JP2000221008A - 透明基板の検査方法および透明基板の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光観察法を用いてコンベックス加工による
断面の適正化を迅速かつ全数検査できるようにする。 【解決手段】 まず、透明基板の標準サンプルを用い
て、標準サンプルの同一断面での中心部が最大の輝度と
なるように、アナライザ２２またはポラライザ２１を回
転して、そのときの輝度を求める。光路に１／２波長板
を２２．５°の角度で挿入して光の位相差を４５°ずら
し、そのときの前記中心部の輝度を求める。中心部の輝
度の最大値と位相差４５°の輝度値の２点を通るｓｉｎ
波形を求める。このｓｉｎ波形を、位相差を可視化して
得られる標準サンプルの同一断面における基準輝度分布
波形とみなす。次に検査しようとする水晶ブランク１を
用いて、標準サンプルの同一断面での輝度を求め、それ
から輝度分布波形を検出する。この検出輝度分布波形と
基準輝度分布波形とを比較して、透明基板の同一断面で
の厚さを相対的に検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透明基板の検査方法
および装置に係り、特にコンベックスタイプの透明基板
の厚さを偏光観察法によりリアルタイムで検査可能にし
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子の特性を改善する手法として
平板状タイプの水晶ブランクの周辺部をベベリング（面
取り）加工することが行われている。さらに進めて平板
状タイプの水晶ブランクをコンベックス加工してレンズ
形状とすることも行われている。ベベリング加工やコン
ベックス加工を行うには、大量加工が可能な円筒状バレ
ル方式が共通に採用される。これは図１８に示すように
円筒状バレル４１内に多数の水晶ブランク１とともに研
磨材ｇを入れて円筒状バレル４１を回転させながら研磨
するというものである。比較的短時間で研磨するとベベ
リング加工となり、長時間かけて研磨するとコンベック
ス加工となる傾向があるが、色々な条件が働くため断定
できない。水晶振動子の特性を再現性よく良好なものと
するためには、上記方式によるベベリングやコンベック
ス寸法精度を高めて、左右、上下対称となるようにする
必要がある。

【０００３】前記円筒状バレル方式は、投入する水晶基
板枚数、研磨材種、回転数、温度などでベベリング加工
やコンベックス加工状態が異なり、これらの条件を同じ
にしても、常に同じベベリング状態ないしコンベックス
形状が得られるとは限らない。水晶基板メーカは独自の
ノウハウに頼っているところが大きいが、そのノウハウ
も不確実な要素があり、うまくいったりいかなかったり
して、いつも同じベベリングやコンベックス寸法精度を
保つことができず、偶然の要素も混じっているのが現状
である。ベベリングないしコンベックス寸法精度を高め
るためには、水晶ブランク面のベベリング状態やコンベ
ックス形状を評価して、その結果をベベリング加工やコ
ンベックス加工にフィードバックすることが可能な検査
法の確立が必要となる。

【０００４】ベベリング加工は非常に微小な傷を付け
て、表面の一部を削り取ることによって成立しているた
め、通常の明視野観察では非ベベリング部分との有意差
が出ず、水晶ブランク面のベベリング状態は作業者の目
視検査や画像処理技術では検査できない。またコンベッ
クス加工においても、同様に表面の一部を削り取ること
によって成立しているが、通常の明視野観察では表面の
研磨具合を把握できず、水晶ブランク面のコンベックス
加工仕上りは作業者の目視検査や従来の画像処理技術で
は検査できない。

【０００５】このため従来のベベリング検査ないしコン
ベックス加工仕上り検査は、（１）ペンレコーダ法、
（２）レベル測定法、（３）投影法という物理的な方法
に頼らざるを得なかった。

【０００６】（１）ペンレコーダ法 探触子で水晶ブランク面をスキャンし、その軌跡をペン
レコーダを使って記録する方法であり、探触子のスキャ
ン方向に沿った表面高さを測定できる。コンベックスタ
イプの場合には、安定性が悪いので、接着剤で載置台に
固定することが行われている。

【０００７】（２）レベル測定法 レーザ高さ測定機を使う方法であり、水晶ブランクの裏
面に反射用の銀膜を蒸着し、レーザ光線を水晶ブランク
の表面に照射しながら径方向（直線方向）に掃引（スキ
ャン）して、その反射光から直線上のレベルを測定する
方法である。これによれば図１９に示すように、水晶ブ
ランクの前記直線方向に沿った表面高さが連続して測定
でき、表面高さからベベリングないしコンベックス加工
の状態を知ることができる。図中、実線はベベリング、
一点鎖線はコンベックスを示す。なお、コンベックスタ
イプの場合には、安定性が悪いので、接着剤で載置台に
固定することが行われている。

【０００８】（３）投影法 水晶ブランクの表面にカーボン粉末（黒色）を塗布し、
その上に半透明のフィルムや薄紙を押し付けてフィルム
や薄紙にカーボン粉末を転写させる方法である。転写し
たフィルムをスクリーン上に拡大して投影する。ベベリ
ングされていない部分にカーボンが付着するので、カー
ボン粉末の転写状況からベベリング状態が目視でわか
る。この方法はコンベックスタイプには適用できない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来法には、次のような問題があった。

【００１０】（１）ペンレコーダ法 研磨面の高さ測定の精度が悪く、水晶ブランクをスキャ
ンした直線上でのデータしか得られないため、水晶ブラ
ンクの全面についてベベリングもしくはコンベックス検
査することができない。また抜き取り検査となり検査に
時間がかかる上、検査したサンプルは使用できなくな
る。さらにコンベックスタイプの場合には、さらに接着
剤で固定するという面倒な作業が必要となる。

【００１１】（２）レベル測定法 研磨面の高さは精度よく測定できるが、水晶ブランクを
スキャンした直線上でのデータしか得られないため、水
晶ブランクの全面についてベベリングもしくはコンベッ
クス検査することができない。水平方向のスキャンを垂
直方向にずらしていけば面データが得られないことはな
いが、垂直方向のピッチ幅に対応した抜けデータが生じ
るのは避けられない。したがって水晶ブランク全面の検
査が困難となる。また、裏面に銀蒸着を施す必要がある
ため、抜き取り検査となり検査に時間がかかる上、検査
したサンプルは使用できなくなる。なお、コンベックス
タイプの場合には、さらに接着剤で固定するという面倒
な作業が必要となる。

【００１２】（３）投影法 水晶ブランク全面にわたって検査できるものの、抜き取
って転写、投影する必要があるため、抜き取り検査にな
り、非常に検査に時間がかかる。また目視観察であるた
め検査用のデータが取れない。また、コンベックス加工
の検査はできない。

【００１３】このように（１）、（２）および（３）の
方法は、いずれもリアルタイムで検査できず時間もかか
る。また統一された検査法が確立できないためベベリン
グ検査ないしコンベックス加工仕上りの標準化もできな
い。また適切なデータが取れないためベベリング加工技
術ないしコンベックス加工技術に有効にフィードバック
できない。

【００１４】また、ベベリング加工ないしコンベックス
加工は大量に扱うバッチ方式ゆえに水晶ブランクごとに
ベベリングやコンベックス加工状態が異なり、さらにそ
の後に行われる酸処理によるエッチングでもバラツキが
生じる。それにも関わらず検査基準が定まっていないた
め、許容範囲を決定するのが困難となり、良品を不良品
として扱ったり、不良品を良品にするという問題があっ
た。

【００１５】ところで、水晶基板にはベベリング検査の
他に傷検査や輪郭（寸法）検査も要求されている。最
近、これらの検査には暗視野観察法が有効であるとの提
案がなされている（特許第２８２１４６０号）。そこ
で、この方法をベベリング検査に適用したところ、ベベ
リング加工後でもエッチング前であれば、ベベリング加
工時に付いた微小な傷が表面に残っているので、有効で
あることが分かった。しかし、エッチング後は表面が平
滑化されて微小な傷が表面から消えてしまうため、暗視
野観察法は適用できないことがわかった。また、中央と
周辺部で厚さの異なるコンベックスタイプの水晶基板に
も適用できないことがわかった。コンベックスタイプの
水晶基板は、ベベリング加工に比べて表面が均一に仕上
がっていて、暗視野観察法では検出が困難だからであ
る。

【００１６】本発明の課題は、従来技術の問題点を解消
して、画像処理で透明基板の断面形状を客観的に検査す
ることが可能な透明基板の検査方法およびその装置を提
供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、偏光観察法を導入することによって同一断面で異
なる厚さをもつコンベックスタイプの透明基板の仕上り
具合を画像化できること、また偏光観察法によって暗視
野観察法では検査できなかったコンベックスタイプの透
明基板の断面形状を画像処理で検査できるようにしたも
のである。

【００１８】第１の発明は、コンベックス加工した複屈
折媒質からなる透明基板に光源からの光をポラライザに
より偏光にして与え、前記透明基板を通過した光からア
ナライザにより前記偏光に対し所定の角度をなす偏光状
態の光を通過させて、偏光干渉により前記透明基板の厚
さの違いによる位相差を可視化して、前記透明基板の加
工仕上りの検査を行うようにした透明基板の検査方法に
おいて、前記位相差を可視化して得られる前記透明基板
の同一断面での輝度分布と予め求めた基準輝度分布とを
比較して、前記透明基板の同一断面での厚さを検査する
ようにした透明基板の検査方法である。コンベックス加
工としては一般的には研削ないし研磨、エッチングがあ
る。前記透明基板には水晶振動子やフィルタ用の水晶ブ
ランクなどが含まれる。また透明基板の同一断面での厚
さには、中心部での厚さや断面形状が含まれる。

【００１９】透明基板にコンベックス加工を施して同一
断面で異なる厚さをもたせる場合、断面から見た厚さを
検査する必要がある。前記加工を施した透明基板に光源
からの光を偏光にして与え、透明基板を通過した光から
偏光に対し所定の角度をなす偏光状態の光を通過させ、
この光の透明基板を撮像すると、厚さの相違により位相
差が生じて、明と暗とからなる干渉縞が透明基板の画像
上に浮かび上がる。この画像から、さらに前記明暗を同
一断面でプロットしていくと輝度分布が得られる。この
輝度分布は透明基板の同一断面での厚さと相関がある。
したがって、検出された透明基板の輝度分布波形と予め
求めておいた基準輝度分布波形とを比較すれば、基準輝
度分布波形に対する検出輝度分布波形のずれ量がわかる
から、透明基板の相対的厚さを検査できるようになる。

【００２０】また、前記透明基板の厚さの違いによる位
相差を可視化して得られる前記透明基板の同一断面での
輝度分布が次式と相関のあることが好ましい。

【００２１】Ｐ＝（ｎ_e −ｎ₀ ）ｔ・２π／λ ただしλ：光源の波長 ｎ₀ ：常光線の屈折率 ｎ_e ：異常光線の屈折率 ｔ：透明基板の厚さ Ｐ：干渉縞間の位相差

【００２２】また前記検査は、次の手順で行われること
が好ましい。

【００２３】（１）まず、透明基板の標準サンプルの厚
さの違いによる位相差を可視化して得られる前記標準サ
ンプルの同一断面での輝度分布の中心部が最大となるよ
うに、前記アナライザまたは前記ポラライザを回転し
て、そのときの輝度の最大値を求め、（２）光軸に対し
てに１／２波長板を２２．５°の角度で挿入して光の位
相差を４５°ずらし、そのときの前記中心部の輝度値を
求め、（３）前記中心部の輝度の最大値と前記位相差４
５°の輝度値の２点を通るｓｉｎ波形を求め、このｓｉ
ｎ波形を、位相差を可視化して得られる前記標準サンプ
ルの同一断面における基準輝度分布波形とみなし、
（４）つぎに、検査しようとする透明基板の厚さの違い
による位相差を可視化して得られる前記透明基板の同一
断面での輝度分布から輝度分布波形を検出し、（５）検
出輝度分布波形と基準輝度分布波形とを比較して、前記
透明基板の同一断面での厚さを検査する。

【００２４】ｓｉｎ波形に代えてｃｏｓ波形でもよい。

【００２５】コンベックスタイプの透明基板の加工仕上
りを検査する場合には、傷を検査するときに有用な暗視
野観察法は適用できないので、前記した第１の発明は特
に有用である。透明基板は水晶振動子用の水晶ブランク
であるときに特に好ましい。

【００２６】第２の発明は、コンベックス加工した複屈
折媒質からなる透明基板に向けて偏光していない光を照
射する偏光観察用光源と、前記偏光観察用光源からの照
射光を偏光にして透明基板に照射するポラライザと、前
記透明基板を透過した所定の角度をなす偏光状態の光を
検出するアナライザと、前記アナライザを通過した偏光
観察光の透明基板を撮像して、偏光干渉により前記透明
基板の厚さの違いによる位相差を可視化する撮像手段
と、前記撮像手段で可視化した像を画像処理して、同一
断面での輝度分布を検出する画像処理手段と、検出透明
基板輝度分布と標準サンプルから求めた基準輝度分布と
を比較し、透明基板の同一断面での厚さを検査する比較
手段とを備えた透明基板の検査装置である。

【００２７】これは上記第１の発明方法を簡単な構造に
よって適切に実施することができ、その設備費や保守運
転費を安価にすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明に係る透明基板の検査
方法を実施するための検査装置を、水晶振動子用のコン
ベックスタイプの水晶ブランクに適用した一実施形態を
示す概略構成図である。

【００２９】前記検査装置は、偏光のない単色光源２６
と、光源２６の光を拡散させて均一に照射する拡散板２
３と、拡散板２３からの光を偏光にするポラライザ２１
と、複屈折媒質からなる透明基板としての水晶ブランク
１を載せる載置台２と、水晶ブランク１を通過した光か
ら前記偏光に対し所定の角度をなす偏光状態の光を通過
させアナライザ２２と、対物レンズ１２と、撮像手段で
あるＣＣＤカメラ１３と、白黒画像処理装置１４とから
構成される。上記単色光源２６としては、ここでは輝度
が高く、寿命の長い６６０ｎｍの赤色ＬＥＤを使ってい
る。なお、前記ポラライザ２１、載置台２、アナライザ
２２はいずれも回転自在に設けて、回転角度を調整した
後、固定できるように構成してある。ポラライザ２１と
載置台２との距離、およびアナライザ２２と載置台２と
の距離はともに短いほどよい。また、必要に応じて水晶
ブランク１に集光させるためのコンデンサレンズを拡散
板２３とポラライザ２１との間に設けたり、水晶ブラン
ク画像を背景から鮮明に浮き出させるためのコンペンセ
ータをアナライザ２２と載置台２との間に挿入してもよ
い。さらにアナライザ２２と水晶ブランク１との間に、
光軸に対して２２．５°の角度で１／２波長板２４を挿
入して光の位相差を４５°ずらすことができるようにな
っている。なお１／２波長板２４は載置台２とポラライ
ザ２１との間に挿入してもよい。

【００３０】前記検査装置で主に検査対象になる水晶ブ
ランクは、図２（ａ）のように周辺部が薄くなり、中央
部が厚くなった両凸形のコンベックスタイプの水晶ブラ
ンク１の他に、図２（ｂ）のように略平板状タイプをラ
ッピング（ステップ１０１）し、ベベリング加工して周
辺部を研磨加工した後（ステップ１０２）、さらにエッ
チング処理して（ステップ１０３）、周辺部を除いて全
面を平滑面としたベベリング加工の水晶ブランク１７が
ある。ベベリング加工された略平板状の水晶ブランクと
しては、例えば短冊状の場合には、通常、大きさが１×
３ｍｍ〜３×１０ｍｍで、厚さが３０μｍ〜５００μｍ
程度である。水晶ブランク１７の形状は短冊形，矩形に
限らず、直径４〜８ｍｍ程度の円形その他の形状のもの
もある。なお、コンベックスタイプの形状もほぼ同様で
ある。

【００３１】図１に示す前記画像処理装置１４は、ＣＣ
Ｄカメラ１３で撮像された水晶ブランク１の画像を取り
込み、例えば２値化処理のように特徴を抽出し、抽出し
た特徴に基づいて加工データの蓄積、もしくは加工仕上
りの判定処理を行う。

【００３２】光源２６からの照明光は拡散板２３で拡散
されて、ポラライザ２１を透過することにより直線偏光
に変換され、載置台２の上の水晶ブランク１に入射され
る。水晶ブランク１に入射した直線偏光は常光線と異常
光線とに分れ、これらの光線は一方に対して他方に位相
遅れが生じるため干渉が起きる。干渉は位相差と強度
（振幅）によって異なり、位相差は水晶ブランク１の厚
さｔと波長λとにより定まり（図３（ｂ）参照）、また
強度はポラライザ２１からの直線偏光と水晶ブランク１
の主面となす角θによって定まる。

【００３３】例えば周辺領域は暗部となり、中央領域は
明部となり、厚さの違いによる位相差が可視化される。
よって白色光中、強め合う光と打ち消し合う光とのため
に、アナライザ２２を出射する光は強弱の干渉光とな
る。この干渉光は対物レンズ１２を透過してＣＣＤカメ
ラ１３に入射する。水晶ブランク１の像はＣＣＤカメラ
１３によって電気信号に変換され、画像処理装置１４に
転送される。画像処理装置１４では周辺部に生じた暗部
と、中央部に生じた明部とが明瞭に区別できるように統
計処理を行う。例えば２値化処理によって暗部と明部と
のコントラスト増強処理をする（図３（ａ））。処理後
の暗部または明部を測定することにより、削り過ぎや削
り不足または対称性などの加工仕上りを検査する。

【００３４】なお、加工仕上り検査に適用できる観察法
には、上述した偏光観察法の他に、位相差観察法、微分
干渉観察法、変調コントラスト観察法など他の観察法も
考えられるが、実施の形態で偏光観察法を採用したの
は、光源はＬＥＤでよく、ポラライザやアナライザなど
の偏光フィルタはガラス板に偏光フィルムを貼り付ける
程度のものでよく、最も安価かつ簡単だからである。

【００３５】図４（ａ）は、図１の偏光観察法による水
晶ブランク１の撮像画像を模式化したものである。水晶
ブランク１は前述したようにコンベックスタイプであ
る。光源２６に単色光を使い、ポラライザ２１、アナラ
イザ２２、載置台２を相互に回転して、水晶ブランク１
の周辺部に最も明瞭に干渉縞が出たときの像である。厚
さの薄い周辺部は位相差Δφがπの奇数倍となるため
「暗」くなり、厚さの厚い中央部は位相差Δφがπの偶
数倍となるため「明」るくなる。なお、水晶ブランク１
の四隅が「明」るくなるのは、加工によるストレスやレ
ンズ効果などから複屈折が大きくなるからであると考え
られ、上述した厚さによる干渉縞とは別な現象である。

【００３６】一方、図４（ｂ）は、暗視野法による前記
水晶ブランク１の撮像画像を示したものである。ここに
暗視野法とは、前述した特許第２８２１４６０号による
方法で、この場合、輪郭が白く浮き上がっているだけ
で、輪郭内部は一様に灰色をしており、内部に厚さの違
いを可視化するような像を見出すことはできない。この
ようにコンベックスタイプのものは表面に傷が均一に存
在するので、水晶ブランクの曲面の加工仕上りの検査に
は、傷に対して有効な暗視野法は適さない。

【００３７】コンベックスタイプの水晶ブランクに光源
からの光をポラライザにより偏光にして与え、水晶ブラ
ンクを通過した光から偏光に対し所定の角度をなす偏光
状態の光をアナライザから取り出すと、偏光干渉により
ループ状の干渉縞（等高線模様）がブランクの周囲に現
われる。干渉縞はブランクの寸法が大きく厚ければ多数
本生じるが、ブランクの寸法が小さく薄くなれば減少
し、長辺４ｍｍ、短辺２ｍｍ、厚さ１００〜２００μｍ
程度の小型の矩形ブランクでは外周に暗い干渉縞が僅か
に１本生じるだけである。なお、実装機器の小形化によ
り水晶ブランクの主力は小形のものに移っている。

【００３８】ところで実施の形態は、干渉縞の形状と水
晶ブランクの厚さとに相関があることを前提としてい
る。これにより干渉縞によって厚さの違いによる位相差
が可視化でき、干渉縞の形状を検査することでコンベッ
クスタイプの水晶ブランクの研磨状態を平面視で検査す
ることが可能となり、研磨状態を知って円筒状バレル方
式の改善のためのフィードバックできる。

【００３９】そこで上記前提を検証するために、干渉縞
と厚さとの関係について以下に考察する。この考察に
は、まず理論値を求め、つぎにその理論値を実験により
裏付けるという手法をとっている。但し、この実験で使
用したサンプルは、本来は実情に沿う小型の水晶ブラン
クを使用できればよいのであるが、実際には小型の水晶
ブランクではなく、大型のコンベックスタイプの水晶ブ
ランクとした。これは大型の方が明瞭で複数の干渉縞
が出る、小型のものに比して大型の方がペンレコーダ
による形状（厚さ）を実測しやすい、との理由からであ
る。図５、図６は前述した大型サンプル（長辺８．２５
ｍｍ〜７．０ｍｍ、短辺１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、厚さ
４００μｍ〜４５０μｍ）で、２本と３本の黒縞がそれ
ぞれ生じている画像を示す。図７は前述した小型のサン
プル（長辺５．０ｍｍ〜４．０ｍｍ、短辺１．５ｍｍ〜
２．５ｍｍ、厚さ１００μｍ〜２００μｍ）で１本の黒
縞が生じている画像をそれぞれ示す。 ［１］理論値 さて水晶は複屈折性のデバイスであり、これに入射した
光はその偏波面が互いに直交している常光線と異常光線
とに分れて伝搬する。

【００４０】水晶ブランクは位相板としての機能を有
し、常光線と異常光線の位相速度の差によって所定の位
相差を与える。１／４波長板は、直線偏光を円偏光に、
または円偏光を直線偏光に、１／２波長板は、直線偏光
をその入射偏波面と波長板の光学軸とのなす角θに対し
て、（２θ）の回転を行う作用がある。

【００４１】光源の波長をλ、常光線の屈折率をｎ₀ 、
異常光線の屈折率をｎ_e とすると、水晶ブランクの厚さ
ｔと位相差Ｐとの関係は、 Ｐ＝（ｎ_e −ｎ₀ ）ｔ・２π／λ (1) となる。

【００４２】式(1) から、位相差、常光線と異常光線の
屈折率の差分、光源の波長がわかれば、水晶ブランクの
厚さを求めることができることがわかる。水晶のＹ軸カ
ットの屈折率を特定波長に対して求めたのが下記データ
である。

【００４３】 λ( オングストローム) 常光線の屈折率ｎ₀ 異常光線の屈折率ｎ_e ５０８０ １．５４８２２ １．５５７４６ ５８９３ １．５４４２４ １．５５３３５ ７６８０ １．５３９０３ １．５４７９４ 実施形態の水晶ブランクの検査には、光源に６６０ｎｍ
の赤色ＬＥＤを使う。上記データを図８に示すように、
横軸に波長、縦軸に屈折率をとりプロットしてλ＝６６
０ｎｍにおける常光線及び異常光線の屈折率の差分を求
めると、 ｎ_e −ｎ₀ ＝０．００９ となる。水晶デバイスはＹ軸カットではなく、周波数温
度特性が良好なＡＴカットが使用されるので、上記Ｙ軸
についての常光線、異常光線の屈折率の差分から、ＡＴ
カット（約３５°）水晶片の差分を求める必要がある。

【００４４】ＡＴカット水晶板の常光線、異常光線の屈
折率は、Ｙ−Ｚ軸平面に常光線と異常光線の屈折率分布
を描いた図９から求めることができる。紙面に垂直なＸ
軸を中心として常光線の屈折率分布が描かれる円５１
と、異常光線の屈折率分布が描かれる楕円５２とがＹ軸
と交わる各点ｎ_e 、ｎ₀ がそれぞれＹ軸の異常光線屈折
率、常光線屈折率であり、両点間の長さが、前述したＹ
軸の異常光線屈折率と常光線屈折率との差分（ｎ_e −ｎ
₀ ）となる。

【００４５】また、Ｚ軸から約３５°反時計方向にずれ
た角度位置にＡＴカット表面が来る。水晶ブランクの偏
光観察法では、この面に直交する方向に光が通過するこ
とになる。原点（Ｘ軸）を通る光の方向と記した直線５
３が前記円５１と前記楕円５２と交わる各点ｎ_e ' 、ｎ
₀ ' がそれぞれＡＴカット水晶板の異常光線屈折率、常
光線屈折率であり、両点間の長さが、ＡＴカット水晶板
（ＡＴ板）の異常光線屈折率と常光線屈折率との差分
（ｎ_e ' −ｎ₀ ' ）となる。まず、楕円と直線との交点
を求め、次に真円と直線との交点を求める。

【００４６】楕円の式は、 ｙ² ／ａ² ＋ｚ² ／ｂ² ＝１ (2) である。ここでａ＝ｎ_e 、ｂ＝ｎ₀ である。

【００４７】光の直線の式は、 ｚ＝ｃｙ (3) である。ここでｃ＝ｔａｎ35°である。

【００４８】楕円式(2) と直線式(3) の交点を求める
と、 ｙ＝±ｎ_e ・ｎ₀ ／（ｎ₀ ² ＋ｎ_e ² ・ｔａｎ² 35°） (4) ｚ＝±ｎ_e ・ｎ₀ ・ｔａｎ35°／（ｎ₀ ² ＋ｎ_e ² ・ｔａｎ² 35°） (5) が得られる。

【００４９】同様にして楕円式(2) においてａ＝ｂ＝ｎ
₀ を代入した真円式と、直線式(3)の交点を求めると、 ｙ＝±ｎ₀ ／（１＋ｔａｎ² 35°）^1/2 (6) ｚ＝±ｎ₀ ・ｔａｎ35°／（１＋ｔａｎ² 35°）^1/2 (7) が得られる。

【００５０】式(4) 〜(7) より、ＡＴ板に直交する方向
での両屈折率の差分 （ｎ_e ' −ｎ₀ ' ）＝０．００６ (8) が得られる。

【００５１】式(1) に、両屈折率の差分式(8) 及び干渉
縞間の位相差Ｐ＝２π、光源波長λ＝６６０ｎｍを代入
すると、 ｔ＝６６０ｎｍ／０．００６＝１１０μｍ (9) が得られる。サンプルは両凸形コンベックスタイプ（バ
イコンベックスタイプ）であるから、片方の厚さを計算
すると、 ｔ＝１１０／２＝５５μｍ (10) が得られる。したがって２πの位相差の変化量、すなわ
ち干渉縞間の厚さは５５μｍである。 ［２］実験値 図１０に示すように、ディスプレイに映った矩形水晶ブ
ランクのサンプル画像６１の縞模様の輝度（明るさない
し光量）を測定した。測定した縞模様は最外側の暗部６
３（輝度の最も落込んだ点）と最外側から１つ内側の暗
部６２（輝度の最も落込んだ点）とした。サンプル中央
から１つ内側の暗部６２までの距離Ｌ₁、１つ内側の暗
部６２から最外側の暗部６３までの距離Ｌ₂ とし、さら
にエッジまでの距離をＬ₀ とした。Ｌ₀ ×２がサンプル
の長辺となる。また同一サンプルをベースに接着固定し
て、Ｌ₁ とＬ₂ 間の高さ（厚さ）Ｈをペンレコーダで測
定した。なお上記暗部は、長手方向の中心線に沿う輝度
分布の最も落込んだ箇所とした。測定サンプルは次の３
つである。

【００５２】(1) サンプルＡ Ｌ₁ ＝２．８５ｍｍ Ｌ₂ ＝０．９５ｍｍ Ｌ＝８．２５ｍｍ Ｈ＝５５μｍ (2) サンプルＢ Ｌ₁ ＝２．８ｍｍ Ｌ₂ ＝１．０５ｍｍ Ｌ＝８．２５ｍｍ Ｈ＝５５μｍ (3) サンプルＣ Ｌ₁ ＝３．１５ｍｍ Ｌ₂ ＝０．７ｍｍ Ｌ＝８．００ｍｍ Ｈ＝５５μｍ

【００５３】上述した(1) 〜(3) のサンプルは、暗部間
の高さＨがいずれも理論値と同じ５５μｍを示した。こ
こにベースへのサンプル固定に接着剤を使用したため、
接着剤の塗布厚のばらつきにより、サンプルの水平度を
確保できない場合もあったが、暗部間の相対的な高さを
求めたので、サンプルの水平度は誤差にはならない。ま
た前述した５５μｍ中にどれくらいの誤差が含まれてい
るかを検討するために、サンプル表面の表面荒さを測定
した。図１１に示すように、ピーク・ツウ・ピークの半
分が約１μｍであることから、厚さの精度は１０％程度
を見れば問題ないこともわかった。したがって、縞模様
はサンプルの厚さと相関があることが確かめられた。

【００５４】［推論］上記理論値および実験値は、長辺
が８ｍｍ台、厚さ４００μｍ台の大型のサンプルに適用
したが、特に除外事項を設けなかったので、この結果は
小型のサンプルにも適用できるはずである。長辺４ｍｍ
台、短辺１ｍｍ台、厚さ１００μｍ〜２００μｍ台の小
型のサンプルは、図７に示すように縞模様（暗部）は１
つしか生じない。したがって上記結果に基づく厚さ測定
はできない。しかし、サンプルの厚さとサンプル画像に
現れる輝度とは相関があることがわかったのだから、偏
光観察法で縞模様が１つしか生じなかった場合、あるい
は明確な縞模様が生じていなくても輝度変化が生じてい
る場合であれば、最適なしきい値を設定して干渉縞の輝
度の等しい点を結んだ等輝度線（山岳地形の等高線に相
当）を描くことで、その等輝度線上は同一厚さを示せる
ことになる。図１２はそのような等輝度線を描いたサン
プル図である。これらのサンプルは厚さ約１５３μｍ、
ブランク周波数１０ＭＨｚである。

【００５５】（ａ）サンプル（図１２（ａ）） 長辺＝０４．３２４ｍｍ 短辺＝０１．８０７ｍｍ 等輝度線形状：綺麗な楕円 （ｂ）サンプル（図１２（ｂ）） 長辺＝０４．３２８ｍｍ 短辺＝０１．８０７ｍｍ 等輝度線形状：やや歪んだ楕円 （ｃ）サンプル（図１２（ｃ）） 長辺＝０４．３３２ｍｍ 短辺＝０１．８０６ｍｍ 等輝度線形状：大きく歪んだ楕円

【００５６】上述した（ａ）〜（ｃ）の短冊状コンベッ
クス振動子を組み立てて発振試験をしたところ、（ａ）
と（ｂ）は周波数特性が良好で安定し、高いＱ値が得ら
れ、温度特性も良好であり良品であった。これに対して
（ｃ）は周波数特性が不安定で悪く、温度特性が悪く不
良であった。この結果から、小型のサンプルに対しても
偏光観察法が厚さ測定ひいては形状測定に有効であるこ
とがわかった。

【００５７】ところで上述した実施の形態では、水晶ブ
ランク像を上から見た等輝度線の形状からコンベックス
加工の良否を判定するようにしたが、水晶ブランクの同
一断面での厚さからコンベックス加工の良否を判定した
いとの要請もある。むしろ周波数特性は断面形状との相
関が強いことから、こちらの要請が大きい。

【００５８】そこで次に偏光観察法と水晶ブランクの断
面形状との関係を検討する。上述したように偏光観察法
で輝度変化が生じている場合であれば、最適なしきい値
を設定して輝度の等しい点を結んだ等輝度線を描くと、
その等輝度線上は同一厚さを示す。これをさらに進める
と、輝度値を水晶ブランクの長さ方向あるいは幅方向に
連続してプロットしていけば、その輝度変化は同一断面
での厚さの変化そのものを示すことになる。この輝度変
化は、図５（ｂ）〜図７（ｂ）に、中心線に沿った輝度
分布図として示されている。この輝度分布はマリューの
法則から位相差Ｐのｓｉｎ関数（ないしｃｏｓ関数）で
表わせ、位相差Ｐは式(1) から厚さｔに比例することが
わかるから、縞模様が２本以上ある図５（ｂ）〜図６
（ｂ）の輝度分布はｓｉｎ関数で表わすことができる。
同様に縞模様が１つしか生じないか、明確な縞模様が生
じていないような小型で薄いサンプル例である図７
（ｂ）の輝度分布もｓｉｎ関数で表わせる。

【００５９】この輝度分布から水晶ブランクの同一断面
での厚さを検査することができる。これを説明する。図
１３および図１４に、水晶ブランクの断面と輝度分布波
形の位相との関係を示す。ここでは単純化するため透過
の減衰量は無視している。図１３は一定の角度で研磨さ
れたベベリング加工の場合を示し、波形の位相は等間隔
になる。厚さが一定の場合、輝度は変化がなくフラット
になる。これに対して図１４は中心部に近づくにしたが
って研磨量が小さくなるコンベックス加工の場合を示
し、中心部に近づくにしたがって輝度波形の位相が少し
ずつ広くなるように変化している。この位相と輝度の関
係は式(1) と相関があることは前述した通りである。

【００６０】図１４の実線で示すように、複数周期の輝
度分布が観察できれば、分布波形の山（黒点）間の厚さ
が５５μｍとなるので、これを中心部に向かって５５μ
ｍづつ厚くなるようにプロットしていき、プロット点を
外挿するという手法を使用すれば、水晶ブランクの断面
形状を容易に描くことができる。このとき分布波形の谷
（白点）間もプロットしていけば、黒点間を補完できる
ので、外挿の精度が上がり、より正しい断面形状が得ら
れる。

【００６１】このように輝度分布波形が複数周期観察で
きれば容易に断面形状を描くことができるのであるが、
水晶ブランクが薄いために、点線で示すように輝度分布
波形が１周期も観察できないようなときは、上記手法が
使えない。そこで点線で示した輝度分布波形からでも断
面形状が得られる新たな手法を開発した。以下、説明す
る。

【００６２】図１５にコンベックス加工仕上りの異なる
３種類の、小型で薄い水晶ブランク（長辺５．０ｍｍ〜
４．０ｍｍ、短辺１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ、厚さ１００
μｍ〜２００μｍ）の定性的な研磨量分布図を示す。横
軸に水晶ブランクの長さを、縦軸に研磨量を取ってい
る。中央部が厚くなった両凸形コンベックスタイプの水
晶ブランクの中心部より左側部分の上半分を示してい
る。同図においてＳＳは標準サンプル、ＵＳは削り不足
サンプル、ＯＳは削り過ぎサンプルである。標準サンプ
ルＳＳから研磨量がずれて削り不足サンプルＵＳ側に大
きくシフトしたり、あるいは削り過ぎサンプルＯＳ側に
大きくシフトしたりすれば不良である。良品は標準サン
プルＳＳを含めて、その近傍の許容範囲となる。

【００６３】図１６に、このような３種類の水晶ブラン
クの研磨量分布に対応する、偏光観察法で得られた輝度
分布図を示す。水晶ブランクは標準サンプルが小型で薄
いので、輝度分布は１波長分もない。観察時に中心部に
輝度の最大ピークが来るように調整すると、標準サンプ
ルＳＳは、中心部から左端に向かってｓｉｎ関数で落込
んでいき最小ピークを経た後上昇して再び最大ピークに
至る前で切断される。水晶ブランクが存在しないからで
ある。この切断点では他のサンプルも同様に、ｓｉｎ関
数とは連続あるいは不連続で値が大きくなるが、それは
位相の違いというよりも、前述したようにレンズ効果で
強調されるからと思われる。削り不足サンプルＵＳは標
準サンプルＳＳに比べて周期が長く、輝度は中心部から
左端に向かって緩慢に落ちていく。削り過ぎサンプルＯ
Ｓは反対に標準サンプルＳＳに比べて周期が進み、かつ
中心部における最大ピークが小さくなる。

【００６４】このように標準サンプルＳＳと、削り不足
サンプルＵＳあるいは削り過ぎサンプルＯＳとの輝度分
布差が明瞭に現れるので、標準サンプルＳＳの輝度分布
に対する被検査水晶ブランクの検出輝度分布のずれを知
れば、コンベックス加工の断面形状の良否を判定するこ
とができる。

【００６５】つぎに標準サンプルＳＳの輝度分布に対す
る検出輝度分布ずれを検査する手順を説明する。

【００６６】ここで前述した等輝度線の形状からの加工
仕上り検査と共通する操作は、次のとおりである。図１
において、光源２６からの光をポラライザにより偏光に
してコンベックス加工した複屈折媒質からなる水晶ブラ
ンク１に与え、水晶ブランク１を通過した光から偏光に
対し所定の角度をなす偏光状態の光を通過させる。これ
により図３に示すように、偏光干渉により厚さの違いに
よる位相差を明暗のコントラストで可視化でき、通過し
た偏光状態の光の水晶ブランク１のコントラスト像をビ
デオ画像として撮り、画像処理装置１４に転送して、こ
れをコントラスト増強処理するために、さらに加工仕上
り検査のためのデータを得るために２値化データを統計
処理する。

【００６７】なお、加工仕上りの検査をするに際して、
あらかじめ光源２６の光量、ポラライザ２１、アナライ
ザ２２、載置台２の回転角度を互いに調整して、画像上
に顕れる干渉縞が加工仕上り検査に最適となるように、
これらの光量、角度を調整する。

【００６８】図１７において、まず検査装置のキャリブ
レーションを行うために、水晶ブランクの標準サンプル
を載置台２に載置する（ステップ２０１）。ここで標準
サンプルはマイクロメータで測定したもので、所望の周
波数を発振する厚さをもつものを使う。標準サンプルの
同一断面での中心部が最大の輝度になるように、アナラ
イザ２２またはポラライザ２１を光軸を中心に回転し
て、そのときの中心部の輝度ピーク値を取得する（ステ
ップ２０２〜ステップ２０４）。取得したら光軸に対し
て１／２波長板２４を２２．５°の角度で挿入して光の
位相差を４５°ずらし、そのときの中心部の輝度値を取
得する（ステップ２０６）。取得後１／２波長板２４を
抜き取る（ステップ２０７）。

【００６９】図１６の標準サンプルの輝度分布図におい
て、中心部の輝度ピーク値はＡ点に相当する。また４５
°ずらしたことにより、中心部の輝度が落ちるが、その
点は標準サンプルの輝度分布図で言えば、ちょうど位相
が４５°ずれたＢ点に相当する。４５°としたのは、輝
度分布がｓｉｎの１波長分ない場合であっても、検査で
きるようにするためである。中心部の輝度の最大値と前
記位相差４５°の値の２点を通るｓｉｎ波形を求め（ス
テップ２０８）、これをディスプレイに表示する（ステ
ップ２０９）。これは図１６の標準サンプルのｓｉｎ関
数を求めることに他ならない。このｓｉｎ波形を、位相
差を可視化して得られる標準サンプルの同一断面におけ
る基準輝度分布波形とみなす。このように実際の輝度分
布から得た生データではなく、敢えて理想となる基準輝
度分布波形を計算式で求めるのは、バラツキが予想され
る標準サンプルを使用するよりも、正確で修正が容易に
出来、しかも基準値に汎用性を持たせることができるた
めである。なお、基準輝度分布波形を生データとしても
よい。

【００７０】つぎに、被検査水晶ブランクを検査するた
めに被検査水晶ブランクを載置台２に載置する（ステッ
プ２１０）。被検査水晶ブランク輝度分布を中心線に沿
って求め、その結果得た被検査水晶ブランク輝度分布波
形を表示する（ステップ２１１）。表示された検出輝度
分布波形と基準輝度分布波形とを比較して、水晶ブラン
クの同一断面での厚さを相対的に検査して良否を判定す
る（ステップ２１２）。この検査内容としては、基準輝
度分布波形に対する検出輝度分布波形のずれが許容値を
越えたとき不良とし、許容値内であれば良品とする。ま
たは、コンベックス加工データを収集するのであれば、
上記ずれ量を求めて正規分布特性を得ることも可能であ
る。これにより被検査水晶ブランクの相対的な同一断面
での厚さの形状を知ることができる。なお、輝度分布波
形自体を比較するので、輝度分布波形の全体形状、縦軸
の輝度、横軸の位相を知ることができる。

【００７１】上述したように水晶ブランク画像を上から
ではなく断面から見て、どれだけ削られているかを判断
できるので、コンベックス加工の良否を正確に検査でき
る。また４５°の位相差をもつ２点の輝度値から基準輝
度分布となるｓｉｎ関数を求めるので、１波長はもちろ
ん半波長の輝度分布も現れないような小型で薄い水晶ブ
ランクであっても適切な断面形状の検査が可能となる。
このことは小形化薄形化が一層進んでいる水晶振動子に
あっては特に意義がある。

【００７２】また、画像処理を使ってコンベックス加工
仕上り状態を全数検査できかつリアルタイムで瞬時に把
握でき、データも大量に統計処理して得られるので、水
晶ブランクの品質管理が可能となる。特に、偏光観察時
のコンベックスタイプの加工仕上りデータを生かすこと
により、コンベックス加工の標準化、しいては信頼性の
高いGO／NO GO の選別が可能となる。また、統計的手法
が使えるので、傷検出、コンベックス加工、ベベリング
加工やその後に行われる酸処理にバラツキが生じても、
最適なしきい値を決定できるため、許容値を弾力的に取
ることができ、そのような許容値を検査基準に設定する
ことにより、良品を不良品としたり、不良品を良品とし
たりすることがない。

【００７３】なお、実施の形態では画像をモノクロとし
たがカラーでもよい。また、偏光観察用光源に特定波長
の単色光を使用したが、原理的には白色光源を使用する
ことも可能である。また、偏光観察用光源に６６０ｎｍ
の赤色ＬＥＤを使用したが、これに限定されない。これ
より短い波長の光を使うことは、より多くの干渉縞が顕
れるため、測定精度を向上するうえで好ましい。

【００７４】また、実施の形態では干渉縞が生じること
を前提としたが、輝度（光量、明るさ）と厚さとの相関
があるのであるから、輝度分布が生じればよく、輝度分
布を表示して、標準分布と比較することにより、コンベ
ックスタイプの水晶ブランクの断面形状の加工仕上りを
検査できる。

【００７５】レーザのように光源の波長が短ければ、あ
るいは波長を逓倍して短波長を得れば、多数の干渉縞を
生じさせることができるので、断面形状を容易に検査で
きる。しかしレーザ光源も逓倍器も高価であるため、安
価な水晶ブランクを検査するには実用的でない。その点
で本発明のものは安価なＬＥＤを使って明暗を生じさせ
るだけで、断面形状を測定できるので頗る実用的であ
る。

【００７６】

【発明の効果】本発明方法によればコンベックスタイプ
の断面形状検査を偏光観察法で行うことが可能となり、
偏光観察法で得た検査データをコンベックス加工の管理
指標とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態による透明基板のコンベックス検査方
法を実施するための検査装置の概略構成図である。

【図２】実施形態の検査方法に最適なケースの説明図で
あり、（ａ）はコンベックスタイプの水晶ブランクの断
面図、（ｂ）はベリング工程図である。

【図３】偏光観察による説明図であり、（ａ）は２値化
画像、（ｂ）は水晶ブランクの厚さを説明する断面図で
ある。

【図４】コンベックスタイプの水晶ブランクの２値化前
の画像を示し、（ａ）は実施形態の偏光観察法により観
察された水晶ブランクの画像、（ｂ）は暗視野観察法に
より観察された同ブランクの画像である。

【図５】大型サンプルの縞模様と輝度の画像を示す説明
図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は中心線に沿った輝
度分布図である。

【図６】大型サンプルの縞模様と輝度の画像を示す説明
図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は中心線に沿った輝
度分布図である。

【図７】小型サンプルの縞模様と輝度の画像を示す説明
図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は中心線に沿った輝
度分布図である。

【図８】水晶ブランクのＹ軸の屈折率を特定波長に対し
て求めたプロット図である。

【図９】ＡＴカット水晶板のＹ−Ｚ軸平面における常光
線と異常光線の屈折率分布図である。

【図１０】ディスプレイに映った矩形水晶ブランクのサ
ンプル画像の縞模様の発生位置を示す説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は要部拡大断面図である。

【図１１】サンプル表面の表面荒さを示す説明図であ
る。

【図１２】等輝度線を描いた３つの小型サンプルの画像
を示す平面図である。

【図１３】水晶ブランクをベベリング加工したとき位相
と輝度分布波形を示す特性図である。

【図１４】水晶ブランクをコンベックス加工したときの
位相と輝度分布波形を示す特性図である。

【図１５】実施形態によるサンプルの研磨特性図であ
る。

【図１６】図１３のサンプルに対応する輝度分布図であ
る。

【図１７】実施形態による被検査水晶ブランク断面形状
の検査用のフローチャートである。

【図１８】コンベックス（ベベリング）加工を行う円筒
状バレル方式の説明図である。

【図１９】従来のレベル測定法で得た高さデータを水晶
ブランクの長さ方向にプロットした特性図である。

【符号の説明】

１ 水晶ブランク（透明基板） ２ 載置台 １２ 対物レンズ １３ ＣＣＤカメラ １４ 画像処理装置 ２１ ポラライザ ２２ アナライザ ２３ 拡散板 ２４ １／２波長板 ２６ 光源

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA30 AA52 BB22 CC00 DD06 FF01 FF04 FF51 FF61 GG07 GG22 HH09 JJ03 JJ26 LL33 LL34 LL35 LL49 PP13 QQ04 QQ13 QQ25 QQ29 QQ31 QQ41 SS04 TT03 2G059 AA05 BB15 CC20 DD20 EE05 EE09 FF06 GG02 GG04 GG10 HH02 HH06 JJ19 JJ21 JJ26 KK04 MM02 MM05 MM09 PP04 2H052 AA04 AC05 AF03 AF14 AF25

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンベックス加工した複屈折媒質からなる
   透明基板に光源からの光をポラライザにより偏光にして
   与え、前記透明基板を通過した光からアナライザにより
   前記偏光に対し所定の角度をなす偏光状態の光を通過さ
   せて、偏光干渉により前記透明基板の厚さの違いによる
   位相差を可視化して、前記透明基板の加工仕上りの検査
   を行うようにした透明基板の検査方法において、 前記位相差を可視化して得られる前記透明基板の同一断
   面での輝度分布と予め求めた基準輝度分布とを比較し
   て、前記透明基板の同一断面での厚さを検査するように
   した透明基板の検査方法。
2. 【請求項２】前記透明基板の厚さの違いによる位相差を
   可視化して得られる前記透明基板の同一断面での輝度分
   布が次式と相関のあるｓｉｎ関数で示される請求項１に
   記載の透明基板の検査方法。 Ｐ＝（ｎ_e −ｎ₀ ）ｔ・２π／λ ただしλ：光源の波長 ｎ₀ ：常光線の屈折率 ｎ_e ：異常光線の屈折率 ｔ：透明基板の厚さ Ｐ：干渉縞間の位相差
3. 【請求項３】請求項２に記載の透明基板の検査方法にお
   いて、 （１）まず、透明基板の標準サンプルの厚さの違いによ
   る位相差を可視化して得られる前記標準サンプルの同一
   断面での輝度分布の中心部が最大となるように、前記ア
   ナライザまたは前記ポラライザを回転して、そのときの
   輝度の最大値を求め、 （２）光軸に対して１／２波長板を２２．５°の角度で
   挿入して光の位相差を４５°ずらし、そのときの前記中
   心部の輝度値を求め、 （３）前記中心部の輝度の最大値と前記位相差４５°の
   輝度値の２点を通るｓｉｎ波形を求め、このｓｉｎ波形
   を、位相差を可視化して得られる前記標準サンプルの同
   一断面における基準輝度分布波形とみなし、 （４）つぎに、検査しようとする透明基板の厚さの違い
   による位相差を可視化して得られる前記透明基板の同一
   断面での輝度分布から輝度分布波形を検出し、 （５）検出輝度分布波形と基準輝度分布波形とを比較し
   て、前記透明基板の同一断面での厚さを検査するように
   した透明基板の検査方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載の透明基板の検査方法にお
   いて、前記（２）の１／２波長板を挿入する代りに、前
   記アナライザまたはポラライザを４５°回転するように
   した透明基板の検査方法。
5. 【請求項５】コンベックス加工した複屈折媒質からなる
   透明基板に向けて偏光していない光を照射する偏光観察
   用光源と、 前記偏光観察用光源からの照射光を偏光にして透明基板
   に照射するポラライザと、 前記透明基板を透過した所定の角度をなす偏光状態の光
   を検出するアナライザと、 前記アナライザを通過した偏光観察光の透明基板を撮像
   して、偏光干渉により前記透明基板の厚さの違いによる
   位相差を可視化する撮像手段と、 前記撮像手段で可視化した像を画像処理して、同一断面
   での輝度分布を検出する画像処理手段と検出透明基板輝
   度分布と標準サンプルから求めた基準輝度分布とを比較
   し、透明基板の同一断面での厚さを検査する比較手段と
   を備えた透明基板の検査装置。