JPS6151257B2 - - Google Patents

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JPS6151257B2
JPS6151257B2 JP3104178A JP3104178A JPS6151257B2 JP S6151257 B2 JPS6151257 B2 JP S6151257B2 JP 3104178 A JP3104178 A JP 3104178A JP 3104178 A JP3104178 A JP 3104178A JP S6151257 B2 JPS6151257 B2 JP S6151257B2
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JP
Japan
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light
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specularly reflected
reflected light
reflection
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Expired
Application number
JP3104178A
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English (en)
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JPS54124780A (en
Inventor
Masayoshi Shimada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP3104178A priority Critical patent/JPS54124780A/ja
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Publication of JPS6151257B2 publication Critical patent/JPS6151257B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901Optical details; Scanning details

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表面検査装置に係り、とくに散乱光を
受光する方式の表面検査装置の改良に関する。 反射率の高い表面を有する板状体の表面を光学
的に検査する装置として散乱光受光方式と正反射
光受光方式がある。第1図は散乱光受光方式の構
成系統図で、1はレーザなどの光源、2は焦光
器、3は回転ミラー、4は電動機、5は受光器、
6は被検査面、7は入射光、8は被検査面よりの
散乱光、9は被検査面よりの正反射光である。こ
の方式では被検査面上を走査する入射光7の被検
査面6よりの散乱光8を受光器5で受け、受光量
の変化から被検査面上の欠陥を検出しており、被
検査面上の「スリキズ」、「カキキズ」、「共ズレ」
(板状体をコイル状に巻いた際に板状体同志の相
対的なズレによりその表面に生じたキズ)などの
散乱欠陥に対しては感度が高いが、「打キズ」、
「押込」(板状体表面に付着した異物がロールで押
込まれて生じたキズ)などの変形欠陥に対しては
感度が低いという欠点がある。 一方、第2図に同一部分には第1図と同じ符号
を付けて構成系統図を示した正反射光受光方式で
は、受光器5は被検査面6よりの正反射光9を受
け、その受光量の変化から被検査面上の欠陥を検
出しており、上述した変形欠陥に対しては感度は
高いが、散乱欠陥に対しては感度が低いという欠
点がある。 上記の問題点を解決するため、散乱光と正反射
光とをそれぞれ受ける受光器を両方とも備え互い
の欠点をカバーする提案があるが、受光器だけで
なく、信号処理回路も増加するため高価となり、
実用例は極めて少ない。 本発明は散乱光受光方式でありながら上記の欠
点を解消し、二つの受光器を用いた場合と同等の
効果が得られる表面検査装置を提供することを目
的とする。このために本発明では、従来の散乱光
受光方式の表面検査装置に、被検査面よりの正反
射光を吸収し正反射光より若干外れた光を再度被
検査面上に反射する反射板を1個付設し、前記の
正反射光より若干外れた光をも従来散乱光を受け
ていた受光器で受光するという機能を持たせるこ
とにより、上記の目的を達成している。 以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第3図は本発明に係る表面検査装置の一実施
例の要部を示す斜視図、また第4図は同じく反射
板の配置を説明するための第3図のY矢視略図で
ある。第3図において、レーザなどの光源1、焦
光器2、モータ4で回転される回転ミラー3は光
スポツトで被検査面6を走査する手段20を構成
する。前記光スポツトを生ずる入射光7の被検査
面6よりの反射光のうち正反射光の近傍の散乱光
にくらべて比較的散乱角の大きい散乱光8を受光
して電気信号に変換する棒状の受光器5を設け
る。つぎに、被検査面6よりの正反射光9を吸収
し、正反射光9より若干外れた光を再度被検査面
6に向けて反射する反射板10を設ける。この反
射板10は、第4図に示す如く、入射光7の被検
査面6上の反射点Aと受光器5の受光点の等角写
像B点とをそれぞれ焦点とする楕円柱面11と一
致する鏡面反射面10bを有し、且つ正反射光9
と前記楕円柱面11との交点10cの軌跡を軸心
とする位置に設けられる。さらに反射板10の鏡
面反射面10bにはその軸心10cを中心として
所望の範囲に光吸収帯10aを反射板10の全長
にわたり設ける。この吸収帯10aの幅は被検査
面6の波打ちなどのパスライン変動による反射角
の変動があつても影響がないように定める。以上
の如く構成した表面検査装置により被検査物を走
行させて連続的にその表面を検査する。 つぎに上述の構成の表面検査装置の作用を第5
図および第6図を参照して説明する。 第5図は、被検査面6に欠陥がない場合の本表
面検査装置による検査時の光路を示す図で、レー
ザ1より出た光は焦光器2を通り、回転ミラー3
により反射され入射光7となり被検査面6上に光
スポツトを形成する。このスポツトは回転ミラー
3の回転により被検査面上を直線状に走査する。
被検査面6に欠陥がない場合には、入射光7の正
反射光9は反射板10の光吸収帯10aに吸収さ
れる。したがつて欠陥のない被検査面6よりの比
較的散乱角の大きい散乱光8のみが受光器5に入
り、電気信号に変換され、この信号は無欠陥の状
態を示す信号として処理される。 つぎに第6図は、被検査面6は「打キズ」、「押
込」などの変形欠陥があつた場合の本検査装置に
よる検査時の光路を示す図で、変形欠陥15のた
め入射光7の反射角が変り、その反射光12は無
欠陥時の正反射の光路から外れて反射板10の鏡
面反射面10bに至り、そこで正反射されて光路
13で示す如く被検査面6に至り、さらにそこで
正反射された光は光路14で示す如く受光器5に
入る。これは第4図に示すように入射光の反射点
Aと受光器5の受光点の等角写像Bとが反射板
0の鏡面反射面10bを形成する楕円柱面の二つ
の焦点をなす如く構成してあることから明らかで
ある。また被検査面6よりの比較的散乱角の大き
い散乱光8も受光器5に入る。したがつて、受光
器5により変換された電気信号は、無欠陥の状態
を示すほゞ一定レベルの波形の上に欠陥を示す急
峻なピークがのつた波形を示し、高感度で欠陥を
検出することができる。被検査面上に「スリキ
ズ」、「カキキズ」、「共ズレ」などの散乱欠陥が存
在した場合には、散乱光受光方式の特性を発揮し
て感度高く検出できることは言うまでもない。 つぎに本発明の別の実施例を説明する。第7図
は本発明に係る表面検査装置の別の実施例の要部
を示す斜視図で、第3図と同一符号を付けて示し
た光スポツトで被検査面を走査する手段20、受
光器5は、いずれも第3図の場合と同じ構成であ
るので説明を略す。第7図において、被検査面6
よりの正反射光9を吸収し、正反射光9より若干
外れた光を再度被検査面6に向けて反射する反射
30を入射光7の正反射光9に直交するように
設ける。この反射板30は第8図に示すように前
記正反射光9に向いた面を平面状の拡散反射面3
0bに形成し、この反射と正反射光9との交点の
軌跡である軸心30cを中心として所望の範囲に
光吸収帯30aを反射板30の全長にわたり設け
る。この吸収帯30aの幅は被検査面6の波打ち
などのパスライン変動による反射角の変動があつ
ても影響がないように定める。 つぎに上述の構成の表面検査装置の作用を第8
図および第9図を参照して説明する。第8図は、
被検査面6に欠陥がない場合の本装置による検査
時の光路を示す図で、入射光7の正反射光9は反
射板30の光吸収帯30aに吸収される。したが
つて欠陥のない被検査面6よりの比較的散乱角の
大きい散乱光8のみが受光器5に入り、電気信号
に変換され、この信号は無欠陥の状態を示す信号
として処理される。 第9図は、被検査面6に「打キズ」、「押込」な
どの変形欠陥があつた場合の本装置による検査時
の光路を示す図で、変形欠陥15のため入射光7
の反射角が変り、その反射光12は無欠陥時の正
反射の光路から外れて反射板30の拡散反射面3
0bに至り、そこで拡散反射されて光路13を進
み被検査面6で反射されて光路14で示す如く受
光器5に入る。また被検査面6よりの比較的散乱
角の大きい散乱光8も受光器5に入る。この場合
は、第3図に示した実施例において、変形欠陥に
よる反射光を反射板10の鏡面反射面10bで正
反射させ、その被検査面での正反射光を受光器5
で受けている場合に比較して受光器5の受光量は
若干減少するが、被検査面の反射率が十分高いの
で、受光器5により変換された電気信号では、無
欠陥の状態を示す波形の上にのつた急峻なピーク
の波形として欠陥が現われ、十分な感度で欠陥を
検出することができる。 また散乱欠陥に対する検出感度は第3図に示し
た実施例と変るところはない。 以上詳述したように本発明によれば、従来の散
乱光受光方式の表面検査装置に1個の反射板を付
設するという簡単な構成にもかゝわらず、従来の
散乱光受光方式で避け得なかつた変形欠陥の感度
が低いという欠点を解消し、散乱光と正反射光と
を別々に受光する二つの受光器を設えた装置と同
等に受光欠陥と変形欠陥とをいずれも高感度で検
出できるうえ、信号処理回路も複雑化しないで済
む高性能な表面検査装置を提供することができ
る。さらに付設する反射板の構造を平面状拡散反
射面を持つものにすれば、一層低コストで同等な
性能を有する表面検査装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の散乱光受光方式の表面検査装置
の構成系統図、第2図は正反射光受光方式の表面
検査装置の構成系統図、第3図は本発明に係る表
面検査装置の一実施例の要部を示す斜視図、第4
図は第3図のY矢視略図、第5図は被検査面に欠
陥がない場合の第3図に示す装置による検査時の
光路を示す図、第6図は被検査面に変形欠陥があ
つた場合の第3図に示す装置による検査時の光路
を示す図、第7図は本発明に係る表面検査装置の
別の実施例の要部を示す斜視図、第8図は被検査
面に欠陥がない場合の第7図に示す装置による検
査時の光路を示す図、第9図は被検査面に変形欠
陥があつた場合の第7図に示す装置による検査時
の光路を示す図である。 1……レーザなどの光源、2……焦光器、3…
…回転ミラー、4……電動機、5……受光器、6
……被検査面、7……入射光、8……被検査面よ
りの散乱光、9……被検査面よりの正反射光、
0,30……反射板、10a,30a……光吸収
帯、10b……鏡面反射面、10c,30c……
反射板の軸心、11……楕円柱面、12,13,
14……変形欠陥よりの反射光の光路、15……
変形欠陥、20……光スポツトで被検査面を走査
する手段、A……入射光の反射点、B……受光器
の受光点の等角写像。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 反射率の高い表面を有する板状体の表面を光
    学的に検査する装置において、レーザ光などの光
    スポツトで被検査面上を走査する手段と、被検査
    面より反射される散乱角の大きい散乱光の一部を
    受光する位置に配置され、散乱光を電気信号に変
    換する受光器と、被検査面よりの正反射光を受光
    する位置に配置され、その正反射光を吸収し正反
    射光より若干外れた光を被検査面を介して前記受
    光器へ反射させる反射板とを備えたことを特徴と
    する表面検査装置。 2 反射板が、入射光の被検査面上の反射点およ
    び受光器の受光点の等角写像をそれぞれ焦点とす
    る楕円柱面と入射光の正反射光との交点の軌跡を
    軸心として設けられ、前記反射点に向いた前記楕
    円柱面の一部を鏡面反射面とし且つ前記軸心の近
    傍部分に光吸収帯を有する如く形成されたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表面検査
    装置。 3 反射板が、被検査面よりの入射光の正反射光
    に直交して設けられ、前記正反射光に向いた平面
    を拡散反射面とし且つ前記正反射光と前記拡散反
    射面との交点の軌跡である軸心の近傍に光吸収帯
    を有する如く形成されたことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の表面検査装置。
JP3104178A 1978-03-20 1978-03-20 Surface inspection apparatus Granted JPS54124780A (en)

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JPS54124780A JPS54124780A (en) 1979-09-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394075U (ja) * 1986-12-05 1988-06-17
JPS6435163U (ja) * 1987-08-28 1989-03-03
JPH0437802Y2 (ja) * 1986-12-05 1992-09-04

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5652224B2 (ja) * 2011-01-24 2015-01-14 富士通株式会社 傷検査装置及び傷検査システム

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