JPH0531101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被検査物体の表面に存在する筋状の
キズ等の欠陥を弁別するための処理回路に関する
ものである。

〔従来の技術〕

フイルム、紙等のシート状物、金属物その他の
製作物の表面に存在する欠陥を検出するために
種々の表面検査装置が知られており、これらの装
置によつて例えばピンホールや筋状の欠陥等を検
出して製品の品質管理が行われている。

このような計測装置では、単なる傷やピンホー
ルだけでなく筋状の傷をも検出することが行われ
る。例えば、第５図にはシート状物（ウエブ）の
表面検査装置（第１の従来例）が示されており、
この装置にはウエブ１の流れ方向に対して直角方
向に光源２からの光スポツトを走査機構３を介し
て照射する。そして、ウエブ１からの反射光は受
光器４にて受光され、図に示されるように、幅方
向及び流れ（長さ）方向において複数に分割した
レーン及びフレームで区切られる領域（データセ
ル）Ｐ毎に筋状の欠陥の検出が行われる。

すなわち、走査機構３からの検査光はウエブ１
の一端から他端に向けて走査され、１フレーム長
さにおいて複数回の走査が行われるが、この場合
上記データセルＰの中で走査毎に欠陥信号はカウ
ンタ回路にて積算され、この積算信号がスレツシ
ヨルド値より大きい値のときに筋状欠陥があると
判別される。例えば、第５図の筋１００は、４回
の走査にて４回の欠陥信号がカウントされ筋状欠
陥であると判別される。

また、従来の他の処理回路（第２の従来例）で
は、欠陥信号を単に積算するのではなく、アツプ
ダウンカウンタを用いて欠陥信号が得られたとき
は“１”を加算し、欠陥信号が得られなかつたと
きは“１”を減算する積算方式が用いられてお
り、単なる傷と筋状とを弁別することも行われて
いる。

更に、特公昭52−437128号公報（第３の従来
例）に示されるように、幅方向に分割したレーン
数に対応するシフトレジスタを接続してその各レ
ーン毎の検出信号を複数の所定走査分だけ記憶す
る。そして、個々の走査において各レーン毎に上
記所定走査分の検出信号を加算していき、当該レ
ーンにおける検出信号とする。

従つて、これによれば、欠陥情報を持つ信号と
ランダムに発生するノイズとを弁別して筋状欠陥
の良好な弁別が可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記第１及び第２の従来例で
は、筋状欠陥の検出がフレーム毎に行われている
ことから、フレーム間にまたがる筋の実際の長さ
を正確に把握することができず、弁別精度が悪く
なるという問題がある。すなわち、上記積算カウ
ンタは１データセルＰ内の検出信号しか積算せ
ず、１フレーム終了時にカウンタ値を０にリセツ
トしており、これではフレーム間に存在する筋状
欠陥を検出することができない。

また、第１の従来例では、光学的にＳ／Ｎ比の
小さい筋状欠陥信号をノイズ信号と良好に弁別す
ることができないという問題がある。浅い筋状欠
陥や幅の小さい筋状欠陥まで正確に検出するに
は、Ｓ／Ｎ比の小さい欠陥信号を良好に弁別する
ことが必要となるが、このためには、筋状欠陥の
弁別する積算カウンタのスレツシヨルド値を低く
設定する必要がある。第１の従来例においては、
欠陥信号もランダムに発生するノイズ信号も同じ
ように積算するので、ノイズを欠陥信号として誤
検出する確率が増し、正確な計測ができない。

更に、第３の従来例は、フレーム間の筋状欠陥
の検出が多少でき、第１及び第２の従来例に比べ
て筋状欠陥を良好に検出するが、この実施例にお
いても、断続して存在する筋状欠陥を検出できな
いという問題がある。

すなわち、筋状欠陥は長さ方向に断続的な強弱
をもつて現れることもあるが、このように断続的
的に欠陥信号を検出すると、例えば、第６図に示
したように、上記アツプダウンカウンタ等にて行
なう場合には、筋状欠陥が跡絶えることによつて
積算値がスレツシヨルド値を越えることができ
ず、このような筋状欠陥を弁別することができな
い。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決するためになされた
もので、ランダム欠陥及びランダムノイズと筋状
欠陥とを正確に検出し、かつフレーム間に存在す
る筋状欠陥や断続的に発生する筋状欠陥等の各種
の筋状欠陥を良好に弁別することのできる筋状欠
陥弁別処理回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る筋状
欠陥弁別処理回路は、まず２値化された検出デー
タを一時的に記憶する一時記憶回路と、この一時
記憶回路に記憶された検出データを重み付け検出
データに変換する加減算制御回路とを備えてお
り、上記一時記憶回路は幅方向及び長さ方向を所
定数に細分割して設定された小データセル毎に検
出データを記憶し、加減算制御回路はこの検出デ
ータを長さ方向の小データセル毎に読み出して、
欠陥有りの場合は所定の加算値ｘで、欠陥無しの
場合は所定の減算値ｙで重み付けをした重み付け
検出データに変換する。

そして、幅方向を分割したレーン毎に出力され
る分割信号から、データセルのレーン番号に対応
するアドレス信号を出力するレーン番号カウンタ
回路と、重み付けされた検出データの積算値を順
次記憶する積算値記憶回路と、加減算器と、比較
器とが用いられ、積算値記憶回路はレーン番号毎
に順次加算されていく積算値を記憶し、加減算器
は上記加減算制御回路出力と積算値記憶回路出力
とから前記検出データと積算値とを加減する。こ
うして得られた出力が、比較器に設定された基準
値を越えたときには、比較器から筋状欠陥出力が
与えられるようになつている。

〔作用〕

以上の構成よれば、まず検出信号に対して筋状
の欠陥を検出するための重み付けが掛けられた値
が出力され、欠陥データである場合は増加値Ｘ
が、正常データである場合は減少値Ｙが加減算さ
れることになる。この増加値ｘ及び減少値ｙは計
測する筋状欠陥によつて変わる値であり、例えば
連続的な欠陥を検出する場合にはｘ＜ｙとし、断
続的な欠陥を検出する場合にはｘ＞ｙとして適宜
設定される。

このようにして得られた重み付け検出データは
順次積算されるが、このデータ積算値は欠陥が筋
状のものであるか否かを判断する基準となるもの
であり、このデータ積算値が比較器で設定された
所定の比較値、つまり筋状欠陥の指標となるスレ
ツシヨルド値を越えることにより、筋状欠陥が判
別されることになる。

以下図面を基づいて本発明の好適な実施例につ
いて説明する。

〔実施例〕

第１図には、筋状欠陥弁別処理回路の全体ブロ
ツクが示され、受光器４、フイルタ回路５及び２
値化回路６の構成は従来と同じである。

本発明において特徴的なことは、細分割された
データセルで測定された検出信号に対して重み付
けを与えて加減算することにより各種の筋状の欠
陥を正確に弁別できるようにしたことである。こ
のため図示した実施例においては、２値化データ
を一時的に記憶する一時記憶回路７、ゲート回路
８を介して出力される２値化データに重み付けす
る加減算制御回路９、分割レーン毎に重み付けさ
れた検出データを積算する加減算器１２、この加
減算器１２の出力を記憶する積算値記憶回路１
３、筋状欠陥の判別を行なうコンパレータ１４が
用いられている。コンパレータ１４には比較値設
定スイツチ１７が設けられており、これによりコ
ンパレータ１４で比較基準となる比較値が設定さ
れる。なお、前記積算値記憶回路１３としては、
RAMやシフトレジスタが用いられている。

前記加減算制御回路９には、「＋ｘ」設定スイ
ツチ１０及び「−ｙ」設定スイツチ１１が設けら
れている。そして、一時記憶回路７から出力され
る２値化データが、欠陥信号「１」であるときに
はこれに加算値ｘを対応付け、正常信号「０」で
あるときにはこれに減算値ｙを対応付ける。ま
た、データセルの長さ方向の測長信号を上記ゲー
ト回路８に出力するために、測長パルス分周器１
５が設けられている。この測長パルス分周器１５
は、例えば被測定物の送り機構から出力されるラ
イン測長パルスを入力としている。

さらに、第５図に示したような走査機構３から
は、検査光の１走査ラインを複数レーンに分割す
るためのレーンマークパルスが出力され、このレ
ーンマークパルスはレーン番号カウンタ１６に入
力される。レーン番号カウンタ１６は、レーンマ
ークパルスに基づき、レーンの分割個数に対応し
て各々異なつたアドレス信号を積算値記憶回路１
３に出力する。また積算値記憶回路１３には、否
定回路１８、積算値クリア回路１９を介し、コン
パレータ１４からの出力が反転入力されるように
なつている。

実施例は以上の構成からなり、以下にその作用
を第２図に基づいて説明する。第２図には各ブロ
ツクでの信号処理波形が示され、受光器４からの
出力が図Ａであるとするとフイルタ回路５の出力
は図Ｂに示される欠陥無し（「０」）かあるいは欠
陥有り（「１」）かの２値化データが出力される。

こうして出力された２値化データは、一時記憶
回路７に一時的に格納される。この一時記憶回路
７には被測定物を幅方向に分割するレーンマーク
パルスが供給されており、２値化データは被測定
物の幅方向の位置とともに一時記憶されるように
なる。こうして幅方向の走査を一定回数（１回で
もよい）繰り返し、被測定物が流れ方向に１小デ
ータセル分だけ進んだことが測長パルス分周器１
５で検出されると、一時記憶回路７に記憶された
２値化データは、図Ｄに示したレーンマークパル
スと同期して、ゲート回路８を介して加減算制御
回路９に出力される。

加減算制御回路９は、一時記憶回路７から供給
された２値化データに対し、図Ｆで示したよう
に、「＋ｘ」，「−ｙ」の重み付けを行う。この実
施例においては連続性をもつた筋状欠陥を検出す
るために、例えば＋ｘ設定スイツチ１０によりｘ
＝３，−ｙ設定スイツチ１１によりｙ＝５に設定
されているから、２値化データが「１」となる欠
陥データには「＋３」が割り当てられ、２値化デ
ータが「０」となる正常データには「−５」が割
り当てられる。なお、断続的な筋状欠陥を検出し
ようとするときには、＋ｘ設定スイツチ１０，−ｙ
設定スイツチ１１による重み付けデータの設定
を、ｘ＞ｙとするが、その詳細については後述す
る。

加減算制御回路９から出力された検出データ
は、加減算器１２によつてレーン毎に加減算さ
れ、積算値記憶回路１３に記憶される。この積算
値記憶回路１３には、レーンマークパルスの個数
に対応してレーン番号カウンタ１６によつて出力
されるレーン番号アドレスが入力されており、前
記検出データはこのレーン番号アドレスごとに、
すなわち、被測定物を幅方向に分割したレーンご
とに積算して記憶される。

加減算器１２は、積算値記憶回路１３からフイ
ードバツクされる第２図Ｇの積算値に対し、さら
に加減算制御回路９からの検出データを加減算
し、同図Ｈに示したような積算検出データを出力
する。この積算検出データはコンパレータ１４に
入力され、比較値設定スイツチ１７で設定された
比較値（スレツシヨルド値）、例えば「30」と比
較される。そして、いずれかのレーンにおいて、
積算検出データが比較値「30」を越えたときに
は、コンパレータ１４は第２図Ｉに示した筋状欠
陥出力を与えるようになる。

第３図ａ，ｂには、筋状欠陥の一例とその測定
結果が示されている。図示のように、第３レーン
に発生している筋は途中２個所で途切れ、この途
切れ部分は筋部分より短く、その他のレーンには
ランダムな欠陥が存在する。従つて、第３図ｂに
示したように、第３レーンの筋は比較値「30」を
越えて筋状欠陥であると判定される。しかしなが
ら、他のレーンに存在する欠陥は比較値「30」を
越えることがなく、筋状欠陥としては検出されな
いので、これにより筋状欠陥を明確に弁別して検
出することができるようになる。もちろん、受光
器４に断続的なノイズが入つた場合においても、
これは同様に筋状欠陥としては検出されず、ノイ
ズの影響も出にくくなる。なお、コンパレータ１
４から筋状欠陥出力が出力されたときには、この
出力は否定回路１８を介し、リセツト信号として
積算値クリア回路１９に供給され、積算値記憶回
路１３の筋状欠陥が存在したレーンに対応したア
ドレスのデータは「０」にクリアされ、再び新た
な検出データの積算が行われる。

上記実施例では、ｘ＜ｙの条件のもとに検出デ
ータの重み付けを行つたので、比較的長い筋を検
出する場合に好適であるが、短い筋を検出する場
合には重み付けの比率を変えるようにする。

すなわち、第４図ａに示したように、連続する
筋状欠陥（筋長さが筋間隔長さより大きい）の場
合は、実施例のようにｘ＜ｙとすることによつ
て、例え小さな欠陥やノイズが伴つたとしても、
その積算検出データは比較値を越えることがない
ので、筋状欠陥はこれらと弁別して検出される。

一方、断続する筋状欠陥（筋長さよりも筋間隔
の方が大きい）の場合には、＋ｘ設定スイツチ１
０及び−ｙ設定スイツチ１１によりｘ＞ｙとす
る。これにより、正常データより欠陥データの重
み付けの方が大きくなり、ランダムに発生する小
さな欠陥についても検出することができるように
なる。言い換えれば、連続的な筋は、欠陥検出デ
ータの重み付け加算値を正常検出データの重み付
け減算値よりも小さくすることにより、また断続
的な筋は、欠陥検出データの重み付け加算値を正
常検出データの重み付け減算値よりも大きくする
ことにより検出することができるようになるもの
である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明では被測定物を
レーン分割及びフレーム分割によりデータセルと
して細分割し、このデータセル内から検出される
２値化信号を重み付けしながら加減算して積算す
るようにしている。したがつて、断続的な欠陥や
ノイズに対し、実用上最も問題となる筋状欠陥を
正確に弁別して検出することができるようにな
る。しかも、データセルごとに欠陥、正常の評価
情報を累積してゆき、フレームごとにリセツトさ
れることがないから、フレームに跨がるような長
い筋状欠陥も正しく検出することが可能となる。
また、重み付け値を変えることにより、検出され
た欠陥部分が連続的なものか、断続的なものかの
弁別もできるので、表面検査装置に限らず、各種
の欠陥検出、測定に適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る筋状欠陥弁別処理回路の
好適な実施例を示すブロツク図である。第２図は
第１図のブロツク図中の各部における出力波形図
である。第３図は被測定物の欠陥状態と測定結果
を示す説明図である。第４図は筋状欠陥が連続す
るものと断続するものとの測定結果を比較した場
合の説明図である。第５図は筋状欠陥弁別処理回
路を用いる従来の表面検査装置の概略図である。
第６図は従来の筋状欠陥弁別処理回路を用いたと
きの測定結果を示す説明図である。 ４……受光器、６……２値化回路、７……一時
記憶回路、９……加減算制御回路、１０……＋Ｘ
設定スイツチ、１１……−Ｙ設定スイツチ、１２
……加減算器、１３……積算値記憶回路、１４…
…コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被測定物の表面からの検出信号を２値化信号
   に変換してこの２値化信号により筋状欠陥の計測
   を行なうための筋状欠陥弁別処理回路において、 被測定物を幅方向及び長さ方向を細分割して設
   定されたデータセル毎に上記２値化された検出デ
   ータを一時的に記憶する一時記憶回路と、この一
   時記憶回路に記憶された検出データを長さ方向の
   データセル毎に読み出し欠陥有りの場合は所定の
   加算値ｘで、また欠陥無しの場合は所定の減算値
   ｙで重み付けをした重み付け検出データに変換す
   る加減算制御回路と、幅方向を分割したレーン毎
   に出力される分割信号からレーン番号毎にデータ
   を記憶するためのアドレス領域を確保するレーン
   番号カウンタ回路と、上記レーン番号に対応して
   同一レーンのデータセル毎に積算されていく重み
   付け検出データの積算データを順次記憶する積算
   値記憶回路と、上記加減算制御回路出力と積算値
   記憶回路出力とを加減算する加減算器と、この加
   減算器の出力を所定の比較値と比較しデータ積算
   値がこの比較値を越えた時に筋状欠陥と判別する
   比較器とを備えたことを特徴とする筋状欠陥弁別
   処理回路。 ２ 上記加算値ｘ及び減算値ｙは、連続的な筋状
   欠陥を検出する場合にはｘ＜ｙ、断続的な筋状欠
   陥を検出する場合にはｘ＞ｙの条件として検出デ
   ータを重み付け検出データに変換することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の筋状欠陥弁別
   処理回路。