(57)【要約】【課題】透明体における様々な欠陥を検出することができる構造簡単な検出装置を提供する。【解決手段】透明体に斜め方向から光を入射させ、全反射により光を透明体内を通過させ、欠陥により散乱し、透明体外の出射した不均一光を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明体に対して、該透明体の表面に少なくとも斜め方向の入射成分を有する光源からの光を入射させ、
全反射を繰り返すことにより前記透明体の内部を透過する過程で、散乱により前記透明体から出射した不均一光を検知することにより、前記透明体の欠陥を検出することを特徴とする透明体の欠陥検出方法。
【請求項２】
前記不均一光を光検出手段で検出することを特徴とする請求項１に記載の透明体の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記光源は棒状光源からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の透明体の欠陥検出方法。
【請求項４】
前記光源から前記透明体への光の入射位置と、前記不均一光の検出位置間の距離が変更可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出方法。
【請求項５】
前記光源と前記光検出手段間の距離が変更可能であることを特徴とする請求項２に記載の透明体の欠陥検出方法。
【請求項６】
前記光源の発光光量が可変であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出方法。
【請求項７】
透明体に対して、該透明体の表面に少なくとも斜め方向の入射成分を有する光を入射させる光源及び全反射を繰り返すことにより前記透明体の内部を透過する過程で、散乱により前記透明体から出射した不均一光を検知する光検出手段を有することを特徴とする透明体の欠陥検出装置。
【請求項８】
前記光検出手段は撮像素子を有することを特徴とする請求項７に記載の透明体の欠陥検出装置。
【請求項９】
前記光源は棒状光源からなることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の透明体の欠陥検出装置。
【請求項１０】
前記光源と前記光検出手段間の距離が変更可能であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出装置。
【請求項１１】
前記光源の発光光量が可変であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明フィルム、透明ガラス等の透明板状体や透明棒状体の欠陥検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明体の表面に存在する凹凸や透明体内部に存在する泡、亀裂、内部構造のひずみ等を検出する装置としては、被検査体を光照射し、被検査体を透過した光を受光することにより被検査体の欠陥を検出する透過型の検査装置と、被検査体を反射した光を受光することにより、被検査体の欠陥を検出する反射型の検査装置とがある。
【０００３】
さらに、透過型、反射型それぞれに、非散乱光を受光する明視野型検査装置と散乱光を受光する暗視野型検査装置とがある。
【０００４】
明視野型検査装置では、欠陥がない場合には、光の散乱がないので、光源からの光が遮られることなく光検出手段に入射し、欠陥が存在する場合には、該欠陥により光が遮られて光検知手段に入射しない。従って、明るい背景の中に暗い点や筋として欠陥が観察される。
【０００５】
これに対して、暗視野型検査装置では、欠陥がない場合、光が散乱しないので光検出手段に入射しないが、欠陥があると、欠陥により光が散乱するので光検出手段に入射する。従って、暗い背景の中に明るい斑点又は筋として欠陥が観察される。
【０００６】
従来のこれら検査装置においては、それぞれ次のような問題がある。
【０００７】
明視野型検査装置では、空間に浮遊したり、被検査体に付着した異物が被検査体の欠陥と類似した像として観察されてノイズになるという問題がある。また、反射型の検査装置では、非検査体の内部欠陥を検出することが出来ないという問題がある。更に、暗視野型の検査装置では、被検査体から出射し、センサに入射する光が被検査体内を一定方向に通過する光であるために、異方性の欠陥の場合、その方向によっては、検出感度が低下し検出されない場合があるという問題がある。
【０００８】
このような問題を解決するものとして、特許文献１では、棒状光源と一次元撮像装置とを被検査体である透明板状体を挟んで配置し、一次元撮像装置の配置方向に平行に伸びた遮光用マスクを設け、この遮光マスクにより光源からの光が直接に一次元撮像装置に入射しないように構成した透明板状体の検査装置が提案されている。
【特許文献１】特開平８−２０１３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１で提案されている検査装置では、光源と光検出手段とを被検査体を挟んで反対側に配置することが必然であるために、装置の構成上の自由度が低い。検出感度の調節には遮光用マスクの形状を変えるなどの手段が採られるが、装置構成の変更であるために調節が容易でなく、様々な欠陥を漏れなく検出することが容易でない等の問題がある。
【００１０】
また、特許文献１の検査装置でも、異方性の欠陥において、該欠陥による光散乱の方向によっては、検出感度が低いという問題がある。
【００１１】
これを図１により説明する。
【００１２】
光源Ｂからの光を光検出手段Ｃで受光して、被検査体Ａの欠陥を検出する場合、被検査体Ａの表面及び被検査体Ａの移動方向に直交する平面Ｅの方向にのみ光を散乱する欠陥Ｄの像は、散乱光ｄ１〜ｄ４が平面Ｅ内で散乱するのみであるので、光検出手段Ｃには遮光用マスクＦにより遮られて入射せず観察されない。
【００１３】
本発明は、従来技術における前記の問題を解決し、きわめて簡単な構造で、しかも、感度の調整がきわめて簡単であり、このために、様々な欠陥を漏れなく容易に検出することが出来る透明体の欠陥間出方法及び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】
【００１４】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
透明体に対して、該透明体の表面に少なくとも斜め方向の入射成分を有する光源からの光を入射させ、
前記透明体の内部を透過する過程で、散乱により前記透明体から出射した不均一光を検知することにより、前記透明体の欠陥を検出することを特徴とする透明体の欠陥検出方法。
２．
前記不均一光を光検出手段で検出することを特徴とする前記１に記載の透明体の欠陥検出方法。
３．
前記光源は棒状光源からなることを特徴とする前記１又は前記２に記載の透明体の欠陥検出方法。
４．
前記光源から前記透明体への光の入射位置と、前記不均一光の検出位置間の距離が変更可能であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出方法。
５．
前記光源と前記光検出手段間の距離が変更可能であることを特徴とする前記２に記載の透明体の欠陥検出方法。
６．
前記光源の発光光量が可変であることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出方法。
７．
透明体に対して、該透明体の表面に少なくとも斜め方向の入射成分を有する光を入射させる光源及び全反射を繰り返すことにより前記透明体の内部を透過する過程で、散乱により前記透明体から出射した不均一光を検知する光検出手段を有することを特徴とする透明体の欠陥検出装置。
８．
前記光検出手段は撮像素子を有することを特徴とする前記７に記載の透明体の欠陥検出装置。
９．
前記光源は棒状光源からなることを特徴とする前記７又は前記８に記載の透明体の欠陥検出装置。
１０．
前記光源と前記光検出手段間の距離が変更可能であることを特徴とする前記７〜９のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出装置。
１１．
前記光源の発光光量が可変であることを特徴とする前記７〜１０のいずれか１項に記載の透明体の欠陥検出装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、透明体の表面凹凸、内部欠陥等を漏れなく検出することが可能となり、また、検出位置により検出感度が変化するので、様々な欠陥を大きさ、種類毎に分けて検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を図示の実施の形態により説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００１７】
図２は本発明の実施の形態に係る透明体の欠陥検出装置の構成を示す図である。
【００１８】
本実施の形態に係る欠陥検出装置は、タッチパネルを構成する部品である反射防止膜、汚染保護膜、透明導電フィルム、広視野補償膜、反射防止用偏光フィルム、ディスプレの構成の部品である反射防止フィルム、広視野補償膜、反射防止用偏光フィルム、板ガラス製品の構成部品である、ガラス基板、反射防止膜、広視野補償膜、反射防止用偏光膜等の欠陥検出に用いることができる。
【００１９】
１は光源であり、被検査体である透明体としての透明板状体Ｐを照射するもので、蛍光灯等の棒状光源が望ましい。光源１からは図示のように種々の方向に光が放射され、放射される光には、透明板状体Ｐの表面Ｐ１に対して斜めに入射する光成分が含まれる。光源１からは矢印で示すように散乱光が出射し、その一部が透明板状体Ｐに入射する。透明板状体Ｐに入射した光は、透明板状体Ｐの表裏面Ｐ１、Ｐ２で全反射を繰り返して透明板状体Ｐ内を進行し、図示しない透明板状体Ｐの端面から出射する。
【００２０】
透明板状体Ｐの表面はＣＣＤ等の二次元撮像素子を有し、光検出手段を構成する撮像装置２により検査される。撮像装置２は一次元撮像素子により透明板状体１の表面を撮像し、矢印Ｘ方向に透明板状体Ｐを搬送しつつ、欠陥検出を行っても良い。
【００２１】
なお、透明板状体Ｐに対して、撮像装置２が配置される側と反対側には、外光を遮断する遮光板５が設けられ、外光によるノイズを防止している。
【００２２】
透明板状体Ｐでは、欠陥がない場合でも若干の内部反射があるので、撮像装置２によ観察される象としては、欠陥がない場合であっても、図３（ａ）に示すように若干の均一な明度をもった像Ｈが観察される。
【００２３】
内部欠陥Ｄ１や表面の凹凸Ｄ２（図２参照）が存在する場合には、図３（ｂ）に示すように、輝度の低い背景像Ｈの中に低輝度の斑点ＤＦ１１や高輝度の斑点ＤＦ２が観察される。
【００２４】
データ処理装置３で、撮像装置２の出力を処理することにより、斑点ｈ１、ｈ２が検出され、透明状体Ｐの欠陥が検出される。
【００２５】
また、表示装置４により欠陥が表示される。
【００２６】
透明板状体５の内部を透過する光Ｌは、透過距離に応じて、吸収や漏れにより次第に減衰する（図２では左方ほど光Ｌが減衰する）が、検出感度は欠陥の形状や種類により一様でなく、光源１からの距離により検出感度が様々に変化する。
【００２７】
図４に欠陥と撮像装置２により観察される欠陥の像とを示す。
【００２８】
図４（ａ）に示す濃淡差の大きな内部欠陥Ｄ１や表面凹凸欠陥Ｄ２は、図２においてＧ１で示す位置、即ち、光源１に近い観察位置Ｇ１において、図４（ｂ）の黒い斑点ＤＦ１、白い斑点ＦＤ２として出現し、高い感度で検出される。しかしながら、内部欠陥Ｄ１及び表面凹凸Ｄ２は、光源１から遠い観察位置Ｇ２では、出現せず観察されないか、又は観察されたとしても検出感度が低い。
【００２９】
これに対して、図４（ｃ）に示す表面凹凸がなく濃淡差の小さい欠陥Ｄ３は、光源１から遠い観察位置Ｇ２において、図４（ｄ）に示すように、白い斑点ＤＦ３として出現し観察される。しかしながら、光源１に近い位置Ｇ１においては、欠陥Ｄ３は出現せず観察されないか又は、検出感度が低い。従って、透明板状体Ｐの位置により感度が変わることを利用して、例えば、撮像装置を２で示す位置から２Ａで示す遺影まで移動させ、複数位置で欠陥検出を行うことにより、大きさや種類の異なる欠陥を検出し分類することができる。撮像装置２で撮影された像の解析により、透明基体Ｐにおける欠陥位置の情報も得られる。そして、光源１と撮像装置２との透明板状体Ｐの板面に沿った方向の距離Ｇを変えることにより、検出感度、特に、各種の欠陥に対する感度を調節することができる。
【００３０】
また、検出感度は光源１の発光強度を変えることによっても調節することができる。
【００３１】
図２に示す欠陥検出装置ににより、３０μｍ程度の微少欠陥まで検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】異方性の欠陥の検出を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る欠陥検出装置を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において、観察される欠陥を示す図である。
【図４】欠陥の種類による検出感度の違いを示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  光源
２  撮像装置
３  データ処理装置
４  表示装置
Ｐ  透明板状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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