JPS6129744A - 欠陥検出方法 - Google Patents

欠陥検出方法

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JPS6129744A
JPS6129744A JP15186384A JP15186384A JPS6129744A JP S6129744 A JPS6129744 A JP S6129744A JP 15186384 A JP15186384 A JP 15186384A JP 15186384 A JP15186384 A JP 15186384A JP S6129744 A JPS6129744 A JP S6129744A
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JP
Japan
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light
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JP15186384A
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English (en)
Inventor
Akira Nagaoka
長岡 曉
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、被検出物体で走査し、その反射状態に基づい
て被検出物体の表面欠陥を検出する方法に胸する。
背景技術 第8図は従来技術において被検出物体の表面欠陥を検出
する方法を説明するための図である。被検出物体50に
レーザ光51を照射し、その乱反射される光を受光素子
52で受光する。光電変換された信号S1は増a器53
で増幅され、比較器54でレベル弁別される。被検出物
体50を矢符Aの方向に移動して亀裂などの欠陥部分り
にレーザ光51が照射されると、乱反射される光量が増
加し、増幅器53から出力される信号のレベルが弁別レ
ベルを超え、比較器54から欠陥検出を示す信号S2が
出力される。
第9図は従来技術の他の実施例を示す図であり、第8図
の構成に類似する部分には同一の参照符を付す。第8−
に示されている実施例と同様にレーザ光51を被検出物
体5’00表面に魚射し、正反射される光をハーフミラ
−55を介して受光素子52で受光する。被検出物体5
0を矢符Aで示されている方向に移動して、欠陥部分り
にレーザ光51が照射されると正反射光の受光量が減少
する。
受光素子52からの出力信号S1は増幅器53で増幅さ
れ、比較器54でレベル弁別される。弁別レベルよシ低
い信号が入力されると比較器54がら欠陥を示す倍85
2が出力される。第10図は第9図に示されている実施
例と同一であるが、被検出物体50に凸部50aが形成
されている場合を示している。被検出物体5oの凸部5
0aにし−ザ光51が照射されると、欠陥部分りの場合
と同様に正反射光が減少し、欠陥を示す信JpjS2が
出力される。被検出物体5oの表面に凹凸部が存在する
と、第8図および第9図に示されているような従来技術
では欠陥を検出することが難しくなる。
発明が解決しようとする問題点 上述のような従来技術では被検出物体からの反射光の増
減を検出しているに過ぎず、エツジ部分や欠陥ではない
凹凸部であっても欠陥として検出されてしまう。そこで
被検出物体の位置決めを正確に行い、正常な凹凸部のあ
る位置での受光信号が検出されないようにするマスク処
理を施し、誤検出を防止している。このような方法では
作業効率が悪い上、マスク処理された凹凸部に欠陥が生
じていたさき、その欠陥を見逃すという問題があった。
本発明の目的は、被検出物体の形状に左右されることな
く、被検出物体の表向に存在する欠陥を正確に検出する
ことができる欠陥検出方法を提供することである。
問題点を解決するだめの手段 本発明は、被検出物体を外囲して被検出物体からの反射
光を受光する複数の受光素子を配置し、前記受光素子の
受光量の分布に基づいて被検出物体の表面欠陥を検出す
る欠陥検出方法である。
作用 本発明に従えば、被検出物体を外囲して被検出物体から
の反射光を受光する複数の受光素子を配置し、前記受光
素子の受光量の分布に基づいて被検出物体の表i]11
欠陥を検出するので、欠陥と正常な形状とを正確に区別
することができる。
実施例 第1図は本発明の系統図であり、第2図り第1図の切断
面線■−■から見た平面図である。被検出物体1は、第
1図において紙面に垂直方向、第2図において矢符Bの
示す方向に等速移動する移動テーブル2に乗載されてい
る。被検出物体1の移動を妨げない上方であって被検出
物体lを外囲するようにリング状の受光ユニット3.4
が配置されている。第3図は受光ユニット3.4付近の
斜視図である。受光ユニット3は、内側の受光面が矩形
である8つの受光素子38〜3hが相互に接続されて形
成される。受光ユニット3と同形状を旬し、受光素子4
a〜4hから成る受光ユニット4は、受光ユニツ)3に
対して22.5°回帖した位負で受光ユニット3に載設
される。
受光ユニット3.4の上方からを動チーグル20来載而
に対して垂直方向に、ハーフミラ−5を介してレーザ光
6が被検出物体1の上面に照射される。レーザ光6は検
出されるべき最小欠陥を検知することができるようにビ
ーム径か絞られて、移動テーブルの移動方向と直角方向
に走査される。
被検出物体1の上面から垂直反射される反射光は、ハー
フミラ−5で光路が90°1凹転され、集光レンズ7で
受光素子8に集光される。受光素子8は受光量に応じた
信号を増幅器9に出力する。増幅器9で増幅された信号
は判定回路10に出力される。
被検出物体lの上面から圭直反射されない反射光は、受
光ユニット3の各受光素子3a〜3hの受光面および受
光ユニット4の各受光索子4a〜4hの受光面で受光さ
れる。受光ユニット3の各受光素子38〜3hは受光量
に応じた信号を増幅器11に出力し、受光ユニット4の
各受光素子48〜4hは受光量に応じた信号を増幅器1
2に出力する。増幅器11.12でそれぞれ増幅された
信号は、判定回路lOに出力される。
判定回路10では、各受光素子3a〜3h、4a〜4h
、8からの受光量の分布に基づいて被検出物体の表向に
欠陥が存在するか否かが判定される。ここでその判定基
準となる受光量の分布状急について、第4図を参照して
説明する。図中においてチャネル1〜8f19光菓子3
8〜3hまたは受光索子4a〜4hに対応し、チャネル
9は受光素子8に対応する。レーザ光6が照射された被
検出物体10表面状らに応じて、判定回路10の各チャ
ネル1〜9に入力される受光蓋が変化する。第4図(1
)は平坦部での受光量分布を示し、垂直反射の割合が高
く、チャネル9の受光量が大となる。
第4図(2)は丸みのあるエツジ部での受光量分布を示
し、チャネル5に対応する受光素子に反射光が集中して
いる状慝を示している。第4図[31は丸みのないエツ
ジ部での受光値分布でろって反射光は分散している。被
検出物体1に欠けか生じていてレーザ光6が魚釣される
と、第4図(41に示されているように圭I鼠反射の割
合が低くなり、乱反射される割合が高くなる。被検出物
体1に惰、裂が生じていてレーザ光6が照射されると、
第4図(5)に示されているように丸みのないエツジに
比べ乱反射光が多いが、欠けの場合より少ない。またそ
の季直反射光は、平坦部の場合より少ないが欠けの場合
よシ多い。以上のような受光量分布から、たとえばチャ
ネル9の圭直反射の受光量、チャネル1〜80分散反射
の受光量の最大値と最小値および分散反射の聴受光量の
4つの変数を求め、その変数に従て欠陥か否かが判定さ
れる。
上述の実施例では受光ユニット3に22.5°回転した
位置で受光ユニット4を載設しているのは、その−受光
素子の受光面と隣接する受光素子の受光面との境界部の
受光感度が悪いためである。前記境界部に反射ビームが
かかったとき、2つの受光ユニット3.4の受光量分布
はずれるので、各受光ユニット3,4で互いに隣接され
る受光素子の出力を引算しその最大値を求める。第5図
+11は+光ユニット3における各受光索子3a〜3h
における受光量を数字で示す図であり、第5図+11は
i光ユニット4における各受光素子4a〜4hKおける
受光量を数字で示す図である。第5図(S)で示されて
いる受光量を分布図で示す第6図flのようになり、第
5図(2)で示されている受光量を分布図で示すと第6
図(2)のようになる。第5図およびS6図で示されて
いる一例では、受光ユニット3の前記最大値の方が受光
ユニット4の最大値より大きいと占える。このような場
合受光ユニット3における受光量が欠陥判定の対象とさ
れる。
第7図は上述の欠陥判定の過程を示すフローチャートで
ある。ステップn1では垂直反射の受光量、D I R
が設定値aより以上であるかそれ未満であるかが判断さ
れる。受光量DIRが設定値aより以上であるとステッ
プn2で平坦部とされる。
受光量IJIRが設定値aより小であるとステップn3
に移って、受光量1)IRがダ定1[aより未満の設定
値すより以上か未満かが判断される。受光量DIRが設
定値すよ9以上であるとステップn4に移って分散反射
の受光量の最大値MAXが設定値dより以上か未満かが
ヤ」断される。最大値MAXが設定値dより未満である
とステップn5に移ってエツジ部とされる。最大値MA
Xが設定値dより以上であるとステップn6に移って、
分散反射の受光量の最小値MINが設定値eより以上か
未満かが判断される。最小値MINが設定値eよシ未渦
であるとステップn5でエツジ部とされ、最小値MIN
が設定値eよシ以上であると亀裂とされる。ステップn
3で受光量DIRが設定値すより未満であるとステップ
n8に移って、受光量DIRが設定値すより未満の設定
値Cより以上か未満かが判断される。受光量DIRが設
定値Cよシ以上であるとステップn9に移って分散反射
の聴受光量SUMと設定値fとが比較される。受光量S
UMが設定値fより以上であるとステップnlOで亀裂
とされる。受光量SUMが設定値fより未満であるとス
テップnilに移って最大値MAXと最小値M I N
(1)差MAX−MINと設定値りとが比較される。そ
の差MAX−MINが設定(m hより未満であるとス
テップn12に移って最小値MINが設定値iと比較さ
れる。最小値R11Nが設定値iよシ以上であるとステ
ップn13で亀裂とされる。前記差MAX−MINが設
定値りよシ以上であるか最小値MINが設定値iより以
上のとき、ステップn14でエツジ部とされる。
ステップn8で受光量DIRが設定値Cよシ未満のとき
、ステップn15に移って聴受光量SUMと設定値Cよ
り未満の設定値gとが比較される。
受光量SLIMが設定値gより未満のとき、ステップn
16でエツジ部とされる。受光HsuMが設定値gより
以上であるとステップn17に移って前記差MAX−M
INと設定値jとが比軟される。
差MAX−MINが設定値jより以上であるとステップ
n18でエツジ部とされる。差MAX−MINが設定値
jより未満であるとき、ステップnl9で欠けとされる
。以上のようにして亀裂や欠けの欠陥が検出される。
第7図に示したような判断構造は、対象検査物体が変る
ごとに設定値の変換などが必要であるが、111N理判
断の「YEsJおよび「NO」をアナログコンパレータ
のような比較素子で回路構成すれば、リアルタイムで表
面欠陥を検出することができる。
本発明f′i麦面大面欠陥出だけでなく、表向形状の検
査などに適用されてもよい。
効果 以上のように本発明によれば、被検出物体の1億な位置
決めが従来技術に関連して述べたような複雑なマスク処
理は本発明では必要がなく、被検出物体の表面に存在す
る欠陥を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の系統図、第2図は切断面線■−11か
ら見た平面図、第3図は受光ユニット付近の斜視図、第
4図は受光素子の受光量分布を示す図、第5図は受光ユ
ニツ)3.4における受光量の逮いを説明するだめの図
、第6図#:t@5図に対応した受光量分布を示す図、
第7図は欠陥判定の過程を説明するだめのフローチャー
ト、第8図は従来技術の一実施例の系統図、第9図は従
来技術の他の実施例の糸ljk、図、第1O図は第9図
に示されている実施例の問題点を説明するための図であ
る。 1・・・被検出物体、3.4・・・受光ユニット、6・
・・レーザ光、3 a〜3 h、4 a〜4 h、8=
受光素子、10・・・判定回路 代理人   弁理士 西教圭一部 第3図 第4図 チャλル                     
  手ヤネlし千ヤネIし く1)  ” 第6 今ヤネル 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被検出物体を外囲して被検出物体からの反射光を受光す
    る複数の受光素子を配置し、前記受光素子の受光量の分
    布に基づいて、被検出物体の表面欠陥を検出する欠陥検
    出方法。
JP15186384A 1984-07-21 1984-07-21 欠陥検出方法 Pending JPS6129744A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15186384A JPS6129744A (ja) 1984-07-21 1984-07-21 欠陥検出方法

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JPS6129744A true JPS6129744A (ja) 1986-02-10

Family

ID=15527883

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7295299B2 (en) 2001-10-22 2007-11-13 Jenoptik Surface Inspection Gmbh Device for optically measuring surface properties

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7295299B2 (en) 2001-10-22 2007-11-13 Jenoptik Surface Inspection Gmbh Device for optically measuring surface properties
DE10151332B4 (de) * 2001-10-22 2007-12-06 Jenoptik Surface Inspection Gmbh Vorrichtung zur optischen Messung von Oberflächeneigenschaften

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