KR101897225B1

KR101897225B1 - Surface Inspection Apparatus

Info

Publication number: KR101897225B1
Application number: KR1020160159752A
Authority: KR
Inventors: 김홍채; 이광구; 이주형
Original assignee: 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-09-14
Also published as: KR20180060348A

Abstract

본 발명의 표면 검사 장치를 제공한다. 이 표면 검사 장치는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부; 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관; 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기를 포함한다. 상기 선형 광도파관은 상기 제1 방향으로 연장되고 고반사율 물질로 코팅된 관통홀 및 상기 반사광을 수집하도록 상기 관통홀에 연결되고 상기 제1 방향 연장되는 슬릿을 구비한 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 슬릿 앞에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿을 포함한다.A surface inspection apparatus of the present invention is provided. The surface inspection apparatus includes a laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of a measurement object; A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide. The linear optical waveguide includes a linear optical waveguide body portion extending in the first direction and having a through hole coated with a high reflectivity material and a slit connected to the through hole to collect the reflected light and extending in the first direction; And a double slit disposed in front of the slit and extending in the first direction.

Description

{Surface Inspection Apparatus}

본 발명은 레이저를 이용한 표면 검사 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 일차원적으로 스캐닝하는 레이저 빔을 이용하여 표면 검사를 수행하는 표면 검사 장차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a surface inspection apparatus using a laser, and more particularly, to a surface inspection process for performing surface inspection using a laser beam scanning one-dimensionally.

투명 기판의 외관 검사는 이물, 스크래치, 덴트, 기포의 크기와 개수를 검출하는 것으로, 스크레치나 덴트와 같이 경계선이 투명·모호하여 구분이 불확실한 미세 불량까지 검출 필요하다. The visual inspection of the transparent substrate detects the size and number of foreign objects, scratches, dents, and bubbles, and it is necessary to detect minute defects such as scratches and dents that are unclear or unclear in the boundaries.

레이저는 조사 광원이 직진성을 가지고 있어 표면에서 반사된 광신호의 중첩이 일어나지 않아, 표면 불량에 의한 정밀한 측정을 제공할 수 있다. 이러한 레이저 측정 효율을 극대화하여 실제 생산 공정에 적용하기 위해서는 레이저를 라인빔으로 펼쳐서 대면적을 한번에 검사해야 하며, 렌즈를 이용하는 기계적 안정성이 확보된 광학계를 동시에 구비해야 한다. 또한 표면에서 반사된 라인빔 레이저 신호를 받기 위해서는 별도의 광학 시스템이 요구된다.Since the irradiation light source of the laser has the linearity, the superposition of the optical signals reflected from the surface does not occur, and it is possible to provide a precise measurement by the surface defects. In order to maximize the laser measurement efficiency and apply it to actual production processes, it is necessary to unfold the laser beam into a line beam to inspect the large area at a time, and to simultaneously provide an optical system having mechanical stability using a lens. In addition, a separate optical system is required to receive the line beam laser signal reflected from the surface.

일본 공개 특허 2005-201782호는 라인빔 형태의 표면 검사 장치를 개시하고 있다. 일본 공개 특허 2005-201782호의 도광 부재는 산란면을 구비한다. 그러나, 도광 부재의 산란면은 공간적으로 균일한 처리가 요구되며, 상기 산란면에 재반사된 광은 완전히 소멸되지 않아 신호 감도를 감소시킨다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-201782 discloses a surface inspection apparatus in the form of a line beam. The light guiding member of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-201782 has a scattering surface. However, the scattering surface of the light guide member requires a spatially uniform treatment, and the light reflected back to the scattering surface is not completely eliminated, thereby reducing signal sensitivity.

따라서, 신호의 감쇄를 최소화할 수 있고 이물질을 효율적으로 검출하는 새로운 구조가 요구된다.Therefore, there is a need for a new structure that can minimize signal attenuation and efficiently detect foreign matter.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 이물질 또는 표면 왜곡에 의한 레이저 빔을 선택적으로 수신하여 고속으로 선형 스캔하는 표면 검사 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a surface inspection apparatus that selectively receives a laser beam due to foreign matter or surface distortion and performs linear scanning at high speed.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부; 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관; 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기를 포함한다. 상기 선형 광도파관은 상기 제1 방향으로 연장되고 고반사율 물질로 코팅된 관통홀 및 상기 반사광을 수집하도록 상기 관통홀에 연결되고 상기 제1 방향 연장되는 슬릿을 구비한 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 슬릿 앞에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿을 포함한다.A surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide. The linear optical waveguide includes a linear optical waveguide body portion extending in the first direction and having a through hole coated with a high reflectivity material and a slit connected to the through hole to collect the reflected light and extending in the first direction; And a double slit disposed in front of the slit and extending in the first direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이중 슬릿은 제1 슬릿 및 상기 제1 슬릿과 이격되어 나란히 연장되는 제2 슬릿을 포함하고, 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿의 폭은 각각 제1 폭을 가지고, 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿 사이의 간격은 상기 제1 폭보다 클 수 있다.In one embodiment of the present invention, the double slit includes a first slit and a second slit that is spaced apart from the first slit and extends in parallel, and the widths of the first slit and the second slit are respectively a first width The gap between the first slit and the second slit may be larger than the first width.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선형 광도파관은 상기 선형 광도파관의 타단에 배치된 반사 거울; 상기 반사 거울을 고정하고 상기 선형 광도파관의 타단에 결합하는 좌측 마개부; 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단에 결합하는 우측 연결부; 상기 광검출기와 상기 선형 광도파관의 일단 사이에 배치된 집속 렌즈; 상기 집속 렌즈와 상기 광검출기 사이에 배치되어 상기 레이저 빔의 파장만을 선택적으로 투과시키는 필터; 및 상기 우측 연결부에 결합하는 광검출기 고정부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear optical waveguide includes a reflection mirror disposed at the other end of the linear optical waveguide; A left stopper fixing the reflection mirror and coupling the reflection mirror to the other end of the linear optical waveguide; A right connection part coupled to one end of the linear optical waveguide body part; A focusing lens disposed between one end of the linear optical waveguide and the photodetector; A filter disposed between the focusing lens and the photodetector and selectively transmitting only the wavelength of the laser beam; And a photodetector fixing part coupled to the right connection part.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔 스캔부의 배치 평면을 회전시켜 상기 측정 대상에 입사하는 레이저 빔의 입사각을 변경하는 레이저 각도 변경부; 상기 각도 변경부를 수직으로 이동시키는 레이저 수직 이동부; 상기 선형 광도파관의 일단에 연결되어 상기 슬릿의 방향을 회전시키는 광도파관 회전 운동부; 및 상기 광도파관 회전 운동부에 결합하여 선형 광도파관을 수직으로 이동시키는 선형 광도파관 수직 이동부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a laser angle changing unit rotates an arrangement plane of the laser beam scanning unit to change an incident angle of a laser beam incident on the measurement target; A laser vertical moving unit for vertically moving the angle changing unit; An optical waveguide rotating part connected to one end of the linear optical waveguide to rotate the direction of the slit; And a linear optical waveguide vertical movement unit coupled to the optical waveguide rotation unit to vertically move the linear optical waveguide.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 투과된 투과광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 보조 선형 광도파관을 더 포함할 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관은 상기 제1 방향으로 연장되고 고반사율 물질로 코팅된 보조 관통홀 및 상기 산란광을 수집하도록 상기 관통홀에 연결되고 상기 제1 방향 연장되는 슬릿을 구비한 보조 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 슬릿 앞에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include an auxiliary linear optical waveguide that collects the transmitted light transmitted in the measurement range of the measurement object and extends in the first direction. Wherein the auxiliary linear optical waveguide includes auxiliary through-holes extending in the first direction and coated with a high-reflectance material, and auxiliary linear optical waveguide body portions having a slit extending in the first direction, connected to the through- ; And a double slit disposed in front of the slit and extending in the first direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보조 선형 광도파관의 일단에 연결되어 슬릿의 방향을 회전시키는 보조 광도파관 회전 운동부를 더 포함할 수 있다. 상기 보조 광도파관 회전 운동부 및 상기 광도파관 회전 운동부는 상기 선형 광도파관 수직 이동부에 의하여 수직 운동할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the auxiliary linear optical waveguide may further include an auxiliary optical waveguide rotating part connected to one end of the auxiliary linear optical waveguide to rotate the direction of the slit. The auxiliary optical waveguide rotating part and the optical waveguide rotating part may vertically move by the linear optical waveguide vertical moving part.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부; 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관; 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기를 포함한다. 상기 선형 광도파관은 상기 제1 방향으로 연장되고 원통형상이고 투명한 유전체 재질로 형성된 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 선형 광도파관 몸체부를 코팅하는 고반사율 재질의 코팅층을 포함한다. 상기 코팅층은 상기 반사광을 수집하도록 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿을 포함한다.A surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide. Wherein the linear optical waveguide comprises: a linear optical waveguide body portion extending in the first direction and formed of a cylindrical and transparent dielectric material; And a coating layer of a highly reflective material coating the linear optical waveguide body portion. And the coating layer includes a double slit extending in the first direction to collect the reflected light.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부; 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관; 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기를 포함한다. 상기 선형 광도파관은 상기 반사광을 수집하도록 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿; 상기 이중 슬릿의 하부에 배치되는 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 연장되는 프리즘 형상을 구비한 프리즘 필름; 상기 프리즘 필름의 하부에 배치되고 상기 제1 방향을 따라 테이퍼진 도광판; 상기 도광판의 하부 및 측면에 배치된 반사판을 포함한다.A surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide. The linear optical waveguide includes a double slit extending in the first direction to collect the reflected light; A prismatic film disposed on a lower portion of the double slit and having a prism shape extending in a direction perpendicular to the first direction; A light guide plate disposed below the prism film and tapered along the first direction; And a reflection plate disposed on the lower and side surfaces of the light guide plate.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부; 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관; 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기를 포함한다. 상기 선형 광도파관은, 상기 제1 방향으로 연장되고 그 내부를 관통하는 관통홀을 구비한 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 선형 광도파관 몸체부의 그 외부면에 형성된 이중 슬릿을 포함한다. 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀은 고반사율 재질의 코팅층으로 코팅된다.A surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide. Wherein the linear optical waveguide includes: a linear optical waveguide body portion having a through hole extending in the first direction and passing through the linear optical waveguide; And a double slit formed on an outer surface of the linear optical waveguide body portion. The through hole of the linear optical waveguide body is coated with a coating layer of a high reflectivity material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선형 광도파관 몸체부는 사각통 형상이고, 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀의 단면은 4개의 각이 서로 다른 사각형 형상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear optical waveguide body portion may have a rectangular tube shape, and the cross-section of the through hole of the linear optical waveguide body portion may have a rectangular shape having four angles different from each other.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선형 광도파관 몸체부는 삼각통 형상이고, 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀의 단면은 삼각형 형상이고, 상기 이중 슬릿은 상기 선형 광도파관 몸체부의 외측 일면의 중심선에서 모서리 방향으로 오프셋 되어 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear optical waveguide body portion has a triangular shape, the cross-section of the through hole of the linear optical waveguide body portion has a triangular shape, the double slit has a corner line direction from a center line of one outer surface of the linear light waveguide body portion And may extend in the first direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선형 광도파관은, 상기 선형 광도파관 몸체부의 타단에 배치된 반사 거울; 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단에 배치되는 우측 연결부; 상기 광검출기와 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단 사이에 배치된 필터 및 확산판; 및 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단에 결합하는 광검출기 고정부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear optical waveguide includes: a reflection mirror disposed at the other end of the linear optical waveguide body; A right connection part disposed at one end of the linear optical waveguide body part; A filter and a diffusion plate disposed between the photodetector and one end of the linear optical waveguide body; And a photodetector fixing unit coupled to one end of the linear optical waveguide body.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 투과된 투과광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 보조 선형 광도파관을 더 포함할 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관은, 상기 제1 방향으로 연장되고 그 내부를 관통하는 관통홀을 구비한 보조 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 보조 선형 광도파관 몸체부의 그 외부면에 형성된 이중 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관 몸체부의 관통홀은 고반사율 재질의 코팅층으로 코팅될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include an auxiliary linear optical waveguide that collects the transmitted light transmitted in the measurement range of the measurement object and extends in the first direction. The auxiliary linear optical waveguide includes an auxiliary linear optical waveguide body portion having a through hole extending in the first direction and penetrating the inside thereof; And a double slit formed on an outer surface of the auxiliary linear optical waveguide body portion. The through hole of the auxiliary linear optical waveguide body may be coated with a coating layer of a high reflectivity material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보조 선형 광도파관의 일단에 연결되어 이중 슬릿의 방향을 회전시키는 보조 광도파관 회전 운동부를 더 포함하고, 상기 보조 광도파관 회전 운동부 및 상기 광도파관 회전 운동부는 상기 선형 광도파관 수직 이동부에 의하여 수직 운동할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the auxiliary optical waveguide rotating portion and the optical waveguide rotating portion are connected to one end of the auxiliary linear optical waveguide to rotate the direction of the double slit, And can be vertically moved by the linear optical waveguide vertical moving part.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치는 이중 슬릿을 이용하여 정반사된 레이저 빔을 차단하고 난반사된 레이저빔을 수신하여 고속으로 표면 상태를 검사할 수 있다. The surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention can block the specularly reflected laser beam using a double slit and receive the diffracted laser beam to check the surface state at high speed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치를 설명하는 사시도이다,
도 2는 도 1의 표면 검사 장치를 설명하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 표면 검사 장치의 레이저 빔 스캔부를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 도 1의 표면 검사 장치의 선형 광도파관를 설명하는 사시도이다.
도 5a는 도 4의 선형 광도파관의 단면도이다.
도 5b는 도 4의 선형 광도파관의 정면도이다.
도 5c는 도 4의 선형 광도파관의 제1 방향으로 절단한 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면 검사 장치를 설명하는 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 표면 검사 장치의 선형 광도파관의 정면도이다.
도 6c는 도 6a의 표면 검사 장치를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관을 설명하는 분해 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관을 설명하는 분해 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 선형 광도파관의 선형 광도파관 몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 8c는 도 8a의 선형 광도파관에 의한 광경로를 분석하여 광검출기에 입사되는 광량을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관 몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 선형 광도파관 몸체부에 의한 광경로를 분석하여 광검출기에 입사되는 광량을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관 몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 선형 광도파관 몸체부에 의한 광경로를 분석하여 광검출기에 입사되는 광량을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.1 is a perspective view illustrating a surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a conceptual diagram for explaining the surface inspection apparatus of FIG.
3 is a conceptual diagram illustrating a laser beam scanning unit of the surface inspection apparatus of FIG.
4 is a perspective view illustrating a linear optical waveguide of the surface inspection apparatus of FIG. 1 of FIG.
5A is a cross-sectional view of the linear optical waveguide of FIG.
5B is a front view of the linear optical waveguide of FIG.
FIG. 5C is a cross-sectional view of the linear optical waveguide of FIG. 4 cut in the first direction. FIG.
6A is a cross-sectional view illustrating a surface inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.
Fig. 6B is a front view of a linear optical waveguide of the surface inspection apparatus of Fig. 6A. Fig.
FIG. 6C is a cross-sectional view of the surface inspection apparatus of FIG. 6A taken along the longitudinal direction. FIG.
7 is an exploded perspective view illustrating a linear optical waveguide according to another embodiment of the present invention.
8A is an exploded perspective view illustrating a linear optical waveguide according to another embodiment of the present invention.
Fig. 8B is a perspective view showing the linear optical waveguide body portion of the linear optical waveguide of Fig. 8A. Fig.
8C is a simulation result showing the amount of light incident on the photodetector by analyzing the optical path by the linear optical waveguide of FIG. 8A.
9A is a perspective view showing a linear optical waveguide body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9B is a simulation result showing the amount of light incident on the photodetector by analyzing the optical path by the linear optical waveguide body portion of FIG. 9A.
10A is a perspective view showing a linear optical waveguide body according to another embodiment of the present invention.
10B is a simulation result showing the amount of light incident on the photodetector by analyzing the optical path by the linear optical waveguide body portion of FIG. 10A.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 선형 광도파관은 이중 슬릿을 포함하고, 측정 표면에서 정반사된 빔을 차단하고, 측정 표면에서 난반사된 빔을 수집할 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 슬릿은 안정적으로 측정 표면 상태를 검사할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the linear light waveguide comprises a double slit, which is capable of blocking the specularly reflected beam at the measurement surface and collecting the diffuse reflected beam at the measurement surface. Thus, the double slit can stably measure the measurement surface state.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예와 결과 등에 대해 설명하고자 한다. 이하의 실시 예와 결과는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following examples and results are provided so that the disclosure of the present invention will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 검사 장치를 설명하는 사시도이다,1 is a perspective view illustrating a surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 표면 검사 장치를 설명하는 개념도이다.2 is a conceptual diagram for explaining the surface inspection apparatus of FIG.

도 3은 도 1의 표면 검사 장치의 레이저 빔 스캔부를 설명하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a laser beam scanning unit of the surface inspection apparatus of FIG.

도 4는 도 1의 도 1의 표면 검사 장치의 선형 광도파관를 설명하는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a linear optical waveguide of the surface inspection apparatus of FIG. 1 of FIG.

도 5a는 도 4의 선형 광도파관의 단면도이다.5A is a cross-sectional view of the linear optical waveguide of FIG.

도 5b는 도 4의 선형 광도파관의 정면도이다.5B is a front view of the linear optical waveguide of FIG.

도 5c는 도 4의 선형 광도파관의 제1 방향으로 절단한 단면도이다.FIG. 5C is a cross-sectional view of the linear optical waveguide of FIG. 4 cut in the first direction. FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 표면 검사 장치(100)는 측정 대상(10)의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부(110); 상기 측정 대상(10)의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광(11)을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관(120); 및 상기 선형 광도파관(120)의 일단에 배치된 광검출기(127)를 포함한다.1 to 5, the surface inspection apparatus 100 includes a laser beam scanning unit 110 for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of the measurement target 10; A linear optical waveguide (120) which collects the reflected light (11) reflected from the measurement range of the measurement object (10) and extends in a first direction; And a photodetector 127 disposed at one end of the linear optical waveguide 120.

상기 선형 광도파관(120)은 상기 제1 방향으로 연장되고 고반사율 물질로 코팅된 관통홀(121a) 및 상기 반사광(11)을 수집하도록 상기 관통홀(121a)에 연결되고 상기 제1 방향 연장되는 슬릿(121b)을 구비한 선형 광도파관 몸체부(121); 및 상기 슬릿 앞에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿(122)을 포함한다.The linear optical waveguide 120 includes a through hole 121a extending in the first direction and coated with a high reflectivity material and a through hole 121a connected to the through hole 121a to collect the reflected light 11, A linear optical waveguide body portion 121 having a slit 121b; And a double slit (122) disposed in front of the slit and extending in the first direction.

상기 이중 슬릿(122)은 제1 슬릿(122a) 및 상기 제1 슬릿과 이격되어 나란히 연장되는 제2 슬릿(122b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿의 폭은 각각 제1 폭(w1)을 가지고, 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿 사이의 간격(w2)은 상기 제1 폭보다 클 수 있다.The double slit 122 may include a first slit 122a and a second slit 122b extending in parallel to the first slit 122a. The widths of the first slit and the second slit may each have a first width w1 and the interval w2 between the first slit and the second slit may be greater than the first width.

레이저 빔 스캔부(110)는 레이저 소스(111), 반사경(112), 회전 거울(113), 및 상기 회전 거울에서 반사된 빔을 집속하는 빔 정렬 렌즈(114)를 포함할 수 있다. 상기 레이저 소스(111)는 400 nm 의 파장의 레이저 빔을 출력하고, 빔 확장기를 통하여 일정한 사이즈의 레이저 빔을 출력할 수 있다. 상기 레이저 빔은 상기 반사경(112)에 의하여 회전 거울(113)에 입사할 수 있다. 상기 회전 거울은 모터에 의하여 회전하면서 레이저 빔을 반사시켜 상기 제1 방향을 따라 상기 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 제공할 수 있다. 상기 회전 거울(113)에서 반사된 레이저 빔은 빔 정렬 렌즈(114)를 통하여 상기 측정 범위에 집속된다.The laser beam scanning section 110 may include a laser source 111, a reflector 112, a rotating mirror 113, and a beam alignment lens 114 for focusing the beam reflected from the rotating mirror. The laser source 111 outputs a laser beam having a wavelength of 400 nm and a laser beam having a predetermined size through a beam expander. The laser beam can be incident on the rotating mirror 113 by the reflecting mirror 112. The rotating mirror may be rotated by a motor to reflect the laser beam and provide the measured range along the first direction in the form of a line of the measurement object. The laser beam reflected by the rotating mirror 113 is focused through the beam alignment lens 114 in the measurement range.

상기 빔 정렬 렌즈(114)는 상기 측정 범위에 초점을 가지도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 상기 측정 대상에서 반사된 빔 사이즈는 증가하여 상기 선형 광도파관에 도달한다. 상기 빔 정렬 렌즈(114)는 f-θ 렌즈일 수 있다. The beam alignment lens 114 may be designed to focus on the measurement range. Accordingly, the beam size reflected from the measurement object increases to reach the linear optical waveguide. The beam-aligning lens 114 may be an f-theta lens.

상기 선형 광도파관(120)은 선형 광도파관 몸체부(121) 및 이중 슬릿(122)을 포함할 수 있다. 상기 선형 광도파관 몸체부(121)는 제1 방향으로 연장되는 관통홀(121a)을 포함하고, 속이 빈 원통형 도전체로 형성될 수 있다. 상기 선형 광도파관 몸체부(121)의 내부 표면은 고반사율 물질로 코팅될 수 있다. 상기 고반사율 물질은 다층 박막 코팅을 포함할 수 있다. 상기 고반사율 물질은 금, 은, 또는 알루미늄, 이산화규소, 불화 마그네슘 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The linear optical waveguide 120 may include a linear optical waveguide body portion 121 and a double slit 122. The linear optical waveguide body 121 includes a through hole 121a extending in a first direction and may be formed as a hollow cylindrical conductor. The inner surface of the linear light waveguide body 121 may be coated with a high reflectivity material. The high reflectivity material may comprise a multilayer thin film coating. The high reflectivity material may include at least one of gold, silver, or aluminum, silicon dioxide, and magnesium fluoride.

상기 선형 광도파관 몸체부(121)는 상기 관통홀(121a)에 연결되고 제1 방향으로 연장되는 슬릿(121b)을 포함하고, 상기 슬릿(121b)은 반사된 레이저 빔을 수집할 수 있다.The linear optical waveguide body portion 121 includes a slit 121b connected to the through hole 121a and extending in a first direction and the slit 121b can collect the reflected laser beam.

상기 이중 슬릿(122)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 슬릿(121b)과 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 이중 슬릿(122)을 통과한 레이저 빔은 상기 슬릿(121b)을 통과하여 상기 관통홀(121a) 내부에서 반사를 통하여 상기 제1 방향으로 진행할 수 있다.The double slit 122 may extend in the first direction and may be aligned with the slit 121b. The laser beam having passed through the double slit 122 may pass through the slit 121b and proceed in the first direction through reflection in the through hole 121a.

측정 대상(10)의 반사면에 왜곡이 없는 경우, 레이저 빔은 상기 반사면에서 정반사되어 상기 이중 슬릿(122)의 막힌 영역에 입사할 수 있다. 상기 이중 슬릿에 도달한 반사된 레이저 빔의 빔 사이즈는 상기 막힌 영역의 폭보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 측정 대상의 반사면에 왜곡이 없는 경우, 반사된 레이저 빔은 상기 선형 광도파관(120)을 통하여 진행할 수 없다.When there is no distortion on the reflection surface of the measurement target 10, the laser beam can be regularly reflected by the reflection surface and incident on the clogged area of the double slit 122. The beam size of the reflected laser beam reaching the double slit may be smaller than the width of the clogged area. Therefore, when there is no distortion on the reflective surface of the object to be measured, the reflected laser beam can not travel through the linear optical waveguide 120.

한편, 상기 측정 대상의 반사면에 왜곡 또는 이물이 있는 경우, 레이저 빔은 반사면에서 난반사되어, 상기 레이저 빔의 빔 사이즈가 증가하고 상기 레이저 빔의 형태가 왜곡될 수 있다. 이에 따라, 상기 반사된 레이저 빔의 일부는 상기 이중 슬릿(122)을 통과하여 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀(121a)을 따라 진행할 수 있다. On the other hand, when there is distortion or foreign matter on the reflection surface of the object to be measured, the laser beam is irregularly reflected on the reflection surface, the beam size of the laser beam increases, and the shape of the laser beam may be distorted. Accordingly, a part of the reflected laser beam can pass through the double slit 122 and travel along the through hole 121a of the linear optical waveguide body.

상기 이중 슬릿 상에 정반사된 레이저 빔의 사이즈는 수백 마이크로미터 수준일 수 있다. 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿의 폭은 1mm 수준이고, 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿 사이의 간격은 2mm 수준일 수 있다. The size of the laser beam regularly reflected on the double slit may be several hundred micrometers in size. The width of the first slit and the second slit is about 1 mm, and the interval between the first slit and the second slit may be about 2 mm.

상기 관통홀(121a)의 슬릿(121b) 주위에 한 쌍의 배플(baffle, 121c)이 배치된다. 상기 배플(121c)은 레이저 빔을 반사시켜 상기 관통홀 내부로 진행하도록 하며, 관통홀 내부에서 반사된 레이저 빔이 상기 슬릿을 통하여 외부로 빠져가는 것을 방지할 수 있다. 상기 배플은 높은 반사율을 가지도록 코팅된 얇은 띠 형태일 수 있다. A pair of baffles 121c are disposed around the slit 121b of the through hole 121a. The baffle 121c reflects the laser beam to advance into the through hole, and it is possible to prevent the reflected laser beam from passing through the slit to the outside. The baffle may be in the form of a thin strip coated to have a high reflectance.

상기 광검출기(127)는 상기 선형 광도파관 몸체부(121)의 일단에 장착되고, 상기 관통홀을 진행하는 레이저 빔을 검출할 수 있다. 상기 광검출기(127)는 광전 증폭관(Photo Multiplier Tube; PMT)일 수 있다.The photodetector 127 may be mounted on one end of the linear optical waveguide body 121 to detect a laser beam traveling through the through-hole. The photodetector 127 may be a photomultiplier tube (PMT).

상기 선형 광도파관(120)은 상기 선형 광도파관의 타단에 배치된 반사 거울(128); 상기 반사 거울(128)을 고정하고 상기 선형 광도파관의 타단에 결합하는 좌측 마개부(124); 상기 선형 광도파관 몸체부(120)의 일단에 결합하는 우측 연결부(123); 상기 광검출기와 상기 선형 광도파관의 일단 사이에 배치된 집속 렌즈(129a); 상기 집속 렌즈와 상기 광검출기 사이에 배치되어 상기 레이저 빔의 파장만을 선택적으로 투과시키는 필터(129b); 및 상기 우측 연결부에 결합하는 광검출기 고정부(126)를 포함할 수 있다.The linear optical waveguide 120 includes a reflection mirror 128 disposed at the other end of the linear optical waveguide; A left stopper 124 for fixing the reflection mirror 128 and coupling the reflection mirror 128 to the other end of the linear optical waveguide; A right connection part 123 coupled to one end of the linear optical waveguide body part 120; A focusing lens 129a disposed between one end of the linear optical waveguide and the photodetector; A filter (129b) disposed between the focusing lens and the photodetector for selectively transmitting only the wavelength of the laser beam; And a photodetector fixing part 126 coupled to the right connection part.

상기 반사 거울(128)은 상기 선형 광도파관(120)의 타단에 배치되어 상기 선형 광도파관의 타단으로 입사하는 레이저 빔을 상기 선형 광도파관의 일단 방향으로 반사시킬 수 있다. 상기 반사 거울(128)은 상기 관통홀의 중심축에 대하여 비스듬하게 기울어져 배치될 수 있다.The reflective mirror 128 may be disposed at the other end of the linear optical waveguide 120 to reflect the laser beam incident on the other end of the linear optical waveguide toward the one end of the linear optical waveguide. The reflective mirror 128 may be disposed at an angle to the center axis of the through-hole.

상기 좌측 마개부(124)는 상기 반사 거울(128)을 고정하고 외부로부터 광이 상기 관통홀로 유입되는 것을 차단할 수 있다.The left stopper 124 may fix the reflection mirror 128 and block light from entering the through hole from the outside.

우측 연결부(123)는 상기 선형 광도파관 몸체부(121)의 일단에 결합하고 상기 집속 렌즈(129a) 및 필터(129b)를 설치할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 집속 렌즈(129a)는 상기 관통홀을 진행하는 광을 수집하여 상기 광검출기(127)에 제공할 수 있다. 상기 필터(129b)는 레이저 빔의 파장을 제외한 잡광을 제거하는 밴드패스 필터일 수 있다.The right connection part 123 may be coupled to one end of the linear optical waveguide body part 121 to provide a space for installing the focusing lens 129a and the filter 129b. The focusing lens 129a may collect the light traveling through the through-hole and provide the collected light to the photodetector 127. The filter 129b may be a band-pass filter that removes light other than the wavelength of the laser beam.

상기 광검출기 고정부(126)는 상기 광검출기를 고정하고 상기 우측 연결부(123)에 결합할 수 있다.The photodetector fixing portion 126 may fix the photodetector and couple the photodetector to the right connection portion 123.

레이저 각도 변경부(160)는 상기 레이저 빔 스캔부(110)의 배치 평면을 회전시켜 상기 측정 대상(10)에 입사하는 레이저 빔의 입사각을 변경할 수 있다. 상기 레이저 각도 변경부(160)는 원호 형상의 한 쌍의 장홈(161a)에 삽입되어 회전하는 회전 부재를 포함할 수 있다. 상기 레이저 빔 스캔부(110)는 상기 회전 부재에 탑재되어 회전할 수 있다.The laser angle changing unit 160 may change the incident angle of the laser beam incident on the measurement target 10 by rotating the plane of arrangement of the laser beam scanning unit 110. The laser angle changing unit 160 may include a rotating member that is inserted into a pair of circular grooves 161a and rotates. The laser beam scanning unit 110 may be mounted on the rotating member and rotated.

레이저 수직 이동부(170)는 상기 각도 변경부(160)에 결합하고 상기 각도 변경부(160)에 수직 운동을 제공하는 선형 운동 스테이지를 포함할 수 있다.The laser vertical movement unit 170 may include a linear motion stage coupled to the angle change unit 160 and providing a vertical motion to the angle change unit 160. [

상기 선형 광도파관의 일단은 상기 광검출기를 감싸도록 배치된 연결 부재(130)에 연결될 수 있다. 상기 연결부재(130)는 전기적 배선을 위한 공간 및 광도파관 회전 운동부(140)와 결합을 위한 공간을 제공할 수 있다.One end of the linear optical waveguide may be connected to a connection member 130 arranged to surround the photodetector. The connection member 130 may provide a space for electrical wiring and a space for coupling with the optical waveguide turning part 140. [

광도파관 회전 운동부(140)는 상기 선형 광도파관(120)의 중심축을 기준으로 회전 운동을 제공할 수 있다. 상기 광도파관 회전 운동부(140)는 상기 선형 도파관을 상기 제1 방향에 수직한 수평 평면으로 이동할 수 있는 선형 운동부를 더 포함할 수 있다. 상기 광도파관 회전 운동부(140)는 상기 이중 슬릿(122) 또는 상기 슬릿이 반사된 레이저 빔을 바라보도록 정렬시킬 수 있다.The optical waveguide rotating part 140 may provide rotational motion with respect to the central axis of the linear optical waveguide 120. The optical waveguide rotating part 140 may further include a linear moving part capable of moving the linear waveguide to a horizontal plane perpendicular to the first direction. The optical waveguide rotation unit 140 may align the double slit 122 or the slit so that the reflected laser beam is viewed.

선형 광도파관 수직 이동부(150)는 상기 광도파관 회전 운동부(140)에 결합하여 선형 광도파관(120)을 수직으로 이동시킬 수 있다. 상기 선형 광도파관 수직 이동부(150)는 수직한 연직 방향으로 상기 광도파관 회전 운동부(140)을 이송시킬 수 있다.The linear optical waveguide vertical movement unit 150 may be coupled to the optical waveguide rotation unit 140 to move the linear optical waveguide 120 vertically. The linear optical waveguide vertical movement unit 150 may transfer the optical waveguide rotation unit 140 in the vertical direction.

보조 선형 광도파관(20)은 상기 측정 대상(10)을 투과한 투과빔을 검출할 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관(20)은 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 투과된 투과광을 수집하고 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관(20)은 상기 선형 광도파관(120)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관(120)은 상기 제1 방향으로 연장되고 고반사율 물질로 코팅된 보조 관통홀 및 상기 산란광을 수집하도록 상기 관통홀에 연결되고 상기 제1 방향 연장되는 슬릿을 구비한 보조 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 슬릿 앞에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿을 포함할 수 있다.The auxiliary linear light waveguide 20 can detect the transmission beam transmitted through the measurement target 10. [ The auxiliary linear optical waveguide 20 may collect the transmitted light transmitted in the measurement range of the measurement object and extend in the first direction. The auxiliary linear optical waveguide 20 may have the same structure as the linear optical waveguide 120. The auxiliary linear optical waveguide (120) includes auxiliary through-holes extending in the first direction and coated with a high-reflectivity material, and auxiliary linear optical fibers having a slit extending in the first direction and connected to the through- A waveguide body portion; And a double slit disposed in front of the slit and extending in the first direction.

상기 보조 선형 광도파관(20)은 상기 측정 대상의 하부면에 생성된 이물 또는 표면 왜곡에 의하여 난반사된 투과 레이저 빔을 검출할 수 있다. The auxiliary linear optical waveguide 20 can detect a transmission laser beam which is irregularly reflected by foreign matter or surface distortion generated on the lower surface of the measurement object.

보조 광도파관 회전 운동부(140a)는 상기 보조 선형 광도파관(20)의 일단에 연결되어 슬릿의 방향을 회전시킬 수 있다.The auxiliary optical waveguide rotating portion 140a may be connected to one end of the auxiliary linear optical waveguide 20 to rotate the slit direction.

상기 선형 광도파관 수직 이동부(150)는 상기 보조 광도파관 회전 운동부(140a) 및 상기 광도파관 회전 운동부(140)에 수직 운동을 제공할 수 있다.The linear optical waveguide vertical movement unit 150 may provide a vertical movement to the auxiliary optical waveguide rotation unit 140a and the optical waveguide rotation unit 140. [

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면 검사 장치를 설명하는 단면도이다.6A is a cross-sectional view illustrating a surface inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6b는 도 6a의 표면 검사 장치의 선형 광도파관의 정면도이다.Fig. 6B is a front view of a linear optical waveguide of the surface inspection apparatus of Fig. 6A. Fig.

도 6c는 도 6a의 표면 검사 장치를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.FIG. 6C is a cross-sectional view of the surface inspection apparatus of FIG. 6A taken along the longitudinal direction. FIG.

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 표면 검사 장치(200)는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부(110); 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관(220); 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기(127)를 포함한다. 6A to 6C, the surface inspection apparatus 200 includes a laser beam scanning unit 110 for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of a measurement object; A linear optical waveguide (220) collecting reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extending in a first direction; And a photodetector 127 disposed at one end of the linear optical waveguide.

상기 선형 광도파관(220)은 상기 제1 방향으로 연장되고 원통 형상이고 투명한 유전체 재질로 형성된 선형 광도파관 몸체부(221); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(221)를 코팅하는 고반사율 재질의 코팅층(222)을 포함한다. 상기 코팅층은 상기 반사광을 수집하도록 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿(222a,222b)을 포함한다. 이중 슬릿(222a,222b)은 제1 방향으로 서로 나란히 연장되는 제1 슬릿(222a)과 제2 슬릿(222b)을 포함할 수 있다.The linear optical waveguide 220 includes a linear optical waveguide body 221 extending in the first direction and formed in a cylindrical shape and made of a transparent dielectric material; And a coating layer 222 of a high reflectivity material for coating the linear optical waveguide body 221. The coating layer includes double slits (222a, 222b) extending in the first direction to collect the reflected light. The double slits 222a and 222b may include a first slit 222a and a second slit 222b extending in parallel to each other in the first direction.

상기 이중 슬릿 상에 정반사된 레이저 빔의 사이즈는 수백 마이크로미터 수준일 수 있다. 상기 제1 슬릿(222a)과 상기 제2 슬릿(222b)의 폭은 1mm 수준이고, 상기 제1 슬릿과 상기 제2 슬릿 사이의 간격은 2mm 수준일 수 있다. The size of the laser beam regularly reflected on the double slit may be several hundred micrometers in size. The widths of the first slit 222a and the second slit 222b may be about 1 mm and the interval between the first slit and the second slit may be about 2 mm.

상기 선형 광도파관 몸체부(221)는 코어(221b)와 클래딩(221a) 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 선형 광도파관 몸체부를 진행하는 광은 전반사 특성을 이용할 수 있다. 한편, 전반사되지 않은 광은 상기 코팅층에 의하여 금속 반사 특성을 이용하여 제1 방향으로 진행할 수 있다. 상기 코팅층은 금속층 및 보호층 구조를 가질 수 있다. 또는, 상기 코팅층은 다층 박막 구조를 가질 수 있다. 상기 선형 광도파관의 재질은 투명한 아크릴, 쿼츠, 또는 유리 재질일 수 있다.The linear optical waveguide body 221 may have a structure of a core 221b and a cladding 221a. Accordingly, the light propagating through the linear optical waveguide body portion can utilize the total reflection characteristic. On the other hand, the non-totally reflected light can proceed in the first direction by using the metal reflection characteristic by the coating layer. The coating layer may have a metal layer and a protective layer structure. Alternatively, the coating layer may have a multilayer thin film structure. The material of the linear optical waveguide may be transparent acrylic, quartz, or glass.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관을 설명하는 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view illustrating a linear optical waveguide according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 표면 검사 장치(300)는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부(110); 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관(320); 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기(127)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the surface inspection apparatus 300 includes a laser beam scanning unit 110 for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line-shaped object to be measured; A linear optical waveguide (320) which collects the reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector 127 disposed at one end of the linear optical waveguide.

상기 이중 슬릿(122)에 입사한 레이저 빔은 표면에 거의 수직하게 입사하므로, 상기 제1 방향으로 진행하기 위하여 복수의 반사를 거친다. 한편, 반사 회수가 증가할수록 신호의 세기가 감소한다. 따라서, 상기 선형 광도파관(320)에 입사한 레이저 빔의 진행 방향은 충분한 제1 방향 성분을 가질 필요가 있다. Since the laser beam incident on the double slit 122 is substantially perpendicular to the surface, the laser beam is subjected to a plurality of reflections in order to proceed in the first direction. On the other hand, as the number of reflection increases, the intensity of the signal decreases. Therefore, the traveling direction of the laser beam incident on the linear optical waveguide 320 needs to have a sufficient first direction component.

상기 선형 광도파관(320)은 상기 반사광을 수집하도록 상기 제1 방향으로 연장되는 이중 슬릿(122); 상기 이중 슬릿(122)의 하부에 배치되는 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 연장되는 프리즘 형상을 구비한 프리즘 필름(321a); 상기 프리즘 필름(321a)의 하부에 배치되고 상기 제1 방향을 따라 테이퍼진 도광판(321b); 상기 도광판의 하부 및 측면에 배치된 반사판(321c)을 포함한다.The linear optical waveguide (320) includes a double slit (122) extending in the first direction to collect the reflected light; A prism film 321a disposed at a lower portion of the double slit 122 and having a prism shape extending in a direction perpendicular to the first direction; A light guide plate 321b disposed below the prism film 321a and tapered along the first direction; And a reflection plate 321c disposed on the lower and side surfaces of the light guide plate.

상기 선형 광도파관(320)의 일단에는 집속 렌즈(129b)와 광검출기(127)가 배치된다. 상기 프리즘 필름(321a) 및 상기 도광판(321b)은 입사하는 빔에게 제1 방향의 성분을 제공할 수 있다. 상기 반사판은 누설되는 광을 최소화할 수 있다.A condenser lens 129b and a photodetector 127 are disposed on one end of the linear optical waveguide 320. The prism film 321a and the light guide plate 321b may provide a component in the first direction to the incident beam. The reflector can minimize leakage of light.

도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관을 설명하는 분해 사시도이다.8A is an exploded perspective view illustrating a linear optical waveguide according to another embodiment of the present invention.

도 8b는 도 8a의 선형 광도파관의 선형 광도파관 몸체부를 나타내는 사시도이다.Fig. 8B is a perspective view showing the linear optical waveguide body portion of the linear optical waveguide of Fig. 8A. Fig.

도 8c는 도 8a의 선형 광도파관에 의한 광경로를 분석하여 광검출기에 입사되는 광량을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.8C is a simulation result showing the amount of light incident on the photodetector by analyzing the optical path by the linear optical waveguide of FIG. 8A.

도 1 내지 도 5에서 설명된 것과 중복되는 설명은 생략한다. A description overlapping with those described in Figs. 1 to 5 will be omitted.

도 8a 내지 8c을 참조하면, 표면 검사 장치(400)는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부(110); 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관(420); 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기(427)를 포함한다. 표면 검사 장치(400)는 선형 광파관을 제외하고 도 1내지 5에서 설명한 것과 동일하다.8A to 8C, the surface inspection apparatus 400 includes a laser beam scanning unit 110 for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide (420) which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And a photodetector 427 disposed at one end of the linear optical waveguide. The surface inspection apparatus 400 is the same as that described in Figs. 1 to 5 except for a linear wave tube.

상기 선형 광도파관(420)은, 상기 제1 방향으로 연장되고 그 내부를 관통하는 관통홀(421a)을 구비한 선형 광도파관 몸체부(421); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 그 외부면에 형성된 이중 슬릿(422)을 포함한다. 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀(421a)은 고반사율 재질의 코팅층으로 코팅될 수 있다. 상기 선형 광도파관 몸체부(421)는 사각통 형상이고, 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 관통홀의 단면은 4개의 각이 서로 다른 사각형 형상일 수 있다.The linear optical waveguide (420) includes: a linear optical waveguide body portion (421) having a through hole (421a) extending in the first direction and penetrating the first direction; And a double slit 422 formed on the outer surface of the linear optical waveguide body portion 421. The through hole 421a of the linear optical waveguide body may be coated with a coating layer of a high reflectivity material. The linear optical waveguide body portion 421 may have a rectangular tube shape and the cross-section of the through hole of the linear optical waveguide body portion 421 may have a rectangular shape having four angles.

상기 선형 광도파관 몸체부(421)는 제1 방향으로 연장되는 관통홀을 포함하고, 속이 빈 사각형 형태의 유전체 또는 도전체로 형성될 수 있다. 상기 관통홀(421a)은 사각형 형태이고, 4각형을 구성하는 4개의 각은 서로 다를 수 있다. 이러한 사각형 구조에 따라, 상기 이중 슬릿(422)으로 입사한 광이 다시 상기 이중 슬릿으로 통하여 빠져나가는 것을 최소화할 수 있다. The linear optical waveguide body portion 421 includes a through hole extending in a first direction and may be formed as a dielectric or conductor having a hollow square shape. The through holes 421a may have a rectangular shape, and the four angles constituting the tetragonal shape may be different from each other. According to such a quadrangular structure, the light incident on the double slit 422 can be minimized through the double slit again.

상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 내부 표면은 고반사율 물질로 코팅될 수 있다. 상기 고반사율 물질은 다층 박막 코팅을 포함할 수 있다. 상기 고반사율 물질은 금, 은, 또는 알루미늄, 이산화규소, 불화 마그네슘 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The inner surface of the linear light waveguide body portion 421 may be coated with a high reflectivity material. The high reflectivity material may comprise a multilayer thin film coating. The high reflectivity material may include at least one of gold, silver, or aluminum, silicon dioxide, and magnesium fluoride.

상기 이중 슬릿(422)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일면에 형성될 수 있다. 상기 이중 슬릿(422)을 통과한 레이저 빔은 상기 관통홀 내부에서 반사를 통하여 상기 제1 방향으로 진행할 수 있다.The double slit 422 may extend in the first direction and may be formed on one side of the linear optical waveguide body portion 421. The laser beam having passed through the double slit 422 may travel in the first direction through reflection in the through hole.

상기 광검출기(427)는 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일단에 장착되고, 상기 관통홀을 진행하는 레이저 빔을 검출할 수 있다. 상기 광검출기(427)는 광전 증폭관(Photo Multiplier Tube; PMT)일 수 있다.The photodetector 427 is mounted on one end of the linear optical waveguide body portion 421 and can detect a laser beam traveling through the through-hole. The photodetector 427 may be a photo multiplier tube (PMT).

상기 선형 광도파관(420)은 상기 선형 광도파관의 타단에 배치된 반사 거울(428); 상기 선형 광도파관 몸체부(420)의 일단에 배치된 우측 연결부(423); 상기 광검출기(427)와 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단 사이에 배치된 필터 및 확산판(429); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일단에 결합하는 광검출기 고정부(426)를 포함할 수 있다.The linear optical waveguide 420 includes a reflection mirror 428 disposed at the other end of the linear optical waveguide; A right connection part 423 disposed at one end of the linear optical waveguide body part 420; A filter and a diffusion plate 429 disposed between the photodetector 427 and one end of the linear optical waveguide body; And a photodetector fixing part 426 coupled to one end of the linear optical waveguide body part 421.

상기 반사 거울(428)은 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 타단에 배치되어 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 타단으로 입사하는 레이저 빔을 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일단 방향으로 반사시킬 수 있다. 상기 반사 거울(428)은 상기 관통홀의 중심축에 대하여 비스듬하게 기울어져 배치될 수 있다.The reflective mirror 428 is disposed at the other end of the linear optical waveguide body portion 421 and guides a laser beam incident on the other end of the linear optical waveguide body portion 421 toward one end of the linear optical waveguide body portion 421 . The reflective mirror 428 may be disposed at an angle to the center axis of the through-hole.

우측 연결부(423)는 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일단에 배치되고 상기 필터 및 확산판(429)을 설치할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 필터 및 확산판(429)은 상기 관통홀을 진행하여 도달한 광을 확산시키고 레이저의 특정 파장만을 통과시키어 상기 광검출기(127)에 제공할 수 있다. The right connection part 423 is disposed at one end of the linear optical waveguide body part 421 and can provide a space for installing the filter and the diffusion plate 429. The filter and the diffuser plate 429 may diffuse the light traveling through the through hole and pass only a specific wavelength of the laser to the photodetector 127.

상기 광검출기 고정부(426)는 상기 광검출기를 보호하는 하우징(426a)을 포함할 수 있다. 상기 광검출기 고정부(426)은 상기 광검출기(427) 및 우측 연결부(423)를 수납하고 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일단에 결합할 수 있다.The photodetector fixing portion 426 may include a housing 426a for protecting the photodetector. The photodetector fixing part 426 may accommodate the photodetector 427 and the right connection part 423 and may be coupled to one end of the linear optical waveguide body part 421.

상기 관통홀의 단면은 서로 다른 4 개의 각을 가진 사각형일 수 잇다. 상기 이중 슬릿(422)은 상기 선형 광도파관 몸체부(421)의 일면의 중심에서 상기 제1 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 시뮬레이션 결과에 따르면, 광 수집 효율은 53 퍼센트이다.The cross-section of the through-hole may be a rectangle having four different angles. The double slit 422 may be formed to extend in the first direction from the center of one surface of the linear optical waveguide body portion 421. In this case, according to the simulation results, the light collection efficiency is 53 percent.

표면 검사 장치(400)는 상기 레이저 빔 스캔부의 배치 평면을 회전시켜 상기 측정 대상에 입사하는 레이저 빔의 입사각을 변경하는 레이저 각도 변경부(160); 상기 각도 변경부를 수직으로 이동시키는 레이저 수직 이동부(170); 상기 선형 광도파관의 일단에 연결되어 상기 슬릿의 방향을 회전시키는 광도파관 회전 운동부(140); 및 상기 광도파관 회전 운동부에 결합하여 선형 광도파관을 수직으로 이동시키는 선형 광도파관 수직 이동부(150)를 포함할 수 있다.The surface inspection apparatus (400) includes a laser angle changing unit (160) for rotating an arrangement plane of the laser beam scanning unit to change an incident angle of the laser beam incident on the object to be measured; A laser vertical moving part 170 for vertically moving the angle changing part; An optical waveguide rotating part 140 connected to one end of the linear optical waveguide to rotate the direction of the slit; And a linear optical waveguide vertical movement unit 150 coupled to the optical waveguide rotation unit to vertically move the linear optical waveguide.

표면 검사 장치(400)는 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 투과된 투과광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 보조 선형 광도파관을 포함할 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관은 상기 선형 광도파관(420)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관은, 상기 제1 방향으로 연장되고 그 내부를 관통하는 관통홀을 구비한 보조 선형 광도파관 몸체부; 및 상기 보조 선형 광도파관 몸체부의 그 외부면에 형성된 이중 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 보조 선형 광도파관 몸체부의 관통홀은 고반사율 재질의 코팅층으로 코팅될 수 있다.The surface inspection apparatus 400 may include an auxiliary linear optical waveguide that collects the transmitted light transmitted in the measurement range of the measurement object and extends in the first direction. The auxiliary linear optical waveguide may have the same structure as the linear optical waveguide 420. The auxiliary linear optical waveguide includes an auxiliary linear optical waveguide body portion having a through hole extending in the first direction and penetrating the inside thereof; And a double slit formed on an outer surface of the auxiliary linear optical waveguide body portion. The through hole of the auxiliary linear optical waveguide body may be coated with a coating layer of a high reflectivity material.

표면 검사 장치(400)는 상기 보조 선형 광도파관의 일단에 연결되어 이중 슬릿의 방향을 회전시키는 보조 광도파관 회전 운동부(140a)를 포함할 수 있다. 상기 보조 광도파관 회전 운동부(140a) 및 상기 광도파관 회전 운동부(140)는 상기 선형 광도파관 수직 이동부(150)에 의하여 수직 운동할 수 있다.The surface inspection apparatus 400 may include an auxiliary optical waveguide rotating part 140a connected to one end of the auxiliary linear optical waveguide and rotating the direction of the double slit. The auxiliary optical waveguide rotating part 140a and the optical waveguide rotating part 140 may be vertically moved by the linear optical waveguide vertical moving part 150. [

도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관 몸체부를 나타내는 사시도이다.9A is a perspective view showing a linear optical waveguide body according to another embodiment of the present invention.

도 9b는 도 9a의 선형 광도파관 몸체부에 의한 광경로를 분석하여 광검출기에 입사되는 광량을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.FIG. 9B is a simulation result showing the amount of light incident on the photodetector by analyzing the optical path by the linear optical waveguide body portion of FIG. 9A.

도 9a 및 9b을 참조하면, 표면 검사 장치(500)는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부(110); 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관(520); 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기(427)를 포함한다.9A and 9B, the surface inspection apparatus 500 includes a laser beam scanning unit 110 for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide (520) collecting the reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extending in a first direction; And a photodetector 427 disposed at one end of the linear optical waveguide.

상기 선형 광도파관(520)은, 상기 제1 방향으로 연장되고 그 내부를 관통하는 관통홀(521a)을 구비한 선형 광도파관 몸체부(521); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(521)의 그 외부면에 형성된 이중 슬릿(522)을 포함한다. 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀(521a)은 고반사율 재질의 코팅층으로 코팅될 수 있다. 상기 선형 광도파관 몸체부(521)는 삼각통 형상이고, 상기 선형 광도파관 몸체부(521)의 관통홀의 단면은 3개의 각이 서로 다른 삼각형 형상일 수 있다.The linear optical waveguide (520) includes: a linear optical waveguide body portion (521) having a through hole (521a) extending in the first direction and penetrating the first direction; And a double slit 522 formed on the outer surface of the linear light waveguide body portion 521. The through hole 521a of the linear optical waveguide body may be coated with a coating layer of a high reflectivity material. The linear optical waveguide body portion 521 may have a triangular shape and the cross-section of the through hole of the linear optical waveguide body portion 521 may have a triangular shape with three angles different from each other.

상기 선형 광도파관(520)은 상기 선형 광도파관의 타단에 배치된 반사 거울(428); 상기 선형 광도파관 몸체부(520)의 일단에 배치된 우측 연결부(423); 상기 광검출기(427)와 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단 사이에 배치된 필터 및 확산판(429); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(521)의 일단에 결합하는 광검출기 고정부(426)를 포함할 수 있다. The linear optical waveguide (520) includes a reflection mirror (428) disposed at the other end of the linear optical waveguide; A right connection part 423 disposed at one end of the linear optical waveguide main body part 520; A filter and a diffusion plate 429 disposed between the photodetector 427 and one end of the linear optical waveguide body; And a photodetector fixing part 426 coupled to one end of the linear optical waveguide body part 521. [

상기 관통홀의 단면은 서로 다른 3 개의 각을 가진 삼각형일 수 잇다. 상기 이중 슬릿(522)은 상기 선형 광도파관 몸체부(521)의 일면의 중심에서 상기 제1 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 시뮬레이션 결과에 따르면, 광 수집 효율은 19 퍼센트이다.The cross-section of the through-hole may be a triangle having three different angles. The double slit 522 may be formed to extend in the first direction from the center of one surface of the linear light waveguide body portion 521. In this case, according to the simulation results, the light collection efficiency is 19 percent.

도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광도파관 몸체부를 나타내는 사시도이다.10A is a perspective view showing a linear optical waveguide body according to another embodiment of the present invention.

도 10b는 도 10a의 선형 광도파관 몸체부에 의한 광경로를 분석하여 광검출기에 입사되는 광량을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.10B is a simulation result showing the amount of light incident on the photodetector by analyzing the optical path by the linear optical waveguide body portion of FIG. 10A.

도 10a 및 10b을 참조하면, 표면 검사 장치(600)는 측정 대상의 라인 형태의 측정 범위에 대하여 레이저 빔을 스캔하는 레이저 빔 스캔부(110); 상기 측정 대상의 상기 측정 범위에서 반사된 반사광을 수집하고 제1 방향으로 연장되는 선형 광도파관(620); 및 상기 선형 광도파관의 일단에 배치된 광검출기(427)를 포함한다.10A and 10B, the surface inspection apparatus 600 includes a laser beam scanning unit 110 for scanning a laser beam with respect to a measurement range of a line shape of a measurement object; A linear optical waveguide (620) collecting reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extending in a first direction; And a photodetector 427 disposed at one end of the linear optical waveguide.

상기 선형 광도파관(620)은, 상기 제1 방향으로 연장되고 그 내부를 관통하는 관통홀(621a)을 구비한 선형 광도파관 몸체부(621); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(621)의 그 외부면에 형성된 이중 슬릿(622)을 포함한다. 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀(621a)은 고반사율 재질의 코팅층으로 코팅될 수 있다. 상기 선형 광도파관 몸체부(621)는 삼각통 형상이고, 상기 선형 광도파관 몸체부(621)의 관통홀의 단면은 3개의 각이 서로 다른 삼각형 형상일 수 있다.The linear optical waveguide (620) includes: a linear optical waveguide body portion (621) having a through hole (621a) extending in the first direction and penetrating the first direction; And a double slit 622 formed on the outer surface of the linear optical waveguide body portion 621. The through hole 621a of the linear optical waveguide body may be coated with a coating layer of a high reflectivity material. The linear optical waveguide body portion 621 may have a triangular shape and the cross-section of the through hole of the linear optical waveguide body portion 621 may have a triangular shape with three angles different from each other.

상기 선형 광도파관(620)은 상기 선형 광도파관의 타단에 배치된 반사 거울(428); 상기 선형 광도파관 몸체부(621)의 일단에 배치된 우측 연결부(423); 상기 광검출기(427)와 상기 선형 광도파관 몸체부의 일단 사이에 배치된 필터 및 확산판(429); 및 상기 선형 광도파관 몸체부(621)의 일단에 결합하는 광검출기 고정부(426)를 포함할 수 있다.The linear optical waveguide 620 includes a reflection mirror 428 disposed at the other end of the linear optical waveguide; A right connection part 423 disposed at one end of the linear optical waveguide body part 621; A filter and a diffusion plate 429 disposed between the photodetector 427 and one end of the linear optical waveguide body; And a photodetector fixing part 426 coupled to one end of the linear optical waveguide body part 621.

상기 선형 광도파관 몸체부(621)는 삼각통 형상이고, 상기 선형 광도파관 몸체부의 관통홀(621a)의 단면은 삼각형 형상일 수 있다. 상기 이중 슬릿(622)은 상기 선형 광도파관 몸체부의 외측 일면의 중심선에서 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 시뮬레이션 결과에 따르면, 광 수집 효율은 9.8 퍼센트이다.The linear optical waveguide body 621 may have a triangular shape, and the cross-section of the through hole 621a of the linear optical waveguide body may be triangular. The double slit 622 may extend in the first direction from the center line of the outer side of the linear optical waveguide body portion. In this case, according to the simulation results, the light collection efficiency is 9.8%.

이상에서는 본 발명을 특정 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the spirit of the invention.

10: 측정 대상
110: 레이저 빔 스캔부
120: 선형 광도파관
127: 광검출기10: Measurement target
110: laser beam scanning unit
120: linear optical waveguide
127: photodetector

Claims

A laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of a measurement object;
A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And
And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide,
The linear optical waveguide comprises:
A linear optical waveguide body portion extending in the first direction and having a through hole coated with a high reflectivity material and a slit extending in the first direction connected to the through hole to collect the reflected light; And
And a double slit disposed in front of the slit and extending in the first direction,
A laser angle changing unit for rotating an arrangement plane of the laser beam scanning unit to change an incident angle of a laser beam incident on the object to be measured;
A laser vertical moving unit for vertically moving the angle changing unit;
An optical waveguide rotating part connected to one end of the linear optical waveguide to rotate the direction of the slit; And
And a linear optical waveguide vertical movement unit coupled to the optical waveguide rotation unit to vertically move the linear optical waveguide.

The method according to claim 1,
Wherein the double slit includes a first slit and a second slit spaced apart from the first slit,
The width of the first slit and the width of the second slit each have a first width,
Wherein a distance between the first slit and the second slit is greater than the first width.

The method according to claim 1,
The linear optical waveguide comprises:
A reflective mirror disposed at the other end of the linear optical waveguide;
A left stopper fixing the reflection mirror and coupling the reflection mirror to the other end of the linear optical waveguide;
A right connection part coupled to one end of the linear optical waveguide body part;
A focusing lens disposed between one end of the linear optical waveguide and the photodetector;
A filter disposed between the focusing lens and the photodetector and selectively transmitting only the wavelength of the laser beam; And
Further comprising a photodetector fixing section (20) coupled to the right connection section

delete

The method according to claim 1,
Further comprising an auxiliary linear optical waveguide which collects transmitted transmitted light in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction,
The auxiliary linear optical waveguide comprises:
An auxiliary through-hole, which extends in the first direction and is coated with a high-reflectance material, and an auxiliary linear optical waveguide body portion connected to the through-hole to collect scattered light and having a slit extending in the first direction; And
And a double slit disposed in front of the slit and extending in the first direction.

6. The method of claim 5,
And an auxiliary optical waveguide rotating part connected to one end of the auxiliary linear optical waveguide for rotating the direction of the slit,
Wherein the auxiliary optical waveguide rotating part and the optical waveguide rotating part are vertically moved by the linear optical waveguide vertical moving part.

A laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of a measurement object;
A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And
And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide,
The linear optical waveguide comprises:
A linear optical waveguide body portion extending in the first direction and formed of a cylindrical and transparent dielectric material; And
And a coating layer of a highly reflective material coating the linear optical waveguide body portion,
Wherein the coating layer includes a double slit extending in the first direction to collect the reflected light,
A laser angle changing unit for rotating an arrangement plane of the laser beam scanning unit to change an incident angle of a laser beam incident on the object to be measured;
A laser vertical moving unit for vertically moving the angle changing unit;
An optical waveguide rotating part connected to one end of the linear optical waveguide to rotate the direction of the slit; And
And a linear optical waveguide vertical movement unit coupled to the optical waveguide rotation unit to vertically move the linear optical waveguide.

A laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of a measurement object;
A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And
And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide,
The linear optical waveguide comprises:
A double slit extending in the first direction to collect the reflected light;
A prismatic film disposed on a lower portion of the double slit and having a prism shape extending in a direction perpendicular to the first direction;
A light guide plate disposed below the prism film and tapered along the first direction;
And a reflection plate disposed on the lower and side surfaces of the light guide plate,
A laser angle changing unit for rotating an arrangement plane of the laser beam scanning unit to change an incident angle of a laser beam incident on the object to be measured;
A laser vertical moving unit for vertically moving the angle changing unit;
An optical waveguide rotating part connected to one end of the linear optical waveguide to rotate the direction of the slit; And
And a linear optical waveguide vertical movement unit coupled to the optical waveguide rotation unit to vertically move the linear optical waveguide.

A laser beam scanning unit for scanning a laser beam with respect to a line-shaped measurement range of a measurement object;
A linear optical waveguide which collects reflected light reflected in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction; And
And a photodetector disposed at one end of the linear optical waveguide,
The linear optical waveguide comprises:
A linear optical waveguide body portion extending in the first direction and having a through hole penetrating the inside thereof; And
And a double slit formed on an outer surface of the linear optical waveguide body portion,
The through hole of the linear optical waveguide body is coated with a coating layer of a high reflectivity material,
A laser angle changing unit for rotating an arrangement plane of the laser beam scanning unit to change an incident angle of a laser beam incident on the object to be measured;
A laser vertical moving unit for vertically moving the angle changing unit;
An optical waveguide rotating part connected to one end of the linear optical waveguide to rotate the direction of the slit; And
And a linear optical waveguide vertical movement unit coupled to the optical waveguide rotation unit to vertically move the linear optical waveguide.

10. The method of claim 9,
Wherein the linear light waveguide body portion has a rectangular tube shape,
Wherein the cross-section of the through-hole of the linear optical waveguide body portion has a rectangular shape with four angles different from each other.

10. The method of claim 9,
The linear optical waveguide body portion has a triangular-
The cross-section of the through-hole of the linear optical waveguide body portion is triangular,
Wherein the double slit is offset in a corner direction from a center line of an outer surface of the linear light waveguide body portion and extends in the first direction.

10. The method of claim 9,
The linear optical waveguide comprises:
A reflective mirror disposed at the other end of the linear optical waveguide body portion;
A right connection part disposed at one end of the linear optical waveguide body part;
A filter and a diffusion plate disposed between the photodetector and one end of the linear optical waveguide body; And
And a photodetector fixing part coupled to one end of the linear light waveguide body part.

delete

10. The method of claim 9,
Further comprising an auxiliary linear optical waveguide which collects transmitted transmitted light in the measurement range of the measurement object and extends in a first direction,
The auxiliary linear optical waveguide comprises:
An auxiliary linear optical waveguide body portion having a through hole extending in the first direction and penetrating the inside thereof; And
And a double slit formed on an outer surface of the auxiliary linear optical waveguide body portion,
Wherein the through hole of the auxiliary linear optical waveguide body is coated with a coating layer of a high reflectivity material.

15. The method of claim 14,
And an auxiliary optical waveguide rotating part connected to one end of the auxiliary linear optical waveguide to rotate the direction of the double slit,
Wherein the auxiliary optical waveguide rotating part and the optical waveguide rotating part are vertically moved by the linear optical waveguide vertical moving part.