JPS63243741A - 表面検査装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、被測定物の表面にレーザ光を照射し得られ
るレーザ回折光を光学フィルタを介して取得し、表面の
欠陥を自動検査する表面検査装置に関する。

（従来の技術） 一般にこの種の装置は、第３図に示す如く、レーザ発生
部２１から照射されたレーザ光が被測定物２２の表面で
反射し、その反射光がフレネルレンズ２３を介して集光
され、光学フィルタ（以下マスク２４という。）で欠陥
によるレーザ回折光の変化分を抽出し光電子増倍管２５
に供給されている。

ここでマスク°２４は欠陥の種類に対応しマスクケース
２６内に複数枚実装されており、検査すべき欠陥の種類
に応じ適宜選択され、光電子増倍管２５前面のマスク固
定部２７に配置される。

このマスク２４の配置は第４図に示す如く、選択すべき
マスクの実装位置を制御部２８に設置すると、制御部２
８は第４図に示す如きタイムチャートに従い実行する。

まず、制御部２８は設定信号を入力すると、内部のカウ
ンタをカウントアツプ初めると共に、スライドシリンダ
３４を動作させアーム３５を図中左方向に移動させマス
ク固定部２７内に収納されているマスク２４のスライド
溝と嵌合させて、当該マスク２４を引き出しマスクケー
ス２６内の所定位置に配置する。マスク２４がケース２
６に配置されるとフォトセンサ３６が０ＦＦＬ、この信
号を受けて制御部２８は、今回配置すべきマスクの位置
に対応して電磁弁２９を動作させ、電磁弁２９に接続さ
れたエアーホース３０へのエアー供給量を制御し、対応
量だけエアシリンダ３１を動作させロッド３２を上下動
させ、アーム３３を介して接合されたマスクケース２６
を所望量上下動させる。次に、制御部は内部のカウンタ
がマスク交換に要すると考えられる設定時間を経過する
と、スライドシリンダ３４を動作させアーム３５をスラ
イドさせ所望位置のマスク２４をスライド溝に沿ってマ
スク固定部２７に収納している。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来装置では、マスク２４が光電子増倍管２
５の前面のマスク固定部２７から、マスクケース２６に
引出されると、マスクケースに取付けられたフォトセン
サ３６が感知し、制御部２８は電磁弁２９へ動作開始指
令を与え、エアシリンダ３１を動作させマスクケース２
６を上下動させている。しかし、この装置ではエアシリ
ンダによりマスクケースを上下動させたとき、選択しよ
うとするマスクの正確な位置にセットできたかどうかは
センサーを設けていないため把握できず、専用の位置セ
ンサーを取付けようとしても附随する機構が必要となり
、寸法上問題が生じた。従って、マスク２４をマスク固
定部２７に移動させるタイミングは、予め、エアシリン
ダ３１の動作時間を設定しておき、その設定時間Ｃを経
過した時点で、スライドシリンダ３４に動作指令を出力
している。このため、エアシリンダ３１の動作時間は、
マスクケース２６を移動するに要する最大時間が設定さ
れており、現在セットされているマスクの段と、次にセ
ットしようとするマスクの段との距離が短い場合は、第
４図（Ａ＞に示す如く、移動時間が短かくて済むので、
その分ロス時間Ａが多くなってしまう。また、エアシリ
ンダ３１の機械的な動作時間のバラツキにより、設定時
間を、オーバーした場合、異常として扱わられ、装置自
体は、故障でなくてもシテム全体が停止させられる事に
なってしまった。

この発明は、上記欠点を除去し、マスクケースの上下の
移動位置を専用の位置センサーを用いずども検知し得る
と共に、高速、高精度な制御を可能として表面検査装置
を提供するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、マスクケースに
あってマスク固定部に現在固定されているマスクが実装
される位置まで、次に使用されるマスクが実装されてい
る位置を移動させるためのマスクケースの移動量及び移
動方向を求める手段と、この移動量及び移動方向に基づ
きマスクケースを移動させる手段と、移動終了後次に使
用されるマスクをマスク固定部に移動させ固定する手段
とを備えるものである。

（作用） 現在使用中のマスクの実装位置に、次回使用するマスク
の実装位置をその変位差量及び方向に応じて移動するこ
とによって、移動に際してのむだ時間や機械的な動作時
間のバラツキを最小限にすることができる。

（実施例） 以下、本発明を図面を参照し一実施例を用いて説明する
。第１図は本実施例の構成を説明するためのブロック図
、第２図に本実施例の動作を示すタイミングチャートで
ある。

図において、レーザ発信器１より出力されるレーザ光線
は、回転ミラー３により被測定材へ高速で走査される。

この反射光は、フレネルレンズ４で集光され光電子増倍
管５の受光面上に、回折パターンが投影される。

ところが、被測定材の地肌により、この回折パターンが
変化するため、正常面と庇部の回折パターンの変化を利
用し、光学フィルタであるマスク６は疵を効率よく抽出
するものであり、このマスク６を地肌や欠陥の種類に対
応して変更する必要がある。

そこで、生産ラインを通過する被測定材に関する情報を
計算機（図示せず）に予め入力しておき、被測定材の地
肌に対応したマスクコードを設定しておく。このマスク
コードは、マスク選択指令として、被測定材が切換ねる
毎に、シーケンサ１６に出力される。また、同時に計算
機から設定替指令がシーケンサ１６に出力され、シーケ
ンサ１６はＤＣモータ９に対し制御信号を出力しＤＣモ
ータ９を動作させる。ＤＣモータ９は、マスク６移動用
アーム１０ａが固着されたベルト１Ｑをマスク固定部１
８側（図中の点線位置）からマスクケース７内へと引き
もどすことより、アーム１０ａで挟持されていたマスク
６をマスクケース７内の所定位置に収納する。このよう
にしてマスクが収納されると、フォトセンザ１１がこれ
を感知し、シーケンサ１６ヘトリガ信号を与え、シーケ
ンサ１６はこれを受けてコントローラ１５に対し、ステ
ッピングモータ８の駆動開始指令を出力する。

また、シーケンサ１６は、現在収納したマスクのマスク
ケース内における上下位置と、計算機で選択されたマス
クの上下位置とに基づき選択されたマスクを、マスク固
定部１８に対する収納位置まで上下動するのにマスクケ
ース７を上下いずれの方向にどれだけ移動させるかを求
める。シーケンス１６は求めた移動量に基づき予め、コ
ントローラ１５に内臓されている移動量設定値（ＲＯＭ
指定〉を指定する。一方、移動方向（ＣＷ／ＣＣＷ）は
、ドライバー１３に対し、インターフェイス回路１４を
介して出力される。

コントローラ１５は、シーケンサ１６で指定された移動
量設定値に対応した分のパルス（ＰＵＬＳＥ）をインタ
ーフェイス回路１４を介しドライへ−１３に対して出力
する。ドライバー１３は移動方向（ＣＷ／ＣＣＷ）及び
パルス（ＰＵＬＳＥ）の両信号に基づきステッピングモ
ータ８を動作させ、ステッピングモータ８は、両信号に
従って現　□在の位置より、原点復帰する事なく、最短
距離でパルス枚分だけ移動方向にロッド８ａを上下動さ
せ、ロッド８ａに固着されたアーム８ｂを通じてマスク
ケース７を選択されたマスクがマスク固定部１８に挿入
し得る位置まで上下動する。ここでコントローラ１５か
らの出力パルス周波数は、モータ起動時の周波数と、最
大周波数を独立に設定し、可変可能であるため、台形駆
動が行え、高速に制御する事が出来る。

このようにして、マスクケース７が、選択されたマスク
の段とマスク固定部１８のスライド溝が一致する位置迄
移動すると、シーケンサ１６はステッピングモータ８に
対し制御信号を出力し、ステッピングモータ８が移動し
ている間解除していた電磁ブレーキをロックし、ステッ
ピングモータ８のマスクケース７の重量による位置ズレ
を防止する。また、ステッピングモータ８が動作完了し
た時点で、コントローラ１５はＲＥＡＤＹ信号をＯＦＦ
とし、この立下り（ＯＦＦ信号）をシーケンサ１６が入
力すると直に（無駄時間を有ざずに〉ＤＣモータ９に駆
動開始指令を出力する。これにより選択されたマスクは
、この駆動開始指令を入力するとＤＣモータ９は、マス
クケース内の選択されたマスクをアーム１０ａで挟持さ
せ、マスクケース７側（図中実線１０ａ）からマスク固
定部１２側（図中点線１０ａ＞へとマスク固定部のスラ
イド溝に沿って移動させる。この移動によりマスク固定
部に内にセットされると近接スイッチ１２が動作し、設
定完了信号をシーケンサ１６に対して出力する。

以上の制御により、無駄時間が無く、高速、高精度な切
換えが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、マスクケースが
所定の位置へ移動完了した事を専用の位置センサーを用
いずに、電気的な信号により検知し、その直後にマスク
を光電子増倍管の前面へ移動させる事ができるため、無
駄時間を無くし、高速、高精度な制御を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を説明するためのブロ
ック図、第２図は本発明の一実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャート、第３図は従来装置の構成を示
すブロック図、第４図は従来装置の動作を示すタイミン
グチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定物の表面にレーザ光を照射し、得られるレーザ回
   折光をその光路上にマスク固定部により固定された光学
   フィルターのマスクを介して光検出器で検出する表面検
   査装置において、被測定物の種類に対応して複数枚の前
   記マスクが各種所定位置に層状に実装されたマスクケー
   スとこのマスクケースで前記マスク固定部に固定された
   マスクが実装される位置まで、次に使用されるマスクが
   実装されている位置を移動させるための前記マスクケー
   スの移動量及び移動方向を求める測定手段と、この測定
   手段で求められた移動方向に移動量だけ前記マスクケー
   スを移動させる制御手段と、この制御手段で前記マスク
   ケースで前記マスク固定部に固定されたマスクが実装さ
   れるべき位置に移動された前記次に使用されるマスクを
   前記マスク固定部に固定する移動手段とを備える表面検
   査装置。