DE69117714T2

DE69117714T2 - Vorrichtung zur Detektion fremder Substanzen auf einer Glasplatte

Info

Publication number: DE69117714T2
Application number: DE69117714T
Authority: DE
Inventors: Izuo Horai; Noboru Kato; Toshihiro Kimura; Mitsuyoshi Koizumi
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-12-28
Also published as: KR920012907A; US5245403A; EP0493815A3; EP0493815A2; JPH0552762A; JP2671241B2; KR0159290B1; EP0493815B1; DE69117714D1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern auf einer Glasplatte, und spezieller betrifft sie eine Vorrichtung zum Erkennen von Fremdkörpern auf einer Glasplatte in solcher Weise, daß dann, wenn Fremdkörper auf der Vorder- und der Rückseite einer Glasplatte anhaften, ein an der Vorderseite derselben anhaftender Fremdkörper von einem an der Rückseite anhaftenden getrennt werden kann, bevor die Erkennung erfolgt.

Hinterprundbildende Technik

Defekte untersuchende Vorrichtungen werden im allgemeinen zum Erkennen von Fremdkörpern verwendet, die an den Oberflächen von Maskierungssubstraten (Glassubstraten) und Siliziumwafern zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleiter-ICS sowie an Glasplatten zur Verwendung bei Flüssigkristalltafeln und dergleichen anhaften, wobei die Fremdkörper für gewöhnlich Defekte wie Fehler ihrer eigenen Oberflächen aufweisen. Die Produktqualität wird demgemäß auf einem Niveau nicht unter einem bestimmten Niveau gehalten.
Fig. 5 zeigt beispielhaft den grundsätzlichen Aufbau eines optischen Defekterkennungssystems in einer Vorrichtung zum Erkennen von Defekten an einer Waferoberfläche, als Defektuntersuchungsvorrichtung der vorstehend angegebenen Art. Das optische System besteht aus einem Lichtprojektions- und einem Lichtempfangssystem 2, 3. Von einer Laserstrahlquelle 21 emittierte Laserstrahlen werden durch eine Lichtprojektionslinse 22 fokussiert. Auf der Oberfläche der Waferplatte 1 als zu untersuchendem Objekt wird ein optischer Fleck erzeugt. Wenn der optische Fleck mittels eines Drehabrasterungs- oder XY-Abrasterungsverfahrens die Oberfläche der Waferplatte 1 abrastert, wird er an einer Stelle gestreut, an der ein Defekt aufgefunden wird. Das gestreute Licht wird durch eine Kondensorlinse 31 im Lichtempfangssystem 3 gebündelt und durch einen Lichtempfänger 32 empfangen. So wird ein Defekterkennungssignal erzeugt. Eine im Lichtempfangssy stem 3 vorhandene Blende 33 ist eingefügt, um das S/R-Verhältnis dadurch zu verbessern, daß sie den ordentlich reflektierten Lichtstrahl ausblendet, der vom Laserstrahl herrührt.
Beim vorstehend beschriebenen Grundauf bau wurden verschiedene Verbesserungen bei Lichtprojektions- und Lichtempfangssystemen nicht nur bei optischen Systemen zum Erkennen von Defekten an einer Waferoberfläche eingeführt, sondern auch bei solchen zum Erkennen von Defekten an Maskierungssubstraten, Glasplatten zur Verwendung bei Flüssigkristalltafeln und dergleichen. Z.B. ist es allgemeine Vorgehensweise, den Bündelungseffekt mittels optischer Fasern anstelle einer Kondensorlinse 31 als Lichtempfangssystem zu verbessern.
Eine TFT-Flüssigkristalltafel wird mit einer besonders feinen Flüssigkristallpixel-Elektrode und einem Filmtransistor (TFT) hergestellt, die durch Ätzvorgänge an der Oberfläche einer Glasplatte hergestellt werden. Die Oberfläche der Glasplatte (Glassubstrat) mit der darauf ausgebildeten Flüssigkristallpixel-Elektrode und dem TFT wird z.B. vorläufig als Pixelbildungsebene bezeichnet. Wenn Fremdkörper an der Pixelbildungsebene anhaften, ist es hochwahrscheinlich, daß eine Anzahl von miteinander verbundenen TFTS gleichzeitig fehlerhaft arbeitet. Die an dieser Fläche anhaftenden Fremdkörper können die Qualität der Flüssigkristalltafel als Produkt ernsthaft beeinträchtigen; dies macht es erforderlich, ein derartiges optisches Defekterkennungssystem zu verwenden, um das Vorliegen oder Fehlen von Fremdkörpern auf der Pixelbildungsebene des Glassubstrats zu untersuchen.
Übrigens ist ein Glassubstrat mit einer Pixelbildungsebene eine durchscheinende Platte mit einer geringen Dicke von ungeführ 1 mm und hohem Transmissionsvermögen. Demgemäß besteht die Schwierigkeit, daß Fremdkörper, die an der Pixelbildungsebene anhaften (nachfolgend einfach als "Vorderseite-Fremdkörper" bezeichnet) und solche, die an der Rückseite des Glassubstrats anhaften (nachfolgend einfach als "Rückseite-Fremdkörper" bezeichnet) gleichzeitig erkannt werden können. Die Rückseite eines Glassubstrats wird normalerweise als diejenige Seite verwendet, an der ein anzuzeigendes Bild betrachtet wird, oder wo Hintergrundlicht hindurchgestrahlt wird, wenn das Glassubstrat als Teil einer Flüssigkristalltafel eingebaut ist. Dies bedeutet, daß die Rückseite des Glassubstrats nur eine Glasfläche sein muß und keine Schwie rigkeiten bestehen, insoweit an ihr anhaftende Fremdkörper winzig sind; anders gesagt, werden die Fremdkörper in vielen Fällen nicht als Defekte angesehen. Wenn diese Fremdkörper als Defekte angesehen werden, werden gute Teile als schlecht angenommen und es besteht die Tendenz, daß die Teileausbeute abnimmt, was zu schweren Verlusten führt.
Während der Erkennungsvorgang für Defekte auf einem Glassubstrat für eine Flüssigkristall-Anzeigetafel ausgeführt wird, werden nur Fremdsubstanzen auf der Pixelbildungsebene auf der Vorderseite derselben, wie vom Flüssigkristall her gesehen, erkannt, so daß diejenigen auf der Rückseite unberücksichtigt bleiben können. Jedoch erschwert es die Tatsache, daß das Glassubstrat eine dünne Platte mit hohem Transmissionsvermögen ist, tatsächlich, Fremdkörper auf der Vorderseite und der Rückseite derselben getrennt zu erkennen.
Die Erfinder schlugen eine Technik zum gesonderten Erkennen von Fremdsubstanzen auf den beiden Seiten vor, und die vorliegende Anmelderin reichte eine Anmeldung für ein Patent mit dem Titel "Verfahren zum Erkennen von Oberflächendefekten an einer Flüssigkristalltafel" ein, japanische Patentanmeldung Nr. 327966/1989, vom 18. Dezember 1989. Unter Bezugnahme auf die Fig. 6(a), 6(b) erfolgt anschließend eine allgemeine Beschreibung dieses Verfahrens.
Wie es in Fig. 6(a) dargestellt ist, ist ein Paar aus einem Lichtprojektions- und einem Lichtempfangssystem 2, 3 über der Pixelbildungsebene (nachfolgend als "Vorderseite" bezeichnet) einer Glassplatte 1 als zu untersuchendem Objekt vorhanden, wohingegen ein Paar aus einem Lichtprojektionsund einem Lichtempfangssystem 2', 3' symmetrisch zum Glassubstrat 1 an dessen Rückseite vorhanden ist. Laserstrahlen T, T' mit im wesentlichen derselben Intensität werden jeweils dazu verwendet, optische Flecke auf der Vorder- und der Rückseite auszubilden, wobei alternierendes Abrastern ausgeführt wird. Ausgehend von der Annahme, daß die Empfindlichkeit der zwei Lichtempfangssysteme 3, 3' im wesentlichen identisch ist, werden die aus dem Streulicht erfaßten Signale verglichen. Unter den erfaßten Signalen im Lichtempfangs system 3 auf der Vorderseite wird das, nachdem der Vergleich erfolgte, was größer ist als das erfaßte Signal im Lichtempfangssystem 3' auf der Rückseite, als Defekterkennungssignal betreffend einen an der Vorderseite anhaftenden Fremdkörper, einschließlich eines Defekts, definiert.
Anschließend erfolgt eine Beschreibung zum Grundprinzip zum entsprechenden Vornehmen der vorstehend genannten Entscheidung. Fig. 6(b) betrifft Fälle, bei denen ein Fremdkörper Ps an der Vorderseite des Glassubstrats 1 anhaftet und ein Fremdkörper Pb an dessen Rückseite anhaftet. In diesen Fällen empfängt das Lichtempfangssystem 3 an der Vorderseite direkt Streulicht Rs, das vom Laserstrahl T am Fremdkörper Ps an der Vorderseite herrührt, und gleichzeitig am Fremdkörper Pb auf der Rückseite irregulär reflektiertes Licht. Anders gesagt, läuft am Fremdkörper Pb auf der Rückseite gestreutes Licht Rb durch das Glassubstrat 1 und erreicht das Lichtempfangssystem 3. Durch Totalreflexion wird das Streulicht Rb geschwächt, wenn es durch das Glassubstrat 1 läuft. Im Ergebnis liefert der Fremdkörper Ps auf der Vorderseite dem Lichtempfangssystem 3 Streulicht, das intensiver ist als das, das auf das Lichtempfangssystem 3' an der Rückseite gerichtet wird.
Entsprechendes gilt für den Fall für einen Fremdkörper auf der Rückseite. Das Lichtempfangssystem 3' an der Rückseite empfängt direkt Streulicht Rb', das vom Laserstrahl T' am Fremdkörper Pb an der Rückseite herrührt, und gleichzeitig Licht, das am Fremdkörper Ps auf der Rückseite in ähnlicher Weise irregulär reflektiert wurde. Anders gesagt, durchläuft am Vorderseite-Fremdkörper Ps gestreutes Licht Rs' die Glasplatte 1 und erreicht das Lichtempfangssystem 3'. Das Streulicht Rs wird ebenfalls geschwächt, wenn es durch das Glassubstrat 1 läuft. Der Fremdkörper Pb an der Rückseite gibt Streulicht an das Lichtempfangssystem 3', das intensiver ist als das, das auf das Lichtempfangssystem 3 an der Vorderseite gerichtet wird.
Ein Vergleich der erfaßten Signale auf den beiden Seiten, um herauszufinden, welches der Lichtempfangssysteme 3, 3' intensiveres Licht als das andere empfängt, ermöglicht es, zu ermitteln, ob der fragliche Fremdkörper auf der Vorderseite oder der Rückseite liegt.
Jedoch trat auch häufig der Fall auf, daß ein Fremdkörper auf der Vorderseite immer noch nicht von einem auf der Rückseite vorhandenen trennbar ist, wenn das vorstehend angegebene Prinzip zum Vornehmen einer Entscheidung tatsächlich angewandt wird, was zu einem Problem führte. Da jede Vorrichtung unter Verwendung eines derartigen Prinzips zum Vornehmen einer Entscheidung das Anbringen sowohl eines Lichtprojektions- als auch eines Lichtempfangssystems auf den jeweiligen Seiten eines zu untersuchenden Objekts erfordert, hat sich die Vorrichtung hinsichtlich ihrer Wartung und dergleichen als ungünstig erwiesen, da die Tendenz besteht, daß ihre Größe erhöht ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfinder haben hauptsächlich sorgfältig betrachtet, weswegen jeweilige Fremdkörper auf der Vorder- und der Rückseite untrennbar blieben, wenn das oben genannte Prinzip zum Treffen einer Entscheidung tatsächlich angewandt wurde, und sie haben überlegt, daß das Prinzip auf dem stillschweigenden Verständnis beruht, daß die Richtungswirkung des Streulichts am Fremdkörper gleichmäßig und omnidirektional ist. Unter Bezugnahme auf die Fig. 7(a), 7(b) erfolgt eine Beschreibung dieses Problems. Fig. 7 zeigt die Ergebnisse von Versuchen, wie sie hinsichtlich der Richtwirkung von Streulicht an einem Fremdkörper erfolgten. Wie es in Fig. 7(a) dargestellt ist, wird zunächst die Intensität von an einem Fremdkörper P in Richtung eines Winkels &epsi; zur Projektionsrichtung eines Laserstrahls T gestreuten Lichts R betrachtet. Fig. 7(b) zeigt beispielhaft Versuchsergebnisse. Genauer gesagt, zeigt Fig. 7(b) Kurven für die Intensität F von unter dem Winkel &epsi; (º) gestreutem Licht mit dem Teilchendurchmesser als Parameter (1 - 10 µm). Die Intensität F des Streulichts variiert drastisch abhängig vom Winkel &epsi;. Die Intensität F des Streulichts ist in der Nähe des Winkels &epsi; = 0º, das heißt in der Projektionsrichtung (Vorwärtsrichtung) extrem hoch. Wenn der Teilchendurchmesser 1 µm beträgt, ist z.B. die Intensität in der 90º-Richtung (seitwärts) ungefähr 150 mal größer. Wenn der Teilchendurchmesser 10 µm ist, ist sie in der 90º-Richtung (seitwärts) ungefähr drei Größenordnungen größer. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Oberfläche eines Glassubstrats unter einem Winkel mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, die Richtwirkung dergestalt ist, daß unter dem Winkel &epsi; = 0º erfolgte Streuung, das heißt Vorwärtsstreuung als intensiv gesehen wird.
Angesichts der vorstehend genannten Richtwirkung beruht das Prinzip zum Treffen einer Entscheidung auf der Annahme, daß ein Lichtempfangssystem 3 den in Fig. 6(a) dargestellten Winkel einnimmt. Gemäß Fig. 6(b) kann nach vorne gestreutes Licht, das von einem Laserstrahl T' herrührt und innerhalb einer Flüssigkristalltafel 1 Totalreflexion erfährt, eher als vom Laserstrahl T herrührendes, an einer Vorderseite- Fremdsubstanz PS gestreutes Licht Rs, durch das Lichtempfangssystem 3 intensiver empfangen werden. Das nach vorne gestreute Licht, das vom Laserstrahl T herrührt, eher als das Streulicht Rb', das vom Laserstrahl T' an einer Fremdsubstanz Pb auf der Rückseite herrührt, kann in entsprechender Weise durch das Lichtempfangssystem 3' intensiver empfangen werden. Daher ist es ersichtlich, daß es nicht immer zweckdienlich ist, daß die Entscheidung einfach dadurch erfolgt, daß die Größen der Signale verglichen werden, wie sie von den beiden Lichtempfangssystemen erfaßt werden, um die Fremdsubstanzen Ps, Pb zu trennen. In Fig. 6(a) sind die Projektionswinkel der jeweiligen Lichtprojektionssysteme 2, 2' und die Empfangswinkel der jeweiligen Lichtempfangssysteme 3, 3' nicht spezifiziert.
Bei der Erfindung wurde spezielle Aufmerksamkeit auf die Tatsache gelenkt, daß starke Richtwirkung hinsichtlich derartigen Streulichts und damit nicht nur für die optimale Anordnung der Lichtprojektions- und Lichtempfangssysteme besteht, sondern auch für die optimalen Winkel bei der Projektion und beim Empfang. Die hier erdachte optimale Konfiguration umfaßt das Bereitstellen derartiger Lichtprojektionsund Lichtempfangssysteme auf einer Seite, an der entsprechend eine Pixelbildungsebene ausgebildet wird, so daß Fremdkörper auf der Vorderseite und der Rückseite getrennt erkannt werden.
Genauer gesagt, ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern auf einer Glasplatte entsprechend dem Anspruch 1 aufgebaut.
In diesem Fall wird das Vorliegen eines Fremdkörpers auf der Oberfläche schließlich dadurch erkannt, daß der Signalpegel, wie er im Lichtempfangssystem auf Einstrahlung eines S-polarisierten Laserstrahls hin erzielbar ist, höher ist als der Signalpegel, der im Lichtempfangssystem auf die Einstrahlung eines P-polarisierten Laserstrahls hin erzielbar ist.
Die vorstehend beschriebene spezielle Beziehung betrifft einen Fall, bei dem der Ausgangspegel des P-polarisierten Laserstrahls auf solche Weise eingestellt ist, daß ein dritter und ein vierter Meßpegel zwischen einem ersten und einem zweiten Meßpegel gehalten werden, wobei dann, wenn ein Fremdkörper mit einem bestimmten Teilchendurchmesser auf der Vorderseite mit dem S-polarisierten Laserstrahl bestrahlt wird, der Pegel des durch das Lichtempfangssystem gemessenen Streulichts als erster Meßpegel definiert ist, wobei dann, wenn der Fremdkörper mit dem S-polarisierten Laserstrahl durch die Glasplatte mit der Vorderseite nach unten bestrahlt wird, der Pegel des durch das Lichtempfangssystem gemessenen Streulichts als zweiter Meßpegel definiert ist, wobei dann, wenn der Fremdkörper mit dem P-polarisierten Laserstrahl bestrahlt wird, der durch das Lichtempfangssystem gemessene Pegel des Streulichts als dritter Meßpegel definiert ist, und wobei dann, wenn der Fremdkörper mit dem P- polarisierten Laserstrahl durch die Glasplatte mit der Vorderseite nach unten bestrahlt wird, der durch das Lichtempfangssystem gemessene Pegel des Streulichts als vierter Meßpegel definiert ist.
Übrigens ist es erforderlich, das Vorliegen eines Fremdkörpers, einschließlich eines Defekts, an der Rückseite nur dann zu bestimmen, wenn der im Lichtempfangssystem auf die Einstrahlung des Laserstrahls vom ersten Lichtprojektionssystem her erzielbare Signalpegel niedriger als der ist, der im Lichtempfangssystem bei Einstrahlung des Laserstrahls vom zweiten Lichtprojektionssystem her erzielbar ist.
Im Fall einer Vorrichtung zum Erkennen eines Fremdkörpers, einschließlich eines Defekts, auf der Oberseite eines Glassubstrats für eine Flüssigkristalltafel sollten Vorzugsweise zwei Systeme aus einem ersten und zweiten Lichtprojektionssystem über der Oberseite (Pixelbildungsebene) des Glassubstrats und entgegengesetzt zu dieser unter den folgenden Winkeln vorhanden sein: ein Lichtempfangssystem sollte unter einem Empfangswinkel von ungefähr 10º zur Oberseite vorhanden sein. Dann sollte das erste Lichtprojektionssystem unter einem Höhenwinkel von ungefähr 20º als Projektionswinkel und das zweite Lichtprojektionssystem unter einem Höhenwinkel von ungefähr 70 als Projektionswinkel eingestellt sein. Darüber hinaus wird die Laserstrahlleistung des zweiten Lichtprojektionssystems im Bereich von 2 - 4 der Bestrahlungsleistung des Laserstrahls des ersten Lichtprojektionssystems eingestellt.
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine solche Vorrichtung zum Erkennen von Fremdkörpern auf einem Glassubstrat zu schaffen, die Lichtprojektionssysteme und ein Lichtempfangssystem auf einer Seite der Glasplatte aufweist und einen Fremdkörper entweder auf der Vorderseite oder der Rückseite der Glasplatte erkennen kann, gesondert von dem, was auf der anderen Seite vorliegt.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Anordnung zum Erkennen von Fremdkörpern auf einer Glasplatte zu schaffen, die Lichtprojektionssysteme und ein Lichtempfangssystem auf einer Seite der Glasplatte aufweist und die einen Fremdkörper auf der Vorderseite der Glasplatte geson dert von dem erkennen kann, was sich auf ihrer Rückseite befindet.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung zum Erkennen von Fremdkörpern auf einem Glassubstrat zu schaffen, die Lichtprojektionssysteme und ein Lichtempfangssystem über einer Pixelbildungsebene aufweist und einen Fremdkörper auf der Seite des Glassubstrats zur Verwendung in einer Flüssigkristalltafel auf der Seite der Pixelbildungsebene getrennt von dem erkennen kann, was sich auf dessen Rückseite befindet.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung zum Erkennen von Defekten einer Glasplatte zu schaffen, die Lichtprojektionssysteme und ein Lichtempfangssystem auf einer Seite der Glasplatte aufweist und einen Defekt auf der Vorderseite der Glasplatte gesondert von dem erkennen kann, was sich auf ihrer Rückseite befindet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erkennen von Fremdkörpern auf der Oberfläche einer Glasplatte veranschaulicht.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das ein optisches Modellerkennungssystem veranschaulicht, wie es bei Grundversuchen zur Erfindung verwendet wurde.
Fig. 3 zeigt Versuchsdaten, die verschiedene Meßspannungen eines photoelektrischen Umsetzerelements für einen Fremdkörper mit demselben Teilchendurchmesser auf der Vorderseite oder der Rückseite im optischen Modelisystem von Fig. 2 sowie Kurven zeigt, die den Reflexionsfaktor und das Transmissionsvermögen eines Glassubstrats angeben.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das Bedingungen zum Treffen von Entscheidungen veranschaulicht, zur Verwendung beim Erkennen des Vorliegens von Vorderseite- und Rückseite-Fremdkörpern, und das den bevorzugten Bereich für Winkel veranschaulicht, die hinsichtlich Lichtprojektions- und Lichtempfangssystemen gemäß der Erfindung einzustellen sind.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Grundkonf iguration eines optischen Systems bei einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erkennen von Defekten an der Oberfläche eines Wafers veranschaulicht.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration bei einem "Verfahren zum Erkennen von Oberf lächendefekten an Flüssigkristalltafeln" im Stand der Technik, wie er die eingereichte Patentanmeldung betrifft, und das Prinzip des gesonderten Erkennens von Fremdkörpern auf den beiden Seiten veranschaulicht.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Richtwirkung von Licht zeigt, wie es an einem Fremdkörper in der Einstrahlungsrichtung eines Laserstrahls gestreut wird.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, verfügt eine Vorrichtung 10 zum Erkennen von Vorderseite-Fremdkörpern auf einer Glasplatte über eine Laserquelle 41 zum Erzeugen eines S-polarisierten Laserstrahls TA(S) und eine Laserquelle 42 zum Erzeugen eines P-polarisierten Laserstrahis TB(P) mittels eines Halbleiterlaserelements, wobei die beiden Quellen über einem Glassubstrat 1 liegen, das das zu untersuchende Objekt, wie eine Flüssigkristalltafel, bildet. Eine Lichteinstrahlungs-Steuerschaltung 53 steuert die Laserquellen 41, 42 abwechselnd an und veranlaßt sie, einen S-polarisierten Laserstrahl TA(S) und einen P-polarisierten Laserstrahl TB(P) abwechselnd zu erzeugen. Die Lichteinstrahlungs-Steuerschaltung 53 wird durch eine Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 gesteuert, die in gekoppelter Weise die Ansteuerung der Laserquellen und die Drehung eines Drehspiegels 47 steuert. In diesem Fall verfügt der P-polarisierte Laserstrahl TB(P) über eine Leistung, die um das k-fache (2 - 4-fache) größer als die des Laserstrahis TA(S) ist. Der Spiegel 47 wird über eine Kollimatorlinse 43, einen Drehspiegel 44 und eine Linse 45 mit jedem der Laserstrahlen TA(S), TB(P) beleuchtet, und jeder Laserstrahl wird über diese optischen Systeme gemeinsam und aufeinanderfolgend einer Kollimierung, einem Winkeldurchfahren und einem Fokussiervorgang unterzogen. Im Ergebnis wird auf der Vorderseite (Pixelbildungsebene) der Glasplatte 1 ein optischer Fleck ausgebildet, der zur Oberflächenabrasterung verwendet wird. Der so fokussierte Laserstrahl TA(S) erfährt durch zwei Spiegel 461, 462 eine Richtungsänderung und wird mit einem Projektionswinkel (Höhenwinkel) von ungefähr 20º auf die Vorderseite des Glassubstrats projiziert. Der Laserstrahl TA(S) erfährt durch den Spiegel 47 eine Richtungsänderung und wird mit einem Projektionswinkell (Höhenwinkel) von ungefähr 70º projiziert, um dieselbe gerade Linie abzurastern, die vom Laserstrahl TA(S) auf dem Glassubstrat 1 abgerastert wird. Die Lichtbestrahlungs-Steuereinheit 53 steuert auf synchrone Weise die Periode der abwechselnden Ansteuerung der Laserquellen 41, 42 sowie die Drehzahl des für Abrasterzwecke verwendeten Drehspiegels 44.
Streulicht, wie es durch den Abrastervorgang an einem Fremdkörper während der Laserstrahl-Einstrahlung erhalten werden kann, wird durch ein Lichtempfangssystem 5 empfangen, das unter einem Empfangswinkel (Höhenwinkel) von ungefähr 10º in bezug auf die Vorderseite des Glassubstrats 1 liegt. Das Streulicht wird durch ein Bündel 51 optischer Phasen gebündelt und das so gebündelte Licht wird auf ein photoelektrisches Wandlerelement 52 gegeben, in dem es in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Vom photoelektrischen Wandlerelement 52 wird eine der Menge empfangenen Lichts entspre chende Meßspannung erzeugt. Die Meßspannung wird entsprechend der zeitlichen Lage, mit der die Ansteuerung der Laserquelle durch die Lichtbestrahlungs-Steuerschaltung 53 gesteuert wird, in Meßspannungen RA, RB unterteilt, und diese Spannungen werden durch eine A/D-Umsetzerschaltung 4 abge tastet. Die zeitliche Abtastlage in der A/D-Umsetzerschaltung 54 wird durch die Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 wie auch die Licht bestrahlungs-Steuerschaltung 53 gesteuert.
Jeder Meßspannungswert, wie er aus der Umsetzung in der A/D Umsetzerschaltung 54 erhalten wird, die entsprechend nach der Laserstrahl-Einstrahlung ausgeführt wird, wird durch einen Mikroprozessor (MPU) 56 gelesen und in einen Speicher 57 in der Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 eingespeichert. Der Speicherungsvorgang wird zusammen mit der relevanten Ab rasterposition (Positionskoordinaten in der X- und Y-Ebene, wie auf dem Glassubstrat 1 erfaßt) auf dem Glassubstrat 1 ausgeführt. Die Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 führt anschließend ein vorgegebenes Entscheidungsverarbeitungsprogramm aus, um die Differenz zwischen den Meßspannungen zu erhalten, und sie entscheidet, ob diese gleich sind, oder welche von Ihnen größer ist. Die Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 entscheidet ferner auf das Vorliegen eines Vorderseite-Fremdkörpers, wenn beide Spannungen gleich groß sind oder eine von ihnen größer ist. In diesem Fall werden gewollte Daten zur Verwendung beim Berechnen der Differenz zwischen den Spannungen als das angesehen, was höher als der Störsignalpegel ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Empfangswinkel des Lichtempfangssystems 5 auf ungefähr 10º eingestellt, was kleiner als der Winkel ist, unter dem regulär reflektiertes Licht entweder vom ersten oder zweiten Lichtprojektionssystem empfangen wird. Wenn weder die Vorderseite noch die Rückseite einen Fremdkörper trägt, empfängt das Lichtempfangssystem 5 beinahe kein Streulicht. Da jedoch das Lichtempfangssystem 5 immer noch etwas gestreutes oder gestörtes Licht von der Rückseite empfangen kann, selbst wenn auf keiner Seite ein Fremdkörper vorliegt, werden die aus dem Lichtempfang herrührenden Meßspannungswerte verarbeitet, um sie zu Störsignalpegeln zu machen und nur diejenigen, die in einem solchen Zustand erfaßt werden, daß tatsächlich Fremdkörper erfaßt werden, werden zum beabsichtigten Zweck verwendet.
Wenn die Ausgangsleistungen der Laserstrahlen TA(S), TB(P) als gleich angenommen werden, gilt die folgende Beziehung bei der oben angegebenen Konfiguration des optischen Erkennungs Systems.
Während der Laserstrahl TA(S) beim dargestellten Ausführungsbeispiel unter einem Projektionswinkel von ungefähr 20º auf die Vorderseite des Glassubstrats gestrahlt wird, ist das Lichtempfangssystem zum Empfangen des Streulichts unter einem Empfangswinkel von ungefähr 10º in der Vorwärtsrichtung des Lichtempfangs angeordnet. Die Menge des auf das Lichtempfangssystem 5 fallenden Streulichts aus dem aufgrund des Laserstrahls TA(S) vorliegenden Streulichts vor einem Vorderseite-Fremdkörper ist demgemäß groß. Andererseits ist durch den Laserstrahl TA(S) bedingtes Streulicht vor dem Rückseite-Fremdkörper wegen interner Reflexion innerhalb des Glassubstrats beträchtlich geschwächt. Darüber hinaus hat, da in einem S-polarisierten Laserstrahl die Menge an Transmissionsucht allgemein kleiner als diejenige reflektierten Lichts ist, Streulicht, das vom Rückseite-Fremdkörper herrührt und in das auf der Vorderseite liegende Lichtempfangssystem eintritt, kleine Menge, weswegen die Tendenz besteht, daß die Differenz zwischen den Meßspannungen erhöht ist.
Was das Lichtprojektionssystem 4 betrifft, wird der Laserstrahl TA(S) unter einem Projektionswinkel von ungefähr 70º zur Oberfläche des Glassubstrats 1 (20º gegen die Normale) eingestrahlt, wohingegen das Lichtempfangssystem 5 zum Empfangen des Streulichts unter einem Winkel von ungefähr 10º zur Oberfläche (ungefähr 80º gegen die Normale) angeordnet ist, wodurch das Lichtempfangssystem zur Seite gehendes Licht unter einem Winkel von ungefähr 100º empfängt. Demgemäß wird auf das Lichtempfangssystem 5 fallendes Streulicht aus dem Streulicht am Vorderseite- und am Rückseite-Fremdkörper weniger intensiv als dasjenige, das vom Laserstrahl TA(S) herrührt. Die Fig. 3(a) ist ein Kurvenbild, das einen solchen Zustand veranschaulicht, wie es später beschrieben wird.
Die im Lichtempfangssystem 5 bei der Einstrahlung des Laser strahls TA(S) gemessene Spannung ist durch RA repräsentiert, und die, die bei der Einstrahlung des Laserstrahls TB(P) gemessen wird, durch RB. Die Spannung, wie sie gemessen wird, wenn der Laserstrahl TA(S) eingestrahlt wird und ein Vorderseite-Freindkörper vorliegt, ist durch RAS repräsentiert (das begleitende 5 bedeutet einen Vorderseite-Fremdkörper), und die Spannung, wie sie gemessen wird, wenn ein Rückseite- Fremdkörper gemessen wird, ist durch RAb repräsentiert (das begleitende b bedeutet einen Rückseite-Fremdkörper). Bei Einstrahlung des Laserstrahls TB(P) ist entsprechend die Spannung, wie sie gemessen wird, wenn ein Vorderseite-Fremdkörper vorliegt, durch RBs repräsentiert, und die Spannung, wie sie gemessen wird, wenn ein Rückseite-Fremdkörper vorliegt, ist durch RBb repräsentiert. Wenn angenommen wird, daß die Lichteinstrahlungsleistungs des Laserstrahis TA(S) sowie des Laserstrahls TB(P), wie auf die Vorderseite des Glassubstrats 1 gerichtet, gleich sind, gilt die folgende Beziehung zwischen den Meßspannungen, wenn die Reihenfolge ihrer Intensitäten betrachtet wird:
RAs > RBs > RAs > RBs (1)
RAs - RBs > RAs - RBs (2)
Jedoch ist die gegenseitige Beziehung im wesentlichen selbst dann dieselbe, wenn zur Verwendung die Verhältnisse RAs/RAb und RBs/RBb verwendet werden.
Fig. 3 zeigt das, was aus den Messungen erhalten werden kann, daß nämlich die Meßspannungen innerhalb der oben angegebenen Größenrelation verbleiben.
In Fig. 2 bezeichnet Ps Standardteilchen mit verschiedenen Teilchendurchmessern, die an der Vorderseite des Glassubstrats 1 anhaften. Mehrere an der Vorderseite anhaftende Standardteilchen sind so beschaffen, daß sie den Vorderseite-Fremdkörper Ps bilden, und dann wird das Glassubstrat 1 umgedreht, damit der Vorderseite-Fremdkörper ein Rückseite- Fremdkörper ist. Durch diese Anordnung können die Vorderseite und die Rückseite in einem Zustand untersucht werden, bei dem ein Fremdkörper derselben Sorte an den beiden Seiten anhaftet. Der S-polarisierte Laserstrahl TA(S) wird von der über dem Glassubstrat liegenden Laserquelle 41 unter einem Projektionswinkel von 18º (Einfallswinkel θa = 72º) in der Richtung rechtwinklig zur Oberfläche des Glassubstrats 1 eingestrahlt. Darüber hinaus wird der P-polarisierte Laserstrahl TB(P) von der Laserquelle 42 unter einem Projektionswinkel von 70º (Einfallswinkel θb = 20º) in der Richtung rechtwinklig zu dessen Oberfläche eingestrahlt. In diesem Fall sind die Ausgangsleistungen des Laserstrahls TA(S) und des Laserstrahls TB(P) so eingestellt, daß sie gleich sind. Ferner werden die Haibleiterlaserelemente der Laserquellen 41, 42 abwechselnd für Schwingungsbetrieb unter der Steuerung der Lichtbestrahlungs-Steuerschaltung 53 betrieben.
Als Beispiel für den Fall mit einem Winkel von 10º ist das Lichtempfangssystem 5 in der Richtung von 8º (Reflexionswinkel θr = 82º) rechtwinklig zur Oberfläche des Glassubstrats angeordnet. Die gemessenen Spannungen (RAs, RAb), (RBs, RBb) des am Fremdkörper auf der Vorderseite oder Rückseite auf die Einstrahlung der Laserstrahlen TA(S), TB(P) hin gestreuten Lichts werden abwechselnd vom Lichtempfangssystem 5 erhalten. Als Meßspannungen wurden dabei die in Fig. 3(a) dargestellten Daten erhalten. In diesem Fall repräsentieren A, B Meßspannungen, die der logarithmischen Differenz zwischen irregulärer Reflexion an der Oberfläche und dem entsprechen, was von der Rückseite herrührt, und zwar auf das Einstrahlen der Laserstrahlen TA(S) bzw. TB(P) hin. Anders gesagt, bezeichnet A den Mittelwert der logarithmischen Differenz zwischen den gemessenen Spannungen RAs, RAb, wenn der Laserstrahl TA(S) eingestrahlt wird, wohingegen B den Mittelwert der logarithmischen Differenz zwischen den gemessenen Span nungen RBs, RBb bezeichnet, wenn der Laserstrahl TB(S) eingestrahlt wird. Wie veranschaulicht, zeigt A eine Differenz mit einer Größenordnung oder mehr zwischen den gemessenen Spannungen, wohingegen B eine Differenz von weniger als einer Größenordnung zwischen diesen zeigt.
Da ein Vorderseite-Fremdkörper Ps bei Einstrahlung des Laserstrahls TA(S) stark in Vorwärtsrichtung gestreutes Licht verursacht, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, zeigt die Meßspannung RAs (mit X markiert) an jedem Punkt einen Maximalwert, wie es in den Daten dargestellt ist, und zwar für jeden der Teilchendurchmesser (3 µm, 6,4 µm und 25 µm). Obwohl auch der Rückseite-Fremdkörper Pb stark in Vorwärtsrichtung gestreutes Licht verursacht, besteht Übereinstimmung mit dem Wert (1/ A, wie veranschaulicht) der Meßspannungen RAb (mit o markiert), da wegen der internen Reflexion innerhalb des Glassubstrats beträchtliche Schwächung besteht. Im Fall des Laserstrahis TB(P) wird dieser dagegen in seitlicher Richtung empfangen, da das Lichtempfangssystem unter einem Winkel von 102º (= Θb + Θr) in der Projektionsrichtung liegt. Aus diesem Grund verbleibt die Richtungswirkung betreffend die Intensität des Streulichts in einem schwachen Bereich, und dies führt zu einer Meßspannung RBs (mit o markiert) die niedriger als Meßspannung RAs (mit X markiert) ist. Darüber hinaus wird die Meßspannungen RBb (mit Δ markiert) um 1/PB kleiner als die Meßspannung RBS (mit markiert), und zwar wegen der internen Reflexion innerhalb des Glassubstrats 1. Es wurden mehrere Teilchen getestet, und die mit dem Symbol * (25 µm) markierten Ergebnisse spezifizieren die Meßspannung für ein und dasselbe Teilchen. Da die Meßspannungen betreffend die anderen Teilchen im wesentlichen der Reihe nach angeordnet sind, werden die Daten als ausreichend zuverlässig angesehen. Dann wird der Mittelwert dieser Meßspannungen erhalten, und gerade Linien für die Meßspannungen RAs, RBs, RAb und RBb werden als solche angesehen, die repräsentative Werte kennzeichnen.
Wenn das Transmissionsvermögen des Glassubstrats 1 und der Einfluß der internen Reflexion für die Laserstrahlen TA(S), TB(P) identisch sind, sollten die für die geraden Linien geltenden Verhältnisse RAs/RAb = A und RBs/RBb = B identisch sein. Jedoch unterscheiden sich die tatsächlichen Werte A 17, B 6 voneinander. Der Hauptgrund hierfür ist der, daß die Laserstrahlen TA(S), TB(P) als S-polarisierte und P-polarisierte Lichtwelle anzusehen sind.
Fig. 3(b) zeigt Transmissionskurven für polarisierte Lichtwellen hinsichtlich eines Glassubstrats zur Verwendung bei einer allgemein bekannten Flüssigkristalltafel. Zunächst wird eine S-polarisierte Lichtwelle, die mit einem Einfallswinkel θ (º) einfällt, an der Oberfläche des Glassubstrats reflektiert, und der Reflexionsfaktor für die Leistung ist mit einer gestrichelten Linie E(s) gekennzeichnet. Andererseits ist der Reflexionsfaktor für die Leistung der P-polarisierten Lichtwelle mit E(p) gekennzeichnet. In der Nähe des Brewster-Winkels (57º bei n = 1,5) tritt, bestimmt durch den Brechungsindex n des Glassubstrats, keine Reflexion auf. Demgemäß unterscheiden sich die Charakteristiken der beiden Kurven voneinander. Angesichts dieser Tatsache ist der Reflexionsfaktor des S-polarisierten Laserstrahls größer als der des P-polarisierten, wobei der Einfallswinkel im Bereich von ungefähr 20º bis ungefähr 85º im Fall eines Glassubstrats zur Verwendung in einer Flüssigkristalltafel liegt.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß durchgestrahltes Licht im Glassubstrat zweimal von der Vorder- und der Rückseite reflektiert wird, werden andererseits Leistungstransmissionskurven D(s), D(p) für die S-polarisierte und die P- polarisierte Lichtwelle erhalten. Wenn diese Kurven für die Laserstrahlen TA(S), TB(P) verwendet werden, gilt für den Laserstrahl TA(S), daß das Transmissionsvermögen des P-polarisierten Laserstrahls größer als das des S-polarisierten Laserstrahis ist, wenn der Einfallswinkel im Bereich von ungefähr 20º bis ungefähr 85º liegt. Das Transmissionsvermögen des Laserstrahls TA(S) beträgt beim vorangehenden Beispiel von θa = 72º ungefähr 44 %, wohingegen das Transmissionsvermögen des Laserstrahls TB(P) beim vorangehenden Beispiel von Θb = 20º ungefähr 94 % beträgt. Dies erläutert, weswegen der Wert B, der logarithmische Differenz zwischen den Meßspannungen aufgrund irregulärer Reflexion an den beiden Seiten angibt, kleiner als der Wert PA ist, der entsprechend die logarithmische Differenz angibt. Jedoch werden A und B selbst dann nicht identisch, wenn das Transmissionsvermögen korrigiert wird. Dies, da die Bedingung für innere Reflexion abhängig von der Polarisationsrichtung der Lichtquelle als variabel anzusehen ist.
Wenn nun angenommen wird, daß die Leistung des Laserstrahls TB(P) um k (= 3) mal größer als diejenige des Laserstrahls TA(S) eingestellt wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, werden die geraden Linien RBs, RBb von Fig. 3(a) k mal erhöht und von einer mit gestrichelter Linie dargestellten Position zu einer tatsächlichen Linie verschoben, wie es in Fig. 4(a) dargestellt ist. Die Intensitätsreihenfolge der jeweiligen geraden Linien genügt dann der folgenden Gleichung:
RAs > KRBs > KRBb > RAb (3)
Aus der vorstehenden Gleichung wird RAs > KRBs als Bedingung hergeleitet, gemäß der auf das Vorliegen eines Oberseite- Fremdkörpers geschlossen wird, und RAb < KRBb als Bedingung, von der ausgehend auf das Vorliegen eines Rückseite-Fremdkörpers geschlossen wird. Daher kann auf das Vorliegen eines jeden dadurch geschlossen werden, daß die gemessenen Spannungen RA, RB der Größe nach verglichen werden. Obwohl es nicht denkbar ist, auf das Vorliegen einer derselben zu schließen, wenn RA = RB gilt, liegt die vorbeugende Sicherheit auf der Seite mit einem Vorderseite-Fremdkörper.
Auf diese Weise erkennt die Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 auf das Vorliegen eines Vorderseite-Fremdkörpers, wenn RA - RB positiven Wert hat oder wenn RA/RB nicht kleiner als 1 ist; selbstverständlich ist es annehmbar, das Vorliegen eines Rückseite-Fremdkörpers aus dem umgekehrten Ergebnis heraus anzunehmen.
Bei dieser Vorrichtung 10 zum Erkennen eines Vorderseite- Fremdkörpers auf einem Glassubstrat kann die Ausgangsleistung des Laserstrahls TB(P) wahlweise auf solche Weise umgeschaltet werden, daß sie k (2 - 4) mal größer als die Intensität des Laserstrahls TA(S) wird. Wenn der Laserstrahl TB(P) k (2 - 4) mal größere Intensität als der Laserstrahl TA(S) hat, sind auch die vom Laserstrahl TB(P) herrührenden Meßspannungen RBs, RBb k mal größer. Der Multiplikationsfaktor k ist in dem Sinn sehr wichtig, daß die Reihenfolge der Größe der Meßspannungen geändert wird, wie es in Fig. 4(a) dargestellt ist.
Der Gesamtbetrieb der Vorrichtung zum Erkennen eines Vorderseite-Fremdkörpers auf einem Glassubstrat, wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die folgenden Schritte. Die Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 sorgt dafür, daß die Oberfläche des Glassubstrats 1 mit dem Laserstrahl TA(S) und dem Laserstrahl TB(P), der eine k mal höhere Ausgangsleistung aufweist, beleuchtet wird, um die Oberfläche des Glassubstrats-1 abzurastern, um eine Meßspannungen R hinsichtlich Streulichts abhängig von der abgerasterten Position zu erfassen, wobei die jeweiligen Ergebnisse in den Speicher 57 eingespeichert werden. Anschließend ermittelt die MPU 56 die Differenz zwischen den Meßspannungen RA, Rß für dieselbe Abrasterposition. Unter Berücksichtigung der Größenreihenfolge, wie oben angegeben, wird ein Fremdkörper, wie er erkannt wird, wenn RA > RB gilt, als ein solcher spezifiziert, der an der Vorderseite (Seite der Pixelbildungsebene) des Glassubstrats anhaftet, und ein solcher, der bei RA < RB erkannt wird, wird als Rückseite-Fremdkörper spezifiziert. Da es jedoch nicht denkbar ist, das Vorhandensein eines der beiden festzulegen, wenn RA = RB gilt, liegt die vorbeugende Sicherheit auf der Seite mit einem Vorderseite-Fremdkörper.
Der Prozeß zum Erkennen des Vorliegens eines derartigen Vorderseite- oder Rückseite-Fremdkörpers mittels der Entscheidungsverarbeitungseinheit 55 kann die folgenden Schritte umfassen: Sammeln von Daten für die Meßspannung RA oder RB entsprechend den jeweiligen Meßkoordinaten auf dem Glassubstrat, was vorab erfolgt, Einspeichern der sich ergebenden Daten in den Speicher 57, Einspeichern der Meßdaten auf der Gegenseite in den Speicher 57, und Lesen der Meßdaten für die gemessenen Spannungen RA oder RB, die entsprechend gesammelt wurden.
Wie vorstehend dargelegt, müssen die Winkel, unter denen zwei Systeme unter den Lichtprojektions- und Lichtempfangssystemen angebracht sind, nur grundsätzlich der Gleichung (3) in der Richtung von Fremdkörpern oder Defekten genügen. Wenn nicht nur Störsignale sondern auch Streulicht von der Rückseite des Glases erfaßt wird, ist es erforderlich, die Winkel der Lichtprojektions- und Lichtempfangssysteme für den Laserstrahl TA(S) als Bereiche zum Beseitigen von Störsignalen zu untersuchen, die aus dem Empfang von Streulicht und dergleichen von der Rückseite herrühren, und Meßspannungen zu ermitteln, die beim Treffen einer Entscheidung wirkungsvoll sind. Bei einem Glassubstrat zur Verwendung in einer Flüssigkristalltafel, das grob gesagt eine Dicke im Bereich von einem bis zu wenigen Millimetern aufweist, wird ein Winkel in einem Höhenwinkelbereich eingestellt, der um ungefähr 2º kleiner als der Höhenwinkel des Lichtprojektionssystems für den Laserstrahl TA(S) ist, damit das regulär reflektierte Licht aus dem Lichtempfangssystem für den Laserstrahl TA(S) nicht empfangen werden kann. Beim Winkel des Lichtempfangssystems für einen von Störsignalen freien Ausgangspegel wird die Meßspannung, deren Pegel den Störsignalpegel überschreitet, selbst dann erzeugt, wenn kein Fremdkörper vorliegt, wie es durch das in Fig. 4(b) dargestellte S/R-Verhältnis gezeigt ist, wenn die Differenz zwischen dem Höhenwinkel des Lichtempfangssystems und demjenigen der Projektionssysteme auf 20 oder weniger abnimmt.
Darüber hinaus ist der Meßpegel für einen Fremdkörper auf der Rückseite niedriger als der für einen auf der Vorderseite. Demgemäß zeigt das verwendete S/R-Verhältnis für einen Rückseite-Fremdkörper die Tatsache, daß, wie es in Fig. 4(c) dargestellt ist, die das S/R-Verhältnis der Charakteristik (RAs/RBs) x (RBb/RAb) veranschaulicht, die irreguläre Reflexion von der Rückseite des Glassubstrats den Störpegel überschreitet und empfangen wird, wenn das Lichtempfangssystem unter einem Winkel von 5º oder mehr angeordnet ist, und zwar selbst dann, wenn kein Rückseite-Fremdkörper vorliegt. Wenn das Lichtempfangssystem unter einem 16º überschreitenden Winkel angeordnet ist, wird das gemessene Ausgangssignal auf der Rückseite übermäßig, wenn irgendein Fremdkörper an der Rückseite vorliegt, und der Wert (RAs/RBs) x (RBb/RAb) nimmt auf 1,5 oder weniger ab, was es erschwert, die beiden Seiten voneinander zu trennen. Der Höhenwinkel des Lichtempfangssystems sollte vorzugsweise im wesentlichen im Bereich von 50 bis 15º liegen. Im Ergebnis ist es für das Lichtprojektionssystem für den Laserstrahl TA(S) bevorzugt, daß es unter einem Winkel von 7º oder mehr liegt. Wie es in Fig. 7(b) dargestellt ist, liegt der effektive Lichtmeßwinkel im Bereich bis zu ungefähr &epsi; = 100 in der Vorwärtsrichtung des Lichtprojektionssystems. Daher wird der maximale Einfallswinkel des auf den Laserstrahl TA(S) ansprechenden Lichtprojektionssystems 25º, und sein Höhenwinkel wird auf 75º eingestellt. Wie beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel sollte darüber hinaus die Höhenwinkeldifferenz zwischen den die jeweiligen Laserstrahlen TA(S), TB(P) betreffenden Lichtprojektionssystemen nicht kleiner als 50º sein, damit die Differenz zwischen den gemessenen Spannungen RA und RB auf die Einstrahlung des Laserstrahls TA(S) hin eine Größenordnung oder größer ist. Daher sollte der Winkel des den Laserstrahl TA(S) betreffenden Lichtprojektionssystems auf nicht kleiner als 20º eingestellt sein. Anders gesagt, sollte der Winkel des den Laserstrahl TA(S) betreffenden Lichtprojektionssystems vorzugsweise im Bereich von 70 bis 25º liegen, wohingegen derjenige, der den Laserstrahl TB(P) betrifft, vorzugsweise im Bereich von 57º bis 75º liegen sollte.
Im Fall eines Glassubstrats zur Verwendung in einer Flüssigkristalltafel mit einer Dicke von ungefähr 1 mm ist der bevorzugtere, empirisch ermittelte Bereich dergestalt, daß das Lichtempfangssystem unter einem Höhenwinkel von 100 ± 30 rechtwinklig zur Oberfläche vorliegen sollte. Jeder Fremdkörper kann in einem solchen bevorzugten Zustand, wie unter Bezugnahme auf die beim obigen Ausführungsbeispiel dargelegte Winkeleinstellung verstanden, erkannt werden, wobei die Einstellung hinsichtlich des Projektionswinkels des Laserstrahls TA(S) dergestalt ist, daß ein Höhenwinkel von ungefähr 200 ± 30 vorliegt, und die Einstellung hinsichtlich des Laserstrahls TB(P) dergestalt ist, daß ein Höhenwinkel von ungefähr 70º ± 30 vorliegt.

Claims

1. Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern auf einer Glasplatte, umfassend

ein erstes Lichtprojektionssystem (41, 461, 462) zum Bestrahlen der Oberfläche der Glasplatte (1) mit einem S-polarisierten Laserstrahl unter einen ersten Höhenwinkel, gesehen von der Oberfläche aus,

ein zweites Lichtprojektionssystem (42, 47) zum Bestrahlen der zu untersuchenden Oberfläche mit einem P-polarisierten Laserstrahl unter einem zweiten Höhenwinkel, der größer ist als der erste Höhenwinkel, und

ein Lichtaufnahmesystem (5) zum Aufnehmen von Licht, das von der zu untersuchenden Oberfläche unter einem dritten Höhenwinkel, der kleiner ist als der erste Höhenwinkel, gestreut wird, wobei das Lichtaufnahmesystem in einer Richtung angeordnet ist, die zu der Bestrahlungsrichtung bezüglich einer durch den Bestrahlungspunkt verlaufenden Normalen entgegengesetzt ist,

wobei mit einem ersten Intensitätspegel des erfaßten Lichtsignals gearbeitet wird, wenn ein Fremdkörper auf der zu untersuchenden Oberfläche mit einem S-polarisierten Strahl bestrahlt wird, mit einem zweiten Jntensitätspegel des erfaßten Lichtsignals, wenn der Fremdkörper mit dem S-polarisierten Strahl bei umgedrehter Glasplatte durch diese hindurch bestrahlt wird, mit einem dritten Intensitätspegel des erfaßten Lichtsignals, wenn der Frendkörper mit dem P-polarisierten Strahl bestrahlt wird, und mit einem vierten Intensitätspegel des erfaßten Lichtsignals, wenn der Fremdkörper mit dem P-polarisierten Strahl bei umgedrehter Glasplatte durch diese hindurch bestrahlt wird, und

wobei der Ausgangs-Intensitätspegel des P-polarisierten Strahls so eingestellt ist, daß die Jntensitätspegel der erfaßten Lichtsignale der Reihenfolge nach der vierte, der zweite&sub1; der dritte und der erste Pegel sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn der mit dem Lichtaufnahmesystem bei Bestrahlung mit dem S-polarisierten Strahl erhaltene Signalpegel größer ist als der bei Bestrahlen mit dem P-polarisierten Strahl, der Fremdkörper als auf der zu untersuchenden Oberfläche vorhanden beurteilt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei dann, wenn der mit dem Lichtaufnahmesystem bei Bestrahlung mit dem P-polarisierten Strahl erhaltene Signalpegel größer ist als der bei Bestrahlung mit dem S-polarisierten Strahl, der Fremdkörper als auf der zu untersuchenden Rückseite vorhanden beurteilt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Strahl-Ausgangssignal des zweiten Lichtprojektionssystems (42, 47) 2 bis 4 mal größer ist als das des ersten Lichtprojektionssystems (41, 461, 462).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Glasplatte (1) ein Glassubstrat zur Verwendung in einer Flüssigkristalltafel ist, und wobei der erste Höhenwinkel von 7º bis 25º, der zweite von 57º bis 75º, und der dritte von 5º bis 15º reicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Höhenwinkel gleich oder größer ist als 500.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste Höhenwinkel zwischen 17º und 23º, vorzugsweise etwa 1º, der zweite zwischen 67º und 73º, vorzugsweise etwa 70º, und der dritte zwischen 7º und 13º, vorzugsweise etwa 8º, beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Glassubstrat (1) etwa 1 mm dick und auf der zu untersuchenden Oberfläche eine Elektrode für eine Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Fremdkörper ein Defekt in der Glasplatte (1) ist.