(57)【要約】【課題】反射光やパターンからの散乱光を低減でき、異物の検出精度を高くすることができ、しかも、各機器の配置調整が容易であり、かつ、装置の構造を簡単にできる異物検査装置および異物検査方法を提供する。【解決手段】シート状部材Ｓの表面に存在する異物ＰＭを検出する検出装置であって、シート状部材Ｓに対して光Ｌを出射する光源１１と、シート状部材Ｓの表面と対向する位置に光検出部１２ａが設けられた光検出手段１２と、光検出手段１２が検出した光Ｌに関する情報を解析し、シート状部材Ｓの表面上における異物ＰＭの有無を判断する判断手段１３とからなり、光源１１は、シート状部材Ｓの表面と平行な光軸を有する光Ｌを、シート状部材Ｓの表面に沿って出射するものである。光Ｌはシート状部材Ｓの表面と平行な光軸を有するので、シート状部材Ｓの表面での反射を抑えることができ、異物ＰＭの検出精度を高くすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材の表面に存在する異物を検出する検出装置であって、
シート状部材に対して光を出射する光源と、
前記シート状部材の表面と対向する位置に光検出部が設けられた光検出手段と、
該光検出手段が検出した検出光に関する情報を解析し、前記シート状部材の表面上における異物の有無を判断する判断手段とからなり、
前記光源は、
前記シート状部材の表面と平行な光軸を有する光を、前記シート状部材の表面に沿って出射するものである
ことを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
前記光は、その光軸方向と直交する断面が円形である
ことを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項３】
シート状部材の表面に存在する異物を検出する検出方法であって、
光源から、シート状部材の表面と平行な光軸を有する光を、シート状部材の表面に沿って出射し、
光源から放出された光の散乱光を、シート状部材の表面と対向する位置に光検出部が設けられた光検出手段によって検出し、
検出手段が検出した検出光に関する情報を解析する
ことを特徴とする異物検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物検査装置および異物検査方法に関する。さらに詳しくは、ガラスや液晶基板、ＦＰＤなどの表面に存在する異物検出に使用される異物検査装置および異物検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からガラス等の表面に存在する異物を検出する装置が開発されている（例えば、従来例１（特許文献１））。
従来例１の装置は、ガラス等の試料の表面に対して斜めから、試料の幅まで広げた状態の光を照射する照射光学系と、試料の表面上方に配置され、照射された光の散乱光を検出するラインカメラ等の光検出器とを備えている。このため、試料の表面に異物が存在すれば、この異物において反射した散乱光を光検出器が検出することができる。すると、異物からの散乱光が存在する場合、異物がない場合に比べて光検出器が検出する光の強度が強くなるので、試料の表面の異物を検出できるのである。
【０００３】
しかるに、従来例１の装置では、試料の表面に対して斜めから光を照射しているので、試料の表面からの反射光が強く、異物が存在しても光検出器が検出する光の強度の差が小さくなり、異物検出精度が低下する恐れがある。とくに、試料の表面に凹凸を有するパターンが形成されている場合には、異物だけでなくパターンからも強い散乱光が発生する。すると、光検出器が検出する光強度に変化が生じても、その変化が異物からの散乱光に起因するものであるのかそれともパターンからの散乱光に起因するものであるかを判断することが難しく、異物検出精度はさらに低下する恐れがある。
たしかに、従来例１においても、光源と光検出器の相対的な配置を工夫したり、光検出器と試料との間にマスク等を設けたりすることによって、試料の表面における反射光やパターンからの散乱光の影響を除去できる旨の記載はあるものの、光源と光検出器の配置調整が難しくなるし、マスク等を設ければ装置の構造が複雑になるという問題も生じる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７２３５５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、反射光やパターンからの散乱光を低減でき、異物の検出精度を高くすることができ、しかも、各機器の配置調整が容易であり、かつ、装置の構造を簡単にできる異物検査装置および異物検査方法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】
【０００６】
第１発明の異物検査装置は、シート状部材の表面に存在する異物を検出する検出装置であって、シート状部材に対して光を出射する光源と、前記シート状部材の表面と対向する位置に光検出部が設けられた光検出手段と、該光検出手段が検出した検出光に関する情報を解析し、前記シート状部材の表面上における異物の有無を判断する判断手段とからなり、前記光源は、前記シート状部材の表面と平行な光軸を有する光を、前記シート状部材の表面に沿って出射するものであることを特徴とする。
第２発明の異物検査装置は、第１発明において、前記光は、その光軸方向と直交する断面が円形であることを特徴とする。
第３発明の異物検査方法は、シート状部材の表面に存在する異物を検出する検出方法であって、光源から、シート状部材の表面と平行な光軸を有する光を、シート状部材の表面に沿って出射し、光源から放出された光の散乱光を、シート状部材の表面と対向する位置に光検出部が設けられた光検出手段によって検出し、検出手段が検出した検出光に関する情報を解析することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、光検出手段から判断手段に供給される検出光に関する情報は、異物からの散乱光の分だけ、異物がない状態において判断手段に供給される検出光に関する情報から変化するので、判断手段によって異物の有無を判断することができるのであるが、光はシート状部材の表面と平行な光軸を有するので、シート状部材の表面での反射を抑えることができる。このため、シート状部材で反射した反射光と、異物で反射した反射光の強度差が大きくなるので、異物の検出精度を高くすることができる。しかも、光源を、光が上記のごとき性質を有するように配設するだけであるから、各機器の配置調整が容易であり、かつ、装置の構造を簡単にできる。
第２発明によれば、光の密度が高くなり、異物での散乱光が強くなるから、異物がない状態における検出光に関する情報と異物が存在する状態における検出光に関する情報の差を大きくすることができ、異物の検出精度を高くすることができる。
第３発明によれば、光検出手段から判断手段に供給される検出光に関する情報は、異物からの散乱光の分だけ、異物がない状態において判断手段に供給される検出光に関する情報から変化するので、判断手段によって異物の有無を判断することができるのであるが、光はシート状部材の表面と平行な光軸を有するので、シート状部材の表面での反射を抑えることができる。このため、シート状部材で反射した反射光と、異物で反射した反射光の強度差が大きくなるので、異物の検出精度を高くすることができる。しかも、光源を、光が上記のごとき性質を有するように配設するだけであるから、各機器の配置調整が容易であり、かつ、装置の構造を簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の異物検査装置１０の概略説明図であって（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視図である。同図において符号Ｓはフィルムやガラス、液晶基板等のシート状部材を示している。このシート状部材Ｓは、図１（Ｂ）の矢印ＦＤの方向に移動しながら本実施形態の異物検査装置１０によって検査されるものであり、例えば連続したシートであってもよいし、所定の長さのものであってもよく、特に限定されない。
【０００９】
図１に示すように、シート状部材Ｓの移動する経路の側方には、光Ｌをシート状部材Ｓに向けて照射し得る光源１１が設けられている。この光源１１は、例えばレーザ光を照射できるレーザ光源等である。この光源１１は、光Ｌを所定の断面形状、例えば、円形断面や楕円形断面等のビーム径の光Ｌとして照射するためのコリメート機構を有している。
【００１０】
また、光源１１は、出射する光Ｌの光軸がシート状部材Ｓの表面と平行となり、光Ｌがシート状部材Ｓの表面に沿って走行するように配設されている。ここで、光軸とは、光Ｌの断面が円形や楕円形の場合であれば、光Ｌの走行方向に沿って伸びた光Ｌの断面中心を通る軸を意味している。
【００１１】
図１に示すように、シート状部材Ｓの上方には光検出手段１２が設けられている。この光検出手段１２は、シート状部材Ｓの表面と対向する位置に正反射光や散乱光等の光の強度や偏光状態等を検出することができる光検出部12aを有している。
【００１２】
前記光検出手段１２は、光検出部12aが検出した検出光に関する情報（以下では、単に検出光に関する情報という）、例えば、光強度に関する情報を判断手段１３に発信するように構成されている。この判断手段１３は、光検出手段１２から送信される検出光に関する情報に基づいてシート状部材Sの表面における異物ＰＭの有無を判断するものである。具体的には、検出光に関する情報が光検出手段１２が検出した光強度に関する情報を含んでいる場合には、光強度が所定の値以下であれば異物ＰＭは存在せず、所定の値以上となると異物ＰＭが存在すると判断するように構成されている。
【００１３】
なお、光検出部12aがラインＣＣＤ等のように複数の光検出器を有するものであれば、複数の光検出器をシート状部材Ｓの幅方向に沿って並べることによって、シート状部材Ｓの幅方向を複数の部分に分割して検出できるから、シート状部材Ｓの幅方向におけるどの位置に異物ＰＭが存在しているのかも把握できるので好適である。
さらになお、異物ＰＭの有無の判断は、光強度による手法に限られず、検出光に関する情報として偏光情報が含まれている場合には、偏光方向によって異物ＰＭの有無を判断してもよい。
【００１４】
つぎに、本実施形態の異物検出装置１０による異物ＰＭの検出を説明する。なお、以下では、光強度により異物ＰＭの有無を判断する場合を説明する。
図１に示すように、光源１１から光Ｌをシート状部材Ｓの表面に沿って出射した状態において、シート状部材Ｓを移動させる。シート状部材Ｓの表面に、例えば、パーティクルやガラス片等の異物ＰＭが存在しない場合には、光Ｌがシート状部材Ｓの表面に沿って走行するので、シート状部材Ｓの表面に照射される光量が少なくその反射光も少ないから、光検出手段１２によって検出される光強度は弱く、判断手段１３はシート状部材Ｓ上には異物ＰＭが存在しないと判断する。
【００１５】
図２（Ａ）に示すように、シート状部材Ｓの表面に異物ＰＭが存在すれば、異物ＰＭに光Ｌが照射され、異物ＰＭによって光Ｌが散乱する。この散乱光は、シート状部材Ｓの表面からの反射光とともに光検出手段１２によって検出されるのであるが、このとき光検出手段１２が検出する光強度は、異物ＰＭからの散乱光がない場合、つまり、異物ＰＭが存在しない場合に比べて強くなるので、判断手段１３は、シート状部材Ｓ上に異物ＰＭが存在すると判断することができるのである。
【００１６】
以上のごとく、本実施形態の異物検出装置１０によれば、シート状部材Ｓの表面上に異物ＰＭが存在すれば、光が異物に当たって散乱光が発生するので、この散乱光を光検出手段１２によって検出できる。すると、光検出手段１２から判断手段に供給される検出光に関する情報が異物ＰＭがない状態において判断手段１３に供給される検出光に関する情報から変化しているので、判断手段１３によって異物の有無を判断することができる。
そして、光Ｌはシート状部材Ｓの表面と平行な光軸を有しており、シート状部材Ｓの表面での反射を抑えることができる。このため、シート状部材Ｓで反射した反射光と、異物ＰＭで反射した反射光の強度差が大きくなるので、異物の検出精度を高くすることができる。
しかも、光源１１および光検出手段１２を上述するように配設するだけで、シート状部材Ｓの表面における光Ｌの反射等を抑えることができかつ光検出手段１２による散乱光の検出を行うことができる。よって、異物検出装置１０を構成する各機器の配置調整およびメンテナンスが容易になるし、余分な部材などが不要であるから異物検出装置１０の構造を簡単にできる。
【００１７】
なお、光源１１から出射される光Ｌは、必ずしも円形断面とする必要はなく、シート状としてもよいのであるが、円形断面とすれば、光Ｌの密度が高くなり、異物ＰＭでの散乱光が強くなる。すると、異物ＰＭがない状態における検出光に関する情報と異物ＰＭが存在する状態における検出光に関する情報の差が大きくなり、両者の比較を正確に行うことができるから、異物ＰＭの検出精度を高くすることができる。
【００１８】
また、図２の（Ｂ）に示すように、シート状部材Ｓが、その表面にパターンＰを有している場合でも、光Ｌがシート状部材Ｓの表面と平行な光軸を有していれば、パターンＰから発生する散乱光の強度は、異物ＰＭから発生する散乱光の強度に比べて極端に小さくなる。これは、散乱光の強度は、散乱体の反射に寄与している部分の面積と相関があるからである。具体的には、パターンＰのように薄く（通常５μｍ程度）光Ｌが照射される面積が小さいものからの散乱光は弱いのに対し、異物ＰＭのようにある程度（十数μｍ以上、パターンＰの厚さの３倍程度）の高さ成分を持つものは、光Ｌが照射される面積が大きいので、異物ＰＭからの散乱光はパターンＰからの散乱光よりも格段に大きくなる。
よって、パターンＰと異物ＰＭの両方に光Ｌが照射されても、光検出手段１２が検出する散乱光の強度差が大きいので、判断手段１３は容易に異物ＰＭのみを検出することができる。
【００１９】
なお、図２の（Ｂ）に示すように、シート状部材Ｓの表面にパターンＰ等の凹凸がある場合には、光源１１は、その凹凸の表面からの突出量している異物ＰＭにも光Ｌが照射されるように配設されるのは、言うまでもない。
さらになお、異物ＰＭの高さとは、シート状部材Ｓの表面にパターンＰ等の凹凸がある場合には、その凹凸の表面から突出している量Ｈのことである（図２（Ｂ）参照）。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の異物検出装置は、ガラスや液晶基板、ＦＰＤ等のシート状物において、その表面に存在する異物を検出するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の異物検査装置１０の概略説明図であって（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視図である。
【図２】（Ａ）はレーザ光Ｌをシート状部材Ｓに照射した状態の概略拡大説明図であり、（Ｂ）はパターンＰが形成されたシート状部材Ｓにレーザ光を照射した状態の概略拡大説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０        異物検出装置
１１        光源
１２        光検出手段
１２ａ      光検出部
１３        判断手段
Ｌ        光
ＰＭ        異物        
【図１】
2007139678.tif 000003
【図２】
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