(57)【要約】【課題】欠陥を高感度に検出可能な検査装置を提供する。【解決手段】検査装置は、被検査体に平行光を照射する投光部と、投光部から照射された平行光が被検査体に生じた欠陥で散乱した光を受光する受光部と、受光部で得られた信号を処理して欠陥を検査する検査部と、を有する。【選択図】図３
2016125968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に平行光を照射する投光部と、
前記投光部から照射された平行光が前記被検査体に生じた欠陥で散乱した光を受光する受光部と、
前記受光部で得られた信号を処理して欠陥を検査する検査部と、
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記被検査体は、板状部材であり、
前記投光部は、前記板状部材の平面と直交する垂線に対して投光光軸が９０°未満の斜めに配置され、
前記受光部は、前記被検査体の垂線と受光光軸が一致するように配置されている
ことを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査装置において、
前記被検査体の厚さをｔ（ｍｍ）、
前記被検査体の垂線に対して前記投光部が配置される角度をθ、
ただし、０°＜θ＜９０°、
前記受光部が感知する信号断面の波形半値幅をｄ（ｍｍ）とした時に、
ｔ×ｓｉｎθ≦ｄ／２
の関係を満足する
ことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の検査装置において、
前記被検査体は透光性を有し、
前記被検査体の表面に対して一方に前記投光部が配置され、
他方に前記受光部が配置されている
ことを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の検査装置において、
前記被検査体の表面に対して一方に前記投光部と前記受光部との双方を配置されている
ことを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項４に記載の検査装置において、
前記被検査体の垂線に対して前記投光部が設置される角度θは、
１０°＜θ≦３０°
であることを特徴とする、検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記投光部は種類の異なる複数の光源を有している
ことを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記投光部がパルス状に点灯する
ことを特徴とする検査装置。
【請求項９】
投光部より被検査体に平行光を照射し、
前記投光部より照射された平行光が前記被検査体に生じた欠陥で散乱した光を受光部で受光し、
前記受光部で得られた信号を、検査部で処理して欠陥を検査する
ことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体を検査する検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板ガラス等の板状の被検査体を検査することが行われている。例えば、ガラス表面および内部の欠陥（くぼみ、傷、異物、泡など）の有無や欠陥の詳細（大きさ、数など）が検査装置で検査されている。
特許文献１には、投光部からの光の透過光を検出する光学系（明視野光学系）での検査方法が開示されている。このような明視野光学系では、欠陥などの検出対象と背景とのコントラストが検出感度を支配する。
【０００３】
また、特許文献２には、投光部からの光をガラス表面または内部に集光レンズで集光して、欠陥で散乱した散乱光を検出する光学系（暗視野光学系）での検査方法が開示されている。このような暗視野光学系では、投光部からの光を直接受光することは無く、欠陥で散乱した散乱光のみを受光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１７０５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１で示されるような明視野光学系で検査した場合、例えば欠陥が小さい場合に背景の輝度が高くなりすぎて欠陥の検出感度が十分ではない問題があった。受光部として、より高感度なカメラを使用することで検出感度をある程度改善することもできるが、異なる大きさの欠陥が集まった欠陥密集体を高感度に検出するためには十分とは言えない。また、高価な高感度カメラを使用すれば検査コストが著しく高くなる。
このように、明視野光学系では、欠陥密集体を高感度に検出することが困難であるため、欠陥密集体の大きさを正しく測定することができない。
【０００６】
特許文献２で示される暗視野光学系では、欠陥からの散乱光だけを受光できるので、欠陥密集体を高感度に検出することができる。特許文献２で記載されているのは集光光学系であり、焦点を微調整するために複雑な光学系が採用されている。そのため、検出された欠陥がガラス内部に存在するのか、ガラス表面に存在するのかを明確に判別することができる。
しかし、特許文献２で示される集光光学系では、集光レンズによりガラス表面または内部に集光される光学系であるために、被検査体で照射されている領域は狭く、複数の欠陥の有無を同時に検査することには適していない。そのため、異なる大きさの欠陥が集まった欠陥密集体の検出は難しく、欠陥密集体の大きさを正しく測定することができない。
【０００７】
つまり、従来の技術では、異なる大きさの欠陥が集まった欠陥密集体を高感度に検出することは難しいという課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、欠陥を高感度に検出可能な検査装置および検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の検査装置は、被検査体に平行光を照射する投光部と、前記投光部から照射された平行光が前記被検査体に生じた欠陥で散乱した光を受光する受光部と、前記受光部で得られた信号を処理して欠陥を検査する検査部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、投光部から照射された光として平行光を用いているため、欠陥が生じる位置に関わらず、前記被検査体の欠陥で散乱した光が鮮明に検出され、得られた信号に基づいて良品性欠陥と非良品性欠陥とが判別できる。そのため、欠陥密集体を高感度に検出し、正確に測定できる。
【００１１】
本発明の検査装置において、前記被検査体は、表面部に欠陥が生じる板状部材であり、前記投光部は、前記板状部材の平面と直交する垂線に対して投光光軸が９０°未満の斜めに配置され、前記受光部は、前記被検査体の垂線と受光光軸が一致するように配置されていることが好ましい。
前記被検査面の裏面で反射した散乱光を前記受光部で検出しないため、被検査面と裏面の欠陥像が重なって過剰に大きく測定することが無くなる。そのため、欠陥密集体をより正確に測定可能な検査装置を提供することができる。しかも、前記被検査体が板状であるため、板厚変動または上下変動があっても検出可能な検査装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の検査装置において、前記被検査体の厚さをｔ（ｍｍ）、前記被検査体の垂線に対して前記投光部が配置される角度をθ、ただし、０°＜θ＜９０°、前記受光部が感知する信号断面の波形半値幅をｄ（ｍｍ）とした時に、
ｔ×ｓｉｎθ≦ｄ／２
の関係を満足することが好ましい。
前記関係式の範囲であれば、投光部からの照射光で、被検査体の表面における受光部が検出可能な視野の範囲を照らすことができる。
従って、前記関係式の範囲であれば、板厚変動または上下変動があっても欠陥からの散乱光を十分な強度で検出することができる。
【００１３】
本発明の検査装置において、前記被検査体は透光性を有し、前記被検査体の表面に対して一方に前記投光部が配置され、他方に前記受光部が配置されていても良い。
この配置であれば、前記被検査体をはさんで前記投光部と前記受光部が反対側に配置しているため、前記投光部と前記受光部とが設置場所で干渉することは無い。
【００１４】
本発明の検査装置において、前記被検査体の表面に対して一方に前記投光部と前記受光部との双方を配置されていても良い。
この配置であれば、前記投光部と前記受光部が被検査体の表面に対して同じ側に配置されているため、前記被検査体の下部に、例えば搬送ローラーなどが配置されているためにすき間が無くても、前記投光部および前記受光部の設置が可能になる。
また、前記被検査体が透光性を有する透明体であっても検査を行うことが可能であるが、透光性を有していない、不透明体の検査に好適である。
【００１５】
本発明の検査装置において、前記被検査体は透光性を有し、前記被検査体の表面に対して一方に前記投光部が配置され、他方に前記受光部が配置されている場合に、前記被検査体の垂線に対して前記投光部が設置される角度θは、
１０°＜θ≦３０°
であることが好ましい。
背景ノイズに対する欠陥からの像のコントラスト（Ｓ／Ｎ比）が高く、かつ欠陥に対する検出感度が高くなり、より高感度に欠陥密集体を検出し、より正確に測定できる。
【００１６】
本発明の検査装置において、前記投光部は種類の異なる複数の光源を有しても良い。
例えば、発光輝度、発光波長等が異なる複数の光源から同時に光を照射する。光の種類ごとに検出感度が高い欠陥の大きさなどの種類が異なるため、さまざまな種類の欠陥を同時に検出可能になる。
【００１７】
本発明の検査装置において、前記投光部がパルス状に点灯しても良い。
例えば、明るさの異なる光をそれぞれパルス状に照射することで、実質的に発光輝度が異なる光源から同時に照射することと同様な作用となり、光の強さごとに検出感度が高い欠陥の大きさなどの種類が異なるため、さまざまな種類の欠陥を同時に検出可能になる。
一般的に複数の異なる種類の光を使用する光学系を構築する場合、複数の投光部と複数の受光部の組み合わせが必要となる。パルス状点灯を行うことにより投光部と受光部の組み合わせを1組のみとすることができる。これにより複数の光学系を設置する場合に発生する設置場所との干渉を避けることができ、またコストを削減することができる。
【００１８】
本発明の検査方法は、投光部より被検査体に平行光を照射し、前記投光部より照射された平行光が前記被検査体に生じた欠陥で散乱した光を受光部で受光し、前記受光部で得られた信号を、前記検査部で処理して欠陥を検査することを特徴とする。
本発明の検査方法によれば、検査装置と同様の効果を奏することができる。つまり、平行光を用いているため、欠陥が生じる位置に関わらず、被検査体の欠陥で散乱した光が鮮明に検出され、得られた信号を処理して良品性欠陥と被良品性欠陥とを判別できる。そのため、欠陥密集体を高感度に検出し、より正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の検査装置が適用されるガラス基板洗浄ラインの構成図である。
【図２】第１実施形態の検査装置を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は図２で示す第１実施形態の断面図、（Ｂ）は照射光を帯幅のイメージした上から見た平面図である。
【図４】（Ａ）は二重像発生メカニズムの概念図、（Ｂ）は発生する二重像のイメージ図である。
【図５】投光部の設置角度を変化させたときの信号／ノイズ比と欠陥検出感度の実験結果を示したグラフである。
【図６】（Ａ）は照射光が透光性のある被検査体に照射されているイメージの斜視図、（Ｂ）は照射光の帯幅方向（照射断面方向）での輝度分布とその半値幅を示したグラフである。
【図７】照射光の帯幅と透光性を持つ被検査体の板厚変化に対する検出感度のイメージ図であって、（Ａ）は帯幅が広い照射光で薄い板を検査する場合、（Ｂ）は帯幅が広い照射光で厚い板を検査する場合、（Ｃ）は帯幅が狭い照射光で薄い板を検査する場合、（Ｄ）は帯幅が狭い照射光で厚い板を検査する場合である。
【図８】被検査体であるガラスの板厚変化に対する欠陥の検出感度の実験結果を示した図である。
【図９】投光部から照射する光量に対する欠陥の検出感度の実験結果を示した図である。
【図１０】照射光の輝度分布の半値幅に対する板圧方向の変位と必要な光量の実験結果を示したグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
（第１実施形態の概略）
本発明を実施するための形態の一例を説明する。
まず、第１実施形態を図１から図１０に基づいて説明する。第１実施形態の検査装置は、図１に示す、ガラス基板洗浄ラインで用いられる。
図１に示される通り、洗浄ラインでは、被検査体であるガラス基板Ｇが搬送装置１で搬送され、洗浄機２、水切り装置３、検査装置４の順に通過した後に回収され、出荷される。なお、出荷の前に別の工程に送られるものであってもよい。
第１実施形態で検査されるガラス基板Ｇは、フロート法で作製された後に、必要な大きさに切断加工されてそのまま、または幾つかの処理工程を経てから、図１のガラス基板洗浄ラインで洗浄され、検出装置４によって欠陥Ｄの検査が行われる。
【００２１】
ここで、フロート法において、ガラス基板Ｇに欠陥Ｄ（図３参照）が生じる理由を簡単に説明する。
一般的なガラス製造工程において、必要な種類のガラス原料粉末を高温のガラス溶融窯に投入し、溶融させ、均質に混合した高温の粘性流体（以下では融液と表現することがある）の状態にする。この融液を溶けた錫金属（以下で溶融錫と表現することがある）の上に流し出す。フロート法で作製するガラスの前駆体である融液は溶融錫よりも十分に比重が小さいので、融液は溶融錫の上に浮かび、濡れ広がる。十分に濡れ広がることで、融液は所定の厚みの平板状に成形される。平板状に成形された融液が十分に冷えて固化した物が平板ガラスとなる。ここまでのプロセスが、フロート法と呼ばれている。
このフロート法で作製された板状ガラスは、溶融錫に接していた面も、上部で何も接していなかった面も、共に平坦になる。
【００２２】
上記のフロート法のプロセスで、溶融錫を満たす容器の中は酸素を排した雰囲気である必要があるが、酸素を排した雰囲気であっても、僅かではあるが酸素の混入は避けられない。錫バスで発生した錫金属および不純物として混入している金属の蒸気が酸素と接触し、微小な酸化錫およびその他の金属酸化物となり、粘性を増した融液（またはガラス）の表面に定着したものが欠陥Ｄとなる。
この酸化錫由来の欠陥（酸化錫欠陥）が、第１実施形態で検査される欠陥Ｄの主である。欠陥Ｄには、他にガラス表面の傷もある。および、ガラス表面の傷に定着した酸化錫欠陥も考えられる。
【００２３】
第１実施形態の検査装置４の構成が図２で示されている。
図２において、検査装置４は、ガラス基板Ｇに向けて平行光Ｌを照射する投光部１２と、欠陥Ｄで散乱された光を受光して撮像する受光部１３と、受光部１３で得られた信号を処理して欠陥を検査する検査部１４とを備えて構成される。なお、図２において、投光部１２と受光部１３との位置をわかりやすくするために、ガラス基板Ｇの位置をずらして図示している。
搬送装置１は、２本のレール１Ａの間にほぼ等間隔に回転ローラー１Ｂが配置されており、回転ローラー１Ｂの回転によってガラス基板Ｇを移動させることができる。回転ローラー１Ｂ同士の間隔は５０ｍｍ程度であり、回転ローラー１Ｂ間に平行光Ｌを通過させて、検査を行うのに十分な間隔となっている。
搬送装置１の搬送方向Ｆに対する直交方向（搬送装置１の幅方向）に対して、投光部１２がガラス基板Ｇの幅よりも十分に広い照射幅を有する。
【００２４】
複数の受光部１３は、幅方向で検査漏れが無いように、搬送装置１の幅方向に１列に配置されている。
検査部１４は、受光部１３で撮像した画像を表示するものであり、必要に応じて欠陥Ｄの寸法も計算して表示する。検査部１４は、欠陥Ｄの有／無、または欠陥Ｄの寸法等の条件を事前に入力することで、欠陥Ｄが良品性欠陥であるか、不良品性欠陥であるかを直ちに判別することができる。
投光部１２と受光部１３との関係が図３に示されている。図３（Ａ）の断面図で示すように、ガラス基板Ｇを透過した透過光Ｌｔは、受光部１３には届かないのに対して、欠陥Ｄで散乱した散乱光Ｌｓのみが受光部１３で検出される暗視野光学系になっている。この暗視野光学系であれば、背景が黒色であるところに、欠陥Ｄからの散乱光Ｌｓのみが明るい像をなし、欠陥Ｄの検出が容易になる。
【００２５】
（第１実施形態の詳細な構成）
第１実施形態で使用した投光部１２は、例えば、照射装置の中に光源として高輝度ＬＥＤ素子を並べてライン状に平行光Ｌを照射するＬＥＤ照明である。最大電流値は６５０（ｍＡ）、最大消費電力は７５０（Ｗ）、照明領域の幅は６００（ｍｍ）、スリット幅は最大で８（ｍｍ）である。
第１実施形態で使用した受光部１３は、例えば、ＣＣＤカメラである。分解能はおおよそ３０（μｍ）である。
【００２６】
図３（Ａ）に第１実施形態の光学系の模式図を示す。
図３（Ａ）において、投光部１２から照射された平行光Ｌは、ガラス基板Ｇを透過する透過光Ｌｔおよび欠陥Ｄで散乱する散乱光Ｌｓになる。他に平行光Ｌは、ガラス基板Ｇの裏面と表面で反射するが、その反射光はごくわずかであり、また本検査では関係しないため、ここでは反射光の記載は省いた。
投光部１２から照射された光は、ガラス基板Ｇの近傍では実質的に平行光Ｌとなる。投光部１２から照射された光は、断面方向から見て、集光する光線であるが、その光線の集光点はガラス基板Ｇから十分に離れているため、ガラス基板Ｇの近傍では幅を持った光線となり、その幅（以後は帯幅Ｍと表記する）は、例えば図３（Ａ）で示すガラス基板Ｇの厚さｔの方向（透過方向）ではほぼ一定の厚みになる。投光部１２とガラス基板Ｇに対する帯幅Ｍを受光部１３から見たイメージは、図３（Ｂ）の上から見た平面図で示すようになる。
【００２７】
図４（Ａ）で示すように、ガラス基板Ｇが透光性を有しているため、受光部１３がガラス基板Ｇの垂線Ｐ方向からずれて配置された場合、欠陥Ｄの散乱光Ｌｓの一部がガラス基板Ｇの裏面で反射された光Ｌｓ１による像Ｄａが、受光部１３で検出した時にガラス基板Ｇの表面で虚像Ｄｂとして検出されることがある。その時の検出イメージは、図４（Ｂ）で示すように、欠陥Ｄの像と虚像Ｄｂが同時に見え、二重像として検出される。この二重像では、欠陥Ｄと虚像Ｄｂが一体に見えてしまい、欠陥Ｄの寸法が正しく評価されなくなる。あるいは、欠陥Ｄと虚像Ｄｂが別の像として認識され、実際には存在しない虚像Ｄｂも欠陥として認識されてしまい、製品の歩留まりが低下することになる。
虚像Ｄｂを認識しないようにするためには、受光部１３がガラス基板Ｇの垂線Ｐ上に配置されることが好ましい。受光部１３を垂線Ｐ上に、ずれることなく正確に設置することは困難である。本願発明者が本発明に至るまでに多数の実験を行った結果、および従前の豊富な実験経験によると、受光部１３のガラス基板Ｇの垂線Ｐ方向に対する配置の誤差が±５°以内であれば、虚像Ｄｂが検出されないことを確認している。
【００２８】
（第１実施形態の構成パラメーターの最適化）
図３（Ａ）に示すように、投光部１３は、被検査体の垂線Ｐに対して９０°未満の斜めに配置されるが、その角度θは背景ノイズに対する欠陥Ｄからの像のコントラスト（Ｓ／Ｎ比）、および欠陥に対する検出感度で最適化される。
図５に投光部の設置角度を変化させたときのＳ／Ｎ比および検出感度を評価した実験結果を示す。
図５に示すように、Ｓ／Ｎ比は角度値が大きくなるほど向上する傾向があり、１７°が最大となっている。検出感度は角度値が大きくなるほど低下する傾向がある。Ｓ／Ｎ比は少なくとも０．５程度が必要であり、投光部１２の設置角度は、１０°を超えて３０°以下が好適である。設置角度が３０°を超えると検出感度が著しく低下する恐れがある。より好ましくは、設置角度が１０°を超えて２０°以下、さらに好ましくは１３°以上１７°以下である。
【００２９】
図６（Ａ）には、投光部１２から照射された平行光Ｌが、透光性のあるガラス基板Ｇに照射されているイメージが示されている。
図６（Ａ）において、投光部１２から照射された光は集光する光線であるが、その光線の集光点はガラス基板Ｇから十分に離れているため、ガラス基板Ｇの近傍では実質的に平行光Ｌとなる。
平行光Ｌの帯幅Ｍは、実際には境目が明瞭ではないことから、目視で帯幅Ｍの長さを測定できない。そのため、目視に頼らない手段で、帯幅Ｍを定量的に評価する手段が必要となる。すなわち、受光部１３で得られた信号から、照射断面方向での輝度分布を読み取り、図６（Ｂ）で示すように、最大値に対する輝度値が１／２以上になる領域を波形半値幅（以後、半値幅と表記する）として読み取る。
この輝度の半値幅の値ｄは、帯幅Ｍに比例した値となり、帯幅Ｍの指標として用いることができる。
【００３０】
図７に、平行光Ｌの帯幅Ｍと透光性を持つガラス基板Ｇの板厚変化に対する検出感度のイメージ図が示されている。図７（Ａ）には帯幅Ｍが広い平行光Ｌで薄い板を検査する場合、図７（Ｂ）には帯幅Ｍが広い平行光Ｌで厚い板を検査する場合、図７（Ｃ）には帯幅Ｍが狭い平行光Ｌで薄い板を検査する場合、図７（Ｄ）には帯幅Ｍが狭い平行光Ｌで厚い板を検査する場合をそれぞれ示す。帯幅Ｍが十分な広さであれば、図７（Ａ）と図７（Ｂ）で示すように、ガラス基板Ｇの厚さによらず欠陥Ｄからの散乱光Ｌｓを受光部１３で十分な感度で受光することができる。帯幅Ｍが狭い場合でも、図７（Ｄ）で示すように、ガラス基板Ｇが厚い場合には受光部１３で十分な感度で受光することができる。しかし、図７（Ｃ）で示すように、ガラス基板Ｇが薄い場合には欠陥Ｄに十分な光量が照射されず、受光部１３で十分な感度で受光することが出来なくなる。
【００３１】
図３（Ａ）に示す第１実施形態の光学系において、帯幅Ｍが以下の条件を満たすことで、受光部１３で十分な感度で受光することができる。すなわち、ガラス基板Ｇの厚さをｔ（ｍｍ）、ガラス基板Ｇの垂線Ｐに対する投光部１２が配置される角度をθ、ただし、０°＜θ＜９０°、受光部１３が感知する信号断面の半値幅をｄ（ｍｍ）とした時に、
ｔ×ｓｉｎθ≦ｄ／２      （式１）
の関係を満足することである。ガラス基板Ｇが搬送中に上下動する場合の変動値ｔ１（ｍｍ）を考慮すると、式１中のｔを（ｔ＋ｔ１）に読み替えることもできる。
【００３２】
投光部１２からの平行光Ｌの投光光軸と、受光部１３の視野中心線（垂線Ｐ）とがガラス基板Ｇの下面（裏面）で交わっていた場合に、ガラス基板Ｇの表面で受光部１３の視野中心線が貫く点と、投光部１２からの平行光Ｌの投光光軸の距離は式１の左辺（ｔ×ｓｉｎθ）となる。（ｔ×ｓｉｎθ）が平行光Ｌの投光光軸の中心線と受光部１３の視野中心線のズレの最大値とみなすことができる。平行光Ｌの半値幅を示すｄの１／２の値が（ｔ×ｓｉｎθ）以上であれば、受光部１３が検出可能な視野の範囲を投光部１２からの平行光Ｌが照らすことになり、欠陥Ｄを高感度で検出することができる。
【００３３】
投光部１２の角度θが１５°であった場合（実験条件１）における、ガラスの板厚変化に対する欠陥Ｄの検出感度の実験結果を図８に示す。
図８において、ガラス基板Ｇであるガラス板が厚くなるほど欠陥Ｄの検出感度は低下する傾向にあるが、半値幅が１６．７（ｍｍ）および９．４（ｍｍ）の時はガラス基板Ｇの厚さがおよそ１．５（ｍｍ）程度まで検出感度はほとんど一定である。しかし、半値幅が６．７（ｍｍ）の時は検出感度の低下が顕著であり、ガラス基板Ｇの厚さが２（ｍｍ）の時にほぼ半減していた。
【００３４】
図９には実験条件１における、投光部１２から照射する平行光Ｌの光量に対する、受光部１３で得られる欠陥Ｄの検出感度の実験結果を示す。
図９において、投光部１２から照射される平行光Ｌの光量は投光部１２で消費される電流値に比例する。電流値が大きくなるほど、欠陥Ｄに対する検出感度は高くなる傾向になっている。半値幅が小さいほど検出感度は高くなる傾向にある。
【００３５】
実験条件１における、帯幅Ｍの指標となる半値幅に対し、ガラス基板Ｇの板厚または上下変動時の欠陥の検出感度と、光量の大きさに相関する実験結果を図１０に示す。検出感度はガラス基板Ｇの高さを０．６（ｍｍ）上げる前と後での欠陥Ｄの検出信号強度の比で表し、信号強度に変化が無ければ１．０、減衰していれば１．０未満の値となる。光量の指標は電流余裕代で表し、１．０が最も光量に余裕があることを示す。実験結果によると、半値幅が広いと板厚または上下変動時の欠陥の検出感度が高く、半値幅が狭いと光量の余裕が多く取ることができる。検出感度と光量の余裕は相反する傾向であるが、両者のバランスをはかると、半値幅は５（ｍｍ）以上２０（ｍｍ）以下であることが好ましい。より好ましくは５（ｍｍ）以上１５（ｍｍ）、さらに好ましくは６（ｍｍ）以上７（ｍｍ）以下である。なお、前記実験条件１において、図１０で表している半値幅の実験値は全て前記式１の範囲を満たしている。ここで、電流値余裕代とは、１から「検出に必要な電流値」／「最大電流値」を引いた値であり、「検出に必要な感度をとれる電流値に設定したとき、そのときの電流値は最大電流値と比較してどの程度の割合だけ使用しているか」という値を1から引いた値である。電流値余裕代は、「検出に必要な感度をとれる電流値に設定したとき、その照明にまだどれだけ電流を流す余裕があるか」を示している。
【００３６】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）投光部１２から照射する光として、平行光Ｌを用いているため、欠陥Ｄが生じる位置に関わらず、ガラス基板Ｇの欠陥Ｄで散乱した散乱光Ｌｓが鮮明に検出され、得られた信号を処理して良品性欠陥と非良品性欠陥とを判別することができる。そのため、欠陥密集体を高感度に検出し、より正確に測定できる。
【００３７】
（２）ガラス基板Ｇは透光性を有し、ガラス基板Ｇの表面に対して一方に投光部１２が配置され、他方に受光部１３が配置されているため、投光部１２と受光部１３とが設置場所で干渉することは無い。
【００３８】
（３）板状部材であるガラス基板Ｇの平面と直交する垂線Ｐに対して、投光部１２は投光光軸が９０°未満の斜めに配置され、受光部１３は垂線Ｐと受光光軸が一致するように配置されているため、被検査面の裏面で反射した散乱光Ｌｓを受光部１３で検出しない。それによって、被検査面と裏面の虚像Ｄｂが重なって過剰に大きく表示されることが無くなる。そのため、欠陥密集体をより正確に測定可能な検査装置４を提供することができる。しかも、ガラス基板Ｇが板状であるため、板厚変動または上下変動があっても検出可能な検査装置４を提供することができる。
【００３９】
（４）ガラス基板Ｇの厚さをｔ（ｍｍ）、ガラス基板Ｇの垂線Ｐに対する投光部１２が配置される角度をθ、ただし、０°＜θ＜９０°、受光部１３が感知する信号断面の半値幅をｄ（ｍｍ）とした時に、
ｔ×ｓｉｎθ≦ｄ／２      （式１）
の関係を満足するため、投光部１２からの平行光Ｌで、ガラス基板Ｇの表面における受光部１３が検出可能な視野の範囲を照らすことが可能となり、板厚変動があっても十分な強度で欠陥からの散乱光Ｌｓを検出することができる。
【００４０】
（５）垂線Ｐに対して投光部１２が設置される角度θが、
１０°＜θ≦３０°
であれば、背景ノイズに対する欠陥からの像のコントラスト（Ｓ／Ｎ比）が高く、かつ欠陥に対する検出感度が高くなる。そのため、より高感度に欠陥密集体を検出し、より正確に測定できる。
【００４１】
（６）投光部１２の角度θが１５°である場合、受光部１３が感知する信号断面の半値幅ｄが５（ｍｍ）以上２０（ｍｍ）以下であれば、欠陥Ｄの検出感度が十分で、かつ照射光源の光量（電力量）に余裕を持たせることができる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について、図１１に基づいて説明する。第２実施形態は第１実施形態とは投光部の配置位置が異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成は同一符号を付して説明を省略する。
第１実施形態では、ガラス基板Ｇの表面に対して、一方に投光部１２が配置され、他方に受光部１３が配置されている透過光学系であったが、第２実施形態では、図１１で示すように、ガラス基板Ｇの表面に対して投光部１２と受光部１３との双方が配置されている反射光学系で構成される。
【００４３】
第２実施形態の光学系においても、第１実施形態と同様に、帯幅Ｍが以下の条件を満たすことで、受光部１３で十分な感度で受光することができる。すなわち、ガラス基板Ｇの高さ変動値ｔ１（ｍｍ）、ガラス基板Ｇの垂線Ｐに対する投光部１２が配置される角度をα、ただし、０°＜α＜９０°受光部１３が感知する信号断面の半値幅をｄ（ｍｍ）とした時に、
ｔ１×ｓｉｎα≦ｄ／２      （式２）
の関係を満足することである。
なお、第２実施形態の反射光学系については、ガラス基板Ｇの厚さｔは式２に影響するものではない。
【００４４】
第２実施形態では、被検査体はガラス基板Ｇのように透光性を有するものに限らず、不透明なものであっても良い。たとえば、金属、セラミックス、不透明な結晶化ガラス、プラスチックなどの樹脂等の被検査体の表面の検査に好適である。
なお、被検査体が透光性を有していない場合、被検査体の裏面での反射は起こらず、欠陥Ｄの虚像Ｄｂは出現することはない。そのため、受光部１３が垂線Ｐ上に配置されていなくてもよい。
【００４５】
（第２実施形態の効果）
このような構成の第２実施形態では、第１実施形態の（１）（３）（５）（６）と同様の効果を奏することができる他、次の効果を奏することができる。
（７）ガラス基板Ｇの表面に対して一方に投光部１２と受光部１３との双方が配置されているため、ガラス基板Ｇの下部に、例えば搬送ローラーなどが配置されているためにすき間が無くても、投光部１２および受光部１３の設置が可能になる。
【００４６】
（８）反射光学系であるため、被検査体が透光性を有していない不透明体であっても欠陥検査を行うことができる。
【００４７】
（９）被検査体が透光性を有していない不透明体である場合、受光部１３が垂線Ｐ上に配置されていなくても構わない。そのため、受光部１３の設置位置に自由度があり、投光部１２と受光部１３とが設置場所で干渉を避けることが容易になる。
【００４８】
＜変形例＞
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、各実施形態では、被検査体は透光性を持つ板状材料であるガラス基板であって、そのガラス基板の洗浄ラインを例示して説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、表面処理工程、研磨工程、コーティング工程、などの前および後の少なくとも一方において、本発明の検査装置４で欠陥Ｄを検査することができる。
【００４９】
被検査体を透光性材料から形成する場合、ガラス以外の材料であってもよい。この材料として、例えば、アクリル等の樹脂材料、透光性セラミックス材料、透明または半透明（透光性を有する）結晶化ガラス材料、などが考えられる。
各実施形態では被検査体は板状であったが、本発明では板状に限らない。例えば、曲げ加工を施した板（自動車用の窓ガラス等）または厚みが一定ではない板（凹、凸、楔形など）の欠陥Ｄを検出することができる。
【００５０】
各実施形態において、欠陥Ｄは酸化錫欠陥、不純物酸化物欠陥、被検査体の表面の傷、傷に定着した酸化錫欠陥または不純物酸化物欠陥であると説明したが、欠陥Ｄの種類をこれらに限定するものではない。ガラス基板Ｇの表面に定着した塵であっても、検査装置４で欠陥Ｄとして認識される。
また、被検査体の内部の泡、異物（被検査体がガラスであれば、原料の溶け残り、または溶融プロセス中に発生した結晶化物など）であっても、検査装置４で欠陥Ｄとして認識される。
【００５１】
各実施形態では、投光部１２からの平行光Ｌの集光点を被検査体から十分にずらすことで、実質的に平行光としているが、本発明では、コリメートレンズ系を用いて厳密な平行光としても良い。コリメートレンズ系にビームエキスパンダーの機能も持たせて、平行光Ｌの光線幅を制御して、帯幅Ｍを自在に調整することもできる。あるいは、レンズを単体で用いて、焦点をずらしながらも被検査体を通過する平行光Ｌの光線幅を制御して、帯幅Ｍを調整しても良い。
【００５２】
各実施形態では、投光部１２の光源にＬＥＤを用いているが、特にＬＥＤに限定するものではない。例えば、ハロゲンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ等の高輝度光源、またはレーザー光源であっても構わない。また、光源の発光波長は可視光に限定するものではない。紫外光、近赤外光、赤外光であっても構わない。
各実施形態では、投光部１２の光源に１種類のＬＥＤ照明装置を１台で用いているが、複数台設置しても構わない。照明装置ごとに投入電流値、半値幅等を変更すれば、異なる種類の欠陥Ｄを同時に検出することが可能になる。
【００５３】
また、投光部１２の光源に異なる種類の照明装置を複数台設置しても構わない。照明装置の発光波長、輝度等がそれぞれ異なっており、異なる種類の欠陥Ｄを同時に検出することが可能になる。
投光部１２の光源は、パルス状に点灯しても良い。例えば、明るさの異なる光をそれぞれパルス状に照射することで、実質的に発光輝度が異なる光が投光部１２から同時に照射することと同様な作用が得られる。さらに、パルス状点灯を行うことにより投光部と受光部の組み合わせを1組のみとすることができる。これにより複数の光学系を設置する場合に発生する設置場所との干渉を避けることができ、またコストを削減することができる。
各実施形態では、受光部１３の受光素子はＣＣＤ素子であるが、特にＣＣＤに限定するものではない。例えば、受光素子はＣＭＯＳであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の検査装置は、ガラス基板の洗浄ライン等で欠陥の検出に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１２      投光部
１３      受光部
Ｇ        ガラス基板（被検査体）
Ｄ        欠陥
Ｌ        平行光
Ｌｔ      透過光
Ｌｓ      散乱光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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