特許7426848IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

検査対象物の表面の凹凸を検査する方法に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、光沢表面を有する検査対象物の表面検査では、検査対象物50とカメラ60との間、検査対象物50と光源(白色LED光源10及びホログラフィック回折光学素子20)との間における位置及び検査対象物50の表面法線方向を含む位置関係を均一(一定)にすることが望ましいが、の特許文献1の技術では、凸部52の存在しない表面51に対しては、カメラ60のピントを合わせることができず、又、検査対象物50とカメラ60間が大きく変化する場合、例えば、検査対象物50が湾曲している場合は、カメラ60のピントがぼけ、検査範囲に存在する微小な不良(凹凸等)を検出することができない。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

そこで、本発明は、検査対象物の検査範囲中心とカメラとの間、検査範囲中心と光源との間における位置及び検査範囲中心の表面法線方向を含む位置関係の情報を取得し、それらの位置関係を均一にする機能を有する検査対象物の表面の凹凸を検査する方法を提供するものである。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

光源から放射された光を波面変調素子に照射し、波面変調素子によって位相、又は振幅が変調された光を、ホログラフィック回折光学素子に照射し、ホログラフィック回折光学素子によって、複数の色毎に所定の角度で、且つ色毎に平行光に変換された光を検査対象物に照射し、検査対象物の表面からの反射光を検出部で検出するので、第1に、光源から放射された光は、波面変調素子によって位相、又は振幅が変換され、ホログラフィック回折光学素子上に照射される光の領域、パターン、又は強度等が制御されるので、ホログラフィック回折光学素子から放射される光には、制御結果に基づく位置に関する情報が、例えば、座標として付与される。

第2に、ホログラフィック回折光学素子によって、複数の色毎に所定の角度で、且つ色毎に平行光に変換されて検査対象物に照射され、その反射光が検出部で検出されるので、照射光と反射光において、その光路と光路長が明確になる。

その結果、ホログラフィック回折光学素子、検査対象物の検査範囲中心と検出部の位置関係が、距離や角度など、数値的に明確になる。

したがって、検査対象物が光沢表面を有する検査対象物においても、その検査範囲中心においてピントを合わせることができるので、反射光における検査対象物の表面の凹凸の部分と、凹凸以外の表面との色の変化によって検査対象物の表面の微小な凹凸を確実に発見することができる。

又、ホログラフィック回折光学素子、検査対象物の検査範囲中心と検出部との間の位置関係を一定に維持(均一化)することができるので、例え、検査対象物の検査範囲中心と検出部間の距離が大きく変化する場合であっても、検査範囲に存在する微小な凹凸等を確実に発見することができる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の実施形態に共通する表面検査装置の全体の構成を示す模式図である。
【図2】 本発明の実施形態に共通する表面検査装置における測定方法の概要を説明する図である。
【図3】 本発明の第1の実施形態を示すもので、表面検査装置の全体の構成を示す模式図である。
【図4】 本発明の第1の実施形態で使用するホログラフィック回折光学素子の波長毎の回折角度と回折効率の関係を示す図である。
【図5】 本発明の第1の実施形態におけるモニターに映し出された反射光の位置と位置の調整を説明する図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態を示すもので、表面検査装置の全体の構成を示す模式図である。
【図7】 本発明の第2の実施形態における波面変調素子から照射される波面変調後の光のライン形状のパターンである。
【図8】 本発明の第3の実施形態示すもので、表面検査装置の全体の構成を示す模式図である。
【図9】 本発明の第3に実施形態に用いる波面変調素子から照射される波面変調後の可変ストライプパターンを説明する図であり、(a)から(d)は、時間の経過に対するストライプパターンの変化を示すものである。
【図10】 従来の表面検査装置の全体の構成を示す模式図である。

代表図 図1本件の代表的な図

10 白色LED光源 20 ホログラフィック回折光学素子 30 照射光 40 反射光 50 検査対象物 51 表面 52 凸部 60 カメラ 62 モニター 63 レンズ 64 撮像部 65 主点 70 光学ユニット 80 制御部 90 波面変調素子 91 放射光 92 孔形状 93 ライン形状 94 可変ストライプパターン 98 スタライプパターン

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