JP2011203132A - 外観検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
光学素子の欠陥を精度よく確認することができる外観検査装置を提供すること
【解決手段】
本発明の外観検査装置は、基板7の欠陥を検出する外観検査装置であって、前記基板7の平面に対してそれぞれ斜めに光を照射するとともに前記基板7を挟んで配置された複数の低倍率カメラ用光源3と、これらの低倍率カメラ用光源3の光軸と交差する方向に光軸を有するとともに、前記低倍率カメラ用光源3から照射されて前記基板7から反射または透過する光を撮像する低倍率カメラ4と、前記基板7の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源5と、この高倍率カメラ用光源5の光軸と同一の光軸を有するとともに前記高倍率カメラ用光源5から照射されて前記基板7で反射された光を撮像する高倍率カメラ6と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図2
光学素子の欠陥を精度よく確認することができる外観検査装置を提供すること
【解決手段】
本発明の外観検査装置は、基板7の欠陥を検出する外観検査装置であって、前記基板7の平面に対してそれぞれ斜めに光を照射するとともに前記基板7を挟んで配置された複数の低倍率カメラ用光源3と、これらの低倍率カメラ用光源3の光軸と交差する方向に光軸を有するとともに、前記低倍率カメラ用光源3から照射されて前記基板7から反射または透過する光を撮像する低倍率カメラ4と、前記基板7の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源5と、この高倍率カメラ用光源5の光軸と同一の光軸を有するとともに前記高倍率カメラ用光源5から照射されて前記基板7で反射された光を撮像する高倍率カメラ6と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、光学基板の欠陥を検出する外観検査装置に関する。
従来、光学素子の製造時などに発生する光学素子の光学面の傷や塵の付着による欠陥の有無の判定は、光学素子の有効領域範囲内においてカメラで撮像し、この撮像された画像を画面上に表示し、これをオペレーターが目視確認することでなされている。そして、特許文献1〜5に記載のように、このような目視確認により特定された欠陥について、光学素子の合否判定を行う外観検査装置が知られている。
特許文献1には、光学デバイスを1台のカメラにより撮影し、その撮影画像を光学デバイスの外形領域および有効領域を示す枠画像とともに表示する外観検査装置が記載されている。
特許文献2には、検査テーブルと、この検査テーブルと相対的に移動可能な撮像装置を有する検査ヘッドと、撮像装置から入力された画像と予め入力されている基準画像とを比較して検査対象物の良否を判定する判定装置とを備えた外観検査装置が記載されている。
特許文献3には、水晶基板に斜めに光を照射し、その光を水晶基板に垂直に配置された撮像系により暗視野中で観察する水晶基板検査方法が記載されている。
特許文献2には、検査テーブルと、この検査テーブルと相対的に移動可能な撮像装置を有する検査ヘッドと、撮像装置から入力された画像と予め入力されている基準画像とを比較して検査対象物の良否を判定する判定装置とを備えた外観検査装置が記載されている。
特許文献3には、水晶基板に斜めに光を照射し、その光を水晶基板に垂直に配置された撮像系により暗視野中で観察する水晶基板検査方法が記載されている。
特許文献4には、複数のLEDと、これらLEDにそれぞれ対応させて配置したシリンドリカルレンズとを具備した、光が検査対象物の表面一定領域に集まるように設定した表面検査用照明装置が記載されている。
特許文献5には、複数の被検体を並べて被検体に光を照明しながら撮像して得られた画像から欠陥を評価し、被検体の各々に対応付けて評価をそれぞれ表示する外観検査システムが記載されている。
特許文献5には、複数の被検体を並べて被検体に光を照明しながら撮像して得られた画像から欠陥を評価し、被検体の各々に対応付けて評価をそれぞれ表示する外観検査システムが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載のものは、カメラが低倍率のもののみであり、基板の欠陥の大きさを判定する精度が不十分である。
また、仮にカメラを高倍率のものにした場合は、基板平面全体を一度に撮像することができないため、基板全体を撮像するためにカメラまたは基板を移動させる必要があり、欠陥のない基板箇所についても撮像するので、検査工程時間が延びてしまう。
また、仮にカメラを高倍率のものにした場合は、基板平面全体を一度に撮像することができないため、基板全体を撮像するためにカメラまたは基板を移動させる必要があり、欠陥のない基板箇所についても撮像するので、検査工程時間が延びてしまう。
特許文献2に記載のものは、撮像装置を有する検査ヘッドが移動するので、検査ヘッドを移動させると、撮像装置と光源との位置関係が変化してしまうため、欠陥検出精度を欠く。
特許文献3に記載のものは、1台の撮像系により水晶基板を観察するので、特許文献1と同様、低倍率カメラのみでは基板の欠陥の大きさを判定する精度が不十分であり、高倍率カメラのみでは欠陥のない基板箇所についても撮像するので検査工程時間が延びてしまう。
特許文献3に記載のものは、1台の撮像系により水晶基板を観察するので、特許文献1と同様、低倍率カメラのみでは基板の欠陥の大きさを判定する精度が不十分であり、高倍率カメラのみでは欠陥のない基板箇所についても撮像するので検査工程時間が延びてしまう。
特許文献4に記載のものは、光源の利用効率を高めた表面検査用照明装置であり、撮像するカメラ等は従来の構成を用いるため、上述する特許文献1の課題を有する。
特許文献5に記載のものは、複数の被検体を同時に検査する外観検査システムであり、その検査手法や構成は従来と同様であり、上述する特許文献1の課題を有する。
特許文献5に記載のものは、複数の被検体を同時に検査する外観検査システムであり、その検査手法や構成は従来と同様であり、上述する特許文献1の課題を有する。
本発明の目的は、光学素子の欠陥を精度よく確認することができる外観検査装置を提供することにある。
[適用例1]
本適用例に係る外観検査装置は、基板の欠陥を検出する外観検査装置であって、前記基板の平面に対してそれぞれ斜めに光を照射するとともに前記基板を挟んで配置された複数の低倍率カメラ用光源と、これらの低倍率カメラ用光源の光軸と交差する方向に光軸を有するとともに、前記低倍率カメラ用光源から照射されて前記基板から反射または透過する光を撮像する低倍率カメラと、前記基板の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源と、この高倍率カメラ用光源の光軸と同一の光軸を有するとともに前記高倍率カメラ用光源から照射されて前記基板で反射された光を撮像する高倍率カメラと、を備えることを特徴とする。
本適用例に係る外観検査装置は、基板の欠陥を検出する外観検査装置であって、前記基板の平面に対してそれぞれ斜めに光を照射するとともに前記基板を挟んで配置された複数の低倍率カメラ用光源と、これらの低倍率カメラ用光源の光軸と交差する方向に光軸を有するとともに、前記低倍率カメラ用光源から照射されて前記基板から反射または透過する光を撮像する低倍率カメラと、前記基板の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源と、この高倍率カメラ用光源の光軸と同一の光軸を有するとともに前記高倍率カメラ用光源から照射されて前記基板で反射された光を撮像する高倍率カメラと、を備えることを特徴とする。
上記適用例に係る外観検査装置では、低倍率カメラと高倍率カメラとを備えているので、低倍率カメラにより基板の平面全体を撮像して欠陥の有無およびその箇所を確認し、その後、確認した欠陥の箇所を高倍率カメラにて撮像することで欠陥の詳細を確認することができる。このため、低倍率カメラで基板全体を確認し、欠陥がある場合、その箇所を高倍率カメラで詳細を確認するだけで、基板の欠陥の有無およびその箇所、さらにその欠陥の詳細、例えば、欠陥の形状、大きさ等を確認することができる。よって、基板全体は確認できるが欠陥の詳細が確認できない、もしくは、欠陥の詳細は確認できるが基板全体を確認するのに時間を要し、検査工程時間が延びるなどのおそれがない。
したがって、上記適用例に係る外観検査装置では、効率的かつ精度よく基板の欠陥を確認することができる。
したがって、上記適用例に係る外観検査装置では、効率的かつ精度よく基板の欠陥を確認することができる。
[適用例2]
本適用例に係る外観検査装置では、前記低倍率カメラと前記高倍率カメラとでそれぞれ撮像された画像データを並列して表示する表示装置を備えることが好ましい。
本適用例に係る外観検査装置では、前記低倍率カメラと前記高倍率カメラとでそれぞれ撮像された画像データを並列して表示する表示装置を備えることが好ましい。
上記適用例に係わる外観検査装置では、低倍率カメラと高倍率カメラとのそれぞれの画像データを表示する表示装置を備えているので、一つの装置だけで撮像した画像をその場で確認することができる。よって、検査作業性がよく、容易に基板の欠陥を確認することができる。
[適用例3]
本適用例に係る外観検査装置では、前記高倍率カメラで撮像された画像データに基づいて前記基板の表面の欠陥の大きさを演算するとともに前記欠陥の大きさが許容範囲か否かを判定する判定部を有することが好ましい。
本適用例に係る外観検査装置では、前記高倍率カメラで撮像された画像データに基づいて前記基板の表面の欠陥の大きさを演算するとともに前記欠陥の大きさが許容範囲か否かを判定する判定部を有することが好ましい。
上記適用例に係る外観検査装置では、高倍率カメラで撮像された画像データに基づいて欠陥の大きさを演算するとともにその大きさが許容範囲か否かを判定する判定部を有するので、画像データから容易に基板の合否判定を行うことができ、外観検査の作業性がよく、検査工程時間を短縮することができる。
[適用例4]
本適用例に係る外観検査装置では、検出された前記欠陥の最大寸法が10μm未満の場合は前記基板を合格品と判定し、検出された前記欠陥の最大寸法が10μm以上の場合は前記基板を不合格品と判定する合否判定手段を備えることが好ましい。
本適用例に係る外観検査装置では、検出された前記欠陥の最大寸法が10μm未満の場合は前記基板を合格品と判定し、検出された前記欠陥の最大寸法が10μm以上の場合は前記基板を不合格品と判定する合否判定手段を備えることが好ましい。
上記適用例に係る外観検査装置では、検出された欠陥の最大寸法が10μm未満の場合は基板を合格品と判定し、検出された欠陥の最大寸法が10μm以上の場合は基板を不合格品と判定する合否判定手段をそなえているので、画像データから容易に基板の合否判定を行うことができ、作業性がよく、検査工程時間を短縮することができる。
[適用例5]
本適用例に係る外観検査装置では、前記低倍率カメラ用光源または前記高倍率カメラ用光源の少なくとも一つがLEDであることが好ましい。
本適用例に係る外観検査装置では、前記低倍率カメラ用光源または前記高倍率カメラ用光源の少なくとも一つがLEDであることが好ましい。
上記適用例に係る外観検査装置では、低倍率カメラ用光源または高倍率カメラ用光源の少なくとも一つがLEDであるので、蛍光灯等を光源とした場合に比べて、高輝度かつ長
寿命である。高輝度な光源により欠陥の確認がより一層容易かつ正確に行え、さらに、光源の交換作業等の頻度が低く抑えられ、メンテナンスの観点からも有意である。
寿命である。高輝度な光源により欠陥の確認がより一層容易かつ正確に行え、さらに、光源の交換作業等の頻度が低く抑えられ、メンテナンスの観点からも有意である。
[適用例6]
本適用例に係る外観検査装置では、前記基板を載置するステージと、このステージを前記基板の平面内で移動する移動機構とを備えたことが好ましい。
本適用例に係る外観検査装置では、前記基板を載置するステージと、このステージを前記基板の平面内で移動する移動機構とを備えたことが好ましい。
上記適用例に係る外観検査装置では、ステージと、このステージを基板の平面内で移動する移動機構とが備えられているので、ステージを動かすだけで、基板に対する低倍率カメラおよび高倍率カメラの撮像位置を変更することができる。したがって、低倍率カメラおよび高倍率カメラ並びに低倍率カメラ用光源および高倍率カメラ用光源等を移動させる必要がなく、外観検査装置の構成を簡素なものとすることができる。
また、低倍率カメラおよび高倍率カメラ並びに低倍率カメラ用光源および高倍率カメラ用光源等を移動させると位置調整が煩雑となるが、上記適用例であればこのようなおそれもなく、検査作業性にも優れている。
また、低倍率カメラおよび高倍率カメラ並びに低倍率カメラ用光源および高倍率カメラ用光源等を移動させると位置調整が煩雑となるが、上記適用例であればこのようなおそれもなく、検査作業性にも優れている。
〔外観検査装置の構成〕
本発明の一実施形態における外観検査装置について以下に図面に基づいて説明する。
図1から図3に基づいて、外観検査装置について説明する。
図1には、本実施形態における外観検査装の概略図が示されている。図2には、本実施形態における外観検査装置を説明するための構成概略図が示されている。図3には、本実施形態における外観検査装置を用いた外観検査方法を説明するためのブロック図が示されている。
図1に示すように、外観検査装置1は、筐体11と、この筐体11を下方から移動可能に支持するキャスター12と、被検査体である基板としての光学基板7を載置するステージ2と、光学基板7の平面に対して斜めに光を照射する低倍率カメラ用光源3と、この低倍率カメラ用光源3から照射され、光学基板7を反射または透過した光を撮像する低倍率カメラ4と、光学基板7の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源5と、この高倍率カメラ用光源5から照射された光が入射する高倍率レンズ9と、この高倍率レンズ9を透過した光が入射した光学基板7から反射した光を撮像する高倍率カメラ6と、を備えている。なお、低倍率カメラ4は、その画像倍率が例えば3倍のものを用いて、高倍率カメラは、その画像倍率が例えば90倍のものを用いる。
本発明の一実施形態における外観検査装置について以下に図面に基づいて説明する。
図1から図3に基づいて、外観検査装置について説明する。
図1には、本実施形態における外観検査装の概略図が示されている。図2には、本実施形態における外観検査装置を説明するための構成概略図が示されている。図3には、本実施形態における外観検査装置を用いた外観検査方法を説明するためのブロック図が示されている。
図1に示すように、外観検査装置1は、筐体11と、この筐体11を下方から移動可能に支持するキャスター12と、被検査体である基板としての光学基板7を載置するステージ2と、光学基板7の平面に対して斜めに光を照射する低倍率カメラ用光源3と、この低倍率カメラ用光源3から照射され、光学基板7を反射または透過した光を撮像する低倍率カメラ4と、光学基板7の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源5と、この高倍率カメラ用光源5から照射された光が入射する高倍率レンズ9と、この高倍率レンズ9を透過した光が入射した光学基板7から反射した光を撮像する高倍率カメラ6と、を備えている。なお、低倍率カメラ4は、その画像倍率が例えば3倍のものを用いて、高倍率カメラは、その画像倍率が例えば90倍のものを用いる。
また、ステージ2は、任意の直交する2方向に移動可能なXYステージ21と、このXYステージ21の上面に載置されるステージ2の中央を中心に回動可能なθステージ22とを備えている。そして、これらXYステージ21とθステージ22とは、それぞれの中心部が同軸上になるように配置され、中央周辺において光が透過可能にそれぞれXY空洞部211、θ空洞部221を有している。
さらに、低倍率カメラ用光源3は、ステージ2上方において光学基板7の平面に対し、斜め方向の光軸を有する長尺形状の第一低倍率カメラ用光源31と、ステージ2下方において光学基板7の平面に対し、斜め方向の光軸を有する第二低倍率カメラ用光源32とを備えている。また、これら第一低倍率カメラ用光源31および第二低倍率カメラ用光源32は、それらの光源にLEDを採用している。
さらに、低倍率カメラ用光源3は、ステージ2上方において光学基板7の平面に対し、斜め方向の光軸を有する長尺形状の第一低倍率カメラ用光源31と、ステージ2下方において光学基板7の平面に対し、斜め方向の光軸を有する第二低倍率カメラ用光源32とを備えている。また、これら第一低倍率カメラ用光源31および第二低倍率カメラ用光源32は、それらの光源にLEDを採用している。
また、低倍率カメラ4は、ステージ2の上方であって、第一低倍率カメラ用光源31の有する光軸が光学基板7に反射する際、反射光軸上でない位置で、かつ、第二低倍率カメラ用光源32の有する光軸が光学基板7を透過する透過光軸上でない位置に配置される。
さらに、高倍率カメラ用光源5は、ステージ2の中央、すなわち、光学基板7の中央上方に配置され、光学基板7に垂直に光を照射する。そして、高倍率カメラ6は、ステージ2の上方であって、高倍率カメラ用光源5が光学基板7に照射した光の反射光軸上に配置される。なお、高倍率カメラ用光源5は、その光源にハロゲンランプや水銀ランプ等を採用することができ、さらに、LEDを採用してもよい。
さらに、高倍率カメラ用光源5は、ステージ2の中央、すなわち、光学基板7の中央上方に配置され、光学基板7に垂直に光を照射する。そして、高倍率カメラ6は、ステージ2の上方であって、高倍率カメラ用光源5が光学基板7に照射した光の反射光軸上に配置される。なお、高倍率カメラ用光源5は、その光源にハロゲンランプや水銀ランプ等を採用することができ、さらに、LEDを採用してもよい。
図2に示すように、合否判定手段としての画像解析装置8は、低倍率カメラ4および高倍率カメラ6が撮像した画像データを表示する表示装置81と、オペレーターの操作により自在に駆動制御可能な駆動指令部82と、画像切替や後述する合否判定基準の入力等に用いられる操作入力ボタン83とを備えている。
ステージ2は、駆動指令部82からの信号に基づいてXYステージ21およびθステージ22をそれぞれ駆動させるXYステージ駆動制御部21Aおよびθステージ駆動制御部22Aを備えている。
ステージ2は、駆動指令部82からの信号に基づいてXYステージ21およびθステージ22をそれぞれ駆動させるXYステージ駆動制御部21Aおよびθステージ駆動制御部22Aを備えている。
図3に示すように、低倍率画像は、低倍率カメラ4により撮像された画像データが低倍率画像データ処理手段811Aにより処理され、低倍率画像表示部811に表示される。
高倍率画像は、高倍率カメラ6により撮像された画像データが高倍率画像データ処理手段812Aにより処理され、高倍率画像表示部812に表示される。また、高倍率画像データ処理手段812Aにより処理された画像データは、合否判定部84にも送信される。
この合否判定部84は、受信した画像データに基づき合格か否か比較する比較部841と、合否基準等の情報を記憶する記憶部842と、画像データから欠陥の大きさ等を算出する演算部843とを備えている。そして、比較部841は、合否が判定されると、その結果を表示装置81の合否判定表示部813に表示する。
高倍率画像は、高倍率カメラ6により撮像された画像データが高倍率画像データ処理手段812Aにより処理され、高倍率画像表示部812に表示される。また、高倍率画像データ処理手段812Aにより処理された画像データは、合否判定部84にも送信される。
この合否判定部84は、受信した画像データに基づき合格か否か比較する比較部841と、合否基準等の情報を記憶する記憶部842と、画像データから欠陥の大きさ等を算出する演算部843とを備えている。そして、比較部841は、合否が判定されると、その結果を表示装置81の合否判定表示部813に表示する。
次に、図4に基づいて表示装置81について説明する。
図4には、本実施形態における外観検査装置の画像表示部の画像の一例を示した図が示されている。
図4に示すように、表示装置81は、矩形状のディスプレイ810と、このディスプレイ810の右半分に表示される低倍率画像表示部811と、ディスプレイ810の左半分に表示される高倍率画像表示部812と、この高倍率画像表示部812の左上隅に表示される合否判定表示部813とを備えている。
図4には、本実施形態における外観検査装置の画像表示部の画像の一例を示した図が示されている。
図4に示すように、表示装置81は、矩形状のディスプレイ810と、このディスプレイ810の右半分に表示される低倍率画像表示部811と、ディスプレイ810の左半分に表示される高倍率画像表示部812と、この高倍率画像表示部812の左上隅に表示される合否判定表示部813とを備えている。
低倍率画像表示部811には、光学基板の欠陥Fが表示され、この欠陥Fを拡大表示すべく、欠陥Fを内包する高倍率画像領域Vが示されている。この高倍率画像領域Vにおいて拡大された画像が、高倍率画像表示部812である。この高倍率画像表示部812には、拡大された欠陥Fが表示され、肉眼でその形状や大きさが確認できる。さらに図示しない合否判定部において、欠陥Fの形状や大きさを算出し、合格基準を満たすか否か判定され、その結果が、合否判定表示部813に表示される。この合否判定表示部813には、例えば、図のように合格品である場合には「○」が表示され、不合格品の場合には「×」が表示される。
図5に基づいて欠陥の形状や大きさを算出する算出方法の概要について説明する。
図5には、本実施形態における欠陥の最大寸法を算出する方法を説明するための概略図が示されている。
図5に示すように、高倍率画像データは、図示しない演算部において、メッシュ状のピクセルごとに識別され、斜線により示した欠陥Fが表示されるピクセルの個数に基づいてその大きさを算出する。例えば、図にあるように、欠陥の横寸法L1が5つのピクセルにわたっており、縦寸法L2が4つのピクセルにわたっているので、これより、欠陥の最大寸法Lmaxを、正方形ピクセル一辺長さを単位寸法Lとして算出すると、Lmax={(5L)2+(4L)2}1/2=(41L2)1/2となる。演算部では、このようにして欠陥Fの寸法を算出する。そして、得られた最大寸法Lmaxが例えば、10μm以下であれば合格品として図示しない合否判定表示部に例えば「○」と表示され、不合格品であれば「×」と表示される。
図5には、本実施形態における欠陥の最大寸法を算出する方法を説明するための概略図が示されている。
図5に示すように、高倍率画像データは、図示しない演算部において、メッシュ状のピクセルごとに識別され、斜線により示した欠陥Fが表示されるピクセルの個数に基づいてその大きさを算出する。例えば、図にあるように、欠陥の横寸法L1が5つのピクセルにわたっており、縦寸法L2が4つのピクセルにわたっているので、これより、欠陥の最大寸法Lmaxを、正方形ピクセル一辺長さを単位寸法Lとして算出すると、Lmax={(5L)2+(4L)2}1/2=(41L2)1/2となる。演算部では、このようにして欠陥Fの寸法を算出する。そして、得られた最大寸法Lmaxが例えば、10μm以下であれば合格品として図示しない合否判定表示部に例えば「○」と表示され、不合格品であれば「×」と表示される。
〔外観検査装置の動作〕
次に、図1から図4に基づいて外観検査装置の動作について説明する。
外観検査装置1は、θステージ22に光学基板7を載置することで、光学基板7の欠陥の有無や、欠陥が確認された際、当該光学基板7が合格品であるか不合格品であるかを低倍率カメラ4と高倍率カメラ6とを用いて判断するようになっている。具体的には、高倍率カメラ6で撮像された画像データに基づいて欠陥の最大寸法を算出し、例えば、10μm以下であれば合格品といった具合に合否判定を行う。
次に、図1から図4に基づいて外観検査装置の動作について説明する。
外観検査装置1は、θステージ22に光学基板7を載置することで、光学基板7の欠陥の有無や、欠陥が確認された際、当該光学基板7が合格品であるか不合格品であるかを低倍率カメラ4と高倍率カメラ6とを用いて判断するようになっている。具体的には、高倍率カメラ6で撮像された画像データに基づいて欠陥の最大寸法を算出し、例えば、10μm以下であれば合格品といった具合に合否判定を行う。
外観検査方法としては、先ず、光学基板7をθステージ22に載置する。そして、第一低倍率カメラ用光源31および第二低倍率カメラ用光源32により光学基板7を照射し、その反射光および透過光を低倍率カメラ4で撮像する。これにより、低倍率カメラによる光学基板7全体の画像データを低倍率画像表示部811に表示させる。
また、高倍率カメラ用光源5により光学基板7を照射し、その反射光を高倍率カメラ6で撮像する。これにより、高倍率カメラ6による光学基板7全体の画像データを低倍率画像表示部811に表示させる。
また、高倍率カメラ用光源5により光学基板7を照射し、その反射光を高倍率カメラ6で撮像する。これにより、高倍率カメラ6による光学基板7全体の画像データを低倍率画像表示部811に表示させる。
この際、低倍率画像表示部811において、光学基板7に欠陥Fを確認した場合、高倍率画像領域Vが欠陥Fを内包するように、XYステージ21およびθステージ22を駆動指令部82により駆動させる。これにより、高倍率画像表示部812に拡大された欠陥Fの画像が表示されることとなる。
そして、高倍率画像表示部812に表示された欠陥Fは、演算部843によりその最大寸法が算出される。このとき、例えば、欠陥Fの最大寸法が10μm以下の場合、光学基板7を合格品と判定するよう記憶部842に記憶させている場合、算出された最大寸法が記憶部842の判定基準を満たすか否か比較部841において比較されて合否判定がなされる。そして、その合否判定結果は、合否判定表示部813において、例えば、合格品である場合「○」というように表示され、不合格品であれば「×」というように表示される。
そして、高倍率画像表示部812に表示された欠陥Fは、演算部843によりその最大寸法が算出される。このとき、例えば、欠陥Fの最大寸法が10μm以下の場合、光学基板7を合格品と判定するよう記憶部842に記憶させている場合、算出された最大寸法が記憶部842の判定基準を満たすか否か比較部841において比較されて合否判定がなされる。そして、その合否判定結果は、合否判定表示部813において、例えば、合格品である場合「○」というように表示され、不合格品であれば「×」というように表示される。
本実施形態では、以下の作用効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、低倍率カメラ4と高倍率カメラ6とを備えているので、低倍率カメラ4により光学基板7の平面全体を撮像して欠陥Fの有無およびその箇所を確認し、その後、確認した欠陥Fの箇所を高倍率カメラ6にて撮像することで欠陥Fの詳細を確認することができる。このため、低倍率カメラ4で光学基板7の全体を確認し、欠陥Fがある場合、その箇所を高倍率カメラ6で詳細を確認するだけで、光学基板7の欠陥Fの有無およびその箇所、さらにその欠陥Fの詳細、例えば、欠陥Fの形状、大きさ等を確認することができる。よって、光学基板7の全体は確認できるが欠陥Fの詳細が確認できない、もしくは、欠陥Fの詳細は確認できるが光学基板7の全体を確認するのに時間を要し、検査工程時間が延びるなどのおそれがない。
したがって、本実施形態では、効率的かつ精度よく光学基板7の欠陥Fを確認することができる。
(1)本実施形態では、低倍率カメラ4と高倍率カメラ6とを備えているので、低倍率カメラ4により光学基板7の平面全体を撮像して欠陥Fの有無およびその箇所を確認し、その後、確認した欠陥Fの箇所を高倍率カメラ6にて撮像することで欠陥Fの詳細を確認することができる。このため、低倍率カメラ4で光学基板7の全体を確認し、欠陥Fがある場合、その箇所を高倍率カメラ6で詳細を確認するだけで、光学基板7の欠陥Fの有無およびその箇所、さらにその欠陥Fの詳細、例えば、欠陥Fの形状、大きさ等を確認することができる。よって、光学基板7の全体は確認できるが欠陥Fの詳細が確認できない、もしくは、欠陥Fの詳細は確認できるが光学基板7の全体を確認するのに時間を要し、検査工程時間が延びるなどのおそれがない。
したがって、本実施形態では、効率的かつ精度よく光学基板7の欠陥Fを確認することができる。
(2)本実施形態では、低倍率カメラ4と高倍率カメラ6とのそれぞれの画像データを表示する表示装置81を備えているので、一つの外観検査装置1だけで撮像した画像をその場で確認することができる。よって、検査作業性がよく、容易に光学基板7の欠陥Fを確認することができる。
(3)本実施形態では、検出された欠陥Fの最大寸法Lmaxが10μm未満の場合は光学基板7を合格品と判定し、検出された欠陥Fの最大寸法Lmaxが10μm以上の場合は光学基板7を不合格品と判定する合否判定部84を備えているので、画像データから容易に光学基板7の合否判定を行うことができ、作業性がよく、検査工程時間を短縮することができる。
(4)本実施形態では、低倍率カメラ用光源3および高倍率カメラ用光源5がLEDであるので、蛍光灯等を光源とした場合に比べて、高輝度かつ長寿命である。また、高輝度な光源により欠陥Fの確認がより一層容易かつ正確に行え、さらに、光源の交換作業等の頻度が低く抑えられ、メンテナンスの観点からも有意である。
(5)本実施形態では、XYステージ21およびθステージ22が、それぞれXYステージ駆動制御部21Aおよびθステージ駆動制御部22Aにより光学基板7の平面内で移動するので、XYステージ21およびθステージ22を動かすだけで、光学基板7に対する低倍率カメラ4および高倍率カメラ6の撮像位置を変更することができる。したがって、低倍率カメラ4および高倍率カメラ6並びに低倍率カメラ用光源3および高倍率カメラ用光源5等を移動させる必要がなく、外観検査装置1の構成を簡素なものとすることができる。
また、低倍率カメラ4および高倍率カメラ6並びに低倍率カメラ用光源3および高倍率カメラ用光源5等を移動させると位置調整が煩雑となるが、本実施形態であればこのようなおそれもなく、検査作業性にも優れている。
また、低倍率カメラ4および高倍率カメラ6並びに低倍率カメラ用光源3および高倍率カメラ用光源5等を移動させると位置調整が煩雑となるが、本実施形態であればこのようなおそれもなく、検査作業性にも優れている。
(6)本実施形態では、低倍率カメラ4は、ステージ2の上方であって、第一低倍率カメラ用光源31の有する光軸が光学基板7に反射する際、反射光軸上でない位置で、かつ、第二低倍率カメラ用光源32の有する光軸が光学基板7を透過する透過光軸上でない位置に配置される。このため、低倍率カメラ4に低倍率カメラ用光源3の光が過剰投射されて光学基板7が撮像できなくなるようなおそれがなく、確実に欠陥Fを検出することができる。
(7)本実施形態では、第一低倍率カメラ用光源31と第二低倍率カメラ用光源32とを複数の低倍率カメラ用光源3として備えている。このため、光学基板7の平面がコーティングされているような場合、低倍率カメラ用光源3が一台だけであると、コーティングによる反射により欠陥Fの乱反射が観察できないといったおそれがあるが、本実施形態では、そのようなおそれがなく、確実に光学基板7の欠陥Fを検出することができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本実施形態では、低倍率カメラ用光源3および高倍率カメラ用光源5すべての光源としてLEDを採用したが、これに限らない。例えば、第一低倍率カメラ用光源31のみLEDとしてもよく、光源のいずれかにLEDが採用されるものであれば、いずれでもよい。
また、本実施形態では、ディスプレイ810が低倍率画像表示部811と高倍率画像表示部812と合否判定表示部813とを同時に表示する構成としたが、これに限らず、これら表示画像のいずれか一つないし二つを表示し、画像を切り替える構成としてもよい。
本実施形態では、低倍率カメラ用光源3および高倍率カメラ用光源5すべての光源としてLEDを採用したが、これに限らない。例えば、第一低倍率カメラ用光源31のみLEDとしてもよく、光源のいずれかにLEDが採用されるものであれば、いずれでもよい。
また、本実施形態では、ディスプレイ810が低倍率画像表示部811と高倍率画像表示部812と合否判定表示部813とを同時に表示する構成としたが、これに限らず、これら表示画像のいずれか一つないし二つを表示し、画像を切り替える構成としてもよい。
1…外観検査装置、3…低倍率カメラ用光源、4…低倍率カメラ、5…高倍率カメラ用光源、6…高倍率カメラ、7…光学基板(基板)、81…表示装置、84…合否判定部(判定部)、F…欠陥、Lmax…最大寸法
Claims (6)
- 基板の欠陥を検出する外観検査装置であって、
前記基板の平面に対してそれぞれ斜めに光を照射するとともに前記基板を挟んで配置された複数の低倍率カメラ用光源と、
これらの低倍率カメラ用光源の光軸と交差する方向に光軸を有するとともに、前記低倍率カメラ用光源から照射されて前記基板から反射または透過する光を撮像する低倍率カメラと、
前記基板の平面に対して垂直に光を照射する高倍率カメラ用光源と、
この高倍率カメラ用光源の光軸と同一の光軸を有するとともに前記高倍率カメラ用光源から照射されて前記基板で反射された光を撮像する高倍率カメラと、を備えることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記低倍率カメラと前記高倍率カメラとでそれぞれ撮像された画像データを並列して表示する表示装置を備えることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項2に記載された外観検査装置において、
前記高倍率カメラで撮像された画像データに基づいて前記基板の表面の欠陥の大きさを演算するとともに前記欠陥の大きさが許容範囲か否かを判定する判定部を有することを特徴とする外観検査装置。 - 請求項3に記載の外観検査装置において、
検出された前記欠陥の最大寸法が10μm未満の場合は前記基板を合格品と判定し、検出された前記欠陥の最大寸法が10μm以上の場合は前記基板を不合格品と判定する合否判定手段を備えることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の外観検査装置において、
前記低倍率カメラ用光源または前記高倍率カメラ用光源の少なくとも一つがLEDであることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載された外観検査装置において、
前記基板を載置するステージと、このステージを前記基板の平面内で移動する移動機構とを備えたことを特徴とする外観検査装置。
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- 2010-03-25 JP JP2010071008A patent/JP2011203132A/ja not_active Withdrawn
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