(57)【要約】【課題】樹脂フィルムなど、表面が平坦である被検査対象の微細な欠陥を精度よく測定でき、コンパクトな構成とすることが可能な欠陥検査装置を提供する。【解決手段】被検査対象に向けて光を放出する一の点光源１２と、一の点光源１２からの検査光を、被検査対象を経由して受光し、受光した検査光の強度を電気信号に変換する受光素子１４ａがライン状に配置されたライン状センサ部１４と、が備えられており、被検査対象を経由した検査光が直接前記ライン状センサ部１４に到達し、点光源１２からの検査光のみを受光する受光素子１４ａが、ライン状センサ部１４に含まれている欠陥検査装置１０である。この構成のより様々な角度を有した検査光が受光素子１４ａに入射することがなく、微細な欠陥を検知することができる。【選択図】図１
2018141644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、
前記被検査対象に向けて検査光を放出する一の点光源と、
該一の点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し、受光した前記検査光の強度を電気信号に変換する受光素子がライン状に配置されたライン状センサ部と、が備えられており、
前記被検査対象を経由した前記検査光が直接前記ライン状センサ部に到達し、
前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子が、前記ライン状センサ部に含まれている、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記一の点光源がＬＥＤである、
ことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記被検査対象を経由した検査光以外の光が、前記ライン状センサ部に受光されることを抑制するための保護カバーが設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記保護カバーの表面に、前記点光源からの前記検査光の反射を抑制する低反射処理が施されている、
ことを特徴とする請求項３記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記受光素子と、前記点光源と、を結んだ線分を検査光線分とする場合、
前記被検査対象の平坦面に垂直な平面であり、前記検査光線分を含む垂直平面内で、前記検査光線分と、前記被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角の全てが、１度以上４５度以下である、
ことを特徴とする請求項１から４記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記ライン状センサ部が、前記被検査対象の平坦面と平行である、
ことを特徴とする請求項１から５記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記ライン状センサ部を構成する受光素子全体のライン状方向の長さが、
被検査対象の幅方向の長さよりも短い、
ことを特徴とする請求項１から５記載の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記ライン状センサ部を構成する受光素子の全てが、
前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子である、
ことを特徴とする請求項１から７記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、シリンドリカルレンズが設けられており、
該シリンドリカルレンズの曲率方向が、前記ライン状センサ部とライン状方向と垂直になっている、
ことを特徴とする請求項１から８記載の欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、透明平板が設けられている、
ことを特徴とする請求項１から９記載の欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、第２ライン状センサ部とを含んで構成され、
前記点光源を制御する制御器が備えられ、
前記制御器は、前記第１ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させるときには、前記第２ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させていない、
ことを特徴とする請求項１から１０記載の欠陥検査装置。
【請求項１２】
前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、該第１ライン状センサ部と隣り合う第２ライン状センサ部とを含んで構成され、
前記第１ライン状センサ部は、前記第２ライン状センサ部の前記ライン状方向の延長部分に配置されていない、
ことを特徴とする請求項１から１０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、被検査対象を、光学的手法によって検査する欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムなどのように、表面を平坦面とできる被検査対象において、その表面の欠陥、例えば、スジ状の傷などの検査には、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、蛍光灯等の光源から発せられる検査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】
しかし、上記のように蛍光灯などの線光源が用いられた場合、被検査対象には様々な角度を有した検査光が入射することになり、微細な欠陥を検知することが困難であった。これに対し、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ーカメラが設けられている。
【０００４】
しかるに、特許文献１の構成では一度スクリーンに投影された画像をラインセンサーカメラで撮影するので、スクリーン上の欠陥が画像に含まれたり、スクリーン上に投影するために光量が下がり、欠陥が不鮮明になったりするという問題がある。また、スクリーンと言う大型の構成要素が、欠陥検査装置に含まれることとなり、装置が大型化し、コストが増大したり、既存ラインへの設置が困難であったりする問題があるとともに、組立作業に時間がかかるという問題もある。
【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】
本発明は上記事情に鑑み、被検査対象の微細な欠陥を精度よく測定でき、コンパクトな構成とすることが可能な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】
【０００７】
第１発明の欠陥検査装置は、表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象に向けて検査光を放出する一の点光源と、該一の点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し、受光した前記検査光の強度を電気信号に変換する受光素子がライン状に配置されたライン状センサ部と、が備えられており、前記被検査対象を経由した前記検査光が直接前記ライン状センサ部に到達し、前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子が、前記ライン状センサ部に含まれて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、前記一の点光源がＬＥＤであることを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明または第２発明において、前記被検査対象を経由した検査光以外の光が、前記ライン状センサ部に受光されることを抑制するための保護カバーが設けられていることを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第３発明において、前記保護カバーの表面に、前記点光源からの前記検査光の反射を抑制する低反射処理が施されてい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発明において、前記受光素子と、前記点光源と、を結んだ線分を検査光線分とする場合、前記被検査対象の平坦面に垂直な平面であり、前記検査光線分を含む垂直平面内で、前記検査光線分と、前記被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角の全てが、１度以上４５度以下であ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発明において、前記ライン状センサ部が、前記被検査対象の平坦面と平行であることを特徴とする。
第７発明の欠陥検査装置は、第１発明から第５発明において、前記ライン状センサ部を構成する受光素子全体のライン状方向の長さが、被検査対象の幅方向の長さよりも短いことを特徴とする。
第８発明の欠陥検査装置は、第１発明から第７発明のいずれかにおいて、前記ライン状センサ部を構成する受光素子の全てが、前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子であることを特徴とする。
第９発明の欠陥検査装置は、第１発明から第８発明のいずれかにおいて、前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、シリンドリカルレンズが設けられており、該シリンドリカルレンズの曲率方向が、前記ライン状センサ部とライン状方向と垂直になっていることを特徴とする。
第１０発明の欠陥検査装置は、第１発明から第９発明のいずれかにおいて、前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、透明平板が設けられていることを特徴とする。
第１１発明の欠陥検査装置は、第１発明から第１０発明のいずれかにおいて、前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、第２ライン状センサ部とを含んで構成され、前記点光源を制御する制御器が備えられ、前記制御器は、前記第１ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させるときには、前記第２ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させていないことを特徴とする。
第１２発明の欠陥検査装置は、第１発明から第１０発明のいずれかにおいて、前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、該第１ライン状センサ部と隣り合う第２ライン状センサ部とを含んで構成され、前記第１ライン状センサ部は、前記第２ライン状センサ部の前記ライン状方向の延長部分に配置されていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、一の点光源と、この一の点光源からの検査光のみを受光する受光素子がライン状センサ部に含まれていることにより、線光源から発せられるような、様々な角度を有した検査光が受光素子に入射することがなく、微細な欠陥を検知することができる。また、被検査対象を経由した検査光が直接ライン状センサ部に到達することにより、スクリーンのような大型の構成要素なしで欠陥検査装置を構成できるので、装置をコンパクトにすることができるとともに、製造も容易になる。
第２発明によれば、点光源がＬＥＤであることにより、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、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。
第３発明によれば、非被検査対象を経由した検査光以外の光が、ライン状センサ部に受光されることを抑制するための保護カバーが設けられていることにより、受光素子に点光源以外から発せられる光が入射するのを抑制でき、より微細な欠陥の検査が可能となる。
第４発明によれば、保護カバーの表面に、点光源からの検査光の反射を抑制する低反射処理が施されていることにより、反射した検査光が意図せず受光素子に到達することを抑制でき、より微細な欠陥の検査が可能となる。
第５発明によれば、検査光線分を含む垂直平面内で、検査光線分と被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角の全てが、１度以上４５度以下であることにより、被検査対象に生じている大きなうねりや、折りしわを検出することが容易になる。
第６発明によれば、ライン状センサ部が、被検査対象の平坦面と平行であることにより、ライン状センサ部の各受光素子と被検査対象との距離が一定となり、各受光素子間での欠陥の見え方を調整する必要が無く、より微細な欠陥の検査が可能となる。
第７発明によれば、ライン状センサ部を構成する受光素子全体のライン状方向の長さが、被検査対象の幅方向の長さよりも短いことにより、ライン状センサ部を構成する受光素子の数を減らすことができる。これにより、受光素子１個が検査できる、被検査対象の幅方向の長さを長くでき、受光素子を減らすことができるので、欠陥検査装置のコストを抑えることができる。
第８発明によれば、ライン状センサ部を構成する受光素子の全てが、前記点光源からの検査光のみを受光する受光素子であることにより、受光素子からの電気信号に複雑な補正を行うことなく欠陥を検出できるので、さらに微細な欠陥の検査が可能となる。
第９発明によれば、被検査対象とライン状センサ部との間にシリンドリカルレンズが設けられ、このシリンドリカルレンズの曲率方向が、ライン状センサ部のライン状方向と垂直になっていることにより、ライン状センサ部と垂直な方向の開口角が広くなる。これにより被検査対象にもともと存在する、ライン状センサ部と平行な方向の凹凸情報が緩和され、よりもともとの表面凹凸が大きいような被検査対象の検査が可能となる。
第１０発明によれば、被検査対象とライン状センサ部との間に、透明平板が設けられていることにより、ライン状センサ部の上に塵芥が蓄積するのを防止できる。
第１１発明によれば、点光源を制御する制御器は、第１ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させるときには、第２ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させていないことにより、ライン状センサ部をライン状方向に並べて、より幅方向が長い被検査対象を測定する場合に、ライン状センサ部の端部に位置する受光素子が、複数の点光源からの検査光を受光することを防止できる。すなわち、受光素子が受ける検査光について、補正等を施す必要がなく、シンプルな構成で欠陥検査装置の大型化が可能となる。
第１２発明によれば、第１ライン状センサ部と、これと隣り合う第２ライン状センサ部とが設けられ、第１ライン状センサ部は、第２ライン状センサ部のライン状方向の延長部分に配置されていないことにより、ライン状センサ部を構成する受光素子の全てを、１つの点光源からの検査光のみを受光する受光素子としながら、ライン状センサ部をライン状方向に長く配置できるので、より幅広の被検査対象を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図である。
【図２】図１の欠陥検査装置の概略の側面図である。
【図３】点光源と欠陥と受光素子との関係の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置の概略の三面図である。
【図５】図４の欠陥検査装置のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図である。
【図９】図８の欠陥検査装置の概略の平面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る欠陥検査装置の概略の平面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る欠陥検査装置の概略の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略の正面図を、図２にはこの欠陥検査装置１０の概略の側面図を示す。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２０など表面を平坦面とすることができる被検査対象の欠陥を検査する装置である。本発明に係る欠陥検査装置１０は、透明な樹脂フィルム２０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主な被検査対象であるが、他にも、表面が平坦面であり、光を反射可能である金属や、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とすることができる。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。
【００１１】
本実施形態に係る欠陥検査装置１０は、被検査対象に向けて検査光を放出する一の点光源１２と、この一の点光源１２からの検査光を、被検査対象を経由して受光するライン状センサ部１４とが備えられており、被検査対象である樹脂フィルム２０等は、図２で示すように欠陥検査装置１０の前後に設けられている２つのロール２０ａ、２０ｂ等により図２の紙面上右から左（図１の紙面では奥側から手前側、または手前側から奥側）へ順次送られ、連続して樹脂フィルム２０の欠陥の有無が検査される。特許請求の範囲に記載の「表面が平坦面である」被検査対象とは、被検査対象において検査が行われている部分の表面が、平坦面を形成できているということを意味する。ライン状センサ部１４は、複数の受光素子１４ａが樹脂フィルム２０の進行方向と垂直方向に並べられ、その垂直方向にラインを形成している。この垂直方向には少なくとも２以上の受光素子１４ａが並べられる。受光素子１４ａは、受光した光の強度を電気信号に変換することができる。
なお、本明細書での「垂直」と言う記載は、厳密に垂直である必要はなく、この言葉が用いられている部分で、その部分の機能を十分満たし得る程度に垂直、すなわち、「実質的に垂直」な範囲を含む意味である。
【００１２】
また欠陥検査装置１０は、点光源１２、およびライン状センサ部１４と電気的に接続し、これらの制御を行う制御器１８を有する。
【００１３】
点光源１２は、ＬＥＤであるが、蛍光灯や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、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、２で点光源１２からライン状センサ部１４の端部へ向けて描かれている１点鎖線は、点光源１２から発せられる検査光のうち、ライン状センサ部１４で受光される検査光を描いたものであり、実際に点光源１２から発せられる検査光はこれらの１点鎖線の外側まで発せられている。
【００１４】
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、ライン状センサ部１４での照度ムラが少なくなるからである。また、点光源１２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１２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１２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。
【００１５】
ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａは、ＣＭＯＳイメージセンサであり、これらの受光素子１４ａの上面は、例えば４０μｍ角の四角形である。ただし後述するように、この受光素子１４ａの大きさも、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。なお受光素子１４ａはＣＭＯＳイメージセンサに限定されるものではなく、受光した光の強度を電気信号に変換する機能を有するものであれば問題ない。例えば、フォトダイオードを並べたＣＣＤ（電荷結合素子：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）も含まれる。加えて、受光素子１４ａ上には、カラーフィルタを設けることも可能である。
【００１６】
被検査対象である樹脂フィルム２０を透過した検査光は、直接ライン状センサ部１４に到達する。ここで「直接」とは、樹脂フィルム２０の下面から、ライン状センサ部１４の上面までの間に、特許文献１に記載されているスクリーンのように、受光素子１４ａに検査光が入射するまでの間に検査光が映し出されたり反射したりするものが存在しないことを意味する。例えば、検査光の進行方向に干渉を加える物質が存在しない場合や、検査光の進行方向に干渉を加える物質が存在したとしても、ライン状センサ部のライン状方向には光線角度が変わらない場合が「直接」ライン状センサ部１４に到達すると表現される。また、この空間に大気が存在する場合や、検査光の進行方向を変えることのないカバーガラスなどがあっても、被検査対象を透過した検査光は、「直接」ライン状センサ部１４に到達すると表現される。また、検査光が本来到達すべき受光素子１４ａから外れないレベルの屈折や反射を与えるもの、例えば受光素子１４ａ上に配置されるマイクロレンズアレイのようなものは、受光素子レベルで見れば実質的に検査光の進行方向を変えるものではないため、「直接」ライン状センサ部１４に到達すると表現される。
【００１７】
なお、「一の点光源１２からの検査光のみを受光する受光素子１４ａ」とは、検査光に関しては、特定の受光素子１４ａが含まれるライン状センサ部１４に対応する、１つの点光源１２からの検査光のみが受光されることを意味する。すなわち、他の点光源１２からの検査光が含まれることがない受光素子１４ａを意味する。そして、検査光以外の光に関しては、検査に影響しない微弱な光が含まれる場合はある。また、「受光素子１４ａがライン状センサ部１４に含まれている」としたのは、ライン状センサ部１４が、そのライン状方向に連続して配置されている場合に、ライン状センサ部１４の端部近傍の受光素子１４ａについては、２つの点光源１２からの検査光が入射する場合もあるが、その場合は、１つの点光源１２からの検査光のみを受光する受光素子１４ａと、２つの点光源１２からの検査光を受光する受光素子１４ａが存在する場合があるからである。なお、２つ以上の点光源１２からの検査光が交互に受光される場合は、同時に２つ以上の点光源からの検査光が受光されるわけではないので、「１つの点光源からの検査光のみを受光する」に含まれる。
【００１８】
点光源１２から発せられ、被検査対象である樹脂フィルム２０を経由した検査光以外の光がライン状センサ部１４で受光されることを抑制するための保護カバー１６が、図１でライン状センサ部１４の両側に設けられている。すなわち樹脂フィルム２０の進行方向と垂直に長手方向がなるように、保護カバー１６は設けられている。なお、ライン状センサ部１４の両側に設けられている保護カバー１６は、図２では省略されている。
【００１９】
また、保護カバー１６は、図１、図２に示すように、さらに点光源１２を囲むように設けられている。点光源１２を囲むように設けられた保護カバー１６は、たとえば投票箱のような構成であり、直方体の箱形状であって、この箱形状の一面にスロット状の孔が設けられている。
【００２０】
保護カバー１６は、点光源１２側や、ライン状センサ部１４側に、点光源１２からの検査光の反射を抑制する低反射処理が施されている。低反射処理は、一般的に光の反射を抑制する黒色系統の塗装や、黒アルマイト処理などであり、黒色系統で表面が比較的荒れているものが望ましい。また、保護カバー１６の一部を、このような低反射処理が行われた部材で構成することも可能である。
【００２１】
一の点光源１２と、この点光源１２からの検査光のみを受光する受光素子１４ａがライン状センサ部１４に含まれていることにより、線光源から発せられるような、様々な角度を有した検査光が受光素子１４ａに入射することがなく、微細な欠陥を検知することができる。また、被検査対象を経由した検査光が直接ライン状センサ部１４に到達することにより、スクリーンのような大型の構成要素なしで欠陥検査装置を構成できるので、装置をコンパクトにすることができるとともに、製造も容易になる。
【００２２】
非被検査対象を経由した検査光以外の光が、ライン状センサ部１４に受光されることを抑制するための保護カバー１６が設けられていることにより、受光素子１４ａに点光源１２以外から発せられる光が入射するのを抑制でき、より微細な欠陥の検査が可能となる。
【００２３】
保護カバー１６の表面に、点光源１２からの検査光の反射を抑制する低反射処理が施されていることにより、反射した検査光が意図せず受光素子１４ａに到達することを抑制でき、より微細な欠陥の検査が可能となる。
【００２４】
なお、図１では、点光源１２と、図１の紙面上におけるライン状センサ部１４の左右中心点と、を結ぶ直線が、被検査対象である樹脂フィルム２０に対し、ほぼ垂直になるように、点光源１２とライン状センサ部１４とが配置されている。この場合、ライン状センサ部１４全体に照射される光、および各受光素子１４ａから被検査対象までの距離の均一性が高くなり、分解能が高くなる効果がある。ただし、第一実施形態に挙げられた配置に限定されることはなく、これと異なる配置については、他の実施形態として、後述する。
【００２５】
ここで図３により、本実施形態に係る欠陥検査装置１０で識別可能な欠陥の大きさについて説明する。図３は、点光源１２と、被検査対象の検査可能欠陥２０ｄと、受光素子１４ａを、欠陥検査装置１０の正面から見た図である。わかりやすいように、図３の上下方向のみの関係について説明するが、これらは、検査可能欠陥２０ｄが二次元的なものであっても、同様に考えで拡張することが可能である。点光源１２、検査可能欠陥２０ｄ、受光素子１４ａの、図３の上下方向の長さをそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとする。また点光源１２から検査可能欠陥２０ｄまでの距離をＤ、検査可能欠陥２０ｄから受光素子１４ａまでの距離をＥ、点光源１２の図３上での上下端と、受光素子１４ａの図３上での上下端とを結んだ線が交わる点と、受光素子１４ａまでの距離をＦとする。このように定義すると、検査可能欠陥２０ｄの図３の上下方向の長さＢは、以下の数１で表される。
【００２６】
［数１］
Ｂ＝（Ａ・Ｅ＋Ｃ・Ｄ）／（Ｄ＋Ｅ）
【００２７】
なお、上記で表されるＢの値は、欠陥が影となり、センサの受光光量が０になると考えられる値であり、実際はセンサの光量が０にならなくても、多少光量が下がっていれば検出が可能であることから、検査可能欠陥２０ｄの大きさは、上記で表される値Ｂの１／２倍程度であり、一般的には０．０１〜５ｍｍ程度であり、特に０．０５〜１ｍｍ程度であることが望ましい。
【００２８】
図４には本発明の第２実施形態に係る欠陥検査装置の概略の三面図を示す。図４（Ａ）は、本実施形態の欠陥検査装置の正面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は平面図である。また、図５には、図４のＶ−Ｖ断面図を示す。第１実施形態では点光源１２と、ライン状センサ部１４の中心点と、を結ぶ直線が、被検査対象である樹脂フィルム２０に対し、ほぼ垂直になるように、点光源１２とライン状センサ部１４とが配置されているが、本実施形態では、異なる配置が採用されている。具体的には、点光源１２と、ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａとを結んだ線分を検査光線分とする場合に、被検査対象の平坦面に垂直な平面であり、検査光線分を含む平面（図４のＶ−Ｖ断面であり、この平面を、本原稿では「垂直平面」と称する）内で、検査光線分と、被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角θ１が、１度以上４５度以下となるように、点光源１２、被検査対象、ライン状センサ部１４が配置されている。
【００２９】
点光源１２は、図４（Ａ）が示すように、図４（Ａ）の紙面上で被検査対象の右側に位置し、また、ライン状センサ部１４よりも下流側、すなわち図４（Ｂ）の紙面上ライン状センサ部１４の左側に位置している。このように点光源１２等が配置されるのは、被検査対象に対する点光源１２の検査光の入射する角度を、所定の範囲とするためである。なお本原稿で上流、下流は、被検査対象が流れる方向を表し、被検査対象は、上流側から下流側に送られる。本実施形態では、点光源１２に最も近い受光素子１４ａ（図４（Ａ）の紙面上もっとも右側受光素子１４ａ）に対する入射角がもっとも大きい角度となるため、この角度について図４、図５により説明する。
【００３０】
本原稿では、点光源１２と、ライン状センサ部１４を構成する、それぞれの受光素子１４ａと、を結んだ線分を検査光線分とする。被検査対象は、ライン状センサ部１４近傍では平坦面となり、この平坦面に対して垂直な平面であり、かつ最も点光源１２に近い受光素子１４ａの検査光線分を含む平面、すなわち垂直平面を考える。この垂直平面は図４（Ｃ）でＶ−Ｖで表される平面であり、このＶ−Ｖの垂直平面での断面が図５に示されている。なお図５では、ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａのうち、もっとも点光源１２に近いもののみを描いている。図５において、点光源１２と受光素子１４ａとを結ぶ線分と、被検査対象の平坦面とが交差する角度のうち鋭角のものを交差鋭角θ１とすると、第２実施形態では、この交差鋭角θ１が１度以上４５度以下である。なお、交差鋭角θ１は、１度以上４５度以下であれば問題ないが、１度以上３０度以下が好ましく、１度以上２０度以下が特に好ましい。
【００３１】
検査光線分を含む垂直平面内で、検査光線分と被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角θ１の全てが、１度以上４５度以下であることにより、被検査対象に生じている大きなうねりや、折りしわを検出することが容易になる。
【００３２】
図６には、本発明の第３実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図を示す。第１実施形態との相違点は、点光源１２がライン状センサ部１４の左右中心を通る垂線から外れている点である。しかし、ライン状センサ部１４、被検査対象、点光源１２の位置関係のうち、第１実施形態と同様、第３実施形態は、ライン状センサ部１４が、被検査対象に対して平行に配置されている。ライン状センサ部１４が、被検査対象の平坦面と平行であることにより、ライン状センサ部１４の各受光素子１４ａと被検査対象との距離が一定となり、各受光素子１４ａ間での欠陥の見え方を調整する必要がなく、より微細な欠陥の検査が可能となる。
【００３３】
図７には、本発明の第４実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図を示す。第１実施形態との相違点は、被検査対象の平坦面が、正面視でライン状センサ部１４とあらかじめ定められた角度θ２を有している点である。このように被検査対象の平坦面とライン状センサ部１４とが所定の角度θ２を有していることにより、ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａのライン状方向の長さが、被検査対象の幅方向の長さよりも短くすることができる。この構成により、ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａの数を減らすことができる。これにより、受光素子１個が検査できる、被検査対象の幅方向の長さを長くでき、受光素子１４ａを減らすことができるので、欠陥検査装置のコストを抑えることができる。
【００３４】
図８には、本発明の第５実施形態に係る欠陥検査装置の概略の正面図を、図９には、この平面図を示す。本実施形態では、被検査対象の樹脂フィルム２０の幅が広く、この幅広の樹脂フィルム２０に対して点光源が１つであった場合、光源からの距離や光源の指向性の影響からライン状センサ部１４の端部に位置する受光素子１４ａの光量が確保できなくなってしまうため、３つの点光源１２−１、１２−２、１２−３と、これらに対応する３つのライン状センサ部である第１ライン状センサ部１４−１、第２ライン状センサ部１４−２、第３ライン状センサ部１４−３が設けられている。
【００３５】
これら３つのライン状センサ部は、被検査対象の検査部分と平行な、実質的に一の平面内に位置している。なお図９では、保護カバー１６の記載は省略している。本実施形態では、上記の３つのライン状センサ部１４−１、１４−２、１４−３は、１つのラインを構成するように配置されている。これは、独立したライン状センサ部１４が３つ並んで配置されている場合と、１つの直線となるように受光素子１４ａが配置され、そのうちの一部が第１ライン状センサ部等となる場合とがある。後者の場合は、例えば隣り合っている第１ライン状センサ部１４−１と第２ライン状センサ部１４−２の両方に属する受光素子１４ａが存在する。
【００３６】
本実施形態においては、制御器１８は、第１ライン状センサ部１４−１に対応する点光源１２−１を点灯させるときには、その隣に位置する第２ライン状センサ部１４−２に対応する点光源１２−２は点灯させないように制御する。第３ライン状センサ部１４−３に対応する点光源１２−３は、点光源１２−１を点灯させるときに、同時に点灯させるか、順番に点灯させる。
すなわち、制御器１８は、隣り合って点光源１２が同時に点灯しないように制御を行ったり、点光源１２が複数ある場合に、複数ある点光源１２のうち２以上の点光源１２が同時には点灯しないよう制御を行ったりする。このとき、ライン状センサ部１４の受光間隔と光源１２の点灯間隔は、制御器１８により同期されている。
【００３７】
点光源１２を制御する制御器１８は、第１ライン状センサ部１４−１に対応する点光源１２−１を点灯させるときには、第２ライン状センサ部１４−２に対応する点光源１２−２を点灯させていないことにより、ライン状センサ部１４をライン状方向に並べて、より幅方向が長い被検査対象を測定する場合に、ライン状センサ部１４の端部に位置する受光素子１４ａが、複数の点光源１２からの検査光を受光することを防止できる。すなわち、受光素子１４ａが受ける検査光について、補正等を施す必要がなく、シンプルな構成で欠陥検査装置の大型化が可能となる。
【００３８】
図１０には、本発明の第６実施形態に係る欠陥検査装置の概略の平面図を示す。第５実施形態との相違点は、ライン状センサ部（例えば１４−１）は他のライン状センサ部（例えば１４−２）のライン状方向の延長部分に配置されていない。本実施形態では、複数あるライン状センサ部は、平面視で千鳥に配置されている。このような配置にすることで、ライン状センサ部１４を構成するすべての受光素子１４ａは、ある一つの点光源からの検査光を受光するものとなる。
【００３９】
ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａの全てが、ある１つの点光源１２からの検査光のみを受光する受光素子１４ａであることにより、受光素子１４ａからの電気信号に複雑な補正を行うことなく欠陥を検出できるので、さらに微細な欠陥の検査が可能となる。
【００４０】
２以上のラインセンサ部１４のうちの１つのライン状センサ部（例えば１４−１）は、他のライン状センサ部(例えば１４−２)のライン状方向の延長部に配置されていないことにより、ライン状センサ部１４を構成する受光素子１４ａの全てを、ある１つの点光源１２からの検査光のみを受光する受光素子１４ａとしながら、検査できる幅を大きくできるのでより幅広の被検査対象を検査することができる。
【００４１】
図１１には、本発明の第７実施形態に係る欠陥検査装置１０の概略の側面図を示す。本実施形態に係る欠陥検査装置１０も、第１実施形態の欠陥検査装置１０と同様、点光源１２と、ライン状センサ部１４とが備えられている。第１実施形態の欠陥検査装置１０との主な相違点は、被検査対象である樹脂フィルム２０の表面で反射した検査光がライン状センサ部の受光素子１４ａで受光される点である。
【００４２】
本発明の実施形態について、被検査対象とライン状センサ部１４との間に、レンズのように検査光の進行方向に干渉を加える物質が存在しない場合について説明したが、シリンドリカルレンズを設けることも可能である。ただしこの場合、ライン状センサ部１４のライン状方向には光線角度が変わらないように、シリンドリカルレンズの曲率方向が、ライン状センサ部１４のライン状方向と垂直になっていることが好ましい。
【００４３】
被検査対象とライン状センサ部１４との間にシリンドリカルレンズが設けられ、このシリンドリカルレンズの曲率方向が、ライン状センサ部１４のライン状方向と垂直になっていることにより、ライン状センサ部１４と垂直な方向の開口角が広くなる。これにより被検査対象にもともと存在する、ライン状センサ部１４と平行な方向の凹凸情報が緩和され、より表面荒れが大きいような被検査対象、すなわちもともとの表面凹凸が大きいような被検査対象の検査が可能となる。
【００４４】
また、被検査対象とライン状センサ部１４との間に、透明平板が設けられる場合もある。このような構成とすることにより、ライン状センサ部１４の上に塵芥が蓄積するのを防止できる。
【００４５】
本発明の第４実施形態では、被検査対象の平坦面が、正面視でライン状センサ部１４とあらかじめ定められた角度θ２を有しているが、この構成においてライン状センサ部１４が複数のライン状センサ部から構成される場合も有る。この場合複数のライン状センサ部を構成する受光素子１４ａの全てに対する、ライン状方向の長さが、被検査対象の幅方向よりも短くなるように構成される。
【符号の説明】
【００４６】
１０  欠陥検査装置
１２  点光源
１４  ライン状センサ部
１４ａ  受光素子
１６  保護カバー
１８  制御器
【図１】
2018141644.tif 000003
【図２】
2018141644.tif 000004
【図３】
2018141644.tif 000005
【図４】
2018141644.tif 000006
【図５】
2018141644.tif 000007
【図６】
2018141644.tif 000008
【図７】
2018141644.tif 000009
【図８】
2018141644.tif 000010
【図９】
2018141644.tif 000011
【図１０】
2018141644.tif 000012
【図１１】
2018141644.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月7日(2017.9.7)
【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】
表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、
前記被検査対象に向けて検査光を放出する一の点光源と、
該一の点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し、受光した前記検査光の強度を電気信号に変換する受光素子がライン状に配置されたライン状センサ部と、が備えられており、
前記被検査対象を経由した前記検査光が、前記ライン状センサ部のライン状方向に光線角度を変えずに、前記ライン状センサ部に到達し、
前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子が、前記ライン状センサ部に含まれている、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記一の点光源がＬＥＤである、
ことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記被検査対象を経由した検査光以外の光が、前記ライン状センサ部に受光されることを抑制するための保護カバーが設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記保護カバーの表面に、前記点光源からの前記検査光の反射を抑制する低反射処理が施されている、
ことを特徴とする請求項３記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記受光素子と、前記点光源と、を結んだ線分を検査光線分とする場合、
前記被検査対象の平坦面に垂直な平面であり、前記検査光線分を含む垂直平面内で、前記検査光線分と、前記被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角の全てが、１度以上４５度以下である、
ことを特徴とする請求項１から４記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記ライン状センサ部が、前記被検査対象の平坦面と平行である、
ことを特徴とする請求項１から５記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記ライン状センサ部を構成する受光素子全体のライン状方向の長さが、
被検査対象の幅方向の長さよりも短い、
ことを特徴とする請求項１から５記載の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記ライン状センサ部を構成する受光素子の全てが、
前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子である、
ことを特徴とする請求項１から７記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、シリンドリカルレンズが設けられており、
該シリンドリカルレンズの曲率方向が、前記ライン状センサ部とライン状方向と垂直になっている、
ことを特徴とする請求項１から８記載の欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、透明平板が設けられている、
ことを特徴とする請求項１から９記載の欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、第２ライン状センサ部とを含んで構成され、
前記点光源を制御する制御器が備えられ、
前記制御器は、前記第１ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させるときには、前記第２ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させていない、
ことを特徴とする請求項１から１０記載の欠陥検査装置。
【請求項１２】
前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、該第１ライン状センサ部と隣り合う第２ライン状センサ部とを含んで構成され、
前記第１ライン状センサ部は、前記第２ライン状センサ部の前記ライン状方向の延長部分に配置されていない、
ことを特徴とする請求項１から１０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】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第１発明の欠陥検査装置は、表面が平坦面である被検査対象の欠陥を検査する装置であって、前記被検査対象に向けて検査光を放出する一の点光源と、該一の点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し、受光した前記検査光の強度を電気信号に変換する受光素子がライン状に配置されたライン状センサ部と、が備えられており、前記被検査対象を経由した前記検査光が、前記ライン状センサ部のライン状方向に光線角度を変えずに、前記ライン状センサ部に到達し、前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子が、前記ライン状センサ部に含まれて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、前記一の点光源がＬＥＤであることを特徴とする。
第３発明の欠陥検査装置は、第１発明または第２発明において、前記被検査対象を経由した検査光以外の光が、前記ライン状センサ部に受光されることを抑制するための保護カバーが設けられていることを特徴とする。
第４発明の欠陥検査装置は、第３発明において、前記保護カバーの表面に、前記点光源からの前記検査光の反射を抑制する低反射処理が施されてい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発明において、前記受光素子と、前記点光源と、を結んだ線分を検査光線分とする場合、前記被検査対象の平坦面に垂直な平面であり、前記検査光線分を含む垂直平面内で、前記検査光線分と、前記被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角の全てが、１度以上４５度以下であ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発明において、前記ライン状センサ部が、前記被検査対象の平坦面と平行であることを特徴とする。
第７発明の欠陥検査装置は、第１発明から第５発明において、前記ライン状センサ部を構成する受光素子全体のライン状方向の長さが、被検査対象の幅方向の長さよりも短いことを特徴とする。
第８発明の欠陥検査装置は、第１発明から第７発明のいずれかにおいて、前記ライン状センサ部を構成する受光素子の全てが、前記一の点光源からの前記検査光のみを受光する前記受光素子であることを特徴とする。
第９発明の欠陥検査装置は、第１発明から第８発明のいずれかにおいて、前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、シリンドリカルレンズが設けられており、該シリンドリカルレンズの曲率方向が、前記ライン状センサ部とライン状方向と垂直になっていることを特徴とする。
第１０発明の欠陥検査装置は、第１発明から第９発明のいずれかにおいて、前記被検査対象と前記ライン状センサ部との間には、透明平板が設けられていることを特徴とする。
第１１発明の欠陥検査装置は、第１発明から第１０発明のいずれかにおいて、前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、第２ライン状センサ部とを含んで構成され、前記点光源を制御する制御器が備えられ、前記制御器は、前記第１ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させるときには、前記第２ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させていないことを特徴とする。
第１２発明の欠陥検査装置は、第１発明から第１０発明のいずれかにおいて、前記ライン状センサ部は、第１ライン状センサ部と、該第１ライン状センサ部と隣り合う第２ライン状センサ部とを含んで構成され、前記第１ライン状センサ部は、前記第２ライン状センサ部の前記ライン状方向の延長部分に配置されていないことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第１発明によれば、一の点光源と、この一の点光源からの検査光のみを受光する受光素子がライン状センサ部に含まれていることにより、線光源から発せられるような、様々な角度を有した検査光が受光素子に入射することがなく、微細な欠陥を検知することができる。また、被検査対象を経由した検査光が、前記ライン状センサ部のライン状方向に光線角度を変えずに、ライン状センサ部に到達することにより、スクリーンのような大型の構成要素なしで欠陥検査装置を構成できるので、装置をコンパクトにすることができるとともに、製造も容易になる。
第２発明によれば、点光源がＬＥＤであることにより、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、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。
第３発明によれば、非被検査対象を経由した検査光以外の光が、ライン状センサ部に受光されることを抑制するための保護カバーが設けられていることにより、受光素子に点光源以外から発せられる光が入射するのを抑制でき、より微細な欠陥の検査が可能となる。
第４発明によれば、保護カバーの表面に、点光源からの検査光の反射を抑制する低反射処理が施されていることにより、反射した検査光が意図せず受光素子に到達することを抑制でき、より微細な欠陥の検査が可能となる。
第５発明によれば、検査光線分を含む垂直平面内で、検査光線分と被検査対象の平坦面と、から構成される交差鋭角の全てが、１度以上４５度以下であることにより、被検査対象に生じている大きなうねりや、折りしわを検出することが容易になる。
第６発明によれば、ライン状センサ部が、被検査対象の平坦面と平行であることにより、ライン状センサ部の各受光素子と被検査対象との距離が一定となり、各受光素子間での欠陥の見え方を調整する必要が無く、より微細な欠陥の検査が可能となる。
第７発明によれば、ライン状センサ部を構成する受光素子全体のライン状方向の長さが、被検査対象の幅方向の長さよりも短いことにより、ライン状センサ部を構成する受光素子の数を減らすことができる。これにより、受光素子１個が検査できる、被検査対象の幅方向の長さを長くでき、受光素子を減らすことができるので、欠陥検査装置のコストを抑えることができる。
第８発明によれば、ライン状センサ部を構成する受光素子の全てが、前記点光源からの検査光のみを受光する受光素子であることにより、受光素子からの電気信号に複雑な補正を行うことなく欠陥を検出できるので、さらに微細な欠陥の検査が可能となる。
第９発明によれば、被検査対象とライン状センサ部との間にシリンドリカルレンズが設けられ、このシリンドリカルレンズの曲率方向が、ライン状センサ部のライン状方向と垂直になっていることにより、ライン状センサ部と垂直な方向の開口角が広くなる。これにより被検査対象にもともと存在する、ライン状センサ部と平行な方向の凹凸情報が緩和され、よりもともとの表面凹凸が大きいような被検査対象の検査が可能となる。
第１０発明によれば、被検査対象とライン状センサ部との間に、透明平板が設けられていることにより、ライン状センサ部の上に塵芥が蓄積するのを防止できる。
第１１発明によれば、点光源を制御する制御器は、第１ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させるときには、第２ライン状センサ部に対応する点光源を点灯させていないことにより、ライン状センサ部をライン状方向に並べて、より幅方向が長い被検査対象を測定する場合に、ライン状センサ部の端部に位置する受光素子が、複数の点光源からの検査光を受光することを防止できる。すなわち、受光素子が受ける検査光について、補正等を施す必要がなく、シンプルな構成で欠陥検査装置の大型化が可能となる。
第１２発明によれば、第１ライン状センサ部と、これと隣り合う第２ライン状センサ部とが設けられ、第１ライン状センサ部は、第２ライン状センサ部のライン状方向の延長部分に配置されていないことにより、ライン状センサ部を構成する受光素子の全てを、１つの点光源からの検査光のみを受光する受光素子としながら、ライン状センサ部をライン状方向に長く配置できるので、より幅広の被検査対象を検査することができる。