KR20190028307A - 검사 장치 - Google Patents

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KR20190028307A
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다이자부로 야시키
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

대상물의 검사를 고정밀도이면서도 또한 고속으로 행하는 것을 가능하게 한다. 전자파 수신 영역의 각각은, 원형 외형면의 평면으로 보아 원형의 직경 상에 배열된 m개의 소 영역을 갖고 있다.

Description

검사 장치 {CHECKING DEVICE}
본 발명은, 검사 장치에 관한 것이다.
리튬 이온 이차 전지 등의 비수 전해액 이차 전지는, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등에 사용하는 전지로서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는, 종전의 이차 전지와 비교하여, CO2의 배출량을 삭감하고, 에너지 절약에 기여하는 전지로서, 주목받고 있다.
종래, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 코어에 대하여 권회되어 이루어지는 세퍼레이터 권회체의 개발이 진행되고 있다. 아울러, 이 세퍼레이터 권회체에 부착된 이물을 검출하는 검사가 검토되고 있다.
대상물에 부착된 이물을 검출하는 검사의 일례로서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술을 들 수 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에 있어서는, X선원으로부터 출사된 X선을 모세관 렌즈에 의해 평행 X선으로 변환하고, 이 평행 X선을 대상물인 시료에 대하여 조사하고, 이 시료를 투과한 평행 X선을 TDI(Time Delay Integration) 센서에 의해 받는다. TDI 센서에 있어서는, 예를 들어 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은 기술이 이용되고 있다.
그런데, 외형이 원형인 면(세퍼레이터 권회체의 경우, 측면)을 갖는 대상물에 부착된 이물을 검출하는 검사로서는, 하기의 검사 방법이 생각된다. 또한, 이하, 대상물에 있어서의 외형이 원형인 면을, 원형 외형면이라고도 한다.
즉, 원형 외형면의 외형을 구성하는 원형의 중심을 통과하여 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 신장하는 선을 축으로서, 대상물을 회전시킨다. 그리고, 원형 외형면에 대하여 전자파를 조사한다. 그리고, 대상물을 투과한 이 전자파를 TDI 센서에 의해 받는다. 그리고, TDI 센서가 이 전자파를 받음으로써 얻어진 화상을 해석하고, 대상물에 부착되어 있는 이물을 검출한다. 이에 의해, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에 대하여 이물의 검출을 고효율화하는 것이 가능하기 때문에, 검사의 고속화가 가능하게 된다.
일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2016-38350호 공보(2016년 3월 22일 공개)」 일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 소 61-22841호 공보(1986년 1월 31일 공개)」
일반적으로, TDI 센서를 구성하는 복수의 화소는 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 또한 각 화소에 있어서의 화상의 취득은 일률적으로 실시된다. 이하, 이 일반적인 경우를 예로, 상술한 대상물(100)을 원형 외형면(200b)(및 원형 외형면(200a))의 외형을 구성하는 원형의 중심(300)을 통하여 원형 외형면(200b)과 대략 수직인 방향으로 신장하는 축(400) 상에 전자파 발생원(2000)을 두고, 대상물(100)을 동축을 중심으로 회전시켜서 행하는 검사에 있어서 발생하는 문제에 대해서, 도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하여 설명한다. 원형 외형면(200b)의 평면으로 보면 중심(300)으로부터의 거리가 WA에서 근사 가능(이하, 간단히 거리 WA라고 칭함)인 점을 포함하는 화소 열 A를 구성하는 각 화소를 화소 A1 내지 화소 Ap로 하고, 원형 외형면(200b) 중, 화소 A1 내지 화소 Ap에 있어서의, 전자파 발생원(2000)으로부터의 전자파(2100)의 취득 대상 영역을 영역 EA1 내지 영역 EAp로 한다. 중심(300)으로부터의 거리가 거리 WA와 다른 WB로 근사 가능한 점을 포함하는 화소 열 B를 구성하는 각 화소를 화소 B1 내지 화소 Br로 하고, 원형 외형면(200b) 중, 화소 B1 내지 화소 Br에 있어서의 전자파(2100)의 취득 대상 영역을 영역 EB1 내지 영역 EBr로 한다. 또한 편의상, 화소 A1 내지 화소 Ap 및 화소 B1 내지 화소 Br에 대해서는, 임의의 1개를 의미하는 경우, 각각, 화소 Am 및 화소 Bn이라고 칭한다. 마찬가지로 편의상, 영역 EA1 내지 영역 EAp 및 영역 EB1 내지 영역 EBr에 대해서는, 임의의 1개를 의미하는 경우, 각각, 영역 EAm 및 영역 EBn이라고 칭한다. 또한, 중심(300)으로부터 전자파(2100)를 받는 화소의 부분을, 점(300')으로 하고 있다.
이동하는 대상물(100)에 전자파(2100)가 조사되면, 대상물(100)의 어느 특정 영역을 상이한 시간에 통과한 전자파(2100)가 다른 화소에서 수신된다. TDI 센서에 있어서는, 동일 영역을 상이한 시간에 통과한 전자파(2100)의 정보를 적산하여 해석용 화상을 얻는다.
상기 검사에 있어서는, 축(400)을 축으로서 회전하는 대상물(100) 상의 어느 영역 EAm을 통과한 전자파(2100)를 화소 A1 내지 화소 Ap에서 수신하고, 그것들의 정보를 적산하여 해석용 화상편 APAm을 얻는다. 이 조작을 영역 EA1 내지 영역 EAp의 전체에서 실시하고, 해석용 화상편 APA1 내지 해석용 화상편 APAp를 결합하여 해석용 화상 APA를 얻는다.
마찬가지로, 축(400)을 축으로서 회전하는 대상물(100) 상의 어느 영역 EBn을 통과한 전자파(2100)를 화소 B1 내지 화소 Br에서 수신하고, 그들 정보를 적산하여 해석용 화상편 APBn을 얻는다. 여기서, 원형 외형면(200b)의 평면으로 보아, 영역 EAm과 영역 EBn의, 중심(300)으로부터의 거리가 상이하기 때문에, 영역 EBn을 통과한 전자파(2100)를 수신하는 화소 B1 내지 화소 Br의 개수는, 영역 EAm을 통과한 전자파(2100)를 수신하는 화소 A1 내지 화소 Ap의 개수와 상이하다. 이 결과, 화소 A1 내지 화소 Ap의 화소의 간격에 따라서 화소 B1 내지 화소 Br의 수신 정보를 적산하고자 하면, 영역 EBn과는 상이한 영역 EBo를 통과한 전자파(2100)의 정보가 적산되어버리기 때문에, 얻어지는 해석용 화상편 APBn의 상이 선명하지 않게 되어버린다. 반대도 또한 그렇다.
즉, 상술한 대상물을 회전시켜서 행하는 검사에 있어서는, 검사 영역 전체면에 있어서 동시에 선명한 화상을 얻을 수 없기 때문에, 검사의 정밀도가 낮아진다고 하는 문제가 발생한다는 것을, 본원 발명자들은 알아내었다.
본 발명의 일 형태는, 대상물의 검사를 고정밀도이면서도 또한 고속으로 행하는 것을 가능하게 하는 검사 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치는, 외형이 원형의 면인 원형 외형면을 갖고 있는 대상물을, 당해 원형의 중심을 통과하여 당해 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 신장하는 선을 축으로서 회전시키면서 검사하는 검사 장치이며, 검사에 제공되고 있는 상태의 상기 대상물에 관하여, m 및 n을 각각 2 이상의 자연수로 하면, 상기 대상물에 대하여 상기 원형 외형면을 통과하는 전자파를 조사하는 적어도 1개의 전자파 발생원과, 상기 대상물을 투과한 상기 전자파를 받는, 각각 m개의 소 영역을 갖고 있는 n개의 전자파 수신 영역을 구비하고 있고, 상기 m×n개의 소 영역의 각각은, 하기 (1) 및 (2)의 어느 것을 충족하도록 배치되어 있다.
(1) 상기 n개의 전자파 수신 영역마다, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 직경 상에 배열되어 있다.
(2) 상기 (1)에 대하여, 상기 원형의 중심으로부터의 이격 거리가 서로 동일한 n개의 상기 소 영역의 조 가운데 적어도 1조가, 상기 선을 축으로서 회전된 배치이다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 대상물의 검사를 고정밀도이면서도 또한 고속으로 행하는 것이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1 및 실시 형태 2에 관한 검사 장치를 도시하는 개략도이다.
도 2는, 대상물을 회전시키고 있는 상태를 도시하는 도면이며, (a)는 원형 외형면의 평면으로 본 것을 나타내고 있고, (b)은 대상물을 옆에서 본 상태를 나타내고 있다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 n개의 전자파 수신 영역의 구성을 도시하는 도면이며, 원형 외형면의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 n개의 전자파 수신 영역의 구성을 도시하는 도면이며, 원형 외형면의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 n개의 전자파 수신 영역을 사용한 검사의 구체예를 나타내고 있고, (a)는 원형 외형면에 있어서의 각 화상 취득 대상 영역을 나타내고 있고, (b)는 각 화상 취득 대상 영역과 각 전자파 수신 영역의 경과 시간마다의 대응 관계를 나타내고 있다.
도 6은, 본 발명의 제1 변형예에 관한 n개의 전자파 수신 영역의 구성을 도시하는 도면이며, 원형 외형면의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
도 7은, 본 발명의 제2 변형예에 관한 n개의 전자파 수신 영역의 구성을 도시하는 도면이며, 원형 외형면의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
도 8의 (a) 내지 (c)는, 종래 기술의 문제에 대하여 설명하는 도면이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1 및 실시 형태 2에 관한 검사 장치(10)를 도시하는 개략도이다. 검사 장치(10)는, 대상물(1)을 검사하는, 구체적으로는 대상물(1)에 부착되어 있는 이물을 검출하는 것이다. 검사 장치(10)는, 전자파 발생원(20) 및 센서(30)를 구비하고 있다.
대상물(1)은, 외형이 원형의 면인 원형 외형면(2a) 및 원형 외형면(2b)을 갖고 있다. 도 1에 있어서는, 원형 외형면(2a)이 전자파 발생원(20)측에 위치하고 있고, 원형 외형면(2b)이 센서(30)측에 위치하고 있다. 대상물(1)의 형상으로서는, 도넛상, 원반상, 원통형(도 2의 (a) 참조) 및 원기둥상 등을 들 수 있다. 대상물(1)의 구체예로서, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 코어에 대하여 권회되어서 이루어지는 세퍼레이터 권회체 및 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 코어 등을 들 수 있다.
도 2는, 대상물(1)을 회전시키고 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 2의 (a)는 원형 외형면(2b)의 평면으로 본 것을 나타내고 있다. 또한, 도 2의 (b)는 대상물(1)을 옆에서 본 상태를 나타내고 있다. 구체적으로, 도 2의 (b)에 있어서는, 전자파 발생원(20)측을 좌측으로 하고, 센서(30)측을 우측으로 하여 본 상태를 나타내고 있다.
또한, 도 1 내지 도 7에 있어서는, 서로 수직인 3방향인, X 방향, Y 방향 및 Z 방향을 규정하고 있다. X 방향은 대상물(1)의 폭 방향, Y 방향은 대상물(1)의 높이 방향, Z 방향은 X 방향 및 Y 방향의 양쪽과 수직이고 원형 외형면(2a) 및 원형 외형면(2b)을 수직으로 관통하는 방향을 나타내고 있다.
대상물(1)이 검사 장치(10)에 의한 검사에 제공되고 있는 상태에 있어서, 대상물(1)은, 원형 외형면(2b)의 외형을 구성하는 원형의 중심(3)을 통과하여 원형 외형면(2b)과 대략 수직인 방향(Z 방향과 평행한 방향)으로 늘어나는 선을 축(4)으로서 회전된다. 대상물(1)과 원형 외형면(2a) 사이에 있어서도, 같은 관계가 성립한다. 회전의 방향은, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아 시계 방향이라고 하고 있지만, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아 반시계 방향이어도 상관없다.
전자파 발생원(20)은, 대상물(1)에 대하여 원형 외형면(2a) 및 원형 외형면(2b)을 통과하는 전자파(21)를 조사하는 것이다. 전자파 발생원(20)은, 중심(3)에 대하여 원형 외형면(2b)과 대략 수직인 방향으로 배치되어 있다. 전자파(21)의 일례로서는, X선을 들 수 있다. 전자파(21)는, 원형 외형면(2a)에 대하여 조사되고, 대상물(1)을 투과하고, 원형 외형면(2b)으로부터 나온다.
센서(30)는, 전자파 수신부(31)를 갖고 있다. 센서(30)는, 대상물(1)을 투과한 전자파(21)를 전자파 수신부(31)에서 받음으로써, 원형 외형면(2a) 및 원형 외형면(2b)에 있어서의 전자파(21)가 통과한 부분의 화상을 취득할 수 있는 것이다. 전자파 수신부(31)의 구체적인 구성에 대해서는 후술하는데, 전자파 수신부(31)를 덮는 적어도 하나의 렌즈가 설치되어 있어도 된다.
이하의 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서는, 각각, 전자파 수신부(31)의 구체적인 구성예로서의, 전자파 수신부(31a) 및 전자파 수신부(31b)에 대하여 설명을 행한다.
〔실시 형태 1〕
도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전자파 수신부(31a)(n개의 전자파 수신 영역)의 구성을 도시하는 도면이고, 원형 외형면(2b)의 평면으로 본 것을 도시하고 있다. 전자파 수신부(31a)는, 3개의 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)을 갖고 있다.
전자파 수신 영역(321)은, 소 영역(3211), 소 영역(3212, ···), 소 영역(321(m-1)) 및 소 영역(321m)을 포함하는, m개의 소 영역을 갖고 있다. 그리고, 소 영역(3211), 소 영역(3212), ···, 소 영역(321(m-1)) 및 소 영역(321m)은, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아, 원형 외형면(2b)의 외형을 구성하는 원형의 직경(331) 상에 중심(3)측으로부터 당해 원형의 테두리측을 향하여 이 순서대로 배열하여 배치되어 있다.
전자파 수신 영역(322)은, 소 영역(3221), 소 영역(3222), ···, 소 영역(322(m-1)) 및 소 영역(322m)을 포함하는, m개의 소 영역을 갖고 있다. 그리고, 소 영역(3221), 소 영역(3222), ···, 소 영역(322(m-1)) 및 소 영역(322m)은, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아, 원형 외형면(2b)의 외형을 구성하는 원형의 직경(332) 상에, 중심(3)측으로부터 당해 원형의 테두리측을 향하여 이 순서대로 배열하여 배치되어 있다.
전자파 수신 영역(323)은, 소 영역(3231), 소 영역(3232), ···, 소 영역(323(m-1)) 및 소 영역(323m)을 포함하는, m개의 소 영역을 갖고 있다. 그리고, 소 영역(3231), 소 영역(3232), ···, 소 영역(323(m-1)) 및 소 영역(323m)은, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아, 원형 외형면(2b)의 외형을 구성하는 원형의 직경(333) 상에, 중심(3)측으로부터 당해 원형의 테두리측을 향하여 이 순서대로 배열하여 배치되어 있다.
즉, 3개의 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 각각은, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아, 원형 외형면(2b)의 외형을 구성하는 원형의 직경(각각, 직경(331) 내지 직경(333)) 상에 배열된 m개의 소 영역을 갖고 있다. 이들의 소 영역의 각각은, 전자파 수신부(31a)를, 기능적으로, 3×m(n×m)개로 분할한 것의 1단위에 해당하고, 적어도 1화소를 포함한다.
전자파 수신부(31a)에 의하면, 중심(3)으로부터 이격된 위치일수록 원형 외형면(2b)의(나아가서는 대상물(1)의) 회전 속도가 빠른 것을 상쇄하도록, 3개의 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 m개의 소 영역의 각각이 배치되어 있다. 이에 의해, 상술한 영역 EBn을 통과한 전자파(21)를 수신하는 소 영역(구체예: 화소)의 개수와, 상술한 영역 EAm을 통과한 전자파(21)를 수신하는 소 영역의 개수가 상이한 것을 방지할 수 있다. 결과, 검사 영역 전체면에 있어서 동시에 선명한 화상을 얻는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상술한 대상물(1)을 회전시켜서 행하는 검사(고속)에 있어서, 고정밀도의 검사를 행할 수 있다.
또한, 전자파 수신 영역(321)에 있어서, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아 중심(3)으로부터 먼 소 영역일수록, 즉, 소 영역(3211)으로부터 소 영역(321m)을 향할수록, 이동이 빠른 피사체의 촬영에 적합한 구성인 것이 바람직하다. 당해 구성을 실현하는 방법의 일례로서, 소 영역(3211)으로부터 소 영역(321m)을 향할수록, 대응하는 적어도 1화소가 적절하게 전자파(21)를 받기 위한 셔터 속도를 빠르게 하는 방법을 들 수 있다. 이에 의해, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아 중심(3)으로부터 먼 소 영역에 있어서, 회전 속도가 빠른 것에 기인하여 받은 전자파(21)로부터 얻어진 화상이 흐려질 우려를 저감할 수 있다. 전자파 수신 영역(322) 및 전자파 수신 영역(323)에 있어서도 동일하고, 이와 같은 구성은, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 적어도 하나에 있어서 실현되고 있어도 된다.
〔실시 형태 2〕
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 전자파 수신부(31b)(n개의 전자파 수신 영역)의 구성을 도시하는 도면이고, 원형 외형면(2b)의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
전자파 수신부(31b)는, 이하에 설명하는 점을 제외하면, 전자파 수신부(31a)와 동일한 구성이다. 또한, 이하 「원주 방향」이란, 원형 외형면(2b)(및 원형 외형면(2a))의 외형을 구성하는 원형의 원주에 따른 방향을 의미한다.
전자파 수신 영역(321)에 있어서, 소 영역(3212)의 원주 방향의 사이즈는 소 영역(3211)의 원주 방향의 사이즈보다 커지고 있고, ···, 소 영역(321m)의 원주 방향의 사이즈는 소 영역(321(m-1))의 원주 방향의 사이즈보다 크게 되어 있다.
전자파 수신 영역(322)에 있어서, 소 영역(3222)의 원주 방향의 사이즈는 소 영역(3221)의 원주 방향의 사이즈보다 커지고 있고, ···, 소 영역(322m)의 원주 방향의 사이즈는 소 영역(322(m-1))의 원주 방향의 사이즈보다 크게 되어 있다.
전자파 수신 영역(323)에 있어서, 소 영역(3232)의 원주 방향의 사이즈는 소 영역(3231)의 원주 방향 사이즈보다 커지고 있고, ···, 소 영역(323m)의 원주 방향의 사이즈는 소 영역(323(m-1))의 원주 방향의 사이즈보다 크게 되어 있다.
즉, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323) 각각에 관하여, m개의 소 영역은, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아 중심(3)으로부터 먼 소 영역일수록, 원주 방향의 사이즈가 크다. 이에 의해, 원형 외형면(2b)의 평면으로 보아 중심(3)으로부터 먼 소 영역에 있어서, 전자파(21)를 받는 양을 증가시킬 수 있기 때문에, 받은 전자파(21)로부터 얻어진 화상이 어두워질 우려를 저감할 수 있다. 이상의 구성은, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 적어도 하나에 있어서 실현되고 있어도 된다.
또한, 이상의 구성에 수반하여, 전자파 수신부(31b)는, 개략적으로, 원형 외형면(2b)의 외측(원형의 테두리측) 단부를 원호로 하는 부채형으로부터, 원형 외형면(2b)의 내측(중심(3)측) 단부를 원호로 하는 부채형을 감한 형상으로 되어 있다.
(부기 사항)
이상의 실시 형태 1 및 실시 형태 2에 있어서는, 전자파 수신 영역의 개수가 3개(즉, n=3)인 경우의 예를 나타냈다. 단, 전자파 수신 영역의 개수는 2 이상이면 몇이어도 된다. 환언하면, 전자파 수신 영역의 개수를 나타내는 n은, 2 이상의 자연수이면 된다.
이상의 실시 형태 1 및 실시 형태 2에 있어서는, 각 전자파 수신 영역에 있어서의 소 영역의 개수가 적어도 4개(즉, 4≤m)인 경우의 예를 나타냈다. 단, 각 전자파 수신 영역에 있어서의 소 영역의 개수는 2 이상이면 몇이어도 된다. 환언하면, 각 전자파 수신 영역에 있어서의 소 영역의 개수를 나타내는 m은, 2 이상의 자연수이면 된다.
또한, 검사 장치(10)는, 이하의 구성인 것이 바람직하다. 즉, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 각각은, 서로 다른 타이밍으로 원형 외형면(2b)에 있어서의 동일 부분으로부터 전자파(21)를 받는다. 그리고, 당해 검사 장치(10)는, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 각각이 전자파(21)를 받음으로써 얻어진, 3개(n개)의 상기 동일 부분의 화상을 적산하여 얻어진 해석용 화상을 해석함으로써, 당해 동일 부분에 부착된 이물을 검출한다. 당해 검사 장치(10)의 센서(30)의 일례로서, TDI 센서를 들 수 있다.
도 5는, 전자파 수신부(31a)를 사용한 검사의 구체예를 나타내고 있다. 도 5의 (a)는, 원형 외형면(2b)에 있어서의 각 화상 취득 대상 영역인 영역 E1 내지 영역 E5를 나타내고 있다. 도 5의 (b)는 영역 E1 내지 영역 E5의 각각과 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)의 각각의 경과 시간마다의 대응 관계를 나타내고 있다.
시각 t1에 있어서, 전자파 수신 영역(321)은 영역 E2의 화상을, 전자파 수신 영역(322)은 영역 E1의 화상을, 전자파 수신 영역(323)은 영역 E3의 화상을, 각각 취득한다.
시각 t1보다 후의 시각 t2에 있어서는, 대상물(1)의 회전에 따라, 전자파 수신 영역(321)은 영역 E3의 화상을, 전자파 수신 영역(322)은 영역 E2의 화상을, 전자파 수신 영역(323)은 영역 E4의 화상을, 각각 취득한다.
시각 t2보다 후의 시각 t3에 있어서는, 대상물(1)의 회전에 따라, 전자파 수신 영역(321)은 영역 E4의 화상을, 전자파 수신 영역(322)은 영역 E3의 화상을, 전자파 수신 영역(323)은 영역 E5의 화상을, 각각 취득한다.
이에 의해, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323) 각각에 있어서, 영역 E3의 화상이 얻어진다. 그리고, 검사 장치(10)는, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323) 각각에 있어서 얻어진 영역 E3의 화상을 적산하고, 해석용의 영역 E3의 화상을 제작한다. 이렇게 해서, 당해 검사 장치(10)는, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323) 중 어느 1개만에 있어서 얻어진 영역 E3의 화상보다 선명한, 해석용의 영역 E3의 화상을 얻는다.
상기의 구성에 의하면, 복수의 영역 E3의 화상을 적산함으로써, 영역 E3에 대한 검사의 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다. 영역 E1, 영역 E2, 영역 E4 및 영역 E5에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 도 5에 있어서는, 전자파 수신 영역(321) 내지 전자파 수신 영역(323)이 화상을 취득하는 영역(환언하면, 검사 대상 영역)으로서, 영역 E1 내지 영역 E5를 나타냈다. 단, 원형 외형면(2b)의 전부 또는 임의의 일부의 화상을 취득할(검사 대상 영역으로 할) 수 있다.
또한, 검사 장치(10)는, 전자파 발생원(20) 대신에, m×n개의 전자파 발생원을 구비하고 있고, 이들의 m×n개의 전자파 발생원은 각각, n개의 전자파 수신 영역의 m개의 소 영역에 대하여 원형 외형면(2b)과 대략 수직인 방향으로 배치되어 있어도 된다. 즉, m×n개의 전자파 발생원과 전체 소 영역이, 일대일의 대응 관계로 배치되어 있어도 된다. 또한, 검사 장치(10)는, 전자파 발생원(20) 대신에, m×n개 미만의 개수의 전자파 발생원과, 각 전자파 발생원으로부터 발생하는 전자파를 반사 또는 굴절에 의해 소 영역(3211 내지 323m)에 대략 수직인 방향으로 유도하는 기구(도시 생략)를 갖고 있어도 된다.
어떤 소 영역에 대한 전자파(21)의 입사 방향이, 원형 외형면(2b)과 대략 수직인 방향으로부터 기울고 있는 경우, 대상물(1)의 두께에 의존하여, 당해 소 영역과 전자파(21) 사이에 어긋남이 발생할 우려가 있다. 그리고 당해 소 영역과 전자파(21) 사이에서의 어긋남이, 영역 EB1 내지 영역 EBr의 사이에서의 어긋남의 요인이 될 수 있다. 상기의 구성에 의하면, 당해 소 영역과 전자파(21) 사이에서의 어긋남을 억제할 수 있으므로, 영역 EB1 내지 영역 EBr의 사이에서의 어긋남이 발생할 우려를 저감할 수 있다.
〔변형예〕
도 6은, 전자파 수신부(31a)의 제1 변형예에 관한 전자파 수신부(31aa)의 구성을 도시하는 도면이고, 원형 외형면(2b)의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
전자파 수신부(31aa)는, 전자파 수신부(31a)와, 하기의 점이 상이하다. 즉, 전자파 수신부(31aa)는, 전자파 수신부(31a)에 대하여, 소 영역(3212), 소 영역(3222) 및 소 영역(3232)이, 중심(3)을 중심으로 하는 원주 C2에 따라, 환언하면 축(4)(도 1 참조)을 축으로서, 회전된 배치로 되고 있다. 당해 회전의 각도는 특별히 한정되지 않는다.
도 7은, 전자파 수신부(31a)의 제2 변형예에 관한 전자파 수신부(31ab)의 구성을 도시하는 도면이고, 원형 외형면(2b)의 평면으로 본 것을 나타내고 있다.
전자파 수신부(31ab)는, 전자파 수신부(31a)와, 하기의 점이 상이하다. 즉, 전자파 수신부(31ab)는, 전자파 수신부(31a)에 대하여, 소 영역(3212), 소 영역(3222) 및 소 영역(3232)이, 중심(3)을 중심으로 하는 원주 C2에 따라, 환언하면 축(4)을 축으로서, 회전된 배치로 되고 있다. 또한, 전자파 수신부(31ab)는, 전자파 수신부(31a)에 대하여 소 영역(321(m-1)), 소 영역(322(m-1)) 및 소 영역(323(m-1))이 중심(3)을 중심으로 하는 원주 C(m-1)에 따라, 환언하면 축(4)을 축으로서, 회전된 배치로 되고 있다. 또한, 전자파 수신부(31ab)에 있어서의 이들의 회전의 각도는 서로 상이하지만, 이들의 회전의 각도는 서로 동일해도 된다.
전자파 수신부(31aa) 및 전자파 수신부(31ab)는 모두, 전자파 수신부(31a)에 대하여, 중심(3)으로부터의 이격 거리가 서로 동일한 3개의 소 영역의 조 가운데 적어도 1조가, 축(4)을 축으로서 회전된 배치라고 할 수 있다. 전자파 수신부(31a)에 있어서, 여기에서 말하는 「3개의 소 영역의 조」란, 소 영역(3211), 소 영역(3221) 및 소 영역(3231)의 조, 소 영역(3212), 소 영역(3222) 및 소 영역(3232)의 조, ···, 소 영역(321(m-1)), 소 영역(322(m-1)) 및 소 영역(323(m-1))의 조, 그리고, 소 영역(321m), 소 영역(322m) 및 소 영역(323m)의 조의 계 m개의 조이다.
〔정리〕
본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치는, 외형이 원형의 면인 원형 외형면을 갖고 있는 대상물을, 당해 원형의 중심을 통과하여 당해 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 신장하는 선을 축으로서 회전시키면서 검사하는 검사 장치이며, 검사에 제공되고 있는 상태의 상기 대상물에 관하여, m 및 n을 각각 2 이상의 자연수로 하면, 상기 대상물에 대하여 상기 원형 외형면을 통과하는 전자파를 조사하는 적어도 1개의 전자파 발생원과, 상기 대상물을 투과한 상기 전자파를 받는, 각각 m개의 소 영역을 갖고 있는 n개의 전자파 수신 영역을 구비하고 있고, 상기 m×n개의 소 영역의 각각은, 하기 (1) 및 (2)의 어느 것을 충족하도록 배치되어 있다.
(1) 상기 n개의 전자파 수신 영역마다, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 직경 상에 배열되어 있다.
(2) 상기 (1)에 대하여, 상기 원형의 중심으로부터의 이격 거리가 서로 동일한 n개의 상기 소 영역의 조 가운데 적어도 1조가, 상기 선을 축으로서 회전된 배치이다.
상기의 구성에 의하면, 원형 외형면의 중심으로부터 이격된 위치일수록 원형 외형면의(나아가서는 대상물의) 회전 속도가 빠른 것을 상쇄하도록, n개의 전자파 수신 영역의 m개의 소 영역의 각각이 배치되어 있다. 이에 의해, 상술한 영역 EBn을 통과한 전자파를 수신하는 화소의 개수와, 상술한 영역 EAm을 통과한 전자파를 수신하는 화소의 개수가 상이한 것을 방지할 수 있다. 결과, 검사 영역 전체면에 있어서 동시에 선명한 화상을 얻는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상술한 대상물을 회전시켜서 행하는 검사(고속)에 있어서, 고정밀도의 검사를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치는, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 적어도 1개에 관하여, 상기 m개의 소 영역은, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 중심으로부터 먼 소 영역일수록, 상기 원형의 원주에 따른 방향의 사이즈가 큰 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 원형 외형면의 평면으로 보아 원형의 중심으로부터 먼 소 영역에 있어서, 전자파를 받는 양을 증가시킬 수 있기 때문에, 받은 전자파로부터 얻어진 화상이 어두워질 우려를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치는, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 적어도 1개에 관하여, 상기 m개의 소 영역은, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 중심으로부터 먼 소 영역일수록, 이동이 빠른 피사체의 촬영에 적합한 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 원형 외형면의 평면으로 보아 원형의 중심으로부터 먼 소 영역에 있어서, 회전 속도가 빠른 것에 기인하여 받은 전자파로부터 얻어진 화상이 흐려질 우려를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치는, m×n개의 전자파 발생원을 구비하고 있고, 상기 m×n개의 전자파 발생원은 각각, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 상기 m개의 소 영역에 대하여 상기 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
어떤 소 영역에 대한 전자파의 입사 방향이, 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로부터 기울고 있는 경우, 원형 외형면과 대략 수직인 방향에 있어서의 대상물의 치수(이하, 대상물의 두께라고도 함)에 의존하여, 당해 소 영역과 당해 전자파 사이에 어긋남이 발생할 우려가 있다. 그리고 당해 소 영역과 당해 전자파 사이에서의 어긋남이, 영역 EB1 내지 영역 EBr 사이에서의 어긋남의 요인이 될 수 있다. 상기의 구성에 의하면, 당해 소 영역과 당해 전자파 사이에서의 어긋남을 억제할 수 있으므로, 영역 EB1 내지 영역 EBr 사이에서의 어긋남이 발생할 우려를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치는, 1개의 전자파 발생원을 구비하고 있고, 상기 1개의 전자파 발생원은, 상기 원형의 중심에 대하여 상기 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 각 소 영역에 대하여 불균일 없이 전자파를 조사할 수 있기 때문에, 특정한 소 영역이 받은 전자파로부터 얻어진 화상이 어두워질 우려를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 검사 장치에 있어서, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 각각은, 서로 다른 타이밍으로 상기 원형 외형면에 있어서의 동일 부분으로부터 상기 전자파를 받고, 상기 검사 장치는, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 각각이 상기 전자파를 받음으로써 얻어진, n개의 상기 동일 부분의 화상을 적산하여 얻어진 해석용 화상을 해석함으로써, 당해 동일 부분에 부착된 이물을 검출하는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, TDI 센서의 요령으로, 복수의 동일 부분의 화상을 적산함으로써, 검사의 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1: 대상물
2a, 2b: 원형 외형면
3: 중심
4: 축
10: 검사 장치
20: 전자파 발생원
21: 전자파
30: 센서
31, 31a, 31aa, 31ab, 31b: 전자파 수신부
321 내지 323: 전자파 수신 영역
3211 내지 323m: 소 영역
331 내지 333: 직경

Claims (6)

  1. 외형이 원형의 면인 원형 외형면을 갖고 있는 대상물을, 당해 원형의 중심을 통과하여 당해 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 신장하는 선을 축으로서 회전시키면서 검사하는 검사 장치이며,
    검사에 제공되고 있는 상태의 상기 대상물에 관하여, m 및 n을 각각 2 이상의 자연수로 하면,
    상기 대상물에 대하여 상기 원형 외형면을 통과하는 전자파를 조사하는 적어도 1개의 전자파 발생원과,
    상기 대상물을 투과한 상기 전자파를 받는, 각각 m개의 소 영역을 갖고 있는 n개의 전자파 수신 영역을 구비하고 있고,
    상기 m×n개의 소 영역의 각각은, 하기 (1) 및 (2)의 어느 것을 충족하도록 배치되어 있는 검사 장치.
    (1) 상기 n개의 전자파 수신 영역마다, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 직경 상에 배열되어 있다.
    (2) 상기 (1)에 대하여 상기 원형의 중심으로부터의 이격 거리가 서로 동일한 n개의 상기 소 영역의 조 가운데 적어도 1조가, 상기 선을 축으로서 회전된 배치이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 적어도 1개에 관하여,
    상기 m개의 소 영역은, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 중심으로부터 먼 소 영역일수록, 상기 원형의 원주에 따른 방향의 사이즈가 큰 검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 적어도 1개에 관하여,
    상기 m개의 소 영역은, 상기 원형 외형면의 평면으로 보아 상기 원형의 중심으로부터 먼 소 영역일수록, 이동이 빠른 피사체의 촬영에 적합한 검사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사 장치는, m×n개의 전자파 발생원을 구비하고 있고,
    상기 m×n개의 전자파 발생원은, 각각, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 상기 m개의 소 영역에 대하여, 상기 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 배치되어 있는 검사 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사 장치는, 1개의 전자파 발생원을 구비하고 있고,
    상기 1개의 전자파 발생원은, 상기 원형의 중심에 대하여, 상기 원형 외형면과 대략 수직인 방향으로 배치되어 있는 검사 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 각각은, 서로 다른 타이밍으로 상기 원형 외형면에 있어서의 동일 부분으로부터 상기 전자파를 받고,
    상기 검사 장치는, 상기 n개의 전자파 수신 영역의 각각이 상기 전자파를 받음으로써 얻어진, n개의 상기 동일 부분의 화상을 적산하여 얻어진 해석용 화상을 해석함으로써, 당해 동일 부분에 부착된 이물을 검출하는 검사 장치.
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