JPS61256237A - 周期性パタ−ンの欠陥検査方法 - Google Patents
周期性パタ−ンの欠陥検査方法Info
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- JPS61256237A JPS61256237A JP60096593A JP9659385A JPS61256237A JP S61256237 A JPS61256237 A JP S61256237A JP 60096593 A JP60096593 A JP 60096593A JP 9659385 A JP9659385 A JP 9659385A JP S61256237 A JPS61256237 A JP S61256237A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
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- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、カラーテレビ用ブラウン管に用いられるシャ
ドウマスク、カラー撮像装置用色分解フィルタ、液晶表
示パネル用カラーフィルタ、電子管に用いられるメツシ
ュ状電極、ＶＤＴフィルタ、ｍ過装を用メツシュフィル
タ、ロータリーエンコーダ、リニアエンコーダ、ＩＣ用
７オトマスク、フレネルレンズ、レンチキュラーレンス
ナト一定の光学的性質、形状をもつ単位（以下単位パタ
ーン）が−次元方向、或いは二次元方向に規則的に繰り
返し配列されている工業製品、あるいは単位パターンが
、その光学的性質、形状及び１次元方向、２次元方向の
配列ピッチが除々に変化しながら繰り返し、配列されて
いる工業製品のキズ、ピンホール、黒点、ゴミなどの欠
陥を自動的に検査する方法に関するものである。
ドウマスク、カラー撮像装置用色分解フィルタ、液晶表
示パネル用カラーフィルタ、電子管に用いられるメツシ
ュ状電極、ＶＤＴフィルタ、ｍ過装を用メツシュフィル
タ、ロータリーエンコーダ、リニアエンコーダ、ＩＣ用
７オトマスク、フレネルレンズ、レンチキュラーレンス
ナト一定の光学的性質、形状をもつ単位（以下単位パタ
ーン）が−次元方向、或いは二次元方向に規則的に繰り
返し配列されている工業製品、あるいは単位パターンが
、その光学的性質、形状及び１次元方向、２次元方向の
配列ピッチが除々に変化しながら繰り返し、配列されて
いる工業製品のキズ、ピンホール、黒点、ゴミなどの欠
陥を自動的に検査する方法に関するものである。
従来、上記の様な工業製品の欠陥検査は、裸眼又は顕微
鏡を用いて眼視的に行なわれているのが通例であるが、
多数の製品を検査するためには多大の人手を必要とし、
また官能検査であるために検査精度及び信頼性に欠ける
という問題があった。
鏡を用いて眼視的に行なわれているのが通例であるが、
多数の製品を検査するためには多大の人手を必要とし、
また官能検査であるために検査精度及び信頼性に欠ける
という問題があった。
この様な問題を解決するために、等ピッチ配列の周期性
パターンをもつ工業製品に関しては、配列単位及び欠陥
の形状を十分に解儂する様な顕微鏡的撮影手段によって
得られたビデオ信号を調べてパターン認識を行なうか、
あるいは欠陥のないパターンを同様に撮影して得られた
信号と比較する等の手段により欠陥を検出して検査する
方法などが提案され、一部実施されている例もあるが、
この様な方法では検出しようとする欠陥の大きさに応じ
た機械的精度が必要となり、微細な欠陥を検出するため
には高精度の装置が必要となるため、装置が高価となり
、また顕微鏡的な撮影であるために一度に処理できる画
面の大きさが小さくなり、検査すべきパターン全体を検
査するのに多大の時間を要するなどの問題があった。
パターンをもつ工業製品に関しては、配列単位及び欠陥
の形状を十分に解儂する様な顕微鏡的撮影手段によって
得られたビデオ信号を調べてパターン認識を行なうか、
あるいは欠陥のないパターンを同様に撮影して得られた
信号と比較する等の手段により欠陥を検出して検査する
方法などが提案され、一部実施されている例もあるが、
この様な方法では検出しようとする欠陥の大きさに応じ
た機械的精度が必要となり、微細な欠陥を検出するため
には高精度の装置が必要となるため、装置が高価となり
、また顕微鏡的な撮影であるために一度に処理できる画
面の大きさが小さくなり、検査すべきパターン全体を検
査するのに多大の時間を要するなどの問題があった。
また周期的開口をもつ製品、たとえば電子管用メツシュ
状電極などについては、コヒーレント光を照射したとき
の周期性パターンによる光の回折現象を利用した光学的
７−リエ変換空間フィルタリング法が提案されているが
、この方法では検査速度、検出感度には優れているもの
の被検査パターン毎に空間フィルターを作成しなければ
ならず、かつ、精密な光学系が必要となるために装置が
高価となり、さらに、欠陥は検出できるが、その欠陥開
口の基準値に対する大小関係が判別できないなど問題が
多く、新たな検査方法が望まれていた。
状電極などについては、コヒーレント光を照射したとき
の周期性パターンによる光の回折現象を利用した光学的
７−リエ変換空間フィルタリング法が提案されているが
、この方法では検査速度、検出感度には優れているもの
の被検査パターン毎に空間フィルターを作成しなければ
ならず、かつ、精密な光学系が必要となるために装置が
高価となり、さらに、欠陥は検出できるが、その欠陥開
口の基準値に対する大小関係が判別できないなど問題が
多く、新たな検査方法が望まれていた。
本発明は、上記の様な問題を解決し、周期性パターンを
能率良く、高精度に検査でき、かつ欠陥の白黒判別がで
きる検査方法の提供を目的としたものである。
能率良く、高精度に検査でき、かつ欠陥の白黒判別がで
きる検査方法の提供を目的としたものである。
この目的を達成するため、本発明は、周期性パターンの
単位パターンを十分に解像しない、又は全く解像しない
様な大面積の撮影視野であっても。
単位パターンを十分に解像しない、又は全く解像しない
様な大面積の撮影視野であっても。
得られるビデオ信号には欠陥情報が含まれ、画像処理の
手法である画面加算処理によるビデオ信号のランダムノ
イズ低減効果と、被検査パターンを所定の方法で移動さ
せたときに欠陥のない部分のビデオ信号がパターンの移
動の前後でほとんど変化せず、移動の前後の画像データ
を減算すると。
手法である画面加算処理によるビデオ信号のランダムノ
イズ低減効果と、被検査パターンを所定の方法で移動さ
せたときに欠陥のない部分のビデオ信号がパターンの移
動の前後でほとんど変化せず、移動の前後の画像データ
を減算すると。
欠陥のない部分の単位パターンによるビデ第１ｇ号の変
化と撮像系のシ二一ディング及び光学系のゴミなどによ
るビデオ信号の変化が消去され、欠陥のない部分の画像
データはほぼＯとなり、欠陥部のみ局部的に値が変化す
る事を見い出し、これにより欠陥の検出を行なうように
した点を特徴とする。
化と撮像系のシ二一ディング及び光学系のゴミなどによ
るビデオ信号の変化が消去され、欠陥のない部分の画像
データはほぼＯとなり、欠陥部のみ局部的に値が変化す
る事を見い出し、これにより欠陥の検出を行なうように
した点を特徴とする。
以下、実施例にもとづき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による周期性パターンの検査方法の一実
施例で、第２図示の様に周期的な開口な単位パターン１
１として持つパターンの開ロ面積ノ異常を検査する例に
適用した場合の方法について示したもので、直流電源９
で点灯される白熱ラング８と拡散板７で構成される透過
照明部により被検査パターン６を照明し、ＴＶ左カメラ
で検査領域を撮影する。画像処理装置２はＴＶ左カメラ
出力信号なＡ／Ｄ変換してデジタル画像データとし、フ
レームメモリ及び演算器により画面の加算、減算を含む
各種の画像処理を高速で行うものである。
施例で、第２図示の様に周期的な開口な単位パターン１
１として持つパターンの開ロ面積ノ異常を検査する例に
適用した場合の方法について示したもので、直流電源９
で点灯される白熱ラング８と拡散板７で構成される透過
照明部により被検査パターン６を照明し、ＴＶ左カメラ
で検査領域を撮影する。画像処理装置２はＴＶ左カメラ
出力信号なＡ／Ｄ変換してデジタル画像データとし、フ
レームメモリ及び演算器により画面の加算、減算を含む
各種の画像処理を高速で行うものである。
３は制御部で画像処理装置２及びＸＹステージ１０と駆
動部５で構成されるパターン移動機構を制御するもので
ある。なお、第２図で、１２ 、１３は欠陥をもった単
位パターンを表わす。
動部５で構成されるパターン移動機構を制御するもので
ある。なお、第２図で、１２ 、１３は欠陥をもった単
位パターンを表わす。
次に、この実施例によりパターン８の欠陥を検出する動
作について説明する。なお、ここでは、説明を簡単にす
るため、ＴＶ左カメラによるビデオ信号の単位開口によ
る変化が無視できる撮影条件１例えば１画素に対応する
パターン面積に単位開口１１が１０個程度入る様な撮影
条件とし、パターンを移動させて、変位させる方向がＴ
Ｖカメラ１１の走査線方向で、パターンの変位距離が画
素ピッチの整数倍となっている場合について説明する。
作について説明する。なお、ここでは、説明を簡単にす
るため、ＴＶ左カメラによるビデオ信号の単位開口によ
る変化が無視できる撮影条件１例えば１画素に対応する
パターン面積に単位開口１１が１０個程度入る様な撮影
条件とし、パターンを移動させて、変位させる方向がＴ
Ｖカメラ１１の走査線方向で、パターンの変位距離が画
素ピッチの整数倍となっている場合について説明する。
まず、第３図（α）はパターンの欠陥がある所を通る直
線上の光透過重分布を示す図で１４は第２図のパターン
１３に示す様に開口面積が正常なパターン１１よりも大
きい欠陥（以下白点という）による光透過率の変化を示
し、１５は第２図のパターン１２）Ｃ示す様に開口面積
が正常なパターン１１よりも小さい欠陥（以下黒点）に
よる光透過率の変化を示す。
線上の光透過重分布を示す図で１４は第２図のパターン
１３に示す様に開口面積が正常なパターン１１よりも大
きい欠陥（以下白点という）による光透過率の変化を示
し、１５は第２図のパターン１２）Ｃ示す様に開口面積
が正常なパターン１１よりも小さい欠陥（以下黒点）に
よる光透過率の変化を示す。
次に、第３図（ｂ）は第３図（α）と同じ線上を走査し
たビデオ信号を示す図で、パターンの照明ムラ、撮像面
の感度ムラ等によるゆるやかな信号変化（シェーディン
グ）とビデオ信号処理回路で発生するランダムノイズ、
及び光学系に付着したゴミなどによる信号の局部的変化
１６とが示されている。
たビデオ信号を示す図で、パターンの照明ムラ、撮像面
の感度ムラ等によるゆるやかな信号変化（シェーディン
グ）とビデオ信号処理回路で発生するランダムノイズ、
及び光学系に付着したゴミなどによる信号の局部的変化
１６とが示されている。
また、第３図（Ｃ）は画像処理装置２により画面加算処
理した結果を示す図で、箒３図（勾のランダムノイズ成
分の比率が、加算回数をＮとしたときに、、１／ｖ／Ｔ
にまで減少していることを示す。
理した結果を示す図で、箒３図（勾のランダムノイズ成
分の比率が、加算回数をＮとしたときに、、１／ｖ／Ｔ
にまで減少していることを示す。
さらに、第３図（ｄ）はパターンを変位させて画面加算
処理をした結果を示し、パターンの移動と共にパターン
上の欠陥による信号も移動しているが、撮像系のシェー
ディング及び光学系のゴミなどによる信号１６の位置は
変化していないことを示している。
処理をした結果を示し、パターンの移動と共にパターン
上の欠陥による信号も移動しているが、撮像系のシェー
ディング及び光学系のゴミなどによる信号１６の位置は
変化していないことを示している。
そして、第３図（−）は、第３図（Ｃ）から第３図（ｄ
）の画像データを減算した結果を示したもので、第３図
（Ｃ１、（ｄ）のデータに含まれるシェーディングや、
１６に示す様なパターンの移動によって変化しない成分
が消去されて、パターンの光透通事変化による信号と、
低減されたランダムノイズ成分だけが残り、この結果、
欠陥による信号はパターンの移動量に応じた画素数離れ
た位置で、その近傍の平均値に対する値の差がほぼ同じ
で、符号が反転して現われ、その反転する順序は欠陥の
種類（白点。
）の画像データを減算した結果を示したもので、第３図
（Ｃ１、（ｄ）のデータに含まれるシェーディングや、
１６に示す様なパターンの移動によって変化しない成分
が消去されて、パターンの光透通事変化による信号と、
低減されたランダムノイズ成分だけが残り、この結果、
欠陥による信号はパターンの移動量に応じた画素数離れ
た位置で、その近傍の平均値に対する値の差がほぼ同じ
で、符号が反転して現われ、その反転する順序は欠陥の
種類（白点。
黒点）によって逆転していることが判る。
以上はパターンの変位前及び変位後、各々画面加算処理
を行った２画面画像データ間で減算する例を説明したも
のであるが、移動前の加算データから移動後の画面デー
タを加算と同一フレーム数減算しても結果は全く同じで
ありフレームメモリも１面のみで処理可能である。
を行った２画面画像データ間で減算する例を説明したも
のであるが、移動前の加算データから移動後の画面デー
タを加算と同一フレーム数減算しても結果は全く同じで
ありフレームメモリも１面のみで処理可能である。
したがって、以上の処理をした画像データをＴＶモニタ
４で観察すれば、欠陥部のみ明るさが局部的に変化して
いるため、容易に欠陥を認識でき、さらに欠陥部での周
囲に対する明暗の反転の順序で欠陥の種類（白点、黒点
）が識別できる。
４で観察すれば、欠陥部のみ明るさが局部的に変化して
いるため、容易に欠陥を認識でき、さらに欠陥部での周
囲に対する明暗の反転の順序で欠陥の種類（白点、黒点
）が識別できる。
また、この１惨データから、近傍平均値の減算、あるい
は微分処理、特にパターン移動が平行移動である場合に
はパターン上の一点が移動の前後で各々対応する画素間
の差を演算する画像処理を行うと、第３図Ｖ）に示す様
に、前記画像データのゆるやかな変化成分が除去され、
所定の閾値との比較により自動的に欠陥を検出できる。
は微分処理、特にパターン移動が平行移動である場合に
はパターン上の一点が移動の前後で各々対応する画素間
の差を演算する画像処理を行うと、第３図Ｖ）に示す様
に、前記画像データのゆるやかな変化成分が除去され、
所定の閾値との比較により自動的に欠陥を検出できる。
ところで、以上は画面データの加算、パターン移動、減
算によって欠陥による信号以外を消去する方法を説明し
たものであるが、撮影条件によっては単位パターンによ
るビデオ信号の変化が無視できない場合があり、この場
合には前記説明の様に、画素ピッチの整数倍の移動では
単位パターン信号が第４図（ｂ） Ｋ示す様に卯減算後
の画像データに残り、微小な欠陥が検出できなくなる。
算によって欠陥による信号以外を消去する方法を説明し
たものであるが、撮影条件によっては単位パターンによ
るビデオ信号の変化が無視できない場合があり、この場
合には前記説明の様に、画素ピッチの整数倍の移動では
単位パターン信号が第４図（ｂ） Ｋ示す様に卯減算後
の画像データに残り、微小な欠陥が検出できなくなる。
なお、第４図（α）は減算前のデータである。
しかし、この様な場合には、例えば等ピッチ配列の周期
パターンでは配列ピッチの整数倍、ストライプ状パター
ンではストライプの方向へ、同心円パターンではその中
心で回転、単位パターンを回転させ、円周上に配列した
パターンでは、その配列の中心を回転中心として配列角
度の整数倍の回転を各々のパターン移動の条件として設
定すれば、各々欠陥のないパターンによる画像データは
移動の前後で変化せず、したがって、第５図（α）。
パターンでは配列ピッチの整数倍、ストライプ状パター
ンではストライプの方向へ、同心円パターンではその中
心で回転、単位パターンを回転させ、円周上に配列した
パターンでは、その配列の中心を回転中心として配列角
度の整数倍の回転を各々のパターン移動の条件として設
定すれば、各々欠陥のないパターンによる画像データは
移動の前後で変化せず、したがって、第５図（α）。
（，６＋に示す様に、加減算後の画像データは第３図（
−）で示すものと同様な結果が得られ、微小な欠陥の検
出が可能となる。
−）で示すものと同様な結果が得られ、微小な欠陥の検
出が可能となる。
次にパターンの移動距離について説明する。第６図は欠
陥パターン１７ 、１８の光学像と、画素Ｐの関係、加
減算後の画像データＤの関係を説明する図で、第６図（
α）はパターン移動量が画素ピッチの整数倍、第６図（
ｂ）は整数倍でないときの例を示す。
陥パターン１７ 、１８の光学像と、画素Ｐの関係、加
減算後の画像データＤの関係を説明する図で、第６図（
α）はパターン移動量が画素ピッチの整数倍、第６図（
ｂ）は整数倍でないときの例を示す。
そして、第６図（ａ）では欠陥部の画像データＤが近傍
平均値に対して上下対称となるが、整数倍でない場合は
第６図（Ａ＋の例で示す様に欠陥像による画像データＤ
の変化が隣接画素に振り分けられる割合がパターン移動
の前後で異なるために、近傍平均値に対する上下′の対
称性が失なわれ、自動検出処理を行なう上で誤差の要因
となる。
平均値に対して上下対称となるが、整数倍でない場合は
第６図（Ａ＋の例で示す様に欠陥像による画像データＤ
の変化が隣接画素に振り分けられる割合がパターン移動
の前後で異なるために、近傍平均値に対する上下′の対
称性が失なわれ、自動検出処理を行なう上で誤差の要因
となる。
したがって、パターンの移動は、欠陥像とそれを受ける
画素との位置関係がパターンの移動の前後で同一となる
ことが好ましく、例えば画素の配列方向に移動させる場
合には、画素ピッチの整数倍に設定する方が良い納采が
得られる事になる。
画素との位置関係がパターンの移動の前後で同一となる
ことが好ましく、例えば画素の配列方向に移動させる場
合には、画素ピッチの整数倍に設定する方が良い納采が
得られる事になる。
そこで、単位バター／によるビデオ信号の変化が無視し
得る場合には画素ピッチの整数倍、無視できない場合に
はパターンの配列ピッチと画素ピッチの公倍数を移動距
離とすれば前述の欠陥のないパターンによる画像データ
の消去と、移動距離を画素ピッチの整数倍にすることの
両条件を満足する事が出来る。
得る場合には画素ピッチの整数倍、無視できない場合に
はパターンの配列ピッチと画素ピッチの公倍数を移動距
離とすれば前述の欠陥のないパターンによる画像データ
の消去と、移動距離を画素ピッチの整数倍にすることの
両条件を満足する事が出来る。
ところで、以上の本発明の検査方法で必要なバターンの
変位は、加減算後の画像データから欠陥のないパターン
の情報の消去を不可欠の条件として、この条件のもとで
、可能ならば、欠陥像とそれを受ける画素との位置関係
を移動の前後で一致させる方が良好な結果が得られるべ
きことを意味している。したがって、これらの条件を満
足すれば移動の方向は必ずしも画素の配列方向と一致し
ていなくても良い。
変位は、加減算後の画像データから欠陥のないパターン
の情報の消去を不可欠の条件として、この条件のもとで
、可能ならば、欠陥像とそれを受ける画素との位置関係
を移動の前後で一致させる方が良好な結果が得られるべ
きことを意味している。したがって、これらの条件を満
足すれば移動の方向は必ずしも画素の配列方向と一致し
ていなくても良い。
次に、本発明の一実施例として、欠陥像と画素の位置関
係によって生ずる欠陥信号レベルの変動を低減する方法
について説明する。
係によって生ずる欠陥信号レベルの変動を低減する方法
について説明する。
第７図（α）は欠陥パターン１７の像が一つの画素Ｐの
中央に、第７図（Ａｌは欠陥パターン１７の像が４つの
画素Ｐの接点上にそれぞれある状態を示す。
中央に、第７図（Ａｌは欠陥パターン１７の像が４つの
画素Ｐの接点上にそれぞれある状態を示す。
このように、同一の欠陥であっても第７図（α）の様に
欠陥による信号変化の２はとんどが１画素に集中する場
合と、第７図（ｂ）の様に４画素に分散される場合とで
は、欠陥信号レベルにほぼ４倍の差が生じ、この結果、
欠陥検出の再現性が低いという問題を生じる。しかして
、この様な欠陥信号の周囲画素への分散は、欠陥像を中
心とした３×３画素の領域内にその大部分が収まってお
り、その外側への影響は無視できるため、画像処理でよ
く用いられる空間フィルター処理により、最大３×３画
素の近傍画素加算処理を加減算後の画像データに対して
行うと、欠陥部において周囲の画素に分散した欠陥信号
の合計が得られ、欠陥信号レベルの変化を低減する事が
できる。
欠陥による信号変化の２はとんどが１画素に集中する場
合と、第７図（ｂ）の様に４画素に分散される場合とで
は、欠陥信号レベルにほぼ４倍の差が生じ、この結果、
欠陥検出の再現性が低いという問題を生じる。しかして
、この様な欠陥信号の周囲画素への分散は、欠陥像を中
心とした３×３画素の領域内にその大部分が収まってお
り、その外側への影響は無視できるため、画像処理でよ
く用いられる空間フィルター処理により、最大３×３画
素の近傍画素加算処理を加減算後の画像データに対して
行うと、欠陥部において周囲の画素に分散した欠陥信号
の合計が得られ、欠陥信号レベルの変化を低減する事が
できる。
次に、本発明のさらに別の一実施例として、欠陥の検出
と種類の判別を自動的に行う方法について説明する。
と種類の判別を自動的に行う方法について説明する。
第８図（α）はパターンを変位させる方向が画素の配列
方向と同じで、移動距離を画素ピッチの２倍とし、画面
加算処理を行った後、図で右側・＼パターン移動を行い
、加算と同一フレーム数、減算を行った結果の画像デー
タの例を示したもので、２０は白点欠陥、２１は黒点欠
陥による画像データの局部的変化を示し、それ以外の部
分は単位パターンの配列ピッチ、大きさなどのゆるやか
な変化に応じた画像データの変化（低周波変化）を表わ
している。
方向と同じで、移動距離を画素ピッチの２倍とし、画面
加算処理を行った後、図で右側・＼パターン移動を行い
、加算と同一フレーム数、減算を行った結果の画像デー
タの例を示したもので、２０は白点欠陥、２１は黒点欠
陥による画像データの局部的変化を示し、それ以外の部
分は単位パターンの配列ピッチ、大きさなどのゆるやか
な変化に応じた画像データの変化（低周波変化）を表わ
している。
ここで、欠陥部の画像データを詳しく見ると、欠陥が画
面加算時に対応する画素Ａ（２２，ｚ２′）、と減算時
に対応する画素Ｂ （２３、２３’）が欠陥情報をもつ
画素として、パターンの変位距離、つまり画素２ピツチ
に対応する画素数（２画素）離れて現われ、各々の画素
データなＩＡ ｐ ＩＢ ｐその中点に対応する画素Ｃ
（２４、２４’）の近傍平均値をＩＣとすると、■＾−
ＩＣ及びＩＢ−ＩＣは符号が反対で絶対値がほぼ同じ値
となり、この符号の順序が欠陥の種類（白点、黒点）に
対応し、Ｉ、 −ＩＢの絶対値が欠陥の大きさに比例す
ることが判る。また、エムとＩＢの平均値とＩＣの差は
、エム−ＩＢの値に対して十分に小さい比率となってい
ることも判る。そこでｓ ＩＡ−ＩＢが得られる様な画
像データ処理、例えば第８図（ｃＬ）に対してＩ（７’
） ＝ＩＣｊ−１’）＝Ｉ（ｊ＋１＞を演算すると第８
図（Ａｌに示す様になり、■（］゛−１）、Ｉ（）°＋
１）が、それぞれ■＾ｐＩＢとなる画素（２５，２５’
）に対しての欠陥の種類と大きさを示すデータとなり、
また前記、低周波変化も低減されるため、一定の閾値と
比較すれば、欠陥の検出と種類の判定が可能となる。
面加算時に対応する画素Ａ（２２，ｚ２′）、と減算時
に対応する画素Ｂ （２３、２３’）が欠陥情報をもつ
画素として、パターンの変位距離、つまり画素２ピツチ
に対応する画素数（２画素）離れて現われ、各々の画素
データなＩＡ ｐ ＩＢ ｐその中点に対応する画素Ｃ
（２４、２４’）の近傍平均値をＩＣとすると、■＾−
ＩＣ及びＩＢ−ＩＣは符号が反対で絶対値がほぼ同じ値
となり、この符号の順序が欠陥の種類（白点、黒点）に
対応し、Ｉ、 −ＩＢの絶対値が欠陥の大きさに比例す
ることが判る。また、エムとＩＢの平均値とＩＣの差は
、エム−ＩＢの値に対して十分に小さい比率となってい
ることも判る。そこでｓ ＩＡ−ＩＢが得られる様な画
像データ処理、例えば第８図（ｃＬ）に対してＩ（７’
） ＝ＩＣｊ−１’）＝Ｉ（ｊ＋１＞を演算すると第８
図（Ａｌに示す様になり、■（］゛−１）、Ｉ（）°＋
１）が、それぞれ■＾ｐＩＢとなる画素（２５，２５’
）に対しての欠陥の種類と大きさを示すデータとなり、
また前記、低周波変化も低減されるため、一定の閾値と
比較すれば、欠陥の検出と種類の判定が可能となる。
しかしながら、このとき、第８図（ｈ） Ｋ示す様に、
欠陥として検出すべき画素の両側に符号が反対で値がＩ
Ａ−ＩＢの半分のデータ（２６、２６’）が発生するた
め、閾値に対して２倍以上の信号レベルをもつ欠陥に対
しては偽欠陥をも検出してしまう事になり、検出と種類
の判定に不都合を生ずる。
欠陥として検出すべき画素の両側に符号が反対で値がＩ
Ａ−ＩＢの半分のデータ（２６、２６’）が発生するた
め、閾値に対して２倍以上の信号レベルをもつ欠陥に対
しては偽欠陥をも検出してしまう事になり、検出と種類
の判定に不都合を生ずる。
そこで、前記■Ａ ｔ ＩＢ ｐ ＩＣ！に於て（ＩＡ
＋ＩＢ ） ／ ２−ＩＣがＩＡ−ＩＢに対して、一定
の比率以下になる事を利用し、例えば＠８図（α）に対
してＩＣ）”（ｌ（ｊ−１）” ＩＯ’＋ｘ）） ／
２− Ｉｔ＞） （ただし、Ｉ（７’）はＩσ＋の近傍
平均値とする）を演算して第８図（Ｃ１を得、所定の閾
値と比較して偽欠陥を含む欠陥検出画素の内、前記（■
ム＋ＩＢ） ／ ２− Ｉｏが所定の値以下となる画素
を選別してやれば、前記偽欠陥を除外する事が出来、安
定した欠陥検出と種類の判定を行なうことができる。
＋ＩＢ ） ／ ２−ＩＣがＩＡ−ＩＢに対して、一定
の比率以下になる事を利用し、例えば＠８図（α）に対
してＩＣ）”（ｌ（ｊ−１）” ＩＯ’＋ｘ）） ／
２− Ｉｔ＞） （ただし、Ｉ（７’）はＩσ＋の近傍
平均値とする）を演算して第８図（Ｃ１を得、所定の閾
値と比較して偽欠陥を含む欠陥検出画素の内、前記（■
ム＋ＩＢ） ／ ２− Ｉｏが所定の値以下となる画素
を選別してやれば、前記偽欠陥を除外する事が出来、安
定した欠陥検出と種類の判定を行なうことができる。
次に、以上の実施例により周期性パターンの欠陥検査を
実施した例を示すと、単位パターンの直径が１００μｍ
、配列ピッチが３００μ隅で第２図に示す様な配列をも
つ周期性パターンを第１図に示す様に透過光により照明
し、撮偉管を用いたＴＶ右カメラで３００ Ｘ ２２０
ｔｍの領域を撮影し、撮影時間及び画像処理装置の合
計が約５秒で単位パターンの開口径が５μ簿異なる欠陥
を自動的に検出し、周囲に対する開口の大小の判定を行
う事ができた。
実施した例を示すと、単位パターンの直径が１００μｍ
、配列ピッチが３００μ隅で第２図に示す様な配列をも
つ周期性パターンを第１図に示す様に透過光により照明
し、撮偉管を用いたＴＶ右カメラで３００ Ｘ ２２０
ｔｍの領域を撮影し、撮影時間及び画像処理装置の合
計が約５秒で単位パターンの開口径が５μ簿異なる欠陥
を自動的に検出し、周囲に対する開口の大小の判定を行
う事ができた。
尚、本発明で用いるＴＶ撮影装置及び照明方法としては
、欠陥情報を含むビデオ信号が得られるものであればど
のようなものでも全て利用でき、例えばＴＶ撮影装置と
しては、撮儂管、固体撮壕素子を用いたＴＶカメラ、イ
メージディセクタやフライングスポット管を用いた撮影
装置、Ｘ＠ＴＶ撮影装置、電子顕微鏡撮偉装置などが使
用でき、また、照明方法としては、透過光照明、透過暗
視野照明、反射暗視野照明、正反射照明などが用いられ
、さらに照明光の性質としては、コヒーレンス、分光特
性、偏光など何れも検出しようとする欠陥による信号の
Ｓ／Ｎが高くなる様に、又は検出する必要のない欠陥に
よる信号レベルが低くなる様に選択していずれＫよって
も実施する事が出来る。
、欠陥情報を含むビデオ信号が得られるものであればど
のようなものでも全て利用でき、例えばＴＶ撮影装置と
しては、撮儂管、固体撮壕素子を用いたＴＶカメラ、イ
メージディセクタやフライングスポット管を用いた撮影
装置、Ｘ＠ＴＶ撮影装置、電子顕微鏡撮偉装置などが使
用でき、また、照明方法としては、透過光照明、透過暗
視野照明、反射暗視野照明、正反射照明などが用いられ
、さらに照明光の性質としては、コヒーレンス、分光特
性、偏光など何れも検出しようとする欠陥による信号の
Ｓ／Ｎが高くなる様に、又は検出する必要のない欠陥に
よる信号レベルが低くなる様に選択していずれＫよって
も実施する事が出来る。
以上説明した様に、本発明によれば、周期性パターンを
もつ種々の工業製品の微小な欠陥を、その周期性パター
ンを構成する単位パターンが解像されない様な広い撮影
視野で撮影して、その画像データを処理する事により、
自動的に検出し、種類（白点、黒点）の判定を行う事が
可能となり、検査精度、信頼性及び能率の向上などの効
果が得られる。
もつ種々の工業製品の微小な欠陥を、その周期性パター
ンを構成する単位パターンが解像されない様な広い撮影
視野で撮影して、その画像データを処理する事により、
自動的に検出し、種類（白点、黒点）の判定を行う事が
可能となり、検査精度、信頼性及び能率の向上などの効
果が得られる。
第１図は本発明による周期性パターンの検査方法の一実
施例を示すブロック図、８２図は周期性パターンの一例
を示す説明図、第３図（α）〜の、第４図（α） 、
（Ａ） 、第５図（αｌ 、 （ｂｌ、第６図（αｌ
、 （ｈ）、第７図（５り 、 （ｂ）、それに第８図
（α）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の動作を示す説明図で
ある。 １・・・・・・ＴＶカメラ、２・・・・・・画像処理装
置、３・・・・・・制御部、４・・・・・・ＴＶモニタ
、５・・・・・・駆動機構、６・・・・・・被検査体、
７・・・・・・拡散板、８・・・・・・ランプ、９・・
・・・・直流電源、１０・・・・・・ステージ、１１・
・・・・・単位パターン、１２ 、１３・・・・・・欠
陥、１４ 、１５・・・・・・欠陥による透過率変化、
１６・・・・・・光学系のゴミ等による信号変化、１７
・・・・・・欠陥像、２７・・・・・・蘭値、２８・・
・・・・近傍平均値。 一′・″へ ＠１図 第２図 −〇 〇〇〇〇−一一 第３図 第４図 第５図 （０） ＣＱ）第６図 （０） （ｂ）第７図 第８図 りｆ 手続補正書（自発） 昭和６０年 ６月り≠日
施例を示すブロック図、８２図は周期性パターンの一例
を示す説明図、第３図（α）〜の、第４図（α） 、
（Ａ） 、第５図（αｌ 、 （ｂｌ、第６図（αｌ
、 （ｈ）、第７図（５り 、 （ｂ）、それに第８図
（α）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の動作を示す説明図で
ある。 １・・・・・・ＴＶカメラ、２・・・・・・画像処理装
置、３・・・・・・制御部、４・・・・・・ＴＶモニタ
、５・・・・・・駆動機構、６・・・・・・被検査体、
７・・・・・・拡散板、８・・・・・・ランプ、９・・
・・・・直流電源、１０・・・・・・ステージ、１１・
・・・・・単位パターン、１２ 、１３・・・・・・欠
陥、１４ 、１５・・・・・・欠陥による透過率変化、
１６・・・・・・光学系のゴミ等による信号変化、１７
・・・・・・欠陥像、２７・・・・・・蘭値、２８・・
・・・・近傍平均値。 一′・″へ ＠１図 第２図 −〇 〇〇〇〇−一一 第３図 第４図 第５図 （０） ＣＱ）第６図 （０） （ｂ）第７図 第８図 りｆ 手続補正書（自発） 昭和６０年 ６月り≠日
Claims (11)
- （１）単位パターンの繰り返し配列からなる周期性パタ
ーンの局部的な欠陥を検査する方法において、上記周期
性パターンを画素分解してフレーム単位の画像データを
得るための撮像手段と、上記周期性パターンを所定の方
向に所定の距離だけ変位させる手段とを設け、上記周期
性パターンの変位前の撮像による画撮データから変位後
の撮像による画像データを減算して得た画像データに基
づいて欠陥検査処理を行なうように構成したことを特徴
とする周期性パターンの欠陥検査方法。 - （２）特許請求の範囲第１項において、上記周期性パタ
ーンは、その単位パターンの形状、大きさ、配列ピッチ
の少くとも一つが所定の割合で変化して配列されている
ことを特徴とする周期性パターンの欠陥検査方法。 - （３）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
周期性パターンの変位前の撮像による画像データと変位
後の撮像による画像データとが、共に複数回の撮像によ
る複数フレームにわたる画像データの各画素データごと
の加算による画像データであることを特徴とする周期性
パターンの検査方法。 - （４）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
撮像手段による撮像条件が、撮像した画像データの各画
素ごとのデータに現われる上記単位パターンごとの変化
による影響が充分に少なく無視可能な状態となるように
定められ、上記所定の方向が上記画素の配列方向と一致
し、かつ上記所定の距離が上記画素ピッチの整数倍とな
るように構成されていることを特徴とする周期性パター
ンの欠陥検査方法。 - （５）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
所定の方向が単位パターンの配列方向と一致し、かつ上
記所定の距離が単位パターンの配列ピッチの整数倍とな
るように構成されていることを特徴とする周期性パター
ンの欠陥検査方法。 - （６）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
所定の方向が単位パターンの配列方向と一致し、かつ上
記所定の距離が単位パターンの配列ピッチと上記画像デ
ータの画素ピッチの公倍数となるように構成されている
ことを特徴とする周期性パターンの欠陥検査方法。 - （７）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
周期性パターンがストライプ状パターンで、上記所定の
方向がこのストライプ状パターンの各ストライプの配列
方向であり、かつ上記所定の距離が上記画像データの画
素ピッチの整数倍となるように構成されていることを特
徴とする周期性パターンの欠陥検査方法。 - （８）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
周期性パターンが同心円状パターンで、上記所定の方向
がこの同心円状パターンの中心を回転軸とした回転移動
方向となるように構成されていることを特徴とする周期
性パターンの欠陥検査方法。 - （９）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
周期性パターンが、単位パターンを円周上に配列したパ
ターンで、上記所定の方向がこの単位パターンの配列方
向と一致した円周方向であり、かつ上記所定の距離が上
記単位パターンの円周上での配列ピッチの整数倍となる
ように構成されていることを特徴とする周期性パターン
の欠陥検査方法。 - （１０）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上
記欠陥検出処理が、最大で３×３画素の近傍画素データ
の加算処理を含むように構成されていることを特徴とす
る周期性パターンの検査方法。 - （１１）特許請求の範囲第３項において、上記欠陥検出
処理が、上記減算して得た画像データに対して、上記周
期性パターン上の一点が画面加算時に対応する画素をＡ
、画面減算時に対応する画素をＢ、それに画素Ａ、Ｂの
中点に対応する画素をＣとしたときに、この画素Ｃの近
傍平均値と、画素ＡとＢのデータの平均値の差が画素Ａ
とＢのデータの差に比して充分に小さく、かつ画素Ａと
Ｂのデータの差が所定のレベル以上である点を欠陥と判
断し、画素ＡとＢのデータの差の符号と絶対値により欠
陥の種類と大きさとを認識するように構成されているこ
とを特徴とする周期性パターンの検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9659385A JPH0713598B2 (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 周期性パタ−ンの欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9659385A JPH0713598B2 (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 周期性パタ−ンの欠陥検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256237A true JPS61256237A (ja) | 1986-11-13 |
| JPH0713598B2 JPH0713598B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14169198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9659385A Expired - Lifetime JPH0713598B2 (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 周期性パタ−ンの欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713598B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63198854A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-17 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 型板ガラスの異物検出装置 |
| JPS6491076A (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-10 | Hitachi Ltd | Measuring apparatus for magnetic recording medium |
| JPH01307644A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 欠陥検出方法 |
| JPH01307647A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターンの検査方法 |
| JPH01307646A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターン検査方法 |
| JPH01313745A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Dainippon Printing Co Ltd | 着色周期性パターンの検査方法 |
| JPH02335A (ja) * | 1987-11-21 | 1990-01-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 面付パターンの欠陥検査装置 |
| JPH03140848A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-14 | Kubota Corp | 欠陥検出方法 |
| JPH04148854A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 表面欠陥探傷装置 |
| JPH04166751A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-12 | Toyo Glass Co Ltd | びんの欠陥検査方法 |
| WO2001073411A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Seiko Epson Corporation | Procede et dispositif d'inspection de trous de passage |
| WO2001084128A1 (fr) * | 2000-04-27 | 2001-11-08 | Seiko Epson Corporation | Procede d'inspection de matieres etrangeres a l'interieur d'un trou traversant |
| WO2001084127A1 (fr) * | 2000-04-27 | 2001-11-08 | Seiko Epson Corporation | Procede et dispositif pour detecter des matieres etrangeres dans des trous traversants |
| JP2013213676A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101230203B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2013-03-18 | 유진인스텍 주식회사 | 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS55166839A (en) * | 1979-03-19 | 1980-12-26 | Rca Corp | System for inspecting fault of regular pattern |
| JPS59192943A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Hitachi Ltd | 繰返しパタ−ンの欠陥検査装置 |
| JPS6176941A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Nippon Denso Co Ltd | ネジの外観不良の検査方法及びその装置 |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP9659385A patent/JPH0713598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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| JPH01307647A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターンの検査方法 |
| JPH01307646A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターン検査方法 |
| JPH01313745A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Dainippon Printing Co Ltd | 着色周期性パターンの検査方法 |
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| WO2001084128A1 (fr) * | 2000-04-27 | 2001-11-08 | Seiko Epson Corporation | Procede d'inspection de matieres etrangeres a l'interieur d'un trou traversant |
| WO2001084127A1 (fr) * | 2000-04-27 | 2001-11-08 | Seiko Epson Corporation | Procede et dispositif pour detecter des matieres etrangeres dans des trous traversants |
| US6906795B2 (en) | 2000-04-27 | 2005-06-14 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for examining foreign matters in through holes |
| CN1302280C (zh) * | 2000-04-27 | 2007-02-28 | 精工爱普生株式会社 | 通孔内异物检查方法 |
| CN100387975C (zh) * | 2000-04-27 | 2008-05-14 | 精工爱普生株式会社 | 通孔内异物检查方法及装置 |
| JP2013213676A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713598B2 (ja) | 1995-02-15 |
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|---|---|---|---|
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