JPH0642199Y2 - 欠陥弁別回路 - Google Patents
欠陥弁別回路Info
- Publication number
- JPH0642199Y2 JPH0642199Y2 JP1986137810U JP13781086U JPH0642199Y2 JP H0642199 Y2 JPH0642199 Y2 JP H0642199Y2 JP 1986137810 U JP1986137810 U JP 1986137810U JP 13781086 U JP13781086 U JP 13781086U JP H0642199 Y2 JPH0642199 Y2 JP H0642199Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- scanning
- discrimination
- defect
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は欠陥弁別回路に関し、特に、レーザ光を被検査
物体の表面上に照射、走査させ、その反射光を光電変換
した走査信号に基づき表面上の欠陥有無を検出する表面
検査装置に適用して好適なものである。
物体の表面上に照射、走査させ、その反射光を光電変換
した走査信号に基づき表面上の欠陥有無を検出する表面
検査装置に適用して好適なものである。
（従来の技術） 従来、表面検査装置においては走査信号から欠陥を弁別
するための方法としてAGC（automatic gain control）
制御された走査信号を所定レベルの関値信号と比較する
方法、すなわち波高弁別による方法を用いていた。
するための方法としてAGC（automatic gain control）
制御された走査信号を所定レベルの関値信号と比較する
方法、すなわち波高弁別による方法を用いていた。
かかる方法による欠陥弁別回路を第４図に示す。光電変
換手段（図示せず）により変換されて得られた走査信号
S1は入力バッファ回路１を介してAGC回路２及びタイミ
ング制御回路３に与えられる。ここで、走査信号S1は第
５図（Ａ）に示すように被検査物体表面を走査している
ときには、走査していないときより高レベルであり、ま
た、走査期間TSにおいても光電変換手段に対する受光面
や受光する立体角の変化により山形形状の波形を有す
る。
換手段（図示せず）により変換されて得られた走査信号
S1は入力バッファ回路１を介してAGC回路２及びタイミ
ング制御回路３に与えられる。ここで、走査信号S1は第
５図（Ａ）に示すように被検査物体表面を走査している
ときには、走査していないときより高レベルであり、ま
た、走査期間TSにおいても光電変換手段に対する受光面
や受光する立体角の変化により山形形状の波形を有す
る。
そこで、AGC回路２において、タイミング制御回路３か
らの走査期間信号S3に基づき走査期間TSの間だけAGC動
作させ、第５図（Ｂ）に示すようにフラットな走査信号
S2に変換してハイパスフィルタ４に与え、ハイパスフィ
ルタ４を介してノイズ信号成分NO1と欠陥信号成分DEF
（第５図（Ｃ））のみを取り出すようにしている。な
お、ハイパスフイルタ４はタイミング制御回路３から与
えられる走査開始信号S4に基づき走査信号S2の立上り時
点だけ時定数を大きくして立上り時点に大きなスパイク
状波形を生じさせないようにしている。
らの走査期間信号S3に基づき走査期間TSの間だけAGC動
作させ、第５図（Ｂ）に示すようにフラットな走査信号
S2に変換してハイパスフィルタ４に与え、ハイパスフィ
ルタ４を介してノイズ信号成分NO1と欠陥信号成分DEF
（第５図（Ｃ））のみを取り出すようにしている。な
お、ハイパスフイルタ４はタイミング制御回路３から与
えられる走査開始信号S4に基づき走査信号S2の立上り時
点だけ時定数を大きくして立上り時点に大きなスパイク
状波形を生じさせないようにしている。
このハイパスフイルタ４からの出力信号S5がレベル比較
器５において所定の弁別レベル信号THと信号S7による走
査期間TSだけ比較され、かくして、欠陥信号S6（第５図
（Ｄ））を送出するようにしている。
器５において所定の弁別レベル信号THと信号S7による走
査期間TSだけ比較され、かくして、欠陥信号S6（第５図
（Ｄ））を送出するようにしている。
（考案が解決しようとする問題点） ところで、表面検査装置による検査対象としては、例え
ば、金属板であり、そのため走査方向を幅方向としても
レーザ光の走査距離はある程度長い。そのため、レーザ
光を検査対象表面上に集光させるための光学系や、反射
光を光電変換素子に導くための光学系は大きなものとな
り、収差が大きなものとなり易い。
ば、金属板であり、そのため走査方向を幅方向としても
レーザ光の走査距離はある程度長い。そのため、レーザ
光を検査対象表面上に集光させるための光学系や、反射
光を光電変換素子に導くための光学系は大きなものとな
り、収差が大きなものとなり易い。
光学系に大きな収差があると、第６図（Ａ）及び（Ｃ）
に示すように、ハイパスフイルタ４を介して取り込んだ
ノイズ成分NOIのレベル（材料の表面形状に起因するバ
ックグランド信号）は走査期間TSの間で一様ではなく、
走査位置に応じて変化したものとなり、欠陥成分DEFも
ノイズ成分NOI同様収差の影響を受けて走査位置に応じ
て同一程度の欠陥であっても異なるレベルをとるものと
なる。
に示すように、ハイパスフイルタ４を介して取り込んだ
ノイズ成分NOIのレベル（材料の表面形状に起因するバ
ックグランド信号）は走査期間TSの間で一様ではなく、
走査位置に応じて変化したものとなり、欠陥成分DEFも
ノイズ成分NOI同様収差の影響を受けて走査位置に応じ
て同一程度の欠陥であっても異なるレベルをとるものと
なる。
そのため、第６図（Ａ）及び（Ｃ）に示すように一部の
欠陥成分が弁別レベルTHより小さくなることも生じ、欠
陥信号S6が正確な欠陥情報を含まないことも生じ得る。
これを避けようとして弁別レベルTHを低くすると、逆に
ノイズ成分NOIによって検出パルスPULが発生することを
生じてしまい、この場合にも欠陥信号S6が正確な欠陥情
報を含まなくなるおそれがある。
欠陥成分が弁別レベルTHより小さくなることも生じ、欠
陥信号S6が正確な欠陥情報を含まないことも生じ得る。
これを避けようとして弁別レベルTHを低くすると、逆に
ノイズ成分NOIによって検出パルスPULが発生することを
生じてしまい、この場合にも欠陥信号S6が正確な欠陥情
報を含まなくなるおそれがある。
本考案は以上の点を考慮してなされたもので、光学系に
収差がある場合にも、被検査物体表面上の欠陥を正確に
検出できるように走査信号から欠陥成分を弁別し得る欠
陥弁別回路を提供しようとするものである。
収差がある場合にも、被検査物体表面上の欠陥を正確に
検出できるように走査信号から欠陥成分を弁別し得る欠
陥弁別回路を提供しようとするものである。
［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） かかる問題点を解決するため本発明においては、レーザ
光を被検査物体の表面上に照射し、その反射光を光電変
換した走査信号S1を入力し、走査信号S1を波形整形し、
高周波成分を分離した後、弁別レベル信号TH（THP,TH
M）と比較して被検査物体の表面上の欠陥DEFの有無を弁
別する欠陥弁別回路において、高周波成分分離後の走査
信号S5を入力し、当該走査信号S5のノイズレベルのスロ
ープ波形信号S14を得て、当該スロープ波形信号S14を所
定倍して弁別レベル信号THP,THMを形成する弁別レベル
形成回路６を具えた。
光を被検査物体の表面上に照射し、その反射光を光電変
換した走査信号S1を入力し、走査信号S1を波形整形し、
高周波成分を分離した後、弁別レベル信号TH（THP,TH
M）と比較して被検査物体の表面上の欠陥DEFの有無を弁
別する欠陥弁別回路において、高周波成分分離後の走査
信号S5を入力し、当該走査信号S5のノイズレベルのスロ
ープ波形信号S14を得て、当該スロープ波形信号S14を所
定倍して弁別レベル信号THP,THMを形成する弁別レベル
形成回路６を具えた。
（作用） 固定レベルの弁別レベル信号を用いた場合、高周波成分
分離後の走査信号S5におけるノイズレベルによって走査
信号S5に含まれる欠陥部分を弁別できない場合がある。
分離後の走査信号S5におけるノイズレベルによって走査
信号S5に含まれる欠陥部分を弁別できない場合がある。
そこで、走査信号S5のノイズレベルに応じたレベルを有
する弁別レベル信号THP,THMを弁別レベル形成回路６に
おいて形成して走査信号S5と比較し、正確に欠陥部分を
弁別できるようにした。
する弁別レベル信号THP,THMを弁別レベル形成回路６に
おいて形成して走査信号S5と比較し、正確に欠陥部分を
弁別できるようにした。
（実施例） 以下、図面を参照しながら本考案の一実施例を詳述す
る。
る。
第４図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、弁別レベル形成回路６が新たに設けられており、
弁別レベル形成回路６はハイパスフイルタ４からの出力
信号S5に基づき走査期間TSにおけるノイズ成分NOIのレ
ベルの変化波形（スロープ）を検出してこれに係数を乗
算して弁別レベルTHP,THMを形成してレベル比較器５に
与えるようになされている。
いて、弁別レベル形成回路６が新たに設けられており、
弁別レベル形成回路６はハイパスフイルタ４からの出力
信号S5に基づき走査期間TSにおけるノイズ成分NOIのレ
ベルの変化波形（スロープ）を検出してこれに係数を乗
算して弁別レベルTHP,THMを形成してレベル比較器５に
与えるようになされている。
弁別レベル形成回路６は、詳細には例えば第２図に示す
構成を有する。
構成を有する。
弁別レベル形成回路６において、到来するハイパスフイ
ルタ４の出力信号S5（第３図（Ｃ））は絶対値回路11に
与えられる。絶対値回路11は出力信号S5のプラス側とマ
イナス側とを加算し、その絶対値信号S10（第３図
（Ｄ））をピークストレッチャ12に与える。ピークスト
レッチャ12は絶対値信号S10の高周波成分のエンベロー
プを抽出してそのエンブロープ抽出信号S11（第３図
（Ｅ））をローパスフイルタ13に与える。ローパスフイ
ルタ13は抽出信号S11の高周波成分、すなわち、欠陥成
分に対応した急峻な変動成分を除去してその炉波信号S1
2（第３図（Ｆ））を減衰器14に与える。なお、ローパ
スフイルタ13にはタイミング制御回路３から走査開始信
号S13が与えられており、走査開始時点において時定数
を大きくしてエンベロープ抽出信号S11の立上り波形を
炉波信号S12においても有するようにしている。
ルタ４の出力信号S5（第３図（Ｃ））は絶対値回路11に
与えられる。絶対値回路11は出力信号S5のプラス側とマ
イナス側とを加算し、その絶対値信号S10（第３図
（Ｄ））をピークストレッチャ12に与える。ピークスト
レッチャ12は絶対値信号S10の高周波成分のエンベロー
プを抽出してそのエンブロープ抽出信号S11（第３図
（Ｅ））をローパスフイルタ13に与える。ローパスフイ
ルタ13は抽出信号S11の高周波成分、すなわち、欠陥成
分に対応した急峻な変動成分を除去してその炉波信号S1
2（第３図（Ｆ））を減衰器14に与える。なお、ローパ
スフイルタ13にはタイミング制御回路３から走査開始信
号S13が与えられており、走査開始時点において時定数
を大きくしてエンベロープ抽出信号S11の立上り波形を
炉波信号S12においても有するようにしている。
このようにしてハイパスフイルタ４の出力信号S5が有す
る概略スロープの波形信号S12が得られる。ところで、
光学系の収差自体は径時的に変化すものでなく、固定的
なものであるのでスロープ波形としてもできるだけ固定
的なものを得て弁別レベルとして光学系の収差を十分に
反映したものを得ることが求められる。
る概略スロープの波形信号S12が得られる。ところで、
光学系の収差自体は径時的に変化すものでなく、固定的
なものであるのでスロープ波形としてもできるだけ固定
的なものを得て弁別レベルとして光学系の収差を十分に
反映したものを得ることが求められる。
そこで、この実施例においては過去のスロープ波形信号
S12の情報をも用いて光学系の収差を十分に反映したス
ロープ波形を得るようにしている。
S12の情報をも用いて光学系の収差を十分に反映したス
ロープ波形を得るようにしている。
すなわち、CCD（charge coupled device）構成のメモリ
としてのアナログシフトレジスタ16を具え減衰器14,加
算器15を順次介して炉波信号S12をシフトレジスタ16に
入力すると共に、その出力信号S14を減衰器17を介して
加算器15にフイードバックするようにしている。
としてのアナログシフトレジスタ16を具え減衰器14,加
算器15を順次介して炉波信号S12をシフトレジスタ16に
入力すると共に、その出力信号S14を減衰器17を介して
加算器15にフイードバックするようにしている。
ここで、原発振器18による発振出力S15に基づきメモリ
クロック発生回路19がタイミング制御回路３から与えら
れる走査開始信号S16を受けて走査期間TSだけクロック
パルス信号S17を発生してドライバ回路20を介してシフ
トレジスタ16をドライブするようにしているので、シフ
トレジスタ16は走査期間TSだけシフトさせることにな
る。かくして、加算器15は走査期間に同期して加算動作
する。
クロック発生回路19がタイミング制御回路３から与えら
れる走査開始信号S16を受けて走査期間TSだけクロック
パルス信号S17を発生してドライバ回路20を介してシフ
トレジスタ16をドライブするようにしているので、シフ
トレジスタ16は走査期間TSだけシフトさせることにな
る。かくして、加算器15は走査期間に同期して加算動作
する。
従って、ｎ＋１回の走査終了時にはレジスタ16の出力信
号S14n＋1は次式 S14n＋1＝K1S12n＋1＋K1K2S12n＋K1▲K2 2▼S12n−1＋… ＋K1▲Kn 2▼S121…………（１） で表わすことができる。ここで、S12iはｉ（ｉ＝１〜ｎ
＋１）の走査期間における濾波信号S12,K1は減衰器14の
減衰係数，K2は減衰器17の減衰係数である。
号S14n＋1は次式 S14n＋1＝K1S12n＋1＋K1K2S12n＋K1▲K2 2▼S12n−1＋… ＋K1▲Kn 2▼S121…………（１） で表わすことができる。ここで、S12iはｉ（ｉ＝１〜ｎ
＋１）の走査期間における濾波信号S12,K1は減衰器14の
減衰係数，K2は減衰器17の減衰係数である。
各走査期間の濾波信号Ｓ121〜S12n＋1は、僅かに異なる
が光学系の収差を反映しているものでほぼ等しく、光学
系の収差だけを反映した理想的な濾波信号S120に等しい
とすると、 （１）式は次式 S14n＋1≒K1（１＋K2＋▲K2 2▼＋…＋▲Kn 2▼）S120…
…（２） のように近似でき、減衰係数K1，K2をそれぞれ1/2と
し、ｎが十分と大きいとすると、次式S14n＋1≒S120…
…（３） と近似することができる。
が光学系の収差を反映しているものでほぼ等しく、光学
系の収差だけを反映した理想的な濾波信号S120に等しい
とすると、 （１）式は次式 S14n＋1≒K1（１＋K2＋▲K2 2▼＋…＋▲Kn 2▼）S120…
…（２） のように近似でき、減衰係数K1，K2をそれぞれ1/2と
し、ｎが十分と大きいとすると、次式S14n＋1≒S120…
…（３） と近似することができる。
このようにして走査期間ごとの誤差分を、多くの走査期
間の濾波信号を重み付け加算処理することで打ち消して
光学系の収差のみを反映したスロープ信号S14（S14n＋
1）を得ることができる。
間の濾波信号を重み付け加算処理することで打ち消して
光学系の収差のみを反映したスロープ信号S14（S14n＋
1）を得ることができる。
乗算回路21は例えば作動増幅回路でなり、このスロープ
信号S14に係数信号S18を乗算してプラス側及びマイナス
側の弁別レベル信号THP,THMを得てレベル比較器５に与
える。
信号S14に係数信号S18を乗算してプラス側及びマイナス
側の弁別レベル信号THP,THMを得てレベル比較器５に与
える。
以上の構成において、第３図（Ａ）に示す走査信号S1が
与えられると、AGC回路２においてゲインコントロール
された後（第３図（Ｂ））、ハイパスフイルタ４を介し
てノイズ成分NO1及び欠陥成分DEF（第３図（Ｃ））が取
り出されてレベル比較器５及び弁別レベル形成回路６に
与えられる。
与えられると、AGC回路２においてゲインコントロール
された後（第３図（Ｂ））、ハイパスフイルタ４を介し
てノイズ成分NO1及び欠陥成分DEF（第３図（Ｃ））が取
り出されてレベル比較器５及び弁別レベル形成回路６に
与えられる。
弁別レベル形成回路６では、先ず、絶対値回路11が到来
信号S5の絶対値を取り出し（第３図（Ｄ））、ピークス
トレッチャ12においてエンベロープを捉え（第３図
（Ｅ））、その後、ローパスフイルタ13を介して概ねの
スロープ信号S12（第３図（Ｆ））を得る。その後、シ
フトレジスタ16及び加算器15を用いて過去のスロープ信
号S12をも用いて等比級数的に重ね付け加算して滑らか
なスロープ信号S14（第３図（ｇ））を得、これを乗算
回路21において係数倍して弁別レベル信号THP,THM（第
３図（ｈ））を形成してレベル比較器５に与える。
信号S5の絶対値を取り出し（第３図（Ｄ））、ピークス
トレッチャ12においてエンベロープを捉え（第３図
（Ｅ））、その後、ローパスフイルタ13を介して概ねの
スロープ信号S12（第３図（Ｆ））を得る。その後、シ
フトレジスタ16及び加算器15を用いて過去のスロープ信
号S12をも用いて等比級数的に重ね付け加算して滑らか
なスロープ信号S14（第３図（ｇ））を得、これを乗算
回路21において係数倍して弁別レベル信号THP,THM（第
３図（ｈ））を形成してレベル比較器５に与える。
かくして、欠陥成分DEFのレベルがレベル比較器５にお
いて弁別レベル信号THP,THMと比較され、欠陥検出信号S
6P（第３図（ｉ））,S6M（第３図（ｊ））が出力され
る。
いて弁別レベル信号THP,THMと比較され、欠陥検出信号S
6P（第３図（ｉ））,S6M（第３図（ｊ））が出力され
る。
従って、上述の実施例によれば、比較される信号S5のノ
イズレベルのスロープ形状に基づき弁別レベル信号THP,
THMを形成して比較するようにしたので光学系の収差の
ためにノイズレベルが１走査期間内で変動していても正
確に欠陥部分を検出することができる。
イズレベルのスロープ形状に基づき弁別レベル信号THP,
THMを形成して比較するようにしたので光学系の収差の
ためにノイズレベルが１走査期間内で変動していても正
確に欠陥部分を検出することができる。
なお、弁別レベル形成回路６は上述の第２図に示す構成
のものに限られることはなく、ノイズレベルのエンベロ
ープを正確に取り出せるものであれば、他の構成のもの
であっても良い。
のものに限られることはなく、ノイズレベルのエンベロ
ープを正確に取り出せるものであれば、他の構成のもの
であっても良い。
［考案の効果］ 以上のように本考案では弁別レベル形成回路を設け、弁
別レベルをノイズレベルのスロープ形状に基づき形成す
るようにしたので、例えば光学系の収差によってノイズ
レベルが変動しても欠陥部分を正確に検出できる欠陥弁
別回路を容易に得ることができる。
別レベルをノイズレベルのスロープ形状に基づき形成す
るようにしたので、例えば光学系の収差によってノイズ
レベルが変動しても欠陥部分を正確に検出できる欠陥弁
別回路を容易に得ることができる。
第１図は本考案による欠陥弁別回路の一実施例を示すブ
ロック図，第２図はその弁別レベル形成回路を示すブロ
ック図，第３図はその各部の信号波形図，第４図は従来
回路を示すブロック図，第５図及び第６図はその各部の
信号波形図である。 ２……AGC回路、３……タイミング制御回路 ４……ハイパスフイルタ、５……レベル比較器 ６……弁別レベル形成回路
ロック図，第２図はその弁別レベル形成回路を示すブロ
ック図，第３図はその各部の信号波形図，第４図は従来
回路を示すブロック図，第５図及び第６図はその各部の
信号波形図である。 ２……AGC回路、３……タイミング制御回路 ４……ハイパスフイルタ、５……レベル比較器 ６……弁別レベル形成回路
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光を被検査物体の表面上に照射し、
その反射光を光電変換した走査信号を入力し、この走査
信号を波形整形し、高周波成分を分離した後、弁別レベ
ル信号と比較して前記被検査物体の表面上の欠陥有無を
弁別する欠陥弁別回路において、 高周波成分分離後の前記走査信号を絶対値信号に変換す
る絶対値回路と、この絶対値回路からの前記絶対値信号
からエンベロープ信号を検出するピークストレッチャ
と、前記エンベロープ信号を平滑化し、粗スロープ波形
信号を生成するローパスフィルタとを有し、過去の走査
期間における前記粗スロープ波形信号を基にスロープ信
号を生成し、このスロープ波形信号を所定倍して前記弁
別レベル信号を生成する弁別レベル形成回路を具備した
ことを特徴とする欠陥弁別回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986137810U JPH0642199Y2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 欠陥弁別回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986137810U JPH0642199Y2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 欠陥弁別回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6344149U JPS6344149U (ja) | 1988-03-24 |
| JPH0642199Y2 true JPH0642199Y2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=31042211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986137810U Expired - Lifetime JPH0642199Y2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 欠陥弁別回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642199Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4957886A (ja) * | 1972-09-30 | 1974-06-05 | ||
| JPS5190873U (ja) * | 1975-01-17 | 1976-07-21 | ||
| JPS52125389A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-21 | Omron Tateisi Electronics Co | Defect inspection apparatus |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP1986137810U patent/JPH0642199Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6344149U (ja) | 1988-03-24 |
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