JPH09236512A - 物体の欠陥の検査方法および検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便かつ迅速に、しかも、微妙な色調の異常
などの欠陥を検出することができるとともに、安定した
検査結果が達成される高感度の物体の欠陥の検査方法お
よび検査装置を提供する。 【解決手段】 検査光を検査対象物体である物体に照射
し、前記物体を透過した光もしくは反射した光により形
成された像を観察することにより物体の欠陥を検査する
方法であって、結像光学手段を用いることにより集光し
た前記透過した光もしくは反射した光のうちの散乱光ま
たは直接光のいずれかを、前記結像光学手段の焦点面に
設けた開口絞りにより遮蔽して得られる光により形成さ
れた像を観察して、微妙な物体の欠陥を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ、
帯電防止ハードコートＭＭＡ（メチルメタアクリレー
ト）板、ＭＭＡオパール板、光学フィルム等の物体の欠
陥の検査方法および検査装置に関するものである。特
に、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄ
ｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅｓ；以後、ＬＣＤと略す）
などに使用されるカラーフィルタにおける色調の異常、
または、混入した異物、凹凸、厚みのムラ、若しくはピ
ンホールなどの欠陥を検出するのに適した物体の欠陥の
検査方法および検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤなどで使用されるカラーフィルタ
における厚みのムラなどによって生じる色調の異常、混
入した異物、凹凸、またはピンホールなどの欠陥を検出
する方法として、通常照明の下でカラーフィルタを直接
的に目視観察する欠陥検査方法が知られている。

【０００３】また、光源から出射された光でカラーフィ
ルタを照射し、カラーフィルタを透過した光またはカラ
ーフィルタで反射された光を直接的に観察する方法が提
案されている（特開平６−２０８０１７号公報、特開平
６−９４６３８号公報）。

【０００４】図１３は、こうした方法の説明図である。
図１３（ａ）はカラーフィルタでの反射光を観察する方
法を示し、図１３（ｂ）はカラーフィルタの透過光を観
察する方法を示す。図１３に示すように、これらの方法
では、まず、点光源９１０から検査光Ｌ１を出力する。
この検査光Ｌ１は、カラーフィルタ９２０に照射され、
反射光Ｌ２または透過光Ｌ３が発生する。

【０００５】図１３（ａ）では、反射光Ｌ２を受光領域
が比較的小さなＣＣＤカメラなどの観察装置９３０また
は目視により直接観察する。また、図１３（ｂ）では、
透過光Ｌ３を受光領域が比較的小さなＣＣＤカメラなど
の観察装置９３０または目視により直接観察する。

【０００６】また、フィルムなどの検体における脈理、
膨大部などの欠陥を検査する方法として、検体に平行光
線を入射させてその透過光または反射光をスクリーンに
投影させ、形成された投影像における明暗部分を観察す
る方法が知られている（特公昭６１−６８５４３号公
報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２０８０１
７号公報および特開平６−９４６３８号公報に記載の検
査方法では、カラーフィルタの検査が上記のように行わ
れるので、以下のような問題点があった。

【０００８】すなわち、光源像がカラーフィルタを介し
て観察されてしまうため、明るさのムラが大きく、カラ
ーフィルタの全面を一度に検査することができず、ま
た、微妙な色調の異常などの欠陥を検出することができ
ないという問題があった。

【０００９】特に、目視による場合には、光源像の強い
光が検査者の目に同時に入ってしまうことがあるため、
もともと非常に弱い変化である色調異常ムラといった欠
陥を認識することが非常に困難となる。

【００１０】また、この従来検査方法を用いて、帯電防
止ハードコートＭＭＡ板やＭＭＡオパール板等の欠陥を
検出しようとする場合も同様の問題が生じる。

【００１１】また、特公昭６１−６８５４３号公報に記
載の方法では、そもそもフィルムなどの検体における微
妙な色ムラ、傷、汚れなどの欠陥を可視化することは困
難であった。

【００１２】本発明は、上記を鑑みてなされたものであ
り、簡便かつ迅速に、しかも、微妙な色調の異常などの
欠陥を検出することができるとともに、安定した検査結
果が達成される高感度の物体の欠陥の検査方法および検
査装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の物体の欠陥の検
査方法は、検査光を検査対象である物体に照射し、物体
を透過した光もしくは反射した光により形成された像を
観察することにより物体の欠陥を検査する方法であっ
て、結像光学手段を用いることにより集光した透過した
光もしくは反射した光のうちの散乱光を結像光学手段の
焦点面に設けた開口絞りにより遮蔽して得られる光によ
り形成された像を観察するものである。

【００１４】この検査方法で得られる像（明視野像）
は、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減されてお
り、微妙な色調の異常などの欠陥の判別が可能となって
いる。特に、結像光学手段を用いて物体表面で発散する
光を像面に集光させるので、微小な異物や傷などの欠陥
を高感度に検出することができる。

【００１５】なお、検査光としては、略平行光を用いる
ことが好適である。略平行光は、たとえば所定の一点か
ら放射状に広がる放射光をレンズ等の光学系を用いてコ
リメートすることによって得ることができる。物体に照
射される検査光は、物体の検査光の受光面で均一度が高
いことが好適であり、略平行光の場合には、物体に照射
される検査光は略均一である。

【００１６】上述の検査方法で得られた像内の欠陥に基
づく光強度変化が広い範囲にわたる緩やかなものである
場合には、その欠陥の有無を検出することが困難なこと
がある。その場合には、検査光の光軸方向に対する物体
の光入射面の角度を変化させる。そして、像を一度観察
した後、検査光の光軸方向に対する物体の光入射面の角
度を変化させてから、再度、像を観察する。

【００１７】この場合に得られる像は、物体の角度を変
化させる前の物体表面での光強度変化と同様の変化が短
い像内距離で発生したものとなるので、変化が強調され
欠陥を認識しやすくなる。また、厚みのムラのある層中
において、厚みのムラに伴う光路長の差が大きく設定さ
れた投影像となるために、厚みのムラに基づく光強度変
化が強調され精度よく認識できる。

【００１８】また、散乱光を遮蔽する開口絞りに代え
て、直接光を遮蔽する開口絞りまたは散乱光と直接光の
いずれかを選択的に遮蔽する開口絞りを用いてもよい。
直接光遮蔽と散乱光遮蔽の切り替えは、例えば、開口絞
りの遮蔽部を光軸と垂直な方向に移動させることによっ
て行うことができる。直接光を遮蔽した場合には、像面
に形成される像が暗視野像となり、微妙な色調異常や色
むらを極めて良好に視認することができる。

【００１９】また、本発明の物体の欠陥の検査装置は、
検査対象である物体に照射する検査光を出力する光源
と、検査光を集光して物体の実像を形成する結像光学手
段と、結像光学手段の像空間側焦点面に設けられ、物体
を透過した光または物体で反射した光のうちの散乱光を
遮蔽する開口絞りとを備えたものである。なお、散乱光
を遮蔽する開口絞りに代えて、直接光を遮蔽する開口絞
りまたは散乱光と直接光のいずれかを選択的に遮蔽する
開口絞りを用いてもよい。これにより、上述した本発明
の検査方法を好適に実施することができる。

【００２０】ここで、光源として略平行光源を採用する
と、物体の検査光の受光面で均一度を高くした検査光の
照射が可能である。

【００２１】また、検査光の光軸と物体の受光面との成
す角を変化させる入射角可変手段を更に備えることによ
り、投影像の像内の光強度変化率や厚みにムラのある層
中における厚みのムラに伴う光路長の差を変化させなが
ら投影像の観察が可能となり、より精度のよい物体の欠
陥の検査が可能となる。

【００２２】また、得られた像の検査にあたっては、直
接目視もしくはカメラ等の観察装置で観察することも可
であるが、像を一度スクリーンに投影し、この投影像を
観察することもできる。この場合、光源の光のムラや干
渉縞の影響を少なくすることができ、微妙な色調異常の
検出に好適である。さらに、開口絞りは結像光学手段の
焦点面に置かれているので、物体側にテレセントリック
になり、結像光学手段に対する物体の位置が正しい位置
からずれても投影スクリーン上の像の大きさが変化しな
い。そのため、結像光学手段と投影スクリーンとの位置
関係を固定したときの像の大きさが安定し、調整が容易
となる。また、この開口絞りを設けることによって欠陥
のコントラストが向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しカラーフ
ィルタを被検査物体の例として、本発明の実施形態であ
る物体の欠陥の検査方法および物体の欠陥の検査装置の
例のいくつかを説明する。もちろん本発明はこれらの実
施形態に限定されるものではない。なお、図面の説明に
あたっ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。

【００２４】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、平行光源を使用し、検査対象物体
であるカラーフィルタの透過光を観察するものである。
なお、本実施形態においてカラーフィルタとは、基板上
に、例えばＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）な
どの着色層の少なくとも一色を持つ色フィルタをいい、
この基本的な構成に保護層や電極層が付加させたものも
包含される。具体的には、例えば、透明基板の上にＲ、
Ｇ、Ｂ、の少なくとも一色の層が形成されたもの、同基
板上にブラックマトリクスが形成され、その間にＲＧＢ
カラーフィルタ層が形成されたもの、更にその上に必要
に応じてオーバーコート層が設けられたもの、更に、次
いでその上に透明電極が形成されているもの、およびそ
れらの構成を基本として更に付加的な層を有するものを
いう。また、カラーフィルタの製造方法として、染色
法、顔料分散法、印刷法、および電着法があるが、いず
れの製造方法によって製造されたカラーフィルタについ
ても本発明の検査方法および検出装置は適用可能であ
る。また、カラーフィルタの製造における各工程の中間
製品および最終製品についても本発明の検査方法および
検査装置は適用可能である。

【００２５】図１に示すように、この装置は、（ａ）検
査対象であるカラーフィルタ８１に照射する検査光Ｌ２
１を出力する平行光源１２と、（ｂ）カラーフィルタ８
１を保持するとともに、検査光Ｌ２１の光軸とカラーフ
ィルタ８１の受光面との成す角を変化させる入射角可変
保持器２０と、（ｃ）検査光Ｌ２１の照射の結果カラー
フィルタ８１を透過する光Ｌ２３を集光し、投影光Ｌ２
５として出射することにより、カラーフィルタ８１の実
像を像空間に形成する結像光学手段６０と、（ｄ）結像
光学手段６０の像空間側の焦点面に設けられ、結像光学
手段６０によって集光された光のうち散乱光のみを遮蔽
する機能を有する開口絞り６３と、（ｅ）開口絞り６３
により散乱光を遮蔽され、直接光のみからなる検査光に
より形成される実像をその表面において結像される投影
スクリーン３０と、（ｆ）投影スクリーン３０に投影さ
れた投影光Ｌ２５の投影像を撮像する撮像器４０と、
（ｇ）撮像器４０による撮像結果を収集し表示するとと
もに、入射角可変保持器２０に検査光Ｌ２１の光軸とカ
ラーフィルタ８１の受光面との成す角を指示し、さら
に、結像光学手段６０の鏡筒６１の位置を鏡筒保持器６
４に指示する処理部５０とを備える。

【００２６】結像光学手段６０は結像レンズ６２とそれ
を支持する鏡筒６１を備えている。この鏡筒６１は鏡筒
保持器６４によって検査光Ｌ２１がカラーフィルタ８１
を透過した光の光軸（検査光Ｌ２１の光軸と一致してい
る）に略垂直な移動面に沿って移動可能に保持されてい
る。鏡筒６１の前記移動面上の位置は、上述したように
処理部５０から鏡筒保持器６４に与えられる指示に基づ
いて決定される。

【００２７】平行光源１２は、高圧水銀ランプやキセノ
ンランプ等の高輝度の点光源１１と、この点光源１１か
ら出力された光を平行化するコリメートレンズ系１３を
備えているものであるが、これに代えて、反射鏡等を用
いて太陽光線を利用するものでもよい。

【００２８】このように構成された本実施形態の装置
は、以下のようにしてカラーフィルタの欠陥の検査方法
を実行する。

【００２９】まず、処理部５０がカラーフィルタ８１を
保持した入射角可変保持器２０に指示して、検査光の光
軸とカラーフィルタ８１の検査光の受光面とが所定の角
度で交差（例えば、直交）するように設定する。

【００３０】この状態で、平行光源１２から出力された
検査光Ｌ２１をカラーフィルタ８１に照射する。検査光
Ｌ２１の照射に応じてカラーフィルタ８１を透過した透
過光Ｌ２３は、結像光学手段６０により集光され、投影
光Ｌ２５として投影スクリーン３０に到達する。この
際、開口絞り６３により散乱光は遮蔽され、直接光のみ
によって像が形成される（明視野像）。投影スクリーン
３０はカラーフィルタ８１の像が最も鮮明になる位置に
設置されている。この投影像は、カラーフィルタ８１の
状態、すなわち、色調の異常などの欠陥を反映している
とともに、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減され
ている。特に、カラーフィルタ８１表面で発散する光を
結像光学手段６０により像面に集光されるため、結像光
学手段６０を用いない場合に比べて投影像が鮮明に映し
出されるため、微小な異物や傷等の欠陥を高感度に検出
することができる。

【００３１】こうして、投影スクリーン３０に投影され
た投影像を、撮像器４０が撮像し、撮像結果を処理部５
０が収集する。処理部５０は、収集した撮像結果に基づ
いた画像処理結果を表示するとともに、必要に応じて、
撮像結果や処理結果の格納あるいは印刷を行う。

【００３２】そして、処理部５０による表示結果、格納
結果、または印刷結果に基づいてカラーフィルタ８１の
欠陥を検出する。投影スクリーン３０に投影された投影
像では、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減されて
いるので、微妙な色調の異常などの欠陥の判別が可能と
なる。

【００３３】ところで、本実施例では結像レンズ６２に
直径７．５ｃｍのレンズを用いている。一方、検査対象
であるカラーフィルタ８１の大きさは縦横共に８ｃｍ以
上の長さである。したがって、検査光Ｌ２１が略平行光
光であることを考え合わせると、結像レンズ６２では、
カラーフィルタ８１の一部分しか投影スクリーン３０に
映し出すことができない。そこで、この実施形態では、
結像レンズ６２を備えた鏡筒６１が、透過光Ｌ２３の光
軸と略垂直な面において平行移動できるようになってい
る。

【００３４】鏡筒６１の平行移動は鏡筒保持器６４が処
理部５０からの指示を受けて達成される。すなわち、鏡
筒保持器６４は鏡筒６１が透過光Ｌ２３の光軸と略垂直
な面において平行移動できるよう機構を備えており、こ
の平行移動機構により鏡筒６１を主走査および副走査す
ることにより結果としてカラーフィルタ８１の全面を投
影スクリーン３０上に映し出すことができる。

【００３５】なお、結像レンズ６２の径がカラーフィル
タ８１に対して十分に大きければ、カラーフィルタ８１
全体の像を投影スクリーン３０に映すことができ、鏡筒
保持器６４の平行移動機構は不要である。しかし、一般
に結像レンズの価格は径の増大に伴って指数関数的に高
価となるので、本実施形態では平行移動機構を採用して
全体コストの低減を図っている。

【００３６】本実施形態では鏡筒６１を平行移動させて
いるが、これに代えてカラーフィルタ８１を検査光Ｌ２
１の光軸と略垂直な面において平行移動させてもよい。

【００３７】また、本実施形態では撮像器４０を用いて
いるが、これに代えて、目視によって投影スクリーン３
０上の投影像を観察して、カラーフィルタ８１の欠陥を
検出することも可能である。この場合にも、投影スクリ
ーン３０に投影された投影像では、干渉縞の発生や光源
像によるムラが低減されているので、微妙な色調の異常
などの欠陥の判別が可能となる。

【００３８】次に、上述した検査動作が実行されても、
投影像内の光強度変化が緩やかで、欠陥の有無がはっき
りとしない場合がある。

【００３９】こうした場合には、処理部５０から入射角
可変保持部２０へ、検査光Ｌ２１の光軸とカラーフィル
タ８１の検査光Ｌ２１の受光面との成す角度の変更を指
示する。角度の変更後または角度を変更しつつ、再度、
上記と同様にして、検査光Ｌ２１をカラーフィルタ８１
に照射し、カラーフィルタ８１を透過した透過光Ｌ２３
を投影スクリーンに投影して投影像を観察する。前回の
観察のときと略同一の光強度変化が短い像内距離で発生
した投影像や、厚みにムラのある層中における厚みのム
ラに伴う光路長の差を変化させた投影像を観察すること
になるので、精度よく欠陥を検査できる。

【００４０】この場合、カラーフィルタ８１が光軸に対
して斜めになるため、結像レンズ６２からみると、カラ
ーフィルタ８１までの距離が同一視野内において異なる
ことになる。しかし、結像レンズ６２の像空間側の焦点
面には開口絞り６３が設けられているので、この光学系
は物体側にテレセントリックになっており、そのため
に、カラーフィルタ８１までの距離の相違による像の大
きさの変化がなく、観測がしやすい。

【００４１】（第２実施形態）図２は、本発明の第２実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、点光源を使用し、カラーフィルタ
の透過光を観察するものである。図２に示すように、こ
の装置の構成は、第１実施形態の装置の平行光源１２に
代えて、点光源１１を使用する点のみが異なる。点光源
１１としては、高圧水銀ランプやキセノンランプなどの
高輝度ランプが望ましい。

【００４２】本実施形態の装置は、以下のようにしてカ
ラーフィルタの欠陥の検査方法を実行する。

【００４３】まず、処理部５０がカラーフィルタ８１を
保持した入射角可変保持器２０に指示して、検査光の光
軸とカラーフィルタ８１の検査光の受光面とが所定の角
度で交差（例えば、直交）するように設定する。

【００４４】この状態で、点光源１１から出力された検
査光Ｌ１１をカラーフィルタ８１に照射する。このと
き、カラーフィルタ８１の受光面における単位面積当た
りの検査光Ｌ１１の光量のカラーフィルタ８１の受光面
内の位置に関する依存性が低いことが好ましい。このた
めには、カラーフィルタ８１の大きさに対して、点光源
１１とカラーフィルタ８１との距離を充分確保する。発
明者らが得た知見によれば、図２に示すカラーフィルタ
８１の外縁部に進む検査光Ｌ１１と検査光Ｌ１１の光軸
との成す角θが６°以下であれば、充分に精度の良い検
査が可能である。

【００４５】検査光Ｌ１１の照射に応じてカラーフィル
タ８１を透過した透過光Ｌ１３は、結像光学手段６０に
よって集光され、焦点面に設けられた開口絞り６３によ
って散乱光をカットされた後、投影光Ｌ１５となって投
影スクリーン３０に到達し、透過光による投影像（明視
野像）を形成する。この投影像は、カラーフィルタ８１
の状態、すなわち、色調の異常などの欠陥を反映してい
るとともに、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減さ
れている。

【００４６】以後、第１実施形態と同様にして、投影像
の観察を行う。本実施形態においても第１実施形態と同
様あるいはそれ以上に、投影スクリーン３０に投影され
た投影像では、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減
されているので、微妙な色調の異常などの欠陥の判別が
可能となる。

【００４７】なお、第１実施形態と同様に、撮像器４０
を用いずに、目視によって投影スクリーン３０上の投影
像を観察して、カラーフィルタ８１の欠陥を検出するこ
とが可能である。

【００４８】以上の検査動作の結果、投影像内の光強度
変化が緩やかで、欠陥の有無がはっきりとしない場合に
は、第１実施形態と同様にして、処理部５０から入射角
可変保持部２０へ、検査光Ｌ１１の光軸とカラーフィル
タ８１の検査光Ｌ１１の受光面との成す角度の変更を指
示し、再度、上記と同様にして、検査光Ｌ１１をカラー
フィルタ８１に照射し、カラーフィルタ８１を透過した
透過光Ｌ１３を結像光学手段６０を介して投影スクリー
ンに投影して投影像を観察することにより、精度よく欠
陥を検査できる。

【００４９】（第３実施形態）図３は、本発明の第３実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、平行光源を使用し、カラーフィル
タの反射光を観察するものである。図３に示すように、
この装置は、（ａ）検査対象であるカラーフィルタ８２
に照射する検査光Ｌ２１を出力する平行光源１２と、
（ｂ）カラーフィルタ８２を保持するとともに、検査光
Ｌ２１の光軸とカラーフィルタ８２の受光面との成す角
を変化させる入射角可変保持器２０と、（ｃ）検査光Ｌ
２１の照射の結果カラーフィルタ８２で反射する光Ｌ２
２を集光し、投影光Ｌ２４として出射することにより、
カラーフィルタ８２の実像を像空間に形成する結像光学
手段７０と、（ｄ）結像光学手段７０の像空間側の焦点
面に設けられ結像光学手段７０によって集光された光の
うち散乱光のみを遮蔽する機能を有する開口絞り７３
と、（ｅ）開口絞り７３により散乱光を遮蔽され、直接
光のみからなる検査光により形成される実像をその表面
において結像される投影スクリーン３０と、（ｆ）投影
スクリーン３０に投影された光Ｌ２４により形成される
投影像を撮像する撮像器４０と、（ｇ）撮像器４０によ
る撮像結果を収集し、表示するとともに、入射角可変保
持器２０に検査光Ｌ２１の光軸とカラーフィルタ８２の
受光面との成す角を指示する処理部５０とを備える。

【００５０】平行光源１２は、第１実施形態と同様に、
高圧水銀ランプやキセノンランプなどの点光源１１とコ
リメートレンズ系１３を備えたものであるが、これに代
えて、太陽光線を利用するものでもよい。また、結像光
学手段７０は、第１実施形態と同様に、結像光学手段７
０と鏡筒７１を備えており、この鏡筒７１は鏡筒保持器
７４によって検査光Ｌ２１がカラーフィルタ８２で反射
した光の光軸に略垂直な移動面に沿って移動可能に保持
されている。鏡筒７１の前記移動面上の位置は、処理部
５０から鏡筒保持器７４に与えられる指示に基づいて決
定される。

【００５１】このように構成された本実施形態の装置
は、以下のようにしてカラーフィルタの欠陥の検査方法
を実行する。

【００５２】まず、処理部５０がカラーフィルタ８２を
保持した入射角可変保持器２０に指示して、検査光の光
軸とカラーフィルタ８２の検査光の受光面とが所定の角
度で交差するように設定する。

【００５３】この状態で、平行光源１２から出力された
検査光Ｌ２１をカラーフィルタ８２に照射する。検査光
Ｌ２１は略平行光なので、カラーフィルタ８２の受光面
における単位面積当たりの検査光Ｌ２１の光量のカラー
フィルタ８２の受光面内の位置に関する依存性が実質的
に存在しない。

【００５４】検査光Ｌ２１の照射に応じてカラーフィル
タ８２で反射された反射光Ｌ２２は、結像光学手段７０
により集光され、開口絞り７３によって散乱光を遮蔽さ
れた後、投影光Ｌ２４として投影スクリーン３０に到達
し、カラーフィルタ８２の明視野の投影像が形成され
る。この投影像は、カラーフィルタ８２の状態、すなわ
ち、色調の異常などの欠陥を反映しているとともに、干
渉縞の発生や光源像によるムラが低減されている。

【００５５】本実施形態においても、カラーフィルタ８
２に対して結像レンズ７２が小さいので、鏡筒保持器７
４の鏡筒移動機構により鏡筒７１を反射光Ｌ２２の光軸
に略垂直に平行移動させ、これによりカラーフィルタ８
２の全体を投影スクリーン３０に映し出す。なお、鏡筒
７１を反射光Ｌ２２の光軸に略垂直に平行移動させる代
わりに、カラーフィルタ８２を反射光Ｌ２２の光軸に略
垂直に平行移動させてもよい。

【００５６】以後、第１実施形態と同様にして、投影像
の観察を行う。本実施形態においても、投影スクリーン
３０に投影された投影像では、干渉縞の発生や光源像に
よるムラが低減されているので、微妙な色調の異常など
の欠陥の判別が可能となる。

【００５７】なお、第１実施形態と同様に、撮像器４０
を用いずに、目視によって投影スクリーン３０上の投影
像を観察して、カラーフィルタ８２の欠陥を検出するこ
とが可能である。

【００５８】以上の検査動作を行っても、投影像内の光
強度変化が緩やかすぎて、欠陥の有無がはっきりとしな
い場合には、第１実施形態と同様にして、処理部５０か
ら入射角可変保持部２０へ、検査光Ｌ２１の光軸とカラ
ーフィルタ８２の検査光Ｌ２１の受光面との成す角度の
変更を指示し、再度、上記と同様にして、検査光Ｌ２１
をカラーフィルタ８２に照射し、カラーフィルタ８２で
反射された反射光Ｌ２２を結像光学手段７０を介して投
影スクリーンに投影して投影像を観察することにより、
精度よく欠陥を検査できる。

【００５９】（第４実施形態）図４は、本発明の第４実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、点光源を使用し、カラーフィルタ
の反射光を観察するものである。図４に示すように、こ
の装置の構成は、第３実施形態の装置の平行点光源１２
に代えて、点光源１１を使用する点のみが異なる。

【００６０】本実施形態の装置は、以下のようにしてカ
ラーフィルタの欠陥の検査方法を実行する。

【００６１】まず、処理部５０がカラーフィルタ８２を
保持した入射角可変保持器２０に指示して、検査光の光
軸とカラーフィルタ８２の検査光の受光面とが所定の角
度で交差するように設定する。

【００６２】この状態で、点光源１１から出力された検
査光Ｌ１１をカラーフィルタ８２に照射する。このと
き、カラーフィルタ８２の受光面における単位面積当た
りの検査光Ｌ１１の光量のカラーフィルタ８２の受光面
内の位置に関する依存性が低いことが好ましい。このた
めには、カラーフィルタ８２の大きさに対して、点光源
１１とカラーフィルタ８２との距離を充分確保する。

【００６３】検査光Ｌ１１の照射に応じてカラーフィル
タ８２で反射された反射光Ｌ１２は、結像光学手段７０
で集光され、開口絞り７３により散乱光を遮蔽した後、
投影光Ｌ１４として投影スクリーン３０に到達し、反射
光による明視野の投影像を形成する。この投影像は、カ
ラーフィルタ８２の状態、すなわち、色調の異常などの
欠陥を反映しているとともに、干渉縞の発生や光源像に
よるムラが低減されている。

【００６４】以後、第３実施形態と同様にして、投影像
の観察を行う。本実施形態においても第３実施形態と同
様あるいはそれ以上に、投影スクリーン３０に投影され
た投影像では、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減
されているので、微妙な色調などの欠陥の異常の判別が
可能となる。

【００６５】なお、第３実施形態と同様に、撮像器４０
を用いずに、目視によって投影スクリーン３０上の投影
像を観察して、カラーフィルタ８２の欠陥を検出するこ
とが可能である。

【００６６】以上の検査動作の結果、投影像内の光強度
変化が緩やかで、欠陥の有無がはっきりとしない場合に
は、第３実施形態と同様にして、処理部５０から入射角
可変保持部２０へ、検査光Ｌ１１の光軸とカラーフィル
タ８２の検査光Ｌ１１の受光面との成す角度の変更を指
示し、再度、上記と同様にして、検査光Ｌ１１をカラー
フィルタ８２に照射し、カラーフィルタ８２で反射され
た反射光Ｌ１２を結像光学手段７０を介して投影スクリ
ーンに投影して投影像を観察することにより、精度よく
欠陥を検査できる。

【００６７】（第５実施形態）図５は、本発明の第５実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、平行光源を使用し、検査対象物体
であるカラーフィルタの透過光を観察するものである。

【００６８】なお、第１〜第４実施形態の装置が、開口
絞りにより散乱光をカットして明視野像を観察するもの
であるのに対して、この装置および後述する第６〜第８
実施形態の装置は、暗視野像を観察するものである。

【００６９】図５に示すように、この装置は、（ａ）検
査対象であるカラーフィルタ８１０に照射する検査光Ｌ
３１を出力する平行光源１２０と、（ｂ）カラーフィル
タ８１０を保持するとともに、検査光Ｌ３１の光軸とカ
ラーフィルタ８１０の受光面との成す角を変化させる入
射角可変保持器２００と、（ｃ）検査光Ｌ３１の照射の
結果カラーフィルタ８１０を透過する光Ｌ３３を集光
し、投影光Ｌ３５として出射することにより、カラーフ
ィルタ８１０の実像を像空間に形成する結像光学手段６
００と、（ｄ）結像光学手段６００の像空間側の焦点面
に設けられ結像光学手段６００によって集光された光の
うち直接光と零次の回折光のみを遮蔽する機能を有する
開口絞り６３０と、（ｅ）開口絞り６３０により直接光
と零次の回折光を遮蔽され、散乱光のみからなる検査光
により形成される実像をその表面において結像される投
影スクリーン３００と、（ｆ）投影スクリーン３００に
投影された投影光Ｌ３５の投影像を撮像する撮像器４０
０と、（ｇ）撮像器４００による撮像結果を収集し表示
するとともに、入射角可変保持器２００に検査光Ｌ３１
の光軸とカラーフィルタ８１０の受光面との成す角を指
示し、さらに、結像光学手段６００の鏡筒６１０の位置
を鏡筒保持器６４０に指示する処理部５００とを備え
る。

【００７０】結像光学手段６００は結像レンズ６２０を
有する鏡筒６１０を備えている。さらに、この鏡筒６１
０は結像レンズ６２０の像空間側の焦点面に、直接光と
零次の回折光を遮蔽する遮蔽板６５０と、開口絞り６３
０とを備えている。この鏡筒６１０は鏡筒保持器６４０
によって検査光Ｌ３１がカラーフィルタ８１０を透過し
た光の光軸（検査光Ｌ３１の光軸と一致している）に略
垂直な移動面に沿って移動可能に保持されている。鏡筒
６１０の前記移動面上の位置は、上述したように処理部
５００から鏡筒保持器６４０に与えられる指示に基づい
て決定される。

【００７１】平行光源１２０は、高圧水銀ランプやキセ
ノンランプ等の高輝度の点光源１１０と、この点光源１
１０から出力された光を平行化するコリメートレンズ系
１２１を備えているものであるが、これに代えて、反射
鏡等を用いて太陽光線を利用するものでもよい。

【００７２】このように構成された本実施形態の装置
は、以下のようにしてカラーフィルタの欠陥の検査方法
を実行する。

【００７３】まず、処理部５００がカラーフィルタ８１
０を保持した入射角可変保持器２００に指示して、検査
光の光軸とカラーフィルタ８１０の検査光の受光面とが
所定の角度で交差（例えば、直交）するように設定す
る。

【００７４】この状態で、平行光源１２０から出力され
た検査光Ｌ３１をカラーフィルタ８１０に照射する。こ
のとき、検査光Ｌ３１は略平行光なので、カラーフィル
タ８１０の受光面における単位面積当たりの検査光Ｌ３
１の光量のカラーフィルタ８１０の受光面内の位置に関
する依存性が実質的に存在しない。

【００７５】検査光Ｌ３１に照射に応じてカラーフィル
タ８１０を透過した透過光Ｌ３３は、結像光学手段６０
０により集光され、遮蔽板６５０によって直接光が遮蔽
され散乱光のみが開口絞り６３０を通過して投影光Ｌ３
５として投影スクリーン３００に到達する。投影スクリ
ーン３００はカラーフィルタ８１０の実像が形成される
位置に配置されているため、投影スクリーン３００上に
は鮮明なカラーフィルタ８１０の像が映し出される。こ
の投影像は、カラーフィルタ８１０の状態、すなわち、
色調の異常などの欠陥を反映しているとともに、干渉縞
の発生や光源像によるムラが低減されている。特に、カ
ラーフィルタ８１０表面で発散する光を結像レンズ６２
０により像面に集光させるため、結像レンズを用いない
場合に比べて投影像が鮮明に映し出される。

【００７６】結像レンズ６２０の像空間側の焦点面には
直接光および零次の回折光を遮蔽するための遮蔽板６５
０が設けられているので、投影スクリーン３００上の像
は暗視野像となり、直接観察や明視野像の観察では視認
できないような非常に微妙な色調の異常や微小な傷があ
っても検出できる。遮蔽板６５０は図示省略した複数本
のワイヤにより開口絞り６３０に離隔固定されている。

【００７７】また、結像レンズ６２０の像空間側の焦点
面には鏡筒６３０が設けられているので、この光学系は
物体側にテレセントリックになっている。そのため、カ
ラーフィルタ８１０までの距離の相違による像の大きさ
の変化がない。したがって、たとえば、カラーフィルタ
８１０の光軸に対する角度がずれて、カラーフィルタ８
１０と結像光学手段６００との距離が場所により異なっ
ても像の大きさが変化せず、観測がしやすい。

【００７８】なお、本実施形態の遮蔽板６５０は、直接
光および零次の回折光のみを遮蔽するものであるが、こ
れに加えて１次の回折光やさらに高次の回折光を遮蔽す
るものでもよい。図６は、零次だけでなく１次の回折光
も遮蔽する場合の例を示す概略構成図である。結像レン
ズ６２０の像空間側の焦点面には開口絞り６３０と遮蔽
板６５０の他に、開口絞り６３０の内側において遮蔽板
６５０を囲むように１次の回折光遮蔽板６７０が設けら
れている。このようにすると、暗視野の状態が一層進み
さらに微妙な色調異常の検出が可能となる。

【００７９】さらに、開口絞り６３０と遮蔽板６５０に
代えて、１または２以上の開口を有する絞り板を用いる
ことができる。この場合、各開口がすべて結像レンズ６
３０の光軸から外れるように形成されることが必要であ
る。

【００８０】こうして、投影スクリーン３００に投影さ
れた投影像を、撮像器４００が撮像し、撮像結果を処理
部５００が収集する。処理部５００は、収集した撮像結
果に基づいた画像処理結果を表示するとともに、必要に
応じて、撮像結果や処理結果の格納あるいは印刷を行
う。

【００８１】そして、処理部５００による表示結果、格
納結果、または印刷結果に基づいてカラーフィルタ８１
０の欠陥を検出する。投影スクリーン３００に投影され
た投影像では、干渉縞の発生や光源像によるムラが低減
されているので、微妙な色調の異常などの欠陥の判別が
可能となる。

【００８２】ところで、本実施例では結像レンズ６２０
に直径７．５ｃｍのレンズを用いている。一方、検査対
象であるカラーフィルタ８１０の大きさは縦横共に８ｃ
ｍ以上の長さである。したがって、検査光Ｌ３１が平行
光に近い発散光であることを考え合わせると、結像レン
ズ６２０では、カラーフィルタ８１０の一部分しか投影
スクリーン３００に映し出すことができない。そこで、
この実施形態では、結像レンズ６２０を備えた鏡筒６１
０が、透過光Ｌ３３の光軸と略垂直な面において平行移
動できるようになっている。鏡筒６１０の平行移動は鏡
筒保持器６４０が処理部５００からの指示を受けて達成
される。すなわち、鏡筒保持器６４０は鏡筒６１０が透
過光Ｌ３３の光軸と略垂直な面において平行移動できる
よう機構を備えており、この平行移動機構により鏡筒６
１０を主走査および副走査することにより結果としてカ
ラーフィルタ８１０の全面を投影スクリーン３００上に
映し出すことができる。

【００８３】なお、結像レンズ６２０の径がカラーフィ
ルタ８１０に対して十分に大きければ、カラーフィルタ
８１０全体の像を投影スクリーン３００に映すことがで
き、鏡筒保持器６４０の平行移動機構は不要である。し
かし、一般に結像レンズの価格は径の増大に伴って指数
関数的に高価となるので、本実施形態では平行移動機構
を採用して全体コストの低減を図っている。

【００８４】本実施形態では鏡筒６１０を平行移動させ
ているが、これに代えてカラーフィルタ８１０を検査光
Ｌ３１の光軸と略垂直な面において平行移動させてもよ
い。

【００８５】本実施形態では撮像器４００を用いている
が、これに代えて、目視によって投影スクリーン３００
上の投影像を観察して、カラーフィルタ８１０の欠陥を
検出することも可能である。この場合にも、投影スクリ
ーン３００に投影された投影像では、干渉縞の発生や光
源像によるムラが低減されているので、微妙な色調の異
常などの欠陥の判別が可能となる。

【００８６】次に、上述した検査動作が実行されても、
投影像内の光強度変化が緩やかで、欠陥の有無がはっき
りとしない場合がある。

【００８７】こうした場合には、処理部５００から入射
角可変保持部２００へ、検査光Ｌ３１の光軸とカラーフ
ィルタ８１０の検査光Ｌ３１の受光面との成す角度の変
更を指示する。角度の変更後または角度を変更しつつ、
再度、上記と同様にして、検査光Ｌ３１をカラーフィル
タ８１０に照射し、カラーフィルタ８１０を透過した透
過光Ｌ３３を投影スクリーンに投影して投影像を観察す
る。前回の観察のときと略同一の光強度変化が短い像内
距離で発生した投影像や、厚みにムラのある層中におけ
る厚みのムラに伴う光路長の差を変化させた投影像を観
察することになるので、精度よく欠陥を検査できる。

【００８８】この場合、カラーフィルタ８１０が光軸に
対して斜めになるため、結像光学手段６００からみる
と、カラーフィルタ８１０までの距離が同一視野内にお
いて異なることになる。しかし、結像光学手段６００の
像空間側の焦点面には開口絞り６３０が設けられている
ので、この光学系は物体側にテレセントリックになって
おり、そのために、カラーフィルタ８１０までの距離の
相違による像の大きさの変化がなく、観測がしやすい。

【００８９】（第６実施形態）図７は、本発明の第６実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、点光源を使用し、カラーフィルタ
の透過光を観察するものである。図７に示すように、こ
の装置の構成は、第５実施形態の装置の平行光源１２０
に代えて、点光源１１０を使用する点のみが異なる。点
光源１１０としては、高圧水銀ランプやキセノンランプ
などの高輝度ランプが望ましい。

【００９０】本実施形態の装置は、以下のようにしてカ
ラーフィルタの欠陥の検査方法を実行する。

【００９１】まず、処理部５００がカラーフィルタ８１
０を保持した入射角可変保持器２００に指示して、検査
光の光軸とカラーフィルタ８１０の検査光の受光面とが
所定の角度で交差（例えば、直交）するように設定す
る。

【００９２】この状態で、点光源１１０から出力された
検査光Ｌ４１をカラーフィルタ８１０に照射する。この
とき、カラーフィルタ８１０の受光面における単位面積
当たりの検査光Ｌ４１の光量のカラーフィルタ８１０の
受光面内の位置に関する依存性が低いことが好ましい。
このためには、カラーフィルタ８１０の大きさに対し
て、点光源１１０とカラーフィルタ８１０との距離を充
分確保する。発明者らが得た知見によれば、図７に示す
カラーフィルタ８１０の外縁部に進む検査光Ｌ４１と検
査光Ｌ４１の光軸との成す角θが６°以下であれば、充
分に精度の良い検査が可能である。

【００９３】検査光Ｌ４１の照射に応じてカラーフィル
タ８１０を透過した透過光Ｌ４３は、結像光学手段６０
０により集光され、遮蔽板６５０および開口絞り６３０
により直接光および零次の回折光が除去された投影光Ｌ
４５となって投影スクリーン３００に到達し、透過光に
よる投影像を形成する。この投影像は、カラーフィルタ
８１０の状態、すなわち、色調の異常などの欠陥を反映
しているとともに、干渉縞の発生や光源像によるムラが
低減されている。

【００９４】以後、第５実施形態と同様にして、投影像
の観察を行う。本実施形態においても第５実施形態と同
様あるいはそれ以上に、投影スクリーン３００に投影さ
れた投影像では、干渉縞の発生や光源像によるムラが低
減されているので、微妙な色調の異常などの欠陥の判別
が可能となる。

【００９５】なお、第５実施形態と同様に、撮像器４０
０を用いずに、目視によって投影スクリーン３００上の
投影像を観察して、カラーフィルタ８１０の欠陥を検出
することが可能である。

【００９６】以上の検査動作の結果、投影像内の光強度
変化が緩やかで、欠陥の有無がはっきりとしない場合に
は、第１実施形態と同様にして、処理部５００から入射
角可変保持部２００へ、検査光Ｌ４１の光軸とカラーフ
ィルタ８１０の検査光Ｌ４１の受光面との成す角度の変
更を指示し、再度、上記と同様にして、検査光Ｌ４１を
カラーフィルタ８１０に照射し、カラーフィルタ８１０
を透過した透過光Ｌ４３を結像光学手段６００を介して
投影スクリーンに投影して投影像を観察することによ
り、精度よく欠陥を検査できる。

【００９７】（第７実施形態）図８は、本発明の第７実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、平行光源を使用し、カラーフィル
タの反射光を観察するものである。図８に示すように、
この装置は、（ａ）検査対象であるカラーフィルタ８２
０に照射する検査光Ｌ３１を出力する平行光源１２０
と、（ｂ）カラーフィルタ８２０を保持するとともに、
検査光Ｌ３１の光軸とカラーフィルタ８２０の受光面と
の成す角を変化させる入射角可変保持器２００と、
（ｃ）検査光Ｌ３１の照射の結果カラーフィルタ８２０
で反射する光Ｌ３２を集光し、投影光Ｌ３４として出射
することにより、カラーフィルタ８２０の実像を像空間
に形成する結像光学手段７００と、（ｄ）結像光学手段
７００の像空間側の焦点面に設けられ結像光学手段７０
０によって集光された光のうち直接光と零次の回折光の
みを遮蔽する機能を有する開口絞り７３０と、（ｅ）開
口絞り７３０により直接光と零次の回折光を遮蔽され、
散乱光のみからなる検査光により形成される実像をその
表面において結像される投影スクリーン３００と、
（ｆ）投影スクリーン３００に投影された光Ｌ３４によ
り形成される投影像を撮像する撮像器４００と、（ｇ）
撮像器４００による撮像結果を収集し、表示するととも
に、入射角可変保持器２００に検査光Ｌ３１の光軸とカ
ラーフィルタ８２０の受光面との成す角を指示する処理
部５００とを備える。

【００９８】平行光源１２０は、第５実施形態と同様
に、高圧水銀ランプやキセノンランプなどの点光源１１
０とコリメートレンズ系１２１を備えたものであるが、
これに代えて、太陽光線を利用するものでもよい。ま
た、結像光学手段７００は、第１実施形態と同様に、結
像レンズ７２０と鏡筒７１０を備えており、この鏡筒７
１０は鏡筒保持器７４０によって検査光Ｌ３１がカラー
フィルタ８２０で反射した光の光軸に略垂直な移動面に
沿って移動可能に保持されている。鏡筒７１０の前記移
動面上の位置は、処理部５００から鏡筒保持器７４０に
与えられる指示に基づいて決定される。

【００９９】このように構成された本実施形態の装置
は、以下のようにしてカラーフィルタの欠陥の検査方法
を実行する。

【０１００】まず、処理部５００がカラーフィルタ８２
０を保持した入射角可変保持器２００に指示して、検査
光の光軸とカラーフィルタ８２０の検査光の受光面とが
所定の角度で交差するように設定する。

【０１０１】この状態で、平行光源１２０から出力され
た検査光Ｌ３１をカラーフィルタ８２０に照射する。検
査光Ｌ３１は略平行光なので、カラーフィルタ８２０の
受光面における単位面積当たりの検査光Ｌ３１の光量の
カラーフィルタ８２０の受光面内の位置に関する依存性
が実質的に存在しない。

【０１０２】検査光Ｌ３１の照射に応じてカラーフィル
タ８２０で反射された反射光Ｌ３２は、結像光学手段７
００により集光され、遮蔽板７５０および開口絞り７３
０により零次の回折光が除去された投影光Ｌ３４として
投影スクリーン３００に到達し、カラーフィルタ８２０
の暗視野の投影像が形成される。この投影像は、カラー
フィルタ８２０の状態、すなわち、色調の異常などの欠
陥を反映しているとともに、干渉縞の発生や光源像によ
るムラが低減されている。

【０１０３】本実施形態においても、カラーフィルタ８
２０に対して結像レンズ７２０が小さいので、鏡筒保持
器７４０の鏡筒移動機構により鏡筒７１０を反射光Ｌ３
２の光軸に略垂直に平行移動させ、これによりカラーフ
ィルタ８２０の全体を投影スクリーン３００に映し出
す。なお、鏡筒７１０を反射光Ｌ３２の光軸に略垂直に
平行移動させる代わりに、カラーフィルタ８２０を検査
光Ｌ３１の光軸に略垂直に平行移動させてもよい。

【０１０４】以後、第５実施形態と同様にして、投影像
の観察を行う。本実施形態においても、投影スクリーン
３００に投影された投影像では、干渉縞の発生や光源像
によるムラが低減されているので、微妙な色調の異常な
どの欠陥の判別が可能となる。

【０１０５】なお、第５実施形態と同様に、撮像器４０
０を用いずに、目視によって投影スクリーン３００上の
投影像を観察して、カラーフィルタ８２０の欠陥を検出
することが可能である。

【０１０６】以上の検査動作を行っても、投影像内の光
強度変化が緩やかすぎて、欠陥の有無がはっきりとしな
い場合には、第１実施形態と同様にして、処理部５００
から入射角可変保持部２００へ、検査光Ｌ３１の光軸と
カラーフィルタ８２０の検査光Ｌ３１の受光面との成す
角度の変更を指示し、再度、上記と同様にして、検査光
Ｌ３１をカラーフィルタ８２０に照射し、カラーフィル
タ８２０で反射された反射光Ｌ３２を結像光学手段７０
０を介して投影スクリーンに投影して投影像を観察する
ことにより、精度よく欠陥を検査できる。

【０１０７】（第８実施形態）図９は、本発明の第８実
施形態であるカラーフィルタの欠陥の検査装置の構成図
である。この装置は、点光源を使用し、カラーフィルタ
の反射光を観察するものである。図９に示すように、こ
の装置の構成は、第７実施形態の装置の平行点光源１２
０に代えて、点光源１１０を使用する点のみが異なる。

【０１０８】本実施形態の装置は、以下のようにしてカ
ラーフィルタの欠陥の検査方法を実行する。

【０１０９】まず、処理部５００がカラーフィルタ８２
０を保持した入射角可変保持器２００に指示して、検査
光の光軸とカラーフィルタ８２０の検査光の受光面とが
所定の角度で交差するように設定する。

【０１１０】この状態で、点光源１１０から出力された
検査光Ｌ４１をカラーフィルタ８２０に照射する。この
とき、カラーフィルタ８２０の受光面における単位面積
当たりの検査光Ｌ４１の光量のカラーフィルタ８２０の
受光面内の位置に関する依存性が低いことが好ましい。
このためには、カラーフィルタ８２０の大きさに対し
て、点光源１１０とカラーフィルタ８２０との距離を充
分確保する。

【０１１１】検査光Ｌ４１の照射に応じてカラーフィル
タ８２０で反射された反射光Ｌ４２は、結像光学手段７
００で集光され、遮蔽板７５０および開口絞り７３０に
より直接光および零次の回折光が除去された投影光Ｌ４
４として投影スクリーン３００に到達し、反射光による
暗視野の投影像を形成する。この投影像は、カラーフィ
ルタ８２０の状態、すなわち、色調の異常などの欠陥を
反映しているとともに、干渉縞の発生や光源像によるム
ラが低減されている。

【０１１２】以後、第７実施形態と同様にして、投影像
の観察を行う。本実施形態においても第７実施形態と同
様あるいはそれ以上に、投影スクリーン３００に投影さ
れた投影像では、干渉縞の発生や光源像によるムラが低
減されているので、微妙な色調などの欠陥の異常の判別
が可能となる。

【０１１３】なお、第３実施形態と同様に、撮像器４０
０を用いずに、目視によって投影スクリーン３００上の
投影像を観察して、カラーフィルタ８２０の欠陥を検出
することが可能である。

【０１１４】以上の検査動作の結果、投影像内の光強度
変化が緩やかで、欠陥の有無がはっきりとしない場合に
は、第７実施形態と同様にして、処理部５００から入射
角可変保持部２００へ、検査光Ｌ４１の光軸とカラーフ
ィルタ８２０の検査光Ｌ４１の受光面との成す角度の変
更を指示し、再度、上記と同様にして、検査光Ｌ４１を
カラーフィルタ８２０に照射し、カラーフィルタ８２０
で反射された反射光Ｌ４２を結像光学手段７００を介し
て投影スクリーンに投影して投影像を観察することによ
り、精度よく欠陥を検査できる。

【０１１５】

【実施例】

（実施例１）この実施例１は第１実施形態に対応するも
のであり、点光源である高圧水銀灯（２００Ｗ）と、そ
の前方に配置された直径２．５ｃｍのコリメートレンズ
とを備えた平行光源を用い、約１４５ｃｍ離れた位置に
長辺が約２５ｃｍの矩形状の電着法により得られたカラ
ーフィルタ（透明基板の上にブラックマトリクスが形成
され、その間にＲＧＢカラーフィルタ層が形成され、そ
の上にオーバーコート層が設けられ、次いでその上に透
明電極が形成されているもの）を配置する。このカラー
フィルタの前方約５０ｃｍの位置に直径７．５ｃｍの結
像レンズを備えた鏡筒を配置し、この鏡筒のさらに前方
約５０ｃｍの位置に投影スクリーンを配置する。鏡筒の
投影スクリーン側すなわち結像レンズの像空間側には径
約２ｃｍの円形開口を有する絞り板が結像レンズから約
２５ｃｍの位置（焦点面）に設けられている。

【０１１６】この装置において、カラーフィルタの全面
に略平行光である検査光を照射し、透過光を結像レンズ
を介して投影スクリーンに投影し、投影スクリーン上の
投影像をビデオカメラで撮影して、ピクトログラフィー
３０００（富士写真フイルム（株）製）でプリントアウ
トした。

【０１１７】図１０（ａ）および（ｂ）は、それぞれ検
査光の光軸とカラーフィルタの検査光の受光面とが直交
する場合のプリントアウト結果を示す写真を濃淡画像写
真に変換したものである。図１０（ａ）から、物体を透
過した光を結像光学手段を介さずに投影スクリーンに投
影してその投影像を観察する方法では検出が困難であっ
たカラーフィルタの微小異物が明瞭に可視化できること
がわかる。また、同図（ｂ）からは同様に直接観察では
検出が困難であった引っ掻き傷を可視化できることがわ
かる。なお、図１０（ａ）において、中央に見える点が
検出すべき微小な異物であり、その周囲を囲むように描
かれている歪んだ長円形は、この微小な異物を指し示す
ために検査対象であるカラーフィルタに敢えて描いたも
のであり欠陥ではない。また、図１０（ｂ）において、
多少傾斜して上下に延びる２本の太線は、欠陥を指し示
すためにカラーフィルタ上に描いたものであり、両者の
間の右よりにある細い線が引っ掻き傷である。

【０１１８】（実施例２）実施例２は第３実施形態に対
応するものであり、直径２．５ｃｍのコリメートレンズ
を前方に備えた高圧水銀灯（２００Ｗ）を点光源とし、
約１４５ｃｍ離れた位置に長辺が約２５ｃｍの矩形状の
電着法により得られたカラーフィルタの全面に検査光を
照射し、反射光をカラーフィルタから約５０ｃｍ離れた
位置に配置された実施例１と同じ鏡筒（結像光学手段）
で集光し、そこから約５０ｃｍ離れた位置の投影スクリ
ーンに投影し、投影スクリーン上の投影像をビデオカメ
ラで撮影して、ピクトログラフィー３０００でプリント
アウトした。この実施例でも第１実施例と同様に結像光
学手段を介さずに投影スクリーンに投影してその投影像
を観察する方法では検出が困難であったカラーフィルタ
の微妙な色調異常が明瞭に可視化できた。

【０１１９】（実施例３）実施例３も実施例２同様に第
３実施形態に対応するものであり、直径２．５ｃｍのコ
リメートレンズを前方に備えた高圧水銀灯（２００Ｗ）
を点光源とし、約１４５ｃｍ離れた位置に厚さが５ｍｍ
で長辺が約３０ｃｍの矩形状のＭＭＡオパール板の全面
に点光源から出力された検査光を照射し、反射光をＭＭ
Ａオパール板から約５０ｃｍ離れた位置に配置された実
施例１と同じ鏡筒（結像光学手段）で集光し、そこから
約５０ｃｍ離れた位置の投影スクリーンに投影し、投影
スクリーン上の投影像をビデオカメラで撮影して、ピク
トログラフィー３０００でプリントアウトした。この実
施例でも実施例１のと同様に、結像光学手段を介さずに
投影スクリーンに投影してその投影像を観察する方法で
は検出が困難であったＭＭＡオパール板の微妙な汚れが
明瞭に可視化できた。

【０１２０】（実施例４）この実施例は第５実施形態に
対応するもので、点光源である高圧水銀灯（２００Ｗ）
と、その前方に配置された直径２．５ｃｍのコリメート
レンズとを備えた平行光源を用い、約１４５ｃｍ離れた
位置に長辺が約２５ｃｍの矩形状の電着法により得られ
たカラーフィルタ（透明基板の上にブラックマトリクス
が形成され、その間にＲＧＢカラーフィルタ層が形成さ
れ、その上にオーバーコート層が設けられ、次いでその
上に透明電極が形成されているもの）を配置する。この
カラーフィルタの前方約５０ｃｍの位置に直径７．５ｃ
ｍの結像レンズを備えた鏡筒を配置し、この鏡筒のさら
に前方約５０ｃｍの位置に投影スクリーンを配置する。
鏡筒の投影スクリーン側すなわち結像レンズの像空間側
には径約２ｃｍの円形開口を有する絞り板が結像レンズ
から約２５ｃｍの位置（焦点面）に設けられている。こ
の絞り板は、円形開口が結像レンズの光軸から外れるよ
うに鏡筒に取り付けられており、これによって、開口絞
りと、直接光および零次回折光を遮蔽する遮蔽板の両方
の機能を持つ。

【０１２１】この装置において、カラーフィルタの全面
に略平行光である検査光を照射し、透過光を結像レンズ
を介して投影スクリーンに投影し、投影スクリーン上の
投影像をビデオカメラで撮影して、ピクトログラフィー
３０００（富士写真フイルム（株）製）でプリントアウ
トした。

【０１２２】図１１は、検査光の光軸とカラーフィルタ
の検査光の受光面とが直交する場合のプリントアウト結
果を示す写真を濃淡画像写真に変換したものである。図
１１から、物体を透過した光を結像光学手段を介さずに
投影スクリーンに投影してその投影像を観察する方法で
は検出が困難であったカラーフィルタの微妙な色調異常
が明瞭に可視化できることがわかる。なお、同図におい
て、写真中央部に見える濃淡模様が検出すべき色調異常
であり、右上から右下を通り左下に至る線は、この色調
異常を指し示すために発明者らが描いたものであり、欠
陥ではない。

【０１２３】（実施例５）この実施例は第７実施形態に
対応するもので、実施例４と同じ平行光源を用い、約１
４５ｃｍ離れた位置に長辺が約２５ｃｍの矩形状の電着
法により得られたカラーフィルタの全面に検査光を照射
し、反射光をカラーフィルタから約５０ｃｍ離れた位置
に配置された実施例４と同じ鏡筒（結像光学手段）で集
光し、そこから約５０ｃｍ離れた位置の投影スクリーン
に投影し、投影スクリーン上の投影像をビデオカメラで
撮影して、ピクトログラフィー３０００でプリントアウ
トした。図１２は、そのときのプリントアウト結果を示
す写真を濃淡画像写真に変換したものである。この実施
例でも第４実施例と同様に物体を透過した光を結像光学
手段を介さずに投影スクリーンに投影してその投影像を
観察する方法では検出が困難であったカラーフィルタの
微妙な色調異常が明瞭に可視化できた。この写真では、
中央部の色の濃い部分が色調異常の欠陥であり、それを
囲むように描かれた歪んだ円形は、欠陥を指し示すため
に発明者らがカラーフィルタ上に描いたものである。

【０１２４】（実施例６）この実施例も第７実施形態に
対応するもので、実施例４と同じ平行光源を用い、約１
４５ｃｍ離れた位置に厚さが１．５ｍｍで長辺が約３０
ｃｍの矩形状の透明ガラス板の全面に検査光を照射し、
反射光を透明ガラス板から約５０ｃｍ離れた位置に配置
された実施例４と同じ鏡筒（結像光学手段）で集光し、
そこから約５０ｃｍ離れた位置の投影スクリーンに投影
し、投影スクリーン上の投影像をビデオカメラで撮影し
て、ピクトログラフィー３０００でプリントアウトし
た。この実施例でも物体を透過した光を結像光学手段を
介さずに投影スクリーンに投影してその投影像を観察す
る方法では検出が困難であった透明ガラス表面の微妙な
汚れが明瞭に可視化できた。

【０１２５】なお、本発明は、上記の実施態様や実施例
に限定されるものではなく変形が可能である。例えば、
光源の出力する検査光の色は、白色光すなわち全ての可
視光波長を含む光を使用することもできるが、測定対象
に応じて適切な波長の光を選択することが可能である。
また、透過光による投影像と反射光による投影像を同時
に形成し、対比しつつ観察して検査することも可能であ
る。また、投影スクリーンとしては投射用スクリーンが
好適であるが、紙や平滑な壁面とすることもできる。本
発明の好適な検査対象物体としては、カラーフィルタの
他に、例えば、帯電防止ハードコート層が表面に施され
たＭＭＡ板、ＭＭＡオパール板、透明ガラス板、光学フ
ィルムなどが挙げられる。

【０１２６】また、第５〜第８実施形態の絞り６３０ま
たは絞り７３０に設けられた遮蔽板６５０または７５０
を着脱可能にするか、または、光軸に垂直な方向に移動
可能にして選択的に光軸位置から外せるようにすれば、
暗視野観察の実施形態である第５〜第８実施形態の装置
を用いて、第１〜第４実施形態と同等の物体の明視野観
察が可能となる。

【０１２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の物
体の欠陥の検査方法および物体の欠陥の検査装置によれ
ば、検査光を検査対象である物体に照射し、結像光学手
段を用いて検査光の照射された物体の像を形成するとと
もに、その像を形成する際に散乱光または直接光を開口
絞りで遮蔽するので、透過光や反射光を直接観察した場
合に発生する干渉縞の発生や光源像によるムラが低減さ
れるだけでなく、物体を透過した光を結像光学手段を介
さずに投影スクリーンに投影してその投影像を観察する
方法では検出が困難であった微小な異物の混入や微妙な
色調異常などの欠陥の検出が可能となり、簡便かつ迅速
で安定した検査結果が達成される高感度検査を行うこと
ができる。

【０１２８】また、検査光の光軸と物体の検査光の受光
面とが成す角度を変化しながら検査を行うことにより、
更に安定した検査結果が達成される高感度検査を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図３】本発明の第３実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図４】本発明の第４実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図５】本発明の第５実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図６】図５の検査装置の鏡筒内の零次回折光遮蔽板を
零次回折光および１次回折光を遮蔽する遮蔽板に置き換
えたときの光学系を示す概略構成図。

【図７】本発明の第６実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図８】本発明の第７実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図９】本発明の第８実施形態のカラーフィルタの欠陥
の検査装置の構成図である。

【図１０】実施例１の結果を示す写真である。

【図１１】実施例４の結果を示す写真である。

【図１２】実施例５の結果を示す写真である。

【図１３】従来のカラーフィルタの欠陥の検査方法の説
明図である。

【符号の説明】

１１、１１０… 点光源 １２、１２０… 平行光源 ２０、２００… 入射角可変保持器 ３０、３００… 投影スクリーン ４０、４００… 撮像器 ５０、５００… 処理部 ６０、７０、６００、７００… 結像光学手段 ６１、７１、６１０、７１０… 鏡筒 ６２、７２、６２０、７２０… 結像レンズ ６３、７３、６３０、７３０… 開口絞り ６４、７４、６４０、７４０… 鏡筒保持器 ６５０、７５０… 零次回折光遮蔽板 ６７０… 一次回折光遮蔽板 ８１、８２、８１０、８２０… カラーフィルタ。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査光を検査対象である物体に照射し、
   前記物体を透過した光もしくは反射した光により形成さ
   れた像を観察することにより物体の欠陥を検査する方法
   であって、結像光学手段を用いることにより集光した前
   記透過した光もしくは反射した光のうちの散乱光を、前
   記結像光学手段の焦点面に設けた開口絞りにより遮蔽し
   て得られる光により形成された像を観察することを特徴
   とする物体の欠陥の検査方法。
2. 【請求項２】 検査光を検査対象である物体に照射し、
   前記物体を透過した光もしくは反射した光により形成さ
   れた像を観察することにより物体の欠陥を検査する方法
   であって、結像光学手段を用いることにより集光した前
   記透過した光もしくは反射した光のうちの直接光を、前
   記結像光学手段の焦点面に設けた開口絞りにより遮蔽し
   て得られる光により形成された像を観察することを特徴
   とする物体の欠陥の検査方法。
3. 【請求項３】 検査光を検査対象である物体に照射し、
   前記物体を透過した光もしくは反射した光により形成さ
   れた像を観察することにより物体の欠陥を検査する方法
   であって、結像光学手段を用いることにより集光した前
   記透過した光もしくは反射した光のうちの散乱光または
   直接光のいずれかを、前記結像光学手段の焦点面に設け
   た開口絞りにより遮蔽して得られる光により形成された
   像を観察することを特徴とする物体の欠陥の検査方法。
4. 【請求項４】 前記像の観察は像をスクリーンに投影し
   て行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか一項に記載の物体の欠陥の検査方法。
5. 【請求項５】 前記検査光が略平行光であることを特徴
   とする請求項４に記載の物体の欠陥の検査方法。
6. 【請求項６】 前記物体がカラーフィルタであることを
   特徴とする請求項５に記載の物体の欠陥の検査方法。
7. 【請求項７】 前記検査光の光軸方向に対する前記物体
   の光入射面の角度を変化させた後に再び前記像を観察す
   ることを特徴とする請求項６に記載の物体の欠陥の検査
   方法。
8. 【請求項８】 検査対象である物体に照射する検査光を
   出力する光源と、 前記検査光を集光して前記物体の像を形成する結像光学
   手段と、 前記結像光学手段の焦点面に設けられ、物体を透過した
   光または物体で反射した光のうちの散乱光を遮蔽する開
   口絞りとを備えたことを特徴とする物体の欠陥の検査装
   置。
9. 【請求項９】 検査対象である物体に照射する検査光を
   出力する光源と、 前記検査光を集光して前記物体の像を形成する結像光学
   手段と、 前記結像光学手段の焦点面に設けられ、物体を透過した
   光または物体で反射した光のうちの直接光を遮蔽する開
   口絞りとを備えたことを特徴とする物体の欠陥の検査装
   置。
10. 【請求項１０】 検査対象である物体に照射する検査光
    を出力する光源と、 前記検査光を集光して前記物体の像を形成する結像光学
    手段と、 前記結像光学手段の焦点面に設けられ、物体を透過した
    光または物体で反射した光のうちの散乱光または直接光
    のいずれかを選択的に遮蔽する開口絞りとを備えたこと
    を特徴とする物体の欠陥の検査装置。
11. 【請求項１１】 前記結像光学手段が形成する前記物体
    の像をその表面にて結像させるスクリーンを備えたこと
    を特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の物
    体の欠陥の検査装置。
12. 【請求項１２】 前記光源は略平行光源であることを特
    徴とする請求項１１に記載の物体の欠陥の検査装置。
13. 【請求項１３】 前記物体がカラーフィルタであること
    を特徴とする請求項１２に記載の物体の欠陥の検査装
    置。
14. 【請求項１４】 前記結像光学手段は前記検査光が前記
    カラーフィルタを透過または反射した光の光軸方向に対
    して略垂直な面に沿って移動可能となっていることを特
    徴とする請求項１３に記載の物体の欠陥の検査装置。
15. 【請求項１５】 前記カラーフィルタは前記カラーフィ
    ルタを透過または反射した光の光軸方向に対して略垂直
    な面に沿って移動可能に保持されていることを特徴とす
    る請求項１４に記載の物体の欠陥の検査装置。
16. 【請求項１６】 前記検査光の光軸と前記カラーフィル
    タの表面との成す角を変化させる入射角可変手段を備え
    ていることを特徴とする請求項１５に記載の物体の欠陥
    の検査装置。