JP2001091470A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部環境変動による画像レベルの上下が存在
しても、ノイズの誤検出を減少させて、しかも、不良部
分を確実に検出できる欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 透明シート状の透明フィルム１の画像
を撮像するカメラ１２と、撮像された画像を画像処理を
行うことにより透明フィルム１の異物１９を検出する画
像処理装置１４とを有する欠陥検査装置である。透明フ
ィルム１に斜め方向から光を照射する蛍光灯４と、カメ
ラ１２に設けられたＣＣＤセンサ１１…と、画像処理装
置１４に設けられて、カメラ１２から送られたＣＣＤセ
ンサ１１の撮像画像の各画素の出力信号をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換回路１５と、Ａ／Ｄ変換された全画素の信
号に対して地合平均レベルＦ１を求め、各画素の信号値
Ｆ０から差し引いた地合補正値Ｆ２を求める地合変動補
正回路１６と、予め設定されたしきい値Ｌに、地合補正
値Ｆ２を対比して２値化を行う２値化回路１８とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主に透明フィル
ムの検査装置に用いられ、特に地合変動レベルを考慮し
た欠陥検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】透明シートの検査装置としては、特開平
９−１５１６９号公報に記載された図１４に示すような
ものが知られている。

【０００３】このような検査装置では、透明な被検査物
としてのシート状の透明フィルム１が、一対の回転支持
ローラー２，３上を通過する際、真下方向から高周波点
灯する蛍光灯４によって、照射される。

【０００４】また、この透明フィルム１の上方に位置す
る撮像手段としてのラインセンサ５では、撮像レンズ６
で、透過された像を一次元ＣＣＤセンサ５ａ上に結像す
る。一次元ＣＣＤセンサ５ａによって変換された光電変
換信号は、画像処理装置としての２値化処理回路７で、
直ちに２値化され、パルス計測回路８によって周期が計
測される。

【０００５】そして、合否判定回路９で予め設定された
しきい値に、前記２値化された信号が対比されて、不良
部分の検出が行われるようにコントローラー１０で制御
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の透明シートの検査装置では、光電変換信号
が、画像処理装置としての２値化処理回路７で、直ちに
２値化されるので、照明の劣化や電圧の変動等の原因
で、全体のレベルが上下すると、ノイズの誤検出や、不
良部分の見落としが起こる場合があった。

【０００７】例えば、図１１に示すように、全体の地合
平均レベルと、予め設定されたしきい値との乖離幅が適
正であると、不良部分だけを検出できるが、全体の地合
平均レベルが上がると、不良部分に加えて、ノイズ部分
も不良部分と誤認識してしまう（図１２参照）。

【０００８】また、図１３に示すように、全体の地合平
均レベルが下がり、しきい値との乖離幅が開くと、不良
部分を検出できない虞もあった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記の問題点を
解消し、外部環境変動による画像レベルの上下が存在し
ても、ノイズの誤検出を減少させて、しかも、不良部分
を確実に検出できる欠陥検査装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明では、透明シート状の被
検査物の画像を撮像する撮像装置と、撮像された画像を
画像処理を行うことにより前記被検査物に存在する異物
を検出する画像処理装置とを有する欠陥検査装置であっ
て、前記被検査物に斜め方向から光を照射する光源と、
前記撮像装置に設けられたＣＣＤセンサと、前記画像処
理装置に設けられて、前記撮像装置から送られた前記Ｃ
ＣＤセンサの撮像画像の各画素の出力信号をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換された全画素の
信号に対して平均値を求め、各画素の信号値から差し引
いた地合補正値を求める地合変動補正手段と、予め設定
されたしきい値に、前記地合補正値を対比して２値化を
行う２値化手段とを有する欠陥検査装置を特徴としてい
る。

【００１１】このように構成された請求項１記載の欠陥
検査装置では、前記被検査物に光源から斜め方向の光を
照射すると、良品部では該照明光が、そのまま通過する
が、異物や気泡の境界が存在する場合、該不良部分で前
記照明光が散乱されて、前記撮像装置に設けられたＣＣ
Ｄセンサの該当する個所の画素が検出される。

【００１２】前記撮像装置から送られた前記ＣＣＤセン
サの撮像画像の各画素の出力信号は、前記Ａ／Ｄ変換手
段によってデジタル値へ変換される。

【００１３】この際、全画素の出力信号もＡ／Ｄ変換さ
れ、前記地合変動補正手段によって平均値が求められる
と共に、該平均値を各画素の信号値から差し引いて地合
補正値が求められる。

【００１４】そして、前記２値化手段では、予め設定さ
れたしきい値と、該地合補正値とが対比されて、該しき
い値を越えた画素を新たに１とすると共に、該しきい値
を越えない画素を新たに０とすることにより、不良部分
の判別が行われる。

【００１５】従って、外部環境変動による画像レベルの
上下変動が生じても、ノイズの誤検出を減少させて、不
良部分を確実に検出できる。

【００１６】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の具体的な実施の
形態１について、図示例と共に説明する。

【００１７】図１乃至図１０は、この発明の実施の形態
１の欠陥検査装置を示すものである。

【００１８】まず、構成を説明すると、図１中、透明な
被検査物としてのシート状の透明フィルム１が、一対の
回転支持ローラー２，３上を通過する際、斜め下方向か
ら高周波点灯する光源としての略棒状の蛍光灯４，４に
よって、照射される。この実施の形態１では、透明フィ
ルム１の幅は１２００ｍｍ、ライン速度は４０ｍ／分に
設定されている。

【００１９】また、この透明フィルム１の上方には、撮
像装置としての１２台のＣＣＤセンサ１１…からなるカ
メラ１２が設けられている。このカメラ１２では、前記
ＣＣＤセンサ１１…が、前記透明フィルム１進行方向に
対して直交する方向に、略一列に並べられて、前記透明
フィルム透かされた像を一直線状に結像する像を２０４
８（ｂｉｔ／台）の素子が並んだラインセンサカメラと
して捉えるように構成されている。カメラ１２の分解能
は、０．０５５ｍｍで、視野は一台あたり約１１２ｍｍ
となっている。

【００２０】これらのカメラ１２は、前記画像処理装置
１４に接続されている。

【００２１】この画像処理装置１４には、前記カメラ１
２から送られてきた前記ＣＣＤセンサ１１の撮像画像の
各画素の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路１５
が設けられている。

【００２２】また、この画像処理装置１４には、前記Ａ
／Ｄ変換回路１５でＡ／Ｄ変換された全画素の信号に対
して平均値としての地合平均レベルＦ１を求め、各画素
の信号値Ｆ１から差し引いた地合補正値Ｆ２を求める地
合変動補正手段として地合変動補正回路１６が設けられ
ている。

【００２３】更に、この画像処理装置１４には、予め設
定されたしきい値Ｌを記憶する記憶部としてのメモリ１
７が設けられている。そして、この画像処理装置１４に
は、このしきい値Ｌを、前記地合補正値Ｆ２に対比させ
て、２値化を行う２値化手段としての２値化回路１８が
設けられている。

【００２４】この２値化回路１８では、前記地合補正値
が前記しきい値を越えた場合には、対応する画素の値を
新たに１とし、越えない画素の値を０とするように構成
されている。

【００２５】そして、この１の値を持つ画素部分が、欠
陥と判定されるように構成されている。例えば、図２に
示すように、精密機器製造時に使用されるフォトマスク
の保護フィルムに要求される異物１９の最小測定物の大
きさは、１５ミクロン程度であり、この１５ミクロン程
度の異物１９が発生すると、周囲に形成される気泡部２
０の大きさは５０ミクロン以上になることが確認されて
いる。

【００２６】また、この実施の形態１では、図３又は図
４に示すように、前記カメラ１２の視野の延長線上に黒
色の遮蔽板１３が設けられて、この遮蔽板１３の斜め下
方から前記蛍光灯４，４が、前記透明フィルム１の幅方
向である進行方向と直交する方向全体を照射するように
構成されている。

【００２７】次に、この実施の形態１の地合レベル変動
を考慮した欠陥検査装置の作用について説明する。

【００２８】この実施の形態１では、前記被検査物であ
る透明フィルム１に前記蛍光灯４，４から斜め方向の光
が照射されると、図３に示すように、良品部２１では、
これらの照明光が、そのまま通過する。

【００２９】しかしながら、異物１９や気泡部２０の境
界２２が、存在する場合、図４に示すように、これらの
不良部分で前記照明光が散乱されて、前記カメラ１２に
設けられたＣＣＤセンサ１１の該当する個所の画素が、
これらの散乱光２３を検出する。

【００３０】前記カメラ１２から送られた前記ＣＣＤセ
ンサ１１の撮像画像の各画素の出力信号は、前記画像処
理装置１４のＡ／Ｄ変換回路１５によってＡ／Ｄ変換さ
れる。

【００３１】この際、全画素の出力信号もＡ／Ｄ変換さ
れ、前記画像処理装置１４の地合変動補正回路１６によ
って平均値としての地合平均レベルＦ１が求められる
（図５，図６参照）。

【００３２】更に、この地合変動補正回路１６では、こ
の地合平均レベルＦ１を各画素の前記信号値Ｆ０から差
し引いて図７，図８に示すように、地合補正値Ｆ２が求
められる。

【００３３】そして、前記画像処理装置１４の２値化回
路１８では、予め設定されたしきい値Ｌと、この地合補
正値Ｆ２とが対比されて、しきい値Ｌを越えた画素を新
たに１とすると共に、このしきい値を越えない画素を新
たに０とすることにより、図９，図１０に示すように、
不良部分を明瞭なものとして判別が行われる。

【００３４】従って、外部環境変動による信号値Ｆ０の
画像レベルの上下が存在しても、ノイズの誤検出を減少
させて、しかも、不良部分が、視覚化されて確実に検出
できる。

【００３５】以上、本発明の実施の形態１の欠陥検査装
置を説明してきたが、本発明は、前記実施の形態１に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計変更等があっても本発明に含まれる。

【００３６】例えば、前記実施の形態１の欠陥検査装置
では、図１に示すように、透明フィルム１が、斜め下方
方向から高周波点灯する光源としての略棒状の蛍光灯
４，４によって照射されるように構成されているが、特
にこれに限らず、図１中二点鎖線で示す様に、透明フィ
ルム１を、斜め上方方向から照射する蛍光灯４を設けて
もよく、上下両方向から前記透明フィルム１を一対の蛍
光灯４，４で照射する様に構成する等、蛍光灯の数量、
形状、光量、照射周波数等が特に限定されるものではな
い。

【００３７】また、この実施の形態１では、撮像装置と
しての１２台のＣＣＤセンサ１１…からなるカメラ１２
が設けられているが、特にこれに限らず、例えば、単数
のＣＣＤセンサ等であても、透明シート状の被検査物の
画像を撮像するものであれば良く、撮像装置のＣＣＤセ
ンサの数量、画素数、画素間ピッチ及び感度等が限定さ
れるものではない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明によれば、外部環境変動による画像レベルの上下が存
在しても、ノイズの誤検出を減少させて、しかも、不良
部分を確実に検出できる、という実用上有益な効果を発
揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる欠陥検査装置の
構成を説明する模式図である。

【図２】実施の形態１で、欠陥検査装置の被検査物であ
る透明フィルム上に存在する異物及びその周囲の気泡部
を説明する平面図である。

【図３】実施の形態１で、良品部を通過する照射光の様
子を説明する概念図である。

【図４】実施の形態１で、異物及び気泡部の境界で、照
射光が散乱される様子を説明する概念図である。

【図５】実施の形態１で、生出力レベルである信号値Ｆ
０のモニタ画像図である。

【図６】実施の形態１で、生出力レベルである信号値Ｆ
０と、地合平均レベルＦ１とを対比させたグラフ図であ
る。

【図７】実施の形態１で、生出力レベルである信号値Ｆ
０から、地合平均レベルＦ１を差し引いた際のモニタ画
像図である。

【図８】実施の形態１で、生出力レベルである信号値Ｆ
０から、地合平均レベルＦ１を差し引いた地合補正値Ｆ
２を示すグラフ図である。

【図９】実施の形態１で、地合補正値Ｆ２が２値化され
た際のモニタ画像図である。

【図１０】実施の形態１で、地合補正値Ｆ２が２値化さ
れた様子を示すグラフ図である。

【図１１】全体の地合平均レベルと、予め設定されたし
きい値との乖離幅が適正である際、不良部分だけが、し
きい値を越えて検出できる様子を示すグラフ図である。

【図１２】全体の地合平均レベルが上がり、不良部分に
加えて、ノイズ部分も不良部分と誤認識してしまう様子
を示すグラフ図である。

【図１３】全体の地合平均レベルが下がり、しきい値と
の乖離幅が開いて、不良部分が検出できない様子を示す
グラフ図である。

【図１４】従来の欠陥検査装置の構成を説明する概念図
である。

【符号の説明】

１ 透明フィルム ４ 蛍光灯（光源） １１ ＣＣＤセンサ １２ カメラ（撮像装置） １４ 画像処理装置 １５ Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ変換手段） １６ 地合変動補正回路（地合変動補正手段） １８ ２値化回路（２値化手段） １９ 異物 ２０ 気泡部 ２１ 良品部 ２２ 境界 ２３ 散乱光 Ｌ しきい値 Ｆ０ 信号値 Ｆ１ 地合平均レベル Ｆ２ 地合補正値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明シート状の被検査物の画像を撮像する
   撮像装置と、撮像された画像を画像処理を行うことによ
   り前記被検査物に存在する異物を検出する画像処理装置
   とを有する欠陥検査装置であって、 前記被検査物に斜め方向から光を照射する光源と、前記
   撮像装置に設けられたＣＣＤセンサと、前記画像処理装
   置に設けられて、前記撮像装置から送られた前記ＣＣＤ
   センサの撮像画像の各画素の出力信号をＡ／Ｄ変換する
   Ａ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換された全画素の信号
   に対して平均値を求め、各画素の信号値から差し引いた
   地合補正値を求める地合変動補正手段と、予め設定され
   たしきい値に、前記地合補正値を対比して２値化を行う
   ２値化手段とを有することを特徴とする欠陥検査装置。