JPH0933446A - Apparatus for inspecting surface defect - Google Patents

Apparatus for inspecting surface defect

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JPH0933446A
JPH0933446A JP18254195A JP18254195A JPH0933446A JP H0933446 A JPH0933446 A JP H0933446A JP 18254195 A JP18254195 A JP 18254195A JP 18254195 A JP18254195 A JP 18254195A JP H0933446 A JPH0933446 A JP H0933446A
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light
surface defect
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light receiving
defect inspection
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比呂志 池田
Akihiro Wakabayashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a surface defect-detecting accuracy in a surface defect- inspection apparatus. SOLUTION: The surface defect-inspection apparatus has a light projection device 2 for projecting light to a surface of an object 1, a first photodetecting device 3 for detecting the amount of light directly reflected at the surface of the object 1, a light-shutting device 4 having an inner face of a mirror structure for preventing scattering of light irregularly reflected at the surface of the object 1, a second photodetecting device 5 for detecting the amount of light irregularly reflected at the surface of the object 1, and a surface defect judgment device 6 for judging whether a surface defect of the object is good from a ratio of the amounts of light entering the first and second photodetecting devices 3, 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、対象物の凹凸や傷など
の微少な表面欠陥を良否判定する表面欠陥検出方法及び
表面欠陥の検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface defect detecting method and a surface defect inspecting device for judging whether or not a minute surface defect such as unevenness or scratches on an object is acceptable.

【0002】近年、情報機器の小型化、高機能化を実現
するために各種部品の高密度化が飛躍的に進んでいる。
その結果、磁気ヘッドのサスペンションや光ディスク、
半導体ウエハ、液晶などの精密部品は、加速度的に微細
化し、従来は問題とならなかったようなわずかな表面欠
陥さえも品質に著しく影響するようになってきた。
In recent years, in order to realize miniaturization and high functionality of information equipment, the density of various parts has been dramatically increased.
As a result, magnetic head suspensions, optical disks,
Precision components such as semiconductor wafers and liquid crystals have been miniaturized at an accelerating rate, and even a slight surface defect that has not been a problem in the past has significantly affected the quality.

【0003】このため、このような表面欠陥を精度良く
検出できる表面欠陥検査装置の開発が強く望まれてい
る。
Therefore, development of a surface defect inspection apparatus capable of detecting such surface defects with high accuracy is strongly desired.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、表面欠陥装置に用いられる手法
は、対象物に任意の位置から投光手段により光を当て、
その正反射光を検出できる位置に受光手段を配置し、そ
の受光手段により正反射光を検出する。そして、その光
量の変化から対象物の表面欠陥の有無を判定していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method used in a surface defect device is to illuminate an object from an arbitrary position with a light projecting means,
The light receiving means is arranged at a position where the specularly reflected light can be detected, and the specularly reflected light is detected by the light receiving means. Then, the presence or absence of the surface defect of the object is determined from the change in the light amount.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、対象
物表面の凹凸による反射率の変化(例えば、色調の違い
により光の吸収率が変動する場合)があった場合、受光
手段で検出する光量が変化して良品である対象物を不良
品と判定してしまうことがあった。また、欠陥が微小な
場合には、検出する光量変化がわずかなため、不良品で
ある対象物を良品と判定してしまうことがあった。
In the prior art, when there is a change in the reflectance due to the unevenness of the surface of the object (for example, when the light absorptance changes due to the difference in color tone), it is detected by the light receiving means. In some cases, the amount of light changed and a target object that was a good product was determined to be a defective product. Further, when the defect is minute, the change in the amount of light to be detected is small, so that the defective object may be determined as a good product.

【0006】本発明は、このような誤った判定を防ぎ、
正確で精度の良い表面欠陥検出を行う装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention prevents such an erroneous determination,
It is an object of the present invention to provide an apparatus that detects surface defects accurately and accurately.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理図を
示す。2は対象1の表面に光を照射する投光装置、3は
検査ポイント10で反射された正反射光を検出する第1
の受光装置、5は乱反射光を検出する第2の受光装置、
4は対象物1の表面で乱反射された光の散逸を防止する
とともに、外乱光の影響による検出力の低下を防ぐため
の遮光装置、6は第1、第2の受光装置3、5における
検出光量の比から表面欠陥の有無を判定する表面欠陥判
定装置である。
FIG. 1 shows the principle of the present invention. 2 is a light projecting device that irradiates the surface of the target 1 with light, and 3 is a first that detects the specularly reflected light reflected at the inspection point 10.
, A second light receiving device 5 for detecting diffusely reflected light,
Reference numeral 4 is a light-shielding device for preventing the light diffusedly reflected on the surface of the object 1 from being dissipated and preventing the detection power from being lowered due to the influence of ambient light, and 6 is the detection in the first and second light receiving devices 3 and 5. It is a surface defect determination device that determines the presence or absence of a surface defect from the ratio of the amount of light.

【0008】対象物1は駆動制御装置80により制御さ
れる移動テーブル8上に保持され、表面欠陥判定装置6
により各部位の良否が判定され、表面欠陥検査装置全体
の動作は、全体制御装置9により制御される。
The object 1 is held on a moving table 8 controlled by a drive controller 80, and a surface defect judging device 6 is provided.
The quality of each part is determined by, and the operation of the entire surface defect inspection apparatus is controlled by the overall controller 9.

【0009】[0009]

【作用】請求項1記載の発明において、投光装置2から
対象物1の表面に検査光が照射され、該表面からの反射
光を第1、第2の受光装置3、5により検出する。第
1、第2の受光装置3、5により検出した光量は表面欠
陥判定装置6で比が取られ、その値で良否判定が行われ
る。
In the first aspect of the invention, the surface of the object 1 is irradiated with the inspection light from the light projecting device 2, and the reflected light from the surface is detected by the first and second light receiving devices 3 and 5. The light amount detected by the first and second light receiving devices 3 and 5 is compared by the surface defect determination device 6, and the quality is determined based on the ratio.

【0010】第1、第2の受光装置3、5での検出光量
をそれぞれA、Bとした場合、|A−B|/(A+B)
×100を求め、予め実験やシュミレーションといった
手段で得た判定値Kより小さければ、対象物1の表面に
凹凸の変化があったものとして不良と判定する。
When the amounts of light detected by the first and second light receiving devices 3 and 5 are A and B, respectively, | A−B | / (A + B)
If x100 is found and is smaller than the judgment value K obtained in advance by means such as an experiment or a simulation, it is judged as defective because the surface of the object 1 has a change in unevenness.

【0011】Aを求め、前記同様の手段で得た判定値
K’より小さな時は不良とする従来手法に対する本発明
の有効性は、凹凸変化があればフラットな状態より少な
からず乱反射を引き起こして第2の受光装置5で検出す
る光量が増える点に着目した点にあり、従来の手法では
欠陥でなくても通常の面と反射率の異なる面の場合、不
良と判定しやすかったのに対し、乱反射光量と正反射光
量との比率により良否判定する本発明においては、反射
率が異なっても光量比はほぼ同一となるために、上記欠
点を防止できる上に、微小な傷や凹凸といった欠陥も検
出可能となる。
The effectiveness of the present invention with respect to the conventional method in which A is determined and when it is smaller than the judgment value K'obtained by the same means as described above is defective, the irregular reflection causes a considerable amount of irregular reflection than a flat state. The point is that the amount of light detected by the second light receiving device 5 is increased, and it is easy to determine that the defect is defective in the case of a surface having a reflectance different from that of a normal surface even if it is not a defect in the conventional method. In the present invention, which determines quality based on the ratio of the irregular reflection light amount and the regular reflection light amount, since the light amount ratio is almost the same even if the reflectance is different, the above defects can be prevented and defects such as minute scratches and irregularities can be prevented. Can also be detected.

【0012】請求項2記載の発明における投光装置2
は、微小レーザスポット照明装置により構成され、少な
くとも第2の受光装置5としては、フォトマルチプライ
アが使用される。かかる構成により、機器そのものの精
度が高められ、装置全体としてもより高精度な検査が可
能になる。第2の受光装置5における集光能力を高める
ことにより、乱反射光の捕捉効率が高くなり、全体の検
査精度が向上する。
A light projecting device 2 according to a second aspect of the invention.
Is a minute laser spot illuminating device, and a photomultiplier is used as at least the second light receiving device 5. With such a configuration, the accuracy of the device itself is improved, and the inspection of the entire apparatus with higher accuracy becomes possible. By increasing the light-collecting ability of the second light-receiving device 5, the efficiency of capturing irregularly-reflected light is increased and the overall inspection accuracy is improved.

【0013】請求項3記載の発明において、対象物1上
を遮光装置4で覆う場合の遮光装置4内への外乱光の進
入を防止する構成が提供される。遮光装置4には、対象
物1上を転動する軟質ローラ40が装着されており、遮
光装置4と対象物1とが相対変位した場合にも、対象物
1表面と遮光装置4との間隙は軟質ローラ40により閉
塞され、該間隙からの外乱光の遮蔽装置内への進入が防
止される。また、軟質ローラ40を使用することによ
り、対象物1表面を転動する際の対象物1表面へのダメ
ージの付与が防止される。
According to the third aspect of the invention, there is provided a structure for preventing disturbance light from entering the light shielding device 4 when the object 1 is covered with the light shielding device 4. A soft roller 40 that rolls on the object 1 is attached to the light shielding device 4, and even when the light shielding device 4 and the object 1 are relatively displaced, a gap between the surface of the object 1 and the light shielding device 4 is provided. Is blocked by the soft roller 40, and disturbance light from the gap is prevented from entering the shielding device. Further, by using the soft roller 40, it is possible to prevent the surface of the object 1 from being damaged when rolling on the surface of the object 1.

【0014】請求項4、5記載の発明において、外乱光
の影響を防止した第1の受光装置3が提供される。すな
わち、図3(a)に示す請求項4記載の発明において、
光電変換部30の前段には投光装置2の照射光のみを透
過させるバンドパスフィルタ31が配置される。バンド
パスフィルタ31は、投光装置2からの照射光のみを透
過することにより、外乱光の光電変換部30への入射を
防止し、測定精度の向上に寄与する。
In the invention described in claims 4 and 5, there is provided a first light receiving device 3 in which the influence of ambient light is prevented. That is, in the invention of claim 4 shown in FIG.
A bandpass filter 31 that transmits only the irradiation light of the light projecting device 2 is arranged in front of the photoelectric conversion unit 30. The band-pass filter 31 prevents only disturbance light from entering the photoelectric conversion unit 30 by transmitting only the irradiation light from the light projecting device 2, and contributes to improvement in measurement accuracy.

【0015】図3(b)に示す請求項5記載の発明にお
いて、第1の受光装置3の光電変換部30の前段に焦点
距離fの集光レンズ32と、ピンホール33とが配置さ
れる。ピンホール33と集光レンズ32との距離は集光
レンズ32の焦点距離fに等しく、対象物1の表面にお
ける正反射光は、集光レンズ32を通ってピンホール3
3に至り、さらに光電変換部30に入射される。集光レ
ンズ32とピンホール33の存在により、正反射光のみ
が集光レンズ32上に集焦した後、ピンホール33を通
って第1の受光装置3に入射されるために、第1の受光
装置3の光電変換部30への外乱光の進入が防止され
る。
In the invention of claim 5 shown in FIG. 3B, a condenser lens 32 having a focal length f and a pinhole 33 are arranged in front of the photoelectric conversion section 30 of the first light receiving device 3. . The distance between the pinhole 33 and the condenser lens 32 is equal to the focal length f of the condenser lens 32, and the specular reflection light on the surface of the object 1 passes through the condenser lens 32 and the pinhole 3
3, and further enters the photoelectric conversion unit 30. Due to the presence of the condenser lens 32 and the pinhole 33, only the specularly reflected light is focused on the condenser lens 32 and then enters the first light receiving device 3 through the pinhole 33. The disturbance light is prevented from entering the photoelectric conversion unit 30 of the light receiving device 3.

【0016】請求項6、7記載の発明において、第2の
受光装置5の変形が示される。正反射光に比して光量の
少ない乱反射光を効率よく受光することは検査精度を向
上させるために有効であり、第2の受光装置5は、請求
項6記載の発明において、多面体の上面を除く面にフォ
トダイオードアレイを張り付けて形成され、請求項7記
載の発明において、球体の上部を除く全面にピンフォト
ダイオードを張り巡らせて形成される。
In the invention described in claims 6 and 7, a modification of the second light receiving device 5 is shown. Efficiently receiving diffusely reflected light having a smaller amount of light than that of specularly reflected light is effective for improving inspection accuracy, and the second light receiving device 5 according to the invention of claim 6 It is formed by attaching a photodiode array to the surface to be removed, and in the invention described in claim 7, the pin photodiode is formed to extend over the entire surface except the upper part of the sphere.

【0017】図4に示す請求項8記載の発明において、
投光装置2は対象物1表面への照射光路に沿って移動可
能とされる。投光装置2の位置は、第1の受光装置3に
おける正反射光量がピークになるように自動補正される
結果、投光装置2からの照射光の焦点は常に対象物1表
面上の検査ポイント10に合致することとなり、正確な
良否判定が行われる。
In the invention of claim 8 shown in FIG. 4,
The light projecting device 2 is movable along the irradiation light path to the surface of the object 1. As a result of the position of the light projecting device 2 being automatically corrected so that the amount of specularly reflected light in the first light receiving device 3 becomes a peak, the focus of the irradiation light from the light projecting device 2 is always an inspection point on the surface of the object 1. Since the value of 10 is satisfied, accurate pass / fail judgment is performed.

【0018】請求項9ないし11記載の発明において、
第1の受光装置3でのオーバーフローの防止に有効な構
成が提供される。すなわち、図5に示す請求項9記載の
発明において、第1の受光装置3により受光される正反
射光量が常に一定量となるように、投光装置2からの光
量が自動制御される。正反射光量が一定となるように投
光装置2からの照射光量を電圧、あるいは電流により制
御することにより、正反射光が第1の受光装置3での受
光可能な光量範囲を超えることが防止され、正確な測定
が可能となる。
In the invention described in claims 9 to 11,
A configuration effective in preventing overflow in the first light receiving device 3 is provided. That is, in the invention according to claim 9 shown in FIG. 5, the light amount from the light projecting device 2 is automatically controlled so that the regular reflection light amount received by the first light receiving device 3 is always a constant amount. By controlling the irradiation light amount from the light projecting device 2 by voltage or current so that the regular reflection light amount becomes constant, it is possible to prevent the regular reflection light from exceeding the light amount range that can be received by the first light receiving device 3. As a result, accurate measurement is possible.

【0019】図6に示す請求項10記載の発明におい
て、第1の受光装置3における光量を検出することで正
反射光量が監視され、光電変換部30の前段にはPLZ
Tシャッタ34が配置される。PLZTシャッタ34
は、印可電圧を制御することにより光透過率を連続的に
コントロール可能であり、入射光量が光電変換部30の
受光可能な光量を越えた場合には、PLZTシャッタ3
4の光透過率を連続的にコントロールし、第1の受光装
置3における受光量を一定に保持する。
In the invention of claim 10 shown in FIG. 6, the amount of specular reflection light is monitored by detecting the amount of light in the first light receiving device 3, and the PLZ is provided in the preceding stage of the photoelectric conversion section 30.
A T shutter 34 is arranged. PLZT shutter 34
Is capable of continuously controlling the light transmittance by controlling the applied voltage, and when the incident light quantity exceeds the light quantity that can be received by the photoelectric conversion unit 30, the PLZT shutter 3
The light transmittance of No. 4 is continuously controlled, and the amount of light received by the first light receiving device 3 is kept constant.

【0020】請求項11記載の発明において、第1の受
光装置3における光量の調整は回転可変式NDフィルタ
35のセレクトにより行われる。回転可変式NDフィル
タ35は、透過率の異なる複数のNDフィルタを同一円
周上に配置して形成され、フィルタを保持する板を回転
させて任意のNDフィルタにより光路を遮ることにより
光透過量が制御される。
In the eleventh aspect of the invention, the adjustment of the light amount in the first light receiving device 3 is performed by selecting the rotation variable ND filter 35. The rotation variable ND filter 35 is formed by arranging a plurality of ND filters having different transmittances on the same circumference, and rotating a plate holding the filters to block the optical path by an arbitrary ND filter to transmit a light transmission amount. Is controlled.

【0021】図8に示す請求項12記載の発明におい
て、第1の受光装置3を対象物1の測定ポイントに向け
るために有効な構成が提供される。すなわち、第1の受
光装置3は、対象物1の表面における正反射光の光路上
に配置されるハーフミラー36と、ハーフミラー36で
反射した光を捉えるCCDカメラ37を備える。CCD
カメラ37の画像情報から第1の受光装置3に入射する
正反射光の位置が判断され、第1の受光装置3側の位置
を、正反射光の位置情報に基づいて自動補正することに
より、正確な正反射光の捕捉が可能となる。
In the twelfth aspect of the invention shown in FIG. 8, an effective structure is provided for directing the first light receiving device 3 to the measurement point of the object 1. That is, the first light receiving device 3 includes a half mirror 36 arranged on the optical path of specularly reflected light on the surface of the object 1, and a CCD camera 37 that captures the light reflected by the half mirror 36. CCD
By determining the position of the specular reflection light incident on the first light receiving device 3 from the image information of the camera 37, and automatically correcting the position on the first light receiving device 3 side based on the position information of the specular reflection light, Accurate capture of specular reflection light is possible.

【0022】図9に示す請求項13記載の発明におい
て、投光装置2はレーザスリット照明装置を用いて構成
され、第1および第2の受光装置5としてラインCCD
センサが使用される。レーザスリット照明装置を使用す
ることにより、1ラインを一括して検査することが可能
となり、検査効率が向上する。
In the thirteenth aspect of the invention shown in FIG. 9, the light projecting device 2 is constituted by using a laser slit illuminating device, and line CCDs are used as the first and second light receiving devices 5.
A sensor is used. By using the laser slit illuminator, it is possible to inspect one line at a time and the inspection efficiency is improved.

【0023】請求項14、15記載の発明において、回
折の影響の少ない静止形の線状ビームを得るためのレー
ザスリット照明手段が提供される。すなわち、図10
(a)に示す請求項14記載の発明において、レーザス
リット照明手段は、半導体レーザ20とビームエキスパ
ンダ21と光学スリット22とスリット縮小結像光学系
23により構成される。ビームエキスパンダ21からの
光をスリット幅の大きな光学スリット22に通すことに
より、光の回折の影響が少なくなり、この状態の光を縮
小結像光学系によって絞ることにより、回折の影響が防
止される。
In the fourteenth and fifteenth aspects of the present invention, there is provided a laser slit illuminating means for obtaining a stationary linear beam which is less affected by diffraction. That is, FIG.
In the fourteenth aspect of the invention shown in (a), the laser slit illuminating means comprises a semiconductor laser 20, a beam expander 21, an optical slit 22, and a slit reduction imaging optical system 23. By passing the light from the beam expander 21 through the optical slit 22 having a large slit width, the influence of the diffraction of the light is reduced, and the influence of the diffraction is prevented by narrowing the light in this state by the reduction imaging optical system. It

【0024】図10(b)に示す請求項15記載の発明
において、光学スリット22を使用しないレーザスリッ
ト照明手段が提供され、半導体レーザ20とスリット結
像光学系23と凹形シリンドリカルレンズ24により構
成される。
In a fifteenth aspect of the invention shown in FIG. 10 (b), a laser slit illuminating means which does not use the optical slit 22 is provided and is constituted by a semiconductor laser 20, a slit imaging optical system 23 and a concave cylindrical lens 24. To be done.

【0025】レーザスリット照明光には、静止形のみで
なくフライングビームの使用も可能であり、図11
(a)に示す請求項16記載の発明においてはガルバノ
ミラー25により、図11(b)に示す請求項17記載
の発明においてはポリゴンミラー26により走査ビーム
が形成される。
For the laser slit illumination light, not only a stationary type but also a flying beam can be used.
In the sixteenth aspect of the invention shown in (a), a scanning beam is formed by the galvano mirror 25, and in the seventeenth aspect of the invention shown in FIG. 11 (b), the polygon mirror 26 forms a scanning beam.

【0026】図12に示す請求項18記載の発明におい
て、表面欠陥の検出力をより高めるために、投光装置2
と第1の受光装置3が複数セット配置され、それら全て
の正反射光と乱反射光の受光量の比率を算出して良否判
定が行われる。
In the eighteenth aspect of the present invention shown in FIG. 12, in order to further enhance the surface defect detection power, the light projecting device 2
Then, a plurality of sets of the first light receiving device 3 are arranged, and the pass / fail judgment is performed by calculating the ratio of the received light amounts of the specular reflection light and the diffuse reflection light of all of them.

【0027】さらに、図13に示す請求項19記載の発
明において、投光装置2と第1の受光装置3の配置角度
は、自動で同時に変更可能とされ、投光装置2と第1の
受光装置3の前段にそれぞれ電動スリット7が付加され
る。
Further, in the invention according to claim 19 shown in FIG. 13, the arrangement angles of the light projecting device 2 and the first light receiving device 3 can be automatically changed at the same time, and the light projecting device 2 and the first light receiving device 3 can be changed. An electric slit 7 is added to the front stage of the device 3.

【0028】投光装置2は、検査ポイント10に対して
種々の角度からの照射が可能であり、第1の受光装置3
は、検査ポイント10からの正反射角度に対応する位置
に移動するように構成される。良否判定は、種々の照射
角度における対象表面からの正反射光と乱反射光の受光
量の総和を求め、その比率を算出することにより行われ
るために、表面欠陥の検出力をより高めることが可能に
なる。
The light projecting device 2 is capable of irradiating the inspection point 10 from various angles, and the first light receiving device 3
Is configured to move to a position corresponding to the specular reflection angle from the inspection point 10. The pass / fail judgment is performed by calculating the total amount of received light of specular reflection light and diffuse reflection light from the target surface at various irradiation angles, and by calculating the ratio, it is possible to further improve the detection capability of surface defects. become.

【0029】図14に示す請求項20記載の発明におい
て、乱反射光の効率的な捕捉に有利な遮光装置4が提供
される。すなわち、遮光装置4は半楕円球形に形成さ
れ、楕円が持つ2つの焦点のうち一つを投光装置2の光
軸と対象表面とが交わるポイントにおき、さらにもう一
つの焦点位置に第2の受光装置5の受光中心が設定され
る。
In the invention as set forth in claim 20 shown in FIG. 14, there is provided a shading device 4 which is advantageous for efficient capture of diffused reflection light. That is, the light shielding device 4 is formed in a semi-elliptical spherical shape, and one of the two focal points of the ellipse is placed at the point where the optical axis of the light projecting device 2 and the target surface intersect, and the second focal point is located at the second focal point. The light receiving center of the light receiving device 5 is set.

【0030】[0030]

【実施例】図2に本発明の第1の実施例を示す。図にお
いて8はXYテーブル等の移動テーブル、80は移動テ
ーブル8の移動速度、移動方向等を制御するための駆動
制御装置であり、検査対象物1は、図示しない固定手段
により移動テーブル8上に載置、固定される。
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 8 is a moving table such as an XY table, 80 is a drive control device for controlling the moving speed, moving direction, etc. of the moving table 8. The inspection object 1 is placed on the moving table 8 by a fixing means (not shown). Placed and fixed.

【0031】4は上記移動テーブル上に配置される遮光
装置であり、対象物1の上面を覆うように配置される。
図示の遮光装置4は、ボックス形状に形成されており、
内面にはミラー面が構成される。ミラー面を有する遮光
装置4の形成は、筺体内にミラー体を貼設したり、ある
いは遮光装置4を複数のミラー体を組み立てることによ
り行われる。
Reference numeral 4 denotes a light-shielding device arranged on the moving table, which is arranged so as to cover the upper surface of the object 1.
The illustrated light shielding device 4 is formed in a box shape,
A mirror surface is formed on the inner surface. The shading device 4 having a mirror surface is formed by attaching a mirror body inside the housing or assembling the shading device 4 with a plurality of mirror bodies.

【0032】上記遮光装置4の側方には投光装置2が配
置されており、該投光装置2からの照射光が、遮光装置
4の一側壁に開設された透孔41から遮光装置4内に導
光され、移動テーブル8上に保持された対象物1の検査
ポイント10に対して所定角度θで照射される。投光装
置2には、レーザ発振器等を使用した微小レーザスポッ
ト照明装置の使用が可能である。
A light projecting device 2 is arranged on the side of the light shielding device 4, and the irradiation light from the light projecting device 2 is transmitted through a through hole 41 formed in one side wall of the light shielding device 4 to the light shielding device 4. The inspection point 10 of the object 1 held inside the movable table 8 is guided at a predetermined angle θ. As the light projecting device 2, a minute laser spot illuminating device using a laser oscillator or the like can be used.

【0033】上記観察光の検査ポイント10での正反射
光を受光するために、遮光装置4に対して投光装置2と
対称位置に第1の受光装置3が配置されるとともに、検
査ポイント10での乱反射光を受光するための第2の受
光装置5が遮光装置4内に設けられる。第1、第2の受
光装置3、5には、シリコン光ディテクタの使用が可能
であるが、フォトマルチプライアを使用することによ
り、検出光量を増幅させることも可能である。
In order to receive the specularly reflected light of the observation light at the inspection point 10, the first light receiving device 3 is arranged at a position symmetrical to the light projecting device 2 with respect to the light shielding device 4, and the inspection point 10 is also provided. A second light receiving device 5 for receiving the diffusely reflected light in the above is provided in the light shielding device 4. Silicon photodetectors can be used for the first and second light receiving devices 3 and 5, but it is also possible to amplify the amount of detected light by using a photomultiplier.

【0034】図3(a)は第1の受光装置3を示すもの
で、シリコン光ディテクタ等の光電変換部30と、集光
レンズ32と、投光装置2の照射光のみを透過するバン
ドパスフィルタ31により構成され、外乱光はバンドパ
スフィルタ31により遮断され、図において矢印で示す
正反射光のみが光電変換部30に入射して光量測定が行
われる。
FIG. 3A shows the first light receiving device 3, which is a photoelectric conversion part 30 such as a silicon photodetector, a condenser lens 32, and a bandpass which transmits only the irradiation light of the light projecting device 2. The disturbance light is blocked by the band-pass filter 31, and only the specular reflection light indicated by the arrow in the figure enters the photoelectric conversion unit 30 to measure the light amount.

【0035】また、図3(b)に示す第1の受光装置3
において、光電変換部30の前段には、焦点距離fの集
光レンズ32と、該集光レンズ32の焦点位置に配置さ
れるピンホール33体が配置され、集光レンズ32に対
して平行に入射される対象物1からの正反射光以外はピ
ンホール33部材の中心に形成されたピンホール33に
より遮断されるために、外乱光の光電変換部30への入
射が妨げられる。
The first light receiving device 3 shown in FIG.
In the preceding stage of the photoelectric conversion unit 30, a condenser lens 32 having a focal length f and a pinhole 33 body arranged at the focal position of the condenser lens 32 are arranged in parallel with the condenser lens 32. Except for the specularly reflected light from the object 1 to be incident, it is blocked by the pinhole 33 formed in the center of the pinhole 33 member, so that the disturbance light is prevented from entering the photoelectric conversion unit 30.

【0036】さらに、第2の受光装置5の集光能率を高
めることは検査精度の向上に有効であり、上述したよう
に第2の受光装置5にフォトマルチプライアを使用する
以外に、第2の受光装置5を直方体、あるいは立方体等
の多面体形状に形成し、信号取り出し用の配線が接続さ
れる一面以外の全ての面にフォトダイオードアレイを張
り付けたり、第2の受光装置5を球形に形成し、信号と
りだ仕様の配線が接続される一点以外の全ての面にピン
フォトダイオードを張り付け、あらゆる方向からの光を
検出可能なように構成することが可能である。
Further, increasing the light collection efficiency of the second light receiving device 5 is effective for improving the inspection accuracy. As described above, in addition to using the photomultiplier for the second light receiving device 5, The light receiving device 5 is formed into a rectangular parallelepiped or a polyhedron such as a cube, and a photodiode array is attached to all surfaces other than one surface to which wiring for signal extraction is connected, or the second light receiving device 5 is formed into a spherical shape. However, it is possible to attach pin photodiodes to all surfaces other than one point where wiring for signal specifications is connected, and to detect light from all directions.

【0037】42は外乱光遮断装置であり、投光装置2
からの照射光、および検査ポイント10からの反射光へ
の外乱光の混入を防止するために設けられるもので、投
光装置2から遮光装置4までの光路、および遮光装置4
から第1の受光装置3までの正反射光の光路を覆うため
のボックス体43と、対象物1の表面と遮光装置4との
間隙を閉塞するための軟質ローラ40とから構成され
る。軟質ローラ40としては、合成ゴム、軟質合成樹脂
等が使用可能である。
Reference numeral 42 denotes an ambient light blocking device, which is a light projecting device 2
Is provided in order to prevent disturbance light from being mixed into the irradiation light from the light source and the reflected light from the inspection point 10, and the optical path from the light projecting device 2 to the light shielding device 4 and the light shielding device 4
To the first light receiving device 3 and a box body 43 for covering the optical path of the specularly reflected light, and a soft roller 40 for closing the gap between the surface of the object 1 and the light shielding device 4. As the soft roller 40, synthetic rubber, soft synthetic resin, or the like can be used.

【0038】したがってこの実施例において、投光装置
2から照射した光は透孔を通って対象物1の検査ポイン
ト10を照射し、乱反射光は直接、あるいは遮蔽装置内
のミラー面により反射を繰り返しつつ第2の受光装置5
に捕捉されてその光量が測定される。一方、検査ポイン
ト10により正反射した光は遮光装置4の他方の透孔を
通って第1の受光装置3により捕捉されてその光量が測
定され、これらの光量の比を元に表面欠陥装置により検
査ポイント10における表面状態の良否が判定される。
Therefore, in this embodiment, the light emitted from the light projecting device 2 illuminates the inspection point 10 of the object 1 through the through hole, and the irregularly reflected light is reflected directly or repeatedly by the mirror surface in the shielding device. While receiving the second light receiving device 5
The light amount is captured by and is measured. On the other hand, the light specularly reflected by the inspection point 10 passes through the other through hole of the light shielding device 4 and is captured by the first light receiving device 3 to measure the light amount thereof. The quality of the surface condition at the inspection point 10 is determined.

【0039】検査ポイント10の変更は、移動テーブル
8を駆動することにより行われ、移動テーブル8の駆
動、すなわち対象物1の移動により遮光装置4に設けら
れた軟質ローラ40は対象物1上を転動しながら遮光装
置4と対象物1との相対変位を許容し、かつ、遮光装置
4内への外乱光の進入を防止する。
The inspection point 10 is changed by driving the moving table 8, and the soft roller 40 provided on the light shielding device 4 moves on the object 1 by driving the moving table 8, that is, by moving the object 1. While rolling, the relative displacement between the shading device 4 and the object 1 is allowed, and the entry of ambient light into the shading device 4 is prevented.

【0040】対象物1の表面の検査は、移動制御装置8
0により移動テーブル8を駆動しながら行われ、表面欠
陥判定装置6、および駆動制御装置80、さらには投光
装置2等の装置全体の制御は、全体制御装置9により行
われる。
The movement control device 8 is used to inspect the surface of the object 1.
The overall control device 9 controls the surface defect determination device 6, the drive control device 80, and the entire device such as the light projecting device 2 while driving the moving table 8 by 0.

【0041】図4に本発明の第2の実施例を示す。な
お、以下の説明において、上述した実施例と同一の構成
要素は、図中に同一の符号を付して説明を省略する。こ
の実施例は、投光装置2からの照射光の焦点を対象物1
の検査ポイント10に合わせ、検査精度を高めるために
有効な変形であり、投光装置2は、入射角度θを一定に
した状態で投光装置2を対象物1の検査ポイント10に
対して進退させることができるように、投光装置2の光
軸に沿って移動する投光装置移動テーブル271上に保
持される。投光装置移動テーブル271の動作は投光装
置駆動制御装置272により制御されており、投光装置
2は、第1の受光装置3における検出光量が最大となる
位置、すなわち、投光装置2からの照射光が対象物1の
検査ポイント10上に焦点を結ぶように自動制御され
る。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the irradiation light from the light projecting device 2 is focused on the object 1.
This is a modification that is effective for increasing the inspection accuracy in accordance with the inspection point 10 of 1. The projector 2 advances and retracts the projector 2 with respect to the inspection point 10 of the object 1 with the incident angle θ kept constant. In order to be able to do so, it is held on a light projecting device moving table 271 which moves along the optical axis of the light projecting device 2. The operation of the light projecting device moving table 271 is controlled by the light projecting device drive control device 272, and the light projecting device 2 moves from the light projecting device 2 to a position where the amount of light detected by the first light receiving device 3 becomes maximum. The irradiation light is automatically controlled so as to focus on the inspection point 10 of the object 1.

【0042】図5に本発明の第3の実施例を示す。この
実施例は、対象物1からの正反射光量が第1の受光装置
3の受光可能な光量範囲を超えないようにしたもので、
特に、対象物1を変更したり、あるいは局部的に性状の
大きく異なる対象物1を検査する場合に有効な変形で、
第1の受光装置3からの出力値は常に監視され、該出力
値が一定となるように光量制御装置28にフィードバッ
クがかけられる。なお、投光装置2における照射光量の
調整は、電流、あるいは電圧を制御することにより行わ
れる。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the amount of specularly reflected light from the object 1 does not exceed the amount of light that can be received by the first light receiving device 3,
In particular, it is a modification that is effective when the target object 1 is changed or when the target object 1 having greatly different properties locally is inspected.
The output value from the first light receiving device 3 is constantly monitored, and the light amount control device 28 is fed back so that the output value becomes constant. The amount of irradiation light in the light projecting device 2 is adjusted by controlling the current or the voltage.

【0043】図6に図5の変形例を示す。この変形は対
象物1からの正反射光の入射光量を直接調整することに
より第1の受光装置3でのオーバーフローを防止するも
ので、第1の受光装置3の光電変換部30の前段には、
印可電圧を制御することにより光透過率を連続的に制御
可能なPLZTシャッタ34が配置される。PLZTシ
ャッタ34の光透過率はシャッタ制御装置340により
制御されており、シャッタ制御装置340は、常に監視
される第1の受光装置3からの出力によりPLZTシャ
ッタ34を制御する。
FIG. 6 shows a modification of FIG. This modification prevents the overflow in the first light receiving device 3 by directly adjusting the incident light amount of the specularly reflected light from the object 1, and in the preceding stage of the photoelectric conversion unit 30 of the first light receiving device 3. ,
A PLZT shutter 34 is arranged in which the light transmittance can be continuously controlled by controlling the applied voltage. The light transmittance of the PLZT shutter 34 is controlled by the shutter control device 340, and the shutter control device 340 controls the PLZT shutter 34 by the output from the first light receiving device 3 which is constantly monitored.

【0044】なお、この場合、PLZTシャッタ34に
変えて、図7に示すように、光透過率の異なる複数のN
D(Neutral Density)フィルタ35
0、350・・を基体351に固定した回転可変式ND
フィルタ35を使用することも可能である。
In this case, instead of the PLZT shutter 34, as shown in FIG. 7, a plurality of Ns having different light transmittances are used.
D (Neutral Density) filter 35
Variable rotation type ND with 0, 350 ...
It is also possible to use the filter 35.

【0045】図8に本発明の第4の実施例を示す。この
実施例は、第1の受光装置3を常に対象物1の検査ポイ
ント10に向けておくために有効な構成で、遮光装置4
の第1の受光装置3側の壁面は光透過壁面44とされ
る。第1の受光装置3は、光電変換部30と、スリット
の位置がスリット制御装置380により制御され、正反
射光のみを第1の受光装置3に伝えるための電動スリッ
ト38と、ハーフミラー36と、ハーフミラー36から
の反射光を捉えるCCDカメラ37とから構成され、C
CDカメラ37からの出力は画像処理装置370により
処理されて第1の受光装置3に入射する正反射光の位置
が判定される。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is a configuration effective for always directing the first light receiving device 3 to the inspection point 10 of the object 1, and the light shielding device 4
The wall surface on the first light receiving device 3 side is a light transmission wall surface 44. The first light receiving device 3 includes a photoelectric conversion unit 30, an electric slit 38 whose slit position is controlled by the slit control device 380, and which transmits only specularly reflected light to the first light receiving device 3, and a half mirror 36. , A CCD camera 37 for capturing the reflected light from the half mirror 36,
The output from the CD camera 37 is processed by the image processing device 370 to determine the position of the specularly reflected light incident on the first light receiving device 3.

【0046】上記第1の受光装置3、および投光装置2
は移動装置39により、対象物1の検査ポイント10を
中心とする円周軌道上を移動可能であり、画像処理装置
からの出力に基づいて第1の受光装置3の位置を制御す
ることにより、第1の受光装置3を正反射光の光路上に
位置させる。
The above first light receiving device 3 and light projecting device 2
Can be moved on a circular orbit around the inspection point 10 of the object 1 by the moving device 39, and by controlling the position of the first light receiving device 3 based on the output from the image processing device, The first light receiving device 3 is located on the optical path of specularly reflected light.

【0047】図9に本発明の第5の実施例を示す。この
実施例は、1ライン上の検査ポイント10、10・・を
一括して検査することを可能にしたもので、投光装置2
としてレーザスリット照明装置が使用されるとともに、
第1、第2の受光装置3、5にラインCCDセンサが使
用される。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, it is possible to collectively inspect the inspection points 10, 10, ... On one line.
As a laser slit illuminator is used as
Line CCD sensors are used for the first and second light receiving devices 3 and 5.

【0048】レーザスリット照明装置は、図10(a)
に示すように、半導体レーザ20、ビームエキスパンダ
21、光学スリット22、およびスリット結像光学系2
3により構成することが可能であり、半導体レーザ20
からのレーザビームはビームエキスパンダ21によりビ
ーム幅が広げられた後、光学スリット22により回折の
影響の少ないスリット幅の大きなスリットを得、さら
に、スリット結像光学系23により絞ってレーザスリッ
ト光が得られる。
The laser slit illuminator is shown in FIG.
, The semiconductor laser 20, the beam expander 21, the optical slit 22, and the slit imaging optical system 2 are shown in FIG.
3 and the semiconductor laser 20.
After the beam width of the laser beam from is expanded by the beam expander 21, a slit having a large slit width with little influence of diffraction is obtained by the optical slit 22, and further, the slit image forming optical system 23 narrows down the laser slit light. can get.

【0049】また、図10(b)に示すレーザスリット
装置は、光学スリット22を使用することなく静止形の
線状ビームを得るもので、半導体レーザ20、スリット
結像光学系23、および凹形シリンドリカルレンズ24
により構成され、スリット結像光学系23により絞られ
たスリット光は凹形シリンドリカルレンズ24により拡
張されてレーザスリット光が得られる。
The laser slit device shown in FIG. 10 (b) obtains a static linear beam without using the optical slit 22, and includes a semiconductor laser 20, a slit imaging optical system 23, and a concave laser beam. Cylindrical lens 24
The slit light focused by the slit imaging optical system 23 is expanded by the concave cylindrical lens 24 to obtain laser slit light.

【0050】これらのレーザスリット照明装置を使用し
た検査は、例えば、検査対象ラインの良否を第1、第2
の受光装置3、5での光量の総和の比率から判定し、第
1の受光装置3のCCDセンサにおける各セルでの受光
量の分布からライン上の不良点を特定することができ
る。
In the inspection using these laser slit illuminators, for example, the quality of the line to be inspected is determined by the first and second inspections.
It is possible to determine the defect point on the line from the distribution of the amount of light received in each cell in the CCD sensor of the first light receiving device 3 by making a determination from the ratio of the total amount of light in the light receiving devices 3 and 5.

【0051】図11は走査ビームを照射光として使用す
る場合のレーザスリット照明装置の変形例を示すもの
で、図11(a)のレーザスリット照明装置は、半導体
レーザ20、スリット結像光学系23、コリメータレン
ズ29、およびガルバノミラー25とから構成され、図
11(b)のレーザスリット照明装置は、ガルバノミラ
ー25に代えて、ポリゴンミラー26が使用される。
FIG. 11 shows a modification of the laser slit illuminating device when a scanning beam is used as irradiation light. The laser slit illuminating device shown in FIG. 11 (a) includes a semiconductor laser 20 and a slit imaging optical system 23. , A collimator lens 29, and a galvanometer mirror 25. In the laser slit illuminator of FIG. 11B, a polygon mirror 26 is used instead of the galvanometer mirror 25.

【0052】図12に本発明の第6の実施例を示す。こ
の実施例は検査の信頼性をより向上させるための変形
で、検査ポイント10には2組の投光装置2、2から検
査光が照射される。一方、遮光装置4の反対方には、各
々の検査光の正反射光を受光するために2組の第1の受
光装置3、3が配置され、対象物1の良否は各々の第1
の受光装置3における検出光量と第2の受光装置5での
検出光量の比率により判定される。なお、図12におい
ては、投光装置2、および第1の受光装置3が2組使用
される場合が示されているが、それ以上使用することも
もちろん可能である。
FIG. 12 shows a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification for further improving the reliability of the inspection, and the inspection point 10 is irradiated with the inspection light from two sets of the light projecting devices 2 and 2. On the other hand, on the opposite side of the light shielding device 4, two sets of first light receiving devices 3 and 3 are arranged to receive the specularly reflected light of each inspection light, and whether the object 1 is good or bad is the first.
This is determined by the ratio of the amount of light detected by the light receiving device 3 and the amount of light detected by the second light receiving device 5. Note that FIG. 12 shows the case where two sets of the light projecting device 2 and the first light receiving device 3 are used, but it is of course possible to use more than that.

【0053】図13に本発明の第7の実施例を示す。こ
の実施例において、遮光装置4の両側壁にはスリット位
置が移動可能な電動スリット7が固定され、内面がミラ
ー面とされる遮光装置4の壁面のうち、上記電動スリッ
ト7の設置領域に対応する領域はハーフミラー面45と
される。
FIG. 13 shows a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, electric slits 7 whose slit positions are movable are fixed to both side walls of the shading device 4, and correspond to the installation area of the electric slit 7 on the wall surface of the shading device 4 whose inner surface is a mirror surface. The area to be formed is the half mirror surface 45.

【0054】一方、第1の受光装置3と投光装置2は移
動装置39により検査ポイント10を中心とする円周軌
道上を移動可能であり、投光装置2を上記軌道に沿って
移動させるとともに、第1の受光装置3を正反射光の光
路上に位置させながら種々の角度での照射、受光を行
い、第1の受光装置3、および第2の受光装置5による
受光量の総和を算出し、その比率で良否判定がなされ
る。
On the other hand, the first light receiving device 3 and the light projecting device 2 can be moved on a circumferential orbit around the inspection point 10 by the moving device 39, and the light projecting device 2 can be moved along the above orbit. At the same time, while the first light receiving device 3 is positioned on the optical path of the specularly reflected light, irradiation and light reception are performed at various angles, and the total amount of light received by the first light receiving device 3 and the second light receiving device 5 is calculated. The quality is calculated and the quality is judged based on the calculated ratio.

【0055】なお、以上の実施例において、遮光装置4
はボックス形状のものが示されていたが、図14に示す
ように、半楕円球形に形成し、楕円の1つの焦点位置に
第2の受光装置5の受光中心を置き、他の焦点位置に検
査ポイント10を置くようにして第2の受光装置5への
乱反射光の集束を図るように構成することも可能であ
る。
In the above embodiment, the light shielding device 4
Although the box-shaped one is shown, as shown in FIG. 14, it is formed in a semi-elliptical sphere shape, the light receiving center of the second light receiving device 5 is placed at one focus position of the ellipse, and the other focus position is set. It is also possible to arrange the inspection point 10 so as to focus the diffused reflected light on the second light receiving device 5.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、通常の面と反射率の異なる面においても誤っ
て欠陥と判定するなどの不具合がなくなり、検査精度を
向上させることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to improve inspection accuracy by eliminating defects such as erroneously determining defects even on a surface having a reflectance different from that of a normal surface. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図3】第1の受光装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first light receiving device.

【図4】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】図5の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of FIG. 5;

【図7】回転可変式NDフィルタを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a variable rotation ND filter.

【図8】本発明の第4の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】投光装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a light projecting device.

【図11】投光装置の変形例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the light projecting device.

【図12】本発明の第6の実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7の実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図14】遮光装置の変形例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the light shielding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対象物 2 投光装置 20 半導体レーザ 21 ビームエキスパンダ 22 光学スリット 23 スリット縮小結像光学系 24 凹形シリンドリカルレンズ 25 ガルバノミラー 26 ポリゴンミラー 3 第1の受光装置 30 光電変換部 31 バンドパスフィルタ 32 集光レンズ 33 ピンホール 34 PLZTシャッタ 35 回転可変式NDフィルタ 36 ハーフミラー 37 CCDカメラ 4 遮光装置 40 軟質ローラ 5 第2の受光装置 6 表面欠陥判定装置 7 電動スリット 1 Object 2 Projection Device 20 Semiconductor Laser 21 Beam Expander 22 Optical Slit 23 Slit Reduction Imaging Optical System 24 Concave Cylindrical Lens 25 Galvano Mirror 26 Polygon Mirror 3 First Light Receiving Device 30 Photoelectric Converter 31 Band Pass Filter 32 Condenser lens 33 Pinhole 34 PLZT shutter 35 Rotatable variable ND filter 36 Half mirror 37 CCD camera 4 Shading device 40 Soft roller 5 Second light receiving device 6 Surface defect determination device 7 Electric slit

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対象物の表面に光を照射するための投光装
置と、 対象物の表面で正反射された光の量を検出する第1の受
光装置と、 内面がミラー構造で、対象物の表面で乱反射された光の
散逸を防止する遮光装置と、 対象物の表面で乱反射された光の量を検出する第2の受
光装置と、 前記第1、第2の受光装置に入射した光量の比率から対
象物の表面欠陥の良否を判定する表面欠陥判定装置とを
有する表面欠陥検査装置。
1. A light projecting device for irradiating the surface of an object with light, a first light receiving device for detecting the amount of light specularly reflected by the surface of the object, and an inner surface having a mirror structure, A light-shielding device that prevents the diffused reflection of light on the surface of the object, a second light-receiving device that detects the amount of light diffusely reflected on the surface of the object, and the first and second light-receiving devices. A surface defect inspection device having a surface defect determination device for determining the quality of a surface defect of an object from the ratio of the amount of light.
【請求項2】前記投光装置として微小レーザスポット照
明装置を用い、 かつ、少なくとも前記第2の受光装置としてフォトマル
チプライアを使用する請求項1記載の表面欠陥検査装
置。
2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein a minute laser spot illuminating device is used as the light projecting device, and a photomultiplier is used as at least the second light receiving device.
【請求項3】前記遮光装置には、対象物上を転動する軟
質ローラが装着され、遮光装置と対象物との間隙から入
り込む外乱光の影響を防ぐ請求項1または2記載の表面
欠陥検査装置。
3. The surface defect inspection according to claim 1, wherein the shading device is equipped with a soft roller that rolls on the object to prevent the influence of ambient light entering through the gap between the shading device and the object. apparatus.
【請求項4】前記第1の受光装置の光電変換部の前段に
投光装置の照射光のみを透過させるバンドパスフィルタ
を配置して外乱光の影響を防止する請求項1ないし3の
いずれかに記載の表面欠陥検査装置。
4. The bandpass filter for transmitting only the irradiation light of the light projecting device is arranged in front of the photoelectric conversion unit of the first light receiving device to prevent the influence of ambient light. The surface defect inspection apparatus according to.
【請求項5】前記第1の受光装置の光電変換部に、焦点
距離fの集光レンズと、fの距離に配置したピンホール
を介して対象物の表面における正反射光を導く請求項1
ないし3のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
5. The specularly reflected light on the surface of the object is guided to the photoelectric conversion portion of the first light receiving device through a condenser lens having a focal length f and a pinhole arranged at a distance f.
4. The surface defect inspection apparatus according to any one of 3 to 3.
【請求項6】前記第2の受光装置は、多面体の上面を除
く面にフォトダイオードアレイを張り付けて形成される
請求項1ないし5のいずれかに記載の表面欠陥検査装
置。
6. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the second light receiving device is formed by adhering a photodiode array to a surface of the polyhedron excluding the upper surface.
【請求項7】前記第2の受光装置は、球体の上部を除く
全面にピンフォトダイオードを張り巡らせて形成される
請求項1ないし5のいずれかに記載の表面欠陥検査装
置。
7. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the second light receiving device is formed by arranging pin photodiodes all over the surface except the upper part of the sphere.
【請求項8】前記投光装置は対象物表面への照射光路に
沿って移動可能であり、前記第1の受光装置における正
反射光量がピークになる位置に投光装置を自動補正する
請求項1ないし7のいずれかに記載の表面欠陥検査装
置。
8. The light projecting device is movable along an irradiation optical path to an object surface, and the light projecting device is automatically corrected to a position where the amount of specularly reflected light in the first light receiving device reaches a peak. The surface defect inspection apparatus according to any one of 1 to 7.
【請求項9】前記第1の受光装置における受光量が常に
一定となるように前記投光装置からの光量を自動制御す
る請求項1ないし8のいずれかに記載の表面欠陥検査装
置。
9. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the light amount from the light projecting device is automatically controlled so that the amount of light received by the first light receiving device is always constant.
【請求項10】前記第1の受光装置における光量を検出
することで正反射光量を監視し、常に一定の受光量とな
るように前記第1の受光装置への受光量を光電変換部の
前段に配置したPLZTシャッタにより自動制御する請
求項1ないし8のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
10. The amount of specular reflection light is monitored by detecting the amount of light in the first light receiving device, and the amount of light received by the first light receiving device is set at a pre-stage of the photoelectric conversion unit so that the amount of light received is always constant. 9. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the surface defect inspection apparatus is automatically controlled by the PLZT shutter arranged in.
【請求項11】前記PLZTシャッタに代えて、回転可
変式NDフィルタを使用する請求項10記載の表面欠陥
検査装置。
11. The surface defect inspection apparatus according to claim 10, wherein a variable rotation type ND filter is used in place of the PLZT shutter.
【請求項12】前記第1の受光装置は、対象物の表面に
おける正反射光の光路上に配置されるハーフミラーと、
ハーフミラーで反射した光を捉えるCCDカメラを備
え、 CCDカメラによる画像から正反射光の位置を捉え、該
正反射位置に合うように第1の受光装置の位置を自動補
正する請求項1ないし11のいずれかに記載の表面欠陥
検査装置。
12. The first light receiving device comprises a half mirror arranged on the optical path of specularly reflected light on the surface of an object,
A CCD camera for capturing light reflected by a half mirror is provided, the position of specularly reflected light is captured from an image by the CCD camera, and the position of the first light receiving device is automatically corrected to match the specularly reflected position. The surface defect inspection apparatus according to any one of 1.
【請求項13】前記投光装置としてレーザスリット照明
装置を用い、 対象物表面上の1ラインを一括して検査する請求項1記
載の表面欠陥検査装置。
13. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein a laser slit illuminating device is used as the light projecting device, and one line on the surface of the object is inspected collectively.
【請求項14】前記レーザスリット照明手段は、半導体
レーザとビームエキスパンダと光学スリットとスリット
縮小結像光学系により構成される請求項13記載の表面
欠陥検査装置。
14. The surface defect inspection apparatus according to claim 13, wherein said laser slit illuminating means comprises a semiconductor laser, a beam expander, an optical slit, and a slit reduction imaging optical system.
【請求項15】前記レーザスリット照明手段は、半導体
レーザとスリット結像光学系と凹形シリンドリカルレン
ズにより構成される請求項13記載の表面欠陥検査装
置。
15. The surface defect inspection apparatus according to claim 13, wherein the laser slit illuminating means comprises a semiconductor laser, a slit imaging optical system, and a concave cylindrical lens.
【請求項16】前記レーザスリット照明光は、ガルバノ
ミラーにより走査されるレーザビームである請求項13
記載の表面欠陥検査装置。
16. The laser slit illumination light is a laser beam scanned by a galvanometer mirror.
The surface defect inspection device according to the above.
【請求項17】前記レーザスリット照明光は、ポリゴン
ミラーにより走査されるレーザビームである請求項13
記載の表面欠陥検査装置。
17. The laser slit illumination light is a laser beam scanned by a polygon mirror.
The surface defect inspection device according to the above.
【請求項18】前記投光装置と前記第1の受光装置を複
数セットで配置して、それら全ての正反射光と乱反射光
の受光量の比率を算出し良否判定することで、表面欠陥
の検出力を高める請求項1ないし17のいずれかに記載
の表面欠陥検査装置。
18. A surface defect of a surface defect is determined by arranging a plurality of sets of the light projecting device and the first light receiving device, calculating the ratio of the amount of received light of specular reflected light and diffused reflected light of all of them, and judging whether the light is defective. The surface defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 17, which enhances detection power.
【請求項19】前記投光装置と第1の受光装置の配置角
度を自動で同時に可変できる構造とし、かつ前記投光装
置と第1の受光装置の前段にそれぞれ電動スリットを付
加することで、種々の照射角度における対象表面からの
正反射光と乱反射光の受光量の総和を求め、その比率を
算出し良否判定することで、表面欠陥の検出力を高める
請求項1ないし18のいずれかに記載の表面欠陥検査装
置。
19. A structure in which the arrangement angles of the light projecting device and the first light receiving device can be automatically changed at the same time, and electric slits are added in front of the light projecting device and the first light receiving device, respectively. The detection power of a surface defect is increased by obtaining the total amount of received light of specular reflection light and diffuse reflection light from a target surface at various irradiation angles, and calculating the ratio to determine whether the defect is good or bad. The surface defect inspection device described.
【請求項20】前記遮光装置は半楕円球形に形成され、 楕円が持つ2つの焦点のうち一つを投光装置2の光軸と
対象表面とが交わるポイントにおき、 さらにもう一つの焦点を第2の受光装置の受光中心位置
とすることで、乱反射した光が全て第2の受光装置に入
射するようにして、微少な欠陥の検出力を高める請求項
1ないし19のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
20. The light-shielding device is formed in a semi-elliptical spherical shape, and one of the two focal points of the ellipse is placed at the point where the optical axis of the light projecting device 2 and the target surface intersect, and another focal point is set. 20. By setting the light receiving center position of the second light receiving device so that all the diffusely reflected light is incident on the second light receiving device, the detectability of minute defects is enhanced. Surface defect inspection device.
【請求項21】検査対象物の表面に投光装置から検査光
を照射して検査対象物の表面から正反射光と乱反射光の
光量を測定し、 前記乱反射光量の正反射光量に対する比率が所定値より
高い場合には表面欠陥ありと判定し、低い場合には表面
欠陥なしと判定する表面欠陥検査方法。
21. The surface of the inspection object is irradiated with inspection light from a light projecting device to measure the amounts of specular reflection light and diffuse reflection light from the surface of the inspection object, and the ratio of the irregular reflection light amount to the specular reflection light amount is predetermined. A surface defect inspection method that determines that there is a surface defect when the value is higher than the value and determines that there is no surface defect when the value is lower.
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