JPS61286740A - 表面欠陥検査方法 - Google Patents
表面欠陥検査方法Info
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- JPS61286740A JPS61286740A JP12716885A JP12716885A JPS61286740A JP S61286740 A JPS61286740 A JP S61286740A JP 12716885 A JP12716885 A JP 12716885A JP 12716885 A JP12716885 A JP 12716885A JP S61286740 A JPS61286740 A JP S61286740A
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- light
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、非接触式の表面欠陥検査方法に関するもので
、さらに詳しくは、反射率の異なる二種類以上の素材よ
りなる検査対象面に対ｊ２て有効な検査方法を提供する
ことを目的とする。
、さらに詳しくは、反射率の異なる二種類以上の素材よ
りなる検査対象面に対ｊ２て有効な検査方法を提供する
ことを目的とする。
従来１表面欠陥の検査方法としては、スポット光等を検
査対象面に当て、その正反射光を受光して欠陥部による
正反射光の減少により欠陥部を検出するフライングスポ
ット方式やフライングイメージ方式が広く知られ、実用
化されている。また特殊な例として、スポット光の代り
に偏光レーザを用い、受光側に偏光フィルタを設け、正
常面からの反射光を除去し、欠陥部からの散乱光のみを
受光して該散乱光の有無により欠陥部を検出する方式が
知られている。
査対象面に当て、その正反射光を受光して欠陥部による
正反射光の減少により欠陥部を検出するフライングスポ
ット方式やフライングイメージ方式が広く知られ、実用
化されている。また特殊な例として、スポット光の代り
に偏光レーザを用い、受光側に偏光フィルタを設け、正
常面からの反射光を除去し、欠陥部からの散乱光のみを
受光して該散乱光の有無により欠陥部を検出する方式が
知られている。
しかし、これらの方法は、いずれも欠陥部以外の正常部
における反射光量の変化をなくすか、または該変化をき
わめて小さく保つことが欠陥検出能力を向上させる上で
必要であり、検査対象面が非常に平滑な表面（とくに平
面）に限定される問題を有している。すなわち表面粗さ
等の微細な面の傾きに伴なう反射光の拡がりや散乱が欠
陥検出を阻害するため、磁気ディスク等のごとく、非常
に平滑な検査対象面の欠陥検出には適しているが、通常
の工作物のようにｌＪＬ腸以上の表面粗さを有するもの
の欠陥検出には必ずしも適していない、また前二者の方
法によれば、正反射光を受光するために光軸の許容範囲
が狭く、条件設定が困難となるものであり、後者の方法
によれば、散乱光を効率的に集光するための受光系の構
成が複雑になる欠点を有している。
における反射光量の変化をなくすか、または該変化をき
わめて小さく保つことが欠陥検出能力を向上させる上で
必要であり、検査対象面が非常に平滑な表面（とくに平
面）に限定される問題を有している。すなわち表面粗さ
等の微細な面の傾きに伴なう反射光の拡がりや散乱が欠
陥検出を阻害するため、磁気ディスク等のごとく、非常
に平滑な検査対象面の欠陥検出には適しているが、通常
の工作物のようにｌＪＬ腸以上の表面粗さを有するもの
の欠陥検出には必ずしも適していない、また前二者の方
法によれば、正反射光を受光するために光軸の許容範囲
が狭く、条件設定が困難となるものであり、後者の方法
によれば、散乱光を効率的に集光するための受光系の構
成が複雑になる欠点を有している。
これらの問題に対処するため、ある程度の表面粗さをも
つ通常の工作物の表面欠陥検査方法として、前述の正反
射法に対し、拡散反射法が案出されている。この拡散反
射法は、検査対象面の正常部からの正反射光を受光しな
いように光学系を構成したもので、拡散反射光の有無に
より表面欠陥を検出しようとするものである。この方法
によれば、拡散反射光を受光することから、光軸の許容
範囲が拡がって条件設定が容易となるほか、受光系の構
成が単純になり、さらに欠陥部以外の部分での表面粗さ
による反射光量の変化が非常に小さくなる等の変化が認
められる。
つ通常の工作物の表面欠陥検査方法として、前述の正反
射法に対し、拡散反射法が案出されている。この拡散反
射法は、検査対象面の正常部からの正反射光を受光しな
いように光学系を構成したもので、拡散反射光の有無に
より表面欠陥を検出しようとするものである。この方法
によれば、拡散反射光を受光することから、光軸の許容
範囲が拡がって条件設定が容易となるほか、受光系の構
成が単純になり、さらに欠陥部以外の部分での表面粗さ
による反射光量の変化が非常に小さくなる等の変化が認
められる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、この拡散反射法においても、表面欠陥の検出を
行なう場合には、前述の正常部での反対光量の変化（Ｎ
）をもとにら３σ１値（正常部と欠陥部を区別する基準
量）を設定し、該しきい値を超える部分を欠陥部と判定
するものであって、対象とする表面欠陥が、凹凸欠陥な
どの、正常部に対して大きく面が傾斜していたり、粗さ
の異なる欠陥部に限定される欠点を有し、かつ反射率を
異にする素材を局部的に含有する被検査物の場合に、反
射率が部分的に変動してしまうという問題を有している
・ 上記各従来方法が異材質等の反射率の異なる表面の欠陥
検査に不適合な理由は、表面欠陥の検出感度（ＳＮ比）
を高めるために、正常部での反射光量変化（Ｎ）を用い
て設定されたしきい値をもとに欠陥部の良否の判定を行
なっていたためである。すなわち、検査対象面を分割す
る画素の太きさ等、光学系の条件が固定された場合１通
常の凹凸欠陥は、現実の欠陥部分とほぼ対応した大きさ
で検出することができるが、異材質欠陥は、測定される
反射光量のレベルが通常の凹凸欠陥と異なるため、従来
のしきい値を用いると、現実の欠陥部分の大きさと検出
した大きさとの間に差異を生じ、検出感度を一定にする
ことができない、被検査物が低反射率の黒色高分子体の
場合、とくに白色の異材質欠陥は反射率が高いため、現
実の欠陥よりも大きめに検出され、たとえば、黒色高分
子体の中にセラミック系の白色粉末凝集体を充填材とし
て配合した被検査物に対し、前者黒色高分子体の表面に
生じる凹凸欠陥と後者白色粉末凝集体の表面に生じる異
材質欠陥の検出を行なうと、第５図に示すように、同図
上黒丸の黒色の凹凸欠陥の大きさは実物と同程度に検出
されるのに対し、白丸で示した白色の異材質欠陥は実物
の３〜４倍の大きさとして検出される。
行なう場合には、前述の正常部での反対光量の変化（Ｎ
）をもとにら３σ１値（正常部と欠陥部を区別する基準
量）を設定し、該しきい値を超える部分を欠陥部と判定
するものであって、対象とする表面欠陥が、凹凸欠陥な
どの、正常部に対して大きく面が傾斜していたり、粗さ
の異なる欠陥部に限定される欠点を有し、かつ反射率を
異にする素材を局部的に含有する被検査物の場合に、反
射率が部分的に変動してしまうという問題を有している
・ 上記各従来方法が異材質等の反射率の異なる表面の欠陥
検査に不適合な理由は、表面欠陥の検出感度（ＳＮ比）
を高めるために、正常部での反射光量変化（Ｎ）を用い
て設定されたしきい値をもとに欠陥部の良否の判定を行
なっていたためである。すなわち、検査対象面を分割す
る画素の太きさ等、光学系の条件が固定された場合１通
常の凹凸欠陥は、現実の欠陥部分とほぼ対応した大きさ
で検出することができるが、異材質欠陥は、測定される
反射光量のレベルが通常の凹凸欠陥と異なるため、従来
のしきい値を用いると、現実の欠陥部分の大きさと検出
した大きさとの間に差異を生じ、検出感度を一定にする
ことができない、被検査物が低反射率の黒色高分子体の
場合、とくに白色の異材質欠陥は反射率が高いため、現
実の欠陥よりも大きめに検出され、たとえば、黒色高分
子体の中にセラミック系の白色粉末凝集体を充填材とし
て配合した被検査物に対し、前者黒色高分子体の表面に
生じる凹凸欠陥と後者白色粉末凝集体の表面に生じる異
材質欠陥の検出を行なうと、第５図に示すように、同図
上黒丸の黒色の凹凸欠陥の大きさは実物と同程度に検出
されるのに対し、白丸で示した白色の異材質欠陥は実物
の３〜４倍の大きさとして検出される。
本発明は、上記した従来方法の問題を解決せんとしてな
されたもので、反射率の異なる二種類以上の素材を複合
して製せられた被検査物に対する非接触光学式の表面欠
陥検査方法において、一般に、物体から反射した反射光
が部分偏光を示し、かつその偏光度が物体の材質等によ
る反射率の違いによって異なるという点に着目し、素材
による反射率差の欠陥検出感度への影響を、偏光フィル
タ等偏光光学素子を用いて除去し、各素材よりなる検査
対象面に対する検出感度を一定として欠陥検出を行なう
方法を提唱するものである。
されたもので、反射率の異なる二種類以上の素材を複合
して製せられた被検査物に対する非接触光学式の表面欠
陥検査方法において、一般に、物体から反射した反射光
が部分偏光を示し、かつその偏光度が物体の材質等によ
る反射率の違いによって異なるという点に着目し、素材
による反射率差の欠陥検出感度への影響を、偏光フィル
タ等偏光光学素子を用いて除去し、各素材よりなる検査
対象面に対する検出感度を一定として欠陥検出を行なう
方法を提唱するものである。
上記本発明方法によれば、反射光量が大きく、かつ偏光
度が大きい高反射率の素材からの反射光を、偏光フィル
タ等偏光光学素子を用いて選択的に減少せしめることに
より、反射率の異なる異材質よりなる欠陥を現実の大き
さとほぼ対応した大きさで検出することができ、同一素
材の凹凸欠陥と同一感度で検出することができるように
なる。
度が大きい高反射率の素材からの反射光を、偏光フィル
タ等偏光光学素子を用いて選択的に減少せしめることに
より、反射率の異なる異材質よりなる欠陥を現実の大き
さとほぼ対応した大きさで検出することができ、同一素
材の凹凸欠陥と同一感度で検出することができるように
なる。
以下、本発明方法の実施例とその原理および作用を具体
的に説明する。
的に説明する。
一般に、タングステンランプ等の白熱電球を照明に用い
る場合、その光は自然光であり、偏光性を示さないが、
このような自然光を物体に照射した場合、該物体からの
反射光は若干の部分偏光を示し、またその偏光度は、物
体の材質や反射面の粗度による反射率の違いによって異
なっている。
る場合、その光は自然光であり、偏光性を示さないが、
このような自然光を物体に照射した場合、該物体からの
反射光は若干の部分偏光を示し、またその偏光度は、物
体の材質や反射面の粗度による反射率の違いによって異
なっている。
たとえば、黒色高分子体のような低反射率の物体に対し
て光を照射した場合について考えると、入射した光のご
く一部は表面で反射するが、大部分は物体内部に入り、
屈折しながら該物体内に吸収され、またその一部は散乱
光となって再び表面から出る。すなわち、表面で反射す
る割合が小さく、かつ表面で反射した反射光はほとんど
偏光されていない、これに対し、白色の高反射率の物体
に対して光を照射した場合について考えると、入射した
光のかなりの部分が表面で反射し、かつその反射光は前
者低反射率の物体からの反射光に比較して偏光度も大と
なっている。
て光を照射した場合について考えると、入射した光のご
く一部は表面で反射するが、大部分は物体内部に入り、
屈折しながら該物体内に吸収され、またその一部は散乱
光となって再び表面から出る。すなわち、表面で反射す
る割合が小さく、かつ表面で反射した反射光はほとんど
偏光されていない、これに対し、白色の高反射率の物体
に対して光を照射した場合について考えると、入射した
光のかなりの部分が表面で反射し、かつその反射光は前
者低反射率の物体からの反射光に比較して偏光度も大と
なっている。
本実施例は、上記した反射光の偏光性に着目し、偏光し
た反射光を偏光フィルタを用いて除去することにより、
反射光量を減少せしめ、従来において、反射光量が大き
いために現実の欠陥の大きさよりも大きく検出されてい
た高反射率の異材質欠陥を、現実の欠陥の大きさと近似
する大きさで検出せんとするものである。
た反射光を偏光フィルタを用いて除去することにより、
反射光量を減少せしめ、従来において、反射光量が大き
いために現実の欠陥の大きさよりも大きく検出されてい
た高反射率の異材質欠陥を、現実の欠陥の大きさと近似
する大きさで検出せんとするものである。
第１図は本実施例方法に用いる検査装置の配置を示す概
略的正面図、第２図は同概略的平面図で、（１）は表面
（ｌｏ）に高反射率の白色の異材質欠陥および通常の凹
凸欠陥を有する低反射率の黒色高分子体製の被検査物、
（２）は該被検査物（１）の表面（！゛）に対し、４５
°の入射角で照明するタングステンランプ、（３）は前
記表面（１゛）の垂直方向に設置し、該表面（ｌｏ）か
らの拡散反射光を受光計測するテレビカメラ、（４）は
該テレビカメラ（３）と被検査物（１）との間に回転可
能な状態で設置した偏光フィルタ（ポラロイド社ＨＮ−
３８）である、テレビカメラ（３）側から見て、タング
ステンランプ（２）の照射方向に直交する方向と、偏光
フィルタ（４）のなす角度をθとすると、θ＝０°のと
き、反射光量は異材質欠陥１通常の凹凸欠陥とも最大と
なっている。
略的正面図、第２図は同概略的平面図で、（１）は表面
（ｌｏ）に高反射率の白色の異材質欠陥および通常の凹
凸欠陥を有する低反射率の黒色高分子体製の被検査物、
（２）は該被検査物（１）の表面（！゛）に対し、４５
°の入射角で照明するタングステンランプ、（３）は前
記表面（１゛）の垂直方向に設置し、該表面（ｌｏ）か
らの拡散反射光を受光計測するテレビカメラ、（４）は
該テレビカメラ（３）と被検査物（１）との間に回転可
能な状態で設置した偏光フィルタ（ポラロイド社ＨＮ−
３８）である、テレビカメラ（３）側から見て、タング
ステンランプ（２）の照射方向に直交する方向と、偏光
フィルタ（４）のなす角度をθとすると、θ＝０°のと
き、反射光量は異材質欠陥１通常の凹凸欠陥とも最大と
なっている。
第３図は、上記偏光フィルタ（４）を回転せしめて角度
θを変えた場合の反射光量の、θ＝ｏ°のときの反射光
量に対する比率を示したもので、たとえばθ＝９０°で
は凹凸欠陥からの反射光量が０．８程度に低下している
のに対し、異材質欠陥からの反射光量は０．５程度まで
大幅に低下しており、同図から、偏光フィルタ（４）に
より異材質欠陥からの反射光量が選択的に抑えられてい
ることがわかる。
θを変えた場合の反射光量の、θ＝ｏ°のときの反射光
量に対する比率を示したもので、たとえばθ＝９０°で
は凹凸欠陥からの反射光量が０．８程度に低下している
のに対し、異材質欠陥からの反射光量は０．５程度まで
大幅に低下しており、同図から、偏光フィルタ（４）に
より異材質欠陥からの反射光量が選択的に抑えられてい
ることがわかる。
第４図は、上記実施例方法により、実際に欠陥の測定を
行なった結果を表わすグラフで、既述従来の検査方法に
よる測定結果（第５図図示）と比較し、白丸で示される
異材質欠陥の検出された大きさが現実の欠陥の大きさに
近似していることがわかる。
行なった結果を表わすグラフで、既述従来の検査方法に
よる測定結果（第５図図示）と比較し、白丸で示される
異材質欠陥の検出された大きさが現実の欠陥の大きさに
近似していることがわかる。
以上説明したとおり１本発明の表面欠陥検査方法は、反
射率を異にする二種類以上の素材を複合して製せられた
被検査物の表面欠陥の検出に際して、偏光した反射光を
除去することにより、高反射率の素材からの反射光のみ
を選択的に減少せしめて、各素材による反射率差の欠陥
検出感度への影響を排除し、通常の凹凸欠陥と異材質欠
陥を同一感度で検出することが可能であり、しかも偏光
フィルタ等偏光光学素子を用いるという簡単な方法で欠
陥検出能力が増大するもので、きわめて優れた効果を奏
する。
射率を異にする二種類以上の素材を複合して製せられた
被検査物の表面欠陥の検出に際して、偏光した反射光を
除去することにより、高反射率の素材からの反射光のみ
を選択的に減少せしめて、各素材による反射率差の欠陥
検出感度への影響を排除し、通常の凹凸欠陥と異材質欠
陥を同一感度で検出することが可能であり、しかも偏光
フィルタ等偏光光学素子を用いるという簡単な方法で欠
陥検出能力が増大するもので、きわめて優れた効果を奏
する。
第１図は本発明に係る実施例に用いられる検査装置の概
略的正面図、第２図は同概略的平面図。 第３図は偏光フィルタの角度による反射光量の比率を表
わすグラフ、第４図は本発明に係る実施例による欠陥の
測定結果を表わすグラフ、第５図は従来方法による欠陥
の測定結果を表わすグラフである。 （１）被検査物 （２）タングステンランプ（３）テ
レビカメラ （４）偏光フィルタ第１図 枢薯聰−４ 区 Ｏり 沫 ヱ ｉ呼 法
略的正面図、第２図は同概略的平面図。 第３図は偏光フィルタの角度による反射光量の比率を表
わすグラフ、第４図は本発明に係る実施例による欠陥の
測定結果を表わすグラフ、第５図は従来方法による欠陥
の測定結果を表わすグラフである。 （１）被検査物 （２）タングステンランプ（３）テ
レビカメラ （４）偏光フィルタ第１図 枢薯聰−４ 区 Ｏり 沫 ヱ ｉ呼 法
Claims (1)
- 反射率を異にする二種類以上の素材を複合して製せられ
た被検査物に対する非接触光学式の表面欠陥検査方法に
おいて、反射率による反射光の偏光度の違いを利用し、
素材による反射率差の欠陥検出感度への影響を、偏光フ
ィルタ等偏光光学素子を用いて除去して、各素材よりな
る検査対象面に対する検出感度を一定とすることを特徴
とする表面欠陥検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12716885A JPS61286740A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 表面欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12716885A JPS61286740A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 表面欠陥検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61286740A true JPS61286740A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH055302B2 JPH055302B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=14953339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12716885A Granted JPS61286740A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 表面欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61286740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345578A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Moritex Corp | 撮像装置 |
-
1985
- 1985-06-13 JP JP12716885A patent/JPS61286740A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345578A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Moritex Corp | 撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055302B2 (ja) | 1993-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |