JPH04279846A - 光学式検査装置 - Google Patents
光学式検査装置Info
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- JPH04279846A JPH04279846A JP4381891A JP4381891A JPH04279846A JP H04279846 A JPH04279846 A JP H04279846A JP 4381891 A JP4381891 A JP 4381891A JP 4381891 A JP4381891 A JP 4381891A JP H04279846 A JPH04279846 A JP H04279846A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式検査装置に係り
、詳しくは、レーザ光で物体表面を走査し、その反射光
の強度のダイナミックレンジを調整しながら検出する光
学式検査装置に関する。
、詳しくは、レーザ光で物体表面を走査し、その反射光
の強度のダイナミックレンジを調整しながら検出する光
学式検査装置に関する。
【０００２】近年、レーザ光で物体表面を走査し、その
反射光の強度を検出することによって、例えば、物体表
面の形状、濃淡、欠陥の有無等を判定する光学式検査装
置が数多く開発されている。
反射光の強度を検出することによって、例えば、物体表
面の形状、濃淡、欠陥の有無等を判定する光学式検査装
置が数多く開発されている。
【０００３】しかし、反射光の強度によって物体表面の
形状、濃淡、欠陥の有無を判定するためには、広い範囲
の強度分布に対応し、しかも微細な強度情報を正確に検
出できなければならない。
形状、濃淡、欠陥の有無を判定するためには、広い範囲
の強度分布に対応し、しかも微細な強度情報を正確に検
出できなければならない。
【０００４】そこで、反射光の強度に合わせて反射光の
強度のダイナミックレンジを調整することが必要となる
。
強度のダイナミックレンジを調整することが必要となる
。
【０００５】
【従来の技術】従来のこの種の光学式検査装置としては
、例えば、図５に示すようなものがある。
、例えば、図５に示すようなものがある。
【０００６】この光学式検査装置は、大別して、レーザ
光照射手段１、レーザ光検出手段２からなり、レーザ光
照射手段１は、光源３、走査系４から構成され、レーザ
光検出手段２は、光センサ５、強度判定部６、レンジ選
択部７、増幅部８、量子化部９から構成されている。
光照射手段１、レーザ光検出手段２からなり、レーザ光
照射手段１は、光源３、走査系４から構成され、レーザ
光検出手段２は、光センサ５、強度判定部６、レンジ選
択部７、増幅部８、量子化部９から構成されている。
【０００７】以上の構成において、まず、光源３から照
射されたレーザ光が単一の走査系４によって測定すべき
物体表面に走査され、その反射光が光センサ５によって
検出される。
射されたレーザ光が単一の走査系４によって測定すべき
物体表面に走査され、その反射光が光センサ５によって
検出される。
【０００８】そして、光センサ５によって検出された反
射光の強度の検出信号が強度判定部６によって判定され
、この判定結果に基づいてレンジ選択部７によって増幅
部８の増幅レベルが切り替えられ、この増幅レベルに基
づいて増幅部８で増幅された反射光の強度が量子化部９
により量子化される。
射光の強度の検出信号が強度判定部６によって判定され
、この判定結果に基づいてレンジ選択部７によって増幅
部８の増幅レベルが切り替えられ、この増幅レベルに基
づいて増幅部８で増幅された反射光の強度が量子化部９
により量子化される。
【０００９】すなわち、反射光の強度が強度判定部６に
よって判定されることで、レンジ選択部７によって増幅
部８の増幅レベルが選択されて切り替えられ、ダイナミ
ックレンジの調整がなされる。
よって判定されることで、レンジ選択部７によって増幅
部８の増幅レベルが選択されて切り替えられ、ダイナミ
ックレンジの調整がなされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光学式検査装置にあっては、光センサ５によ
って検出された検出信号を強度判定部６によって判定し
、判定結果に基づいてレンジ選択部７によって増幅部８
の増幅レベルを切り替えるという構成となっていたため
、以下に延べるような問題点があった。
うな従来の光学式検査装置にあっては、光センサ５によ
って検出された検出信号を強度判定部６によって判定し
、判定結果に基づいてレンジ選択部７によって増幅部８
の増幅レベルを切り替えるという構成となっていたため
、以下に延べるような問題点があった。
【００１１】すなわち、従来例の光学式検査装置のダイ
ナミックレンジの調整は、強度判定部６により反射光の
強度が判定され、レンジ選択部７により増幅部８の増幅
レベルが選択されるまでの計算時間内に、光センサ５か
らの検出信号に急な変化がないことを前提条件としてい
るため、例えば、検査速度を上げるためにレーザ光の走
査速度を上げると、検出信号に前述の強度判定、及び増
幅レベル選択の計算が間に合わず、レーザ光の走査速度
をある所定速度よりも上に上げることができないという
問題点があった。
ナミックレンジの調整は、強度判定部６により反射光の
強度が判定され、レンジ選択部７により増幅部８の増幅
レベルが選択されるまでの計算時間内に、光センサ５か
らの検出信号に急な変化がないことを前提条件としてい
るため、例えば、検査速度を上げるためにレーザ光の走
査速度を上げると、検出信号に前述の強度判定、及び増
幅レベル選択の計算が間に合わず、レーザ光の走査速度
をある所定速度よりも上に上げることができないという
問題点があった。
【００１２】［目的］そこで本発明は、ダイナミックレ
ンジの調整を行いつつ、走査速度の高速化を図った光学
式検査装置を提供することを目的としている。
ンジの調整を行いつつ、走査速度の高速化を図った光学
式検査装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による光学式検査
装置は上記目的達成のため、測定すべき物体表面にレー
ザ光を照射する第１レーザ光照射手段と、該第１レーザ
光照射手段と同一走査面上に所定の時間間隔をもって測
定すべき物体表面にレーザ光を照射する第２レーザ光照
射手段と、該第１、及び第２レーザ光照射手段によって
照射されたレーザ光の反射光の強度情報をそれぞれ別々
に検出する第１、及び第２レーザ光検出手段とを備え、
前記第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第２レ
ーザ光検出手段の検出結果を調整するように構成してい
る。
装置は上記目的達成のため、測定すべき物体表面にレー
ザ光を照射する第１レーザ光照射手段と、該第１レーザ
光照射手段と同一走査面上に所定の時間間隔をもって測
定すべき物体表面にレーザ光を照射する第２レーザ光照
射手段と、該第１、及び第２レーザ光照射手段によって
照射されたレーザ光の反射光の強度情報をそれぞれ別々
に検出する第１、及び第２レーザ光検出手段とを備え、
前記第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第２レ
ーザ光検出手段の検出結果を調整するように構成してい
る。
【００１４】なお、第２レーザ光検出手段の検出結果の
調整としては、第１レーザ光照射手段のレーザ光の照射
出力を調整することや、第２レーザ光検出手段のレーザ
光の検出増幅度を調整することが考えられる。
調整としては、第１レーザ光照射手段のレーザ光の照射
出力を調整することや、第２レーザ光検出手段のレーザ
光の検出増幅度を調整することが考えられる。
【００１５】
【作用】本発明では、第２レーザ光照射手段の反射光の
強度が第２レーザ光検出手段により検出される前に予め
第１レーザ光検出手段によって第１レーザ光照射手段の
反射光の強度が検出され、この検出結果に基づいて第２
レーザ光検出手段の検出結果が調整される。
強度が第２レーザ光検出手段により検出される前に予め
第１レーザ光検出手段によって第１レーザ光照射手段の
反射光の強度が検出され、この検出結果に基づいて第２
レーザ光検出手段の検出結果が調整される。
【００１６】すなわち、予め第１レーザ光検出手段によ
り検出信号の計算がなされるため、走査速度が高速され
ても第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第２レ
ーザ光検出手段の検出結果のダイナミックレンジの調整
が行われる。
り検出信号の計算がなされるため、走査速度が高速され
ても第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第２レ
ーザ光検出手段の検出結果のダイナミックレンジの調整
が行われる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明に係る光学式検査装置の実施例１を示す図で
あり、図１は本実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。
１は本発明に係る光学式検査装置の実施例１を示す図で
あり、図１は本実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。
【００１８】まず、構成を説明する。
【００１９】なお、図１において、図５に示した従来例
に付された番号と同一番号は同一部分を示す。本実施例
の光学式検査装置は、大別して、第１レーザ光照射手段
１ａ、第２レーザ光照射手段１ｂ、第１レーザ光検出手
段２ａ、第２レーザ光検出手段２ｂから構成されている
。
に付された番号と同一番号は同一部分を示す。本実施例
の光学式検査装置は、大別して、第１レーザ光照射手段
１ａ、第２レーザ光照射手段１ｂ、第１レーザ光検出手
段２ａ、第２レーザ光検出手段２ｂから構成されている
。
【００２０】また、第１レーザ光照射手段１ａは、光源
３ａ、走査系４ａから構成され、第２レーザ光照射手段
１ｂは、光源３ｂ、走査系４ｂから構成されている。第
１レーザ光検出手段２ａは、光センサ５ａ、強度判定部
６、レンジ選択部７、タイミング制御部１０から構成さ
れ、第２レーザ光検出手段２ｂは、光センサ５ｂ、量子
化部９から構成されている。
３ａ、走査系４ａから構成され、第２レーザ光照射手段
１ｂは、光源３ｂ、走査系４ｂから構成されている。第
１レーザ光検出手段２ａは、光センサ５ａ、強度判定部
６、レンジ選択部７、タイミング制御部１０から構成さ
れ、第２レーザ光検出手段２ｂは、光センサ５ｂ、量子
化部９から構成されている。
【００２１】次に作用を説明する。まず、図１に示すよ
うに、光源３ａから照射された走査線上を先行するレー
ザ光Ａからの検出信号Ａ’が装置のダイナミックレンジ
の調整に利用される。
うに、光源３ａから照射された走査線上を先行するレー
ザ光Ａからの検出信号Ａ’が装置のダイナミックレンジ
の調整に利用される。
【００２２】すなわち、レーザ光Ａが走査系４ａによっ
て測定すべき物体表面に走査され、レーザ光Ａの反射光
が光センサ５ａで検出信号Ａ’として検出されて、検出
信号Ａ’の信号強度が強度判定部６により判定される。
て測定すべき物体表面に走査され、レーザ光Ａの反射光
が光センサ５ａで検出信号Ａ’として検出されて、検出
信号Ａ’の信号強度が強度判定部６により判定される。
【００２３】この時点でレーザ光Ａが照射されていた物
体表面上の点の検出に適したレーザ光の出力値がレンジ
選択部７により決定され、光源３ｂから走査系４ｂによ
って照射される次のレーザ光Ｂの走査がこの点に至るタ
イミングにタイミング制御部１０によって光源３ｂから
照射されるレーザ光Ｂの出力が、先に決定された物体表
面上の点の検出に適したレーザ光の出力値に設定される
。
体表面上の点の検出に適したレーザ光の出力値がレンジ
選択部７により決定され、光源３ｂから走査系４ｂによ
って照射される次のレーザ光Ｂの走査がこの点に至るタ
イミングにタイミング制御部１０によって光源３ｂから
照射されるレーザ光Ｂの出力が、先に決定された物体表
面上の点の検出に適したレーザ光の出力値に設定される
。
【００２４】そして、レーザ光Ｂの反射光が光センサ５
ｂで検出される検出信号Ｂ’が量子化部９により量子化
され、この操作が走査線上の各時点で繰り返されること
によってレーザ光Ｂの出力が常に最適値に設定される。
ｂで検出される検出信号Ｂ’が量子化部９により量子化
され、この操作が走査線上の各時点で繰り返されること
によってレーザ光Ｂの出力が常に最適値に設定される。
【００２５】したがって、レーザ光Ｂの出力値の系列と
、検出信号Ｂ’を量子化した値の系列とから、ダイナミ
ックレンジが広く、かつ、精度の高い検出データを得る
ことができる。
、検出信号Ｂ’を量子化した値の系列とから、ダイナミ
ックレンジが広く、かつ、精度の高い検出データを得る
ことができる。
【００２６】図２，３は本発明に係る光学式検査装置の
実施例２を示す図であり、図２は本実施例の要部構成を
示すブロック図、図３は図２の具体的な回路構成を示す
ブロック図である。
実施例２を示す図であり、図２は本実施例の要部構成を
示すブロック図、図３は図２の具体的な回路構成を示す
ブロック図である。
【００２７】なお、図２において、図１、５に示した実
施例１、及び従来例に付された番号と同一番号は同一部
分を示す。
施例１、及び従来例に付された番号と同一番号は同一部
分を示す。
【００２８】本実施例の第１レーザ光検出手段２ａは、
光センサ５ａ、強度判定部６、レンジ選択部７、タイミ
ング制御部１０から構成され、第２レーザ光検出手段２
ｂは、光センサ５ｂ、増幅部８、量子化部９から構成さ
れており、図３に示すように、強度判定部６は、Ａ／Ｄ
コンバータ１１、ルックアップテーブル１２からなり、
レンジ選択部７は、バッファ１３、マルチプレクサ１４
，１５ から構成され、量子化部９は、Ａ／Ｄコンバー
タから構成されている。
光センサ５ａ、強度判定部６、レンジ選択部７、タイミ
ング制御部１０から構成され、第２レーザ光検出手段２
ｂは、光センサ５ｂ、増幅部８、量子化部９から構成さ
れており、図３に示すように、強度判定部６は、Ａ／Ｄ
コンバータ１１、ルックアップテーブル１２からなり、
レンジ選択部７は、バッファ１３、マルチプレクサ１４
，１５ から構成され、量子化部９は、Ａ／Ｄコンバー
タから構成されている。
【００２９】本実施例では、実施例１のように、レンジ
選択部７によってレーザ光Ｂの出力を制御するのではな
く、増幅部８による検出信号Ｂ’の増幅度を切り替える
ものである。
選択部７によってレーザ光Ｂの出力を制御するのではな
く、増幅部８による検出信号Ｂ’の増幅度を切り替える
ものである。
【００３０】すなわち、検出信号Ａ’がＡ／Ｄコンバー
タ１１によってデジタル化され、このデジタル化された
値に対応する最適なレンジがルックアップテーブル１２
から読み出され、バッファ１３により一時、記憶保持さ
れる。そして、タイミング制御部１０により現在の検出
信号より２走査前の検出信号Ａ’によって計算された最
適なレンジがバッファ１３から読み出され、このレンジ
にマルチプレクサ１４，１５ が切り替えられる。
タ１１によってデジタル化され、このデジタル化された
値に対応する最適なレンジがルックアップテーブル１２
から読み出され、バッファ１３により一時、記憶保持さ
れる。そして、タイミング制御部１０により現在の検出
信号より２走査前の検出信号Ａ’によって計算された最
適なレンジがバッファ１３から読み出され、このレンジ
にマルチプレクサ１４，１５ が切り替えられる。
【００３１】一方、検出信号Ｂ’はマルチプレクサ１４
に入力され、増幅部８によって各レンジ別に増幅され、
Ａ／Ｄコンバータによってデジタル値の量子化データに
変換される。
に入力され、増幅部８によって各レンジ別に増幅され、
Ａ／Ｄコンバータによってデジタル値の量子化データに
変換される。
【００３２】したがって、常に、検出信号Ｂ’が最適な
レンジで増幅され、量子化されたデータが得られる。
レンジで増幅され、量子化されたデータが得られる。
【００３３】このように本実施例では、第２レーザ光照
射手段の反射光の強度を第２レーザ光検出手段によって
検出する前に、予め第１レーザ光検出手段によって第１
レーザ光照射手段の反射光の強度を検出でき、この検出
結果に基づいて第２レーザ光検出手段の検出結果を調整
することができる。
射手段の反射光の強度を第２レーザ光検出手段によって
検出する前に、予め第１レーザ光検出手段によって第１
レーザ光照射手段の反射光の強度を検出でき、この検出
結果に基づいて第２レーザ光検出手段の検出結果を調整
することができる。
【００３４】したがって、走査速度を高速化した場合に
おいても第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第
２レーザ光検出手段の検出結果のダイナミックレンジの
調整ができ、検査速度を上げることができる。
おいても第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第
２レーザ光検出手段の検出結果のダイナミックレンジの
調整ができ、検査速度を上げることができる。
【００３５】なお、上記実施例１、及び２の光学系は、
光源、走査系共にそれぞれ２組用いて構成しているが、
図４に示すように、光源、及び走査系を１組のレーザ光
源１６、ビームエクスパンダ１７、ビームスプリッタ１
８ａ，１８ｂ 、ポリゴンスキャナミラー１９、スキャ
ンレンズ２０で構成し、光センサとして、例えば、光電
子像倍管等を用いてもよい。
光源、走査系共にそれぞれ２組用いて構成しているが、
図４に示すように、光源、及び走査系を１組のレーザ光
源１６、ビームエクスパンダ１７、ビームスプリッタ１
８ａ，１８ｂ 、ポリゴンスキャナミラー１９、スキャ
ンレンズ２０で構成し、光センサとして、例えば、光電
子像倍管等を用いてもよい。
【００３６】この場合、以上の構成において、レーザ光
源１６から照射したレーザ光は、ビームスプリッタ１８
ａ によって２分され、一方は光路αを通ってポリゴン
スキャナミラー１９に、他方はビームスプリッタ１８ｂ
で反射され、光路βを通ってポリゴンスキャナミラー
１９に照射される。このとき、ビームスプリッタ１８ａ
，１８ｂ のそれぞれの角度は光路α、及び光路βを通
るレーザ光がポリゴンスキャナミラー１９の同じ点で反
射するように調整されている。
源１６から照射したレーザ光は、ビームスプリッタ１８
ａ によって２分され、一方は光路αを通ってポリゴン
スキャナミラー１９に、他方はビームスプリッタ１８ｂ
で反射され、光路βを通ってポリゴンスキャナミラー
１９に照射される。このとき、ビームスプリッタ１８ａ
，１８ｂ のそれぞれの角度は光路α、及び光路βを通
るレーザ光がポリゴンスキャナミラー１９の同じ点で反
射するように調整されている。
【００３７】ここで、光路αと光路βとがなす角度をθ
（ｒａｄ） 、ポリゴンスキャナミラー１９の回転速度
をｕ（ｒａｄ／ｓｅｃ） とすると、走査面上で２つの
走査光はθ／２ｕ（ｓｅｃ）の時間差をもって同じ点を
走査する。
（ｒａｄ） 、ポリゴンスキャナミラー１９の回転速度
をｕ（ｒａｄ／ｓｅｃ） とすると、走査面上で２つの
走査光はθ／２ｕ（ｓｅｃ）の時間差をもって同じ点を
走査する。
【００３８】すなわち、走査面での反射光は実施例１、
及び２と同様に、全く同じ光路をたどり、光センサに検
出される。
及び２と同様に、全く同じ光路をたどり、光センサに検
出される。
【００３９】したがって、本実施例を適用することによ
って、実施例１、及び２の光源、走査系が簡略化でき、
装置の小型化、及び低コスト化に貢献できる。また、上
記実施例２では検出信号Ａ’をそのままＡ／Ｄコンバー
タ１１に入力しているが、これに限らず、Ａ／Ｄコンバ
ータ１１に入力する前にログアンプを通すことにより、
より広いダイナミックレンジのデータを取り扱うことが
できる。
って、実施例１、及び２の光源、走査系が簡略化でき、
装置の小型化、及び低コスト化に貢献できる。また、上
記実施例２では検出信号Ａ’をそのままＡ／Ｄコンバー
タ１１に入力しているが、これに限らず、Ａ／Ｄコンバ
ータ１１に入力する前にログアンプを通すことにより、
より広いダイナミックレンジのデータを取り扱うことが
できる。
【００４０】
【発明の効果】本発明では、第２レーザ光照射手段の反
射光の強度を第２レーザ光検出手段によって検出する前
に、予め第１レーザ光検出手段によって第１レーザ光照
射手段の反射光の強度を検出でき、この検出結果に基づ
いて第２レーザ光検出手段の検出結果を調整することが
できる。
射光の強度を第２レーザ光検出手段によって検出する前
に、予め第１レーザ光検出手段によって第１レーザ光照
射手段の反射光の強度を検出でき、この検出結果に基づ
いて第２レーザ光検出手段の検出結果を調整することが
できる。
【００４１】したがって、走査速度を高速化した場合に
おいても第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第
２レーザ光検出手段の検出結果のダイナミックレンジの
調整ができ、検査速度を上げることができる。
おいても第１レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第
２レーザ光検出手段の検出結果のダイナミックレンジの
調整ができ、検査速度を上げることができる。
【図１】本発明実施例１の要部構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明実施例２の要部構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】図２の具体的な回路構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明実施例３の光学系の構成を示す図である
。
。
【図５】従来例の要部構成を示すブロック図である。
１ レーザ光照射手段
１ａ 第１レーザ光照射手段
１ｂ 第２レーザ光照射手段
２ レーザ光検出手段
２ａ 第１レーザ光検出手段
２ｂ 第２レーザ光検出手段
３ 光源
３ａ，３ｂ 光源
４ 走査系
４ａ，４ｂ 走査系
５ 光センサ
５ａ，５ｂ 光センサ
６ 強度判定部
７ レンジ選択部
８ 増幅部
９ 量子化部
１０ タイミング制御部
１１ Ａ／Ｄコンバータ
１２ ルックアップテーブル
１３ バッファ
１４，１５ マルチプレクサ
１６ レーザ光源
１７ ビームエクスパンダ
１８ａ，１８ｂ ビームスプリッタ１９ ポ
リゴンスキャナミラー ２０ スキャンレンズ
リゴンスキャナミラー ２０ スキャンレンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 測定すべき物体表面にレーザ光を照射
する第１レーザ光照射手段と、該第１レーザ光照射手段
と同一走査面上に所定の時間間隔をもって測定すべき物
体表面にレーザ光を照射する第２レーザ光照射手段と、
該第１、及び第２レーザ光照射手段によって照射された
レーザ光の反射光の強度情報をそれぞれ別々に検出する
第１、及び第２レーザ光検出手段と、を備え、前記第１
レーザ光検出手段の検出結果に基づいて第２レーザ光検
出手段の検出結果を調整することを特徴とする光学式検
査装置。 - 【請求項２】 前記第１レーザ光検出手段の検出結果
に基づいて前記第１レーザ光照射手段のレーザ光の照射
出力を調整することを特徴とする請求項１の光学式検査
装置。 - 【請求項３】 前記第１レーザ光検出手段の検出結果
に基づいて前記第２レーザ光検出手段のレーザ光の検出
増幅度を調整することを特徴とする請求項１の光学式検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4381891A JPH04279846A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 光学式検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4381891A JPH04279846A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 光学式検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279846A true JPH04279846A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12674329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4381891A Withdrawn JPH04279846A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 光学式検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04279846A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05118826A (ja) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 形状検出装置 |
| JP2001235429A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-31 | Topcon Corp | 表面検査装置 |
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