JPS58123444A - パタン欠陥検査装置 - Google Patents

パタン欠陥検査装置

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Publication number
JPS58123444A
JPS58123444A JP57005396A JP539682A JPS58123444A JP S58123444 A JPS58123444 A JP S58123444A JP 57005396 A JP57005396 A JP 57005396A JP 539682 A JP539682 A JP 539682A JP S58123444 A JPS58123444 A JP S58123444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stripe
light
scanning
pattern
defect
Prior art date
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Pending
Application number
JP57005396A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Hachikake
保夫 八掛
Kensaku Takahashi
高橋 健策
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority to JP57005396A priority Critical patent/JPS58123444A/ja
Publication of JPS58123444A publication Critical patent/JPS58123444A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば撮像管の受像面などに設けられたスト
ライプ状のパタンに含まれている欠陥を自動的に検出す
る光学式のパタン欠陥検出装置に関するものである。 カラー撮像管の受像面は、通常、第1図に示すように面
板(一般にガラス板)1の上にストライプ状のネサ膜の
ノ母りy2がエツチングによって刻みつけられている。 第2図はその断面拡大図であシ、上記のストライプパタ
ン2はカラー3色に対応するR、B、Gの各ストライf
 2’によって構成されている。これらの各ストライプ
の間に第3図に示すような短絡3−8があったり、又は
、いずれかのストライプに第4図に示すような断線3−
2があったシすると画像信号が損われるので、撮像管の
製造に際してストライプ2′の検査は不可欠とされてい
る。 従来、一般に上記のストライプツクタンの検査は専ら顕
微鏡?用いて目視で行われ、多大の時間と労力とを費し
2ていた。 現在、電子技術においてはIC用ウつ八へどを対象とし
て光電的手段による自動検査装置が実用化されているが
、これらは未だバタン全形成されていない素材面の検査
が可能なものであって、ツヤタンを形成された面板の検
査は一般的には困難である。 その理由は、バタン全形成された面板上に検査用の光束
を投射するとパタンによって光が散乱されるので、特別
な場合を除いて欠陥による散乱光と正常なツヤタンによ
る散乱光とを区別できないからである。 本発明は上記の事情に鑑みて為され、撮像管の受像面な
どに形成されているストライプパタンの欠陥を自動的に
検出し得る検査装置を提供することを目的とするもので
ある。 次に、正常なストライプパタンにおける光の散乱、およ
び欠陥部における光の散乱の状態を説明すると共に、上
記両者の散乱状態の相異を利用して欠陥を検出する原理
を略述する。 第5図はストライプ2′の一部を拡大して描き、その上
方からレーザビーム4を照射したとぎ、上記ストライf
2’のエツジ2″における散乱の状態を示した概要的な
斜視図であり、4′はレーザ光のスポット、5は散乱光
を表わしている。説明の便宜上、図示のようにストライ
プ2′に平行な方向をY方向と定め、これに直角で受像
面に平行な方向をX方向と足める。 第6図はY軸に垂直な面による断面図に散乱光の指向特
性曲線を付記した図である。散乱光に山と谷とが表われ
ているのは散乱光自身の干渉によるものである。 第7図はX軸に垂直な断面における散乱光の指向特性曲
線を示す。第6図に比して真上方向に鋭く集中している
ことがわかる。即ち、散乱光のエネルギーはY軸に垂直
な面(第7図のイー41面)に集中している。 以上の特性から容易に理解されるように、第8図のとと
(短絡欠陥、a−1が有る場合、及び第9図のように断
線欠陥3−′!が有る場合には、垂直上方からレーザビ
ーム4を欠陥部に投射すると、正常なストライプからは
発生しない方向、すなわちY軸に垂直な面外の方向に散
乱光6,6′が発生する。 この現象は9明者らが実験的にも確認している。 なお、以上は反射方向の散乱について述べたが面板1が
透明体の場合は透過方向の散乱についても同様の現象が
確認されている。 上記の現象を利用してストライプの欠陥を検出するには
第8図、第9図の欠陥による散乱光6゜6′ヲ表わした
矢印の延長線上に受光器全般けることにより理論的には
可能であるが、実用上次記のような技術的問題がある。 L 第10図(Alは前述の原理を利用してストライプ
欠陥全検出する方法を模式的に示したもので、ストライ
プパタン2の面上のハ、二の2点に欠顛がある場合、ス
トライf/4′ターン2を構成している各ストライプ2
′に直角な方向、即ちX軸方向にレーザー光のスデツ)
?走査し、その散乱光全斜方向から受光レンズ7で集光
して光電変換器8の受光面に結像させる。ただし、上記
の斜方向とは、ストライブ/4’ターン2を設けた面板
の、走査線上に立てた垂線よりもストライf2’に近づ
(方向に傾いた線に沿ってとの意である。なおこのよう
に斜方向に受光方向を定める理由は、投光されたレーザ
ビームが直接受光器に入らないようにするためである。 第10図(Blに光電変換器8の出力カーブを示す。 横軸は時間軸である。走査スポットが欠陥ハ、二を通過
する際、光電変換器8はピーク出力し→、に)を発生す
るので欠陥の存在全検知し得る。 しかし、上述のようにして欠陥を検出するには走査方向
X′ヲ前述のX軸(ストライプに直交する軸)に正1−
<合わさねばならない。もし第11 fA1図に示すよ
うに角θだけ狂っていると、正常なストライプによる散
乱光の一部が検出されて第11図Bに示すような光電変
換器出力が発生して欠陥の検出を妨げる。このため前述
の原理全利用したストライブ欠陥検出を実用化するには
、レーザービームの走査方向X′ヲストライプ2′と厳
密に直角方向ならしめるγこめの、簡便かつ高精度な手
段が必要となる。 b、前述の原理による欠陥検出全実用化するためのもう
一つの技術的課題は、第10図(、A]のごとくレーザ
ービームのスポットをX軸に沿って走査する場合、その
検出開始点及び検出終了点であるホ。 への2点を正確に検知しなければならないことである。 上記の虚ホと虚へとの間の検出区間が狭い方に狂うとス
トライプ・母ターン2の周辺付近の欠陥を見落とすし、
又この検出区間が広い方に狂うとストライプパターン2
の区域外の無害の傷なトラストライプ欠陥と誤認するか
らである。 本発明は、レーザービームの走査方向を厳密にストライ
f 2’と直角方向に規制するため、レーデ光の走査S
 X/上に1個の方向検出用受光器、走査線X′と正、
負の角度をなす方向に各1個の方向検出用受光器、上記
計3個の方向検出用受光器を設けるとともに、ストライ
プパタンの走査方向に関l−て/4’タンの両側に各1
個の82.7幅検出用受光器を設け、かつ、ストライプ
欠陥によって生じる散乱′yfS検出用の受光レンズ及
び光電変換器よりなる受光系を、受像面に垂直な方向よ
シもストライプの方向に傾けて設けることを特徴とする
。 次に本発明の一実施例を第12図乃至第14図について
説明する。 第12図に示すごとく、走査線X′の延長線上に方向検
出用の受光器A19−1を設ける。そして上記の走査、
ii x/よりも図示上方、下方に6角θの方向にそれ
ぞれ方向検出用の受光器A29−2および同Aa9−a
t”設ける。図示のQは走査線上の1点である。 そして第13図に示すように、ストライプパタン2の走
査方向に関して両側にそれぞれバタン幅検出用の受光器
A9、及び同受光器Bl(l設ける。 ただし、本実施例においては上記の受光器A9を前述の
方向検出用受光器A、klで兼用する。 第14図は本実施例を模式的に示した立面図である。本
例において面板1は透明なガラス素材によって構成され
たものTあシ、レーザービーム4を振動ミラー13で反
射させて角度掃引し、走査レンズ14で面板1上に集光
させて走査するように構成する。 内示
【、ていないがストライプパターンは面板]σ)下
面に形成してあり、レーザー光は面板1を透過l、てス
トライプパターンを照射し2、散乱を受ける。散乱光6
を検出するため、受光レンズ7と光電子増倍管15とに
よって受光系25t−構成し、上記の受光系乙の光軸2
6ヲ面板】に垂直な方向よりもストライプ方向(本図に
おいて紙面に垂直な方向)に若干傾げて該受光系25ヲ
面板1の下方に固定する。これにより面板1を透過した
レーデ光が直接受光系乙に入力することが防止される。 本図において10は前述の受光器B、9は受光器A、 
、 A2.ASである。 第15図は第13因のとと(設けた)臂タン幅検出用受
光器B10、及び受光器A9に表われる受光信号を、横
軸に時間をとって示しである。 走査スポットがX方向に移動して走査開始点ホ會通過す
る時d、 tホにおいて受光器BIOに受光信号CB)
が表われる。上記の受光信号CB)はストライブ/4’
タン2のピッチに従って儂動し、走査点がホ會遠ざかる
に従って減衰する。 ン幅検出用受光器A9に振動する信号〔A〕が表われ、
走査点が点へに接近するにつれて撮幅が増し、走査点が
点へを通過する時点tへて信号(A)は消失する。上記
の信号CB) 、 (A)を次のように処理して、走査
開始時点tオから走査終了時点1.までの間のダート信
号Gを発生させる。 第16図に示すごとく受光信号〔A〕およびCB)’を
整形回路1】によシスレショルドレペル8f越える信号
のみAルス整形して次段のカウンタ12によって計数す
る。上記のカウンタ12に予め数n’を記憶させておき
、パルス数がUに達したときノ4’ルスを出力させる。 これにより、ツクタン幅検出用受光器B 10は第15
図に示すtフ時点で・やルスPオを、同受光器A9は1
.時点でiJ?ルスp、?、それぞれ発生15する。 走査速度は一定であるから、第2回目以後の走査におい
てはtJ時点A?ルス信号Pオを用い公知技術によって
t7時点でダート信号Gt−スタートさせること、及び
t、時点でダート信号G’t−ストップ(第12図参照
)ストライプパタン2を形成された面板金、水平面内で
回動するステージ(図示せず)に載置する。上記のステ
ージを回動させると、3個の方向検出用受光器A19−
1.同A2 9−、、 l 及びAl  ’lLgの出
力は上記の回動に伴ってそれぞれ変化する。上記のステ
ージ(図示せず)の回動角と、3種類の受光信号(A、
) 、(At) 、(As)との関係ヲ第17図に示す
。ストライプパターン2のストライプの方向が走査線X
′の直角方向に正しく揃ったとき(第17図の横軸上の
Oの点)において〔A、〕が最大になり(As) 、(
As)は零若しくは微小になるのでこの信号(Al) 
、(At) 、(^〕を処理してストライプパタン2の
方向が走査線X′と直交するように前記のステージを回
転制御することは公知の技術を用いて容易に可能である
。 上述のように構成した本発明に、係るノ母タン欠陥検食
装置を用いてストライプパタンの検査を行なうブロック
図の一例を第18図に示す。 受光器A19−t + Ai  9−t 、 A8 9
−8の出力信号を角度信号回路16に入力し、これらの
出力信号により正又は負の角度信号を作成する。詳I、
7<は、3個の信号を比較してストライプツヤタンの角
度の狂いを検出し、狂い方向を表わす正又は負の角度信
号を作成してマイクロコンピュータ17に入力させる。 マイクロコンピュータ17は上記の角度信号を回転制卸
信号に変換してドライバ18を介1−てモータ19に指
令し、面板全載置したステージ金回転させてストライプ
ツヤタンの方向を走査線の方向と直交させるように自動
調整が行われる。 受光器Al  9−1の出力信号と受光器BIOの出力
信号とをそれぞれ整形回路11 、 ll’i介してカ
ウンタ12 、12’に入力させ、第15図、第16図
について説明したようにしてマイクロコンピュータ17
においてダート信号を作成し、次に述べる欠陥検出信号
の処理に用いる。 以上のように準備した後、予め定めたプログラムニ従っ
てマイクロコンピュータ17が制御回路加を介してドラ
イバ21 、22に指令を与え、レーザ投射光のX方向
、Y方向の走査を行わせる。 上記のようにして走査されたレーザ投射光のスポットが
、ストライプノやターンの欠陥個所を通過すると光電子
増倍管15に散乱光が入射する。上記光電子増倍管15
の検出信号をプリアンプ23を経て信号処理部勢に入力
させる。 上記の信号処理部24は、公知技術を用いて欠陥信号の
波高値による欠陥程度の概略区分などの前処理を施した
後マイクロコンピュータ17に入力させる。これによね
、マイクロコンピュータ17はストライプパターンを構
成1.ているストライプの欠陥を検出することができる
。 以上説明したように、本発明は、ストライプの方向と直
角方向にレーザ光を走査する手段を設け、走査方向に関
して前記/4’タンの一方の側に、上記の走査線の延長
線上に1個の方向検出用受光器を設けるとともに、上記
の延長線を挟んで対向する位置に2個の方向検出用受光
器全般け、かつ、上記の走査方向に関してパタンの両側
に各1個のノ9タン幅検出用受光器を設け、上記と別体
にストライプの欠陥によって生じるレーザ光の散乱光検
出用受光レンズ及び光電変換器よりなる受光系を設げて
、上記の受光系の光軸を前記の/IPタン面に垂直な方
向よりもストライプの方向に近づけるように傾けること
によシ、ストライプパタンの欠陥を自動的に検出するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はストライプツヤタンの平面図、第2図は上記ス
トライプパタンの断面拡大図、第3図はストライプの短
絡欠陥の拡大平面図、第4図はストライプの断線欠陥の
拡大平面図、第5図はストライプによるレーザ光の散乱
状態を描いた斜視図、第6図及び第7図は正常なストラ
イプの散乱特性を示す図表、第8図はストライプの短絡
欠陥における散乱状態を示す斜視図、第9図はストライ
プの断線欠陥における散乱状態を示す斜視図、第10図
(Alは散乱光の検出用部材の配置を示す模式図、第1
0図(Blは第10図徨)における検出波形の一例を示
す図表、第11図(Alはストライプノ’L?タンの方
向が狂っている状態を示す模式図、第11図(Blは上
記の状態における検出波形の一例を示す図表、第12図
は本発明の一実施例における方向検出用受光器の配置説
明図、第13図は同じくノぞタン幅検出用受光器の配置
説明図、第14図は本発明の一実施例における構成部材
の配置を模式的に示した立面図、第15図は本発明の一
実施例におけるi4タン幅検出用受元器の出力波形の一
例を示す図表、第16図は上記の出力波の処理の説明図
、wc17図は本発明の一実施例におけるパタン幅検出
用受光器の出力波形の一例を示す図表、第18図は本発
明の一実施例における作動ブロック図である。 1・・・面板、2・・・ストライプノぐタン、2′・・
・ストライプ、2“・・・ストライプエツジ、3−1・
・・ストライプの難路欠陥、3−2・・・ストライプの
断線欠陥、4・・・レーザービーム、4′・・・スポラ
)、5.6・・・散乱光、7・・・受光レンズ、8・・
・光電変換器、9−1・・・受光器Al59−2 ・・
・受光器A2.9−I+・・・受光器編、10・・・受
f6B、11・・・整形回路、12・・・カウンタ、1
3・・・振動□ ミラー、14・・・走査レンズ、15・・・光電子増倍
管、δ・・・受光系、あ・・・同元軸。 特許出願人  日立電子エンジニアリング株式会社代理
人弁理士 秋  本  正  実 部111 第2図 第3図第4図 第8図、  第9F!!A Tへ       Tへ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ストライプよ!llなるノやタンにレーザ光を照射して
    該ストライプの欠陥を検出する検査装置であって、該ス
    トライプの方向と直角方向にレーザ光を走査する手段を
    設け、走査方向に関して前記ノJ?タンの一方の側、か
    つ上記の走査線の延長線上に1個の方向検出用受光器を
    設けるとともに、上記の延長線を挟んで対向する位置に
    2個の方向検出用受光器を設け、かつ、上記の走査方向
    に関してパタンの両側に各1個のノ4タン幅検出用受光
    器を設け、さらにストライプの欠陥によって生じるレー
    ザー光の散乱光検出用受光レンズ及び光電変換器よりな
    る受光系を設けて、上記の受光系の光軸を前記のパタン
    の面に垂直な方向よりもストライプの方向に近づけるよ
    うに傾けたことを特徴とするパタン欠陥検査装置。
JP57005396A 1982-01-19 1982-01-19 パタン欠陥検査装置 Pending JPS58123444A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7088945B2 (en) 2000-09-28 2006-08-08 Ricoh Company, Ltd. Toner supply unit and image forming apparatus
US7110704B2 (en) 2001-01-31 2006-09-19 Ricoh Company, Ltd. Toner container and image forming apparatus using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7088945B2 (en) 2000-09-28 2006-08-08 Ricoh Company, Ltd. Toner supply unit and image forming apparatus
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