JPS5887531A - 規則性パタ−ンの欠陥検査装置 - Google Patents

規則性パタ−ンの欠陥検査装置

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JPS5887531A
JPS5887531A JP56186739A JP18673981A JPS5887531A JP S5887531 A JPS5887531 A JP S5887531A JP 56186739 A JP56186739 A JP 56186739A JP 18673981 A JP18673981 A JP 18673981A JP S5887531 A JPS5887531 A JP S5887531A
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JP
Japan
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pattern
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photodetector array
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regular
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JP56186739A
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Shunsuke Mukasa
武笠 俊介
Kennosuke Sugizaki
杉崎 堅之助
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95623Inspecting patterns on the surface of objects using a spatial filtering method

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Biochemistry (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザー元回析パターン空間周波数フィルタ
リング万式を用いて曝位開口の規則性パターン中の形状
欠陥を検出する装置ンζしいて、形状欠陥を縁部と区別
して検出する規ulJ性パターンの欠陥検査装置に関す
る。
メタルメツシュ等の一位開口の規則性配りUパターンか
らなる工業製品は、一般に縁部は縁線によって開口が途
中から切られているため不規則な形状の一位開口でつな
がっている。し九がって、レーザー光回折パターン空間
周波数フィルタリング方式を用いた揚台は、縁部はすべ
て欠陥形状として検出される丸め、通濱の欠陥と区別し
なければならない。
しかしながら、規則性パターンの全領置にわたって複数
連続した形状欠陥信号をパターンの縁部とみなしてしま
うと、パターンの縁部以外で発生した連続した形状欠陥
も縁部とみなし無視してしまうため見落しが起ζる。
このため、本発明は、パターンの縁部會判別すべき領域
を限足することにより、パターンの縁部以外の連続し丸
形状欠陥を見落さない規則性パターンの欠陥検査装置を
提供することを1その目的とする。
先ず、レーザー光回折パターン空間周波数フィルタリン
グ方式の基本構成を第1図により説明する。
レーザ発奈器1を出たレーザビーム2は、コリメータ8
によって1広大された平行yt、4となって被検査物6
に照射される。被検前刃5はフーリエ変換レンズ7の前
焦点面に置かれてあシ、後焦点面上には被検食物5全通
過する時に回折した光6によって、被検査物5のフーリ
エ変換スペクトルが現われる。しかして、7−リエf懐
レンズ7の後焦点面上には、被検前v!J5の止材パタ
ーン(フーリエ変換レンズ7による)のフーリエ変換ス
ペクトル強度分布を記録したネガ写真フィルム、つまシ
空間周波数フィルタ8が置かれており、被検査物6のフ
ーリエ斐換スペクトルのうち、正K パターンに相当す
るスペクトルのみが空間周波数フィルタ8によって吸収
され、欠陥パターンに相当するスペクトルは透過する。
ところで、この空1司周波数フィルタ8は逆フーリエ変
換レンズ10の前焦点面上に役けられているため、空間
周波数フィルタ8を透過した光9は逆フーリエ変換レン
ズlOによって逆フーリエ変換され、逆7−リエ変換レ
ンズの後焦点面(逆フーリエ変換面)上に置かれたスク
リーン【lに、空間フィルタリングされた1倍フーリエ
変換1家、すなわち被検査物6の欠陥部分だけの1象と
なって現われる。
以上が空間フィルタリング方式の基本構成でめる。
−万、第2図は矩形状の一位開口の規則的配列で成るパ
ターンの一11MJ’に示すものであり、かかるパター
ンの欠陥はその大きさが予め決められ九一定艙以上のも
のと足義される。しかして、4111図で述べた空間フ
ィルタリング方式を利用した欠陥検査装置では、第8図
(荀〜(功の欠陥部分DI−D4だけが、その欠陥面積
に対応した明るさの点となって再回折1磯面上に現われ
る。なお、@8図(IIは正常′なパターンを示してい
る。
逆フーリエ変換面に現われる被検査パターン5の逆像の
欠陥部分だけの像は、第4図に示すように、フォトディ
テクタアレイ口によって検出される。つまり欠陥部分1
5だけ明るい点となって現われフォトディテクタアレイ
11によって検出される。
ここにおいて、被検査パターン5を平行光4内で元s1
2に直角に平イ膿lしてもフーリエ粱侠の移行側により
、フーリエf換レンズ7の後焦点面上に現われるフー+
7エ変換パターンKf化はない。
し九がって、被検前パターン5金平行移動しても同様に
、被検1<ターフ5のフーリエ変換スペクトルのうち正
g パターンに相当するスペクトルのみが9間フィルタ
8によって吸収され、欠陥パターンに相当するスペクト
ルは透過する。かくして、被検前パターン5の平行4W
:Jにより運フーリエ変換像は光軸対称の逆方向に移動
、つまりftL+4IL食パターン6食道ターン6陥部
分だけの;砿が、′jt輔12倉挾んで被検前パターン
5の移動方間と反対の方向に逆フーリエf換面tt移(
転)する。
第1図において、彼検龍パターン5の停動方間全紙面に
直角な方向とし、起フーリエ変換面上のフォトディテク
タアレイL1の配夕IJ方間r紙面に平行な方向とす扛
ば、Jフーリエ斐遵面上を移動する欠陥像はフォトディ
テクタアレイ11を直角に横切ることになり、欠・角1
#!の出力信寸として検出される。
オた、被検食パターン6の移動に牛ない、その移動距嶋
に関する情@會出カする装置七本欠陥検査装置に設蓋す
ることにより、被検量パターン中において検出され九欠
陥の位ltを知ることができる0例を挙げて説明すると
、今、被検査パターンの移動方向に直角な方向をX方向
、平行な方向tY方向とすれば1.x方向の欠陥位置成
分は、逆フーリエ変換面上において欠陥像が横切る一位
フオドディテクタのフォトディテクタアレイ方向の位置
によって検出でき、Y方向のそれは、被検査パターンの
固定台及び本体に位置スケール、さらに高N度が要求さ
れる場合には回折格子のモアレ縞を利用し九位置変位検
出装置等を設ける、あるいは披検査パターンを移動させ
る丸めのモータ等の駆動軸部分にロータリエンコーダを
設ける、等の手段によって検出可能である。これら以外
にも、!方向の欠陥位置成分は、被検査パターンが等速
移動するため移動開始時を起点として時間を計数するこ
とによっても求めることができる。
フォトディテクタアレイ11は矩形開口を持つ複数の一
位フオドディテクタ13の配列」で構成され、被検量パ
ターンの体動によりr得られる出方信号は欠陥の最大f
f谷而面に相当したスレッショルド(threshol
d )  f待つコンバレー月04により2咳化され、
これにょシ・欠1i検出が行なわれる。
以上の如くして、被検査・(ターンにおける欠陥部分に
対応する信号が得られる。
ところが、上記のような1g号には、第6図に示す規則
性パターン5oの外に縁内部16における縦方向縁部6
Yと、縦方向縁部5xが通常欠陥と11在するので、本
発明はこれを4別しようとするものでめる。
それには、第61AVC衣ゎすように規則性パターン父
の存在する領v’を領域指’d@lrで囲み、この中で
検出される形状欠陥は過材の欠陥と認定するものである
第7図は、本発明で適用される欠陥検査長置全7オトデ
イテクタアレイtilIIからみた平面図である。説明
をわかりやすぐするためVC7−リエ変換レンズと空間
周R数フィルタは省略しである。
フォトディテクタアレイ11は固足され、パターン50
を移動させるパターン移動装置172は、駆勧装[71
によりY軸方向、X軸方向に移動され、それぞれの!位
t11. X位置は、Y位置発生装置78.x位置信号
発生装に74によ〕求められる。
そしてパターン移!112I装置m?2は第8図に示す
ように、80から81まで等速移動してY@t−移動さ
せ、81から82まで7オトデイテクタアレイ11の伸
長方向の長さだけI@を移動(ピッチ送り)させ、82
A為ら88はYlll逆に等速移動して、これ管繰返し
、パターン父の全面をカバーする。
wi9図ないし第14図は本平明の一実施例のブロック
図でらる。
本発明は、逆フーリエ変換面上の規則パターンの縦方向
縁部と縦方向縁部が、◆位7オトデイテクタ七1[数1
11−列に配列してなるフォトディテクタアレイで検出
するとき、縦方向および横方向の欠陥が連続して検出さ
れることを利用し慶、縁部と縁部でないつまり領域摺電
線内での連続しないめるいは連続した過度欠陥とを区別
する装置でbる。
そこで、規則性パターン50を、元軸に直角な面内で、
フォトディテクタアレイ日と+MM(Y軸)方向への等
速移動と、平行(X@)方向へのフォトディテクタアレ
イの長さ分のピッチ送りを4返す。
フォトディテクタアレイ11vc人射する形状欠陥部光
は並列検出するマルチ検出回路91で検出され、次に領
域指定縁部判別回路92へ与えられる。
同時に、前記等速停動と前記ピッチ送りに従って、規則
性パターン50の移eJ令離情報がY位置信号発生装置
7BとX位置侶号発生装膚74から領域指定縁部判別回
路92へ与えられる。
フォトディテクタアレイ11に大村する形状欠陥部光は
、各々増幅器20によって増幅され、zili化回路2
1によって形状欠陥の有無を表わす信号に変換される。
この信号は、前記等速停動と前記ピッチ送シに従ってY
位竜イδ号発生左置78とX位置−信号尭生装置1’7
4から構成される装置信号と同期したクロックパルス(
!KKよってサンプリング回路22においてサンプルさ
れ、第14図に示すタイミングチャートのD#lとなる
DslからDB2へ至る間のゲート23は、領櫨指定$
17の外側においてのみ、X方向の同時発生欠陥をX方
向の縁部として無視するためのものでろシ、Illと供
にゲート23VC与えられるg!i号Gは、tsi1図
に示す同時、信号発生回路によって作られる。
本実権例は][,7両方向において連続81m以上欠陥
が現われ走時に、それらが領域指9@+yの外側に存在
する場合に@シ、それらをX方向壁部、Y方向縁部とし
て無視するものであるため、第」1図に示す回路では、
第10図において作り川され九!方向領域指定信号ムG
lによって、領域外に7オトデイテクタアレイ11が存
在する場合に限シ開かれるゲートUを通過した互匹に隣
)合う811の欠陥信号@DSIが同一のゲート路に接
読され、さらにそれらは81固以七同時発生し九欠陥信
号DS1すべてを消去するため、ゲート26を経て第9
図のゲート23へ与えられる。この効果によりタイミン
グチャート(第14図)に示し次通り、I)11は指定
領域外において8・fJ以上同時に発生し次瞬間にゲー
ト信号ひによってブロックされ、Ds2となる。
ここで、領域指建信号ムG1について睨明する。
(@ 11図(2))=N回路はコンパレータ36及び
ゲート37により’vyxさ” %  Y!、ff [
11g号元生HLl 73ヨCIB力される位It座標
のY成分が、各々のコンパレータに与えられたY方向の
碩賦始端座悼及び領域終端座標と比較され、それらの間
に存在する4曾に限りAG1dj″′1”になる千うに
作られている。
次KY方間に4続して発・牛した欠陥1r指足唄域外に
限りY方向縁部として無視する回路(第12図)全説明
する0本回路の動作については嬉14図に指定領域外に
おける各部(Q、1−wR)と、指定領域内におけるM
来(Q5′とWR’)の秤刑なタイミングチャート金示
しであるので概要だけt述べる。
本回路はシフトレジスタ會嘴代するフリップフロップが
と、連続8個の欠(i信吋金検出した場合にそれら全ク
リアすbためのゲート路及びフリップフロップ29と、
連続し九811Mの欠陥に偉く欠陥をも無視するための
7リツプフロツブ30と、連続欠陥が途切れた時に本回
路t−IJ上セツトる九めの7リツプフロツブ31等に
よって構成される。さらに、各−一フオドディテクタが
指定領域内にある時に限9、本回路′klなるシフトレ
ジスタにするゲート32が設けられている1本回路の指
定領域外における効果はタイミングチャートのQ5にお
いてり、12(1)に存在した連続6個の欠陥が消去さ
れている部分に現われており、指定領域内においてはQ
 51に示すように上記連続6個の欠陥がそのまま検出
されている。
ここにおいてム() 2 (1)は各1!号硼について
固有の信号でめシ、第11図(1)の回路によって発生
される0本回路の動作は上記した五Glの発生方法と同
様であるが、1位・責信号発生装rt74はフォトディ
テクタアレイ110代表位、量産lliを出力するのみ
でメ夛、各−位フイトディテクタの固有のi*’i示す
ものではない丸め、単位フォトディテクタ毎にX方向の
領域始端FJA*及び終端座襟會与えなければならない
μ上説明した動作によって、X、Y両方間縁部が指定領
域外に限って砿刑された信号Q6(Q6’)に従って、
真の欠陥位置全記憶する部分が第13図である。
クロックパルスOKに同期したパルスWOKは、Q5に
:欠陥信号が現わnている・寺のみゲート33金通過し
、記憶装置134への書き込み信号WRとなる。
記憶装置34のデータラインにはX位這信!元生装Lt
74及びY位置(i=号祐生装置78からの信号が接続
され、アドレスラインにはアドレス発生装m35からの
アドレス信号が与えられて^る。アドレス発生装置35
は、クロックパルスOKに同期しており、WR信号が発
生した+を後にアドレス1百号tカウントアツプするよ
うになっている。
かくして、本発明によれば、メタルメツシュ専の開口曵
則注配列パターン・)〕嫌部がaNの欠陥と完全に4別
されるため、規11j在パターンの欠陥検査装置として
の信頼性の向上と、倹fMQ率の格段の飛躍が認められ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は空間フィルタリング1式の基本構成図、第2図
は矩形状の一位開口の規則的配列で成るパターンの一例
を示す図、第8図(A)〜(I4はパターンの欠陥、正
常を表わす図、第4図は逆フーリエ変換面に現われる被
検査パターンの逆像の欠陥部分の像の説明図、第5図は
被検責パターンの規則性パターンの外に縁内部との間に
介在する縦・横方向縁部の説明図、第6図は領域指定の
説明図、第7図は本発明で適用される欠陥検出装置をフ
ォトディテクタ側から見た平面図、第8図はその掻動装
置の移動方向の説明図、第9図ないし第4図は1り 本発明の一実施例のブロック図、第一回は一実施例のタ
イ建ングチャートである。 !・・・レーザ発振器、2・・・レーザビーム、8・・
・コリメータ、4・・・平行光、6・・・被検査物、6
・・・回折し九光、7・・・フーリエ変換レンズ、8・
・・9間周波数フィルタ、9・・・そのフィルタ8を透
過し九光、lO・・・逆フーリエ交換レンズ、11・・
・フォトディテクタアレイ(スクリーン)、12・・・
元軸、13・・・−位フオドディテクタ、14・・・ス
ロット、15・・・憔すの欠陥、I6・・・ii&内部
、17・・・領峨指定磯、2o・・・増幅4.21・・
・2値化回路、22・・・サンプリング回路、34・・
・記憶装ft、35・・・アドレス元生装置、36・・
・コンパレータ、(資)・・・規則性パターン、5Y・
・・縦方間tIi部、5X・・・横方向縁部、71・・
・駆−装置、72・・・パターン移動装置、78・・・
Y位tx、g!号元生装置、74・・・X位置1百号元
生装置、81〜84・・・パターン移NjJ装置72の
移動経路、91・・・マルチ欠陥慣用[gl路、92・
・・縁部判別装置、98・・・欠陥位置出力、101・
・・レーザ尤、1o2・・・光−域気変換器、108・
・・1差信号、104・・・コンパレータい106・・
・2値化信号。 出願人代理人  猪 股   清 100%  30% 馬5図 4 馬6図 馬10図 馬12図 面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 レーザー光回折パターン空関崗波数フィルタリング万武
    を用いて曝位開口の規則性配列で収る規則性パターン中
    の形状欠陥を検出するiI&置において、 a、逆フーリエ変換面上に、−位フオドディテクタを複
    数1ll−列に配列して成るフォトディテクタアレイと
    、 b、前記規則性パターンを光帽に直角な面内で、前記フ
    ォトディテクタアレイと直角方向への等速移動と、平行
    方向へのフォトディテクタアレイの淡さ分のピッチ送シ
    を繰返して移動させる装置と、 C,@記フォトディテクタアレイに入射する形状欠陥s
    ft、ta列検出するマルチ検出回路と、d、前記等連
    移りとピッチ送りに従って、前記規則性パターンの移辿
    距−「R報會出カする装置と、e、明記規則性パターン
    の承部より内側に頑咳金設け、との碩慢の外IIにて前
    記単位フォトディテクタの@妃等速移1方向に褒数4幌
    して発生する形状大@IA号凱@紀規則性パターンの縦
    刃内縁部と判別し、前記等速移動方向と1角に連続した
    複数の畢酢フォトテfテクタに同時に発生する形状大1
    s信号を横万同嫌部と判別して形状欠陥部と区別し、こ
    の領吠の内側にて発生する形状欠陥信号tすべて形状欠
    陥部と判別する回路と、 金具えること全特徴とする規目1j注パターンの欠陥検
    査装置。
JP56186739A 1981-11-20 1981-11-20 規則性パタ−ンの欠陥検査装置 Granted JPS5887531A (ja)

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JPS6410044B2 JPS6410044B2 (ja) 1989-02-21

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122624A (ja) * 1984-07-11 1986-01-31 Hitachi Ltd 外観検査装置
JP2007033263A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Nagasaki Univ 微小凹面形状の形状誤差機上計測方法および計測装置
JP2008000248A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Yamazaki Corp 清掃具

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JP2008000248A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Yamazaki Corp 清掃具

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