ホーム > 特許ランキング > 株式会社ヒューテック
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022045523
(43)【公開日】2022-03-22
(54)【発明の名称】欠陥検査装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/892 20060101AFI20220314BHJP
【ＦＩ】
G01N21/892 A
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020151155
(22)【出願日】2020-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】591114641
【氏名又は名称】株式会社ヒューテック
(74)【代理人】
【識別番号】110001704
【氏名又は名称】特許業務法人山内特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】十河 俊一
(72)【発明者】
【氏名】高橋 巧
【テーマコード（参考）】
2G051
【Ｆターム（参考）】
2G051AA32
2G051AA37
2G051AA41
2G051AA42
2G051AB01
2G051AB06
2G051BA20
2G051BB01
2G051BB11
2G051CA03
2G051CB01
2G051CB02
(57)【要約】
【課題】欠陥検査装置の大型化を抑制しながら、屈折性欠点の検査がより確実となる欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】欠陥検査装置１０は、光源と、受光装置１２と、検査光３０を第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割するビームスプリッタ１４と、第１反射検査光３０ｂを反射し第２反射検査光３０ｃとする再帰反射素子保有部材１５と、を備えている。そしてビームスプリッタ１４は、第２反射検査光３０ｃを、透過検査光３０ｄと反射非検査光３２とにさらに分割する。この構成により、再帰反射素子保有部材１５は、入射した検査光を入射した方向へ反射するため、被検査対象の幅方向の端部周辺の光量が少なくなることを抑制でき、屈折性欠点を確実に検出することができる。また、ラインセンサの幅方向の長さを短くでき、これにより欠陥検査装置１０の大型化を抑制できる。
【選択図】図１
【解決手段】欠陥検査装置１０は、光源と、受光装置１２と、検査光３０を第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割するビームスプリッタ１４と、第１反射検査光３０ｂを反射し第２反射検査光３０ｃとする再帰反射素子保有部材１５と、を備えている。そしてビームスプリッタ１４は、第２反射検査光３０ｃを、透過検査光３０ｄと反射非検査光３２とにさらに分割する。この構成により、再帰反射素子保有部材１５は、入射した検査光を入射した方向へ反射するため、被検査対象の幅方向の端部周辺の光量が少なくなることを抑制でき、屈折性欠点を確実に検出することができる。また、ラインセンサの幅方向の長さを短くでき、これにより欠陥検査装置１０の大型化を抑制できる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状の被検査対象の欠陥を検査する装置であって、
前記被検査対象に対する検査光を放出する光源と、
該光源からの前記検査光を、前記被検査対象を経由して受光する受光装置と、を備え、
前記光源から前記被検査対象に至る検査光を、第１反射検査光と透過非検査光とに分割するビームスプリッタと、
前記第１反射検査光を反射し第２反射検査光とする再帰反射素子保有部材と、をさらに備え、
前記ビームスプリッタは、前記第２反射検査光を、透過検査光と反射非検査光とにさらに分割し、
前記受光装置が受光する検査光が、前記被検査対象を経由した前記透過検査光である、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
前記被検査対象に対する検査光を放出する光源と、
該光源からの前記検査光を、前記被検査対象を経由して受光する受光装置と、を備え、
前記光源から前記被検査対象に至る検査光を、第１反射検査光と透過非検査光とに分割するビームスプリッタと、
前記第１反射検査光を反射し第２反射検査光とする再帰反射素子保有部材と、をさらに備え、
前記ビームスプリッタは、前記第２反射検査光を、透過検査光と反射非検査光とにさらに分割し、
前記受光装置が受光する検査光が、前記被検査対象を経由した前記透過検査光である、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項2】
前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置が設置され、
その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項3】
前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置と、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項4】
前記光源が点光源である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の欠陥検査装置。
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の欠陥検査装置。
【請求項5】
前記再帰反射素子保有部材が、
再帰反射が可能なシート状部材を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の欠陥検査装置。
再帰反射が可能なシート状部材を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の欠陥検査装置。
【請求項6】
前記再帰反射素子保有部材は、
前記第１反射検査光に対して非垂直に配置され、
前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが前記受光装置で受光されていない、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の欠陥検査装置。
前記第１反射検査光に対して非垂直に配置され、
前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが前記受光装置で受光されていない、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、欠陥検査装置に関する。さらに詳しくは、再帰反射素子保有部材を用いてシート状の被検査対象の欠陥を光学的に検査する欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
透明フィルムなどシート状の被検査対象において、その表面の欠陥の検査には、光学的手法を用いた検査が行われている。かかる検査では、ＬＥＤ等の光源から発せられる光を被検査対象の表面に照射する。すると、被検査対象の表面が平坦面であれば、正常な表面では正反射のみが生じる一方、欠陥が存在する表面では、乱反射により散乱光が発生する。したがって、撮影手段によって被検査対象を撮影すれば、撮影された散乱光の強度に基づいて、傷等の欠陥の有無を判断することができる。なお、被検査対象が透明である場合には、反射光だけでなく、透過光を用いて欠陥の検査を行うことも可能である。
【0003】
特許文献１では、点光源を用いた場合の反射光、または透過光による光学的手法を用いた検査装置が開示されている。本文献で開示されている欠陥検査装置では、点光源から被検査対象である樹脂フィルムの表面に検査光を照射するとともに、この樹脂フィルムを一定速度で動作させる。さらにこの欠陥検査装置には、樹脂フィルムで反射した反射光、または透過した透過光を投影するスクリーンと、このスクリーンに投影された陰映像を取り込むラインセンサカメラが設けられている。
【0004】
また図９には、特許文献１のスクリーンに替えてラインセンサ５２を配置した従来の欠陥検査装置５０の概略構成図を示す。図９（Ａ）は欠陥検査装置５０の正面図、図９（Ｂ）はその側面図である。この従来の欠陥検査装置５０では、点光源５３から被検査対象である樹脂フィルム５６の表面に検査光５７が照射され、その透過光を、ラインセンサ５２が受光することで樹脂フィルム５６の欠陥を検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１５－１７２５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
欠陥検査装置で検査する欠陥には、異物などのように光を遮る欠陥と、光を曲げる欠陥がある。この光を曲げる欠陥は屈折性欠点と呼ばれている。特許文献１に示す欠陥検査装置では、点光源であるためシート状の被検査対象の幅方向の端に近い部分は光量が少なくなり、そのため屈折性欠点、特に被検査対象の幅方向への屈折成分の検出が難しいという問題がある。
【0007】
この解決策としては、図９に示す欠陥検査装置５０を挙げることができる。しかし図９に示すように、図９の構成はラインセンサ５２の軸方向の長さが、被検査対象の樹脂フィルム５６の幅方向よりも大きくなり、欠陥検査装置５０が大型化するという問題がある。
【0008】
本発明は上記事情に鑑み、欠陥検査装置の大型化を抑制しながら、屈折性欠点の検査がより確実となる欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
第１発明の欠陥検査装置は、シート状の被検査対象の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象に対する検査光を放出する光源と、該光源からの前記検査光を、前記被検査対象を経由して受光する受光装置と、を備え、前記光源から前記被検査対象に至る検査光を、第１反射検査光と透過非検査光とに分割するビームスプリッタと、前記第１反射検査光を反射し第２反射検査光とする再帰反射素子保有部材と、をさらに備え、前記ビームスプリッタは、前記第２反射検査光を、透過検査光と反射非検査光とにさらに分割し、前記受光装置が受光する検査光が、前記被検査対象を経由した前記透過検査光であることを特徴とする。
第２発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置が設置され、その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光することを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置と、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光することを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記光源が点光源であることを特徴とする。
第５発明の欠陥検査装置は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、前記再帰反射素子保有部材が、再帰反射が可能なシート状部材を含んでいることを特徴とする。
第６発明の欠陥検査装置は、第１発明から第５発明のいずれかにおいて、前記再帰反射素子保有部材は、前記第１反射検査光に対して非垂直に配置され、前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが前記受光装置で受光されていないことを特徴とする。
第２発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置が設置され、その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光することを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置と、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光することを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記光源が点光源であることを特徴とする。
第５発明の欠陥検査装置は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、前記再帰反射素子保有部材が、再帰反射が可能なシート状部材を含んでいることを特徴とする。
第６発明の欠陥検査装置は、第１発明から第５発明のいずれかにおいて、前記再帰反射素子保有部材は、前記第１反射検査光に対して非垂直に配置され、前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが前記受光装置で受光されていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
第１発明によれば、光源から被検査対象に至る検査光をビームスプリッタが第１反射検査光と透過非検査光とに分割し、第１反射検査光を再帰反射素子保有部材が反射する。再帰反射素子保有部材は、入射した検査光を入射した方向へ反射する、すなわち凹レンズと同等の働きをするため、ラインセンサの幅方向の長さを短くでき、これにより欠陥検査装置の大型化を抑制できる。また、この構成の欠陥検査装置では、被検査対象の幅方向の端部周辺の光量が少なくなることがなく、屈折性欠点を確実に検出することができる。
第２発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置が設置され、他方の面側に光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象を透過した検査光を受光することとなり、透明な被検査対象の欠陥を検査することができる。
第３発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置、光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象で反射した検査光を受光することとなり、検査光を透過する被検査対象だけでなく、検査光を透過しない被検査対象についても欠陥を検査することができる。
第４発明によれば、光源が点光源であることにより、屈折性欠点がより確実に検出できる。
第５発明によれば、再帰反射素子保有部材が、再帰反射可能なシート状部材を含んでいるので、再帰反射素子保有部材の製造コストを抑制できる。
第６発明によれば、再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが受光装置で受光されていないことにより、受光装置で受光される光の大部分が透過検査光で占められ、検査精度が向上する。
第２発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置が設置され、他方の面側に光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象を透過した検査光を受光することとなり、透明な被検査対象の欠陥を検査することができる。
第３発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置、光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象で反射した検査光を受光することとなり、検査光を透過する被検査対象だけでなく、検査光を透過しない被検査対象についても欠陥を検査することができる。
第４発明によれば、光源が点光源であることにより、屈折性欠点がより確実に検出できる。
第５発明によれば、再帰反射素子保有部材が、再帰反射可能なシート状部材を含んでいるので、再帰反射素子保有部材の製造コストを抑制できる。
第６発明によれば、再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが受光装置で受光されていないことにより、受光装置で受光される光の大部分が透過検査光で占められ、検査精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置の概略構成の斜視図である。
【図5】本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置の概略構成の側面図である。
【図6】本発明の第３実施形態に係る欠陥検査装置の概略構成の斜視図である。
【図8】本発明の第４実施形態に係る欠陥検査装置の概略構成の側面図である。
【図9】（Ａ）従来の欠陥検査装置の正面図である。（Ｂ）従来の欠陥検査装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための欠陥検査装置を例示するものであって、本発明は欠陥検査装置を以下のものに特定しない。なお、各図面が示す部材の大きさまたは位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。
【0013】
＜第１実施形態＞
図１に本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の斜視図を、図２にその側面図を示す。図１および図２ともに、欠陥検査装置１０の主要構成要素のみを記載し、他の部分は省略している。
図１に本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の斜視図を、図２にその側面図を示す。図１および図２ともに、欠陥検査装置１０の主要構成要素のみを記載し、他の部分は省略している。
【0014】
本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、被検査対象に対する検査光３０を放出する点光源１３と、この点光源１３からの検査光３０を、被検査対象を経由して受光する受光装置１２とが備えられている。また図２に示すように、本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、点光源１３から被検査対象に至る検査光３０を、第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割するビームスプリッタ１４と、第１反射検査光３０ｂを反射し第２反射検査光３０ｃとする再帰反射素子保有部材１５とが、さらに備えられている。そしてビームスプリッタ１４は、第２反射検査光３０ｃを透過検査光３０ｄと反射非検査光３２とにさらに分割し、受光装置１２が受光する検査光３０が、被検査対象を経由した透過検査光３０ｄとなる。
【0015】
なお本明細書において、「検査光３０」は、光源から放出する光のうち、受光装置１２で受光されるものを言い、「放出検査光３０ａ」、「第１反射検査光３０ｂ」、「第２反射検査光３０ｃ」、「透過検査光３０ｄ」を含む概念である。
【0016】
本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、被検査対象を透過した検査光３０を受光装置１２が受光する。この場合、図１に示すように被検査対象の一方の面側、すなわち被検査対象の上側に受光装置１２が設置され、被検査対象の他方の面側、すなわち被検査対象の下側に点光源１３とビームスプリッタ１４と再帰反射素子保有部材１５とが設置されている。
【0017】
本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、検査光３０は、シート状の被検査対象から、垂直に出射して受光装置１２に入射する。加えて、本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、点光源１３は、シート状の被検査対象に対して平行に検査光３０を照射し、ビームスプリッタ１４と再帰反射素子保有部材１５を経由することで、検査光３０をシート状の被検査対象に対し垂直に入射させている。なお本明細書では、「平行」、「垂直」の記載は、厳密に平行および垂直である必要はなく、「実質的平行」および「実質的垂直」に該当する。また、本実施形態では、図２に示すように「垂直」、「平行」と記載したが、図２の構成は例示であり、特にこの構成に限定されることはない
【0018】
（被検査対象）
本発明に係る欠陥検査装置１０は、光学的手法により樹脂フィルム１６などシート状の被検査対象の欠陥を検査する装置である。被検査対象には、表面を平坦面とすることができる樹脂フィルム１６をはじめ、シート状の被検査対象が広く含まれる。本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、透明な樹脂フィルム１６のように、光が透過可能であり、張力を付加することで表面を平坦面とすることができるものが被検査対象に含まれるが、他にも、表面が平坦面であり、光を反射可能である金属、または厚みのある押し出し成形樹脂品、ガラスなども被検査対象に含むこともできる。なお、請求項における「被検査対象を経由して」との表現は、「被検査対象を透過して」、または「被検査対象で反射して」の表現の上位概念として使用している。
本発明に係る欠陥検査装置１０は、光学的手法により樹脂フィルム１６などシート状の被検査対象の欠陥を検査する装置である。被検査対象には、表面を平坦面とすることができる樹脂フィルム１６をはじめ、シート状の被検査対象が広く含まれる。本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、透明な樹脂フィルム１６のように、光が透過可能であり、張力を付加することで表面を平坦面とすることができるものが被検査対象に含まれるが、他にも、表面が平坦面であり、光を反射可能である金属、または厚みのある押し出し成形樹脂品、ガラスなども被検査対象に含むこともできる。なお、請求項における「被検査対象を経由して」との表現は、「被検査対象を透過して」、または「被検査対象で反射して」の表現の上位概念として使用している。
【0019】
被検査対象である樹脂フィルム１６等は、欠陥検査装置１０の前後に設けられている２つのロール（不図示）などにより図２の紙面上右から左へ順次送られ、連続して樹脂フィルム１６の欠陥の有無が検査される。
【0020】
（制御器１１）
欠陥検査装置１０は、受光装置１２および点光源１３と電気的に接続し、これらの制御を行う制御器１１を有する。
欠陥検査装置１０は、受光装置１２および点光源１３と電気的に接続し、これらの制御を行う制御器１１を有する。
【0021】
（点光源１３）
点光源１３は、ＬＥＤであるが、蛍光灯またはハロゲン光源であっても問題ない。本実施形態ではＬＥＤであり、この場合、発する検査光の周波数が安定し、より微細な欠陥の検査が可能となる。また、ＬＥＤでは、光源の大きさを大きくすることなく維持しながら光量を大きくできる。図１で点光源１３から放出するように描かれている線は、点光源１３から発せられる検査光のうち、受光装置１２で受光される検査光を描いたものであり、実際に点光源１３から発せられる検査光はこれらの線の外側にも放出されている。
点光源１３は、ＬＥＤであるが、蛍光灯またはハロゲン光源であっても問題ない。本実施形態ではＬＥＤであり、この場合、発する検査光の周波数が安定し、より微細な欠陥の検査が可能となる。また、ＬＥＤでは、光源の大きさを大きくすることなく維持しながら光量を大きくできる。図１で点光源１３から放出するように描かれている線は、点光源１３から発せられる検査光のうち、受光装置１２で受光される検査光を描いたものであり、実際に点光源１３から発せられる検査光はこれらの線の外側にも放出されている。
【0022】
ＬＥＤは、指向特性が低く、半値角が９０度以上であるものが好ましい。指向性が低い場合とは、照射光量の角度均一性が高いことを意味し、受光装置１２での照度ムラが少なくなるからである。また、点光源１３の形状は、球状体が好ましいが特にこれに限定されない。なお点光源１３の大きさは、後述するように検査可能な欠陥の大きさによって決定されるが、点光源１３が球状体である場合、直径で最大で５０ｍｍ、最小で０．５ｍｍであり、３ｍｍ程度の大きさが好適である。最大値の５０ｍｍは、検査される欠陥の大きさから算出されたものであり、０．５ｍｍ以下の場合は、光量が不足するからである。
【0023】
点光源１３から放出され、ビームスプリッタ１４に到達するまでの検査光３０は、放出検査光３０ａである。この放出検査光３０ａは、ビームスプリッタ１４により、第１反射検査光３０ｂと、検査に使用することができない透過非検査光３１とに分割される。そしてこの第１反射検査光３０ｂは、再帰反射素子保有部材１５により再帰反射され第２反射検査光３０ｃとなる。さらにこの第２反射検査光３０ｃは、ビームスプリッタ１４により、透過検査光３０ｄと、検査に使用することができない反射非検査光３２とに分割される。この透過検査光３０ｄが、被検査対象を透過して、受光装置１２に受光される。
【0024】
光源が点光源１３であることにより、屈折性欠点がより確実に検出される。
【0025】
（受光装置１２）
図３に示すように、受光装置１２は、撮像部２１と、レンズ２２とを備えている。受光装置１２は、透過検査光３０ｄを受光するものであり、例えば、ラインセンサ等のように複数の受光素子２１ｓを有している。レンズ２２は、透過検査光３０ｄを集光して、撮像部２１の受光素子２１ｓに集光した光を入射する。
図３に示すように、受光装置１２は、撮像部２１と、レンズ２２とを備えている。受光装置１２は、透過検査光３０ｄを受光するものであり、例えば、ラインセンサ等のように複数の受光素子２１ｓを有している。レンズ２２は、透過検査光３０ｄを集光して、撮像部２１の受光素子２１ｓに集光した光を入射する。
【0026】
なお、撮像部２１がラインセンサ等のように複数の受光素子２１ｓが並んで配設されているものの場合には、受光装置１２は、複数の受光素子２１ｓが並ぶ方向と被検査対象の幅方向とが平行となるように配設される。また、受光装置１２の撮像部２１は、受光素子２１ｓを複数有するものであれば問題ないが、単体であっても同様の機能を有し、被検査対象の表面で反射した光を検出できる受光素子を有する機器であれば、とくに限定されない。
【0027】
（ビームスプリッタ１４）
本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、ビームスプリッタ１４を備えている。このビームスプリッタ１４は、点光源１３から放出された検査光３０（放出検査光３０ａ）を第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割する。ビームスプリッタ１４は、このように光束を２つに分割する装置である。本実施形態のビームスプリッタ１４は、反射光と透過光の強さがほぼ１：１となるハーフミラーである。ただし、ビームスプリッタ１４はハーフミラーに限定されない。ビームスプリッタ１４の構成は、プリズム型、平面型、ウェッジ基板型などがあるが、特に限定されない。
本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、ビームスプリッタ１４を備えている。このビームスプリッタ１４は、点光源１３から放出された検査光３０（放出検査光３０ａ）を第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割する。ビームスプリッタ１４は、このように光束を２つに分割する装置である。本実施形態のビームスプリッタ１４は、反射光と透過光の強さがほぼ１：１となるハーフミラーである。ただし、ビームスプリッタ１４はハーフミラーに限定されない。ビームスプリッタ１４の構成は、プリズム型、平面型、ウェッジ基板型などがあるが、特に限定されない。
【0028】
（再帰反射素子保有部材１５）
再帰反射素子保有部材１５は、再帰反射素子を保有する部材である。再帰反射素子は、再帰反射が可能な素子であり、三角プリズム型、対面ミラー型、２面コーナー型などの構造がある。この再帰反射素子を保有する部材としては、再帰反射が可能なシート状部材である再帰反射シート、二鏡面反射ミラー、二面リフレクタアレイなどが該当する。本実施形態では、再帰反射素子保有部材１５は、再帰反射シートが貼り付けられた平板状の部材である。
再帰反射素子保有部材１５は、再帰反射素子を保有する部材である。再帰反射素子は、再帰反射が可能な素子であり、三角プリズム型、対面ミラー型、２面コーナー型などの構造がある。この再帰反射素子を保有する部材としては、再帰反射が可能なシート状部材である再帰反射シート、二鏡面反射ミラー、二面リフレクタアレイなどが該当する。本実施形態では、再帰反射素子保有部材１５は、再帰反射シートが貼り付けられた平板状の部材である。
【0029】
再帰反射素子保有部材１５が、再帰反射可能なシート状部材を含んでいるので、再帰反射素子保有部材１５の製造コストを抑制できる。
【0030】
図４を用いて再帰反射素子保有部材１５を用いた場合の作用を説明する。図４（Ａ）は本実施形態に係る欠陥検査装置１０の検査光の状態を示した説明図であり、図４（Ｂ）は従来の欠陥検査装置の検査光の状態を示した説明図である。図４（Ａ）では、図２の点光源１３を図の下に配置するととも、受光装置１２を図の上に配置している。そして、点光源１３を放出した検査光３０の通過軌跡に沿って、下から上に検査光３０がどのように幅方向で変化するかを示している。ここで、各検査光３０ａ～３０ｄの線は、樹脂フィルム１６の幅方向のすべてを検査する際に用いられる検査光３０の端部を模式的に示している。
【0031】
図４（Ａ）に示すように、点光源１３から放出された放出検査光３０ａは、所定角度で広がりながらビームスプリッタ１４を通過する。ビームスプリッタ１４では、放出検査光３０ａは第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割される。この際、第１反射検査光３０ｂは、放出検査光３０ａと同じ角度で広がりながら再帰反射素子保有部材１５に到達する。ここで、再帰反射素子保有部材１５では、第１反射検査光３０ｂが再帰反射し、第２反射検査光３０ｃとなる。再帰反射が行われるため、第２反射検査光３０ｃは、所定の角度で、幅方向に狭まる。そして再度ビームスプリッタ１４により第２反射検査光３０ｃは、透過検査光３０ｄと反射非検査光３２とに分割される。この際透過検査光３０ｄは、第２反射検査光３０ｃと同じ角度で狭まりながら、被検査対象である樹脂フィルム１６を透過して受光装置１２に到達する。
【0032】
図４（Ｂ）の従来の欠陥検査装置では、点光源５３から放出された検査光５７は、図示していないスクリーンを通す必要があり、図４（Ｂ）の左右において中央部付近の光量が大きく、左右端部付近の光量が小さくなる。これに対し、図４（Ａ）に示す本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、再帰反射により樹脂フィルム１６に向かう第２反射検査光３０ｃは幅方向に狭まりながら受光装置１２に向かうため、再帰反射素子保有部材１５で再帰反射した第２反射検査光３０ｃを無駄なく使用することができ、図４（Ａ）の左右において左右端部付近の光量が小さくなるのを抑制できる。
【0033】
光源から被検査対象に至る検査光３０をビームスプリッタ１４が第１反射検査光３０ｂと透過非検査光３１とに分割し、第１反射検査光３０ｂを再帰反射素子保有部材１５が反射する。再帰反射素子保有部材１５は、入射した検査光３０を入射した方向へ反射する、すなわち凹レンズと同等の働きをするため、ラインセンサの幅方向の長さを短くでき、これにより欠陥検査装置１０の大型化を抑制できる。
【0034】
また、この構成の欠陥検査装置１０では、被検査対象の幅方向の端部周辺の光量が少なくなることがなく、屈折性欠点を確実に検出することができる。
【0035】
被検査対象の一方の面側に受光装置１２が設置され、他方の面側に光源、ビームスプリッタ１４、再帰反射素子保有部材１５が設置され、受光装置１２は被検査対象を透過した検査光３０を受光することにより、透明な被検査対象の欠陥を検査することができる。
【0036】
＜第２実施形態＞
図５に本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の側面図を示す。第１実施形態と第２実施形態との相違点は、構成要素のうち再帰反射素子保有部材１５の姿勢のみであるので、他の説明は省略する。
図５に本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の側面図を示す。第１実施形態と第２実施形態との相違点は、構成要素のうち再帰反射素子保有部材１５の姿勢のみであるので、他の説明は省略する。
【0037】
第１実施形態の側面図である図２では、再帰反射素子保有部材１５の図２における上側表面は、側面視で第１反射検査光３０ｂに対して垂直になっている。これに対し本実施形態では、再帰反射素子保有部材１５の図５における上側表面は、側面視で第１反射検査光３０ｂに対して角度λを持つように、すなわち非垂直になるように配置されている。
【0038】
再帰反射素子保有部材１５の種類によっては、この再帰反射素子保有部材１５で正反射された正反射光の光量が大きくなる場合がある。図５に示すように再帰反射素子保有部材１５を配置することにより、再帰反射素子保有部材１５により正反射した正反射光が、受光装置１２に受光されることが抑制される。本実施形態では、正反射光のピークが、受光装置１２で受光されないように、角度λは決定されている。角度λは、再帰反射素子保有部材１５により決定されるが、例えば８５～８７度、９３～９５度にすることができる。
【0039】
再帰反射素子保有部材１５により正反射された正反射光のピークが受光装置１２で受光されていないことにより、受光装置１２で受光される光の大部分が透過検査光３０ｄで占められ、検査精度が向上する。
【0040】
なお、本実施形態では、側面視で所定の角度を持つように再帰反射素子保有部材１５が配置されているが、これに限定されない。例えば正面視で所定の角度を持つように再帰反射素子保有部材１５が配置されている場合もある。
【0041】
＜第３実施形態＞
図６に本発明の第３実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の斜視図を、図７にその側面図を示す。図６および図７ともに、欠陥検査装置１０の主要構成要素のみを記載し、他の部分は省略している。また第１実施形態と第３実施形態との相違点は、構成要素の配置であり、各構成要素は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
図６に本発明の第３実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の斜視図を、図７にその側面図を示す。図６および図７ともに、欠陥検査装置１０の主要構成要素のみを記載し、他の部分は省略している。また第１実施形態と第３実施形態との相違点は、構成要素の配置であり、各構成要素は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
【0042】
本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、被検査対象で反射した検査光３０を受光装置１２が受光する。この場合、図６に示すように被検査対象の一方の面側、すなわち被検査対象の上側に、受光装置１２と点光源１３とビームスプリッタ１４と再帰反射素子保有部材１５とが設置されている。
【0043】
本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、検査光３０は、シート状の被検査対象から、図７にあるように側面視で所定の角度θをもって出射して受光装置１２に入射する。加えて、本実施形態に係る欠陥検査装置１０では、点光源１３から照射された放出検査光３０ａ（検査光３０）は、ビームスプリッタ１４と再帰反射素子保有部材１５を経由することで、第２反射検査光３０ｃ（検査光３０）をシート状の被検査対象に対し、所定の角度θとして入射させている。
【0044】
被検査対象の一方の面側に受光装置１２、光源、ビームスプリッタ１４、再帰反射素子保有部材１５が設置されているので、受光装置１２は被検査対象で反射した検査光３０を受光することとなり、検査光３０を透過する被検査対象だけでなく、検査光３０を透過しない被検査対象についても欠陥を検査することができる。なお、検査光３０を透過する被検査対象において、被検査対象で反射した検査光を受光する場合、例えば被検査対象の表面にあるコーティングの異常などの欠陥を検出することが可能となる。
【0045】
なお、本実施形態においては、被検査対象に対して透過検査光３０ｄが被検査対象に角度θで入射し、角度θで出射する正反射について説明したが、これに限定されない。例えば、被検査対象で乱反射される検査光３０を利用して欠陥を検査する場合も本発明に含まれる。
【0046】
＜第４実施形態＞
図８に本発明の第４実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の側面図を示す。第３実施形態と第４実施形態との相違点は、構成要素のうち再帰反射素子保有部材１５の姿勢のみであるので、他の説明は省略する。
図８に本発明の第４実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略構成の側面図を示す。第３実施形態と第４実施形態との相違点は、構成要素のうち再帰反射素子保有部材１５の姿勢のみであるので、他の説明は省略する。
【0047】
第３実施形態の側面図である図７では、再帰反射素子保有部材１５の図７における斜め下側を向いた表面は、側面視で第１反射検査光３０ｂに対して垂直になっている。これに対し本実施形態では、再帰反射素子保有部材１５の図８における斜め下側を向いた表面は、側面視で第１反射検査光３０ｂに対して角度λを持つように、すなわち非垂直になるように配置されている。
【0048】
このように再帰反射素子保有部材１５を配置するのは、再帰反射素子保有部材１５により正反射した正反射光が、できるだけ受光装置１２に受光されるのを防止するためである。本実施形態では、正反射光のピークが、受光装置１２で受光されないように、角度λは決定されている。
【0049】
再帰反射素子保有部材１５により正反射された正反射光のピークが受光装置１２で受光されていないことにより、受光装置１２で受光される光の大部分が透過検査光３０ｄで占められ、検査精度が向上する。
【0050】
なお、本実施形態では、側面視で所定の角度を持つように再帰反射素子保有部材１５が配置されているが、これに限定されない。例えば正面視で所定の角度を持つように再帰反射素子保有部材１５が配置されている場合もある。
【0051】
＜他の実施形態＞
上記の実施形態に係る欠陥検査装置１０では、点光源１３を光源として説明したが、特にこれに限定されない。例えば光源には線光源も含まれる。
上記の実施形態に係る欠陥検査装置１０では、点光源１３を光源として説明したが、特にこれに限定されない。例えば光源には線光源も含まれる。
【0052】
＜再帰反射素子保有部材１５が使用されている欠陥検査装置＞
本発明に係る欠陥検査装置１０は、再帰反射素子保有部材１５とビームスプリッタ１４とを組み合わせて構成されているが、ビームスプリッタ１４を用いずに欠陥検査装置を構成することも可能である。例えば、第１実施形態の構成から、ビームスプリッタ１４の位置および姿勢で再帰反射素子保有部材１５を配置し、点光源１３から出射された検査光３０を再帰反射させ、被検査対象を透過させて受光装置１２に受光させる構成の欠陥検査装置が該当する。この場合、再帰反射素子保有部材１５は、二鏡面反射ミラーまたは二面リフレクタアレイが用いられることが好ましい。
本発明に係る欠陥検査装置１０は、再帰反射素子保有部材１５とビームスプリッタ１４とを組み合わせて構成されているが、ビームスプリッタ１４を用いずに欠陥検査装置を構成することも可能である。例えば、第１実施形態の構成から、ビームスプリッタ１４の位置および姿勢で再帰反射素子保有部材１５を配置し、点光源１３から出射された検査光３０を再帰反射させ、被検査対象を透過させて受光装置１２に受光させる構成の欠陥検査装置が該当する。この場合、再帰反射素子保有部材１５は、二鏡面反射ミラーまたは二面リフレクタアレイが用いられることが好ましい。
【符号の説明】
【0053】
１０ 欠陥検査装置
１２ 受光装置
１３ 点光源
１４ ビームスプリッタ
１５ 再帰反射素子保有部材
３０ 検査光
３０ｂ 第１反射検査光
３０ｃ 第２反射検査光
３０ｄ 透過検査光
３１ 透過非検査光
３２ 反射非検査光
１２ 受光装置
１３ 点光源
１４ ビームスプリッタ
１５ 再帰反射素子保有部材
３０ 検査光
３０ｂ 第１反射検査光
３０ｃ 第２反射検査光
３０ｄ 透過検査光
３１ 透過非検査光
３２ 反射非検査光
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2022-01-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状の被検査対象の欠陥を検査する装置であって、
前記被検査対象に対する検査光を放出する光源と、
該光源からの前記検査光を、前記被検査対象を経由して受光する受光装置と、を備え、
前記光源から前記被検査対象に至る検査光を、第１反射検査光と透過非検査光とに分割するビームスプリッタと、
前記第１反射検査光を反射し第２反射検査光とする再帰反射素子保有部材と、をさらに備え、
前記ビームスプリッタは、前記第２反射検査光を、透過検査光と反射非検査光とにさらに分割し、
前記受光装置が受光する検査光が、前記被検査対象を経由した前記透過検査光であり、
前記再帰反射素子保有部材が、
前記第１反射検査光に対して非垂直に配置されることにより、
前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークを前記受光装置が受光しない、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
前記被検査対象に対する検査光を放出する光源と、
該光源からの前記検査光を、前記被検査対象を経由して受光する受光装置と、を備え、
前記光源から前記被検査対象に至る検査光を、第１反射検査光と透過非検査光とに分割するビームスプリッタと、
前記第１反射検査光を反射し第２反射検査光とする再帰反射素子保有部材と、をさらに備え、
前記ビームスプリッタは、前記第２反射検査光を、透過検査光と反射非検査光とにさらに分割し、
前記受光装置が受光する検査光が、前記被検査対象を経由した前記透過検査光であり、
前記再帰反射素子保有部材が、
前記第１反射検査光に対して非垂直に配置されることにより、
前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークを前記受光装置が受光しない、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項2】
前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置が設置され、
その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項3】
前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置と、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、
前記再帰反射素子保有部材に対し垂直であり、かつ前記光源および前記受光装置を含む側方基準面において、
前記光源から放出され前記ビームスプリッタに到るまでの検査光の通過軌跡と、前記透過検査光の通過軌跡とが交差するよう、前記受光装置と前記光源とが配置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
前記再帰反射素子保有部材に対し垂直であり、かつ前記光源および前記受光装置を含む側方基準面において、
前記光源から放出され前記ビームスプリッタに到るまでの検査光の通過軌跡と、前記透過検査光の通過軌跡とが交差するよう、前記受光装置と前記光源とが配置され、
前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光する、
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項4】
前記光源が点光源であり、
前記点光源が球状体であり、前記球状体の直径が０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の欠陥検査装置。
前記点光源が球状体であり、前記球状体の直径が０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の欠陥検査装置。
【請求項5】
前記再帰反射素子保有部材が、
再帰反射が可能なシート状部材を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の欠陥検査装置。
再帰反射が可能なシート状部材を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の欠陥検査装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
第１発明の欠陥検査装置は、シート状の被検査対象の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象に対する検査光を放出する光源と、該光源からの前記検査光を、前記被検査対象を経由して受光する受光装置と、を備え、前記光源から前記被検査対象に至る検査光を、第１反射検査光と透過非検査光とに分割するビームスプリッタと、前記第１反射検査光を反射し第２反射検査光とする再帰反射素子保有部材と、をさらに備え、前記ビームスプリッタは、前記第２反射検査光を、透過検査光と反射非検査光とにさらに分割し、前記受光装置が受光する検査光が、前記被検査対象を経由した前記透過検査光であり、前記再帰反射素子保有部材が、前記第１反射検査光に対して非垂直に配置されることにより、前記第２反射検査光のうち、前記再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークを前記受光装置が受光しないことを特徴とする。
第２発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置が設置され、その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光することを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置と、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記再帰反射素子保有部材に対し垂直であり、かつ前記光源および前記受光装置を含む側方基準面において、前記光源から放出され前記ビームスプリッタに到るまでの検査光の通過軌跡と、前記透過検査光の通過軌跡とが交差するよう、前記受光装置と前記光源とが配置され、前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光することを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記光源が点光源であり、前記点光源が球状体であり、前記球状体の直径が０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする。
第５発明の欠陥検査装置は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、前記再帰反射素子保有部材が、再帰反射が可能なシート状部材を含んでいることを特徴とする。
第２発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置が設置され、その他方の面側に、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記受光装置は、前記被検査対象で透過した検査光を受光することを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明において、前記被検査対象の一方の面側に、前記受光装置と、前記光源と、前記ビームスプリッタと、前記再帰反射素子保有部材と、が設置され、前記再帰反射素子保有部材に対し垂直であり、かつ前記光源および前記受光装置を含む側方基準面において、前記光源から放出され前記ビームスプリッタに到るまでの検査光の通過軌跡と、前記透過検査光の通過軌跡とが交差するよう、前記受光装置と前記光源とが配置され、前記受光装置は、前記被検査対象で反射した検査光を受光することを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記光源が点光源であり、前記点光源が球状体であり、前記球状体の直径が０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする。
第５発明の欠陥検査装置は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、前記再帰反射素子保有部材が、再帰反射が可能なシート状部材を含んでいることを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
第１発明によれば、光源から被検査対象に至る検査光をビームスプリッタが第１反射検査光と透過非検査光とに分割し、第１反射検査光を再帰反射素子保有部材が反射する。再帰反射素子保有部材は、入射した検査光を入射した方向へ反射する、すなわち凹レンズと同等の働きをするため、ラインセンサの幅方向の長さを短くでき、これにより欠陥検査装置の大型化を抑制できる。また、この構成の欠陥検査装置では、被検査対象の幅方向の端部周辺の光量が少なくなることがなく、屈折性欠点を確実に検出することができる。
また、再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが受光装置で受光されていないことにより、受光装置で受光される光の大部分が透過検査光で占められ、検査精度が向上する。
第２発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置が設置され、他方の面側に光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象を透過した検査光を受光することとなり、透明な被検査対象の欠陥を検査することができる。
第３発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置、光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象で反射した検査光を受光することとなり、検査光を透過する被検査対象だけでなく、検査光を透過しない被検査対象についても欠陥を検査することができる。
第４発明によれば、光源が点光源であることにより、屈折性欠点がより確実に検出できる。
第５発明によれば、再帰反射素子保有部材が、再帰反射可能なシート状部材を含んでいるので、再帰反射素子保有部材の製造コストを抑制できる。
また、再帰反射素子保有部材により正反射された正反射光のピークが受光装置で受光されていないことにより、受光装置で受光される光の大部分が透過検査光で占められ、検査精度が向上する。
第２発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置が設置され、他方の面側に光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象を透過した検査光を受光することとなり、透明な被検査対象の欠陥を検査することができる。
第３発明によれば、被検査対象の一方の面側に受光装置、光源、ビームスプリッタ、再帰反射素子保有部材が設置されているので、受光装置は被検査対象で反射した検査光を受光することとなり、検査光を透過する被検査対象だけでなく、検査光を透過しない被検査対象についても欠陥を検査することができる。
第４発明によれば、光源が点光源であることにより、屈折性欠点がより確実に検出できる。
第５発明によれば、再帰反射素子保有部材が、再帰反射可能なシート状部材を含んでいるので、再帰反射素子保有部材の製造コストを抑制できる。