(57)【要約】      （修正有）【課題】漏洩光の悪影響を排除して，パターン製品の欠陥（穴，欠け，切れ等）を迅速かつ容易に検査できるようにする。【解決手段】検査すべきパターン製品10と，照明装置40との間に，パターン製品10の検査すべきパターン11に対応する透光パターン21を有する検査パターン部材20を配置し，照明装置40と検査パターン部材20との間，または検査パターン部材20とパターン製品10との間に，法線方向の光を選択的に透過させる垂直光選択透過部材30を配置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン製品の少なくとも検査すべき範囲を照明可能な照明光を発生する照明装置，
パターン製品と前記照明装置との間に配置され，パターン製品の検査すべきパターンに対応する透光パターンを有する検査パターン部材，および
前記照明装置と前記検査パターン部材との間，または前記検査パターン部材とパターン製品との間に配置され，少なくとも前記検査パターン部材の面に垂直な光を選択的に透過させる垂直光選択透過部材，
を備えるパターン製品の検査装置。
【請求項２】
パターン製品を透過した光を検知する観測装置をさらに備える，請求項１に記載のパターン製品の検査装置。
【請求項３】
パターン製品，前記検査パターン部材および前記垂直光選択透過部材がいずれも平面状であって，互いに平行に，パターン製品のパターンと前記検査パターン部材の透光パターンが重なるように配置されている，請求項１または２に記載のパターン製品の検査装置。
【請求項４】
前記検査パターン部材の透光パターンは，パターン製品の検査すべきパターンの輪郭に沿い，かつ該輪郭内にすっぽりと入る輪郭を有している，請求項１から３のいずれか一項に記載のパターン製品の検査装置。
【請求項５】
照明装置から発生する照明光を，パターン製品の検査すべきパターンに対応する透光パターンを有する検査パターン部材の該透光パターンを通して照明して，パターン製品を透過した光を観測することにより，パターン製品における欠陥を検査する方法において，
前記照明装置と前記検査パターン部材との間，または前記検査パターン部材とパターン製品との間に，少なくとも前記検査パターン部材の面に垂直な光を選択的に透過させる垂直光選択透過部材を配置したことを特徴とする，パターン製品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，金属薄板等の比較的薄い基板にエッチング等により形成された比較的微細なパターン形状を有する製品（パターン製品）における欠陥（切れ，欠け，穴等）の有無を検査する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の検査方法として，表示パネルで用いられるカラーフィルタのフィルタパターンの欠陥や，カラーフィルタに用いられるブラックマトリックスのマトリックスパターンの欠陥を検出する形成パターン欠陥検出方法が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２３０１５号公報
【０００４】
この検査方法は，所定のパターン形状に形成されたパターン（製品パターン）に，前記所定パターン形状と同一形状にあらかじめ製作されたスリットパターン（検査見本パターン）を，パターンが一致するよう重ね合わせ，検査見本パターンを通して光を製品パターンに透過させることにより，製品パターンの欠陥を検出するものである。
【０００５】
この検査方法はカラーフィルタのスリットパターンを検査対象とするものであり，これと同一形状のスリットパターンを用いるので，きわめて精度の高い加工が要求される。しかしながら，実際には，スリットパターンの加工において寸法の若干のバラツキ，または誤差を避けることは一般に困難である。
【０００６】
また，スリットパターンを高度の平行性を保って製品パターンにぴったりと重ね合わせることは困難であり，両者の間にはわずかな間隙ができてしまう。そして，照明装置（バックライト）から照射される照明光は，その強度が均一になるように工夫されているが，その方向はランダムである。そのために，スリットパターンの誤差に起因して，また，スリットパターンと製品パターンとの間のわずかの間隙を通して，光の漏れが生じ，正確かつ迅速な欠陥の検出が必ずしもできるとは言い得ない面があった。
【発明の開示】
【０００７】
この発明は，出射する光の方向性が必ずしも揃っていない安価な照明装置をバックライトとして用いることができ，かつ漏洩光の発生を防止してパターン製品の欠陥の迅速かつ正確な検出が可能な検査装置および方法を提供するものである。
【０００８】
この発明によるパターン製品の検査装置は，パターン製品の少なくとも検査すべき範囲を照明可能な照明光を発生する照明装置，パターン製品と前記照明装置との間に配置され，パターン製品の検査すべきパターンに対応する透光パターンを有する検査パターン部材，および前記照明装置と前記検査パターン部材との間，または前記検査パターン部材とパターン製品との間に配置され，少なくとも前記検査パターン部材の面に垂直な光を選択的に透過させる垂直光選択透過部材を備えるものである。
【０００９】
この発明によるパターン製品の検査方法は，照明装置から発生する照明光を，パターン製品の検査すべきパターンに対応する透光パターンを有する検査パターン部材の該透光パターンを通して照明して，パターン製品を透過した光を観測することにより，パターン製品における欠陥を検査する方法であり，前記照明装置と前記検査パターン部材との間，または前記検査パターン部材とパターン製品との間に，少なくとも前記検査パターン部材の面に垂直な光を選択的に透過させる垂直光選択透過部材を配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によると，照明装置から出射する光がさまざまな方向性をもつものであっても，前記垂直光選択透過部材が設けられているので，この部材を透過する，少なくとも前記検査パターン部材の面に垂直な光のみがパターン製品に照射されるので，パターン製品の対象パターンが前記検査パターン部材の透光パターンと重なるように配置されていれば，前記透過光によって対象パターンが照明され，もしそこに欠陥があれば，照明光は欠陥を通して外部に出射するので，欠陥の存在が明瞭に判別できる。
【００１１】
ここで垂直光とは，前記検査パターン部材の面に正しく垂直な光のみならず，垂直から許容範囲内で角度がずれた光も含む。
【００１２】
この発明によると，パターン製品の対象パターンの検査に垂直光が使われるので，パターン製品の対象パターンが検査パターン部材の透光パターンに重なっていれば，パターン製品と検査パターン部材との間に多少の間隙があっても欠陥を通して漏れる光を除いて漏洩する光は殆どなく，欠陥の存在が明確かつ迅速に判別できる。しかも，多方向に拡散する光を発生する既存の安価な照明装置を利用できる。
【００１３】
パターン製品の欠陥検査は目視で行なってもよいし，パターン製品を透過した光を検知する観測装置をさらに設けて，この観測装置を通して行なうこともできる。
【００１４】
一般的には，パターン製品，前記検査パターン部材および前記垂直光選択透過部材がいずれも平面状であって，互いに平行に配置される。当然ながらパターン製品のパターンと前記検査パターン部材の透光パターンが重なるように配置される。この場合には，垂直光はパターン製品，検査パターン部材および垂直光選択透過部材のすべての面に垂直となる。
【００１５】
好ましい実施態様では，前記検査パターン部材の透光パターンは，パターン製品の検査すべきパターンの輪郭に沿い，かつ該輪郭内にすっぽり入る輪郭を有している。これによって，パターン製品の製造時における（温度変化等によるものも含む）わずかの寸法誤差を吸収して，パターン製品の対象パターンの範囲からの漏洩光がなくなり，より一層正確かつ容易な検査が可能となる。
【００１６】
さらに，パターン製品と検査パターン部材との間の間隙が多少大きくても，パターン製品の対象パターンの周囲からの漏洩光を抑えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態を示す。
【図２】この発明の他の実施形態を示す。
【図３】この発明の一実施例を示す模式図（側面図）である。
【図４】この発明の他の実施例を示す模式図（側面図）である。
【図５】製品パターンの一例を示す平面図である。
【図６】検査パターン部材を示す平面図である。
【図７】垂直光選択透過部材の一例を示す部分拡大断面図である。
【図８】垂直光選択透過部材の一例を示す部分拡大平面図である。
【図９】この発明の実施例の検査において観察される像を示す。
【図１０】従来技術において観察される像を示す。
【実施例】
【００１８】
図１および図２は２つのタイプの実施形態を示している。これらの実施形態において，検査対象であるパターン製品10は照明装置40から出射する照明光によって照明される。パターン製品10と照明装置40との間に，検査パターン部材（板，シート，フィルム）20と垂直光選択透過部材（板，シート，フィルム）30とが配置されている。
【００１９】
図１に示す形態では，検査パターン部材20と照明装置40との間に垂直光選択透過部材30が配置されている。これに対して，図２に示す形態では，パターン製品10と検査パターン部材20との間に垂直光選択透過部材30が配置されている。
【００２０】
図１，図２に示す両形態において，パターン製品10，検査パターン部材20，および垂直光選択透過部材30は平板状であり，かつ互いに平行に配置されている。垂直光選択透過部材30は，この部材30の面（表面，裏面）に垂直な光を選択的に透過させるものである。検査パターン部材20は，パターン製品10の検査すべきパターンに対応する透光パターンを有している。照明装置40から出射するさまざまな方向性をもつ照明光のうち，パターン製品10，各部材20，30の面に垂直な光のみが，垂直光選択透過部材30，検査パターン部材20の透光パターンを通過して，パターン製品10の面に垂直に入射する。垂直光を用いる理由は，検査パターン部材20の面に垂直な照明光がその透光パターンを透過するようにさせることにある。パターン製品の検査対象パターンが検査パターン部材20の透光パターンに重なっていれば，透光パターンを通過した光はパターン製品の検査対象パターンに垂直に当る。これにより，透光パターンの誤差，パターン製品のパターンと検査パターンとの間の間隙等による漏洩光（透光パターン内をその面に斜めに通過する光に起因する）の発生が防止される。
【００２１】
図１および図２では，パターン製品10，検査パターン部材20，垂直光選択透過部材30，および照明装置40は，分りやすくするために，それらの間に間隙を設けて描かれているが，これらのうちのいずれか隣接するものの対向面を接触させても良いのはいうまでもない。
【００２２】
図１の形態の具体例について説明する。図３はパターン製品の検査装置を模式的に表わす側面（断面）図である。
【００２３】
検査対象のパターン製品10は欠陥の有無を検査すべきパターン11を有し，このパターンは遮光部分である。パターン製品10を平面からみた一例が図５に示されている。パターン製品10は，たとえば金属薄板から，エッチング等によりつくられ，枠13と複数のパターン（Ａという文字）11を有し，パターン11は連結部14により枠13に連結されている。最終的には連結部14は接断される。パターン11には欠陥の一例として穴12が表わされている。
【００２４】
検査パターン部材20は，ガラス，合成樹脂（フィルム）等の透明基板（基板）の内部に，その表面に平行に遮光部22が一面に形成（埋設）され，この遮光部22には検査すべきパターン11に対応する形状をもつ透光パターン21が形成されている。遮光部22はたとえば金属薄板（薄膜），印刷により形成されたインキ薄膜等である。検査パターン部材20を平面からみた一例が図６に示されている。透光パターン21は検査すべきパターン11と相似形であり，わずかにパターン11よりも小さくつくられている。すなわち，透光パターン21の輪郭は，パターン製品10の検査すべきパターン11の輪郭内にすっぽりと入る。透光パターン21の輪郭とパターン製品10のパターン11の輪郭との差は，透光パターン21（検査パターン部材20）の歪み等による製造誤差，検査パターン部材20とパターン製品10との間に生じるわずかの間隙等に起因して生じる（回折によるものも含む）漏れ光を防止できる程度でよい。パターン製品10は検査パターン部材20上に接触（密着）して載置されている。
【００２５】
垂直光選択透過部材30も平板状（フィルム状）のであり，一般にライトコントロールフィルムと称するものを使用することができる。垂直光選択透過部材30は，図７および図８に詳細を示すように，透明合成樹脂フィルム内にその厚さ方向に（フィルム上でもよい，または厚さの半分程度でもよい）多数の遮光部材（光吸収部材）31が平面からみて縦，横方向（格子状に）設けられ，それによって厚さ方向（法線方向）に光を通す，多数の狭い直方体状の透過部32（たとえば長さ（厚さ）は0.85mm以上，一辺の幅は 0.5mm以下）が形成されたものである。したがって，この垂直光選択透過部材30の一面にさまざまな方向性をもつ光が入射しても，透光部32内を通過した光のみが他面から出射するので，法線方向にある許容範囲（遮光部32の長さと２つの直交方向の幅によって定まる）の角度をもつ光（垂直光）のみが選択的に通過することとなる。一方向にのみ多数の遮光部材をもつルーバフィルムを，遮光部材が直交するように重ねて使用してもよい。
【００２６】
照明装置40は，図３では象徴的に描かれているが，複数本の蛍光管と光拡散板等からなるもの，発光ダイオードを光源とするものなど，既存の多方向に拡散する光を放射するものを用いることができる。出射光の強度は場所によらずほぼ均一であることが好ましい。当然ながら，照明装置40は検査対象であるパターン製品10の対象パターンの全体を照明できるものであり，垂直光選択透過部材30もパターン製品10の対象パターンをカバーしうる範囲で照明光の垂直成分を選択的に通過させるものである。
【００２７】
図４に示す具体例においては，検査パターン部材20において，透過パターン21を有する遮光部22は，透明基板の表面に形成されている。そして透過パターン21が描かれた面の上に製品パターン10がわずかの間隙をもって置かれている。このわずかの間隙は，製品パターン10が薄い金属であることにより生じる曲り等によって生じるもの（数ミクロンオーダーまたは数十ミクロンオーダーの間隙）であると考えてよい。
【００２８】
図２に示す形態も，図３，図４に示したパターン製品10，検査パターン部材20，垂直光選択透過部材30の配置を図２に示すように変えることにより具体的に実現できる。
【００２９】
以上の構成において，照明装置40から出射した照明光のうち，垂直光選択透過部材30を通過できる方向性をもつ光のみが検査パターン部材20の透光パターン21を通り，パターン製品10を照明する。検査パターン部材20の透光パターン21はパターン製品10のパターン11に対応し（同一又は相似形であり），かつ丁度重なるように配置されているので，検査パターン部材20の透光パターン21を通過した光は，パターン製品10の対象パターン（遮光部）に欠陥がなければ，すべて遮光される。対象パターンに欠陥（穴，切れ，欠け）等があると，この欠陥を通して出射する。
【００３０】
図９は，パターン製品10を上から見た様子を示すものである。パターン製品10にある穴（欠陥）12から照明光が洩れ（洩れた光を符号12Ａで示す），欠陥の存在を判別できる。
【００３１】
パターン検査は，担当者が目視で行なってもよいし，電子カメラなどの観察装置50で撮像してその像をモニタ上に表示して担当者が目視する，または画像処理により自動的に判別することができる。
【００３２】
垂直光選択透過部材30を用いない場合には，さまざまな方向の光が検査パターン部材20の透光パターンを通って，パターン製品のパターン11の周囲から洩れるので，図10に示すように，対象パターンの周囲に漏洩光が光り，欠陥による光像と見分けづらくなる。特に，パターン製品と検査パターン部材との間に間隙がある場合には，漏洩光は一層強くなり，一層判別しにくい状態となる。
【００３３】
特に上記の実施例では，検査パターン部材20の透光パターン21は，パターン製品10の遮光パターン11よりも一廻り小さくつくられているので，パターン製品と検査パターン部材との間に間隙があっても漏洩光は一層発生しにくい形態となっている。
【００３４】
なお，垂直光選択透過部材を通過する光成分は，法線方向の光と，法線方向を中心として，法線方向から所定の小さな角度の範囲で傾いた光のみであるから，垂直光選択透過部材を通過する光の光量が減少するが，このパターン検査は比較的暗い場所で行なわれるので，大きな問題ではない。
【００３５】
以上のようにして，従来の安価な照明装置をバックライトとして用いることができ，漏洩光による悪影響を排除してパターン製品の欠陥を迅速かつ正確に検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
10  パターン製品
11  対象パターン
20  検査パターン部材
21  透光パターン
30  垂直光選択透過部材
40  照明装置
50  観測装置
【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７】
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【図８】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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