JP3332175B2 - 周期性パターンの欠陥検査方法 - Google Patents
周期性パターンの欠陥検査方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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、カラー撮像管用色分
解フィルタ、液体表示用カラーフィルタ、電子管に用い
られるメッシュ状電極、ＶＤＴフィルタ、フォトマス
ク、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズなど一定の
光学的性質、形状をもつ単位（以下単位パターン）が１
次元方向、或いは２次元方向に規則的に繰り返し配列さ
れている工業製品、或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徐
々に変化しながら繰り返し配列されている工業製品の欠
陥を検出する方法に関するものである。
ン管に用いられるシャドウマスク、カラー撮像管用色分
解フィルタ、液体表示用カラーフィルタ、電子管に用い
られるメッシュ状電極、ＶＤＴフィルタ、フォトマス
ク、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズなど一定の
光学的性質、形状をもつ単位（以下単位パターン）が１
次元方向、或いは２次元方向に規則的に繰り返し配列さ
れている工業製品、或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徐
々に変化しながら繰り返し配列されている工業製品の欠
陥を検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記の様な工業製品の欠陥検査に
ついては、配列単位及び欠陥形状を解像できる顕微鏡撮
影装置によってビデオ信号を調べてパターン認識を行う
方法、欠陥の無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する方法、或い
は周期的開口をもつ製品についてはコヒーレント光を照
射した時の周期性パターンによる光の回折現象を利用す
る光学的フーリエ変換、空間フィルタリング法により欠
陥を検出する方法等が提案されているが、いずれの方法
においても検査時間がかかり、さらに微細な欠陥の検出
が困難である。この問題を解決するため、これまでエリ
アセンサまたはラインセンサを備えたテレビカメラで、
試料透過光を撮影した映像信号より欠陥を検出する方法
が提案されている。しかし、センサの画素配列方向と周
期性パターンの配列方向に角度が生じた状態で撮影され
た映像信号には正弦波状のノイズが生じ、検出感度が著
しく低下するため、上記エリアおよびラインセンサを備
えたカメラを回転させ、センサの画素配列方向と周期性
パターンの配列方向に角度が生じないような状態に補正
して撮影を行い、得られた映像信号より欠陥を検出する
方法が提案されている。
ついては、配列単位及び欠陥形状を解像できる顕微鏡撮
影装置によってビデオ信号を調べてパターン認識を行う
方法、欠陥の無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する方法、或い
は周期的開口をもつ製品についてはコヒーレント光を照
射した時の周期性パターンによる光の回折現象を利用す
る光学的フーリエ変換、空間フィルタリング法により欠
陥を検出する方法等が提案されているが、いずれの方法
においても検査時間がかかり、さらに微細な欠陥の検出
が困難である。この問題を解決するため、これまでエリ
アセンサまたはラインセンサを備えたテレビカメラで、
試料透過光を撮影した映像信号より欠陥を検出する方法
が提案されている。しかし、センサの画素配列方向と周
期性パターンの配列方向に角度が生じた状態で撮影され
た映像信号には正弦波状のノイズが生じ、検出感度が著
しく低下するため、上記エリアおよびラインセンサを備
えたカメラを回転させ、センサの画素配列方向と周期性
パターンの配列方向に角度が生じないような状態に補正
して撮影を行い、得られた映像信号より欠陥を検出する
方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ラインセ
ンサカメラを用いた場合、回転補正を行うために角度計
測、位置決めを行う必要が生じる。また試料の周期性パ
ターンの孔配列が直線でなく、曲線状に配列している場
合、複数台のラインセンサカメラで試料の規格値に従い
カメラを回転させながら撮影して欠陥検査を行うか、若
しくは１台のカメラで試料を往復して欠陥検査を行う必
要がある。
ンサカメラを用いた場合、回転補正を行うために角度計
測、位置決めを行う必要が生じる。また試料の周期性パ
ターンの孔配列が直線でなく、曲線状に配列している場
合、複数台のラインセンサカメラで試料の規格値に従い
カメラを回転させながら撮影して欠陥検査を行うか、若
しくは１台のカメラで試料を往復して欠陥検査を行う必
要がある。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、ラインセンサカメラの画素配列方向と周期性パター
ンの配列方向に生じる角度を補正する装置、試料位置決
め装置を付加することなく、１台のラインセンサカメラ
で欠陥検査を行うことが可能であり、また正弦波状のノ
イズを抑え、感度低下を防ぐことにより、従来と同程度
の検出精度と高精度な検査を行うことができる周期性パ
ターンの欠陥検査方法を提供することを目的とする。
で、ラインセンサカメラの画素配列方向と周期性パター
ンの配列方向に生じる角度を補正する装置、試料位置決
め装置を付加することなく、１台のラインセンサカメラ
で欠陥検査を行うことが可能であり、また正弦波状のノ
イズを抑え、感度低下を防ぐことにより、従来と同程度
の検出精度と高精度な検査を行うことができる周期性パ
ターンの欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、試料移動装置
により一定速度で移動する試料を光源で照明し、その透
過光を１個または複数個のラインセンサカメラにより撮
影した信号から周期性パターンに発生する欠陥を検出す
る方法において、ラインセンサカメラにより副走査方向
に周期性パターンピッチの整数倍の領域を撮影して得ら
れる映像信号を主走査方向にサンプリングし、サンプリ
ングされた各データを積算し、かかる積算を繰り返し副
走査方向に行い、ラインセンサカメラの数画素が走査方
向のパターンピッチと同じになるようにカメラ視野を調
節して２次微分処理を行い、所定のスライスレベルを越
える信号を欠陥として検出することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記ラインセンサカメラの画素サイズが
副走査方向に長いラインセンサであることを特徴とす
る。
により一定速度で移動する試料を光源で照明し、その透
過光を１個または複数個のラインセンサカメラにより撮
影した信号から周期性パターンに発生する欠陥を検出す
る方法において、ラインセンサカメラにより副走査方向
に周期性パターンピッチの整数倍の領域を撮影して得ら
れる映像信号を主走査方向にサンプリングし、サンプリ
ングされた各データを積算し、かかる積算を繰り返し副
走査方向に行い、ラインセンサカメラの数画素が走査方
向のパターンピッチと同じになるようにカメラ視野を調
節して２次微分処理を行い、所定のスライスレベルを越
える信号を欠陥として検出することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記ラインセンサカメラの画素サイズが
副走査方向に長いラインセンサであることを特徴とす
る。
【０００６】
【作用】本発明は単位パターンの繰り返し配列からなる
周期性パターンに発生する欠陥を検査する方法であり、
試料移動装置により一定速度で移動する試料を光源で照
明し、その透過光をラインセンサカメラにより副走査方
向に周期性パターンピッチの整数倍の領域を撮影して得
られる映像信号を積算し、ラインセンサカメラの数画素
が走査方向のパターンピッチと同じになるようにカメラ
視野を調節して２次微分処理を行うことで、ラインセン
サカメラの画素配列方向と周期性パターンの孔配列の接
線方向に生ずる角度を補正する装置を付加することな
く、高感度な検査を行うことが可能となる。
周期性パターンに発生する欠陥を検査する方法であり、
試料移動装置により一定速度で移動する試料を光源で照
明し、その透過光をラインセンサカメラにより副走査方
向に周期性パターンピッチの整数倍の領域を撮影して得
られる映像信号を積算し、ラインセンサカメラの数画素
が走査方向のパターンピッチと同じになるようにカメラ
視野を調節して２次微分処理を行うことで、ラインセン
サカメラの画素配列方向と周期性パターンの孔配列の接
線方向に生ずる角度を補正する装置を付加することな
く、高感度な検査を行うことが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す図であり、試料とし
てシャドウマスクを用いた例について説明する。図中、
１，２，３はラインセンサカメラ、４はシャドウマス
ク、５は搬送装置、６は光源、７はカメラコントロー
ラ、８は信号処理装置、９はホストコンピュータ、１０
は搬送制御装置を表す。双方向に搬送可能な一軸搬送装
置５により一定速度で送られてくるシャドウマスク４
（以下、ＳＭと言う）を光源６で照明して得られるＳＭ
透過光をＣＣＤラインセンサカメラ１，２，３（以下ラ
インセンサ）で撮影して得られる画像信号からＳＭに発
生する欠陥を抽出する。
る。図１は本発明の一実施例を示す図であり、試料とし
てシャドウマスクを用いた例について説明する。図中、
１，２，３はラインセンサカメラ、４はシャドウマス
ク、５は搬送装置、６は光源、７はカメラコントロー
ラ、８は信号処理装置、９はホストコンピュータ、１０
は搬送制御装置を表す。双方向に搬送可能な一軸搬送装
置５により一定速度で送られてくるシャドウマスク４
（以下、ＳＭと言う）を光源６で照明して得られるＳＭ
透過光をＣＣＤラインセンサカメラ１，２，３（以下ラ
インセンサ）で撮影して得られる画像信号からＳＭに発
生する欠陥を抽出する。
【０００８】図２に示すように、ラインセンサの画素配
列方向（主走査方向）Ｄ１とＳＭの孔配列の接線方向Ｄ
２が平行でなく、一定の角度θを持った状態で撮影を行
って得られた信号を図３（ａ）に示す。図３（ａ）にお
いて、横軸は主走査方向、縦軸は画像信号強度（透過光
強度）を表しており、ラインセンサとＳＮの孔配列の方
向が平行でないため、ラインセンサの各画素の検出位置
が各孔に対して同じ位置でなく、副走査方向にずれてい
るため、検出される信号は一定振幅の規則正しい信号と
はならず、モアレのようなうねりが生じている。図３
（ａ）に示した信号に対し、図４に示す要素配列を有す
るフィルタで２次微分処理を行うと、図３（ｂ）に示す
正弦波状の信号が得られる。このように、元々の信号に
うねりが生じているため、２次微分して得られた信号は
一定の振幅を有する繰り返し信号となってしまう。その
ため、図３（ｂ）の信号から欠陥信号を抽出するために
所定のしきい値を設定し、これを越えるものを欠陥とし
て検出する場合、比較的大きな欠陥Ａ、微細な欠陥Ｂと
同時に正弦波信号の各山の部分を検出してしまうことに
なる。なお、図４に示す要素配列のフィルタで２次微分
処理を行う場合、カメラの２画素が走査方向のパターン
ピッチと同じになるようにカメラ視野を調節する必要が
あり、フィルタ処理を行うフィルタのサイズ、重みはパ
ターンピッチとカメラの画素の関係に従って変更するも
のとする。
列方向（主走査方向）Ｄ１とＳＭの孔配列の接線方向Ｄ
２が平行でなく、一定の角度θを持った状態で撮影を行
って得られた信号を図３（ａ）に示す。図３（ａ）にお
いて、横軸は主走査方向、縦軸は画像信号強度（透過光
強度）を表しており、ラインセンサとＳＮの孔配列の方
向が平行でないため、ラインセンサの各画素の検出位置
が各孔に対して同じ位置でなく、副走査方向にずれてい
るため、検出される信号は一定振幅の規則正しい信号と
はならず、モアレのようなうねりが生じている。図３
（ａ）に示した信号に対し、図４に示す要素配列を有す
るフィルタで２次微分処理を行うと、図３（ｂ）に示す
正弦波状の信号が得られる。このように、元々の信号に
うねりが生じているため、２次微分して得られた信号は
一定の振幅を有する繰り返し信号となってしまう。その
ため、図３（ｂ）の信号から欠陥信号を抽出するために
所定のしきい値を設定し、これを越えるものを欠陥とし
て検出する場合、比較的大きな欠陥Ａ、微細な欠陥Ｂと
同時に正弦波信号の各山の部分を検出してしまうことに
なる。なお、図４に示す要素配列のフィルタで２次微分
処理を行う場合、カメラの２画素が走査方向のパターン
ピッチと同じになるようにカメラ視野を調節する必要が
あり、フィルタ処理を行うフィルタのサイズ、重みはパ
ターンピッチとカメラの画素の関係に従って変更するも
のとする。
【０００９】このような条件で同様の撮影を行って得ら
れた信号に対し、本発明においては図５に示すような積
算を行う。例えば、サンプリングデータの４ライン分の
幅が副走査方向パターンピッチと同等になるように透過
光を入力した場合、図５に示したようにサンプリングさ
れたそれぞれのデータを試料のパターンピッチ（４ライ
ン分）に相当する分だけ順次積算する。
れた信号に対し、本発明においては図５に示すような積
算を行う。例えば、サンプリングデータの４ライン分の
幅が副走査方向パターンピッチと同等になるように透過
光を入力した場合、図５に示したようにサンプリングさ
れたそれぞれのデータを試料のパターンピッチ（４ライ
ン分）に相当する分だけ順次積算する。
【００１０】このような積算により得られた信号を図６
（ａ）に示す。図６（ａ）と図３（ａ）とを比較する
と、積算処理により信号のうねり部分がほぼなくなって
いることが分かる。これは各画素に対してパターンピッ
チ分データを積算したものを画素信号としているため、
主走査方向各画素ともほぼ同じ条件で画像データを取得
することになるためである。この信号に対して、前述と
同様に図４に示す要素配列を有するフィルタで２次微分
処理を行った場合、図６（ｂ）に示すような欠陥信号の
みを強調とした信号が得られ、図３（ｂ）と比較して分
かるように正弦波が低減されていることが分かる。した
がって、この図６（ｂ）に示す信号をある決められたし
きい値でスライス処理を行うことにより、容易に欠陥の
抽出を行うことが可能となる。なお、上記実施例では、
副走査方向にパターンピッチ分データを積算するように
したが、パターンピッチの整数倍積算するようにしても
よく、また積算を行う場合、副走査方向に長い画素サイ
ズを有するセンサを用いて同時にパターンピッチの整数
倍分のデータを取り込むようにしてもよい。
（ａ）に示す。図６（ａ）と図３（ａ）とを比較する
と、積算処理により信号のうねり部分がほぼなくなって
いることが分かる。これは各画素に対してパターンピッ
チ分データを積算したものを画素信号としているため、
主走査方向各画素ともほぼ同じ条件で画像データを取得
することになるためである。この信号に対して、前述と
同様に図４に示す要素配列を有するフィルタで２次微分
処理を行った場合、図６（ｂ）に示すような欠陥信号の
みを強調とした信号が得られ、図３（ｂ）と比較して分
かるように正弦波が低減されていることが分かる。した
がって、この図６（ｂ）に示す信号をある決められたし
きい値でスライス処理を行うことにより、容易に欠陥の
抽出を行うことが可能となる。なお、上記実施例では、
副走査方向にパターンピッチ分データを積算するように
したが、パターンピッチの整数倍積算するようにしても
よく、また積算を行う場合、副走査方向に長い画素サイ
ズを有するセンサを用いて同時にパターンピッチの整数
倍分のデータを取り込むようにしてもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ラインセ
ンサの画素配列方向と周期性パターンの孔配列の接線方
向に生ずる角度を補正する装置を付加することなく、高
感度な検査を行うことが可能となる。
ンサの画素配列方向と周期性パターンの孔配列の接線方
向に生ずる角度を補正する装置を付加することなく、高
感度な検査を行うことが可能となる。
【図１】 本発明の検査方法を実施する装置構成を示す
図である。
図である。
【図２】 ラインセンサの画素配列方向と周期性パター
ンの孔配列の接線方向に生ずる角度を説明する図であ
る。
ンの孔配列の接線方向に生ずる角度を説明する図であ
る。
【図３】 積算を行わなかった時に得られる波形とその
微分波形を示す図である。
微分波形を示す図である。
【図４】 ２次微分空間フィルタの要素配列を示す図で
ある。
ある。
【図５】 本発明の積算方法を説明する図である。
【図６】 積算を行なった時に得られる波形とその微分
波形を示す図である。
波形を示す図である。
１，２，３…ラインセンサカメラ、４…シャドウマス
ク、５…搬送装置、６…光源、７…カメラコントロー
ラ、８…信号処理装置、９…ホストコンピュータ、１０
…搬送制御装置。
ク、５…搬送装置、６…光源、７…カメラコントロー
ラ、８…信号処理装置、９…ホストコンピュータ、１０
…搬送制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G06T 1/00 - 9/40
Claims (2)
- 【請求項１】 試料移動装置により一定速度で移動する
試料を光源で照明し、その透過光を１個または複数個の
ラインセンサカメラにより撮影した信号から周期性パタ
ーンに発生する欠陥を検出する方法において、ラインセンサカメラ により副走査方向に周期性パターン
ピッチの整数倍の領域を撮影して得られる映像信号を主
走査方向にサンプリングし、 サンプリングされた各データを積算し、 かかる積算を繰り返し副走査方向に行い、ラインセンサカメラの数画素が走査方向のパターンピッ
チと同じになるようにカメラ視野を調節して２次微分処
理を行い、 所定のスライスレベルを越える信号を欠陥として検出す
ることを特徴とする周期性パターンの欠陥検査方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、ラインセ
ンサカメラの画素サイズが副走査方向に長いラインセン
サであることを特徴とする周期性パターンの欠陥検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512293A JP3332175B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 周期性パターンの欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512293A JP3332175B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 周期性パターンの欠陥検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103911A JPH07103911A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3332175B2 true JP3332175B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17128954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24512293A Expired - Fee Related JP3332175B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 周期性パターンの欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332175B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3922000B2 (ja) * | 2001-11-20 | 2007-05-30 | 凸版印刷株式会社 | 一定周期パターンを持つ平面状被写体の撮像装置 |
| KR100803043B1 (ko) * | 2006-10-10 | 2008-02-18 | 주식회사 매크론 | 디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법 |
| JP5467692B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2014-04-09 | 株式会社石井 | 穴検査対象物の検査装置 |
| CN106357380B (zh) * | 2016-10-11 | 2019-10-25 | 中国信息安全测评中心 | Sm4算法的掩码方法及装置 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24512293A patent/JP3332175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07103911A (ja) | 1995-04-21 |
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