專利名稱：光學(xué)測(cè)定方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用激光測(cè)定透明測(cè)定對(duì)象物的表面和背面狀態(tài)的光學(xué)測(cè)定方法及其裝置。
背景技術(shù)：
以往，提出了一種用于對(duì)附著在液晶顯示裝置用的玻璃基板、平板顯示裝置用的貼付有透明膜的基板等薄基板的表面上的異物進(jìn)行檢查的光學(xué)測(cè)定裝置。
例如，在月刊《顯示器》2001年12月號(hào)增刊記載的發(fā)明者們開(kāi)發(fā)的異物檢查裝置中，巧妙地利用組合了成像檢測(cè)方式和線傳感器的裝置結(jié)構(gòu)，不需要檢測(cè)附著在背面上的異物，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)附著在表面上的異物的高精度檢測(cè)。
該裝置使來(lái)自附著在玻璃基板的背面的異物的散射光，通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)在離線傳感器很遠(yuǎn)的前方，而且在從線傳感器的受光位置稍微偏離的位置上成像。因此，幾乎檢測(cè)不出附著在背面的異物。這種方式由于采用利用了光學(xué)系統(tǒng)的基本性質(zhì)的機(jī)構(gòu)，因而可靠性高，且能夠進(jìn)行穩(wěn)定的檢查。
或者，專利第2671241號(hào)公報(bào)記載的光學(xué)測(cè)定裝置，具有使激光以第1入射角度入射到玻璃板上的第1激光光源；使激光以第2入射角度入射到玻璃板上的第2激光光源；收集由各個(gè)激光所產(chǎn)生的光的集光光學(xué)系統(tǒng)；以及對(duì)所收集的光進(jìn)行受光的受光元件，通過(guò)根據(jù)來(lái)自受光元件的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的處理，來(lái)檢測(cè)出玻璃板的被檢查面上的異物。
因此，可以認(rèn)為，通過(guò)排除附著在玻璃板的背面的異物的影響，可高精度地檢測(cè)出附著在表面上的異物。
在月刊《顯示器》2001年12月號(hào)增刊記載的異物檢查裝置中，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的特性，當(dāng)附著在背面的異物達(dá)到一定程度的大小以上時(shí)，其散射光盡管很少，但也會(huì)進(jìn)入到線傳感器內(nèi)，由此，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，受到了附著在背面的異物的影響。
例如，當(dāng)對(duì)LCD用的1.1mm厚的玻璃基板表面1μm以上的異物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，同時(shí)也檢測(cè)到背面上的20μm以上的異物。在通常的LCD工序內(nèi)，由于基本不存在20μm左右的灰塵，因而在實(shí)際上不會(huì)造成嚴(yán)重的問(wèn)題，然而理想的是，根本不檢測(cè)附著在背面上的異物。
當(dāng)然，這種方式只是要排除受附著在背面上的異物的影響，而不能檢測(cè)出附著在背面上的異物。
在專利第2671241號(hào)公報(bào)記載的光學(xué)測(cè)定裝置中，由于必須使第1激光光源的激光照射和第2激光光源的激光照射相互獨(dú)立進(jìn)行，因而導(dǎo)致了光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置尺寸增大，要求高的組裝精度，不便于維護(hù)，且成本高。而且還存在著需要2倍的掃描時(shí)間的問(wèn)題。
并且，由于把由集光光學(xué)系統(tǒng)收集的光引導(dǎo)到受光元件，所以因受受光元件的飽和的影響，必然存在著不能區(qū)分表面上的異物和里面上的異物的界限，這種方式也是把附著在背面上的一定程度大小以上的異物混在一起進(jìn)行檢測(cè)。
而且，由于只是僅對(duì)附著在玻璃板的表面上的異物進(jìn)行檢測(cè)，因而不能檢測(cè)出附著在玻璃板的背面上的異物。具體地說(shuō)，只能檢測(cè)出玻璃板的表面狀態(tài)，不能檢測(cè)出背面狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)測(cè)定方法及裝置，其能夠以采用1個(gè)光源、1個(gè)檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)、2個(gè)傳感器的非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，不增大掃描所需時(shí)間，便可提高對(duì)透明體的檢測(cè)對(duì)象面的測(cè)定精度，并且不僅可檢測(cè)出表面的狀態(tài)，而且還可檢測(cè)出背面的狀態(tài)。
本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定方法是，從斜上方以規(guī)定的角度向由支撐部件支撐的透明測(cè)定對(duì)象物的表面照射直線狀激光，使來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物的表面的光和來(lái)自背面的光通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)成像在分別對(duì)應(yīng)的、具有直線狀受光部的檢測(cè)器的受光部上，根據(jù)從兩檢測(cè)器輸出的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的處理，選擇性分配給與表面對(duì)應(yīng)的信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的信號(hào)中的一方，分別顯示與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)。
因此，在采用本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定方法的情況下，由于激光掃描可以只進(jìn)行一次，因而不會(huì)增大掃描所需時(shí)間，由于來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物的表面、背面的光通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)成像在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器的受光部上，因而可提高測(cè)定對(duì)象面的測(cè)定精度，并且不僅可測(cè)定表面狀態(tài)，而且可測(cè)定背面狀態(tài)。
本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定裝置包含支撐部件，支撐透明測(cè)定對(duì)象物；激光照射單元，從斜上方以規(guī)定的角度向由支撐部件支撐的透明測(cè)定對(duì)象物的表面照射直線狀激光；成像光學(xué)系統(tǒng)，使來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物的表面的光和來(lái)自背面的光成像；1對(duì)受光單元，被配置成與成像光學(xué)系統(tǒng)的各光的成像位置對(duì)應(yīng)，并具有直線狀受光部；處理單元，根據(jù)從兩受光單元輸出的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的處理，選擇性地分配給與表面對(duì)應(yīng)的信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的信號(hào)中的一方；以及顯示單元，分別顯示與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)。
因此，在采用本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定方法的情況下，采用1個(gè)光源、1個(gè)檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)、2個(gè)傳感器的這種非常簡(jiǎn)單的構(gòu)成，由于激光掃描可以只進(jìn)行一次，因而不會(huì)增大掃描所需時(shí)間，由于來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物的表面、背面的光由成像光學(xué)系統(tǒng)成像在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器的受光部上，因而可提高測(cè)定對(duì)象面的測(cè)定精度，并且不僅可測(cè)定表面狀態(tài)，而且可測(cè)定背面狀態(tài)。


圖1是表示本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定裝置的一實(shí)施方式的概略圖。
圖2是表示在玻璃基板上有意地分撒球形顆粒，對(duì)該分散面進(jìn)行檢查，作為表面附著異物而輸出的檢測(cè)結(jié)果的圖。
圖3是表示把被有意地分撒了球形顆粒的圖2所示的玻璃基板上下反轉(zhuǎn)，對(duì)背面進(jìn)行檢查，作為背面附著異物而輸出的檢測(cè)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定方法及其裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是表示作為本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定裝置的一實(shí)施方式的異物檢查裝置的概略圖。
該光學(xué)測(cè)定裝置具有激光光源2，使光束以規(guī)定的入射角照射到由未圖示的支撐機(jī)構(gòu)所支撐的透明測(cè)定對(duì)象物(例如，液晶顯示裝置用的玻璃基板、平板顯示裝置用的貼付有透明膜的基板等的薄基板)1的表面上；成像光學(xué)系統(tǒng)3，使因所照射的光束而從透明測(cè)定對(duì)象物1的表面和背面所產(chǎn)生的表面散射光和背面散射光成像；半反射鏡4，設(shè)置在成像位置的上游側(cè)的規(guī)定的位置上；表面光用傳感器5，配置成使受光面位于透過(guò)了半反射鏡4的表面光的成像位置；背面光用傳感器6，配置成使受光面位于由半反射鏡4反射的背面光的成像位置；表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7，把來(lái)自表面光用傳感器5的輸出信號(hào)和支撐機(jī)構(gòu)的動(dòng)作信息作為輸入，生成和保持與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面對(duì)應(yīng)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)；背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8，把來(lái)自背面光用傳感器6的輸出信號(hào)和支撐機(jī)構(gòu)的動(dòng)作信息作為輸入，生成和保持與透明測(cè)定對(duì)象物1的背面對(duì)應(yīng)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)；表面背面數(shù)據(jù)生成保持部9，把保持在表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7內(nèi)的光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)和保持在背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8內(nèi)的光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行表面背面判定處理，生成和保持僅與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面對(duì)應(yīng)的表面數(shù)據(jù)和僅與背面對(duì)應(yīng)的背面數(shù)據(jù)；以及顯示部10，進(jìn)行僅基于表面數(shù)據(jù)的顯示和僅基于背面數(shù)據(jù)的顯示。
另外，11是輸出表示透明測(cè)定對(duì)象物1的位置的信號(hào)的編碼器，12是把來(lái)自階段動(dòng)作控制部(在本實(shí)施方式中，包含在表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7內(nèi))的控制信號(hào)和來(lái)自編碼器11的信號(hào)作為輸入來(lái)輸出對(duì)支撐機(jī)構(gòu)的動(dòng)作指令的階段控制器。
上述激光光源2使光束以大于等于45°、小于90°的入射角，優(yōu)選以80°的入射角度照射透明測(cè)定對(duì)象物1的表面。而且，從激光光源2出射的激光，優(yōu)選S偏振光，波長(zhǎng)為400～1200nm，優(yōu)選800nm。并且，理想的是，把光束幅度設(shè)定成大于等于表面光用傳感器5及背面光用傳感器6的視野范圍。
上述成像光學(xué)系統(tǒng)3的焦深只要小于透明測(cè)定對(duì)象物1的厚度即可，優(yōu)選焦深小于等于透明測(cè)定對(duì)象物1的厚度的1/2。并且，優(yōu)選將透明測(cè)定對(duì)象物1的彎曲等限制在該焦深以下。
考慮到由透明測(cè)定對(duì)象物1的折射率、厚度、激光的入射角度、波長(zhǎng)等決定的位置偏移值(偏差量)，把上述表面光用傳感器5及背面光用傳感器6的配置位置設(shè)定在與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面及背面成像的位置相同的二維坐標(biāo)上。
上述表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7及背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8把來(lái)自表面光用傳感器5及背面光用傳感器6的信號(hào)、以及透明測(cè)定對(duì)象物1的移動(dòng)數(shù)據(jù)作為輸入，并在相應(yīng)的情況下，考慮偏移值而生成和保持與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面、背面分別對(duì)應(yīng)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)。
上述表面背面數(shù)據(jù)生成保持部9，在被保持在上述表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7、背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8內(nèi)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)中，根據(jù)與相同的二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，判定采用何種光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)，根據(jù)該判定結(jié)果生成和保持僅與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面對(duì)應(yīng)的表面數(shù)據(jù)和僅與背面對(duì)應(yīng)的背面數(shù)據(jù)。具體地說(shuō)，在異物檢查裝置的情況下，在與同一位置對(duì)應(yīng)，把保持在表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7內(nèi)的光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)設(shè)為A，把保持在背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8內(nèi)的光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)設(shè)為B的情況下，雖然此時(shí)還不明確，但使用的A、B的輸出信號(hào)雙方都是來(lái)自附著在表面或背面上的異物的散射光強(qiáng)度信號(hào)。基本上，具有異物越大，散射光強(qiáng)度也越大的特性。由于使用成像光學(xué)系統(tǒng)和直線狀受光部即線傳感器，因而當(dāng)使該輸出信號(hào)成為該異物圖像的總亮度信號(hào)時(shí)，伴隨異物的增大，該輸出信號(hào)在開(kāi)始急劇增大(不僅受圖像大小變化的影響，而且很大程度上受亮度變化的影響)，并且，在亮度隨著散射光強(qiáng)度的增加而趨于飽和，幾乎不受亮度變化的影響之后，只受圖像大小的影響，輸出信號(hào)緩慢增加。因此，不會(huì)發(fā)生輸出信號(hào)的飽和，可獲得與異物大小相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
而且，由于將該A、B各自的信號(hào)進(jìn)行比較，并使用直線狀受光部即線傳感器，因而如果A＞kB，則認(rèn)為A是僅與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面對(duì)應(yīng)的表面數(shù)據(jù)即附著在表面上的異物的數(shù)據(jù)，反之，如果A≤kB，則認(rèn)為A是僅與透明測(cè)定對(duì)象物1的背面對(duì)應(yīng)的背面數(shù)據(jù)即附著在背面的異物的數(shù)據(jù)。另外，k是根據(jù)來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物1的表面的光和來(lái)自背面的光的強(qiáng)度比以及成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)成像特性、焦深等求出的值。例如，在采用S偏振光作為激光，并把入射角度設(shè)定為80°的情況下，來(lái)自背面的光強(qiáng)度約為來(lái)自表面的光強(qiáng)度的1/2。對(duì)此，如果考慮到光學(xué)特性方面的因素，則k為大于2的值。
而且，在上述輸出信號(hào)的增加變緩慢的前后，通過(guò)分別使用該判定式，可實(shí)施精度更高的判定。即，此時(shí)，判定式為更復(fù)雜的非線性判定式。
上述構(gòu)成的光學(xué)測(cè)定裝置的作用如下所述。
如果從激光光源2使光束以規(guī)定的入射角度照射到透明測(cè)定對(duì)象物1的表面上，則該光束進(jìn)行基于斯涅爾定律的折射，透過(guò)透明測(cè)定對(duì)象物1的內(nèi)部，從背面出射。因此，以成像光學(xué)系統(tǒng)3的光軸為基準(zhǔn)，光束向透明測(cè)定對(duì)象物1的表面的照射位置與從背面的出射位置相互不同，理想的是，被配置在來(lái)自向透明測(cè)定對(duì)象物1的表面的照射位置的光(散射光等)的成像位置上的傳感器對(duì)來(lái)自從透明測(cè)定對(duì)象物1的背面的出射位置的光(散射光等)不感光(該光由配置在來(lái)自向透明測(cè)定對(duì)象物1的背面的照射位置的光的成像位置上的傳感器受光)。并且，由于光束不照射到與向透明測(cè)定對(duì)象物1的表面的照射位置正對(duì)的背面，因而該部分也不會(huì)使傳感器受到影響。
然而，現(xiàn)實(shí)上，在激光性質(zhì)上，由于少許光照射到與向透明測(cè)定對(duì)象物1的表面的照射位置正對(duì)的背面，因而存在使傳感器受影響的可能性，成為導(dǎo)致光學(xué)測(cè)定誤差的原因。
該實(shí)施方式考慮了這種實(shí)際情況，通過(guò)進(jìn)行以下處理，可大幅抑制光學(xué)測(cè)定誤差。
進(jìn)一步說(shuō)明。
如果使用來(lái)自激光光源2的光束掃描透明測(cè)定對(duì)象物1，則來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物1的光束入射位置的光由成像光學(xué)系統(tǒng)3通過(guò)半反射鏡4成像在表面光用傳感器5的受光面上。并且，雖然光量大幅減少，但是來(lái)自與光束入射位置正對(duì)的背面的光由成像光學(xué)系統(tǒng)3通過(guò)半反射鏡4接收，而由于焦深小于透明測(cè)定對(duì)象物1的厚度，因而成為虛焦的狀態(tài)。
并且，上述光束依據(jù)斯涅爾定律被引導(dǎo)到透明測(cè)定對(duì)象物1的背面，直接射出。因此，與光束入射位置正對(duì)的背面位置與導(dǎo)出光束的背面位置相互不同。結(jié)果，來(lái)自引導(dǎo)有光束的背面位置的光由半反射鏡4反射并通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)3成像在背面光用傳感器6的受光面上。
然后，在把異物檢查作為測(cè)定內(nèi)容時(shí)，在此情況下，如果在受到光束影響的部位完全不存在異物，則散射光等的強(qiáng)度非常低，因而從表面光用傳感器5、背面光用傳感器6輸出表示不存在異物的信號(hào)。
反之，如果在受到光束影響的部位存在異物，則散射光等的強(qiáng)度增高，因而從表面光用傳感器5、背面光用傳感器6輸出表示存在異物的信號(hào)。
此處，表面光用傳感器5、背面光用傳感器6隨異物的增大，輸出信號(hào)增加。而且，輸出信號(hào)在開(kāi)始急劇增加(受亮度變化的影響比受圖像大小的變化的影響大)。并且，在幾乎不受亮度變化的影響之后，只受到圖像大小變化的影響，輸出信號(hào)緩慢增加。因此，不會(huì)發(fā)生輸出信號(hào)的飽和，可獲得與異物大小相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。結(jié)果，可對(duì)異物存在及其大小進(jìn)行準(zhǔn)確的判定。
然后，把來(lái)自表面光用傳感器5、背面光用傳感器6的信號(hào)以及透明測(cè)定對(duì)象物1的移動(dòng)數(shù)據(jù)作為輸入，并在相應(yīng)的情況下，考慮到位置偏移值，上述表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7、背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8生成和保持與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面、背面分別對(duì)應(yīng)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)。因此，在表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7、背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8內(nèi)保持有與相同二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的表面用測(cè)定數(shù)據(jù)、背面用測(cè)定數(shù)據(jù)。
之后，在表面背面數(shù)據(jù)生成保持部9，把保持在表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部7和背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部8內(nèi)的與相同二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的表面用測(cè)定數(shù)據(jù)與背面用測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判定采用何種光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)，根據(jù)該判定結(jié)果，生成和保持僅與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面對(duì)應(yīng)的表面數(shù)據(jù)和僅與背面對(duì)應(yīng)的背面數(shù)據(jù)。
然后，可使用顯示部10進(jìn)行僅基于表面數(shù)據(jù)的顯示和僅基于背面數(shù)據(jù)的顯示。
在異物檢查裝置的情況下，根據(jù)表面數(shù)據(jù)，可得知附著在表面上的異物的有無(wú)、位置、大小，根據(jù)背面數(shù)據(jù)，可得知附著在背面上的異物的有無(wú)、位置、大小。
因此，根據(jù)這些顯示，可簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確地得知不僅附著在透明測(cè)定對(duì)象物1的表面，而且附著在背面上的異物的有無(wú)、異物的密度等。并且，例如，通過(guò)在透明測(cè)定對(duì)象物1的清洗前后進(jìn)行上述一系列處理，可確認(rèn)清洗效果。
并且，由于使用激光光源2只進(jìn)行一次掃描就能獲得僅與透明測(cè)定對(duì)象物1的表面對(duì)應(yīng)的表面數(shù)據(jù)和僅與背面對(duì)應(yīng)的背面數(shù)據(jù)，因而可縮短所需時(shí)間。
下面，對(duì)本發(fā)明的光學(xué)測(cè)定方法進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明。另外，把該方法應(yīng)用于透明玻璃基板的異物檢查，設(shè)置表面檢查用照相機(jī)和背面檢查用照相機(jī)，并使各個(gè)焦點(diǎn)分別聚焦在透明玻璃基板的表面和背面上，分別用C、D表示由表面檢查用照相機(jī)、背面檢查用照相機(jī)獲得的檢查結(jié)果。
首先，設(shè)定是否需要表面背面分離處理。具體地說(shuō)，例如，在檢查對(duì)象是透明玻璃基板的情況下，需要表面背面分離處理，在檢查對(duì)象是不透明基板的情況下，不需要表面背面分離處理。而且，在后者情況下，由于僅表面檢查用照相機(jī)的檢查結(jié)果具有意義，因而可以進(jìn)行與以往相同的處理(詳細(xì)說(shuō)明省略)。
然后，在設(shè)定成需要表面背面分離處理的情況下，保存檢查結(jié)果C、D，分別進(jìn)行是否具有關(guān)聯(lián)性的識(shí)別。具體地說(shuō)，例如，設(shè)置表示具有關(guān)聯(lián)性的標(biāo)志。
之后，校正檢查結(jié)果C、D的偏移的偏差量。作為用于進(jìn)行該校正的校正量，可預(yù)先準(zhǔn)備，以便能設(shè)定規(guī)定的值，使用該規(guī)定的值校正偏移偏差。另外，由于該校正處理是以往公知的，因而省略詳細(xì)說(shuō)明。
下面，對(duì)基于兩檢查結(jié)果C、D的運(yùn)算處理的一例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，根據(jù)對(duì)偏移偏差作了校正后的檢查結(jié)果C、D的位置坐標(biāo)，對(duì)在同一座位存在的異物進(jìn)行識(shí)別。此處，對(duì)于同一坐標(biāo)判定，設(shè)置公差參數(shù)(0.01～5.00mm)，把該距離內(nèi)存在的異物視為同一異物。并且，在該距離內(nèi)存在多個(gè)異物的情況下，把僅較近的異物視為同一異物。
這樣，把視為同一異物的兩檢查結(jié)果C、D的異物數(shù)據(jù)中的C的異物信息組用C&D表示，把D的異物信息組用D&C表示。
并且，把從C中去除C&D后的結(jié)果用C-D表示，把從D中去除D&C后的結(jié)果用D-C表示。
在此情況下，如表1所示，可進(jìn)行異物檢測(cè)。
表1

并且，關(guān)于在表1被視為不明的C&D和D&C，針對(duì)視為同一異物的各個(gè)異物進(jìn)行檢測(cè)值的大小比較。然而，不直接采用C的檢測(cè)值，而采用乘以規(guī)定的系數(shù)k后的值。此處，系數(shù)k是0.1～10.0的范圍的值，例如，優(yōu)選根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果等進(jìn)行設(shè)定。并且，為了簡(jiǎn)化操作，優(yōu)選設(shè)定系數(shù)k的默認(rèn)值(例如，2.0)。
在此情況下，如表2所示，可進(jìn)行異物檢測(cè)。
表2

因此，表面背面判定如下所述。
表面＝(C-D)+{(C&D)&(kC＞D)}背面＝(D-C)+{(D&C)&(D≤kC)}并且，使用表面檢查用照相機(jī)發(fā)現(xiàn)的背面數(shù)據(jù)為(C&D)&(kC≤D)，使用背面檢查用照相機(jī)發(fā)現(xiàn)的表面數(shù)據(jù)為(D&C)&(D＞kC)，這些數(shù)據(jù)不作為異物檢測(cè)結(jié)果來(lái)采用，而是廢棄。
進(jìn)行上述處理來(lái)執(zhí)行異物檢測(cè)的結(jié)果如圖2和圖3所示。
圖2是表示在玻璃基板上有意地分撒球形顆粒，對(duì)該分散面進(jìn)行檢查，作為表面附著異物而輸出的檢測(cè)結(jié)果的圖。
圖2中左側(cè)是異物圖，周圍表示玻璃基板的全面，白色四角形區(qū)域表示檢查區(qū)域，灰色周圍部分表示非檢查區(qū)域。而且，小點(diǎn)表示異物存在。
并且，圖2中右上側(cè)是直方圖(度數(shù)分布)，橫軸表示異物大小，縱軸表示該大小的異物個(gè)數(shù)。而且，從該直方圖可知，在玻璃基板的表面上存在許多具有略超過(guò)橫軸正中的大小的異物。這些異物是分撒的顆粒。
而且，在圖2中右下部表示按S、M、L尺寸分類的異物個(gè)數(shù)和總異物個(gè)數(shù)。而且，從中可知，檢測(cè)出約1萬(wàn)個(gè)異物。
圖3是表示把被有意地分撒了球形顆粒的圖2所示的玻璃基板上下反轉(zhuǎn)，對(duì)背面進(jìn)行檢查，作為背面附著異物而輸出的檢測(cè)結(jié)果的圖。
圖3中左側(cè)是異物圖，周圍表示玻璃基板的全面，白色四角形區(qū)域表示檢查區(qū)域，灰色周圍部分表示非檢查區(qū)域。而且，小點(diǎn)表示異物存在。該圖與使圖2的圖翻過(guò)來(lái)以便上下反轉(zhuǎn)的狀態(tài)類似。
并且，圖3中右上側(cè)是直方圖(度數(shù)分布)，橫軸表示異物大小，縱軸表示該大小的異物個(gè)數(shù)。而且，從該直方圖可知，在玻璃基板的表面存在許多具有略超過(guò)橫軸正中的大小的異物。這些異物是分撒的顆粒。
而且，在圖3中右下部表示按S、M、L尺寸分類的異物個(gè)數(shù)和總異物個(gè)數(shù)。而且，從中可知，檢測(cè)出約1萬(wàn)個(gè)異物。
從圖2和圖3可知，可高精度檢測(cè)表面附著異物和背面附著異物。
另外，以上對(duì)進(jìn)行透明基板的表面背面異物檢測(cè)的具體例作了說(shuō)明，然而除了可應(yīng)用于進(jìn)行透明基板的表面背面的傷、缺等的缺陷檢測(cè)的情況以外，還可應(yīng)用于進(jìn)行透明基板的表面背面的粗糙度檢測(cè)的情況。
而且，也可應(yīng)用于測(cè)定在透明基板的表面背面作了微小構(gòu)圖的圖形的情況、檢查該圖形的情況。但是，在這些情況下，可以是容許光透過(guò)的圖形(例如，在透明基板上形成的由顯著薄的金屬薄膜構(gòu)成的圖形)，不管圖形的有無(wú)，都可確保光照射到透明基板的背面。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)測(cè)定方法，其特征在于，從斜上方以規(guī)定的角度向由支撐部件支撐的透明測(cè)定對(duì)象物的表面照射直線狀激光，使來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物的表面的光和來(lái)自背面的光通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)成像在分別對(duì)應(yīng)的、具有直線狀受光部的檢測(cè)器的受光部上，根據(jù)從兩檢測(cè)器輸出的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的處理，選擇性分配給與表面對(duì)應(yīng)的信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的信號(hào)中的一方，分別顯示與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)定方法，根據(jù)與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，生成表示透明測(cè)定對(duì)象物的表面背面的缺陷的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)定方法，根據(jù)與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，生成表示透明測(cè)定對(duì)象物的表面背面的異物的信號(hào)。
4.一種光學(xué)測(cè)定裝置，其特征在于，包括支撐部件，支撐透明測(cè)定對(duì)象物(1)；激光照射單元(2)，從斜上方以規(guī)定的角度向由支撐部件支撐的透明測(cè)定對(duì)象物(1)的表面照射直線狀激光；成像光學(xué)系統(tǒng)(3)，使來(lái)自透明測(cè)定對(duì)象物(1)的表面的光和來(lái)自背面的光成像；1對(duì)受光單元(5)、(6)，被配置成與成像光學(xué)系統(tǒng)(3)的各光的成像位置對(duì)應(yīng)，并具有直線狀受光部；處理單元(7)、(8)、(9)，根據(jù)從兩受光單元(5)、(6)輸出的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的處理，選擇性地分配給與表面對(duì)應(yīng)的信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的信號(hào)中的一方；以及顯示單元(10)，分別顯示與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)測(cè)定裝置，上述成像光學(xué)系統(tǒng)(3)包括半反射鏡(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)測(cè)定裝置，還包括信號(hào)生成單元，根據(jù)與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，生成表示透明測(cè)定對(duì)象物的表面和背面上的缺陷的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)測(cè)定裝置，還包括信號(hào)生成單元，根據(jù)與表面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)和與背面對(duì)應(yīng)的分配信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，生成表示透明測(cè)定對(duì)象物的表面和背面上的異物的信號(hào)。
全文摘要
一種光學(xué)測(cè)定裝置，包括表面光用傳感器(5)，由激光光源(2)以規(guī)定的入射角向透明測(cè)定對(duì)象物(1)的表面照射光束，使從透明測(cè)定對(duì)象物(1)的表面、背面產(chǎn)生的表面光、背面光通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)(3)成像，在透過(guò)半反射鏡(4)的表面光的成像位置上配置受光面；背面光用傳感器(6)，被配置成使受光面位于由半反射鏡(4)反射的背面光的成像位置；表面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部(7)，把來(lái)自表面光用傳感器(5)的輸出信號(hào)和支撐機(jī)構(gòu)的動(dòng)作信息作為輸入，生成和保持與透明測(cè)定對(duì)象物(1)的表面對(duì)應(yīng)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)；背面用測(cè)定數(shù)據(jù)保持部(8)，把來(lái)自背面光用傳感器(6)的輸出信號(hào)和支撐機(jī)構(gòu)的動(dòng)作信息作為輸入，生成和保持與透明測(cè)定對(duì)象物(1)的背面對(duì)應(yīng)的二維光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)；以及表面背面數(shù)據(jù)生成保持部(9)，把兩光學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行表面背面判定處理，生成和保持僅與透明測(cè)定對(duì)象物(1)的表面對(duì)應(yīng)的表面數(shù)據(jù)和僅與背面對(duì)應(yīng)的背面數(shù)據(jù)。由此，不會(huì)增加掃描時(shí)間，可提高被檢測(cè)面的異物檢測(cè)精度，而且，不僅可測(cè)定表面的狀態(tài)，而且可測(cè)定背面的狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01N21/89GK1666100SQ0381617
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者松村淳一, 林睦 申請(qǐng)人:東麗工程株式會(huì)社