JP2000329537A - 表面検査方法および表面検査装置 - Google Patents
表面検査方法および表面検査装置Info
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- JP2000329537A JP2000329537A JP11138222A JP13822299A JP2000329537A JP 2000329537 A JP2000329537 A JP 2000329537A JP 11138222 A JP11138222 A JP 11138222A JP 13822299 A JP13822299 A JP 13822299A JP 2000329537 A JP2000329537 A JP 2000329537A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型の装置によって被検査物の表面の欠陥を
検査し得るようにする。 【解決手段】 第１のレーザ光源２０からのスポット状
のレーザ光２１はビーム拡大レンズ２２により一方向に
拡大されてライン状のレーザ光２３となって被検査物１
０に照射され、被検査物１０には第２のレーザ光源３０
からのスポット状のレーザ光３１が照射される。被検査
物１０は回転駆動されるとともに、中心軸に沿う方向に
往復動される。被検査物１０に照射された前記ライン状
のレーザ光２３の被検査物１０からの反射光２３ａを受
光器２５，２６が受光し、第２のレーザ光源３０から照
射されて被検査物１０により反射した散乱光３１ｂを受
光器３５が受光し、受光器の検出波形によって被検査物
１０の表面欠陥が検出される。
検査し得るようにする。 【解決手段】 第１のレーザ光源２０からのスポット状
のレーザ光２１はビーム拡大レンズ２２により一方向に
拡大されてライン状のレーザ光２３となって被検査物１
０に照射され、被検査物１０には第２のレーザ光源３０
からのスポット状のレーザ光３１が照射される。被検査
物１０は回転駆動されるとともに、中心軸に沿う方向に
往復動される。被検査物１０に照射された前記ライン状
のレーザ光２３の被検査物１０からの反射光２３ａを受
光器２５，２６が受光し、第２のレーザ光源３０から照
射されて被検査物１０により反射した散乱光３１ｂを受
光器３５が受光し、受光器の検出波形によって被検査物
１０の表面欠陥が検出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は物体の表面の欠陥を
検査する表面検査技術に関し、特に、ポリゴンミラーの
表面欠陥を検査するために使用して好適な表面検査技術
に関する。
検査する表面検査技術に関し、特に、ポリゴンミラーの
表面欠陥を検査するために使用して好適な表面検査技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の物体の表面を高精度で加工するた
めには、表面欠陥が発生しないように所望の精度で鏡面
に仕上げる必要がある。表面欠陥としては、表面が所定
の許容誤差の範囲を超える表面粗さとなっている場合の
他、ピット、パーティクルあるいはスクラッチなどと言
われる欠陥がある。ピットとは表面に凹状の欠陥が点状
あるいは連続して形成されることを言い、パーティクル
とは表面に点状の独立して付着した異物を言い、スクラ
ッチとは表面に形成される引っ掻きキズを言う。さら
に、表面にシミや汚れが付着した場合も表面欠陥とな
る。
めには、表面欠陥が発生しないように所望の精度で鏡面
に仕上げる必要がある。表面欠陥としては、表面が所定
の許容誤差の範囲を超える表面粗さとなっている場合の
他、ピット、パーティクルあるいはスクラッチなどと言
われる欠陥がある。ピットとは表面に凹状の欠陥が点状
あるいは連続して形成されることを言い、パーティクル
とは表面に点状の独立して付着した異物を言い、スクラ
ッチとは表面に形成される引っ掻きキズを言う。さら
に、表面にシミや汚れが付着した場合も表面欠陥とな
る。
【０００３】被検査物を磁気記憶用ディスクとしてその
表面の欠陥を検出するために、スポット状のレーザビー
ムを照射し、その反射ビームの強度を検出するようにし
たものがある（たとえば、特公平１−１８８０８号公報
参照）。
表面の欠陥を検出するために、スポット状のレーザビー
ムを照射し、その反射ビームの強度を検出するようにし
たものがある（たとえば、特公平１−１８８０８号公報
参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】被検査物が磁気記憶用
ディスクであって、その表面を検査面とする場合には、
ディスクを回転させながら、スポットビームの照射位置
を径方向に走査することによって、表面全体を連続して
検査することができる。
ディスクであって、その表面を検査面とする場合には、
ディスクを回転させながら、スポットビームの照射位置
を径方向に走査することによって、表面全体を連続して
検査することができる。
【０００５】しかしながら、ポリゴンミラーなどの回転
体を被検査物として、その外周面に形成された平坦面の
欠陥を検査する場合には、スポットビームを照射するよ
うにしたのでは、反射角度が大きく変化してしまうの
で、被検査物の全体を走査しながらその表面欠陥を検出
することができない。また、被検査面の表面欠陥を検査
するために、被検査面を２軸方向に走査移動すること
は、走査機構を含めた検査装置が大型化してしまう。
体を被検査物として、その外周面に形成された平坦面の
欠陥を検査する場合には、スポットビームを照射するよ
うにしたのでは、反射角度が大きく変化してしまうの
で、被検査物の全体を走査しながらその表面欠陥を検出
することができない。また、被検査面の表面欠陥を検査
するために、被検査面を２軸方向に走査移動すること
は、走査機構を含めた検査装置が大型化してしまう。
【０００６】本発明の目的は、被検査物の表面のあらゆ
る種類の表面欠陥を高精度に検査できるようにすること
である。
る種類の表面欠陥を高精度に検査できるようにすること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の表面検査方法
は、レーザ光源からのスポット状のレーザ光を一方向に
拡大してライン状のレーザ光を形成して被検査物に前記
ライン状のレーザ光を照射し、前記ライン状のレーザ光
の前記被検査物の表面に対するラインに沿う方向の入射
角度を走査し、前記ライン状のレーザ光を前記被検査物
に対してラインの横方向に走査し、前記ライン状のレー
ザ光の前記被検査物からの反射光を受光して前記被検査
物の表面欠陥を検出することを特徴とする。
は、レーザ光源からのスポット状のレーザ光を一方向に
拡大してライン状のレーザ光を形成して被検査物に前記
ライン状のレーザ光を照射し、前記ライン状のレーザ光
の前記被検査物の表面に対するラインに沿う方向の入射
角度を走査し、前記ライン状のレーザ光を前記被検査物
に対してラインの横方向に走査し、前記ライン状のレー
ザ光の前記被検査物からの反射光を受光して前記被検査
物の表面欠陥を検出することを特徴とする。
【０００８】本発明の表面検査方法は、１つのレーザ光
源からのスポット状のレーザ光をビームスプリッタを介
して２つのレーザ光に分離し、一方のレーザ光を一方向
に拡大してライン状のレーザ光を形成して被検査物に前
記ライン状のレーザ光を照射し、他方のレーザ光を被検
査物に照射し、前記ライン状のレーザ光の前記被検査物
の表面に対してラインの横方向の入射角度を走査し、前
記ライン状のレーザ光の被検査物からの反射光と、前記
他方のレーザ光の被検査物からの反射光とを受光して被
検査物の表面欠陥を検出することを特徴とする。
源からのスポット状のレーザ光をビームスプリッタを介
して２つのレーザ光に分離し、一方のレーザ光を一方向
に拡大してライン状のレーザ光を形成して被検査物に前
記ライン状のレーザ光を照射し、他方のレーザ光を被検
査物に照射し、前記ライン状のレーザ光の前記被検査物
の表面に対してラインの横方向の入射角度を走査し、前
記ライン状のレーザ光の被検査物からの反射光と、前記
他方のレーザ光の被検査物からの反射光とを受光して被
検査物の表面欠陥を検出することを特徴とする。
【０００９】本発明の表面検査方法は、第１のレーザ光
源からのスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライ
ン状のレーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレ
ーザ光を照射し、第２のレーザ光源からのスポット状の
レーザ光を前記被検査物に照射し、前記ライン状のレー
ザ光の前記被検査物の表面に対するラインに沿う方向の
入射角度を走査し、前記ライン状のレーザ光を前記被検
査物に対してラインの横方向に走査し、前記ライン状の
レーザ光の前記被検査物からの反射光を受光し、前記第
２のレーザ光源からのスポット状のレーザ光の前記被検
査物からの反射光を受光して前記被検査物の表面欠陥を
検出することを特徴とする。
源からのスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライ
ン状のレーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレ
ーザ光を照射し、第２のレーザ光源からのスポット状の
レーザ光を前記被検査物に照射し、前記ライン状のレー
ザ光の前記被検査物の表面に対するラインに沿う方向の
入射角度を走査し、前記ライン状のレーザ光を前記被検
査物に対してラインの横方向に走査し、前記ライン状の
レーザ光の前記被検査物からの反射光を受光し、前記第
２のレーザ光源からのスポット状のレーザ光の前記被検
査物からの反射光を受光して前記被検査物の表面欠陥を
検出することを特徴とする。
【００１０】本発明の表面検査装置は、レーザ光源から
のスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライン状の
レーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレーザ光
を照射するライン状レーザ光形成手段と、前記ライン状
のレーザ光の前記被検査物の表面に対するラインに沿う
方向の入射角度を走査する第１の走査手段と、前記ライ
ン状のレーザ光を前記被検査物に対してラインの横方向
に走査する第２の走査手段と、被検査物に照射された前
記ライン状のレーザ光の前記被検査物からの反射光を受
光する受光器とを有し、前記被検査物の表面欠陥を検出
することを特徴とする。
のスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライン状の
レーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレーザ光
を照射するライン状レーザ光形成手段と、前記ライン状
のレーザ光の前記被検査物の表面に対するラインに沿う
方向の入射角度を走査する第１の走査手段と、前記ライ
ン状のレーザ光を前記被検査物に対してラインの横方向
に走査する第２の走査手段と、被検査物に照射された前
記ライン状のレーザ光の前記被検査物からの反射光を受
光する受光器とを有し、前記被検査物の表面欠陥を検出
することを特徴とする。
【００１１】本発明の表面検査装置は、レーザ光源から
のスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライン状の
レーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレーザ光
を照射するライン状レーザ光形成手段と、前記ライン状
のレーザ光の前記被検査物の表面に対するラインに沿う
方向の入射角度を走査する第１の走査手段と、前記ライ
ン状のレーザ光を前記被検査物に対してラインの横方向
に走査する第２の走査手段と、被検査物に照射された前
記ライン状のレーザ光の前記被検査物からの反射光をそ
れぞれ受光する第１と第２の受光器と、前記反射光を前
記第１の受光器と前記第２の受光器とに分離するビーム
スプリッタとを有し、前記被検査物の表面欠陥を検出す
ることを特徴とする。
のスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライン状の
レーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレーザ光
を照射するライン状レーザ光形成手段と、前記ライン状
のレーザ光の前記被検査物の表面に対するラインに沿う
方向の入射角度を走査する第１の走査手段と、前記ライ
ン状のレーザ光を前記被検査物に対してラインの横方向
に走査する第２の走査手段と、被検査物に照射された前
記ライン状のレーザ光の前記被検査物からの反射光をそ
れぞれ受光する第１と第２の受光器と、前記反射光を前
記第１の受光器と前記第２の受光器とに分離するビーム
スプリッタとを有し、前記被検査物の表面欠陥を検出す
ることを特徴とする。
【００１２】本発明の表面検査装置は、第１のレーザ光
源からのスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライ
ン状のレーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレ
ーザ光を照射するライン状レーザ光形成手段と、前記被
検査物にスポット状のレーザ光を照射する第２のレーザ
光源と、前記ライン状のレーザ光の前記被検査物に対す
るラインに沿う方向の入射角度を走査する第１の走査手
段と、前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対して
ラインの横方向に走査する第２の走査手段と、被検査物
に照射された前記ライン状のレーザ光の前記被検査物か
らの反射光をそれぞれ受光する第１と第２の受光器と、
前記反射光を前記第１の受光器と前記第２の受光器とに
分離するビームスプリッタと、前記第２のレーザ光源か
ら前記被検査物に照射された後、前記被検査物により反
射した散乱光を受光する第３の受光器とを有し、前記被
検査物の表面欠陥を検出することを特徴とする。
源からのスポット状のレーザ光を一方向に拡大してライ
ン状のレーザ光を形成して被検査物に前記ライン状のレ
ーザ光を照射するライン状レーザ光形成手段と、前記被
検査物にスポット状のレーザ光を照射する第２のレーザ
光源と、前記ライン状のレーザ光の前記被検査物に対す
るラインに沿う方向の入射角度を走査する第１の走査手
段と、前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対して
ラインの横方向に走査する第２の走査手段と、被検査物
に照射された前記ライン状のレーザ光の前記被検査物か
らの反射光をそれぞれ受光する第１と第２の受光器と、
前記反射光を前記第１の受光器と前記第２の受光器とに
分離するビームスプリッタと、前記第２のレーザ光源か
ら前記被検査物に照射された後、前記被検査物により反
射した散乱光を受光する第３の受光器とを有し、前記被
検査物の表面欠陥を検出することを特徴とする。
【００１３】本発明にあっては、前記被検査物をポリゴ
ンミラーとすることができる。
ンミラーとすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施の形態である表面検
査装置の基本構成を示す平面図であり、図１には外周面
に６つの平坦な反射面を有するポリゴンミラーを被検査
物として、その反射面の表面を検査するために本発明が
適用されている。
査装置の基本構成を示す平面図であり、図１には外周面
に６つの平坦な反射面を有するポリゴンミラーを被検査
物として、その反射面の表面を検査するために本発明が
適用されている。
【００１６】被検査物１０であるポリゴンミラーは、図
２および図３に示すように、正六角形となっており、外
周面には６つの平坦な面が形成されている。被検査物１
０の外周面の欠陥を検査する際には、被検査物１０は駆
動部材１１の駆動軸１２に取り付けられるようになって
おり、駆動軸１２によって矢印Ｒで示すように回転中心
軸Ｏを中心に回転駆動されるとともに、矢印Ａで示すよ
うに回転中心軸Ｏに沿う方向に軸方向に往復動されるよ
うになっている。
２および図３に示すように、正六角形となっており、外
周面には６つの平坦な面が形成されている。被検査物１
０の外周面の欠陥を検査する際には、被検査物１０は駆
動部材１１の駆動軸１２に取り付けられるようになって
おり、駆動軸１２によって矢印Ｒで示すように回転中心
軸Ｏを中心に回転駆動されるとともに、矢印Ａで示すよ
うに回転中心軸Ｏに沿う方向に軸方向に往復動されるよ
うになっている。
【００１７】駆動部材１１に隣接して、図１および図２
に示すように、第１のレーザ光源２０が配置されてお
り、このレーザ光源２０はスポット状のレーザ光２１を
発生させる。このレーザ光２１はビーム拡大レンズ（シ
リンドリカルレンズ）２２に入射し、このビーム拡大レ
ンズ２２はスポット状のレーザ光２１を一方向に拡大し
てライン状のレーザ光２３に形成する。なお、レーザ光
源２０からのスポット状のレーザ光をその一方向に拡大
するものであれば、ビーム拡大レンズ２２に代えてビー
ム拡大ミラーを用いるようにしても良い。
に示すように、第１のレーザ光源２０が配置されてお
り、このレーザ光源２０はスポット状のレーザ光２１を
発生させる。このレーザ光２１はビーム拡大レンズ（シ
リンドリカルレンズ）２２に入射し、このビーム拡大レ
ンズ２２はスポット状のレーザ光２１を一方向に拡大し
てライン状のレーザ光２３に形成する。なお、レーザ光
源２０からのスポット状のレーザ光をその一方向に拡大
するものであれば、ビーム拡大レンズ２２に代えてビー
ム拡大ミラーを用いるようにしても良い。
【００１８】このライン状のレーザ光２３は反射ミラー
２４により反射された後に、被検査物１０であるポリゴ
ンミラーの表面に、円周方向に沿うライン状となって照
射されることになる。図２において符号Ｌは、被検査物
１０の表面にライン状に照射されたレーザ光２３を示
す。
２４により反射された後に、被検査物１０であるポリゴ
ンミラーの表面に、円周方向に沿うライン状となって照
射されることになる。図２において符号Ｌは、被検査物
１０の表面にライン状に照射されたレーザ光２３を示
す。
【００１９】ライン状のレーザ光２３の被検査物１０か
らの正反射の反射光２３ａを受光するために、第１およ
び第２の２つのフォトディテクタつまり受光器２５，２
６が駆動部材１１に隣接して配置されており、反射光２
３ａをそれぞれの受光器２５，２６に分離するために、
被検査物１０とそれぞれの受光器２５，２６との間の光
路には、ビームスプリッタ２７が配置され、ビームスプ
リッタ２７とそれぞれの受光器２５，２６との間には、
スリット２８，２９が配置されている。
らの正反射の反射光２３ａを受光するために、第１およ
び第２の２つのフォトディテクタつまり受光器２５，２
６が駆動部材１１に隣接して配置されており、反射光２
３ａをそれぞれの受光器２５，２６に分離するために、
被検査物１０とそれぞれの受光器２５，２６との間の光
路には、ビームスプリッタ２７が配置され、ビームスプ
リッタ２７とそれぞれの受光器２５，２６との間には、
スリット２８，２９が配置されている。
【００２０】被検査物１０の表面にライン状となって照
射されるレーザ光２３は、被検査物１０に形成された６
つの被検査面のうちの１つの面の全体に照射されるよう
な長さを有しており、１つの面からのライン状の反射光
２３ａはビームスプリッタ２７に向けて反射することに
なる。被検査物１０を駆動軸１２によって回転させる
と、レーザ光２３の被検査物１０に対する入射角度がラ
インに沿う方向に走査移動する。つまり、レーザ光２３
は被検査物１０の表面に対して図１のレーザ光のライン
に沿う方向に時々刻々と変化することになり、反射光の
方向が入射角度αの変化に伴って変化する。これによ
り、反射光２３ａは図１においてレーザ光のラインに沿
う方向に走査移動することになる。それぞれのスリット
２８，２９は、ライン状の反射光２３ａのラインに対し
てほぼ直角方向を向く隙間を有しており、反射光２３ａ
の一部がそれぞれの受光器２５，２６に入射する。
射されるレーザ光２３は、被検査物１０に形成された６
つの被検査面のうちの１つの面の全体に照射されるよう
な長さを有しており、１つの面からのライン状の反射光
２３ａはビームスプリッタ２７に向けて反射することに
なる。被検査物１０を駆動軸１２によって回転させる
と、レーザ光２３の被検査物１０に対する入射角度がラ
インに沿う方向に走査移動する。つまり、レーザ光２３
は被検査物１０の表面に対して図１のレーザ光のライン
に沿う方向に時々刻々と変化することになり、反射光の
方向が入射角度αの変化に伴って変化する。これによ
り、反射光２３ａは図１においてレーザ光のラインに沿
う方向に走査移動することになる。それぞれのスリット
２８，２９は、ライン状の反射光２３ａのラインに対し
てほぼ直角方向を向く隙間を有しており、反射光２３ａ
の一部がそれぞれの受光器２５，２６に入射する。
【００２１】第１の受光器２５のためのスリット２８の
隙間寸法よりも第２の受光器２６のためのスリット２９
の隙間寸法の方が大きく設定されている。
隙間寸法よりも第２の受光器２６のためのスリット２９
の隙間寸法の方が大きく設定されている。
【００２２】図示する場合には、被検査物１０を回転す
ることによって、ライン状のレーザ光２３の被検査物１
０の表面に対するラインに沿う方向の入射角度を走査す
るようにしているが、被検査物１０とこれに入射するレ
ーザ光２３とをラインに沿う縦方向に相対移動させるよ
うにすれば、反射ミラー２４を回動させることにより入
射角度を走査するようにしても良い。なお、ビーム拡大
レンズ２２とビームスプリッタ２７との間の光路にレン
ズを設けることにより、ビームスプリッタ２７に入射す
るライン状の反射光２３ａを平行光とするようにしても
良い。
ることによって、ライン状のレーザ光２３の被検査物１
０の表面に対するラインに沿う方向の入射角度を走査す
るようにしているが、被検査物１０とこれに入射するレ
ーザ光２３とをラインに沿う縦方向に相対移動させるよ
うにすれば、反射ミラー２４を回動させることにより入
射角度を走査するようにしても良い。なお、ビーム拡大
レンズ２２とビームスプリッタ２７との間の光路にレン
ズを設けることにより、ビームスプリッタ２７に入射す
るライン状の反射光２３ａを平行光とするようにしても
良い。
【００２３】このように、第１のレーザ光源２０からそ
れぞれの受光器２５，２６までの光路によって第１の欠
陥検出ユニットＵ1 が形成されており、このユニットＵ
1 の部分が図２に示されている。
れぞれの受光器２５，２６までの光路によって第１の欠
陥検出ユニットＵ1 が形成されており、このユニットＵ
1 の部分が図２に示されている。
【００２４】駆動部材１１に隣接して、図１および図３
に示すように、第２のレーザ光源３０が配置されてお
り、このレーザ光源３０はスポット状のレーザ光３１を
発生させる。このスポット状のレーザ光３１は反射ミラ
ー３２により反射された後に、被検査物１０であるポリ
ゴンミラーの表面に、そのままスポット状となって照射
されることになる。図３において符号Ｓは、被検査物１
０の表面にスポット状に照射されたレーザ光３１を示
す。
に示すように、第２のレーザ光源３０が配置されてお
り、このレーザ光源３０はスポット状のレーザ光３１を
発生させる。このスポット状のレーザ光３１は反射ミラ
ー３２により反射された後に、被検査物１０であるポリ
ゴンミラーの表面に、そのままスポット状となって照射
されることになる。図３において符号Ｓは、被検査物１
０の表面にスポット状に照射されたレーザ光３１を示
す。
【００２５】被検査物１０の表面に照射されたレーザ光
３１は、被検査物１０の表面では、正反射の反射光３１
ａと散乱光３１ｂとなって反射することになる。反射光
のうち散乱光３１ｂを反射するために、散乱光集光ミラ
ー３３が被検査物１０に隣接して配置されており、この
集光ミラー３３により集光された散乱光３１ｂは、集光
レンズ３４を介して受光器３５に入射することになる。
なお、正反射の反射光３１ａを受光する第４の受光器を
設けるようにしても良い。
３１は、被検査物１０の表面では、正反射の反射光３１
ａと散乱光３１ｂとなって反射することになる。反射光
のうち散乱光３１ｂを反射するために、散乱光集光ミラ
ー３３が被検査物１０に隣接して配置されており、この
集光ミラー３３により集光された散乱光３１ｂは、集光
レンズ３４を介して受光器３５に入射することになる。
なお、正反射の反射光３１ａを受光する第４の受光器を
設けるようにしても良い。
【００２６】このように、第２のレーザ光源３０から第
３の受光器３５までの光路によって第２の欠陥検出ユニ
ットＵ2 が形成されており、このユニットＵ2 の部分が
図３に示されている。なお、それぞれのレーザ光源２
０，３０としては、He-Ne のレーザチューブ（λ＝632.
8nm)のものが使用されており、受光器２５，２６および
３５としては、PIN フォトダイオードが使用されている
が、これに限られるものではない。
３の受光器３５までの光路によって第２の欠陥検出ユニ
ットＵ2 が形成されており、このユニットＵ2 の部分が
図３に示されている。なお、それぞれのレーザ光源２
０，３０としては、He-Ne のレーザチューブ（λ＝632.
8nm)のものが使用されており、受光器２５，２６および
３５としては、PIN フォトダイオードが使用されている
が、これに限られるものではない。
【００２７】２つのレーザ光源２０，３０からレーザ光
を被検査物１０に照射し、その反射光を受光器２５，２
６および３５により検出し、その検出波形を処理するこ
とによって、その検出波形に基づいて被検査物１０の表
面欠陥を検出することができる。それぞれの受光器の検
出信号の出力タイミングを検出するために、同期信号検
出部３６が設けられている。被検査物１０からの反射光
２３ａが同期信号検出部３６に照射されてから、所定の
タイミングで検出信号が受光器から出力されることにな
る。なお、レーザ光源３０から照射されて被検査物１０
から反射した反射光３１ａが照射される位置に同期信号
検出部を設けるようにしても良い。
を被検査物１０に照射し、その反射光を受光器２５，２
６および３５により検出し、その検出波形を処理するこ
とによって、その検出波形に基づいて被検査物１０の表
面欠陥を検出することができる。それぞれの受光器の検
出信号の出力タイミングを検出するために、同期信号検
出部３６が設けられている。被検査物１０からの反射光
２３ａが同期信号検出部３６に照射されてから、所定の
タイミングで検出信号が受光器から出力されることにな
る。なお、レーザ光源３０から照射されて被検査物１０
から反射した反射光３１ａが照射される位置に同期信号
検出部を設けるようにしても良い。
【００２８】図４は図１に示した表面検査装置の制御回
路を示すブロック図であり、それぞれの受光器２５，２
６および３５からの検出信号は、それぞれ増幅器４１ａ
〜４１ｃに送られて増幅された後に、受光器からの信号
に基づいて表面欠陥の識別などの処理を行うための処理
回路４２に送られるようになっている。
路を示すブロック図であり、それぞれの受光器２５，２
６および３５からの検出信号は、それぞれ増幅器４１ａ
〜４１ｃに送られて増幅された後に、受光器からの信号
に基づいて表面欠陥の識別などの処理を行うための処理
回路４２に送られるようになっている。
【００２９】処理回路４２は検査装置を構成する部材の
作動を制御する制御回路４３に送られるようになってお
り、この制御回路４３には中央演算処理装置などが設け
られている。この制御回路４３部からは被検査物１０を
Ｒ方向に回転駆動するためのモータなどからなる回転手
段１１ａと、被検査物１０を中心軸Ｏに沿う方向Ａに往
復動するためのモータなどからなる往復動手段１１ｂと
に作動信号が送られるようになっている。
作動を制御する制御回路４３に送られるようになってお
り、この制御回路４３には中央演算処理装置などが設け
られている。この制御回路４３部からは被検査物１０を
Ｒ方向に回転駆動するためのモータなどからなる回転手
段１１ａと、被検査物１０を中心軸Ｏに沿う方向Ａに往
復動するためのモータなどからなる往復動手段１１ｂと
に作動信号が送られるようになっている。
【００３０】制御回路４３には、被検査物１０の回転角
度を検出する回転角度検出手段４４と、被検査物１０の
往復動位置を検出する往復動位置検出手段４５からの検
出信号が入力されるようになっている。回転角度検出手
段４４は駆動軸１２の回転角度を検出するエンコーダに
より形成されており、ここからの信号によって反射光２
３ａの走査角度を検出することができる。往復動位置検
出手段４５は駆動軸１２をＡ方向の位置を検出するエン
コーダなどにより形成されており、ここからの信号によ
ってライン状のレーザ光２３のラインの横方向の走査位
置を検出することができる。これらの検出信号によっ
て、検出された表面欠陥が被検査物１０のどの位置にあ
るかを検出することができる。
度を検出する回転角度検出手段４４と、被検査物１０の
往復動位置を検出する往復動位置検出手段４５からの検
出信号が入力されるようになっている。回転角度検出手
段４４は駆動軸１２の回転角度を検出するエンコーダに
より形成されており、ここからの信号によって反射光２
３ａの走査角度を検出することができる。往復動位置検
出手段４５は駆動軸１２をＡ方向の位置を検出するエン
コーダなどにより形成されており、ここからの信号によ
ってライン状のレーザ光２３のラインの横方向の走査位
置を検出することができる。これらの検出信号によっ
て、検出された表面欠陥が被検査物１０のどの位置にあ
るかを検出することができる。
【００３１】図５は表面検査装置の第１の欠陥検出ユニ
ットＵ1 によって被検査物１０の表面を検査した際にお
ける表面欠陥の一例を示す図である。スリット２８の隙
間よりもスリット２９の隙間の方が大きい寸法に設定さ
れているので、第１の受光器２５からの検出波形が図５
（Ａ）に示す波形となった場合には、第２の受光器２６
からの検出信号により得られた検出波形は図５（Ｂ）の
ようになる。これらの検出波形を処理回路４２で加減算
すると、図５（Ｃ）のような波形となる。
ットＵ1 によって被検査物１０の表面を検査した際にお
ける表面欠陥の一例を示す図である。スリット２８の隙
間よりもスリット２９の隙間の方が大きい寸法に設定さ
れているので、第１の受光器２５からの検出波形が図５
（Ａ）に示す波形となった場合には、第２の受光器２６
からの検出信号により得られた検出波形は図５（Ｂ）の
ようになる。これらの検出波形を処理回路４２で加減算
すると、図５（Ｃ）のような波形となる。
【００３２】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は全体的に被
検査物１０の表面に面歪みがあることを示しており、表
面の全体の歪みやうねりを検出することができる。ま
た、図５（Ｃ）は表面粗さを示す波形となり、被検査面
の表面粗さを検出することができる。
検査物１０の表面に面歪みがあることを示しており、表
面の全体の歪みやうねりを検出することができる。ま
た、図５（Ｃ）は表面粗さを示す波形となり、被検査面
の表面粗さを検出することができる。
【００３３】図６は表面検査装置の第１の欠陥検出ユニ
ットＵ1 によって被検査物１０の表面を検査した際にお
ける表面欠陥の他の例を示す図であり、この場合には、
被検査物１０の表面にピットが発生した場合に相当す
る。図６（Ａ）は第１の受光器２５からの検出波形を示
し、図６（Ｂ）は第２の受光器２６からの検出波形を示
し、図６（Ｃ）はこれらの検出波形を処理回路４２で加
減算した波形を示す。
ットＵ1 によって被検査物１０の表面を検査した際にお
ける表面欠陥の他の例を示す図であり、この場合には、
被検査物１０の表面にピットが発生した場合に相当す
る。図６（Ａ）は第１の受光器２５からの検出波形を示
し、図６（Ｂ）は第２の受光器２６からの検出波形を示
し、図６（Ｃ）はこれらの検出波形を処理回路４２で加
減算した波形を示す。
【００３４】被検査物１０の表面にピットが発生してい
ると、他の部分に比して光量が大きく減少するので、２
つの受光器２５，２６のいずれか一方からの検出波形
と、回転角度検出手段４４および往復動位置検出手段４
５からの検出信号とに基づいて、ピットが発生している
位置を検出することができる。図６（Ｃ）に示すよう
に、両方の受光器２５，２６からの検出波形を加減算す
ることによって、表面粗さをも検出することができる。
ると、他の部分に比して光量が大きく減少するので、２
つの受光器２５，２６のいずれか一方からの検出波形
と、回転角度検出手段４４および往復動位置検出手段４
５からの検出信号とに基づいて、ピットが発生している
位置を検出することができる。図６（Ｃ）に示すよう
に、両方の受光器２５，２６からの検出波形を加減算す
ることによって、表面粗さをも検出することができる。
【００３５】図７は表面検査装置の第２の欠陥検出ユニ
ットＵ2 によって被検査物１０に発生していたパーティ
クルを検出した場合の検出波形の一例を示す図であり、
表面に異物が付着してパーティクルが発生していると、
第３の受光器３５による散乱光３１ｂの光量が他の部分
に比較して大きく変化することになり、この検出波形と
回転角度検出手段４４および往復動位置検出手段４５か
らの検出信号とに基づいて、パーティクルが発生してい
る位置を検出することができる。
ットＵ2 によって被検査物１０に発生していたパーティ
クルを検出した場合の検出波形の一例を示す図であり、
表面に異物が付着してパーティクルが発生していると、
第３の受光器３５による散乱光３１ｂの光量が他の部分
に比較して大きく変化することになり、この検出波形と
回転角度検出手段４４および往復動位置検出手段４５か
らの検出信号とに基づいて、パーティクルが発生してい
る位置を検出することができる。
【００３６】図８は表面検査装置の第２の欠陥検出ユニ
ットＵ2 によって被検査物１０に発生していたスクラッ
チを検出した場合の検出波形の一例を示す図であり、表
面にスクラッチが発生していると、第３の受光器３５に
よる散乱光３１ｂの光量が他の部分に比較して大きく変
化することになり、この検出波形によってスクラッチが
発生している位置を検出することができる。
ットＵ2 によって被検査物１０に発生していたスクラッ
チを検出した場合の検出波形の一例を示す図であり、表
面にスクラッチが発生していると、第３の受光器３５に
よる散乱光３１ｂの光量が他の部分に比較して大きく変
化することになり、この検出波形によってスクラッチが
発生している位置を検出することができる。
【００３７】図７および図８に示す場合においては、反
射光３１ａを第４の受光器によって検出することによっ
て、その検出波形を組み合わせて欠陥検出を行うように
しても良い。
射光３１ａを第４の受光器によって検出することによっ
て、その検出波形を組み合わせて欠陥検出を行うように
しても良い。
【００３８】なお、前記した実施の形態では、２つのレ
ーザ光源２０，３０を用い、第１のレーザ光源２０から
のスポット状のレーザ光２１を一方向に拡大して形成し
たライン状のレーザ光２３と、第２のレーザ光源３０か
らのスポット状のレーザ光３１とを用いて、被検査物の
表面欠陥を検出する方法について説明したが、２つのレ
ーザ光源を用いることなく、１つのレーザ光源を用い
て、そのレーザ光源からのスポット状のレーザ光をビー
ムスプリッタを介して２つのレーザ光に分離し、一方の
レーザ光を前記実施の形態と同様に、一方向に拡大して
ライン状のレーザ光を形成して被検査物にライン状のレ
ーザ光を照射し、他方のスポット状のレーザ光を前記実
施の形態と同様に、被検査物に照射することで、前記２
つのレーザ光源２０，３０を用いた場合と同様に被検査
物の表面欠陥を検出することができる。
ーザ光源２０，３０を用い、第１のレーザ光源２０から
のスポット状のレーザ光２１を一方向に拡大して形成し
たライン状のレーザ光２３と、第２のレーザ光源３０か
らのスポット状のレーザ光３１とを用いて、被検査物の
表面欠陥を検出する方法について説明したが、２つのレ
ーザ光源を用いることなく、１つのレーザ光源を用い
て、そのレーザ光源からのスポット状のレーザ光をビー
ムスプリッタを介して２つのレーザ光に分離し、一方の
レーザ光を前記実施の形態と同様に、一方向に拡大して
ライン状のレーザ光を形成して被検査物にライン状のレ
ーザ光を照射し、他方のスポット状のレーザ光を前記実
施の形態と同様に、被検査物に照射することで、前記２
つのレーザ光源２０，３０を用いた場合と同様に被検査
物の表面欠陥を検出することができる。
【００３９】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。
【００４０】たとえば、本発明の実施の形態において
は、被検査物をポリゴンミラーとしてその外周面に形成
された複数の平坦な表面の欠陥を検査するようにしてい
るが、被検査物としてはこれに限られるものではなく、
被検査面が平坦となっており、それに照射されたライン
状のレーザ光のラインに沿う方向の入射角度を走査すれ
ば、円板状のものでも表面検査を行うことができる。
は、被検査物をポリゴンミラーとしてその外周面に形成
された複数の平坦な表面の欠陥を検査するようにしてい
るが、被検査物としてはこれに限られるものではなく、
被検査面が平坦となっており、それに照射されたライン
状のレーザ光のラインに沿う方向の入射角度を走査すれ
ば、円板状のものでも表面検査を行うことができる。
【００４１】被検査物の種類や検出すべき欠陥の種類に
よっては、図１に示すように、２つのレーザ光源２０，
３０を用いて表面検査を行うことなく、図２に示される
第１の欠陥検出ユニットＵ1 のみ、あるいは図３に示さ
れる第２の欠陥ユニットＵ2のみによって表面検査を行
うことができる。
よっては、図１に示すように、２つのレーザ光源２０，
３０を用いて表面検査を行うことなく、図２に示される
第１の欠陥検出ユニットＵ1 のみ、あるいは図３に示さ
れる第２の欠陥ユニットＵ2のみによって表面検査を行
うことができる。
【００４２】レーザ光源２０から照射されたレーザ光の
反射光を図２に示すように、ビームスプリッタ２７を用
いて２つの受光器２５，２６に反射光を受光させるよう
にしているが、検出すべき欠陥の種類によっては、１つ
の受光器によって表面検査を行うようにしても良い。
反射光を図２に示すように、ビームスプリッタ２７を用
いて２つの受光器２５，２６に反射光を受光させるよう
にしているが、検出すべき欠陥の種類によっては、１つ
の受光器によって表面検査を行うようにしても良い。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、ライン状のレーザ光あ
るいはスポット状のレーザ光を被検査物に照射すること
により、あらゆる種類の表面欠陥を高精度に検出するこ
とができる。被検査面における面歪みつまり周期的ある
いはランダムな凹凸形状、面粗さを検出することがで
き、ピットつまり独立もしくは連続した凹状の欠陥を検
出することができ、表面に付着した点状の異物であるパ
ーティクルを検出することができる。また、表面に発生
した引っ掻きキズであるスクラッチを検出することがで
きる。
るいはスポット状のレーザ光を被検査物に照射すること
により、あらゆる種類の表面欠陥を高精度に検出するこ
とができる。被検査面における面歪みつまり周期的ある
いはランダムな凹凸形状、面粗さを検出することがで
き、ピットつまり独立もしくは連続した凹状の欠陥を検
出することができ、表面に付着した点状の異物であるパ
ーティクルを検出することができる。また、表面に発生
した引っ掻きキズであるスクラッチを検出することがで
きる。
【図１】本発明の一実施の形態である表面検査装置の基
本構成を示す平面図である。
本構成を示す平面図である。
【図２】図１に示された第１の欠陥検出ユニットを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図１に示された第２の欠陥検出ユニットを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】表面検査装置の制御部を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は表面欠陥がある場合における
検出波形の一例を示す波形図である。
検出波形の一例を示す波形図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は表面欠陥がある場合における
検出波形の他の一例を示す波形図である。
検出波形の他の一例を示す波形図である。
【図７】表面欠陥がある場合における検出波形の他の一
例を示す波形図である。
例を示す波形図である。
【図８】表面欠陥がある場合における検出波形の他の一
例を示す波形図である。
例を示す波形図である。
１０ 被検査物（ポリゴンミラー） １１ａ 回転手段 １１ｂ 往復動手段 ２０ 第１のレーザ光源 ２１ スポット状のレーザ光 ２２ ビーム拡大レンズ（ライン状レーザ光形成手
段） ２３ ライン状のレーザ光 ２３ａ 反射光 ２５ 第１の受光器 ２６ 第２の受光器 ２７ ビームスプリッタ ２８，２９ スリット ３０ 第２のレーザ光源 ３１ スポット状のレーザ光 ３１ａ 反射光 ３１ｂ 散乱光 ３３ 集光ミラー ３４ 集光レンズ ３５ 第３の受光器 ４２ 処理回路 ４３ 制御回路 ４４ 回転角度検出手段 ４５ 往復動位置検出手段 Ｕ1 第１の欠陥検出ユニット Ｕ2 第２の欠陥検出ユニット
段） ２３ ライン状のレーザ光 ２３ａ 反射光 ２５ 第１の受光器 ２６ 第２の受光器 ２７ ビームスプリッタ ２８，２９ スリット ３０ 第２のレーザ光源 ３１ スポット状のレーザ光 ３１ａ 反射光 ３１ｂ 散乱光 ３３ 集光ミラー ３４ 集光レンズ ３５ 第３の受光器 ４２ 処理回路 ４３ 制御回路 ４４ 回転角度検出手段 ４５ 往復動位置検出手段 Ｕ1 第１の欠陥検出ユニット Ｕ2 第２の欠陥検出ユニット
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA39 AA61 CC21 DD03 FF42 GG04 HH03 HH04 HH05 JJ01 JJ24 LL08 LL12 LL13 LL19 LL28 LL37 MM26 2G051 AA90 AB07 BA01 BA10 BC05 CA02 CA07 CB01 CB05
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ光源からのスポット状のレーザ光
を一方向に拡大してライン状のレーザ光を形成して被検
査物に前記ライン状のレーザ光を照射し、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物の表面に対する
ラインに沿う方向の入射角度を走査し、 前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対してライン
の横方向に走査し、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物からの反射光を
受光して前記被検査物の表面欠陥を検出することを特徴
とする表面検査方法。 - 【請求項２】 １つのレーザ光源からのスポット状のレ
ーザ光をビームスプリッタを介して２つのレーザ光に分
離し、 一方のレーザ光を一方向に拡大してライン状のレーザ光
を形成して被検査物に前記ライン状のレーザ光を照射
し、 他方のレーザ光を被検査物に照射し、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物の表面に対して
ラインの横方向の入射角度を走査し、 前記ライン状のレーザ光の被検査物からの反射光と、前
記他方のレーザ光の被検査物からの反射光とを受光して
被検査物の表面欠陥を検出することを特徴とする表面検
査方法。 - 【請求項３】 第１のレーザ光源からのスポット状のレ
ーザ光を一方向に拡大してライン状のレーザ光を形成し
て被検査物に前記ライン状のレーザ光を照射し、 第２のレーザ光源からのスポット状のレーザ光を前記被
検査物に照射し、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物の表面に対する
ラインに沿う方向の入射角度を走査し、 前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対してライン
の横方向に走査し、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物からの反射光を
受光し、前記第２のレーザ光源からのスポット状のレー
ザ光の前記被検査物からの反射光を受光して前記被検査
物の表面欠陥を検出することを特徴とする表面検査方
法。 - 【請求項４】 レーザ光源からのスポット状のレーザ光
を一方向に拡大してライン状のレーザ光を形成して被検
査物に前記ライン状のレーザ光を照射するライン状レー
ザ光形成手段と、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物の表面に対する
ラインに沿う方向の入射角度を走査する第１の走査手段
と、 前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対してライン
の横方向に走査する第２の走査手段と、 被検査物に照射された前記ライン状のレーザ光の前記被
検査物からの反射光を受光する受光器とを有し、前記被
検査物の表面欠陥を検出することを特徴とする表面検査
装置。 - 【請求項５】 レーザ光源からのスポット状のレーザ光
を一方向に拡大してライン状のレーザ光を形成して被検
査物に前記ライン状のレーザ光を照射するライン状レー
ザ光形成手段と、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物の表面に対する
ラインに沿う方向の入射角度を走査する第１の走査手段
と、 前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対してライン
の横方向に走査する第２の走査手段と、 被検査物に照射された前記ライン状のレーザ光の前記被
検査物からの反射光をそれぞれ受光する第１と第２の受
光器と、 前記反射光を前記第１の受光器と前記第２の受光器とに
分離するビームスプリッタとを有し、前記被検査物の表
面欠陥を検出することを特徴とする表面検査装置。 - 【請求項６】 第１のレーザ光源からのスポット状のレ
ーザ光を一方向に拡大してライン状のレーザ光を形成し
て被検査物に前記ライン状のレーザ光を照射するライン
状レーザ光形成手段と、 前記被検査物にスポット状のレーザ光を照射する第２の
レーザ光源と、 前記ライン状のレーザ光の前記被検査物に対するライン
に沿う方向の入射角度を走査する第１の走査手段と、 前記ライン状のレーザ光を前記被検査物に対してライン
の横方向に走査する第２の走査手段と、 被検査物に照射された前記ライン状のレーザ光の前記被
検査物からの反射光をそれぞれ受光する第１と第２の受
光器と、 前記反射光を前記第１の受光器と前記第２の受光器とに
分離するビームスプリッタと、 前記第２のレーザ光源から前記被検査物に照射された
後、前記被検査物により反射した散乱光を受光する第３
の受光器とを有し、前記被検査物の表面欠陥を検出する
ことを特徴とする表面検査装置。 - 【請求項７】 請求項４、５または６のいずれか１項に
記載の表面検査装置において、前記被検査物はポリゴン
ミラーであることを特徴とする表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13822299A JP4388623B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 表面検査方法および表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13822299A JP4388623B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 表面検査方法および表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329537A true JP2000329537A (ja) | 2000-11-30 |
| JP4388623B2 JP4388623B2 (ja) | 2009-12-24 |
Family
ID=15216954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13822299A Expired - Lifetime JP4388623B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 表面検査方法および表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4388623B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108387904A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-10 | 北京瑞特森传感科技有限公司 | 一种激光雷达装置 |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP13822299A patent/JP4388623B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108387904A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-10 | 北京瑞特森传感科技有限公司 | 一种激光雷达装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4388623B2 (ja) | 2009-12-24 |
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