JPH07209199A - 平面板状被検体の欠陥検出方法とその装置 - Google Patents
平面板状被検体の欠陥検出方法とその装置Info
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- JPH07209199A JPH07209199A JP153194A JP153194A JPH07209199A JP H07209199 A JPH07209199 A JP H07209199A JP 153194 A JP153194 A JP 153194A JP 153194 A JP153194 A JP 153194A JP H07209199 A JPH07209199 A JP H07209199A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モアレ縞やシェーディングの影響を受けず
に、平面板上の超薄膜等の欠陥を高精度に検出する。 【構成】 コヒーレントな単色光Ｌを金属被膜が形成さ
れたガラス板３１上に投射するナトリウム灯１０と、こ
の単色光Ｌを部分的に遮断してガラス板３１上に影１２
を形成する遮光体１１と、ガラス板３１上の影１２内を
走査するラインセンサカメラ３２と、ガラス板３１を影
１２に対して平行移動させる搬送装置３３とを備え、影
１２と隣接するガラス板３１上から単色光Ｌが欠陥Ｐに
より乱反射されて形成する像をラインセンサカメラ３２
で検出する。
に、平面板上の超薄膜等の欠陥を高精度に検出する。 【構成】 コヒーレントな単色光Ｌを金属被膜が形成さ
れたガラス板３１上に投射するナトリウム灯１０と、こ
の単色光Ｌを部分的に遮断してガラス板３１上に影１２
を形成する遮光体１１と、ガラス板３１上の影１２内を
走査するラインセンサカメラ３２と、ガラス板３１を影
１２に対して平行移動させる搬送装置３３とを備え、影
１２と隣接するガラス板３１上から単色光Ｌが欠陥Ｐに
より乱反射されて形成する像をラインセンサカメラ３２
で検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、平面板状の被検体の
欠陥検出、特にガラス板上に加工する超薄膜等に発生す
る微細な欠陥の検出方法とその装置に関するものであ
る。
欠陥検出、特にガラス板上に加工する超薄膜等に発生す
る微細な欠陥の検出方法とその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子装置の表示装置や記録装置には各種
の被膜技術が利用されている。例えば液晶ガラスに加工
する被膜には、ＴＦＴ被膜，ＣＦ被膜，ＩＴＯ被膜等が
あり、これらは平坦なガラス面上に一様に形成された１
００μｍ前後の薄膜である。ガラス板上への被膜の形成
は、クリーン度１００〜１０００クラスのクリーンルー
ムで行なっているが、製造工程の途中でどうしてもいく
らかの不良箇所の発生は免れない。不良箇所は局所的な
もので、ピンホールや微粒子のゴミの付着が知られてい
る。ガラス板を洗浄した後、微粒子のゴミがガラス板に
乗ると、被膜用の金属層を印刷するとき、このゴミの箇
所で金属層が弾けて切断し、ピンホールとなる。また、
金属の被膜を印刷するとき、ガラス板と金属層との間に
空気が閉じ込められると、金属層が局所的にガラス板か
ら浮き上がって小さな気泡（１００μｍ〜５０μｍ）が
できる。更に、ガラス板に金属層を印刷した後に微粒子
のゴミが金属層に付着すると異物付着となる。
の被膜技術が利用されている。例えば液晶ガラスに加工
する被膜には、ＴＦＴ被膜，ＣＦ被膜，ＩＴＯ被膜等が
あり、これらは平坦なガラス面上に一様に形成された１
００μｍ前後の薄膜である。ガラス板上への被膜の形成
は、クリーン度１００〜１０００クラスのクリーンルー
ムで行なっているが、製造工程の途中でどうしてもいく
らかの不良箇所の発生は免れない。不良箇所は局所的な
もので、ピンホールや微粒子のゴミの付着が知られてい
る。ガラス板を洗浄した後、微粒子のゴミがガラス板に
乗ると、被膜用の金属層を印刷するとき、このゴミの箇
所で金属層が弾けて切断し、ピンホールとなる。また、
金属の被膜を印刷するとき、ガラス板と金属層との間に
空気が閉じ込められると、金属層が局所的にガラス板か
ら浮き上がって小さな気泡（１００μｍ〜５０μｍ）が
できる。更に、ガラス板に金属層を印刷した後に微粒子
のゴミが金属層に付着すると異物付着となる。
【０００３】従来では、このようなピンホール，気泡，
異物等の欠陥の検出は図１０のように行なっている。図
１０において、ガラス板３１上に金属の薄い被膜が形成
されており、高周波蛍光灯３０から光Ｌをガラス板３１
上に当てて、反射光Ｌをラインセンサカメラ３２で検知
する。図１１にラインセンサカメラ３２からの出力電圧
のグラフを示す。上面に被膜を形成したガラス板３１
は、コンベア３３とともに矢印Ａ方向に移動し、蛍光灯
３０とラインセンサカメラ３２は固定されている。コン
ベア３３の移動により、ガラス板３１の上面はラインセ
ンサカメラ３２により１ラインづつ検査される。図１１
では、ある箇所の１ライン上にピンホールと異物等が同
時に発生していた場合の出力波形を示している。一般に
ピンホールや気泡は光を吸収し暗欠陥ａに、またゴミ等
の異物は光を強く反射する明欠陥ｂとなる。欠陥部は、
正常な表面が一様な反射を示すのに対して、異常な反射
を示す箇所としてとらえる。
異物等の欠陥の検出は図１０のように行なっている。図
１０において、ガラス板３１上に金属の薄い被膜が形成
されており、高周波蛍光灯３０から光Ｌをガラス板３１
上に当てて、反射光Ｌをラインセンサカメラ３２で検知
する。図１１にラインセンサカメラ３２からの出力電圧
のグラフを示す。上面に被膜を形成したガラス板３１
は、コンベア３３とともに矢印Ａ方向に移動し、蛍光灯
３０とラインセンサカメラ３２は固定されている。コン
ベア３３の移動により、ガラス板３１の上面はラインセ
ンサカメラ３２により１ラインづつ検査される。図１１
では、ある箇所の１ライン上にピンホールと異物等が同
時に発生していた場合の出力波形を示している。一般に
ピンホールや気泡は光を吸収し暗欠陥ａに、またゴミ等
の異物は光を強く反射する明欠陥ｂとなる。欠陥部は、
正常な表面が一様な反射を示すのに対して、異常な反射
を示す箇所としてとらえる。
【０００４】一般に、ラインセンサカメラ３２はセンサ
素子が一直線上に並んだものであるが、レンズ等の影響
で左右の端部のセンサ素子は受光感度が低くなり、中央
部のセンサ素子は感度が高くなっている。この現象をシ
ェーディングと言っているが、特にシェーディングは明
度の高い領域での検査には顕著に現われ、中央部と左右
部とでは欠陥検出感度に差が出てくる。グラフで示す
と、図１１のように中央部が盛り上がり、両端側で次第
に低くなり、半円状の特性となる。欠陥ａ，ｂから出る
信号は、この半円状グラフに重畳されたものとなり、暗
欠陥ａは凹状パルス、明欠陥ｂは凸状パルスが加算され
た形となる。
素子が一直線上に並んだものであるが、レンズ等の影響
で左右の端部のセンサ素子は受光感度が低くなり、中央
部のセンサ素子は感度が高くなっている。この現象をシ
ェーディングと言っているが、特にシェーディングは明
度の高い領域での検査には顕著に現われ、中央部と左右
部とでは欠陥検出感度に差が出てくる。グラフで示す
と、図１１のように中央部が盛り上がり、両端側で次第
に低くなり、半円状の特性となる。欠陥ａ，ｂから出る
信号は、この半円状グラフに重畳されたものとなり、暗
欠陥ａは凹状パルス、明欠陥ｂは凸状パルスが加算され
た形となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来では、明度の高い
領域で検査を行なうので、シェーディングが発生し、欠
陥検出感度に差が出るとともに、小さな欠陥部の弱い検
出信号を強調するには充分でなかった。また、蛍光灯は
輝度が低いこともあり、充分大きな欠陥信号を得られな
かった。具体的には、５０００画素のラインセンサカメ
ラを用いた場合、有効視野４００ｍｍで実質的には、４
００×１０００μｍ／５０００＝８０μｍになるが、実
際の精度は１５０μｍの気泡，異物，ピンホールしか検
出できなかった。
領域で検査を行なうので、シェーディングが発生し、欠
陥検出感度に差が出るとともに、小さな欠陥部の弱い検
出信号を強調するには充分でなかった。また、蛍光灯は
輝度が低いこともあり、充分大きな欠陥信号を得られな
かった。具体的には、５０００画素のラインセンサカメ
ラを用いた場合、有効視野４００ｍｍで実質的には、４
００×１０００μｍ／５０００＝８０μｍになるが、実
際の精度は１５０μｍの気泡，異物，ピンホールしか検
出できなかった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、一般的なラインセンサカメラ
を用いても、更に小さな欠陥も検出する精度の高い検出
が可能な欠陥検出方法と装置を提供することを目的とす
る。
めになされたものであり、一般的なラインセンサカメラ
を用いても、更に小さな欠陥も検出する精度の高い検出
が可能な欠陥検出方法と装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る欠陥検出
方法は、コヒーレントな単色光のナトリウム光を平面板
状の被検体，あるいは薄膜を形成した平面板状の被検体
上に投射するとともに、ナトリウム光を遮断する遮光体
を被検体上に投影して影を作り、この影内を光検出器に
より撮像し、被検体を平行に移動させて影が被検体上を
走査するようにして、光検出器は暗視野感度領域で被検
体を検査するようにしたものであり、被検体上に欠陥が
あると、投射されたナトリウム光を乱反射して影内に乱
反射像が形成され、この乱反射像を光検出器が暗視野感
度領域で検出し、この検出信号を微分して、この微分信
号を処理して欠陥を強調して検出するようにしたもので
ある。
方法は、コヒーレントな単色光のナトリウム光を平面板
状の被検体，あるいは薄膜を形成した平面板状の被検体
上に投射するとともに、ナトリウム光を遮断する遮光体
を被検体上に投影して影を作り、この影内を光検出器に
より撮像し、被検体を平行に移動させて影が被検体上を
走査するようにして、光検出器は暗視野感度領域で被検
体を検査するようにしたものであり、被検体上に欠陥が
あると、投射されたナトリウム光を乱反射して影内に乱
反射像が形成され、この乱反射像を光検出器が暗視野感
度領域で検出し、この検出信号を微分して、この微分信
号を処理して欠陥を強調して検出するようにしたもので
ある。
【０００８】更に、光検出器にラインセンサカメラを使
用し、この検出した輝度信号をアナログ信号からデジタ
ル信号に変換し、このデジタル信号を走査位置に同期し
てメモリ内に画素単位に記録し、このデジタル信号の各
画素とその前後の画素の輝度信号の差分を取ることによ
り、輝度の変化を強調するようにしたものである。
用し、この検出した輝度信号をアナログ信号からデジタ
ル信号に変換し、このデジタル信号を走査位置に同期し
てメモリ内に画素単位に記録し、このデジタル信号の各
画素とその前後の画素の輝度信号の差分を取ることによ
り、輝度の変化を強調するようにしたものである。
【０００９】また、この発明の欠陥検出装置は、コヒー
レントな単色光を平面板状の被検体上に投射するナトリ
ウム灯と、この単色光を部分的に遮断して被検体上に影
を形成する遮光体と、被検体上の影内を走査するセンサ
カメラと、被検体を影に対して平行移動させる搬送装置
とを備えたものである。
レントな単色光を平面板状の被検体上に投射するナトリ
ウム灯と、この単色光を部分的に遮断して被検体上に影
を形成する遮光体と、被検体上の影内を走査するセンサ
カメラと、被検体を影に対して平行移動させる搬送装置
とを備えたものである。
【００１０】
【作用】この発明の欠陥検出方法は、光検出器の暗視野
感度領域で影内の乱反射の像を検出するので、小さな欠
陥でも高精度に検出する。従来では、径が１５０μｍま
でしか検出できなかったものを、３倍精度の５０μｍの
欠陥まで検出可能となった。また、検出した信号に微分
や差分法の信号処理を施すことにより、小さな欠陥を強
調して検出することができる。
感度領域で影内の乱反射の像を検出するので、小さな欠
陥でも高精度に検出する。従来では、径が１５０μｍま
でしか検出できなかったものを、３倍精度の５０μｍの
欠陥まで検出可能となった。また、検出した信号に微分
や差分法の信号処理を施すことにより、小さな欠陥を強
調して検出することができる。
【００１１】また、この発明の欠陥検出装置は、搬送装
置により被検体を移動させるとともに、センサカメラで
影内を走査し、この影と隣接する被検体上から単色光が
乱反射されて形成する像をセンサカメラで検出する。
置により被検体を移動させるとともに、センサカメラで
影内を走査し、この影と隣接する被検体上から単色光が
乱反射されて形成する像をセンサカメラで検出する。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図に基づいて説
明する。図１において、１０は光源のナトリウム灯、１
１はこのナトリウム灯１０からの光Ｌを部分的に遮断す
る棒状の遮光体、１３は光Ｌを所定のビームとして投射
させるアパーチャ、３１は金属被膜が形成されたガラス
板、１２はガラス板３１上に写った遮光体１１の影、３
２はこの影１２の中央部を検査するラインセンサカメラ
である。また、１４は光Ｌに照らされた明るい部分であ
り、Ｐはガラス板３１上の欠陥である。
明する。図１において、１０は光源のナトリウム灯、１
１はこのナトリウム灯１０からの光Ｌを部分的に遮断す
る棒状の遮光体、１３は光Ｌを所定のビームとして投射
させるアパーチャ、３１は金属被膜が形成されたガラス
板、１２はガラス板３１上に写った遮光体１１の影、３
２はこの影１２の中央部を検査するラインセンサカメラ
である。また、１４は光Ｌに照らされた明るい部分であ
り、Ｐはガラス板３１上の欠陥である。
【００１３】ナトリウム灯１０は高輝度単波長光Ｌを発
光し、この単波長光Ｌはコヒーレントな干渉性の単色光
である。コヒーレントな光Ｌは、図８に示すようにガラ
ス板３１上の被膜３５により図７のモアレ縞３６を発生
させる。これは、波長λが一定で、光Ｌの発光源が一定
で、かつ光の通路が複数ある場合に、合流した光が光路
差によって干渉して受光側で発生する像である。被膜３
５の表面から反射される光と、ガラス板３１の表面から
反射される光との間に波長λ単位の光路差が規則的に発
生して起る。
光し、この単波長光Ｌはコヒーレントな干渉性の単色光
である。コヒーレントな光Ｌは、図８に示すようにガラ
ス板３１上の被膜３５により図７のモアレ縞３６を発生
させる。これは、波長λが一定で、光Ｌの発光源が一定
で、かつ光の通路が複数ある場合に、合流した光が光路
差によって干渉して受光側で発生する像である。被膜３
５の表面から反射される光と、ガラス板３１の表面から
反射される光との間に波長λ単位の光路差が規則的に発
生して起る。
【００１４】一般的に被膜３５の厚さが一様なら対応す
るモアレ縞３６も一様の模様（パターン）になるが、被
膜３５の厚さが不規則に変換している場合は、モアレ縞
３６も色々と不規則に現われる。アパーチャ１３は一定
幅の光Ｌを得るためで、図４に示すように通常、ナトリ
ウム灯１０が細長い箱体３４に収納されているので、箱
体３４の枠自体がアパーチャ１３の役目をする。
るモアレ縞３６も一様の模様（パターン）になるが、被
膜３５の厚さが不規則に変換している場合は、モアレ縞
３６も色々と不規則に現われる。アパーチャ１３は一定
幅の光Ｌを得るためで、図４に示すように通常、ナトリ
ウム灯１０が細長い箱体３４に収納されているので、箱
体３４の枠自体がアパーチャ１３の役目をする。
【００１５】ラインセンサカメラ３２は受光素子が一直
線に並べられたもので、受光素子のサイズで定まる所定
幅の１行分（１ライン分）ずつ撮像する。遮光体１１は
アパーチャ１３を通過した光Ｌの途中に配置され、この
遮光体１１は光Ｌを遮断し、遮光体１１の影１２の細長
い帯がガラス板３１上に投影される。本願では、特にラ
インセンサカメラ３２の撮像ラインＭは図１，図２に示
すように遮光体１１の影１２の中央部に設定されてい
る。従って、ラインセンサカメラ３２は明度の低い暗視
野部を常時検査していることになる。
線に並べられたもので、受光素子のサイズで定まる所定
幅の１行分（１ライン分）ずつ撮像する。遮光体１１は
アパーチャ１３を通過した光Ｌの途中に配置され、この
遮光体１１は光Ｌを遮断し、遮光体１１の影１２の細長
い帯がガラス板３１上に投影される。本願では、特にラ
インセンサカメラ３２の撮像ラインＭは図１，図２に示
すように遮光体１１の影１２の中央部に設定されてい
る。従って、ラインセンサカメラ３２は明度の低い暗視
野部を常時検査していることになる。
【００１６】ガラス板３１はコンベア３３上に載置さ
れ、コンベア３３のＡ方向の移動とともに影１２の下を
移動する。ナトリウム灯１０と遮光体１１とラインセン
サカメラ３２とは空間的に固定されており、従って影１
２の位置も一定で、撮像ラインＭも常に影１２のほぼ真
中を横切っている。ナトリウム灯１０，光Ｌ，ラインセ
ンサカメラ３２，ガラス板３１及び遮光体１１の位置関
係を側面から見た図を図９に示す。
れ、コンベア３３のＡ方向の移動とともに影１２の下を
移動する。ナトリウム灯１０と遮光体１１とラインセン
サカメラ３２とは空間的に固定されており、従って影１
２の位置も一定で、撮像ラインＭも常に影１２のほぼ真
中を横切っている。ナトリウム灯１０，光Ｌ，ラインセ
ンサカメラ３２，ガラス板３１及び遮光体１１の位置関
係を側面から見た図を図９に示す。
【００１７】一般にラインセンサカメラ３２の感度は、
明るい領域で局所的に輝度に変化があったとき、すなわ
ち高明度下での輝度変化（微分値）を感知するのは精度
が低い。しかし、暗い領域で局所的に輝度に変化があっ
たとき、すなわち低明度下での輝度変化（微分値）を感
知するのは精度が高い。本願では、このような光検出器
の暗視野特性を利用する。ナトリウム灯１０からの光Ｌ
はコヒーレントな光であるため直進性に富み、遮光体１
１のナトリウム灯１０と反対側への光の回り込みがな
く、影１２の領域は一様な暗視野領域となる。
明るい領域で局所的に輝度に変化があったとき、すなわ
ち高明度下での輝度変化（微分値）を感知するのは精度
が低い。しかし、暗い領域で局所的に輝度に変化があっ
たとき、すなわち低明度下での輝度変化（微分値）を感
知するのは精度が高い。本願では、このような光検出器
の暗視野特性を利用する。ナトリウム灯１０からの光Ｌ
はコヒーレントな光であるため直進性に富み、遮光体１
１のナトリウム灯１０と反対側への光の回り込みがな
く、影１２の領域は一様な暗視野領域となる。
【００１８】次に、図２はガラス板３１，影１２，撮像
ラインＭ，欠陥Ｐを拡大したものを示している。ガラス
板３１上の被膜にピンホールやゴミ等の付着がない限
り、影１２内に光Ｌが入射することはなく、撮像ライン
Ｍ上にも光Ｌの入射はなく、ラインセンサカメラ３２か
らの検出信号は図３のレベルＢの一定した暗視野信号と
なる。しかし、ガラス板３１上に欠陥Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３）があると、この欠陥Ｐがコンベア３３の移動とと
もに影１２のエッジ付近をＰ１→Ｐ２→Ｐ３と移動す
る。今、影１２に最も近いＰ１に欠陥Ｐが来たとき、こ
のＰ１はナトリウム灯１０の光Ｌを受けているが、Ｐ１
から光Ｌが乱反射され、影１２内にＱ１のおぼろげな像
を作る。欠陥ＰがＰ２の位置に来ると、乱反射による像
は影１２内のＱ２に移り、欠陥Ｐが影１２より更に隔た
ったＰ３の位置に来ると、乱反射による像は影１２内の
Ｑ３に移る。
ラインＭ，欠陥Ｐを拡大したものを示している。ガラス
板３１上の被膜にピンホールやゴミ等の付着がない限
り、影１２内に光Ｌが入射することはなく、撮像ライン
Ｍ上にも光Ｌの入射はなく、ラインセンサカメラ３２か
らの検出信号は図３のレベルＢの一定した暗視野信号と
なる。しかし、ガラス板３１上に欠陥Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３）があると、この欠陥Ｐがコンベア３３の移動とと
もに影１２のエッジ付近をＰ１→Ｐ２→Ｐ３と移動す
る。今、影１２に最も近いＰ１に欠陥Ｐが来たとき、こ
のＰ１はナトリウム灯１０の光Ｌを受けているが、Ｐ１
から光Ｌが乱反射され、影１２内にＱ１のおぼろげな像
を作る。欠陥ＰがＰ２の位置に来ると、乱反射による像
は影１２内のＱ２に移り、欠陥Ｐが影１２より更に隔た
ったＰ３の位置に来ると、乱反射による像は影１２内の
Ｑ３に移る。
【００１９】ここで、欠陥Ｐがピンホールで円形であっ
たとしても、乱反射の像Ｑは必ずしも円形であるとは限
らないが、影１２内の暗視野に何らかの明るい領域が局
所的に必ず発生する。また、この乱反射による像Ｑ１，
Ｑ２，Ｑ３は、欠陥ＰのＰ１，Ｐ２，Ｐ３との位置関係
が必ずしも上述の順番でないにしても、必ず対応した乱
反射の像は現われる。
たとしても、乱反射の像Ｑは必ずしも円形であるとは限
らないが、影１２内の暗視野に何らかの明るい領域が局
所的に必ず発生する。また、この乱反射による像Ｑ１，
Ｑ２，Ｑ３は、欠陥ＰのＰ１，Ｐ２，Ｐ３との位置関係
が必ずしも上述の順番でないにしても、必ず対応した乱
反射の像は現われる。
【００２０】従って、ラインセンサカメラ３２の撮像ラ
インＭに現われる乱反射の像をラインセンサカメラ３２
で必ず検出できる。しかも、この乱反射の像，例えばＱ
１は暗視野内での局所的な明るい像であるので、高感度
に検出可能となる。図３において、乱反射の像が暗欠陥
（ピンホール，気泡：凹状）の場合は、暗視野の信号レ
ベルＢよりははるかに高いが、比較的低い局所的なパル
ス信号Ｄとして検出される。また、明欠陥（ゴミ等の付
着物：凸状）の場合は、上記暗欠陥のパルス信号Ｄより
も更に高い局所的なパルス信号Ｅとなって検出される。
インＭに現われる乱反射の像をラインセンサカメラ３２
で必ず検出できる。しかも、この乱反射の像，例えばＱ
１は暗視野内での局所的な明るい像であるので、高感度
に検出可能となる。図３において、乱反射の像が暗欠陥
（ピンホール，気泡：凹状）の場合は、暗視野の信号レ
ベルＢよりははるかに高いが、比較的低い局所的なパル
ス信号Ｄとして検出される。また、明欠陥（ゴミ等の付
着物：凸状）の場合は、上記暗欠陥のパルス信号Ｄより
も更に高い局所的なパルス信号Ｅとなって検出される。
【００２１】このように、ラインセンサカメラ３２の暗
視野感度領域で乱反射の像Ｑを検出するので、高精度に
検出でき、明視野の感度領域で発生するシェーディング
の影響を最小限にとどめることができる。
視野感度領域で乱反射の像Ｑを検出するので、高精度に
検出でき、明視野の感度領域で発生するシェーディング
の影響を最小限にとどめることができる。
【００２２】なお、ナトリウム光Ｌを遮断して影１２を
形成する棒状の遮光体１１の替わりに、図５，図６に示
すガラスマスク３７を利用できる。ガラス３８の上面に
所定幅に、ナトリウム光Ｌを遮断する塗料を帯状に塗っ
て遮光筋３９を形成する。このガラスマスク３７を図４
の箱体３４に取り付けて遮光筋３９を遮光体１１とし、
影１２を被検体のガラス板３１上に投影させる。このよ
うに構成することにより、影１２を容易に精度良く形成
することができる。
形成する棒状の遮光体１１の替わりに、図５，図６に示
すガラスマスク３７を利用できる。ガラス３８の上面に
所定幅に、ナトリウム光Ｌを遮断する塗料を帯状に塗っ
て遮光筋３９を形成する。このガラスマスク３７を図４
の箱体３４に取り付けて遮光筋３９を遮光体１１とし、
影１２を被検体のガラス板３１上に投影させる。このよ
うに構成することにより、影１２を容易に精度良く形成
することができる。
【００２３】本実施例では、ラインセンサカメラ３２に
は５０００素子（１ライン）のものを用いた。気泡やピ
ンホール，ゴミ等の径は１００μｍ〜５０μｍであり、
被検体のガラス板３１は４００ｍｍ×４００ｍｍであっ
た。従って、 ４００ｍｍ／５０００＝０．０８ｍｍ＝８０μｍ となり、単位素子は８０μｍの分解能を備えている。小
さいゴミ等が５０μｍであっても８０μｍ以上と判断さ
れるが、要はゴミ等の有無を検出すれば良いので問題と
はならない。
は５０００素子（１ライン）のものを用いた。気泡やピ
ンホール，ゴミ等の径は１００μｍ〜５０μｍであり、
被検体のガラス板３１は４００ｍｍ×４００ｍｍであっ
た。従って、 ４００ｍｍ／５０００＝０．０８ｍｍ＝８０μｍ となり、単位素子は８０μｍの分解能を備えている。小
さいゴミ等が５０μｍであっても８０μｍ以上と判断さ
れるが、要はゴミ等の有無を検出すれば良いので問題と
はならない。
【００２４】図９に示すように、ガラス板３１はコンベ
ア３３とともに移動しているので、この移動量とライン
センサカメラ３２のスキャン時間とを同期させることに
より、ガラス板３１上面を５０００×５０００画素とし
て認識し、処理部４０によりラインセンサカメラ３２の
検出信号を微分して、この微分信号を処理して欠陥を強
調して検出し、ガラス板３１の全面の位置と欠陥を記録
部４１に記録する。個々のガラス板３１毎に欠陥とその
位置を記録すれば、製品の品質管理を正確に行なうこと
ができる。
ア３３とともに移動しているので、この移動量とライン
センサカメラ３２のスキャン時間とを同期させることに
より、ガラス板３１上面を５０００×５０００画素とし
て認識し、処理部４０によりラインセンサカメラ３２の
検出信号を微分して、この微分信号を処理して欠陥を強
調して検出し、ガラス板３１の全面の位置と欠陥を記録
部４１に記録する。個々のガラス板３１毎に欠陥とその
位置を記録すれば、製品の品質管理を正確に行なうこと
ができる。
【００２５】なお、上記実施例では、ラインセンサカメ
ラ３２の出力を微分して輝度の変化（欠陥）を強調して
検出する点について述べたが、積算差分法を用いて更に
輝度の変化を強調することにより、より高精度の検出を
行なうことができる。すなわち、ラインセンサカメラ３
２により検出した輝度信号をＡ／Ｄ変換し、この輝度変
化情報を走査位置に同期してメモリに画素単位に収納
後、処理画素の前の輝度データを積算し、処理画素の後
の輝度データも積算した後に、 処理画素部の輝度＝（処理画素＋前の輝度データ積算
値）−（後の輝度データ積算値） とした前後の差分を取ることにより、僅かな輝度の変化
を強調することができ、金属被膜の微細な凹凸欠陥を高
精度に検出することができる。
ラ３２の出力を微分して輝度の変化（欠陥）を強調して
検出する点について述べたが、積算差分法を用いて更に
輝度の変化を強調することにより、より高精度の検出を
行なうことができる。すなわち、ラインセンサカメラ３
２により検出した輝度信号をＡ／Ｄ変換し、この輝度変
化情報を走査位置に同期してメモリに画素単位に収納
後、処理画素の前の輝度データを積算し、処理画素の後
の輝度データも積算した後に、 処理画素部の輝度＝（処理画素＋前の輝度データ積算
値）−（後の輝度データ積算値） とした前後の差分を取ることにより、僅かな輝度の変化
を強調することができ、金属被膜の微細な凹凸欠陥を高
精度に検出することができる。
【００２６】また、この発明はガラス板上の超薄膜のみ
ならず、ミラー状に研磨した金属，一般的なガラス表
面，プラスチック表面，フィルム表面等の欠陥の検査に
も適用でき、同様な効果が得られる。
ならず、ミラー状に研磨した金属，一般的なガラス表
面，プラスチック表面，フィルム表面等の欠陥の検査に
も適用でき、同様な効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、コヒーレントな単色光のナトリウム光を平面板状
の被検体，あるいは薄膜を形成した平面板状の被検体上
に投射するとともに、ナトリウム光を遮断する遮光体を
被検体上に投影して影を作り、この影内を光検出器によ
り撮像し、被検体を平行に移動させて影が被検体上を走
査するようにして、光検出器は暗視野感度領域で被検体
を検査するようにしたので、平面板上の薄膜等に発生す
るモアレ縞に関係なく、また、光検出器が明視野の感度
領域で有するシェーディングの影響を最小限に抑えて、
小さな欠陥を高精度で検出できる効果がある。また、検
出信号に微分や差分法の処理を施して、欠陥を強調して
検出することにより、小さな欠陥を更に高精度に検出で
きる。
れば、コヒーレントな単色光のナトリウム光を平面板状
の被検体，あるいは薄膜を形成した平面板状の被検体上
に投射するとともに、ナトリウム光を遮断する遮光体を
被検体上に投影して影を作り、この影内を光検出器によ
り撮像し、被検体を平行に移動させて影が被検体上を走
査するようにして、光検出器は暗視野感度領域で被検体
を検査するようにしたので、平面板上の薄膜等に発生す
るモアレ縞に関係なく、また、光検出器が明視野の感度
領域で有するシェーディングの影響を最小限に抑えて、
小さな欠陥を高精度で検出できる効果がある。また、検
出信号に微分や差分法の処理を施して、欠陥を強調して
検出することにより、小さな欠陥を更に高精度に検出で
きる。
【００２８】また、この発明の欠陥検出装置は、コヒー
レントな単色光を平面板状の被検体上に投射するナトリ
ウム灯と、この単色光を部分的に遮断して被検体上に影
を形成する遮光体と、被検体上の影内を走査するセンサ
カメラと、被検体を影に対して平行移動させる搬送装置
とを備え、搬送装置により被検体を移動させるととも
に、センサカメラで影内を走査し、この影と隣接する被
検体上から単色光が乱反射されて形成する像をセンサカ
メラで検出するようにしたので、モアレ縞やシェーディ
ングの影響を受けずに小さな欠陥を高精度に検出可能な
欠陥検出装置が得られる効果がある。
レントな単色光を平面板状の被検体上に投射するナトリ
ウム灯と、この単色光を部分的に遮断して被検体上に影
を形成する遮光体と、被検体上の影内を走査するセンサ
カメラと、被検体を影に対して平行移動させる搬送装置
とを備え、搬送装置により被検体を移動させるととも
に、センサカメラで影内を走査し、この影と隣接する被
検体上から単色光が乱反射されて形成する像をセンサカ
メラで検出するようにしたので、モアレ縞やシェーディ
ングの影響を受けずに小さな欠陥を高精度に検出可能な
欠陥検出装置が得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例の基本構成を示す全体斜視図
である。
である。
【図２】この発明の動作原理を説明するための拡大図で
ある。
ある。
【図３】この発明による欠陥検出信号の波形図である。
【図４】この発明の光を遮断する装置構成の斜視図であ
る。
る。
【図５】この発明の光を遮断する構成の他の実施例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】この発明の乱反射の像と一般的なモアレ縞とを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図８】モアレ縞の発生を説明するための一般的な薄膜
と光路を示す図である。
と光路を示す図である。
【図９】この発明の欠陥検出装置の全体的ブロック図で
ある。
ある。
【図１０】従来装置の構成を示す図である。
【図１１】従来装置の出力信号の波形を示す図である。
１０ ナトリウム灯 １１ 遮光体 １２ 影 １３ アパーチャ ３１ ガラス板 ３２ ラインセンサカメラ ３３ コンベア ３４ 箱体 ３５ 被膜 ３６ モアレ縞 ３７ ガラスマスク ３８ ガラス ３９ 遮光筋 ４０ 処理部 ４１ 記録部 Ｌ 光 Ｐ 欠陥 Ｑ 乱反射像
Claims (5)
- 【請求項１】 コヒーレントな単色光のナトリウム光を
平面板状の被検体上に投射するとともに、前記ナトリウ
ム光を遮断する遮光体を前記被検体上に投影して影を作
り、この影内を光検出器により撮像し、前記被検体を平
行に移動させて前記影が被検体上を走査するようにし、
前記光検出器は暗視野感度領域で前記被検体を検査する
ことを特徴とする平面板状被検体の欠陥検出方法。 - 【請求項２】 コヒーレントな単色光のナトリウム光を
薄膜を形成した平面板状の被検体上に投射するととも
に、前記ナトリウム光を遮断する遮光体を前記被検体上
に投影して影を作り、この影内を光検出器により撮像
し、前記被検体を平行に移動させて前記影が被検体上を
走査するようにし、前記光検出器は暗視野感度領域で前
記被検体を検査することを特徴とする平面板状被検体の
欠陥検出方法。 - 【請求項３】 前記被検体上に欠陥があると、前記投射
されたナトリウム光を乱反射して前記影内に乱反射像が
形成され、この乱反射像を前記光検出器が前記暗視野感
度領域で検出し、この検出信号を微分して、この微分信
号を処理して前記欠陥を強調して検出するようにしたこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の平面板状被
検体の欠陥検出方法。 - 【請求項４】 前記光検出器にラインセンサカメラを使
用し、この検出した輝度信号をアナログ信号からデジタ
ル信号に変換し、このデジタル信号を走査位置に同期し
てメモリ内に画素単位に記録し、このデジタル信号の各
画素とその前後の画素の輝度信号の差分を取ることによ
り、輝度の変化を強調するようにしたことを特徴とする
請求項３記載の平面板状被検体の欠陥検出方法。 - 【請求項５】 コヒーレントな単色光を平面板状の被検
体上に投射するナトリウム灯と、この単色光を部分的に
遮断して前記被検体上に影を形成する遮光体と、前記被
検体上の前記影内を走査するセンサカメラと、前記被検
体を前記影に対して平行移動させる搬送装置とを備え、
この搬送装置により前記被検体を移動させるとともに、
前記センサカメラで前記影内を走査し、この影と隣接す
る前記被検体上から前記単色光が乱反射されて形成する
像を前記センサカメラで検出することを特徴とする平面
板状被検体の欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP153194A JPH07209199A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 平面板状被検体の欠陥検出方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP153194A JPH07209199A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 平面板状被検体の欠陥検出方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209199A true JPH07209199A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11504111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP153194A Pending JPH07209199A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 平面板状被検体の欠陥検出方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07209199A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001079822A1 (de) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur inspektion von objektoberflächen |
| US7508974B2 (en) | 1998-01-16 | 2009-03-24 | Scanner Technologies Corporation | Electronic component products and method of manufacturing electronic component products |
| CN103344651A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-10-09 | 中北大学 | 基于相位图像处理的玻璃缺陷检测方法 |
| CN107054778A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-18 | 昆山铭嵩机械制造有限公司 | 一种全自动屏蔽罩检测包装机及其工作方法 |
| CN111307824A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-06-19 | 山东交通学院 | 木质板材表面凹坑缺陷检测装置 |
| US11310467B2 (en) | 2017-05-11 | 2022-04-19 | Inovision Software Solutions, Inc. | Object inspection system and method for inspecting an object |
| US12070764B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-08-27 | Inovision Software Solutions, Inc. | System and method for defect repair |
| US12293506B2 (en) | 2021-07-20 | 2025-05-06 | Inovision Software Solutions, Inc. | Method to locate defects in e-coat |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP153194A patent/JPH07209199A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7508974B2 (en) | 1998-01-16 | 2009-03-24 | Scanner Technologies Corporation | Electronic component products and method of manufacturing electronic component products |
| WO2001079822A1 (de) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur inspektion von objektoberflächen |
| CN103344651A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-10-09 | 中北大学 | 基于相位图像处理的玻璃缺陷检测方法 |
| CN107054778A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-18 | 昆山铭嵩机械制造有限公司 | 一种全自动屏蔽罩检测包装机及其工作方法 |
| CN107054778B (zh) * | 2017-04-25 | 2019-06-25 | 昆山铭嵩机械制造有限公司 | 一种全自动屏蔽罩检测包装机及其工作方法 |
| US11310467B2 (en) | 2017-05-11 | 2022-04-19 | Inovision Software Solutions, Inc. | Object inspection system and method for inspecting an object |
| US11937020B2 (en) | 2017-05-11 | 2024-03-19 | Inovision Software Solutions, Inc. | Object inspection system and method for inspecting an object |
| US12556662B2 (en) | 2017-05-11 | 2026-02-17 | Encore Automation, LLC | Object inspection system and method for inspecting an object |
| CN111307824A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-06-19 | 山东交通学院 | 木质板材表面凹坑缺陷检测装置 |
| US12070764B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-08-27 | Inovision Software Solutions, Inc. | System and method for defect repair |
| US12293506B2 (en) | 2021-07-20 | 2025-05-06 | Inovision Software Solutions, Inc. | Method to locate defects in e-coat |
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