JPH05188004A - 異物検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、光透過性でかつパターンが形成され
ている被検査体の表面上に付着している塵埃などの異物
のみを高速にかつ高精度に検出でき、かつその構成を簡
単にする。 【構成】光照射光学系(2) から光を被検査体(1) に対し
て所定の角度で照射する。この光は被検査体(1) に照射
されて反射し、この状態の入射光と正反射光との各光路
により形成される内角側に集光光学系(6) が配置され
る。これにより、被検査体(1) の表面上に異物(11)があ
ると、この異物(11)により生じた散乱光が集光光学系
(6) により集光されて受光器(8) に入射する。この受光
器(8) は受光量に応じた電気信号を出力し、判定手段
(9) はこの電気信号を受けて受光量の大きさから異物(1
1)を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶ディスプレ
イパネルのような光透過性を有する被検査体の表面に付
着した塵埃を検出する異物検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光透過性を有する被検査体の表面に付着
した塵埃を検出する技術は、次に説明するように各種あ
る。

【０００３】(1) 光源を２つ設置してこれら光源から放
射された各光を被検査体に照射し、これら光照射による
各散乱光を各受光器により検出してその光強度を比較し
て塵埃を検出する技術（特開昭６３−１８６１３２号公
報）。

【０００４】(2) 光検出手段を複数備え、被検査体に各
方向から光を照射したときに各受光器により被検査体上
の散乱光を受光し、これら散乱光の各受光量を比較して
塵埃を検出する技術（特開昭６３−２４１３４３号公
報）。

【０００５】(3) 被検査体に対して光の入射角と反射角
との挟み角を90゜に設定し、かつ反射光を受光する受光
器の直前に光スリット板を配置する。これにより、塵埃
により生じる散乱光のみを受光器に導いて塵埃を検出す
る技術（特開平２−７２２４８号公報）。

【０００６】(4) 又、被検査体の表面にパターンが形成
されている場合に塵埃を検出する技術としては、パター
ンの規則性を利用して不規則な信号のみを抽出し、この
信号から塵埃を検出する技術（特開昭６１−２５３４４
８号公報）。 (5) パターンによる反射光と塵埃による散乱光の偏光の
違いを利用する技術（特公平１−４１９２２号公報）が
ある。

【０００７】しかしながら、上記各技術ではパターンの
形成された液晶ディスプレイパネルに付着した塵埃のみ
を検出する場合、受光器を複数配置するなどして構成が
複雑となる。さらに、光スリット板を配置しても高精度
に塵埃からの光を受光することは難しい。

【０００８】又、パターンが形成されている場合にはパ
ターンによる散乱光や回折光の影響を排除しなければな
らず、この対策を行うにも構成が複雑化する。このた
め、検査時間に時間がかかり、かつ装置の価格が高くな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように光透過性
でかつパターンが形成されている被検査体の表面上に付
着している塵埃を検出するには、受光器を複数配置する
などして構成が複雑となり、かつパターンと塵埃とを区
別するのが困難である。

【００１０】そこで本発明は、光透過性でかつパターン
が形成されている被検査体の表面上に付着している塵埃
などの異物のみを高速にかつ高精度に検出でき、かつそ
の構成を簡単にできる異物検出装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、光透過性でか
つパターンが形成された被検査体に対して光を所定の角
度で照射する光照射光学系と、この光照射光学系から被
検査体に入射する光と被検査体からの正反射光との各光
路により形成される内角側に配置され、被検査体表面上
に生じる散乱光を検出する集光光学系と、この集光光学
系により集光された光を受光してその受光量に応じた電
気信号を出力する受光器と、この受光器から出力される
電気信号を受けて受光量の大きさから異物を判定する判
定手段とを備えて上記目的を達成しようとする異物検出
装置である。

【００１２】

【作用】このような手段を備えたことにより、光照射光
学系から光を被検査体に対して所定の角度で照射する。
この光は被検査体に照射されて反射するが、この状態に
入射光と正反射光との各光路により形成される内角側に
集光光学系が配置される。これにより、被検査体の表面
上に異物があると、この異物により生じた散乱光が集光
光学系により集光されて受光器に入射する。この受光器
は受光量に応じた電気信号を出力し、判定手段はこの電
気信号を受けて受光量の大きさから異物を判定する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１４】図１は異物検出装置の構成図である。被検
査体としての液晶ディスプレイパネル１の斜め上方には
光照射光学系２が配置されている。なお、液晶ディスプ
レイパネル１は光透過性を有し、かつその表面上には光
透過性の電極パターンが形成されている。そして、この
液晶ディスプレイパネル１は図示しないＸＹテーブル上
に載置され、所定の移動速度で矢印（イ）方向に移動す
る。

【００１５】光照射光学系２は液晶ディスプレイパネル
１に対して所定の角度、例えば20゜〜60゜の入射角度で
レーザビームＬを１次元走査して照射する機能を有して
いる。具体的な構成を説明すると、レーザダイオードな
どのレーザ発振器３が備えられ、このレーザ発振器３の
レーザ出力方向にポリゴンミラー４が配置されている。
このポリゴンミラー４は一定の回転数で矢印方向に回転
してレーザビームＬを一定の範囲で１次元走査してい
る。このポリゴンミラー４の走査ライン方向にはｆ・θ
レンズ５が配置され、レーザビームＬのスポット径を液
晶ディスプレイパネル１の表面上で所定の大きさに形成
している。

【００１６】一方、液晶ディスプレイパネル１の表面上
におけるレーザビームＬの照射位置の真上には、集光光
学系としてのシリンドリカルレンズ６が配置されてい
る。このシリンドリカルレンズ６は液晶ディスプレイパ
ネル１の表面上の塵埃により生じる散乱光を検出するも
のである。

【００１７】又、シリンドリカルレンズ６の上方には光
スリット板７、フォトマル等の光電変換器８が配置され
ている。このうち、光スリット板７はシリンドリカルレ
ンズ６の結像点に配置されるもので、レーザビームＬの
走査方向に対して平行な光スリットが形成されている。
又、光電変換器８はレーザビームＬの走査方向に対して
平行な１次元センサとして形成されている。この光電変
換器８の出力端子には判定回路９が接続されている。

【００１８】この判定回路９は、予め塵埃による散乱光
の光量に応じた閾値が設定され、この閾値と光電変換器
８からの電気信号レベルとを比較し、電気信号レベルが
閾値よりも高い場合に塵埃があると判定する機能を有し
ている。又、この判定回路９は液晶ディスプレイパネル
１を移動させるＸＹテーブルからの同期信号を入力し、
この同期信号に同期して光電変換器８からの電気信号を
入力して塵埃の位置を検出する機能を有している。次に
上記の如く構成された装置の作用について説明する。

【００１９】レーザ発振器３からレーザビームＬが出力
されると、このレーザビームＬはポリゴンミラー４によ
り１次元走査され、ｆ・θレンズ５を透過して液晶ディ
スプレイパネル１の表面上に所定の入射角度20°〜60°
で照射される。このとき、レーザビームＬはｆ・θレン
ズ５の作用により液晶ディスプレイパネル１の表面上に
おいて所定のスポット径に形成される。

【００２０】このようにレーザビームＬが液晶ディスプ
レイパネル１の表面上に照射されると、液晶ディスプレ
イパネル１の表面では正反射レーザビームＬａが生じる
ととともにパターンや塵埃があると散乱光が生じる。

【００２１】図２は液晶ディスプレイパネル１表面上の
電極パターン１０にレーザビームＬが照射された場合の
回折光の強度分布を示している。この図からレーザビー
ムＬが電極パターン１０のエッジに照射されると、正反
射レーザビームＬａが生じるとともに、この正反射レー
ザビームＬａに沿って散乱光Ｌｓが偏在する。

【００２２】又、図３は液晶ディスプレイパネル１表面
上の塵埃１１にレーザビームＬが照射された場合の回折
光の強度分布を示している。この図からレーザビームＬ
が塵埃１１に照射されると、正反射レーザビームＬａが
生じるとともに散乱光Ｌｆが生じる。この散乱光Ｌｆは
その方向が無指向性である。

【００２３】一方、液晶ディスプレイパネル１は光透過
性を有しているので、レーザビームＬは図４に示すよう
に液晶ディスプレイパネル１の内部を透過して裏面１ａ
で反射する。この反射レーザビームＬｒは液晶ディスプ
レイパネル１の内部を透過し、その表面から出射してシ
リンドリカルンズ６により集光される。ところが、この
シリンドリカルンズ６による集光点は図４に示すように
光スリット板７のスリットから外れたところとなる。こ
のため、反射レーザビームＬｒは光スリット板７により
遮光されて光電変換器８には入射しない。

【００２４】従って、各散乱光Ｌｓ、Ｌｆはシリンドリ
カルンズ６により集光され、光スリット板７を通って光
電変換器８に入射する。この光電変換器８は受光した光
量に応じた電気信号に変換して出力し、この電気信号は
判定回路９に送られる。

【００２５】この判定回路９は、ＸＹテーブルからの同
期信号に同期して光電変換器８からの電気信号を入力
し、この電気信号レベルと閾値とを比較して電気信号レ
ベルが閾値よりも高い場合に塵埃があると判定する。
又、この判定回路９は上記同期信号から塵埃１１の位置
を検出する。

【００２６】このように上記一実施例においては、レー
ザビームＬを液晶ディスプレイパネル１に対して所定の
角度で照射し、このときに液晶ディスプレイパネル１の
表面上で生じた散乱光をシリンドリカルレンズ６により
集光し光スリット板７を通して光電変換器８で受光し、
その受光量に応じた電気信号と閾値とを比較して塵埃１
１を判定するようにしたので、光透過性でかつ表面にパ
ターンが形成された液晶ディスプレイパネル１の表面に
付着した塵埃１１などの異物のみを、パターンによる散
乱光の影響及び液晶ディスプレイパネル１の裏面の塵埃
による散乱光の影響を受けずに精度高く検出できる。
又、液晶ディスプレイパネル１を矢印（イ）方向に移動
させるので、液晶ディスプレイパネル１の全面に対する
塵埃１１の検出を自動的にできる。

【００２７】又、レーザ発振器３は１台でよく、かつシ
リンドリカルレンズ６、光スリット板７及び光電変換器
８により構成するので、光学系の構成は簡単である。さ
らに、判定回路９は閾値と電気信号との比較を行えばよ
いので、簡単な回路構成で実現できる。なお、本発明は
上記一実施例に限定されるものでなくその要旨を変更し
ない範囲で変形してもよい。

【００２８】例えば、シリンドリカルレンズ６、光スリ
ット板７及び光電変換器８から成る光学系は、レーザビ
ームＬと正反射レーザビームＬａとの各光路により形成
される内角側であればどの位置に配置してもよい。

【００２９】光照射光学系２はレーザビームＬを走査す
るのでなく、ライン状の光を液晶ディスプレイパネル１
の表面に照射してもよく、又ポリゴンミラー４に代えて
ガルバノミラーを用いてもよい。

【００３０】又、光電変換器８は受光面が１次元に形成
されているものであればよく、例えば光スリット板７を
なくして複数の光ファイバーをライン状に配置して構成
してもよく、又ＣＣＤのラインセンサを用いてもよい。

【００３１】さらに光照射光学系２はレーザビームＬを
走査せずに液晶ディスプレイパネル１に照射し、この状
態に液晶ディスプレイパネル１をＸＹテーブルによりＸ
Ｙ平面上に移動させてレーザビームＬを走査するように
してもよい。又、シリンドリカルレンズ６はセルフォッ
クアレーに代えてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、光
透過性でかつパターンが形成されている被検査体の表面
上に付着している塵埃などの異物のみを高速にかつ高精
度に検出でき、かつその構成を簡単にできる異物検出装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる異物検出装置の一実施例を示す
構成図。

【図２】液晶ディスプレイパネルの電極パターンに生じ
る回折光の強度分布図。

【図３】液晶ディスプレイパネルの塵埃に生じる回折光
の強度分布図。

【図４】液晶ディスプレイパネルの裏面からの反射レー
ザビームの光路を示す模式図。

【符号の説明】

１…液晶ディスプレイパネル、２…光照射光学系、３…
レーザ発振器、４…ポリコンミラー、５…ｆ・θレン
ズ、６…シリンドリカルレンズ、７…光スリット板、８
…光電変換器、９…判定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性でかつ表面にパターンが形成さ
   れた被検査体に対して光を所定の角度で照射する光照射
   光学系と、この光照射光学系から前記被検査体に入射す
   る光と前記被検査体からの正反射光との各光路により形
   成される内角側に配置され、前記被検査体の表面上によ
   り生じる散乱光を検出する集光光学系と、この集光光学
   系により集光された光を受光してその受光量に応じた電
   気信号を出力する受光器と、この受光器から出力される
   電気信号を受けて前記受光量の大きさから前記異物を判
   定する判定手段とを具備したことを特徴とする異物検出
   装置。