JP2000249658A

JP2000249658A - 検査装置

Info

Publication number: JP2000249658A
Application number: JP11053749A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kikuchi; 奨菊地; Takeshi Minami; 剛南; Satoshi Arai; 敏荒井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】検査領域を正確にかつ効率よく指定することに
より過検出を抑制することができる検査装置を提供す
る。【解決手段】入力された画像について検査領域を設定す
る検査領域設定メモリ３０７と、設定された検査領域に
含まれる複数の閉領域の特定位置の配置パターンを照合
することで、基準となる対象物の画像と、被検査対象物
の画像との間の相対的位置情報を検出するマッチング回
路３０６と、検出された基準画像と被検査画像との間の
相対的位置情報を基に、被検査画像内で検査領域を設定
して検査処理を行なう検査アルゴリズム実行回路３０８
とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は検査装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】検査すべき対象物としてのプリント基板
などのサンプルを撮像することにより得られた画像情報
を利用して、サンプルの欠陥検査を行なうことが従来よ
り行われている。このような欠陥の検査方法としては人
間が目視により製品を検査して製品の良否を判断する目
視検査と呼ばれる主観的、官能的な方法と、人間による
作業をできるだけ省略するために機械により自動的に検
査を行なう方法とがある。機械により自動的に検査する
方法は、機械のみによる自動検査を行なう前に、ユーザ
が自動検査を行なうための種々の条件を設定するための
ティーチングプロセスと、自動検査の結果、欠陥品であ
ると判断されたサンプルについて本当に欠陥品であるか
否かを人間により判断する再確認プロセス（レビュー）
とを伴う。

【０００３】このような自動検査の利用分野は電子部
品、実装基板、半導体・液晶製品などの工業分野が中心
であるが、流通検査システムや生体試料を扱う分野など
にも広範囲な応用が可能である。

【０００４】ところで、画像情報をコンピュータ処理し
て欠陥検査を自動的に行なう装置では、一般に過検出の
抑制が一つの課題となっている。つまり、検査装置によ
り欠陥として検出される箇所には、検出すべき真の欠陥
の他に必ずしも不良扱いされるべきでない疑似欠陥が混
在することがある。このような疑似欠陥を真の欠陥と判
断してしまうことにより過検出が発生するわけである
が、この過検出の発生頻度が高いと、自動検査により不
良と判定される製品の割合が多くなり、製造の歩留まり
を下げたり、再検査の割合を高くするなどして製造・出
荷工程の効率を悪化させてしまう。したがって、自動検
査において過検出を抑制することが重要な課題である。

【０００５】この課題を解決するための手段として上記
したティーチング機能は有用である。特に、目視による
官能検査を前提に欠陥検査の基準が定められているよう
な用途においては、ティーチングが判定基準を登録する
ためのユーザインターフェースとして有効に機能するこ
とは、自動検査の性能を官能検査のそれに近づけるのに
重要である。

【０００６】すなわち、ティーチング時においてユーザ
が検査領域を設定し、自動検査装置での検査時にこの設
定された検査領域に合わせて再設定（移動）することに
より過検出の発生頻度を低くすることができる。そのと
きの移動量は、ティーチング時に用いた基準サンプルと
被検査サンプルにおける同一パターンの画像間マッチン
グを利用して決定する。

【０００７】画像間マッチングの具体的手法としては、
対象画像領域に対する相関演算や各々の画像内から抽出
された共通の特徴点に対して相対位置情報を検出する手
法（特徴点マッチング）などが代表的である。

【０００８】一方、特開平５−２０４３３号公報はプリ
ント配線基板の検査装置において、正常な標準基板の検
査において検出された欠陥を疑似欠陥データとして登録
しておき、実検査時において被検査基板を検査するとき
に、登録した疑似欠陥データを参照して、被検査基板の
検査で検出された欠陥が当該疑似欠陥と一致する場合は
真の欠陥とはみなさず、一致しない欠陥のみを真の欠陥
であると判定する方法を開示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術は、以下の課題を解決するための具体的な手
段については言及していない。

【００１０】（１）被検査対象物が検出すべき欠陥と
極めて類似した構造を有し、欠陥検査アルゴリズムが両
者を識別するのが困難である場合に、検査領域あるいは
非検査領域を正確にかつ効率よく指定することにより過
検出を抑制させる手段。

【００１１】（２）同種の被検査対象物（例えばプリ
ント基板）を多量に検査する場合に、製造公差に起因す
る構造の偏移（回路パターンの位置ずれなど）に対して
ティーチングにより設定した検査条件を的確に対応させ
る手段。

【００１２】（３）目視による官能的判定基準を自動
検査装置に効率よく学習させるための手段。

【００１３】例えば、画像間マッチングにおいて用いら
れている相関演算や特徴点マッチングなどの手法はいず
れも計算量が多かったり、手法が複雑であるなどの欠点
を有し、簡便な計算でかつ精度の高い位置合わせを行な
うことができない。したがって検査領域を効率よく指定
することができず、ティーチングにより設定した検査条
件を的確に対応させることができないので（１）や
（２）の手段を実現することができない。

【００１４】また、上記した特開平５−２０４３３号公
報は、ユーザが必要に応じて検査領域あるいは非検査領
域の設定を追加できるようなインタラクティブなシステ
ムを開示していないので、非検査領域の自動設定が不完
全である場合に補正することができない。したがって、
非検査領域を効率よく指定することができず（１）の手
段を実現することができない。

【００１５】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、検査領域ある
いは非検査領域を正確にかつ効率よく指定することによ
り過検出を抑制させることができる検査装置を提供する
ことにある。

【００１６】また、本発明の目的は、製造公差に起因す
る構造の偏移に対してティーチングにより設定した検査
条件を的確に対応させることができる検査装置を提供す
ることにある。

【００１７】さらに、本発明の目的は、目視による官能
的判定基準を自動検査装置に効率よく学習させることが
できる検査装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明に係る検査装置は、対象物の画像を入
力する撮像手段と、入力された画像について少なくとも
検査領域を設定する検査領域設定手段と、設定された検
査領域に含まれる複数の閉領域の特定位置の配置パター
ンを照合することで、基準となる対象物の画像である基
準画像と、被検査対象物の画像である被検査画像との間
の相対的位置情報を検出する画像間照合手段と、検出さ
れた相対的位置情報を基に、被検査画像内で検査領域を
設定して検査処理を行なう検査実行手段とを具備する。

【００１９】また、第２の発明に係る検査装置は、第１
の発明に係る検査装置において、前記検査領域設定手段
は、入力された基準画像に対してユーザからの指示によ
り少なくとも検査領域を設定するための手段を備えてい
る。

【００２０】また、第３の発明に係る検査装置は、第２
の発明に係る検査装置において、前記画像間照合手段
は、基準画像と被検査画像を所定のしきい値で２値化し
たときに得られる２値画像内に形成される複数の閉領域
における重心位置の配置パターンを照合する手段を有す
る。

【００２１】また、第４の発明に係る検査装置は、対象
物の画像を入力する撮像手段と、入力された画像につい
て欠陥の有無を検査する処理を実行する欠陥検査実行手
段と、この欠陥検査実行手段により検出された欠陥の位
置の近傍に非検査領域を設定する非検査領域設定手段
と、あらかじめ用意され、欠陥のないことが確認されて
いる基準対象物に対して欠陥検査を実行したときに、欠
陥として検出された位置の近傍に設定された非検査領域
をユーザに告知する告知手段とを具備し、前記非検査領
域設定手段は、ユーザからの指示に応じて被検査領域を
変更して再設定する。

【００２２】また、第５の発明に係る検査装置は、対象
物の画像を入力する撮像手段と、入力された画像につい
て所定の検査処理を実行する検査実行手段と、検査済み
の被検査対象物に対して実行された目視による検査の結
果を最終判定結果として保持する保持手段と、特定の被
検査対象物に対する検査結果と前記最終判定結果とをユ
ーザに告知する告知手段と、ユーザからの指示に基づい
て新たな検査対象物に対する検査条件の再設定を行なう
設定手段とを具備する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。

【００２４】（第１実施形態）まず、第１実施形態の概
略を説明する。本発明の第１実施形態は、「発明が解決
しようする課題」に記載した（１）、（２）に関する。
前記したように、ユーザがティーチング時に検査領域を
設定し、自動検査装置では検査時においてユーザがティ
ーチング時に設定した検査領域に合わせて再設定（移
動）する場合に、ティーチング時に用いた基準サンプル
と被検査サンプルにおける同一パターンのマッチング情
報を利用して移動量を決定している。このような技術に
おいて、第１実施形態ではマッチングの手法に下記のよ
うな特徴を有する。すなわち、第１実施形態では、ＢＧ
Ａ基板のボンディングパッドのような画像上で孤立した
閉領域が連続して存在するような対象物に対して、各々
の閉領域における重心位置の配置パターンについてマッ
チングを行なうことを特徴とする。これによって簡便な
計算でしかも精度の高い位置合わせが可能になる。ま
た、製造公差により製品の寸法や形状に個体差がある場
合にも検査領域を的確に設定することができる。

【００２５】以下に上記した第１実施形態の方法を、第
１実施形態の適用が可能な用途の前提条件に関連してさ
らに説明する。本実施形態は例えばプリント基板の最終
外観検査に適用可能である。すべての製造工程を経た完
成品としてのプリント基板は、一般に半導体ＩＣとのワ
イヤボンディングを行なうための金属パッド（ボンディ
ングパッド）が多数配列されており、その周囲には絶縁
膜としてのレジストが塗布されている。ここで、検査対
象はボンディングパッドの部分領域であると仮定する。
そのような対象物を撮像すると、画像上では各ボンディ
ングパッドが周囲のレジストよりも輝度が高い領域とし
て観測され、適当なしきい値で２値化すると、ボンディ
ングパッドの形状をなぞったシルエット画像が閉領域
（粒子）として抽出される。

【００２６】一般に製造公差により位置ずれが生じる際
には、同一画像内におけるボンディングパッドの相対的
位置関係はほとんど変わらずに、全体が一括してシフト
する場合が多い。つまり、すべてのボンディングパッド
はほぼ同じ方向に同じ量だけシフトすると考えられる。
そのような条件において、簡便な手段により画像間マッ
チングを行なうために本実施形態では、得られた２値画
像について各ボンディングパッドに対応する粒子の重心
位置を算出し、複数の粒子により構成される重心位置の
配置パターンを対象としてマッチングを行なう。

【００２７】２値画像に対する粒子解析から各粒子の重
心を求めるのは周知の手法で簡単に実行できる。また、
本手法では２つの画像内で対応する粒子間のマッチング
を行なう際に、複数の粒子による重心位置の配置パター
ンを照合するが、そうすることにより、全粒子に対して
同様にシフトベクトル（方向＋シフト量）を精度よく検
出することができる。つまり、各粒子間について求めら
れるシフトベクトルに誤差が生じる場合でも、複数の粒
子による配置パターン間でマッチングを行なえば、個々
の誤差は相殺されて最適なシフトベクトルが精度良く求
められる。

【００２８】また、プリント基板におけるボンディング
パッドのような規則的な配列をしている対象物に対して
も隣接するパッド間でマッチングエラーをおこす可能性
を抑制することができる。

【００２９】以下に上記した第１実施形態の概略を図面
を参照して詳細に説明する。

【００３０】図１は、第１実施形態に係る検査装置の操
作及び処理の流れを示すフローチャートである。まず、
ステップＳ１においてティーチングが行われる。ここで
は、２値化処理を行なうときのしきい値などの検査パラ
メータの設定と、検査領域の設定が行なわれる。このよ
うな設定が行われた後に自動検査が実行される（ステッ
プＳ２）。

【００３１】図２は本発明の第１実施形態を適用した検
査装置の全体構成を示す図である。サンプルカセット１
００に収納された検査すべきプリント基板などのサンプ
ル１０はローダ１１０により順次取り出されてステージ
１２０の所定の位置に置かれる。ステージ１２０上のサ
ンプル１０を照明光学系２００により照射するとその反
射像が結像光学系２１０に結像される。この像はカメラ
２３０により撮像されて電気信号に変換される。この電
気信号は画像信号としてプロセッサ３００に送られて後
述する欠陥検査やマッチング処理が行なわれる。この処
理により欠陥があると判定されたサンプル１０はアンロ
ーダ１５０により欠陥品サンプルカセット１４０に収納
される。また、良品であると判定されたサンプル１０は
アンローダ１５０により良品サンプルカセット１３０に
収納される。

【００３２】図３は図２に示すプロセッサ３００の内部
構成を示す図である。ティーチング時において基準サン
プルをカメラ２３０により撮像することで得られた基準
画像はプロセッサ３００のＡ／Ｄ変換部３０１でデジタ
ル信号にされた後、基準画像メモリ３０３に記憶され
る。この基準画像は必要に応じて読み出されてＤ／Ａ変
換部３０４においてアナログ信号に変換された後、モニ
タ６０１に表示される。ユーザはこの表示画面を見て操
作部インタフェース３０５を介して検査領域を指定する
と、この指定がアドレス情報として検査領域メモリ３０
７に送られて対応する検査領域が選択される。選択され
た検査領域はＤ／Ａ変換部３０４においてアナログ信号
に変換された後、モニタ６０１に表示されることにより
検査領域が確認できる。

【００３３】このようにして検査領域が設定された後、
自動検査が行われる。この場合、検査すべきサンプル１
０をカメラ２３０により撮像することにより得られた画
像信号は、プロセッサ３００のＡ／Ｄ変換部３０１によ
りデジタル信号にされた後、画像メモリ３０２に記憶さ
れる。マッチング回路３０６は基準画像メモリ３０３に
記憶されている基準画像と、画像メモリ３０２に記憶さ
れている画像とを読み出してそれぞれの重心位置を求め
て両者の間のマッチングを行なう。

【００３４】同時に、画像メモリ３０２に記憶されてい
る被検査（サンプル）画像は検査アルゴリズム実行回路
３０８に送られて欠陥位置の検出が行われる。ここでは
サンプル画像のすべての欠陥位置が検出されて欠陥領域
判定回路３０９に送られる。検査領域メモリ３０７はマ
ッチング回路３０６におけるマッチング結果とユーザに
より指定された検査領域についての情報に基づき検査領
域の位置合わせを行なう。欠陥領域判定回路３０９は、
検査領域メモリ３０７からの位置合わせ情報に基づいて
実際に欠陥として出力すべき欠陥領域を判定する。

【００３５】このようにして欠陥があると判定されたサ
ンプル１０についてはアンローダ制御部３１１の制御の
もとにアンローダ１５０により欠陥品サンプルカセット
１４０内に収納される。

【００３６】図４は、自動検査において、製造公差によ
り検査領域が相対的にずれた場合に適正な位置に検査領
域を位置合わせするようすを示す図である。図４（Ａ）
はティーチング時において、ボンディングパッド２０と
周囲のレジスト２１とに２値化された基準画像に対して
検査領域２２を設定するようすを示す図である。図４
（Ｂ）は被検査画像に対する欠陥検出時において、サン
プル１０の製造公差により検査領域２２が相対的にずれ
ることにより、Ａで示す欠陥部（パターン欠損）が検査
領域２２から外れて検出されず、本来欠陥ではないＢ
（○印）で示す部分が欠陥であると判定されてしまう、
いわゆる過検出が発生するようすを示している。図４
（Ｃ）はこのような過検出をなくすために検査領域を適
正な位置に移動させることにより再設定したようすを示
している。

【００３７】以下に、本実施形態による重心位置の配置
パターンについてのマッチング方法を具体的に説明す
る。ここではベクトルを大文字で表わし、そのＸ，Ｙ成
分を小文字で表現することにする。従って、シフトベク
トルＳはＳ＝（ｓｘ、ｓｙ）のように直交するＸ，Ｙ方
向に対するオフセット量ｓｘ，ｓｙを成分として表わす
ことにする。

【００３８】図５は本実施形態に係るマッチング方法を
実現するための位置合わせ手段の構成を示す図であり、
基準画像が保存されている画像メモリ１０１と、被検査
画像が保存されている画像メモリ１０２と、該基準画
像、該被検査画像を適切なしきい値で２値化、ここでは
パッド領域を「１」、それ以外の領域を「０」にする２
値化手段１０３と、２値化された両方の画像から該基準
画像、及び被検査画像にある各パッドの重心位置を、各
画像の左上隅を原点として、それぞれ求める重心位置検
出手段１０４と、該基準画像内のパッドからｍ個、また
該被検査画像内のパッドからｎ個のパッドを選択するパ
ッド選択手段１０５と、該選択されたｍ個のパッドの各
重心位置と該選択されたｎ個のパッドの各重心位置を用
いて、基準画像と被検査画像のシフトベクトルＳを求め
るオフセット量算出手段１０６とから構成される。

【００３９】以下に、上記した位置合わせ手段の作用に
ついて説明する。

【００４０】図６には、画像メモリ１０１及び１０２に
蓄えられている基準画像（図６（Ａ））及び被検査画像
（図６（Ｂ））が２値化手段１０３により２値化された
画像の概念図を示す。図中斜線部は画素値が「０」であ
ることを示し、白抜きの部分は画素値が「１」であるこ
とを示す。これら２値画像から重心位置検出手段１０４
によって基準画像及び被検査画像内にある各パッドの重
心位置が求められる。

【００４１】図７には、基準画像内にあるパッドの重心
位置が「＋」印（図７（Ａ））で示されていて、また、
被検査画像内にあるパッドの重心位置が「×」印（図７
（Ｂ））で示されている。図７に示すように、基準画像
内の各パッドの重心位置を基準位置ベクトルＭ₁〜Ｍ₁₄
で表わし、同様に被検査画像内の各パッドの重心位置を
被検査位置ベクトルＷ₁〜Ｗ₁₄とする。また、基準位置
ベクトルＭ_i（ｉ＝１，…，１４）、及び被検査位置ベ
クトルＷ_j（ｊ＝１，…，１４）のＸ，Ｙ座標成分をそ
れぞれ、（ｍｘ_i，ｍｙ_i），（ｗｘ_j，ｗｙ_j）とす
る。パッド選択手段１０５では、例えば基準画像内のパ
ッドから、１１個（ｉ＝３，…，１３）のパッドを選択
し、被検査画像内のパッドから６個（ｊ＝５，…，１
０）のパッドを選択する。選択された各パッドの重心位
置の情報はオフセット量算出手段１０６に送られ、図９
に示すアルゴリズムに従って基準画像と被検査画像との
シフトベクトルＳ＝（ｓｘ，ｓｙ）が求められる。ここ
で、２点の重心位置を表わす位置ベクトルＭ_i，Ｗ_jが
与えられたときの距離ｄ_i-jを、ｄ_i-j＝‖Ｍ_i−Ｗ_j‖ ＝［（ｍｘ_i−ｗｘ_j）²＋（ｍｙ_i−ｗｙ_j）²］^1/2 （１）で定義する。

【００４２】図９に示すフローチャートのステップＳ９
９，Ｓ１００，Ｓ１０１において、例えば図８に示すよ
うに、Ｗ₅をＭ₃に合わせるためのシフトベクトルＳ
_3-5＝（ｓｘ_3-5，ｓｙ_3-5）を次式により求める。

【００４３】Ｓ_3-5＝Ｍ₃−Ｗ₅ （２）この（２）式を成分で書き直すと次のように表わされ
る。

【００４４】ｓｘ_3-5＝ｍｘ₃−ｗｘ₅ （２−１）ｓｙ_3-5＝ｍｙ₃−ｗｙ₅ （２−２）次にステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４において、
上記シフトベクトルＳ _3-5を被検査位置ベクトルＷ₆〜
Ｗ₁₀に加える。

【００４５】Ｗ₆＝Ｗ₆＋Ｓ_3-5 （３）Ｗ₇＝Ｗ₇＋Ｓ_3-5 ．．．次に、被検査位置ベクトルＷ₅との距離が最も近い基準
位置ベクトルＭ_kを、（Ｍ₁，…，Ｍ₁₄）の中から求め
る（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。なお、被検査位置
ベクトルＷ₅と、基準位置ベクトルＭ_i（ｉ＝１，２，
…，１４）との距離ｄ_i-5の計算には上記した（１）式
を用いる。次に求めた被検査位置ベクトルＷ₅とそれに
最も近い基準位置ベクトルＭ_kとの距離ｄ_k-5を求め
（ステップＳ１０７）、これを２枚の画像の一致度を表
わす評価基準ｃ_3-5に加える（ステップＳ１０８）。な
お、評価基準ｃ_3-5の初期値は０であるため、この操作
の直後における評価基準ｃ_3-5の値は距離ｄ_k-5の値に
一致する。

【００４６】続いて、各Ｗ_j（ｊ＝６，…，１０）につ
いても同様にそれぞれもっとも距離の近い基準位置ベク
トルＭ_kを求め（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）、距離
ｄ_k- _jを評価基準ｃ_3-5に加算していく。こうして最終
的に求められた評価基準ｃ_i- _jは、シフトベクトルＳ
_i-jを用いて被検査画像をずらしたときの基準画像との
一致度を表わし、値が小さいほど一致度が高くなる。

【００４７】同様にして、（Ｓ_4-5，ｃ_4-5），（Ｓ
_5-5，ｃ_5-5），…，（Ｓ_14-5，ｃ₁₄ _-5）をそれぞれ求
め（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）、評価基準ｃ_i-5が
最も小さい場合のシフトベクトルＳ_i-5が求めるシフト
ベクトルとなる（ステップＳ１１３）。

【００４８】ここで、（１）式は簡易的に次式で代用し
てもよい。

【００４９】ｄ_i-j＝‖Ｍ_i−Ｗ_j‖＝｜ｍｘ_i−ｗｘ_j｜＋｜ｍｙ_i−ｗｙ_j｜（４）なお、｜・｜は絶対値を表わす。

【００５０】上記した位置合わせ方法によれば、簡便な
計算で精度良く、しかもエラーマッチングの発生を抑制
しながら基準画像と被検査画像との間のシフトベクトル
を求めることができる。

【００５１】（第２実施形態）以下に本発明の第２実施
形態を説明する。本発明の第２実施形態は、「発明が解
決しようとする課題」に記載した（１）に関する。ティ
ーチング時に欠陥のない基準サンプルを用いて検査を行
ない、欠陥として検出された箇所を非検査領域として自
動設定する。被検査サンプルに画像上で欠陥と極めて類
似しているような構造が存在する場合には、過検出を抑
制するのに効果がある。

【００５２】また、このような方法において、第２実施
形態では、ティーチング時に欠陥のない基準サンプルを
複数用意し、１サンプルづつ検査して非検査領域を自動
設定していく過程において、ユーザが必要に応じて非検
査領域の設定の追加が指定できるようにインタラクティ
ブなシステムを構成する。非検査領域の自動設定が不完
全な場合でも人の手を加えることにより補正することが
できる。

【００５３】以下、図面を参照して本発明の第２実施形
態を詳細に説明する。

【００５４】図１０は第２実施形態に係る検査装置の操
作及び処理の流れを示すフローチャートである。まず、
初期設定において種々の検査パラメータの設定と検査領
域あるいは非検査領域の設定を行なう（ステップＳ１
０）。次に、基準サンプルとして欠陥がないと判断され
た良品サンプルを用いて検査を行なう（ステップＳ１
１）。ここでは、このような検査をプレ検査と呼ぶ。次
に、プレ検査により検出された欠陥箇所を非検査領域と
する自動設定を行なう（ステップＳ１２）。上記したス
テップＳ１１，１２，１３はティーチング時に行なわれ
るものである。次にステップＳ１３において自動検査を
実行する（ステップＳ１３）。

【００５５】図１１は本発明の第２実施形態に係るプロ
セッサの内部構成を示すものである。ここで検査装置の
全体構成は基本的に第１実施形態と同様であるのでここ
での説明は省略する。ティーチング時において、欠陥の
ない基準サンプルをカメラにより撮像して得られた画像
信号はプロセッサ４００のＡ／Ｄ変換部４０１によりデ
ジタル信号にされた後、画像メモリ４０２に記憶され
る。この画像信号をモニタに表示するとともに検査アル
ゴリズム実行回路４０６に送って欠陥のプレ検査を行な
って欠陥箇所を検出する。この欠陥箇所に関するデータ
は非検査領域として非検査領域メモリ４０７に自動設定
されるとともに、Ｄ／Ａ変換部４０３によりアナログ信
号に変換された後モニタに表示される。また、ユーザが
操作部インターフェース４０４を介して検査すべき領域
を設定すると、これが検査領域として検査領域メモリ４
０５に記憶される。

【００５６】図１２は基準サンプル画像に対するプレ検
査において検出され、非検査領域として自動設定される
欠陥検出箇所Ｃと、ユーザにより設定された検査領域３
０とを示す図である。

【００５７】次に、自動検査において被検査サンプルを
撮像して基準サンプルと同様にして画像メモリ４０２に
記憶し、検査アルゴリズム実行回路４０６により欠陥の
検査を行なってすべての欠陥を検出する。欠陥領域判定
回路４０８は検査領域内において、自動設定された非検
査領域に含まれる欠陥を除いた上でＣＰＵ４１０に送
る。

【００５８】次に上記した第２実施形態の変形例を説明
する。図１３は本変形例に係る検査装置における操作及
び処理の流れを示すフローチャートである。まず、初期
設定において種々の検査パラメータの設定と検査領域あ
るいは非検査領域の設定を行なう（ステップＳ２０）。
次に、基準サンプルとして良品サンプルを１個選択して
プレ検査を行なう（ステップＳ２１）。次に、非検査領
域の自動設定を行なう（ステップＳ２２）。次にユーザ
による非検査領域の補足設定を行なう（ステップＳ２
３）。この後、プレ検査を終了するか否かを確認して
（ステップＳ２４）、ＮＯの場合にはステップＳ２１に
戻って上記のステップを繰り返し、ＹＥＳになったとき
に自動検査を行なうステップ（ステップＳ２５）に移行
して自動検査を行なう。

【００５９】図１４は本変形例に係るプロセッサの内部
構成を示すものである。この構成は基本的に図１１に示
す構成と同様である。欠陥のない基準サンプル画像が取
り込まれて欠陥検出が行なわれ、検出された欠陥箇所が
非検査領域として自動設定されるとともに、ユーザによ
り設定された検査領域が記憶されるまでは第２実施形態
と同様である。図１５（Ａ）はこのときのようすを示し
ている。ところが、図１５（Ａ）のＤで示すように、欠
陥Ｃとして検出されるべきであるにもかかわらず検出さ
れない箇所が発生する場合がある。そこで、本変形例で
は図１５（Ｂ）に示すように、ユーザが操作部インター
フェース５０４を介して、検出されなかった箇所Ｄを非
検査領域Ｃ’としてマニュアル設定できるようにしてい
る。

【００６０】次の自動検査において欠陥の検査を行なっ
てすべての欠陥を検出し、検査領域内において、検出し
た欠陥のうち非検査領域に含まれる欠陥を除く処理は上
記した第２実施形態と同様である。

【００６１】（第３実施形態）以下に本発明の第３実施
形態を説明する。本発明の第３実施形態は、「発明が解
決しようとする課題」に記載した（３）に関する。自動
検査装置と目視による再確認用のレビュー機とで自動検
査工程が構成されるシステムにおいて、ティーチング時
に前の工程でレビュー機により判定された過検出情報を
モニタリングしながら検査条件の設定が行なえるように
構成する。レビュー操作により検査担当者が過検出と判
定した情報をフィードバックしてティーチングに活用す
ることにより、自動検査の性能を官能検査の性能に近づ
けることを目的とする。

【００６２】以下、図面を参照して本発明の第３実施形
態を詳細に説明する。

【００６３】図１６は本検査システムの操作及び処理の
流れを示すフローチャートである。まず、検査装置によ
り検査を行なうにあたって初期設定を行なうが、ここで
は種々の検査パラメータの設定と、検査領域あるいは非
検査領域の設定を行なう（ステップＳ３０）。次に、基
準サンプルとしての良品サンプル１個を用いてプレ検査
を行ない（ステップＳ３１）、この検査結果をモニタに
表示する（ステップＳ３２）。

【００６４】同時に、欠陥判定品の再確認（レビュー）
を行ない（ステップＳ３７）、検査終了か否かを判断
（ステップＳ３８）した上で、レビュー結果をモニタに
表示する（ステップＳ３３）。ユーザは上記した２つの
表示を照合してプレ検査を終了するか否かを判断する
（ステップＳ３５）。ここで、プレ検査を終了しない場
合には検査パラメータの設定や検査領域あるいは非検査
領域の設定を変更（ステップＳ３４）した後、ステップ
Ｓ３１に戻ってプレ検査を続ける。また、プレ検査を終
了する場合には自動検査（ステップＳ３６）を実行す
る。その後は適当なタイミングで自動検査で欠陥品であ
ると判定されたサンプルに対するレビューを行なう。

【００６５】図１７は検査装置１０００とレビュー装置
２０００とからなる第３実施形態に係る検査システムの
全体構成を示す図である。検査装置１０００の構成はサ
ンプルカセット１１００と、ローダ１１１０と、ステー
ジ１１２０と、良品サンプルカセット１１３０と、欠陥
品サンプルカセット１１４０と、アンローダ１１５０
と、照明光学系１２００と、結像光学系１２１０と、カ
メラ１２３０と、プロセッサ１３００と、モニタ１４０
０とを備え、ステージ１１２０上にはサンプル１０１０
が置かれている。

【００６６】一方、レビュー装置２０００は、欠陥品サ
ンプルカセット２１００と、ローダ２１１０と、ステー
ジ２１２０と、良品サンプルカセット２１３０と、欠陥
品サンプルカセット２１４０と、アンローダ２１５０
と、顕微鏡２２００と、コントローラ２３００とを備
え、ステージ２１２０上にはサンプル２０１０が置かれ
ている。

【００６７】なお、ここでは検査装置１０００とレビュ
ー装置２０００とはケーブルにより接続されているもの
とする。

【００６８】図１８は図１７に示すプロセッサ１３００
の内部構成を示す図であり、カメラ１２３０からの電気
信号が入力されるＡ／Ｄ変換部１３０１と、画像メモリ
１３０２と、レビュー装置２０００に対するインタフェ
ース１３０３と、Ｄ／Ａ変換部１３０４と、操作部イン
タフェース１３０５と、検査アルゴリズム実行回路１３
０８と、欠陥領域判定回路１３０９と、検査領域メモリ
１３０７と、ＣＰＵ１３１０とを備えている。

【００６９】このような構成において、まず、検査装置
１０００によりプレ検査を行なうために、基準サンプル
としての良品サンプルをカメラ１２３０により撮像して
画像メモリ１３０２に取り込んだ後、検査アルゴリズム
実行回路１３０８により欠陥の検査を行ない、検査結果
をモニタ１４００に表示する。

【００７０】この時点で、前の自動検査により欠陥品で
あると判断されて検査装置１０００の欠陥品サンプルカ
セット１１４０に収納された欠陥品サンプルが、レビュ
ー装置２０００の欠陥品サンプルカセット２１００に移
されており、ローダ２１１０によりこの欠陥品サンプル
２０１０をステージ２１２０上に置いて顕微鏡２２００
により目視による欠陥判定品の再確認（レビュー）を行
なう。

【００７１】このとき、検査装置１０００のプロセッサ
１３００からレビュー装置２０００のコントローラ２３
００に欠陥判定品のどの座標位置に欠陥があるのかを示
す信号が送られ、コントローラ２３００はこの信号に基
づいて顕微鏡２２００を制御して欠陥品サンプル２０１
０の欠陥位置が顕微鏡２２００の視野内に入るようにす
る。これにより目視によるレビューが可能になり、欠陥
品であると判定されたサンプルの再確認が行なわれる。

【００７２】このときの再確認により欠陥品であると判
定されたサンプルは欠陥品サンプルカセット２１４０に
収納され、良品であると判定されたサンプルは良品サン
プルカセット２１３０に収納されるが、同時に、良品で
あるにもかかわらず検査装置１０００の検査で欠陥品で
あると過検出されたサンプルについては、当該サンプル
の過検出箇所についての情報をレビュー結果情報として
コントローラ２３００から検査装置１０００のプロセッ
サ１３００にフィードバックする。この情報はプロセッ
サ１３００のインターフェース１３０３を介して画像メ
モリ１３０２に取り込まれた後、モニタ１４００に表示
される。

【００７３】図１９は上記したプレ検査による結果と、
レビュー結果とをモニタ１４００に表示したようすを示
す図である。図１９（Ａ）の○で示す部分Ｆはプレ検査
において検出された欠陥箇所を示している。また、図１
９（Ｂ）の○で示す部分Ｇは真の欠陥として検出された
箇所であり、□で示す部分Ｈは過検出された箇所であ
る。

【００７４】ユーザはこれらの２つの表示を照合するこ
とにより、このあとに行われる自動検査において過検出
される可能性の高い箇所（Ｈで示す部分）を認識するこ
とができるので、この箇所については検査されないよう
に、操作部インターフェース１３０５を介して検査領域
メモリ１３０７に対して検査領域を再設定することがで
きる。

【００７５】なお、本実施形態の構成において、検査装
置１０００とレビュー装置２０００とはＭＯディスクな
どを介してオフラインにより情報伝達を行なうようにし
てもよい。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、検査領域あるいは非検
査領域を正確にかつ効率よく指定できるので、過検出を
抑制させることができる検査装置を提供することができ
る。

【００７７】また、本発明によれば、製造公差に起因す
る構造の偏移に対してティーチングにより設定した検査
条件を的確に対応させることができる検査装置を提供す
ることができる。

【００７８】また、本発明によれば、目視による官能的
判定基準を自動検査装置に効率よく学習させることがで
きる検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る検査装置の操作及
び処理の流れを示すフローチャートである。

【図２】本発明の第１実施形態を適用した検査装置の全
体構成を示す図である。

【図３】図２に示すプロセッサの内部構成を示す図であ
る。

【図４】自動検査において、製造公差により検査領域が
相対的にずれた場合に適正な位置に検査領域を位置合わ
せするようすを示す図である。

【図５】第１実施形態に係るマッチング方法を実現する
ための位置合わせ手段の構成を示す図である。

【図６】基準画像及び被検査画像が２値化手段により２
値化された画像の概念図である。

【図７】基準画像内にあるパッドの重心位置を「＋」印
で示し、被検査画像内にあるパッドの重心位置を「×」
印で示した図である。

【図８】基準画像内にあるパッドの重心位置が、被検査
画像内における対応するパッドの重心位置に一致しない
ときのようすを示す図である。

【図９】第１実施形態に係る位置合わせ処理の詳細を示
すフローチャートである。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る検査装置の操作
及び処理の流れを示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第２実施形態に係るプロセッサの内
部構成を示す図である。

【図１２】第２実施形態の処理の詳細を説明するための
図である。

【図１３】第２実施形態の変形例に係る検査装置におけ
る操作及び処理の流れを示すフローチャートである。

【図１４】第２実施形態の変形例に係るプロセッサの内
部構成を示す図である。

【図１５】第２実施形態の変形例の処理の詳細を説明す
るための図である。

【図１６】本発明の第３実施形態に係る検査システムの
操作及び処理の流れを示すフローチャートである。

【図１７】検査装置とレビュー装置とからなる検査シス
テムの全体構成を示す図である。

【図１８】図１７に示すプロセッサの内部構成を示す図
である。

【図１９】プレ検査による結果と、レビュー結果とをモ
ニタに表示したようすを示す図である。

【符号の説明】

１０…サンプル、１００…サンプルカセット、１０１、１０２…画像メモリ、１０３…２値化手段、１０４…重心検出手段、１０５…パッド選択手段、１０６…オフセット量算出手段、１１０…ローダ、１２０…ステージ、１３０…良品サンプルカセット、１４０…欠陥品サンプルカセット、１５０…アンローダ、２００…照明光学系、２１０…結像光学系、２３０…カメラ、３００…プロセッサ、３０１…Ａ／Ｄ変換部、３０２…画像メモリ、３０３…基準画像メモリ、３０４…Ｄ／Ａ変換部、３０５…操作部インターフェース、３０６…マッチング回路、３０７…検査領域メモリ、３０８…検査アルゴリズム実行回路、３０９…欠陥領域判定回路、３１０…ＣＰＵ、３１１…アンローダ制御部、６０１…モニタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒井敏東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2G051 AA65 AB02 AB11 CA04 CB01 CB05 DA01 DA13 EA11 EA14 ED11 ED23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物の画像を入力する撮像手段と、入力された画像について少なくとも検査領域を設定する
検査領域設定手段と、設定された検査領域に含まれる複数の閉領域の特定位置
の配置パターンを照合することで、基準となる対象物の
画像である基準画像と、被検査対象物の画像である被検
査画像との間の相対的位置情報を検出する画像間照合手
段と、検出された相対的位置情報を基に、被検査画像内で検査
領域を設定して検査処理を行なう検査実行手段と、を具備することを特徴とする検査装置。
【請求項２】前記検査領域設定手段は、入力された基
準画像に対してユーザからの指示により少なくとも検査
領域を設定するための手段を備えていることを特徴とす
る請求項１記載の検査装置。
【請求項３】前記画像間照合手段は、基準画像と被検
査画像を所定のしきい値で２値化したときに得られる２
値画像内に形成される複数の閉領域における重心位置の
配置パターンを照合する手段を有することを特徴とする
請求項１または２記載の検査装置。
【請求項４】対象物の画像を入力する撮像手段と、入力された画像について欠陥の有無を検査する処理を実
行する欠陥検査実行手段と、この欠陥検査実行手段により検出された欠陥の位置の近
傍に非検査領域を設定する非検査領域設定手段と、あらかじめ用意され、欠陥のないことが確認されている
基準対象物に対して欠陥検査を実行したときに、欠陥と
して検出された位置の近傍に設定された非検査領域をユ
ーザに告知する告知手段と、を具備し、前記非検査領域設定手段は、ユーザからの指示に応じて
被検査領域を変更して再設定することを特徴とする検査
装置。
【請求項５】対象物の画像を入力する撮像手段と、入力された画像について所定の検査処理を実行する検査
実行手段と、検査済みの被検査対象物に対して実行された目視による
検査の結果を最終判定結果として保持する保持手段と、特定の被検査対象物に対する検査結果と前記最終判定結
果とをユーザに告知する告知手段と、ユーザからの指示に基づいて新たな検査対象物に対する
検査条件の再設定を行なう設定手段と、を具備することを特徴とする検査装置。