射板４の表面
に対して垂直方向に入射する請求項１乃至請求項４記載
の凹凸欠陥検査装置。 - 【請求項６】前記被検査体１を載置移動させるためのＸ
−Ｙ方向自在移動テーブルを備える請求項１乃至請求項
４記載の凹凸欠陥検査装置。 - 【請求項７】前記被検査体１を移動量Δｘだけ移動させ
ながら、その移動により生じる前記第３反射光Ｌ3 の光
強度の変化を前記ＣＣＤカメラ３で検出する請求項１乃
至請求項６記載の凹凸欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10570295A JPH08304048A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 凹凸欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10570295A JPH08304048A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 凹凸欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304048A true JPH08304048A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14414702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10570295A Pending JPH08304048A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 凹凸欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304048A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6236734B1 (en) | 1996-05-31 | 2001-05-22 | The University Of Queensland | Detection of defects in glass |
| US6716146B2 (en) | 2000-08-23 | 2004-04-06 | Sankyo Manufacturing Co., Ltd. | Tool Magazine |
| JP2010008252A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Ricoh Co Ltd | 表面形状検査装置及び表面形状検査方法 |
| JP2013539052A (ja) * | 2010-10-08 | 2013-10-17 | ダーク フィールド テクノロジーズ、インコーポレーテッド | レトロ反射型撮像 |
| KR20150137769A (ko) * | 2014-05-30 | 2015-12-09 | 이영우 | 오목 반사체를 이용한 기판 검사장치 |
| JP2017130454A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 光源装置、車両用ヘッドライト及び光源装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10570295A patent/JPH08304048A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6236734B1 (en) | 1996-05-31 | 2001-05-22 | The University Of Queensland | Detection of defects in glass |
| US6716146B2 (en) | 2000-08-23 | 2004-04-06 | Sankyo Manufacturing Co., Ltd. | Tool Magazine |
| JP2010008252A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Ricoh Co Ltd | 表面形状検査装置及び表面形状検査方法 |
| JP2013539052A (ja) * | 2010-10-08 | 2013-10-17 | ダーク フィールド テクノロジーズ、インコーポレーテッド | レトロ反射型撮像 |
| KR20150137769A (ko) * | 2014-05-30 | 2015-12-09 | 이영우 | 오목 반사체를 이용한 기판 검사장치 |
| JP2017130454A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 光源装置、車両用ヘッドライト及び光源装置の製造方法 |
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