JP2002049910A - Method and device for testing nonuniformity of periodic pattern - Google Patents

Method and device for testing nonuniformity of periodic pattern

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JP2002049910A JP2000237206A JP2000237206A JP2002049910A JP 2002049910 A JP2002049910 A JP 2002049910A JP 2000237206 A JP2000237206 A JP 2000237206A JP 2000237206 A JP2000237206 A JP 2000237206A JP 2002049910 A JP2002049910 A JP 2002049910A
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真史 西田
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添田  正彦
Takutetsu Chinju
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately test area deviation that partially takes place in a pattern in testing the area deviation of a periodic pattern on the basis of an area image. SOLUTION: An image means obtained by arranging a pixel string in a cross direction picks up an image of a test object having a periodic pattern in which a pattern of a prescribed width is repeated in a cross direction and inputs a pattern image, an area is measured in each block in which a pixel string (line) is made as a unit in regard to each pattern on the inputted pattern image, the measured area of each block is respectively converted into a luminance value, each converted luminance value is respectively set in a unit pixel in which a pixel is made as a unit, the area image is prepared by arranging unit pixels in which each luminance value is respectively set while associating with the sequence of each block, and area deviation and its nonconformity are tested on the basis of the prepared area image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、周期性パターンの
検査方法及び装置、特にカラーテレビのブラウン管に用
いられるアパーチャグリルや液晶ディスプレイに用いら
れるカラーフィルタ等の基板に光透過性を有するパター
ンが周期的に形成されている製品における、該パターン
の面積のズレやそのムラを検出する際に適用して好適
な、周期性パターンの検査方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a periodic pattern, and more particularly, to a method in which a light transmitting pattern is periodically formed on a substrate such as an aperture grill used for a cathode ray tube of a color television and a color filter used for a liquid crystal display. The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a periodic pattern, which are suitable for detecting a deviation in the area of a pattern and unevenness of the pattern in a product formed in a suitable manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】単位となる微小なパターンが繰り返され
ている周期性パターンを有する工業製品としては、カラ
ーテレビのブラウン管に用いられるシャドウマスクや液
晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタ等がある。
このような周期性パターンを有する工業製品では、個々
のパターンは設計値に基づいて所定の形と面積(大き
さ)を持つと共に、その周囲に存在するパターンに対し
て、隣接する各パターンとの間に所定の間隔をおいて繰
り返して配列されている。
2. Description of the Related Art Industrial products having a periodic pattern in which a minute pattern as a unit is repeated include a shadow mask used for a cathode ray tube of a color television and a color filter used for a liquid crystal display.
In an industrial product having such a periodic pattern, each pattern has a predetermined shape and area (size) based on a design value, and a pattern existing around the pattern has a shape corresponding to each adjacent pattern. They are arranged repeatedly with a predetermined interval between them.

【0003】このような個々のパターンの面積(大き
さ)は、試料全面(全体)において、(1)場所に関係
なく常に同じ面積になるようにする、あるいは(2)試
料内の場所によって徐々に変化させる(例えば、中心か
ら周囲に向かっていくに従って面積が大きくなるように
する)等の、所定の配列規則に従って形成されているも
のがある。
[0003] The area (size) of such an individual pattern is always (1) always the same regardless of the location on the entire surface (entire) of the sample, or (2) gradually increases depending on the location in the sample. (For example, the area is increased from the center toward the periphery).

【0004】このような工業製品を製造した場合、設計
値に対する個々のパターンの面積の狂い(面積ズレ)に
関する以下の検査をする必要がある。(1)限度レベル
を超えた面積のズレが1つのパターンでも発生している
場合は欠陥とする。(2)個々のパターンについての評
価では限度レベル内で正常とみなせる面積ズレであって
も、それがある範囲内の複数のパターンに集中して局所
的に発生している場合は欠陥とする。なお、後者の局所
的な発生の検出は、個々のパターンについては限度レベ
ル内であっても、各パターンの面積には多少のバラツキ
があることから、全体として見た場合に生じている各パ
ターンの面積の不均一性(ムラ)を検査することを意味
している。
[0004] When such an industrial product is manufactured, it is necessary to perform the following inspection for deviation (area deviation) of the area of each pattern from the design value. (1) If even one pattern has an area deviation exceeding the limit level, it is determined as a defect. (2) In the evaluation of each pattern, even if the area deviation can be regarded as normal within the limit level, it is determined as a defect if the area deviation occurs locally in a plurality of patterns within a certain range. In the latter case, the detection of local occurrence is not limited to the individual patterns within the limit level. Means inspecting the non-uniformity (unevenness) of the area.

【0005】上述したような各パターン間の面積のズレ
や不均一性の検査には、(1)検査員が検査対象物(工
業製品)を直接目で見て全面検査する目視検査、(2)
検査対象物に対していくつかの代表領域を決めて、その
領域を撮像装置により画像入力し、代表領域に含まれる
パターンに関してのみ面積を画像処理により測定して検
査する一部自動検査、(3)検査対象物の全面(全体)
を画像入力し、全てのパターンについて個々の面積を測
定して検査する全面自動検査がある。
[0005] Inspection of the deviation and non-uniformity of the area between the patterns as described above includes (1) a visual inspection in which an inspector directly inspects an inspection object (industrial product) by visual inspection and (2) )
A partial automatic inspection in which several representative regions are determined for an inspection object, the regions are input as an image using an imaging device, and only the patterns included in the representative regions are measured and inspected by image processing for an area. ) The entire surface of the inspection object (whole)
There is a full-automatic inspection in which an image is input and all patterns are individually measured and inspected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
(1)の目視検査には検査員によって個人差がある上
に、見逃しが生じ易く、(2)の一部自動検査には検査
時間が短いという利点があるものの、代表領域内だけの
検査なので、それ以外の領域のパターンに発生した欠陥
が検査できない。又、(3)の全面自動検査には、全面
を検査するために検査時間が非常に長くなってしまう上
に、面積が試料内の場所(領域)によって徐々に変化す
るタイプの検査対象物では、各パターン間の面積と、そ
のズレの限度レベルが領域毎に異なっているため、測定
した面積データに対する検査員による検査が必要になる
が、パターンの数が多くなった場合には、この検査を行
おうとしても事実上できないという問題がある。
However, the visual inspection described in the above (1) has individual differences among inspectors and is easy to be overlooked, and the inspection time in the (2) partial automatic inspection is short. Although there is an advantage, since the inspection is performed only in the representative area, a defect generated in a pattern in the other area cannot be inspected. In addition, in the full-surface automatic inspection of (3), the inspection time is very long because the entire surface is inspected, and the type of the inspection object whose area gradually changes depending on the place (region) in the sample is required. Since the area between each pattern and the limit level of the deviation are different for each area, an inspection by the inspector is required for the measured area data, but when the number of patterns is increased, this inspection is performed. There is a problem that even if you try to do.

【0007】更に、自動検査における共通の問題とし
て、1つ1つのパターンでは限度レベル以内の面積ズレ
が局所的に集中して発生している前記ムラ欠陥を検出す
ることができない。
[0007] Further, as a common problem in the automatic inspection, it is not possible to detect the uneven defect in which an area shift within a limit level is locally concentrated in each pattern.

【0008】本出願人は、前記従来の問題点を解決する
べく、検査対象物全体について個々のパターンに生じて
いる面積のズレ欠陥を容易に検査できる上に、許容範囲
内のズレが局所的に集中して生じている面積のムラ欠陥
をも容易に検査することができる周期性パターンの検査
技術を、特願2000−149332により既に提案し
ている。以下、これを提案済発明という。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present applicant can easily inspect the defect of the area generated in each pattern for the entire inspection object, and furthermore, the deviation within an allowable range is localized. Japanese Patent Application No. 2000-149332 has already proposed a technique for inspecting a periodic pattern that can easily inspect an unevenness defect having an area which is concentrated on a pattern. Hereinafter, this is referred to as a proposed invention.

【0009】この提案済発明は、周期性パターンの検査
方法において、周期性パターンを有する検査対象物を撮
像してパターン画像を入力し、入力されたパターン画像
上の各パターンについて面積を測定し、測定された各パ
ターンの面積をそれぞれ輝度値に変換し、変換された各
輝度値を一定数の画素を単位とする単位画素にそれぞれ
設定し、各輝度値がそれぞれ設定された単位画素を、前
記各パターンの順序に対応付けて配列して面積画像を作
成し、作成された面積画像に基づいて面積ズレやそのム
ラを検査することにより、パターンに生じている面積の
ズレ欠陥やムラ欠陥を確実に検査できるようにしたもの
である。
In the proposed invention, in a method for inspecting a periodic pattern, an image of an inspection object having a periodic pattern is captured, a pattern image is input, and an area of each pattern on the input pattern image is measured. The measured area of each pattern is converted into a luminance value, each converted luminance value is set as a unit pixel having a fixed number of pixels as a unit, and the unit pixel in which each luminance value is set is, Area images are created by arranging them in association with the order of each pattern, and area deviations and unevenness are inspected based on the created area images, so that area deviation defects and unevenness defects occurring in the pattern can be reliably detected. Inspection is possible.

【0010】以下、この提案済発明について、具体例を
挙げて詳細に説明する。図1は、この提案済発明に係る
一例の検査装置の要部を示す、ブロック図を含む概略斜
視図である。
Hereinafter, the proposed invention will be described in detail with reference to specific examples. FIG. 1 is a schematic perspective view, including a block diagram, showing a main part of an example of an inspection apparatus according to the proposed invention.

【0011】この検査装置は、検査対象物Wを載置する
ステージ10と、該ステージ10の上方に配置され、該
対象物Wを撮像して検査画像を入力するCCDカメラ
(撮像手段)12と、該カメラ12を、図示しない駆動
部により移動させる際にX方向に案内するX軸ガイド1
4と、該ガイド14と共にY方向に案内するY軸ガイド
16と、これら各ガイド14及び16により案内して上
記カメラ12を検査対象物Wに対して矢印で示すXY方
向に走査しながら、該対象物Wを撮像する際にカメラ1
2を制御するカメラコントローラ18とを含む画像入力
部20を備えていると共に、上記CCDカメラ12によ
り撮像して入力される検査画像を処理する画像処理部2
2と、該画像処理部22や上記カメラコントローラ18
等の装置全体を制御する装置制御部24とを備えてい
る。
The inspection apparatus includes a stage 10 on which an inspection object W is mounted, a CCD camera (imaging means) 12 which is disposed above the stage 10 and which images the object W and inputs an inspection image. An X-axis guide 1 for guiding the camera 12 in the X direction when the camera 12 is moved by a driving unit (not shown).
4, a Y-axis guide 16 for guiding in the Y-direction together with the guide 14, and the camera 12 guided by these guides 14 and 16 to scan the inspection object W in the XY directions indicated by the arrows. When capturing the object W, the camera 1
An image input unit 20 including a camera controller 18 for controlling the camera 2 and an image processing unit 2 for processing an inspection image captured and input by the CCD camera 12
2, the image processing unit 22 and the camera controller 18
And a device control unit 24 for controlling the entire device.

【0012】この検査装置は、その全体の概要を図2に
示すように、大別して検査処理部26、ヒューマンイン
ターフェイス部28及びマシンインターフェイス部30
を備え、且つ、これら各部26〜30に含まれる各機能
部の動作全体を前記装置制御部24により制御するよう
になっている。そして、上記検査処理部26は、機能部
として前記画像入力部20と、該画像入力部20により
入力された画像データを処理する前記画像処理部22を
含み、同様にヒューマンインターフェイス部28は上記
画像処理部22により処理された結果等を表示する情報
表示部32と、オペレータとの間で情報のやり取りを行
なう対人操作部34を、マシンインターフェイス部30
は対象物を搬送するベルトコンベア(図示せず)等の外
部機械との間で情報のやり取りを行なう機械連動部36
をそれぞれ含んでおり、これら各機能部26〜30等
は、前記装置制御部24により動作全体が管理されるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the inspection apparatus is roughly divided into an inspection processing unit 26, a human interface unit 28, and a machine interface unit 30.
And the entire operation of each functional unit included in each of these units 26 to 30 is controlled by the device control unit 24. The inspection processing unit 26 includes the image input unit 20 as a functional unit and the image processing unit 22 that processes image data input by the image input unit 20. Similarly, the human interface unit 28 An information display unit 32 for displaying the results processed by the processing unit 22 and a personal operation unit 34 for exchanging information with an operator are provided by a machine interface unit 30.
Is a machine interlocking unit 36 that exchanges information with an external machine such as a belt conveyor (not shown) that conveys an object.
Each of these function units 26 to 30 is managed by the device control unit 24 as a whole.

【0013】これら各機能部について詳述すると、以上
の各機能部26〜30の動作を管理する装置制御部24
としては、専用装置、汎用シーケンサ、パーソナルコン
ピュータ等が利用できる。又、画像入力部20が有する
CCDカメラ12としては、エリアセンサカメラやライ
ンセンサカメラを利用することができ、又、撮像手段と
しては、これ以外に撮像管等を利用することもできる。
Each of these functional units will be described in detail. An apparatus control unit 24 for managing the operation of each of the above functional units 26 to 30
For example, a dedicated device, a general-purpose sequencer, a personal computer, or the like can be used. Further, as the CCD camera 12 included in the image input unit 20, an area sensor camera or a line sensor camera can be used, and as an imaging means, an imaging tube or the like can be used.

【0014】又、画像処理部22としては、専用画像処
理装置やパーソナルコンピュータ等が利用できる。又、
情報表示部32は、オペレータに対して検査進行状況、
検査結果、集計結果、過去の検査結果の履歴等を提示し
たり、撮像した画像や処理途中の画像あるいは処理後の
画像を表示する機能を有し、これにはCRTモニタ、液
晶モニタ、LEDアレイ等が利用できる。
As the image processing section 22, a dedicated image processing device, a personal computer, or the like can be used. or,
The information display unit 32 displays the inspection progress status for the operator,
It has the function of presenting inspection results, counting results, history of past inspection results, etc., and displaying captured images, images in the course of processing, or images after processing, such as CRT monitors, liquid crystal monitors, and LED arrays. Etc. are available.

【0015】又、対人操作部34は、(1)オペレータ
からの検査に必要な入力操作を受け付ける、(2)被検
査物の特徴(サイズ等)を設定する、(3)画像処理部
22の調整値(フィルタサイズ等)を設定する、(4)
画像入力部20の調整値(シャッタースピード等)を設
定する等の機能を有し、これには機械式ボタン、タッチ
パネル、キーボード、マウス等が利用できる。
The interpersonal operation unit 34 (1) accepts an input operation required for the inspection from the operator, (2) sets the characteristics (size, etc.) of the inspection object, and (3) the image processing unit 22 Set adjustment values (filter size, etc.), (4)
It has a function of setting an adjustment value (shutter speed or the like) of the image input unit 20, and can use a mechanical button, a touch panel, a keyboard, a mouse, and the like.

【0016】又、機械連動部36は、自動検査時の外部
機器との同期、例えば画像入力部20への検査対象物の
供給終了タイミング等をとったり、検査結果によって検
査対象の物流装置へ命令(検査対象の選別振分け指示、
検査部への供給停止)等を発行する機能を有し、これに
はRS−232C、RS−422、GPIB(General
Purpose Interface Bus)、LAN(イーサーネッ
ト)、パラレルI/O、リレー等が利用できる。
The machine interlocking unit 36 synchronizes with an external device at the time of the automatic inspection, for example, synchronizes the supply of the inspection object to the image input unit 20 with the end timing, and instructs the distribution apparatus to be inspected based on the inspection result. Instructions for sorting and sorting the inspection target,
It has a function of issuing a request to stop the supply to the inspection unit, etc., including RS-232C, RS-422, GPIB (General
Purpose Interface Bus), LAN (Ethernet), parallel I / O, relay, etc. can be used.

【0017】この提案済の検査装置では、前記画像処理
部22において、周期性パターンを有する検査対象物W
を前記CCDカメラ12により撮像して入力したパター
ン画像に対して、該パターン画像上の各パターンについ
て面積を測定(算出)する手段と、測定された各パター
ンの面積をそれぞれ輝度値に変換する手段と、変換され
た各輝度値を一定数の画素を単位とする単位画素にそれ
ぞれ設定する手段と、各輝度値がそれぞれ設定された各
単位画素を、前記各パターンの配列順序に対応付けて配
列して面積画像を作成する手段と、作成された面積画像
に基づいて面積ズレを検査する手段が、それぞれソフト
ウェアにより構築されている。
In the proposed inspection apparatus, the image processing unit 22 has an inspection object W having a periodic pattern.
Means for measuring (calculating) the area of each pattern on the pattern image obtained by capturing the image by the CCD camera 12 and means for converting the measured area of each pattern into a luminance value Means for setting each converted luminance value to a unit pixel having a fixed number of pixels as a unit, and arranging each unit pixel to which each luminance value is set in association with the arrangement order of each pattern Means for creating an area image by using the software and means for inspecting an area deviation based on the created area image are respectively constructed by software.

【0018】次に、この検査装置の作用を、図3に示し
たフローチャートに従って説明する。
Next, the operation of the inspection apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0019】まず、前記図1に示したように、ステージ
10上の周期性パターンを有する検査対象物Wに対して
CCDカメラ12を走査して該対象物Wの全体を撮像し
てパターン画像を入力する(ステップ1)。なお、対象
物Wとしてシャドウマスクを使用する場合は、前記ステ
ージ10内に設置されている裏面照明(図示せず)を使
用して透過光像として開口パターンを撮像する。
First, as shown in FIG. 1, the inspection object W having a periodic pattern on the stage 10 is scanned by the CCD camera 12 to image the entire object W to form a pattern image. Input (step 1). When a shadow mask is used as the object W, an aperture pattern is imaged as a transmitted light image using a back surface illumination (not shown) provided in the stage 10.

【0020】次いで、入力されたパターン画像上の各パ
ターンについて面積を測定する(ステップ2)。ここで
は、パターン毎にその面積を測定する。具体的には、以
下のような画像処理により面積が測定できる。
Next, the area of each pattern on the input pattern image is measured (step 2). Here, the area is measured for each pattern. Specifically, the area can be measured by the following image processing.

【0021】即ち、予め試料に応じて実験的に求めてお
いた閾値を用いて、入力された前記パターン画像を2値
化し、個々のパターンを構成する画素を2値画像のON
の画素になるように変換する。このように、2値化した
画像のONの画素をラベリング処理し、同一のラベリン
グがされた個々のパターンを構成する画素数を求め、そ
れを面積とする。
That is, the input pattern image is binarized by using a threshold value experimentally obtained in advance in accordance with the sample, and the pixels constituting each pattern are turned on in the binary image.
Is converted to be a pixel. As described above, the ON pixels of the binarized image are subjected to the labeling processing, the number of pixels constituting the same labeled individual pattern is obtained, and the obtained number is defined as the area.

【0022】上記ステップ2で、パターン画像の各パタ
ーンについて面積の測定が終了した後、面積画像の作成
を行う(ステップ3)。図4には、パターン画像と面積
画像との関係をイメージで示す。同図(A)は、検査対
象物Wを撮像して得られたパターン画像であり、同図
(B)は対応する面積画像であるとする。
After the measurement of the area for each pattern in the pattern image is completed in step 2 above, an area image is created (step 3). FIG. 4 shows the relationship between the pattern image and the area image as an image. FIG. 2A is a pattern image obtained by imaging the inspection object W, and FIG. 2B is a corresponding area image.

【0023】この図4(A)のパターン画像の左上コー
ナ部分を同図(C)に拡大して模式的に示すように、各
パターンの面積が(1)〜(7)の番号で与えられる値
であったとすると、これに対応する面積画像の輝度値
は、便宜上同一の番号を用いて表すと、同図(D)のよ
うになる。即ち、図4(C)の個々のパターンについて
求めた1つの面積を1つの画素(単位画素)の輝度値に
設定し、パターン画像における各パターンと同じ順番で
並べて面積画像を作成する。この場合の輝度値は256
階調、即ち8ビットだけでなく、精度に応じて16ビッ
トで表示しても、浮動小数点で取り扱うようにしてもよ
い。
As shown schematically in the enlarged upper left corner of the pattern image of FIG. 4A in FIG. 4C, the area of each pattern is given by the numbers (1) to (7). If the value is a brightness value, the corresponding brightness value of the area image is represented by the same number for convenience, as shown in FIG. That is, one area obtained for each pattern in FIG. 4C is set as the luminance value of one pixel (unit pixel), and an area image is created by arranging in the same order as each pattern in the pattern image. The luminance value in this case is 256
In addition to the gradation, that is, 8 bits, it may be displayed in 16 bits depending on the precision, or may be handled in floating point.

【0024】上記ステップ3で作成した面積画像を、前
記情報表示部32のモニタに表示すると、個別のパター
ンの欠陥はもとより、面積ズレに方向性がある場合はス
ジとなって、局所的に集中する場合にはムラとなって現
われるため、該モニタ上で目視により確認することがで
きる。
When the area image created in the above step 3 is displayed on the monitor of the information display section 32, not only defects of individual patterns but also stripes when the area deviation has directionality are locally concentrated. In this case, since the image appears uneven, it can be visually confirmed on the monitor.

【0025】本実施形態では、面積ズレを自動検査する
ために、後に実施例により具体的に説明するが、前記図
4(D)に相当する面積画像から強調画像を作成し(ス
テップ4)、該強調画像に対して予め実験的に設定され
ている閾値で2値化し、面積ズレ判定画像を作成する
(ステップ5)。
In this embodiment, in order to automatically inspect the area deviation, a specific example will be described later with reference to an example. However, an emphasized image is created from the area image corresponding to FIG. 4D (step 4). The emphasized image is binarized with a threshold value experimentally set in advance to create an area deviation determination image (step 5).

【0026】上記ステップ4の強調処理には、検出した
い欠陥(ムラ)の形状に応じた空間フィルタが用いられ
る。欠陥が縦スジの場合であれば図5(A)に示すよう
な空間フィルタを使用して各画素の輝度値を処理する。
このフィルタを構成する各要素は、それぞれ画素に対応
し、数字は対応する各画素の輝度値に乗ずる係数であ
る。具体的には、このフィルタの中心要素を注目画素に
一致させた際の各画素の輝度値に、対応する要素の各係
数をそれぞれ乗算し、その合計を中心に位置する注目画
素の画素値に設定し直すという処理を、縦方向A画素分
を単位に前記面積画像全体に対して実行する。縦方向の
大きさAや、横方向の0の数Bは、検出したい欠陥に応
じて予め実験的に決めて適切に設定しておく。
In the emphasizing process in step 4, a spatial filter according to the shape of the defect (unevenness) to be detected is used. If the defect is a vertical stripe, the luminance value of each pixel is processed using a spatial filter as shown in FIG.
Each element constituting this filter corresponds to a pixel, and the numeral is a coefficient by which the luminance value of each corresponding pixel is multiplied. Specifically, the luminance value of each pixel when the center element of the filter is matched with the pixel of interest is multiplied by each coefficient of the corresponding element, and the sum is added to the pixel value of the pixel of interest located at the center. The process of resetting is executed for the entire area image in units of A pixels in the vertical direction. The size A in the vertical direction and the number B of 0 in the horizontal direction are experimentally determined in advance in accordance with the defect to be detected, and are appropriately set.

【0027】図5(B)は、横スジ強調用の空間フィル
タであり、同図(A)の前記縦スジ強調用のものを90
°回転した構成になっている。又、図示は省略するが、
面積のズレに方向性が無いシミ状のムラを抽出するため
に、シミ強調用の空間フィルタも用いられる。これは、
ムラの形状に応じて適切な構成のものを用意する必要が
あるが、一例としては上記図5(A)と(B)のフィル
タを組み合わせた構成のものを利用できる。
FIG. 5B shows a spatial filter for enhancing the horizontal streak. The filter for enhancing the vertical stripe shown in FIG.
° Rotated configuration. Although illustration is omitted,
A spatial filter for spot enhancement is also used to extract spot-like unevenness having no directionality in the area deviation. this is,
It is necessary to prepare an appropriate configuration according to the shape of the unevenness, but as an example, a configuration combining the filters of FIGS. 5A and 5B can be used.

【0028】以上のように、前記ステップ5で面積ズレ
判定画像を作成することにより、該判定画像中に対象と
する2値化された画素が存在するか否かにより自動検査
が可能となる。
As described above, by creating the area deviation determination image in step 5, the automatic inspection can be performed based on whether or not the target binarized pixel exists in the determination image.

【0029】以下、提案済発明について更に具体的に説
明する。図6は、前記図4(C)に相当する縦4パター
ン、横10パターンの大きさからなる、欠陥がない場合
のパターン画像の例である。この図の上部に併記した数
字は対応する→で指し示す各パターンの面積であり、各
パターンの面積(単位は、例えば[μm2])が左から
右に2ずつ、上から下に1ずつ大きくなる設計で形成さ
れ、全体は示されていないが、10000から1005
0までの間で形成されているとする。
Hereinafter, the proposed invention will be described more specifically. FIG. 6 is an example of a pattern image having a size of 4 vertical patterns and 10 horizontal patterns corresponding to FIG. 4C and having no defect. The numbers also shown at the top of this figure indicate the area of each pattern indicated by the corresponding →, and the area (unit: [μm 2 ], for example) of each pattern is increased by 2 from left to right and by 1 from top to bottom. Formed in the same design, not entirely shown, but between 10,000 and 1005
It is assumed that it is formed up to 0.

【0030】この図6の欠陥のないパターン画像につい
て、隣り合う各パターン間の面積を画像処理により測定
して順に並べると、図7(A)に示すようになってい
る。この図7(A)の実測に基づく面積をそれぞれ8ビ
ットの輝度値に変換したモノクロの面積画像を作成す
る。同図(B)はこの面積画像に相当し、この図には便
宜上各面積に対応する各画素に設定されている輝度値が
それぞれ列記してある。この図7(B)の各画素に設定
されている輝度値は、輝度=(面積−10000)×5
からなる変換式により算出される。
FIG. 7A shows the pattern images having no defect shown in FIG. 6 when the areas between adjacent patterns are measured by image processing and arranged in order. A monochrome area image in which the area based on the actual measurement in FIG. 7A is converted into an 8-bit luminance value is created. FIG. 7B corresponds to this area image, and the figure shows the brightness values set for each pixel corresponding to each area for convenience. The luminance value set for each pixel in FIG. 7B is: luminance = (area-10000) × 5
Is calculated by the conversion formula

【0031】上記図7(B)の面積画像に対して、前記
ステップ4の強調処理を行う。この例では、便宜上前記
図5(A)のフィルタの例で、A=1、B=0に当たる
[−1,2,−1]の構成のフィルタで処理し、図7
(C)に示す縦スジ強調画像を作成する場合が示してあ
る。この図(C)で左端と右端のバツ印の位置は、フィ
ルタ処理の計算ができない無効領域を表わす。なお、こ
こではフィルタ処理を図7(B)の面積画像に適用して
いるが、目視する必要がなかったり、8ビット化による
誤差を無くしたい等の場合には、同図(A)の面積デー
タ自体にフィルタ処理を適用することができる。
The emphasis processing of step 4 is performed on the area image of FIG. 7B. In this example, for the sake of convenience, the filter shown in FIG. 5A is processed by a filter having a configuration of [−1, 2, −1] corresponding to A = 1 and B = 0.
A case in which a vertical stripe-enhanced image shown in (C) is created is shown. In this figure, the positions of the crosses at the left end and the right end represent invalid areas where filter processing cannot be calculated. Here, the filter processing is applied to the area image of FIG. 7B. However, when it is not necessary to visually check the image or when it is desired to eliminate an error due to 8-bit conversion, the area of FIG. Filtering can be applied to the data itself.

【0032】上記のように縦スジ強調画像が作成された
ら、前記ステップ5のように、該画像を予め決められた
所定の閾値で2値化し、同図(D)に示す判定画像を作
成する。この判定画像では、欠陥がないため、画素値は
欠陥無しを意味する0のみである。
When the vertical stripe-enhanced image is created as described above, the image is binarized at a predetermined threshold value as in step 5 to create a judgment image shown in FIG. . In this judgment image, since there is no defect, the pixel value is only 0 which means no defect.

【0033】一方、図8は面積にズレ(欠陥)がある場
合のパターン画像であり、欠陥がない前記図6の場合は
面積が1008→10010の順に配列されている中央
部のパターン部分に面積ズレが生じ、10010→10
010のように同じ値になっている。
On the other hand, FIG. 8 is a pattern image in the case where there is a deviation (defect) in the area. In the case of FIG. 6 where there is no defect, the area is located in the central pattern portion where the area is arranged in the order of 1008 → 10010. Deviation occurs, 10010 → 10
It has the same value as 010.

【0034】この欠陥有りのパターン画像に対して、前
記図7(A)〜(D)に相当する画像データを作成する
と、それぞれ図9(A)〜(D)のようになる。この場
合、同図(C)に示されるように、パターン中央部で正
負それぞれの方向に画素値が強調された縦スジ強調画像
が作成され、例えば±20の閾値で2値化すると、同図
(D)のようにパターン中央部に欠陥有りを意味する画
素値1の画素列が抽出され、縦スジ状の面積ズレ欠陥を
自動検出することができる。
When image data corresponding to FIGS. 7A to 7D is created for the pattern image having a defect, the image data becomes as shown in FIGS. 9A to 9D, respectively. In this case, as shown in FIG. 3C, a vertical stripe-enhanced image in which pixel values are enhanced in the positive and negative directions at the center of the pattern is created. As shown in (D), a pixel row having a pixel value of 1 meaning that there is a defect at the center of the pattern is extracted, and a vertical stripe-shaped area deviation defect can be automatically detected.

【0035】具体例に基づく説明は省略するが、横スジ
状面積ズレの場合も、局所的な広がりをもつムラの場合
も同様に自動検出することができる。
Although a description based on a specific example is omitted, the case of a horizontal streak-like area shift and the case of a local spread unevenness can be automatically detected in the same manner.

【0036】以上詳述した如く、提案済発明の具体例に
よれば、試料(検査対象物)全面にわたる各パターンの
面積データを表わす濃淡画像である面積画像を作成し、
それをモニタに表示することにより、面積ズレの目視検
査が可能となる。
As described in detail above, according to the specific example of the proposed invention, an area image which is a grayscale image representing the area data of each pattern over the entire surface of the sample (test object) is created.
By displaying this on a monitor, a visual inspection of the area deviation becomes possible.

【0037】又、作成された面積画像に対して空間フィ
ルタを適用して面積ズレの自動検査を行う場合には、縦
方向や横方向に延びるスジ状の面積ズレ欠陥は元より、
面積の許容レベル内のズレを、面積画像における濃淡の
ムラとして捉えることができるので、該面積画像に対し
て、例えば本出願人が特開平6−229736において
既に提案しているような、2次微分の空間フィルタを使
用する「周期性パターンにおける開口面積のムラを検査
するアルゴリズム」を適用することにより、局所的に発
生している面積ムラの自動検査をも行うことが可能とな
る。このように面積ムラを自動検査する場合でも、同時
に面積画像をモニタ上で目視検査することにより、検査
員による面積データの検証も可能となる。
When an automatic inspection for an area deviation is performed by applying a spatial filter to the created area image, a streak-shaped area deviation defect extending in a vertical direction or a horizontal direction is not limited.
Since the deviation of the area within the allowable level can be regarded as unevenness of shading in the area image, for example, a secondary image as proposed by the present applicant in JP-A-6-229736 has been applied to the area image. By applying the "algorithm for inspecting the unevenness of the opening area in the periodic pattern" using a differential spatial filter, it is possible to automatically inspect the locally generated area unevenness. Thus, even when the area unevenness is automatically inspected, the inspector can verify the area data by simultaneously visually inspecting the area image on the monitor.

【0038】以上詳述した本出願人による提案済発明に
よれば、周期性パターンを有する検査対象物全体につい
て、各パターンの面積のズレ欠陥を容易に検査すること
ができる上に、許容範囲内のズレが局所的に生じている
面積のムラ欠陥をも容易に検査することができるという
優れた効果が得られる。
According to the invention proposed by the present applicant described in detail above, for the entire inspection object having a periodic pattern, it is possible to easily inspect for a deviation in the area of each pattern, and also within the allowable range. An excellent effect is obtained in that unevenness defects in the area where the deviation occurs locally can be easily inspected.

【0039】しかしながら、本発明者等が更に詳細に検
討した結果、パターン毎に面積を測定して面積画像を作
成する提案済みの発明には、アパーチャグリルのように
所定幅のパターンが幅方向に繰り返し形成されている検
査対象物の場合には、別な問題があることが明らかにな
った。
However, as a result of a more detailed study by the present inventors, the proposed invention in which an area is measured for each pattern to create an area image includes a pattern having a predetermined width in the width direction such as an aperture grille. In the case of the inspection object formed repeatedly, it became clear that there was another problem.

【0040】即ち、アパーチャグリルには、幅の狭い短
冊状のスリット(開口部)からなるパターンが幅方向に
繰り返し形成されている。図10(A)は、このような
アパーチャグリルを反射照明下で撮像して入力されたパ
ターン画像(入力画像)のイメージを示したものであ
り、この図にはパターンが細長い黒い領域として表わさ
れている。このようなパターン画像が得られるアパーチ
ャグリルに、前記提案済発明を適用する場合、各パター
ンを単位に面積を測定しているため、測定された各パタ
ーンの面積が、左から順に面積a〜面積jであったとす
ると、対応する面積画像は、図10(B)にイメージを
示すように、これら面積を輝度に変換した輝度a〜輝度
jを幅方向、即ち横方向に配列した縦1×横10画素か
らなる画素列1の画像として得られることになる。
That is, in the aperture grille, a pattern composed of narrow strip-shaped slits (openings) is repeatedly formed in the width direction. FIG. 10A shows an image of a pattern image (input image) input by imaging such an aperture grill under reflected illumination. In this figure, the pattern is represented as an elongated black area. Have been. When applying the proposed invention to an aperture grille that can obtain such a pattern image, since the area is measured in units of each pattern, the area of each measured pattern is, from left to right, area a to area j, the corresponding area image is, as shown in the image in FIG. 10 (B), a 1 × horizontal arrangement of luminance a to luminance j obtained by converting these areas into luminance in the width direction, that is, the horizontal direction. It is obtained as an image of the pixel row 1 composed of 10 pixels.

【0041】このようにパターンを単位とする面積画像
に基づいてパターンの面積のムラを検査する場合、図1
1に示すように、面積のズレがパターンの全長に亘って
いるために分かり易い場合であれば検査が可能である
が、図12に示す右から3つ目のパターンのように、上
の方に凸部のズレが、下の方に同程度の凹部のズレがあ
る場合には、このパターン全体の面積で見ると相殺され
るため、パターンの一部に生じている面積のズレを正確
に検査することができないことになる。
As described above, when inspecting the unevenness of the area of the pattern based on the area image using the pattern as a unit, FIG.
As shown in FIG. 1, if the deviation of the area extends over the entire length of the pattern, the inspection can be performed if it is easy to understand. However, as shown in the third pattern from the right in FIG. In the case where the deviation of the convex part is the same as the deviation of the concave part in the lower part, since it is offset by the entire area of this pattern, the deviation of the area occurring in a part of the pattern You will not be able to inspect.

【0042】本発明は、上述した新たな問題点を解決す
るべくなされたもので、所定幅のパターンが幅方向に繰
り返し形成されている周期性パターンの面積を、輝度に
変換して作成される面積画像に基づいて該パターンの面
積ズレを検査する際、パターン内に部分的に生じている
面積ズレをも正確に検査することができる周期性パター
ンのムラ検査方法及び装置を提供することを課題とす
る。
The present invention has been made to solve the above-described new problem, and is created by converting the area of a periodic pattern in which a pattern of a predetermined width is repeatedly formed in the width direction into luminance. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for inspecting unevenness of a periodic pattern, which can accurately inspect even an area deviation occurring partially in a pattern when inspecting an area deviation of the pattern based on an area image. And

【0043】[0043]

【課題を解決するための手段】本発明は、周期性パター
ンのムラ検査方法において、所定幅のパターンが幅方向
に繰り返されている周期性パターンを有する検査対象物
を、該幅方向に画素列を合せた撮像手段により撮像して
パターン画像を入力し、入力されたパターン画像上の各
パターンについて、1列以上の一定の画素列を単位とす
るブロック毎に面積を測定し、測定された各ブロックの
面積をそれぞれ輝度値に変換し、変換された各輝度値を
一定数の画素を単位とする単位画素にそれぞれ設定し、
各輝度値がそれぞれ設定された単位画素を、前記各ブロ
ックの順序に対応付けて配列して面積画像を作成し、作
成された面積画像に基づいて面積ズレやそのムラを検査
することにより、前記課題を解決したものである。
According to the present invention, in a method for inspecting unevenness of a periodic pattern, an inspection object having a periodic pattern in which a pattern of a predetermined width is repeated in a width direction is formed by a pixel array in the width direction. A pattern image is input by imaging with the imaging means that matches the pattern, and the area of each pattern on the input pattern image is measured for each block in units of one or more fixed pixel columns. The area of each block is converted into a luminance value, and each converted luminance value is set to a unit pixel having a certain number of pixels as a unit,
The unit pixels for which the respective brightness values are respectively set are arranged in association with the order of the respective blocks to create an area image, and by inspecting the area deviation and the unevenness based on the created area image, It is a solution to the problem.

【0044】本発明は、又、周期性パターンのムラ検査
装置において、所定幅のパターンが幅方向に繰り返され
ている周期性パターンを有する検査対象物を、該幅方向
に画素列を合せて撮像してパターン画像を入力する撮像
手段と、入力されたパターン画像上の各パターンについ
て、1列以上の一定の画素列を単位とするブロック毎に
面積を測定する手段と、測定された各ブロックの面積を
それぞれ輝度値に変換する手段と、変換された各輝度値
を一定数の画素を単位とする単位画素にそれぞれ設定す
る手段と、各輝度値がそれぞれ設定された単位画素を、
前記各ブロックの順序に対応付けて配列して面積画像を
作成する手段と、作成された面積画像に基づいて面積ズ
レやそのムラを検査する手段とを備えたことにより、同
様に前記課題を解決したものである。
According to the present invention, in a periodic pattern unevenness inspection apparatus, an inspection object having a periodic pattern in which a pattern of a predetermined width is repeated in a width direction is imaged by aligning a pixel column in the width direction. Imaging means for inputting a pattern image by inputting a pattern image; means for measuring an area of each pattern on the input pattern image for each block in units of one or more fixed pixel rows; Means for converting the area to each brightness value, means for setting each converted brightness value to a unit pixel using a fixed number of pixels as a unit, and a unit pixel for which each brightness value is set,
By providing means for creating an area image by arranging them in association with the order of the blocks and means for inspecting an area deviation and its unevenness based on the created area image, the above-mentioned problem is also solved. It was done.

【0045】即ち、本発明においては、1列以上の画素
列を単位にパターンをブロックに切り出し、該ブロック
の面積を輝度に変換して面積画像を作成するようにした
ので、画素列に直交する方向の長いパターンでもブロッ
ク単位の面積が全長に亘って反映された面積画像が得ら
れるため、各パターン全体の面積ズレを正確に検査する
ことができる。
That is, in the present invention, the pattern is cut into blocks in units of one or more pixel columns, and the area of the blocks is converted into luminance to create an area image. Even in a pattern having a long direction, an area image in which the area of the block unit is reflected over the entire length is obtained, so that the entire area deviation of each pattern can be accurately inspected.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0047】本実施形態の周期性パターンのムラ検査装
置は、ハード的な基本構成は前記図1、図2に示した提
案済発明の場合と実質的に同一であるので、その説明は
省略する。
The periodic pattern unevenness inspection apparatus according to the present embodiment has substantially the same basic hardware configuration as that of the proposed invention shown in FIGS. 1 and 2, and a description thereof will be omitted. .

【0048】本実施形態による検査対象物は、前記図1
0(A)にイメージを示したものと同様のパターン画像
が得られる、所定幅の短冊状の細長いパターンが、その
幅方向に繰り返し形成されているアパーチャグリルであ
る。
The inspection object according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
This is an aperture grille in which a strip-like elongated pattern of a predetermined width, which can obtain a pattern image similar to that shown in FIG. 0 (A), is repeatedly formed in the width direction.

【0049】本実施形態の検査装置では、前記図1に示
した検査ステージ10上の所定位置に載置した検査対象
物(アパーチャグリル)Wに対して、CCDカメラ(撮
像手段)12を該対象物Wに形成されている上記パター
ンの幅方向と画素列が一致するように配置すると共に、
該CCDカメラ12をカメラコントローラ18により矢
印方向に走査しながら、対象物W全体のパターンを撮像
することにより、パターンの長さ方向に画素列が直交し
たパターン画像を入力することができるようになってい
る。なお、CCDカメラ12としてはエリアセンサカメ
ラであっても、ラインセンサカメラであってもよい。
In the inspection apparatus according to the present embodiment, a CCD camera (imaging means) 12 is attached to an inspection object (aperture grill) W placed at a predetermined position on the inspection stage 10 shown in FIG. Along with arranging the pixel row so that the width direction of the pattern formed on the object W coincides with the pixel row,
By imaging the entire pattern of the object W while scanning the CCD camera 12 in the direction of the arrow with the camera controller 18, it is possible to input a pattern image in which pixel rows are orthogonal to the length direction of the pattern. ing. The CCD camera 12 may be an area sensor camera or a line sensor camera.

【0050】又、この検査装置では、画像処理装置22
において、上記のように入力されたパターン画像上の各
パターンについて、1列以上の一定の画素列を単位とす
るブロック毎に面積を測定する手段と、測定された各ブ
ロックの面積をそれぞれ輝度値に変換する手段と、変換
された各輝度値を一定の画素を単位とする単位画素にそ
れぞれ設定する手段と、各輝度値がそれぞれ設定された
単位画素を、前記各ブロックの順序に対応付けて配列し
て面積画像を作成する手段と、作成された面積画像に基
づいて面積ズレやそのムラを検査する手段とがそれぞれ
ソフトウェアにより構築されている。
In this inspection device, the image processing device 22
A means for measuring an area of each block in units of one or more fixed pixel columns for each pattern on the pattern image input as described above, and a luminance value for each block. Means for converting each of the converted luminance values into unit pixels each having a fixed pixel as a unit, and associating the unit pixels with each of the luminance values set with the order of the blocks. Means for arranging and creating an area image, and means for inspecting an area deviation and its unevenness based on the created area image are respectively constructed by software.

【0051】そして、前記面積を測定する手段は、入力
されたパターン画像を前記一定の画素列毎に所定の閾値
で2値化し、2値化後の個々のブロックに対応する画素
の数に基づいて各ブロックの面積の測定を行う機能を有
している。又、前記検査する手段は、前記面積画像を空
間フィルタにより強調処理して強調画像を作成し、該強
調画像に基づいて自動検査する機能を有している。
The means for measuring the area binarizes the input pattern image with a predetermined threshold value for each of the predetermined pixel rows, based on the number of pixels corresponding to each block after binarization. To measure the area of each block. The inspection means has a function of enhancing the area image by a spatial filter to create an enhanced image, and automatically inspecting the area image based on the enhanced image.

【0052】次に、本実施形態の作用を説明する。な
お、本実施形態における基本的な処理の流れは、前記図
3に示したフローチャートと実質的に同一である。
Next, the operation of the present embodiment will be described. Note that the basic processing flow in the present embodiment is substantially the same as the flowchart shown in FIG.

【0053】前記図12に示した欠陥が存在する検査対
象物Wを、上記のように短冊状のパターンの幅方向に画
素列を一致させて撮像することによりパターン画像を入
力する。図13(A)には、このパターン画像(入力画
像)のイメージを示した。図中、横方向の破線で区切ら
れた範囲は、誇張してあるが画素列を表わしている。即
ち、この図13(A)は、前記図12のパターン画像に
画素列のイメージを重ねて示した画像に相当する。
A pattern image is input by imaging the inspection object W having the defect shown in FIG. 12 with the pixel rows aligned in the width direction of the strip pattern as described above. FIG. 13A shows an image of this pattern image (input image). In the figure, a range delimited by a horizontal broken line represents a pixel row, although exaggerated. That is, FIG. 13A corresponds to an image in which an image of a pixel row is superimposed on the pattern image of FIG.

【0054】上記のようにパターン画像が入力される
と、入力されたパターン画像上の各パターンについて、
1列の画素列を単位とするブロック毎に面積を測定す
る。図13(B)は画素列を単位に、同図(A)のパタ
ーン画像を分割した分割画像であり、この図には便宜上
6ライン目まで示してある。このように画素列(ライ
ン)毎に分割した各分割画像上のパターン対応部分をブ
ロックとして、その面積を測定する。
When a pattern image is input as described above, each pattern on the input pattern image is
The area is measured for each block having one pixel column as a unit. FIG. 13B shows a divided image obtained by dividing the pattern image shown in FIG. 13A in units of pixel columns. In FIG. 13B, up to the sixth line is shown for convenience. The area corresponding to the pattern corresponding portion on each divided image divided for each pixel column (line) is measured as a block.

【0055】図14には、このブロック毎に面積を測定
する処理手順を示す。同図(A)は、前記図13(B)
の1ライン目の分割画像であり、これを所定の閾値で2
値化して同図(B)に示す1ラインの2値画像を作成す
る。又、同時に、各ブロック(図中黒い領域)に含まれ
る画素毎に、同一のブロックに含まれる画素であること
を表わすためにラベリングを行う。このラベリングで
は、各ブロック毎に1〜10の番号を付けていることに
当る。次いで、同一の番号にラベリングされた画素数を
それぞれカウントして、同図(C)に示すように各ブロ
ック毎の面積a1〜j1として求める。
FIG. 14 shows a processing procedure for measuring the area for each block. FIG. 13A is the same as FIG.
Is a divided image of the first line of
It is converted to a value to create a one-line binary image shown in FIG. At the same time, labeling is performed for each pixel included in each block (black area in the figure) to indicate that the pixel is included in the same block. In this labeling, each block is numbered from 1 to 10. Next, the number of pixels labeled with the same number is counted, and is obtained as areas a1 to j1 of each block as shown in FIG.

【0056】この図14にイメージを示した処理を、2
ライン以降の全ての画素列(ライン)について実行し、
便宜上図15には3ライン目までを明示したように、各
ブロック毎の面積を測定する。
The processing shown in the image of FIG.
Execute for all pixel columns (lines) after the line,
For convenience, the area of each block is measured as shown in FIG. 15 up to the third line.

【0057】次いで、以上のように測定された各ブロッ
クの面積をそれぞれ輝度値に変換し、変換された各輝度
値を1画素(単位画素)にそれぞれ設定し、各輝度値が
それぞれ設定された単位画素を、前記各ブロックの順序
に対応付けて配列することにより、図15(B)にイメ
ージを示すような面積画像を作成する。
Next, the area of each block measured as described above is converted into a luminance value, and each converted luminance value is set to one pixel (unit pixel), and each luminance value is set. By arranging the unit pixels in association with the order of the blocks, an area image as shown in FIG. 15B is created.

【0058】その後、作成された面積画像に基づいて面
積ズレやそのムラを検査する。この検査方法としては、
作成された面積画像をモニタ画面に表示して目視で行っ
ても、又は同画像を空間フィルタにより強調処理して強
調画像を作成し、該強調画像に基づいて自動検査するよ
うにしてもよい。なお、面積の測定、面積の輝度値への
変換、面積画像の作成、該面積画像に基づく検査等の各
処理は、提案済発明の場合と実質的に同一であるので詳
細な説明を省略する。
Thereafter, based on the created area image, an area deviation and its unevenness are inspected. As this inspection method,
The created area image may be displayed on a monitor screen and visually checked, or the image may be enhanced by a spatial filter to create an enhanced image, and an automatic inspection may be performed based on the enhanced image. The processes such as the measurement of the area, the conversion of the area to the luminance value, the creation of the area image, and the inspection based on the area image are substantially the same as those in the case of the proposed invention, so that detailed description is omitted. .

【0059】以上詳述した如く、本実施形態によれば、
面積画像を作成する際に、スリット(パターン)を1ラ
イン毎に分割した際の各ブロックの面積を輝度値とする
画素を、各ブロックの順に配列して並べるようにしたこ
とにより、各スリット間の大きな面積変化やスリットの
一部に存在する面積のズレやムラを正確に検査すること
ができる。又、同様に、パターンに発生している面積の
ズレやムラの位置を特定することができる。
As described in detail above, according to the present embodiment,
When an area image is created, pixels having a luminance value of the area of each block when the slit (pattern) is divided for each line are arranged and arranged in the order of each block. It is possible to accurately inspect a large change in the area and a deviation or unevenness of the area existing in a part of the slit. Similarly, it is possible to specify the position of the deviation or unevenness of the area occurring in the pattern.

【0060】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は前記実施形態に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
As described above, the present invention has been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof.

【0061】例えば、ブロックの面積の測定方法は前記
実施形態に示した場合に限定されず、グレー画像から面
積を高い精度で測定する既知の画像処理アルゴリズムを
利用してもよく、又、実際にグレー画像からサブピクセ
ルの精度で面積を測定することができる市販の装置を使
用してもよい。
For example, the method for measuring the area of a block is not limited to the case described in the above embodiment, and a known image processing algorithm for measuring the area from a gray image with high accuracy may be used. A commercially available device that can measure the area from the gray image with sub-pixel accuracy may be used.

【0062】又、前記実施形態では、パターン画像を1
つの画素列で分割する場合を示したが、2以上の画素列
を単位にブロックを切り出すようにしてもよい。更に、
面積画像を構成する単位画素が1画素である場合を示し
たが、一定の数を単位としていれば特に限定されず、1
つの面積を複数画素を単位として変換するようにしても
よい。
In the above embodiment, the pattern image is
Although the case of dividing by one pixel column has been described, a block may be cut out in units of two or more pixel columns. Furthermore,
Although the case where the unit pixel forming the area image is one pixel is shown, there is no particular limitation as long as a certain number is used as a unit.
One area may be converted using a plurality of pixels as a unit.

【0063】又、検査対象物はアパーチャグリルに限定
されず、パターンにある程度の長さがある、例えばカラ
ーフィルタであってもよい。
The inspection object is not limited to the aperture grill, but may be a pattern having a certain length, for example, a color filter.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
所定幅のパターンが幅方向に繰り返し形成されている周
期性パターンの面積を、輝度に変換して作成される面積
画像に基づいて該パターンの面積ズレを検査する際、パ
ターン内に部分的に生じている面積ズレをも正確に検査
することができる。
As described above, according to the present invention,
When inspecting the area deviation of the pattern based on the area image created by converting the area of the periodic pattern in which the pattern of the predetermined width is repeatedly formed in the width direction into the luminance, the pattern partially occurs in the pattern. It is also possible to accurately inspect the area deviation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】提案済発明に係る検査装置の要部を示す、ブロ
ック図を含む概略斜視図
FIG. 1 is a schematic perspective view, including a block diagram, showing a main part of an inspection apparatus according to a proposed invention.

【図2】提案済発明に係る検査装置全体の概要を示すブ
ロック図
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of an entire inspection apparatus according to the proposed invention;

【図3】上記検査装置の作用を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the operation of the inspection device.

【図4】パターン画像と面積画像の関係のイメージを示
す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image of a relationship between a pattern image and an area image.

【図5】縦スジ強調用と横スジ強調用の各空間フィルタ
の例を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of each spatial filter for vertical stripe enhancement and horizontal stripe enhancement.

【図6】欠陥がない場合のパターン画像のイメージの一
例を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an image of a pattern image when there is no defect;

【図7】図6のパターン画像を元にして得られる各処理
画像を示す説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing each processed image obtained based on the pattern image of FIG. 6;

【図8】欠陥がある場合のパターン画像のイメージの一
例を示す説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of an image of a pattern image when there is a defect;

【図9】図8のパターン画像を元にして得られる各処理
画像を示す説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing each processed image obtained based on the pattern image of FIG. 8;

【図10】アパーチャグリルを検査対象とした場合の入
力画像と、対応する面積画像のイメージを示す説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an input image when an aperture grill is to be inspected and a corresponding area image;

【図11】アパーチャグリルのパターンに生じている面
積ズレの例を示す説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of an area shift occurring in a pattern of an aperture grille.

【図12】アパーチャグリルのパターンに生じている面
積ズレの他の例を示す説明図
FIG. 12 is an explanatory diagram showing another example of the area shift occurring in the aperture grill pattern.

【図13】アパーチャグリルの入力画像と、画素列を単
位とする分割画像の関係を示す説明図
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between an input image of an aperture grille and a divided image in units of pixel columns.

【図14】分割画像における各ブロックの面積の測定手
順を示す説明図
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a procedure for measuring the area of each block in a divided image.

【図15】ブロック毎の面積と面積画像の輝度値の関係
を示す説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the relationship between the area of each block and the luminance value of the area image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ステージ 12…CCDカメラ 14…X軸ガイド 16…Y軸ガイド 18…カメラコントローラ 20…画像入力部 22…画像処理部 24…装置制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Stage 12 ... CCD camera 14 ... X-axis guide 16 ... Y-axis guide 18 ... Camera controller 20 ... Image input part 22 ... Image processing part 24 ... Device control part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 添田 正彦 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 鎮守 卓哲 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 2G051 AA73 AA90 AB20 CA03 CA04 CD04 EA11 EA20 EC05 ED07 ED14 FA10 5B057 AA01 BA02 CE03 CE06 CE12 DA03 DC04 DC22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masahiko Soeda 1-1-1, Ichigaya-Kaga-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Within Dai Nippon Printing Co., Ltd. No.1-1 Dai Nippon Printing Co., Ltd. F-term (reference) 2G051 AA73 AA90 AB20 CA03 CA04 CD04 EA11 EA20 EC05 ED07 ED14 FA10 5B057 AA01 BA02 CE03 CE06 CE12 DA03 DC04 DC22

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定幅のパターンが幅方向に繰り返されて
いる周期性パターンを有する検査対象物を、該幅方向に
画素列を合せた撮像手段により撮像してパターン画像を
入力し、 入力されたパターン画像上の各パターンについて、1列
以上の一定の画素列を単位とするブロック毎に面積を測
定し、 測定された各ブロックの面積をそれぞれ輝度値に変換
し、 変換された各輝度値を一定数の画素を単位とする単位画
素にそれぞれ設定し、 各輝度値がそれぞれ設定された単位画素を、前記各ブロ
ックの順序に対応付けて配列して面積画像を作成し、 作成された面積画像に基づいて面積ズレやそのムラを検
査することを特徴とする周期性パターンのムラ検査方
法。
An image of an inspection object having a periodic pattern in which a pattern of a predetermined width is repeated in a width direction is captured by an imaging unit in which pixel rows are aligned in the width direction, and a pattern image is input. For each pattern on the pattern image, the area is measured for each block in units of one or more fixed pixel columns, and the measured area of each block is converted into a luminance value. Is set as a unit pixel having a fixed number of pixels as a unit, and the unit pixels having the respective set luminance values are arranged in association with the order of the blocks to form an area image. A method for inspecting unevenness of a periodic pattern, comprising inspecting an area deviation and its unevenness based on an image.
【請求項2】前記各ブロックの面積の測定を、入力され
たパターン画像を前記一定の画素列毎に所定の閾値で2
値化し、2値化後の個々のブロックに対応する画素の数
に基づいて行うことを特徴とする請求項1に記載の周期
性パターンのムラ検査方法。
2. A method for measuring the area of each block, comprising: determining an input pattern image by a predetermined threshold value for each of the predetermined pixel rows;
The method for inspecting unevenness of a periodic pattern according to claim 1, wherein the method is performed based on the number of pixels corresponding to each block after binarization.
【請求項3】前記面積画像を空間フィルタにより強調処
理して強調画像を作成し、該強調画像に基づいて検査す
ることを特徴とする請求項1に記載の周期性パターンの
ムラ検査方法。
3. The periodic pattern unevenness inspection method according to claim 1, wherein the area image is enhanced by a spatial filter to create an enhanced image, and inspection is performed based on the enhanced image.
【請求項4】所定幅のパターンが幅方向に繰り返されて
いる周期性パターンを有する検査対象物を、該幅方向に
画素列を合せて撮像してパターン画像を入力する撮像手
段と、 入力されたパターン画像上の各パターンについて、1列
以上の一定の画素列を単位とするブロック毎に面積を測
定する手段と、 測定された各ブロックの面積をそれぞれ輝度値に変換す
る手段と、 変換された各輝度値を一定数の画素を単位とする単位画
素にそれぞれ設定する手段と、 各輝度値がそれぞれ設定された単位画素を、前記各ブロ
ックの順序に対応付けて配列して面積画像を作成する手
段と、 作成された面積画像に基づいて面積ズレやそのムラを検
査する手段とを備えたことを特徴とする周期性パターン
のムラ検査装置。
4. An image pickup means for picking up an image of an inspection object having a periodic pattern in which a pattern of a predetermined width is repeated in the width direction by aligning pixel rows in the width direction and inputting a pattern image. Means for measuring the area of each pattern in units of one or more fixed pixel rows for each pattern on the pattern image, and means for converting the measured area of each block into a luminance value. Means for setting each luminance value to a unit pixel in units of a fixed number of pixels, and creating an area image by arranging the unit pixels each having the respective luminance value set in correspondence with the order of each block. And a means for inspecting an area deviation and its irregularity based on the created area image.
【請求項5】前記面積を測定する手段が、入力されたパ
ターン画像を前記一定の画素列毎に所定の閾値で2値化
し、2値化後の個々のブロックに対応する画素の数に基
づいて各ブロックの面積の測定を行う機能を有している
ことを特徴とする請求項4に記載の周期性パターンのム
ラ検査装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the means for measuring the area binarizes the input pattern image with a predetermined threshold value for each of the predetermined pixel columns, based on the number of pixels corresponding to each block after binarization. The unevenness inspection apparatus for a periodic pattern according to claim 4, wherein the apparatus has a function of measuring the area of each block.
【請求項6】前記検査する手段が、前記面積画像を空間
フィルタにより強調処理して強調画像を作成し、該強調
画像に基づいて自動検査する機能を有していることを特
徴とする請求項4に記載の周期性パターンのムラ検査装
置。
6. The inspection means has a function of creating an enhanced image by enhancing the area image with a spatial filter and performing an automatic inspection based on the enhanced image. 5. The unevenness inspection apparatus for periodic patterns according to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100346151C (en) * 2002-09-19 2007-10-31 东芝松下显示技术有限公司 Method for mfg. optical device and inspection gauge suitable for the method

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JP2001330419A (en) * 2000-05-22 2001-11-30 Dainippon Printing Co Ltd Inspection method and instrument for cyclic pattern

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