JP6503568B2

JP6503568B2 - Dual image inspection system

Info

Publication number: JP6503568B2
Application number: JP2014250399A
Authority: JP
Inventors: 久保田　重夫; 重夫久保田; 保士富田; 大迫　純一; 純一大迫
Original assignee: Oxide Corp
Current assignee: Oxide Corp
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2019-04-24
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: JP2016114362A

Description

本発明は、例えば合わせガラスなどの被検体ガラスで発生する二重像を検査する二重像検査システムに関する。 The present invention relates to a dual image inspection system for inspecting dual images generated on an object glass, such as, for example, laminated glass.

近年、乗用車のフロントガラスには、従来の強化ガラスに替わり、合わせガラスが使用されている。このフロントガラスをスクリーンとする虚像視ヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display：ＨＵＤ）が普及し始めている。虚像視ＨＵＤでは、プロジェクタからの投射画像が、合わせガラスの２つの界面で反射するので、一般的には、二重像が発生する。そこで、貼り合わされた２枚のガラスの間にある中間層に対して適当な楔角を与えることにより二重像を補正することが、例えば特許文献１で提案されている。 In recent years, laminated glass has been used as a windshield for passenger cars in place of conventional tempered glass. A virtual image head-up display (HUD) using this windshield as a screen is beginning to spread. In virtual vision HUD, a projected image from a projector is reflected at two interfaces of laminated glass, so a double image generally occurs. Therefore, for example, Patent Document 1 proposes that a double image is corrected by giving an appropriate depression angle to an intermediate layer between two sheets of laminated glass.

特許第５３１５３５８号Patent No. 5315358

特許文献１の記載によれば、曲面ガラスによって発生する二重像の視角と、楔角を有する平板ガラスによって発生する二重像の視角とが、互いに等しいと設定することにより、二重像を解消することの可能な条件を導出することができる、ようである。しかしながら、二重像の視角が０°になるように楔角を設定したり、合わせガラスを平板ガラスに置き換えたりした場合であっても、二重像が発生することがあることを本出願人は発見した。これは、特許文献１に記載の理論では説明ができない。この問題を検証するためには、発生した二重像を精密に検査することが必要であるが、従来の検査システムでは、二重像を精密に検査することが困難であった。 According to the description of Patent Document 1, a viewing angle of a double image generated by curved glass, by which the viewing angle of a double image generated by the flat glass having a wedge angle, is set equal to each other, a double image It seems possible to derive conditions that can be resolved. However, the present applicant sometimes generates a double image even when the depression angle is set so that the visual angle of the double image is 0 ° or the laminated glass is replaced with flat glass. Discovered. This can not be explained by the theory described in Patent Document 1. In order to verify this problem, it is necessary to inspect the generated double image precisely, but in the conventional inspection system, it is difficult to inspect the double image precisely.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、二重像を精密に検査することの可能な二重像検査システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a dual image inspection system capable of precisely examining dual images.

本発明の一実施の形態としての二重像検査システムは、光源ユニット、カメラユニットおよび処理部を備える。光源ユニットは、光源と、光源に照明されるスリットと、スリットを介して光源から発せられた線状光を投影光として被検体ガラスに投影する投影光学系とを含んで構成される。カメラユニットは、光源ユニットから発せられ、被検体ガラスの界面で繰り返し反射された光を集光する対物レンズと、対物レンズにより集光された光を受光するイメージセンサとを含んで構成される。処理部は、カメラユニットにより得られた画像データを処理するようになっている。具体的には、処理部は、画像データに対して所定のデータ変換処理を行うことにより、イメージセンサの受光面に生ずる干渉縞パターンに対応した二重像の線像強度分布を求めるようになっている。処理部は、さらに、得られた線像強度分布に基づき、被検体ガラスにおける投影光の反射の際に生じた二重像の視角を求めるようになっている。 A dual image inspection system according to an embodiment of the present invention includes a light source unit, a camera unit, and a processing unit. The light source unit includes a light source, a slit illuminated by the light source, and a projection optical system that projects linear light emitted from the light source through the slit as projection light onto the subject glass. The camera unit is configured to include an objective lens for collecting light emitted from the light source unit and repeatedly reflected at the interface of the object glass , and an image sensor for receiving the light collected by the objective lens. The processing unit is configured to process image data obtained by the camera unit. Specifically, the processing unit performs predetermined data conversion processing on the image data to obtain a line image intensity distribution of a double image corresponding to the interference fringe pattern generated on the light receiving surface of the image sensor. ing. The processing unit is further configured to obtain the viewing angle of the double image generated upon reflection of the projection light on the subject glass based on the obtained linear image intensity distribution.

本発明の一実施の形態としての二重像検査システムによれば、二重像を精密に検査することができる。 According to the dual image inspection system as one embodiment of the present invention, double images can be precisely inspected.

本発明の一実施の形態に係る二重像検査システムの機能ブロックの一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of a functional block of a double image inspection system concerning a 1 embodiment of the present invention. Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置の概略構成の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of a schematic structure of the interference experiment apparatus of Young. 図１の二重像検査システムにおける二重像の干渉縞モデルの一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the interference fringe model of the double image in the double image inspection system of FIG. 図１の二重像検査システムにおける空間周波数応答を用いて算出した二重像強度分布を表す等高線図である。It is a contour map showing dual image intensity distribution computed using the spatial frequency response in the dual image inspection system of FIG. 二重像の線像強度分布の垂直断面の計測値および計算値の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of measurement value and calculation value of a perpendicular section of line image intensity distribution of double image. 二重像の線像強度分布の垂直断面の計算値の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the computed value of the perpendicular section of line image intensity distribution of a double image. 二重像の線像強度分布の垂直断面の計算値の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the computed value of the perpendicular section of line image intensity distribution of a double image. 二重像の線像強度分布の垂直断面の計算値の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the computed value of the perpendicular section of line image intensity distribution of a double image. 二重像の線像強度分布の垂直断面の計算値の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the computed value of the perpendicular section of line image intensity distribution of a double image. 二重像の線像強度分布の垂直断面の計算値の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the computed value of the perpendicular section of line image intensity distribution of a double image. 焦点距離１３５ｍｍで、繰り返し反射による干渉縞を重畳させないときの二重像強度分布の垂直断面の計算値を表すグラフである。It is a graph showing the computed value of the perpendicular section of double image intensity distribution when focal length is 135 mm and interference fringes due to repeated reflection are not superimposed. 焦点距離５０ｍｍで、繰り返し反射による干渉縞を重畳させないときの二重像強度分布の垂直断面の計算値を表すグラフである。It is a graph showing the computed value of the perpendicular section of dual image intensity distribution when focal length is 50 mm and interference fringes due to repeated reflection are not superimposed. 図１の二重像検査システムにおける空間周波数応答を用いて得られた二重像の線像強度分布の自己相関関数の積分値と、二重像の視角θとの関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the integral value of the autocorrelation function of the line image intensity distribution of the double image obtained using the spatial frequency response in the double image inspection system of FIG. 1, and the visual angle θ of the double image. 図１の二重像検査システムにおける処理手順の一例を表す流れ図である。It is a flowchart showing an example of the process sequence in the dual image inspection system of FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description is one specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. Further, the present invention is not limited to the arrangement, dimensions, dimensional ratio, and the like of each component shown in each drawing.

[構成]
図１は、本発明の一実施の形態に係る二重像検査システム１の全体構成例を模式的に表したものである。二重像検査システム１は、被検体ガラス１００の二重像の視角θを検査するものであり、光源ユニット１０、カメラユニット２０および画像処理部３０を備える。光源ユニット１０は、本発明の「光源ユニット」の一具体例に対応する。カメラユニット２０は、本発明の「カメラユニット」の一具体例に対応する。画像処理部３０は、本発明の「処理部」の一具体例に対応する。被検体ガラス１００は、例えば、合わせガラスであり、光源ユニット１０から発せられる投影光Ｌを波面分割により分割可能な向きで配置されている。被検体ガラス１００は、例えば、投影光Ｌが６０°で入射するように配置された合わせガラスである。被検体ガラス１００は、本発明の「被検体ガラス」の一具体例に対応する。 [Constitution]
FIG. 1 schematically shows an example of the entire configuration of a double-image inspection system 1 according to an embodiment of the present invention. The double image inspection system 1 inspects the visual angle θ of the double image of the object glass 100, and includes a light source unit 10, a camera unit 20, and an image processing unit 30. The light source unit 10 corresponds to one specific example of the "light source unit" of the present invention. The camera unit 20 corresponds to one specific example of the "camera unit" of the present invention. The image processing unit 30 corresponds to one specific example of the “processing unit” in the present invention. The subject glass 100 is, for example, a laminated glass, and is disposed in a direction in which the projection light L emitted from the light source unit 10 can be divided by wavefront division. The subject glass 100 is, for example, a laminated glass disposed so that the projection light L is incident at 60 °. The subject glass 100 corresponds to one specific example of the "subject glass" in the present invention.

光源ユニット１０は、線状の投影光Ｌを出射するものである。光源ユニット１０は、例えば、ＬＥＤ光源１１、スリット１２、レンズ１３および投影レンズ１４を、ＬＥＤ光源１１から発せられた光の光路上に、この順に有している。ＬＥＤ光源１１は、本発明の「光源」の一具体例に対応する。スリット１２は、本発明の「スリット」の一具体例に対応する。投影レンズ１４は、本発明の「投影光学系」の一具体例に対応する。 The light source unit 10 emits linear projection light L. The light source unit 10 has, for example, an LED light source 11, a slit 12, a lens 13 and a projection lens 14 on the light path of the light emitted from the LED light source 11 in this order. The LED light source 11 corresponds to one specific example of the "light source" of the present invention. The slit 12 corresponds to one specific example of the "slit" of the present invention. The projection lens 14 corresponds to a specific example of the “projection optical system” in the present invention.

ＬＥＤ光源１１は、インコヒーレント光を発する発光ダイオードであり、可視領域の波長の光を出射するようになっている。ＬＥＤ光源１１は、例えば、白色発光ダイオードである。ＬＥＤ光源１１は、スリット１２を均一に照明するようになっている。スリット１２は、ＬＥＤ光源１１から発せられた点状光を、線状光に成形するようになっている。また、スリット１２は、ＬＥＤ光源１１から発せられた光を、位相のそろった光に変換するようになっている。つまり、スリット１２は、波面のそろった線状光を出射するようになっている。スリット１２の開口幅は、例えば、０．０１ｍｍとなっている。スリット１２は、スリット１２の長手方向と平行な線分がＬＥＤ光源１１から発せられた光の光軸と直交するとともに被検体ガラス１００の表面に対して平行となるように、配置されている。つまり、スリット１２は、図１の紙面に垂直な方向に延在している。レンズ１３は、ＬＥＤ光源１１から発せられた光を集光するものである。レンズ１３は、例えば、凸レンズ１３ａおよび凹レンズ１３ｂを、ＬＥＤ光源１１から発せられた光の光路上に、この順に有する。凸レンズ１３ａは、例えば、コンデンサレンズである。投影レンズ１４は、スリット１２を介してＬＥＤ光源１１から発せられた線状光を投影光Ｌとして被検体ガラス１００に投影するようになっている。具体的には、投影レンズ１４は、スリット１２で生成され、レンズ１３で集光された線状光を、投影光Ｌとして被検体ガラス１００に投影するようになっている。 The LED light source 11 is a light emitting diode that emits incoherent light, and emits light of a wavelength in the visible region. The LED light source 11 is, for example, a white light emitting diode. The LED light source 11 illuminates the slit 12 uniformly. The slit 12 is configured to shape the point light emitted from the LED light source 11 into a linear light. In addition, the slit 12 is configured to convert the light emitted from the LED light source 11 into light in phase. That is, the slit 12 emits linear light having a uniform wavefront. The opening width of the slit 12 is, for example, 0.01 mm. The slit 12 is disposed such that a line segment parallel to the longitudinal direction of the slit 12 is orthogonal to the optical axis of the light emitted from the LED light source 11 and parallel to the surface of the subject glass 100. That is, the slits 12 extend in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The lens 13 condenses the light emitted from the LED light source 11. The lens 13 has, for example, a convex lens 13 a and a concave lens 13 b in this order on the light path of the light emitted from the LED light source 11. The convex lens 13a is, for example, a condenser lens. The projection lens 14 projects linear light emitted from the LED light source 11 through the slit 12 onto the subject glass 100 as the projection light L. Specifically, the projection lens 14 projects the linear light generated by the slit 12 and collected by the lens 13 onto the subject glass 100 as the projection light L.

光源ユニット１０は、ＬＥＤ光源１１から発せられる光を凸レンズ１３ａの焦平面に沿って移動させる機構（第１の機構）をさらに有していてもよい。光源ユニット１０は、第１の機構を用いて、ＬＥＤ光源１１から発せられる光を凸レンズ１３ａの焦平面に沿って走査することにより、被検体ガラス１００の広範囲で投影光Ｌを走査することができる。第１の機構は、例えば、ＬＥＤ光源１１と第１の機構とを互いに連結する光ファイバと、光ファイバの光出射部を移動させるステージとを有する。レンズ１３は、凹レンズ１３ｂを２つ有していてもよい。この場合に、光源ユニット１０は、凸レンズ１３ａと１つの凹レンズ１３ｂとの間隔を変化させる機構（第２の機構）を有していてもよい。光源ユニット１０は、第２の機構を用いて、凸レンズ１３ａと１つの凹レンズ１３ｂとの間隔を変化させ、ＬＥＤ光源１１から発せられた光が被検体ガラス１００の界面で繰り返し反射されることにより生成される虚像Ｉｖの位置を変化させることができる。 The light source unit 10 may further have a mechanism (first mechanism) for moving the light emitted from the LED light source 11 along the focal plane of the convex lens 13a. The light source unit 10 can scan the projection light L in a wide range of the object glass 100 by scanning the light emitted from the LED light source 11 along the focal plane of the convex lens 13a using the first mechanism. . The first mechanism has, for example, an optical fiber connecting the LED light source 11 and the first mechanism to each other, and a stage for moving the light emitting portion of the optical fiber. The lens 13 may have two concave lenses 13 b. In this case, the light source unit 10 may have a mechanism (second mechanism) for changing the distance between the convex lens 13a and one concave lens 13b. The light source unit 10 changes the distance between the convex lens 13 a and one concave lens 13 b using the second mechanism, and the light emitted from the LED light source 11 is generated by being repeatedly reflected at the interface of the subject glass 100. The position of the virtual image Iv can be changed.

カメラユニット２０は、光源ユニット１０から発せられ、被検体ガラス１００で反射された投影光Ｌを受光し、画像データＤを生成するようになっている。カメラユニット２０は、例えば、対物レンズ２１、イメージセンサ２２および画像処理部２３を有する。対物レンズ２１は、光源ユニット１０から発せられ、被検体ガラス１００で反射された投影光Ｌを集光するようになっている。対物レンズ２１は、対物レンズ２１の焦点距離をｆとし、対物レンズ２１の撮像倍率をｍとするときに、（１＋１／ｍ）の位置に結像するようになっている。対物レンズ２１のレイリーの２点分解能は、対物レンズ２１の開口数の逆数に比例し、例えば、０．１’となっている。イメージセンサ２２は、対物レンズ２１で集光された光を受光面２２Ａで受光し、画像データＤを生成するようになっている。イメージセンサ２２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。対物レンズ２１およびイメージセンサ２２は、人の目の角度分解能（例えば、１’）よりも高い角度分解能を有することが好ましい。 The camera unit 20 receives the projection light L emitted from the light source unit 10 and reflected by the subject glass 100 and generates image data D. The camera unit 20 includes, for example, an objective lens 21, an image sensor 22, and an image processing unit 23. The objective lens 21 is configured to condense the projection light L emitted from the light source unit 10 and reflected by the subject glass 100. When the focal length of the objective lens 21 is f and the imaging magnification of the objective lens 21 is m, the objective lens 21 forms an image at a position of (1 + 1 / m). The Rayleigh two-point resolution of the objective lens 21 is proportional to the reciprocal of the numerical aperture of the objective lens 21 and is, for example, 0.1 '. The image sensor 22 receives the light collected by the objective lens 21 at the light receiving surface 22A, and generates image data D. The image sensor 22 is, for example, a charge coupled device (CCD) image sensor. The objective lens 21 and the image sensor 22 preferably have an angular resolution higher than that of the human eye (for example, 1 ').

画像処理部３０は、カメラユニット２０により得られた画像データＤを処理し、検体ガラス１００における投影光Ｌの反射の際に生じた二重像の視角θを求めるようになっている。画像処理部２３は、画像データＤに対して所定のデータ変換処理を行うことにより、イメージセンサ２２の受光面２２Ａに生ずる、干渉縞パターンに対応した二重像の線像強度分布を求めるようになっている。画像処理部２３は、さらに、得られた線像強度分布に基づき、被検体ガラス１００における投影光Ｌの反射の際に生じた二重像の視角θを求めるようになっている。 The image processing unit 30 processes the image data D obtained by the camera unit 20, and obtains the viewing angle θ of the double image generated when the projection light L is reflected on the sample glass 100. The image processing unit 23 performs a predetermined data conversion process on the image data D to obtain a line image intensity distribution of a double image corresponding to the interference fringe pattern generated on the light receiving surface 22A of the image sensor 22. It has become. The image processing unit 23 further obtains the visual angle θ of the double image generated when the projection light L is reflected on the subject glass 100 based on the obtained linear image intensity distribution.

画像処理部２３は、二重像強度分布のモデル関数として、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００における２つのピンホール２３０ａに等価な、フーリエ結像論上の空間周波数応答を用いることにより上記線像強度分布を導出し、導出した上記線像強度分布に基づいて二重像の視角θを求めるようになっている。画像処理部２３は、上記モデル関数が示す線像強度分布のプロファイルを、画像データＤに基づいて導出された線像強度分布のプロファイルにフィッティングさせることにより、二重像の視角θを求めるようになっている。 The image processing unit 23 uses the spatial frequency response on Fourier imaging theory equivalent to the two pinholes 230 a in the interference experimental apparatus 200 of Young as the model function of the double image intensity distribution, and the above-mentioned line image intensity distribution Are derived, and the visual angle θ of the double image is determined based on the derived line image intensity distribution. The image processing unit 23 fits the profile of the line image intensity distribution indicated by the model function to the profile of the line image intensity distribution derived based on the image data D to obtain the viewing angle θ of the double image. It has become.

画像処理部２３は、上記モデル関数が示す二重像の線像強度分布の自己相関関数の積分値に基づいて、二重像の視角θを求めるようになっている。具体的には、画像処理部２３は、上記モデル関数が示す二重像の線像強度分布の自己相関関数の積分値と、二重像の視角θとの相関を示す既知の関数を用いて、二重像の視角θを求めるようになっている。上記の既知の関数は、所定の視角θの範囲において一価の近似関数であり、例えば、後述するように、３次の多項式となっている。 The image processing unit 23 obtains the visual angle θ of the double image based on the integral value of the autocorrelation function of the linear image intensity distribution of the double image indicated by the model function. Specifically, the image processing unit 23 uses a known function indicating the correlation between the integral value of the autocorrelation function of the line image intensity distribution of the double image indicated by the model function and the visual angle θ of the double image. The viewing angle θ of the double image is to be obtained. The above-mentioned known function is a monovalent approximation function in the range of a predetermined viewing angle θ, and is, for example, a third-order polynomial as described later.

以下で、二重像強度分布のモデル関数、および近似関数について、詳細に説明する。 The model function of the dual image intensity distribution and the approximation function will be described in detail below.

［二重像強度分布のモデル関数］
まず、二重像強度分布のモデル関数について説明する。二重像分解能力は、一般には、レイリーの２点分解能で計測される。レイリーの２点分解能は、検出系のレンズの開口直径が光の波長と同程度の大きさになると、光の波動性によって、開口による回折効果によって分解能が制限されることを記述している。例えば、焦点距離ｆ、開口半径ｗの望遠鏡では、レイリーの２点分解能εは、以下の式（１）で表される。従って、視角θ＝１’を解像するときの条件は、ε＝ｆθとすることにより導出される。

[Model Function of Dual Image Intensity Distribution]
First, a model function of dual image intensity distribution will be described. Dual image resolution capabilities are generally measured at Rayleigh's two point resolution. Rayleigh's two-point resolution describes that when the aperture diameter of the lens of the detection system becomes as large as the wavelength of light, the wave nature of light limits the resolution by the diffractive effect of the aperture. For example, in a telescope with a focal length f and an aperture radius w, Rayleigh's two-point resolution ε is expressed by the following equation (1). Therefore, the condition for resolving the viewing angle θ = 1 ′ is derived by setting ε = fθ.

これにより、焦点距離ｆに無関係に、レイリーの２点分解能εに対応する開口半径ｗが求められる。つまり、開口半径ｗは、以下の式（２）で表される。

Thereby, the aperture radius w corresponding to Rayleigh's two-point resolution ε is obtained regardless of the focal length f. That is, the opening radius w is expressed by the following equation (2).

しかし、実際に合わせガラスで発生する二重像を計測する対物レンズ２１の開口半径ｗを１．１５３ｍｍよりも大きくしても、有効開口径は、１．１５ｍｍ程度に制限されている。そのため、レイリーの２点分解能εは、１’以下にはならない。本出願人は、このような複雑な空間周波数応答を説明するために、二重像強度分布のモデル式を、図２のＹｏｕｎｇの干渉実験装置２００における干渉像の式を元に考案した。 However, even if the aperture radius w of the objective lens 21 that actually measures a double image generated by laminated glass is made larger than 1.153 mm, the effective aperture diameter is limited to about 1.15 mm. Therefore, Rayleigh's two-point resolution ε does not fall below 1 '. In order to explain such a complex spatial frequency response, the applicant has devised a model equation of dual image intensity distribution based on the equation of the interference image in the interference experiment apparatus 200 of Young in FIG.

Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００は、図２に示したように、光源２１０から発せられる光の光路上に、レンズ２２０、ピンホールスクリーン２３０、レンズ２４０およびスクリーン２５０を、光源２１０側からこの順に備えている。ピンホールスクリーン２３０には、２つのピンホール２３０ａが設けられている。干渉実験装置２００では、２つのピンホール２３０ａを通過した２つの光線がスクリーン２５０上で干渉し合い、スクリーン２５０上に干渉縞を発生させる。しかし、干渉実験装置２００において、ピンホールスクリーン２３０が除去されると、スクリーン２５０上に干渉縞が発生しない。従って、２つのピンホール２３０ａの機能の１つとして、波面分割があることが理解される。 As shown in FIG. 2, Young's interference experiment apparatus 200 includes a lens 220, a pinhole screen 230, a lens 240 and a screen 250 in this order from the light source 210 side on the light path of light emitted from the light source 210. There is. The pinhole screen 230 is provided with two pinholes 230a. In the interference experiment apparatus 200, the two light beams passing through the two pinholes 230a interfere on the screen 250 to generate interference fringes on the screen 250. However, in the interference experiment apparatus 200, when the pinhole screen 230 is removed, no interference fringes are generated on the screen 250. Accordingly, it is understood that wavefront splitting is one of the functions of the two pinholes 230a.

一方、本出願人が考案したモデル式を用いた二重像検査装置１でも、被検体ガラス１００に光が照射されることにより、受光面２２Ａに二重像が発生する。ところが、二重像検査装置１には、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００における２つのピンホール２３０ａに相当する構造物は存在しない。二重像検査装置１では、スリット１２、被検体ガラス１００内の繰り返し反射による波面分割、および対物レンズ２１の開口半径が組み合わさることにより、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００における２つのピンホール２３０ａに等価な、フーリエ結像論上の空間周波数応答が二重像強度分布のモデル関数として実現されている。 On the other hand, even in the double image inspection apparatus 1 using the model formula devised by the present applicant, when the object glass 100 is irradiated with light, a double image is generated on the light receiving surface 22A. However, in the double-image inspection apparatus 1, there is no structure corresponding to the two pinholes 230a in the interference test apparatus 200 of Young. In the double-image inspection apparatus 1, the slit 12, the wavefront division by repetitive reflection in the object glass 100, and the aperture radius of the objective lens 21 are combined to be equivalent to two pinholes 230a in the interference experiment apparatus 200 of Young. The spatial frequency response on Fourier imaging theory is realized as a model function of dual image intensity distribution.

二重像検査装置１における空間周波数応答は、以下の式（３）で表される。また、二重像検査装置１における空間周波数応答は、図３に示した二重像の干渉縞モデル３００で説明される。干渉像モデル３００は、ＬＥＤ光源１１から発せられる光の光路上に、スリット１２、レンズ１３、投影レンズ１４、被検体ガラス１００、仮想ピンホールスクリーン３１０、対物レンズ２１および受光面２２Ａを、ＬＥＤ光源１１側から順に有する。仮想ピンホールスクリーン３１０は、２つのピンホール２３０ａに対応する２つの仮想ピンホールＨ１を有する。 The spatial frequency response in the dual image inspection device 1 is expressed by the following equation (3). Also, the spatial frequency response in the dual image inspection device 1 is explained by the interference fringe model 300 of the double image shown in FIG. In the interference image model 300, the slit 12, the lens 13, the projection lens 14, the object glass 100, the virtual pinhole screen 310, the objective lens 21 and the light receiving surface 22A are arranged on the light path of the light emitted from the LED light source 11. It has in order from 11 side. The virtual pinhole screen 310 has two virtual pinholes H1 corresponding to the two pinholes 230a.

ここで、Ｊ₁は、１次の第１種ベッセル関数である。λは、ＬＥＤ光源１１から発せられた光の平均波長である。ｚは、像面距離である。δは、仮想ピンホールＨ１の直径である。｛ｘ，ｙ｝は、受光面２２Ａ上の座標である。ｘ₀は、二重像の像高である。ｈ'は、互いに隣接する２つの仮想ピンホールＨ１の間隔ｈの複数倍である。一方の仮想ピンホールＨ１には、ＬＥＤ光源１１から発せられ、被検体ガラス１００を透過した光Ｌ１が入射する。他方の仮想ピンホールＨ１には、被検体ガラス１００の裏面で反射された後、受光面２２Ａ側に射出された光Ｌ２が入射する。μ₁₂は、干渉縞の可視度であり、０から１の間の値を取る。α₁₂は、光Ｌ２の位相であり、−π〜πの範囲の値を取る。 Here, J ₁ is a first-order Bessel function of the first kind. λ is an average wavelength of the light emitted from the LED light source 11. z is an image plane distance. δ is the diameter of the virtual pinhole H1. {X, y} are coordinates on the light receiving surface 22A. x ₀ is the image height of the double image. h ′ is a multiple of the spacing h of two virtual pinholes H1 adjacent to each other. The light L1 emitted from the LED light source 11 and transmitted through the subject glass 100 is incident on one virtual pinhole H1. The light L2 emitted to the light receiving surface 22A side is incident to the other virtual pinhole H1 after being reflected by the back surface of the subject glass 100. μ ₁₂ is the visibility of the interference fringes and takes a value between 0 and 1. α ₁₂ is the phase of the light L 2 and has a value in the range of −π to π.

ところで、広く知られているＹｏｕｎｇの干渉縞の式では、右辺の点像は１個となっている。これは、２つのピンホール２３０ａで回折される光の干渉縞の観測位置が無限遠となっているからである。一方で、二重像検査装置１における空間周波数応答では、ＬＥＤ光源１１の虚像Ｉｖの位置が有限となっている。その結果、受光面２２Ａにおいて、二重像に干渉縞が重畳されている様子が観測される。また、干渉像型モデル３００では、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００における２つのピンホール２３０ａに対応するものとして、２つの仮想ピンホールＨ１が設けられている。２つの仮想ピンホールＨ１の直径δは、以下の式（４）で規定されている。被検体ガラス１００の厚さｔを４ｍｍ、被検体ガラス１００に対する光Ｌ１の入射角ψを６０°としたとき、ピンホールＨ１の直径δは、２．７７ｍｍとなる。このとき、下記の条件を適用することにより、二重像検査装置１における空間周波数応答から得られる二重像の線像強度分布が、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００により得られた二重像の線像強度分布に良好に近似することを本出願人は見出した。 By the way, in the widely known Young's interference fringe equation, the point image on the right side is one. This is because the observation position of the interference fringes of the light diffracted by the two pinholes 230a is at infinity. On the other hand, in the spatial frequency response in the dual image inspection device 1, the position of the virtual image Iv of the LED light source 11 is finite. As a result, it is observed that interference fringes are superimposed on the double image on the light receiving surface 22A. Further, in the interference image type model 300, two virtual pinholes H1 are provided as corresponding to the two pinholes 230a in the interference test apparatus 200 of Young. The diameter δ of the two virtual pinholes H1 is defined by the following equation (4). When the thickness t of the subject glass 100 is 4 mm and the incident angle ψ of the light L1 to the subject glass 100 is 60 °, the diameter δ of the pinhole H1 is 2.77 mm. At this time, by applying the following conditions, the line image intensity distribution of the double image obtained from the spatial frequency response in the double image inspection apparatus 1 is a line of the double image obtained by the interference experiment apparatus 200 of Young. Applicants have found that it closely approximates the image intensity distribution.

−条件―
スリット１２の幅ａ：０．０１ｍｍ
対物レンズ２１の開口半径ｗ：１２ｍｍ
２つの仮想ピンホールＨ１の間隔ｈ：２．７７ｍｍ -Condition-
Width a of slit 12: 0.01 mm
Aperture radius w of objective lens 21: 12 mm
Distance h between two virtual pinholes H1: 2.77 mm

図４は、二重像検査装置１における空間周波数応答を用いて算出した二重像の線像強度分布を等高線で表したものである。図４では、二重像の線像強度分布が被検体ガラス１００の傾き方向に干渉縞が重畳している。図５は、二重像の線像強度分布の垂直断面の計測値および計算値をグラフで表したものである。図５において、計測値は点で表されており、計算値は実線で表されている。計測値は、イメージセンサ２２から得られた画像データに基づいて導出された強度分布の垂直断面の値である。計算値は、二重像検査装置１における空間周波数応答を用いて算出した二重像の線像強度分布の値である。なお、二重像の視角θは約０．７５’に仮定されている。図５の横軸は、像面（受光面２２Ａ）の空間座標であり、その単位は、イメージセンサ２２の画素ピッチであり、具体的には、４．６５μｍである。図５に示したように、二重像検査装置１における空間周波数応答から得られる二重像の線像強度分布のプロファイルが、イメージセンサ２２から得られた画像データに基づいて導出された線像強度分布のプロファイルに良好に近似することがわかる。なお、図６、図７、図８、図９、図１０に、二重像の視角θが０．８６６４４４’、０．６４９８３３’、０．４３３２２２’、０．２１６６１１’、０’に仮定されているときに得られた二重像の線像強度分布を示す。図１０において、二重像が分離されていることがわかる。 FIG. 4 is a diagram showing the line image intensity distribution of the double image calculated using the spatial frequency response in the double image inspection apparatus 1 as contour lines. In FIG. 4, interference fringes overlap in the inclination direction of the object glass 100 in the line image intensity distribution of the double image. FIG. 5 is a graph showing measured values and calculated values of the vertical cross section of the line image intensity distribution of the double image. In FIG. 5, the measured values are represented by points, and the calculated values are represented by solid lines. The measurement value is a value of the vertical cross section of the intensity distribution derived based on the image data obtained from the image sensor 22. The calculated value is the value of the line image intensity distribution of the double image calculated using the spatial frequency response in the double image inspection apparatus 1. The viewing angle θ of the double image is assumed to be about 0.75 ′. The horizontal axis in FIG. 5 is the space coordinate of the image plane (light receiving surface 22A), and the unit thereof is the pixel pitch of the image sensor 22, specifically, 4.65 μm. As shown in FIG. 5, a profile of the line image intensity distribution of the double image obtained from the spatial frequency response in the double image inspection apparatus 1 is a line image derived based on the image data obtained from the image sensor 22. It can be seen that the profile of the intensity distribution is well approximated. 6, 7, 8, 9, and 10, it is assumed that the visual angle θ of the double image is 0.866444 ′, 0.649833 ′, 0.433222 ′, 0.216611 ′, 0 ′. The line image intensity distribution of the double image obtained when the It can be seen in FIG. 10 that the double image is separated.

二重像検査装置１における空間周波数応答は、以下のようにして導出される。小瀬輝次著の「フーリエ結像論」（共立出版２０１３年復刊）に記載の複ピンホール光学系のＯＴＦ（Optical Transfer Function）の概念を踏襲して、ガラス表面とガラス裏面とによる多重繰り返し反射光のうち、表面反射光が入射する仮想ピンホールＨ１と、一次の裏面反射光が二重像の視角θ分だけ傾いて入射する仮想ピンホールＨ１を考える。このとき、仮想ピンホールＨ１の直径δを、表面反射光の光軸と、一次の裏面反射光の光軸との距離と等しくする。その上で、対物レンズ２１の開口半径ｗが、仮想ピンホールＨ１の間隔ｈの複数個分となっていると規定する。最後に、複数の仮想ピンホールＨ１の自己相関関数から、二重像検査装置１における空間周波数応答を導出する。このようにして求めた空間周波数応答のフーリエ変換は、干渉縞の重畳した二重像の線像強度分布になるはずである。 The spatial frequency response in the dual image inspection system 1 is derived as follows. Following the concept of OTF (Optical Transfer Function) of the double pinhole optical system described in “Fourier imaging theory” by Teiji Oze (Kyoritsu Publishing, 2013 reissue), multiple repetitive reflections by the glass surface and the glass back surface Of the light, consider a virtual pinhole H1 on which surface reflected light is incident and a virtual pinhole H1 on which primary back surface reflected light is incident by being inclined by a viewing angle θ of a double image. At this time, the diameter δ of the virtual pinhole H1 is made equal to the distance between the optical axis of the surface reflected light and the optical axis of the primary back surface reflected light. In addition, it is defined that the aperture radius w of the objective lens 21 is equal to a plurality of intervals h of the virtual pinhole H1. Finally, the spatial frequency response in the dual image inspection device 1 is derived from the autocorrelation function of the plurality of virtual pinholes H1. The Fourier transform of the spatial frequency response determined in this way should be a line intensity distribution of a double image in which interference fringes are superimposed.

仮想ピンホールＨ１の直径δの大きさが、点像サイズを決定する。レイリーの２点分解の意味では、点像サイズの１／２に対応する角度分解能が限界値を与えるはずである。仮想ピンホールＨ１の直径δが２．７７ｍｍであるとき、対物レンズ２１の焦点距離ｆを１３５ｍｍとすると、点像のエアリー直径ｄは、１．２２λｚ／δ＝６５．４μｍとなる。ここで、像面距離ｚを、（１＋１／ｍ）ｆと近似した。図５では、画素ピッチは４．６５μｍであるから、エアリー直径ｄは、１４画素ピッチに対応し、９５番目の画素から１０９番目の画素までの範囲に相当している。一方、予想される二重像の視角θは０．７５’であるから、像高さｆθは２９．４μｍである。ここで、繰り返し反射光により干渉縞を重畳させないときの二重像強度分布を図１１に示す。焦点距離を５０ｍｍにした場合で、繰り返し反射光により干渉縞を重畳させないときの二重像強度分布を図１２に示す。これにより、長焦点距離の方が、角度分解能を上げることができる点で有利あることがわかる。ただし、図５では、多光束干渉効果、コンボリューションおよび収差が考慮されており、一方で、図１１、図１２では、これらが考慮されていない。 The size of the diameter δ of the virtual pinhole H1 determines the point image size. In the sense of Rayleigh's two-point resolution, an angular resolution corresponding to one-half of the point spread should provide a limit. Assuming that the focal distance f of the objective lens 21 is 135 mm when the diameter δ of the virtual pinhole H1 is 2.77 mm, the Airy diameter d of the point image is 1.22 λz / δ = 65.4 μm. Here, the image plane distance z is approximated to (1 + 1 / m) f. In FIG. 5, since the pixel pitch is 4.65 μm, the Airy diameter d corresponds to the 14 pixel pitch, and corresponds to the range from the 95th pixel to the 109th pixel. On the other hand, since the visual angle θ of the expected double image is 0.75 ′, the image height fθ is 29.4 μm. Here, FIG. 11 shows a double image intensity distribution when interference fringes are not superimposed due to the repeatedly reflected light. FIG. 12 shows a dual image intensity distribution when the focal length is 50 mm and the interference fringes are not superimposed due to the repeatedly reflected light. This proves that the long focal length is advantageous in that the angular resolution can be increased. However, in FIG. 5, the multi-beam interference effect, the convolution, and the aberration are taken into consideration, while in FIGS. 11 and 12, these are not taken into consideration.

上述したように、式（３）で示した空間周波数応答を、計測値にフィッティングさせることは可能である。しかし、式（３）で示した空間周波数応答では、パラメータの自由度が多いので、計測値にフィッティングさせるには、膨大な計算が必要になる。そこで、本出願人は、上式（３）で示した空間周波数応答を計測値にフィッティングさせる代わりに、以下に示す近似関数を用いて、二重像の視角θを導出する手法を見出した。 As described above, it is possible to fit the spatial frequency response shown in equation (3) to the measurement value. However, in the spatial frequency response shown in the equation (3), there are many degrees of freedom of parameters, and therefore, a great deal of calculation is required to fit the measurement value. Therefore, the present applicant has found a method for deriving the viewing angle θ of a double image by using an approximation function shown below, instead of fitting the spatial frequency response shown in the above equation (3) to the measurement value.

［近似関数］
次に、近似関数について説明する。図１３は、上式（３）で示した空間周波数応答を用いて得られた二重像の線像強度分布の自己相関関数の積分値と、二重像の視角θとの関係を表したものである。図１３には、二重像の視角θを横軸に、上記自己相関関数の積分値を縦軸にしたときのグラフが示されている。図１３から、上式（３）で示した空間周波数応答が示す二重像の線像強度分布の自己相関関数の積分値に基づいて、二重像の視角θを求めることができる。図１３に示したグラフは、二重像の視角θが大きくなるにつれて、上記自己相関関数の積分値も単調に増加する一価の近似関数で表される。この近似関数は、例えば、図１３に示したように、Ｙ＝ａＸ³＋ｂＸ＋ｃという３次の多項式で表される。二重像の視角θが、少なくとも、０°から０．９’までの範囲においては、この近似関数は、一価の近似関数となっている。従って、この既知の関数である近似関数を用いて、１’以下の二重像の視角θを求めることができる。 [Approximate function]
Next, the approximation function will be described. FIG. 13 shows the relationship between the integral value of the autocorrelation function of the line image intensity distribution of the double image obtained using the spatial frequency response shown by the above equation (3) and the visual angle θ of the double image. It is a thing. FIG. 13 shows a graph in which the viewing angle θ of the double image is on the horizontal axis and the integral value of the autocorrelation function is on the vertical axis. The visual angle θ of the double image can be determined from FIG. 13 based on the integral value of the autocorrelation function of the linear image intensity distribution of the double image indicated by the spatial frequency response indicated by the above equation (3). The graph shown in FIG. 13 is represented by a single-valued approximation function in which the integral value of the autocorrelation function monotonously increases as the viewing angle θ of the double image increases. For example, as shown in FIG. 13, this approximate function is expressed by a third-order polynomial of Y = aX ³ + bX + c. In the range of the viewing angle θ of the double image at least from 0 ° to 0.9 ′, this approximate function is a single-valued approximate function. Therefore, the viewing angle θ of the double image of 1 ′ or less can be determined using the approximation function that is this known function.

［処理手順］
次に、二重像検査装置１における処理手順の一例について説明する。図１４は、二重像検査装置１における処理手順の一例を表したものである。投影光Ｌが光源ユニット１０から発せられると、被検体ガラス１００で反射され、受光面２２Ａに入射する。受光面２２Ａに入射した光は受光面２２Ａで受光され、画像データＤが生成される。画像データＤは、画像処理部３０に取り込まれる（ステップＳ１０１）。画像データＤは、画像処理部３０によって、以下のように処理される。具体的には、まず、窓関数を用いて、画像データＤのノイズが除去される（ステップＳ１０２）。次に、画像データＤが規格化されたのち、複素フーリエ変換される（ステップＳ１０３）。これにより、イメージセンサ２２の受光面２２Ａに生ずる、干渉縞パターンに対応した二重像の線像強度分布に対応する複素瞳関数が求められる。次に、得られた複素瞳関数の絶対値の２乗に対して逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ１０４，１０５）。これにより、線像強度分布の自己相関関数が得られる。Ｂｒａｃｅｗｅｌｌの等価幅計算が行われる（ステップＳ１０６）。つまり、得られた自己相関関数の積分値が求められる。最後に、自己相関関数の積分値と、二重像の視角θとの相関を示す既知の関数を用いて、二重像の視角θが求められる（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７を実施する代わりに、上記モデル関数が示す線像強度分布のプロファイルを、画像データＤに基づいて導出された線像強度分布のプロファイルにフィッティングさせることにより、二重像の視角θが求められてもよい。 [Procedure]
Next, an example of the processing procedure in the double-image inspection apparatus 1 will be described. FIG. 14 shows an example of the processing procedure in the double-image inspection apparatus 1. When the projection light L is emitted from the light source unit 10, it is reflected by the subject glass 100 and is incident on the light receiving surface 22A. The light incident on the light receiving surface 22A is received by the light receiving surface 22A, and image data D is generated. The image data D is taken into the image processing unit 30 (step S101). The image data D is processed by the image processing unit 30 as follows. Specifically, noise of the image data D is first removed using a window function (step S102). Next, after the image data D is normalized, complex Fourier transform is performed (step S103). Thereby, the complex pupil function corresponding to the line image intensity distribution of the double image corresponding to the interference fringe pattern generated on the light receiving surface 22A of the image sensor 22 is obtained. Next, inverse Fourier transform is performed on the square of the absolute value of the complex pupil function obtained (steps S104 and S105). Thereby, the autocorrelation function of the line image intensity distribution is obtained. The equivalent width of Bracewell is calculated (step S106). That is, the integral value of the obtained autocorrelation function is obtained. Finally, the integrated value of the autocorrelation function, using a known function indicating the correlation between the viewing angle θ of the double image, the viewing angle θ of the double image is determined (step S107). Note that instead of performing steps S104 to S107, the profile of the line image intensity distribution indicated by the model function is fitted to the profile of the line image intensity distribution derived based on the image data D to obtain a double image. The viewing angle θ may be determined.

[効果]
次に、特許文献１の記載の発明と対比しつつ、二重像検査システム１の効果について説明する。 [effect]
Next, the effects of the double-image inspection system 1 will be described in comparison with the invention described in Patent Document 1.

特許文献１の記載によれば、入射角ψを固定し、曲面ガラスによって発生する二重像の視角η１（式（５））と、楔角αを有する平板ガラスによって発生する二重像の視角η２（式（６））とが、互いに等しいと設定することにより、二重像を解消することの可能なガラスの厚さｔ、ガラスの曲率半径Ｒｃおよび楔角αを、式（７）から導出することができる、ようである。

According to the description of Patent Document 1, the incident angle ψ is fixed, and the visual angle式 1 (formula (5)) of the double image generated by the curved glass and the visual angle of the double image generated by the flat glass having the 楔 angle α By setting η 2 (equation (6)) to be equal to each other, the thickness t of the glass capable of eliminating the double image, the curvature radius Rc of the glass and the depression angle α can be calculated from the equation (7) It seems that it can be derived.

しかしながら、二重像の視角が０°になるように楔角αを設定したり、合わせガラスを平板ガラスに置き換えたりした場合であっても、二重像が発生することがあることを本出願人は発見した。これは、特許文献１では、式（６）の導出の際に、虚像距離を無限大に仮定しているためで、虚像距離が有限である場合には、平板ガラスの楔角αが無くても二重像は有限になるからである。虚像距離をｄ、表面反射光の光軸と裏面反射光の光軸との間隔をｈとするとき、以下の式（８）が得られる。従って、有限虚像距離における二重像の解消に必要な楔角αは、以下の式（９）で表される。式（９）において、ｄ→∞とすれば、式（７）に帰着する。 However, even if the depression angle α is set so that the visual angle of the double image is 0 ° or the laminated glass is replaced with flat glass, the double image may be generated. People have found. This is because, in Patent Document 1, virtual image distance is assumed to be infinite when deriving equation (6), and when virtual image distance is finite, there is no depression angle α of flat glass. Because the double image is finite. Assuming that the virtual image distance is d and the distance between the optical axis of the surface reflected light and the optical axis of the back surface reflected light is h, the following equation (8) is obtained. Therefore, the depression angle α necessary to eliminate a double image at a finite virtual image distance is expressed by the following equation (9). If d → ∞ in the equation (9), the result is the equation (7).

一方、二重像検査システム１では、二重像の線像強度分布のモデル関数として、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００における２つのピンホール２３０ａに等価な、フーリエ結像論上の空間周波数応答が用いられる。これにより、Ｙｏｕｎｇの干渉実験装置２００における２つのピンホール２３０ａに相当する構造物が存在しないにもかかわらず、イメージセンサ２２の受光面２２Ａに生ずる、干渉縞パターンに対応した二重像の線像強度分布を導出することができる。さらに、得られた線像強度分布に基づき、被検体ガラス１００における投影光Ｌの反射の際に生じた二重像の視角θが求められる。このように、二重像検査システム１では、幾何光学的なアプローチから二重像の視角θを導出するのではなく、波動光学的なアプローチから二重像の視角θを導出している。これにより、二重像を精密に検査することができる。 On the other hand, in the double image inspection system 1, the spatial frequency response on Fourier imaging theory equivalent to the two pinholes 230a in the interference experiment apparatus 200 of Young is used as a model function of the line image intensity distribution of the double image. Be Thus, although there is no structure corresponding to the two pinholes 230a in the interference test apparatus 200 for Young, a line image of a double image corresponding to the interference fringe pattern generated on the light receiving surface 22A of the image sensor 22. An intensity distribution can be derived. Further, based on the obtained linear image intensity distribution, the visual angle θ of the double image generated at the time of the reflection of the projection light L on the subject glass 100 is determined. Thus, the double images inspection system 1, instead of deriving a viewing angle θ of the double image from the geometrical optics approach is to derive the viewing angle θ of the double image from the wave-optical approach. This allows the double image to be inspected precisely.

また、二重像検査システム１では、上式（３）で示した空間周波数応答を計測値にフィッティングさせる代わりに、上記モデル関数が示す二重像の線像強度分布の自己相関関数の積分値に基づいて、二重像の視角θが求められる。これにより、式（３）で示した空間周波数応答を、計測値にフィッティングさせる際に要する膨大な計算をすることなく、軽い計算量で、二重像の視角θを導出することができる。 Further, in the double image inspection system 1, instead of fitting the spatial frequency response shown in the above equation (3) to the measurement value, the integral value of the autocorrelation function of the line image intensity distribution of the double image indicated by the model function. The viewing angle θ of the double image is determined based on As a result, the visual angle θ of the double image can be derived with a small amount of calculation without performing the enormous calculation required to fit the spatial frequency response shown in the equation (3) to the measurement value.

１…二重像検査システム、１０…光源ユニット、１１…ＬＥＤ光源、１２…スリット、１３…レンズ、１３ａ…凸レンズ、１３ｂ…凹レンズ、１４…投影レンズ、２０…カメラユニット、２１…対物レンズ、２２…イメージセンサ、３０…画像処理装置、１００…被検体ガラス、２００…干渉実験装置、２１０…光源、２２０…レンズ、２３０…ピンホールスクリーン、２３０ａ…ピンホール、２４…レンズ、２５０…スクリーン、３００…干渉縞モデル、３１０…仮想ピンホールスクリーン、ａ…スリット幅、Ｄ…画像データ、ｆ…焦点距離、Ｈ１…仮想ピンホール、ｈ…互いに隣接する２つの仮想ピンホールの間隔、Ｉｖ…虚像、Ｊ₁…１次の第１種ベッセル関数、Ｌ…投影光、Ｌ１，Ｌ２…光、ｗ…対物レンズの開口半径、λ…ＬＥＤ光源から発せられた光の平均波長、｛ｘ，ｙ｝…受光面上の座標、ｘ₀…二重像の像高、ｚ…像面距離、α…楔角、α₁₂…光Ｌ２の位相、δ…仮想ピンホールの直径、θ…二重像の視角、μ₁₂…干渉縞の可視度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Double image inspection system, 10 ... light source unit, 11 ... LED light source, 12 ... slit, 13 ... lens, 13a ... convex lens, 13b ... concave lens, 14 ... projection lens, 20 ... camera unit, 21 ... objective lens, 22 ... image sensor, 30 ... image processing device, 100 ... object glass, 200 ... interference experiment device, 210 ... light source, 220 ... lens, 230 ... pinhole screen, 230 a ... pinhole, 24 ... lens, 250 ... screen, 300 ... interference fringe model, 310 ... virtual pinhole screen, a ... slit width, D ... image data, f ... focal length, H1 ... virtual pinhole, h ... interval between two virtual pinholes adjacent to each other, Iv ... virtual image, J ₁ ... 1 order Bessel function of the first kind, L ... projection light, L1, L2 ... light, opening radius w ... objective lens, lambda ... LED Mean wavelength of the light emitted from the source, {x, y} ... coordinates on the light receiving surface, x ₀ ... double image image height, z ... image surface distance, alpha ... wedge angle, alpha ₁₂ ... phase of light L2 , Δ ... diameter of virtual pinhole, θ ... viewing angle of double image, μ ₁₂ ... visibility of interference fringes.

Claims

A light source unit including a light source, a slit illuminated to the light source, and a projection optical system for projecting linear light emitted from the light source via the slit as projection light onto a subject glass;
A camera unit including an objective lens for collecting light emitted from the light source unit and reflected repeatedly at the interface of the object glass , and an image sensor for receiving the light collected by the objective lens;
A processing unit that processes image data obtained by the camera unit;
The processing unit is
By performing predetermined data conversion processing on the image data, a line image intensity distribution of a double image corresponding to the interference fringe pattern generated on the light receiving surface of the image sensor is obtained.
The double image inspection system which calculates | requires the visual angle of the double image which arose at the time of reflection of the said projection light in the said object glass based on the obtained said linear image intensity distribution.

The processing unit obtains the line image intensity distribution by using a spatial frequency response on Fourier imaging theory equivalent to a double pin hole in Young's interference experiment as a model function of a line image intensity distribution of a double image. Item 2. A dual image inspection system according to item 1.

The dual image inspection system according to claim 2, wherein the model function is expressed by the following equation (1).

J1: First-order Bessel function of the first kind λ: average wavelength of light emitted from the light source z: image plane distance δ: diameter of a virtual pinhole corresponding to the pinhole {x, y}: on the light receiving surface Coordinates x _0: image height h of the double image: multiples of the distance h between two adjacent virtual pinholes μ ₁₂ μ: visibility of interference fringes α ₁₂ is the front and back of the object glass Of light emitted to the light receiving surface side after being repeatedly reflected by

The processing unit obtains a viewing angle of the double image by fitting a profile of a linear image intensity distribution represented by the model function to a profile of a linear image intensity distribution derived based on the image data. Dual image inspection system as described in.

The double image inspection system according to claim 3, wherein the processing unit obtains a viewing angle of the double image based on an integral value of an autocorrelation function of a line image intensity distribution of the double image indicated by the model function.

The processing unit uses the known function that indicates the correlation between the integrated value of the autocorrelation function of the line image intensity distribution of the double image indicated by the model function and the viewing angle of the double image. The dual image inspection system according to claim 5, wherein a visual angle of

The dual image inspection system according to claim 6, wherein the known function is a cubic polynomial.