JP2002323454A - Method and apparatus for inspecting defects in specimen - Google Patents

Method and apparatus for inspecting defects in specimen

Info

Publication number
JP2002323454A
JP2002323454A JP2001129905A JP2001129905A JP2002323454A JP 2002323454 A JP2002323454 A JP 2002323454A JP 2001129905 A JP2001129905 A JP 2001129905A JP 2001129905 A JP2001129905 A JP 2001129905A JP 2002323454 A JP2002323454 A JP 2002323454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
image
test object
defect
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001129905A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kurumizawa
信 楜澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2001129905A priority Critical patent/JP2002323454A/en
Publication of JP2002323454A publication Critical patent/JP2002323454A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for inspecting defects in a specimen. SOLUTION: The method is used for inspecting or measuring the specimen 2 using lighting with a two-dimensional and spatial pattern. In the method for inspecting the defects in the specimen 2, an image-pickup means 3 for separating colored pattern lighting from the wavelength constituent of light for picking up an image should be used.

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、周期性のパターン
を持つ照明を用いて反射画像または透過画像を得ること
により、透明体の局所的な屈折異常による微小な欠点の
検査、鏡面体表面の局所的な凹凸等による反射異常欠点
の検査、または物体の表面形状の測定を行う被検物の欠
点検査方法およびそれに用いる被検物の欠点検査装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to inspection of minute defects caused by local refraction abnormality of a transparent body by obtaining a reflection image or a transmission image using illumination having a periodic pattern, The present invention relates to a defect inspection method for a test object for inspecting an abnormal reflection defect due to local unevenness or the like, or measuring the surface shape of an object, and a defect inspection device for the test object used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】被検物の検査、表面形状等の測定のため
に、黒白の周期性パターンを照射し、得た画像を用いて
欠点を判別する被検物の欠点検査方法が提案されてい
る。たとえば、特開2000−18932では、ガラス
等の微小欠点である凹凸等を検査するために、周期性パ
ターン照明を用い、そのパターンを動かして位相を変え
た状態で複数の画像を取得し、それらを用いて欠点を判
別する方法が開示されている。また、たとえば、特開2
000−004338、特開平11−14327などに
は、位相シフト法と呼ばれる照明の格子パターンを1/
4位相ずつずらして照明して撮像し、その画像解析によ
り表面形状を測定する方法が開示されており、特開平1
1−211443では同様の目的で測定対象を動かす手
法が開示されている。さらに、特開平11−14881
3では、ガラス等の表面形状を測定するためにストライ
プパターン照明の反射画像を取得し、そのピッチの伸び
縮み量の測定結果を用いる方法が開示されている。
2. Description of the Related Art There has been proposed a defect inspection method for an object which irradiates a black and white periodic pattern and determines a defect using an obtained image in order to inspect the object and measure a surface shape and the like. I have. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18932, in order to inspect irregularities and the like, which are minute defects of glass and the like, a plurality of images are acquired using a periodic pattern illumination while moving the pattern to change the phase. There is disclosed a method of determining a defect by using the method. In addition, for example,
000-004338, JP-A-11-14327 and the like disclose an illumination grid pattern called a phase shift method by 1 /.
A method is disclosed in which an image is taken while being illuminated with a shift of four phases and the surface shape is measured by analyzing the image.
1-211443 discloses a technique for moving a measurement target for the same purpose. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-14881
No. 3 discloses a method of acquiring a reflection image of stripe pattern illumination in order to measure the surface shape of glass or the like, and using a measurement result of the amount of expansion / contraction of the pitch.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開2000
−018932、特開2000−004338、特開平
11−14327に記載の方法では、パターン照明の位
相を変えた状態での画像を取得するために、パターンを
動かす必要がある。そのため、測定に時間がかかり、パ
ターンの駆動などのための装置が複雑になり、応用する
上での制約も多い。
However, Japanese Patent Laid-Open Publication
In the methods described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 0189332, 2000-004338, and 11-14327, it is necessary to move the pattern in order to acquire an image with the phase of the pattern illumination changed. For this reason, the measurement takes time, the apparatus for driving the pattern becomes complicated, and there are many restrictions in application.

【0004】また、たとえば特開平11−211443
に記載の方法では、測定対象を動かしたり、その動きに
同期させて撮像しなければいけないなどの制約がある。
また、この手法では、ラインセンサを使用した構成では
実現できないなどの制約もある。
Further, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-212443
In the method described in (1), there are restrictions such as the need to move the measurement target and to take an image in synchronization with the movement.
In addition, there is a restriction that this method cannot be realized by a configuration using a line sensor.

【0005】また、たとえば特開平11−148813
のような方法では、測定を横方向に高解像度で行うため
には、ストライプのピッチを小さくする必要がある。し
かし、高い信頼性でストライプを測定するためには、あ
る程度以上の大きさのストライプとする必要があり、高
解像化のためには位相をずらした複数回の測定が必要と
なる。これらは、測定の高速化や装置の簡易化の制約と
なる。
[0005] For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-148813.
In such a method as described above, it is necessary to reduce the stripe pitch in order to perform the measurement with high resolution in the horizontal direction. However, in order to measure a stripe with high reliability, it is necessary to use a stripe of a certain size or more, and to achieve high resolution, a plurality of measurements with a phase shift are required. These limits the speed of the measurement and the simplification of the apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、被検物表面を反射し
た反射光または被検物を透過した透過光を受光し、受光
して得られた画像を用いて被検物の欠点を検査する被検
物の欠点検査方法であって、色彩が異なる彩色パターン
を有する複数の光を前記被検物に照射し、前記複数の光
の照射から得られた反射光または透過光を、光の波長成
分ごとに分離して撮像できる撮像手段により受光して複
数の画像を得て、該画像の情報から前記被検物の欠点情
報を得ることを特徴とする被検物の欠点検査方法を提供
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and receives reflected light reflected from the surface of a test object or transmitted light transmitted through the test object. A defect inspection method for inspecting a defect of the test object using the image obtained by irradiating the test object with a plurality of lights having different color patterns having different colors; The reflected light or transmitted light obtained from the irradiation of light is received by an imaging unit capable of imaging separately for each wavelength component of light to obtain a plurality of images, and the defect information of the test object is obtained from the information of the images. Provided is a method for inspecting a defect of a test object, characterized in that it is obtained.

【0007】これにより、得られる波長成分ごとの画像
は、波長成分に応じた色彩部分の照明より発せられた光
のみの影響による像となる。たとえば被検物の透過光と
反射光で照明色を変えるなどにより、複数の照明パター
ンによる像を同時にかつ独立に得ることができ、各々の
波長成分の照明に応じた像の特徴を解析する際、画像間
の位置合わせが不要となる。また、振動等の影響も少な
くなり、さらに撮像に要する時間が短縮され、設備が簡
易になる等の効果が得られる。なお、色彩が異なる彩色
パターンとは、無彩色の単なる明暗パターン(白黒パタ
ーン)を含まないものである。
As a result, the obtained image for each wavelength component is an image due to the influence of only the light emitted from the illumination of the color portion corresponding to the wavelength component. For example, by changing the illumination color between the transmitted light and reflected light of the test object, images with multiple illumination patterns can be obtained simultaneously and independently, and when analyzing the characteristics of the image according to the illumination of each wavelength component. This eliminates the need for alignment between images. Further, effects such as vibrations are reduced, and the time required for imaging is further reduced, and effects such as simplification of equipment are obtained. Note that the coloring patterns having different colors do not include a simple light and dark pattern (black and white pattern) of an achromatic color.

【0008】本発明において、任意の波長成分が遮光さ
れた複数の光を前記被検物に照射し、前記波長成分にの
み感度を有する撮像手段により受光することが好まし
い。これにより、任意の波長成分に対して、1つの面内
で明暗の分布を有するパターンを持つ照明による画像
を、他の波長成分の照明による画像に影響を与えること
なく、同時に取得でき、振動等を生じた場合の撮像の時
間差による影響を除去できるとともに、照明のパターン
を動かすなどの手段が不要になるという効果が得られ
る。
In the present invention, it is preferable that a plurality of lights of which arbitrary wavelength components are shielded are radiated to the test object and received by imaging means having sensitivity only to the wavelength components. This makes it possible to simultaneously obtain an image with illumination having a pattern having a distribution of light and dark in one plane for an arbitrary wavelength component without affecting the image with illumination of other wavelength components, In addition to the above, it is possible to eliminate the influence of the time difference of the imaging when the image is generated, and to obtain the effect that the means for moving the illumination pattern or the like becomes unnecessary.

【0009】なお、該光の波長成分にのみ感度を有する
撮像手段とは、当該光の波長成分に高い感度を有し、他
の光の波長成分に対する感度が低く、当該波長成分の光
を他の波長成分の光と区別できる撮像手段を含むもので
ある。
The imaging means having sensitivity only to the wavelength component of the light means that the imaging means has high sensitivity to the wavelength component of the light, has low sensitivity to the wavelength component of the other light, and converts the light of the wavelength component to the other component. And imaging means that can be distinguished from the light of the wavelength component.

【0010】また、本発明において、複数の遮光手段に
より、それぞれ任意の波長成分が遮光された複数の光を
前記被検物に照射し、前記それぞれの波長成分にのみ感
度を有する撮像手段により受光することが好ましい。こ
れにより、波長成分ごとに、1つの面内で明暗の分布が
異なるパターンを持つ照明による画像を同時にかつ独立
に取得でき、振動等を生じた場合の撮像の時間差による
影響を除去できるとともに、照明のパターンを動かすな
どの手段が不要になるという効果が得られる。
Further, in the present invention, a plurality of lights each having a desired wavelength component blocked by a plurality of light blocking means are radiated to the object, and received by an image pickup means having sensitivity only to each of the wavelength components. Is preferred. This makes it possible to simultaneously and independently acquire images obtained by illumination having patterns with different light and dark distributions in one plane for each wavelength component, to remove the influence of a time difference of imaging when vibration or the like occurs, and to reduce the illumination. The effect that means such as moving the pattern becomes unnecessary is obtained.

【0011】また、本発明において、前記複数の遮光手
段は、位相を変えて重ね合わせた色の配列パターンであ
ることが好ましい。これにより、周期性のパターンの位
相が異なる照明条件下での被検物の画像を、同時に撮像
でき、照明のパターンの位相を変えるために照明のパタ
ーンを動かすなどの手段が不要となる。なお、位相を変
えて重ね合わせた色とは、実際に色を重ね合わせた場合
のみならず、単色であっても結果的に位相を変えて重ね
合わせた色と同一である色を含むものである。
Further, in the present invention, it is preferable that the plurality of light-shielding means is an array pattern of colors that are superposed with different phases. Accordingly, images of the test object under illumination conditions in which the phases of the periodic patterns are different can be simultaneously captured, and there is no need to move the illumination pattern in order to change the phase of the illumination pattern. Note that the colors that are superposed with different phases include not only the colors that are actually superimposed but also the colors that are the same as the colors that are consequently changed with different phases even if they are single colors.

【0012】また、本発明において、前記複数の光は、
R、G、Bの補色を重ね合わせた色の配列パターンであ
り、前記撮像手段はカラーカメラであることが好まし
い。これにより、撮像手段に特殊なフィルタ等の部材を
用いる必要がなく、カラーカメラ等の一般的に入手が容
易な装置が使用できるという効果が得られる。なお、
R、G、Bの補色を重ね合わせた色とは、実際に色を重
ね合わせた場合のみならず、単色であっても結果的に
R、G、Bの補色を重ね合わせた色と同一である色を含
むものである。
Further, in the present invention, the plurality of lights are
It is an array pattern of colors in which complementary colors of R, G, and B are superimposed, and the imaging unit is preferably a color camera. As a result, there is no need to use a special member such as a filter for the imaging means, and an effect is obtained that a generally available device such as a color camera can be used. In addition,
The color obtained by superimposing the complementary colors of R, G, and B is the same as the color obtained by superimposing the complementary colors of R, G, and B, even if the color is actually superimposed. It contains a certain color.

【0013】また、本発明において、前記複数の光は、
R、G、Bの補色の周期性パターンを1/3位相ずつず
らして重ね合わせた6色の周期性配列パターンであるこ
とが好ましい。これにより、被検物の全ての領域におい
て、いずれかの位相条件の画像で、明視野照明および暗
視野照明による画像を得ることができる。
[0013] In the present invention, the plurality of lights may include:
It is preferable to use a periodic array pattern of six colors in which periodic patterns of complementary colors of R, G, and B are shifted by 3 phase and superimposed. Thus, in all regions of the test object, images with bright-field illumination and dark-field illumination can be obtained with images under any of the phase conditions.

【0014】また、本発明において、得られた同一の画
素におけるR、G、Bの信号を比較し、または得られた
R、G、Bの各画像を比較し、最大値、最小値またはそ
の差の画像を用いることが好ましい。これにより、被検
物の全ての領域において明視野照明および暗視野照明に
よる画像を得ることができ、さらに明視野で暗点となり
かつ暗視野で明点となる部分を選択的に検出することが
容易となるという効果が得られる。
In the present invention, the obtained R, G, and B signals of the same pixel are compared, or the obtained R, G, and B images are compared, and the maximum value, the minimum value, or the maximum value or the minimum value is obtained. Preferably, an image of the difference is used. This makes it possible to obtain images by bright-field illumination and dark-field illumination in all areas of the test object, and to selectively detect a portion that becomes a dark point in a bright field and a bright point in a dark field. The effect that it becomes easy is obtained.

【0015】また、本発明において、周期性の彩色ギザ
ギザパターンを有する複数の光を前記被検物に照射し、
前記撮像手段にR、G、Bのラインセンサを用いること
が好ましい。これにより、線状の欠点に対して、方向に
よる感度差を小さくできるという効果が得られる。
Further, in the present invention, a plurality of lights having a periodic colored jagged pattern are irradiated on the test object,
It is preferable to use R, G, and B line sensors for the imaging unit. As a result, the effect of reducing the sensitivity difference depending on the direction with respect to the linear defect can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明による被検物の欠
点検査方法を実施するための検査装置の第一の実施の形
態を示す構成図である。光源1よりの照明が被検物2で
反射され、カメラ等の撮像手段3に入力され、撮像手段
3からの信号が演算装置4に送られ、演算される構成と
なっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an inspection apparatus for implementing a defect inspection method for an object according to the present invention. The illumination from the light source 1 is reflected by the test object 2, input to the imaging unit 3 such as a camera, and the signal from the imaging unit 3 is sent to the arithmetic unit 4 and calculated.

【0017】光源1は、色彩が異なる彩色の、周期性の
ストライプパターンを有する複数の光、たとえば、R、
G、Bのストライプ等の周期性のパターン光を被検物に
照射できる照明手段である。光源1としては、R、G、
Bのストライプの半透明体の裏面に白色光源を配したも
の、R、G、BとR、G、Bの補色のストライプの半透
明体の裏面に白色光源を配したもの、またはライン状の
LEDまたはLEDの配列等が使用できる。すなわち、
光源1からの照明は、後述する撮像手段で選択される波
長に応じた、異なる色の配列が並ぶストライプ等の周期
性パターンとなっている。
The light source 1 includes a plurality of lights having a periodic stripe pattern of different colors, for example, R,
This is an illumination unit that can irradiate the test object with periodic pattern light such as G and B stripes. As the light source 1, R, G,
A white light source is arranged on the back surface of the semitransparent body of the stripe of B, a white light source is arranged on the back surface of the semitransparent body of the R, G, B and complementary colors of R, G, and B, or a linear light source. LEDs or arrays of LEDs can be used. That is,
Illumination from the light source 1 has a periodic pattern such as a stripe in which an array of different colors is arranged according to a wavelength selected by an imaging unit described later.

【0018】被検物2の材質に特に制限はないが、透明
性材料、不透明性材料、半透明性材料、のいずれも使用
でき、たとえば、板ガラスが使用できる。撮像手段3
は、光学フィルタやプリズム等を用いて波長を選択して
撮像できる撮像手段で、所望の位相領域の波長に感度を
有する撮像素子を有し、複数の選択画像が得られるよう
になっている。撮像手段3の具体的な構成は、たとえ
ば、複数の光学フィルタと撮像素子(たとえば、CCD
センサアレイ)との組合せ、複数の光学フィルタと撮像
管との組合せ、光を波長成分により分離する、たとえ
ば、プリズムのような光学素子と撮像素子との組み合せ
等が採用できる。
Although there is no particular limitation on the material of the test object 2, any of a transparent material, an opaque material, and a translucent material can be used. For example, a plate glass can be used. Imaging means 3
Is an image pickup unit that can select a wavelength by using an optical filter, a prism, or the like, and has an image pickup element having sensitivity to a wavelength in a desired phase region, so that a plurality of selected images can be obtained. The specific configuration of the imaging unit 3 is, for example, a plurality of optical filters and an imaging element (for example, a CCD).
(A sensor array), a combination of a plurality of optical filters and an image pickup tube, and a combination of an optical element such as a prism and an image pickup element for separating light by wavelength components.

【0019】撮像手段3で撮像する各々の画像は、それ
ぞれ同じ被検面の反射画像であり、位相がずれた周期性
ストライプパターン照明による画像となる。撮像手段3
からのそれぞれの画像信号は、演算装置4に送られ演算
される。
Each image picked up by the image pickup means 3 is a reflection image of the same test surface, and is an image obtained by illuminating the periodic stripe pattern with a phase shift. Imaging means 3
Are sent to the arithmetic unit 4 and calculated.

【0020】図1の構成は、被検物2が不透光性の物体
の場合の反射光学系の実施態様である。被検物2が透光
性の物体の場合には、図2に示される透過光学系に本発
明の方法を適用させても、同様の効果が得られる。な
お、図3は図1または図2の構成の平面図である。
The configuration shown in FIG. 1 is an embodiment of the reflection optical system when the test object 2 is an opaque object. When the test object 2 is a translucent object, the same effect can be obtained even if the method of the present invention is applied to the transmission optical system shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of the configuration of FIG. 1 or FIG.

【0021】図3の構成の場合、撮像手段3の撮像素子
として1次元のラインセンサ(たとえば、カラーのライ
ンカメラ)を用いた場合には、被検物2を左右方向に移
動させることにより被検物2の2次元情報が得られる。
また、光源1からの照明が被検物の全面をカバーでき、
撮像手段3の撮像素子として2次元のセンサ(たとえ
ば、CCDセンサアレイ)を用いた場合には、被検物2
を移動させることなく被検物2の2次元情報が得られ
る。
In the case of the configuration shown in FIG. 3, when a one-dimensional line sensor (for example, a color line camera) is used as the image pickup device of the image pickup means 3, the test object 2 is moved in the left-right direction. Two-dimensional information of the specimen 2 is obtained.
Also, the illumination from the light source 1 can cover the entire surface of the test object,
In the case where a two-dimensional sensor (for example, a CCD sensor array) is used as an image sensor of the image pickup means 3, the object 2
Can be obtained without moving the object.

【0022】図3において、6は、撮像手段3の撮像素
子として1次元のラインセンサを用いた場合における被
検物2の被測定ラインを示す。すなわち、ストライプパ
ターンのような周期性の照明パターン7の光が被検物2
の被測定ラインで反射されて撮像手段3の撮像素子に到
達する。なお、照明のストライプのパターンは、図示の
ように左右方向を向く。
In FIG. 3, reference numeral 6 denotes a line to be measured of the test object 2 when a one-dimensional line sensor is used as an image pickup device of the image pickup means 3. That is, the light of the periodic illumination pattern 7 such as a stripe pattern
Is reflected by the line to be measured and reaches the image pickup device of the image pickup means 3. In addition, the pattern of the stripe of the illumination is directed in the left-right direction as illustrated.

【0023】次に、図4〜7を用いて、明暗が逆の2つ
のストライプとなるストライプパターン照明下での画像
を得るための、撮像手段および照明のパターンについて
説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 to 7, an image pickup means and an illumination pattern for obtaining an image under stripe pattern illumination in which two stripes having opposite brightness are obtained will be described.

【0024】図4は、撮像手段3に使用される撮像素子
の、光の波長と撮像感度との関係を示すグラフである。
すなわち、2つの位相条件のストライプパターン照明下
で画像を得る場合に用いる撮像素子の、光の波長と撮像
感度との関係を示すグラフである。図の(A)(B)
は、それぞれ用いられる2つの撮像素子の光の波長に対
する感度を表す。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the wavelength of light and the imaging sensitivity of the imaging device used in the imaging means 3.
That is, it is a graph showing the relationship between the wavelength of light and the imaging sensitivity of an imaging device used for obtaining an image under stripe pattern illumination under two phase conditions. (A) and (B) in the figure
Represents the sensitivity of each of the two imaging elements used to the wavelength of light.

【0025】図5は、光源1に使用される彩色ストライ
プ状半透明体の、光の波長に対する光線透過率の関係を
示すグラフである。すなわち、2つの位相条件のストラ
イプパターン照明を生じさせる、遮光フィルタに相当す
る部分の、光の波長に対する透過率の例を表す。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the light wavelength and the light transmittance of the colored striped translucent body used in the light source 1. That is, it shows an example of the transmittance with respect to the wavelength of light of a portion corresponding to a light-shielding filter that generates stripe pattern illumination under two phase conditions.

【0026】照明のパターンの色は、図4(A)のよう
な波長感度を持つ撮像手段Aに対して、感度がある波長
成分のみを遮断する図5(A)のような透過率分布を持
つパターンおよび、図4(B)の撮像手段Bに対する図
5(B)のような透過率分布を持つパターンを重ねあわ
せることにより作成する。
The color of the illumination pattern has a transmittance distribution as shown in FIG. 5A which blocks only the wavelength component having sensitivity to the imaging means A having the wavelength sensitivity as shown in FIG. This is created by superimposing a pattern having the transmittance distribution pattern as shown in FIG. 5B on the imaging means B of FIG. 4B.

【0027】図6は、2つの位相条件のストライプパタ
ーン照明の例を表す模式図であり、図中、aの部分は図
5(A)の特性を有する遮光フィルタを用いた照明を、
bの部分は図5の(B)の特性を有する遮光フィルタを
用いた照明を表す。なお、図6の左右方向は、図3にお
けるストライプ状の照明パターン7の上下方向に対応す
る。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of stripe pattern illumination under two phase conditions. In FIG. 6, a portion a indicates illumination using a light-shielding filter having the characteristics of FIG.
The part b represents illumination using a light-blocking filter having the characteristics shown in FIG. The horizontal direction in FIG. 6 corresponds to the vertical direction of the stripe-shaped illumination pattern 7 in FIG.

【0028】図7は、図6の照明パターンを、図4の波
長感度を持つ撮像素子で撮像した場合に得られる画像を
表す模式図であり、(A)は図4(A)の撮像素子で撮
像した画像を、(B)は図4(B)の撮像素子で撮像し
た画像をそれぞれ表す。この2つの画像を得るには、た
とえばプリズムまたはハーフミラーと光学フィルタ等を
用いて複数のセンサに対応すべく色成分ごとに反射した
光線を分離し、それぞれ撮像素子で撮像する等の手法が
採れる。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an image obtained when the illumination pattern of FIG. 6 is picked up by the image pickup device having the wavelength sensitivity of FIG. 4, and FIG. 7A is a schematic diagram showing the image pickup device of FIG. 4B shows an image taken by the image sensor shown in FIG. 4B, and FIG. In order to obtain these two images, for example, using a prism or a half mirror, an optical filter, or the like, a method is employed in which light rays reflected for each color component are separated to correspond to a plurality of sensors, and the light is reflected by an image sensor. .

【0029】撮像手段Aで得られる画像は、図6のaの
部分は、図5(A)の特性より、感度がある波長成分の
光がないので暗に、bの部分は感度がある波長成分の光
があるので明となり、図7(A)のような画像が得られ
る。一方、撮像手段Bでは、aの部分が明、bの部分が
暗となり図7(B)のように、明暗が反転した画像が得
られる。
In the image obtained by the image pickup means A, the portion a in FIG. 6 is dark because there is no light of a wavelength component having sensitivity due to the characteristics of FIG. Since there is light of the component, the light becomes bright, and an image as shown in FIG. 7A is obtained. On the other hand, in the imaging means B, the portion a is bright and the portion b is dark, and an image in which the brightness is reversed as shown in FIG. 7B is obtained.

【0030】次に図8〜11を用いて、第二の実施形態
である、1/4位相ずつずれた4つの異なる位相のスト
ライプパターン照明下での画像を得るための、撮像手段
および照明のパターンについて説明する。
Next, referring to FIGS. 8 to 11, an image pickup means and an illumination unit for obtaining an image under stripe pattern illumination of four different phases shifted by 1/4 phase according to the second embodiment. The pattern will be described.

【0031】図8は、4つの位相条件のストライプパタ
ーン照明下で画像を得る場合に用いる撮像素子の、光の
波長と撮像感度との関係を示すグラフである。すなわ
ち、(C)(D)(E)(F)は、それぞれ用いられる
4つの撮像素子の、各々の波長に対する感度を表す。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the light wavelength and the imaging sensitivity of an imaging device used for obtaining an image under stripe pattern illumination under four phase conditions. That is, (C), (D), (E), and (F) represent the sensitivity of each of the four imaging elements used to each wavelength.

【0032】図10は、光源1に使用される4つの位相
条件の彩色ストライプ状半透明体の、光の波長に対する
光線透過率の関係を示すグラフである。すなわち、4つ
の位相条件のストライプパターン照明下で画像を得る場
合に用いる照明パターンを生じさせる、遮光フィルタに
相当する部分の、光の波長に対する透過率を示す。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the light wavelength and the light transmittance of the colored striped translucent body under the four phase conditions used for the light source 1. That is, it shows the transmittance with respect to the wavelength of light of a portion corresponding to a light-shielding filter that generates an illumination pattern used for obtaining an image under stripe pattern illumination under four phase conditions.

【0033】図10(C)は、図8の(C)と(F)の
撮像素子で感度がある波長を遮光する透過率分布をもつ
色のフィルタであり、図10(D)は、図8の(C)と
(D)の撮像素子で感度がある波長を遮光する透過率分
布をもつ色のフィルタであり、(E)は、図8の(D)
と(E)の撮像素子で感度がある波長を遮光する透過率
分布をもつ色のフィルタであり、(F)は、図8の
(E)と(F)の撮像素子で感度がある波長を遮光する
透過率分布をもつ色のフィルタである。
FIG. 10C is a color filter having a transmittance distribution that blocks wavelengths sensitive to the image sensor of FIGS. 8C and 8F, and FIG. 8 (C) and 8 (D) are color filters having a transmittance distribution that shields wavelengths having sensitivity in the image sensor, and FIG. 8 (D) is FIG.
And (E) are color filters having a transmittance distribution that blocks wavelengths sensitive to the image sensor. (F) is a wavelength filter sensitive to the image sensor shown in (E) and (F) of FIG. This is a color filter having a transmittance distribution that blocks light.

【0034】図9は、4つの位相条件のストライプパタ
ーン照明の例を表す模式図である。すなわち、c、d、
e、fは異なる色である。なお、図9の左右方向は、図
3におけるストライプ状の照明パターン7の上下方向に
対応する。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of stripe pattern illumination under four phase conditions. That is, c, d,
e and f are different colors. The horizontal direction in FIG. 9 corresponds to the vertical direction of the stripe-shaped illumination pattern 7 in FIG.

【0035】同図において、cの部分は図10の(C)
の特性を有する遮光フィルタを用いた照明であり、図8
の(C)と(F)の撮像手段で感度がある波長を遮光す
る透過率分布をもつフィルタによる色である。dの部分
は図10の(D)の特性を有する遮光フィルタを用いた
照明であり、図8の(C)と(D)の撮像手段で感度が
ある波長を遮光する透過率分布をもつフィルタによる色
である。eの部分は図10の(E)の特性を有する遮光
フィルタを用いた照明であり、図8の(D)と(E)の
撮像手段で感度がある波長を遮光する透過率分布をもつ
フィルタによる色である。fの部分は図10の(F)の
特性を有する遮光フィルタを用いた照明であり、図8の
(E)と(F)の撮像手段で感度がある波長を遮光する
透過率分布をもつフィルタによる色である。
In the figure, the portion c is shown in FIG.
FIG. 8 shows illumination using a light-blocking filter having the following characteristics.
(C) and (F) are colors obtained by a filter having a transmittance distribution that blocks light having a wavelength sensitive to the imaging means. The part d is illumination using a light-blocking filter having the characteristic of FIG. 10D, and a filter having a transmittance distribution that blocks wavelengths sensitive to the imaging means of FIGS. 8C and 8D. Color. Part e is illumination using a light-blocking filter having the characteristic of FIG. 10E, and a filter having a transmittance distribution that blocks wavelengths sensitive to the imaging means of FIGS. 8D and 8E. Color. The portion f is illumination using a light-blocking filter having the characteristics of FIG. 10F, and a filter having a transmittance distribution that blocks wavelengths sensitive to the imaging means of FIGS. 8E and 8F. Color.

【0036】図11は、図9の照明パターンを、図8の
波長感度を持つ撮像素子で撮像した場合に得られる画像
を表す模式図である。同図において、(C)は図8の
(C)の撮像素子が撮像した画像、(D)は図8の
(D)の撮像素子が撮像した画像、(E)は図8の
(E)の撮像素子が撮像した画像、(F)は図8の
(F)の撮像素子が撮像した画像を表す。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an image obtained when the illumination pattern of FIG. 9 is picked up by the image sensor having the wavelength sensitivity of FIG. 8C, an image captured by the image sensor of FIG. 8C, (D) an image captured by the image sensor of FIG. 8D, and (E) of FIG. 8F illustrates an image captured by the image sensor, and FIG. 8F illustrates an image captured by the image sensor of FIG.

【0037】この図9の色パターンを持つ照明を図8の
撮像手段で撮像すると、図9のcの部分は撮像手段
(D)と(E)に感度がある波長の光は光源1において
透過するので(D)と(E)で得られた画像では明に、
撮像手段(C)と(F)に感度がある波長の光は光源1
において遮蔽されるので、(C)と(F)で得られた画
像では暗になる。
When the illumination having the color pattern shown in FIG. 9 is picked up by the image pickup means shown in FIG. 8, light having a wavelength which is sensitive to the image pickup means (D) and (E) is transmitted through the light source 1 in FIG. Therefore, in the images obtained in (D) and (E),
The light having a wavelength sensitive to the imaging means (C) and (F) is the light source 1
, The image obtained in (C) and (F) becomes dark.

【0038】また、dの部分は撮像手段(E)と(F)
では明に、(C)と(D)では暗になり、eの部分は撮
像手段(C)と(F)では明に、(D)と(E)では暗
になり、fの部分は撮像手段(C)と(D)では明に、
(E)と(F)では暗になる。その結果、撮像手段
(C)で得られる画像は図11の(C)のような明暗パ
ターンに、撮像手段(D)で得られる画像は図11の
(D)、撮像手段(E)で得られる画像は図11の
(E)、撮像手段(F)で得られる画像は図11の
(F)のように、それぞれ位相が異なる明暗パターンの
画像となる。
The part d is the image pickup means (E) and (F).
, The image becomes dark in (C) and (D), the portion e becomes light in the imaging means (C) and (F), the image becomes dark in (D) and (E), and the portion f becomes imaged. By means (C) and (D),
(E) and (F) become dark. As a result, the image obtained by the imaging means (C) is obtained by a light and dark pattern as shown in FIG. 11C, and the image obtained by the imaging means (D) is obtained by (D) of FIG. 11 and the imaging means (E). The obtained image is an image of a light and dark pattern having a different phase as shown in FIG. 11F, and the image obtained by the imaging means (F) is as shown in FIG. 11F.

【0039】次に、図12、13、14により、第三の
実施形態であるカラーカメラを用いて、異なる3つの位
相状態の照明による画像を得る方法について述べる。図
12は、カラーカメラで異なる3位相条件の画像を得る
ための照明の色パターンを示す模式図であり、(G)〜
(L)は各々別の色を示す。また、図13はこの照明を
撮像した場合の画像であり、(1)はR画像、(2)は
G画像、(3)はB画像の明暗パターンを示す。
Next, referring to FIGS. 12, 13, and 14, a method of obtaining images by illumination in three different phase states using the color camera according to the third embodiment will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing illumination color patterns for obtaining images under different three-phase conditions with a color camera.
(L) indicates different colors. FIG. 13 shows an image obtained when this illumination is captured. (1) shows an R image, (2) shows a G image, and (3) shows a light and dark pattern of a B image.

【0040】この方法では、明暗パターン1位相に相当
する幅に図12に示すような6色を配したパターン照明
を用いる。(G)は緑色、(H)は赤色の補色である青
緑色、(I)は青色、(J)は緑色の補色である赤紫
色、(K)は赤色、(L)は青色の補色である黄色で構
成される。
In this method, pattern illumination in which six colors are arranged as shown in FIG. 12 in a width corresponding to one phase of the light-dark pattern is used. (G) is green, (H) is bluish green, which is a complementary color of red, (I) is blue, (J) is magenta, which is a complementary color of green, (K) is red, and (L) is a complementary color of blue. Composed of a certain yellow color.

【0041】(G)は緑に相当するG成分の光のみ透過
し、(H)は赤色に相当するR成分以外の光が透過し、
(I)は青色に相当するB成分のみの光が透過し、
(J)は緑色に相当するG成分以外の光が透過し、
(K)は赤色に相当するR成分の光のみが透過し、
(L)は青色に相当するB成分以外の光が透過する。な
お、図12のパターン照明の配列は、GHIJKLの順
となっているが、これ以外の順、たとえば、IHGLK
Jの順であっても同様の効果が得られる。
(G) transmits only G component light corresponding to green, (H) transmits light other than R component corresponding to red,
(I) transmits only the B component light corresponding to blue,
(J) transmits light other than the G component corresponding to green,
(K) transmits only the R component light corresponding to red,
(L) transmits light other than the B component corresponding to blue. The arrangement of the pattern illumination in FIG. 12 is in the order of GHIJKL, but is in other order, for example, IHGLK.
Similar effects can be obtained even in the order of J.

【0042】図12のパターンをカラーカメラで撮像し
た場合、R画像は図13の(1)のような明暗パターン
に、G画像は同(2)のような明暗パターンに、B画像
は同(3)のような明暗パターンになり、位相が1/3
ずつずれたパターン画像が得られる。
When the pattern of FIG. 12 is picked up by a color camera, the R image has a light and dark pattern as shown in FIG. 13A, the G image has a light and dark pattern as shown in FIG. A light / dark pattern as in 3) is obtained, and the phase is 1/3.
Thus, a pattern image that is shifted each time is obtained.

【0043】図14は、透明フィルムにカラープリンタ
で着色し、図12の色パターンが連続するようなパター
ンを作り、白色拡散面光源の上に置いて、カラーカメラ
で撮像し、同一ライン上におけるカメラのR、G、Bの
出力信号を示したものであり、それぞれ位相が異なる矩
形の信号が得られている。
FIG. 14 shows that a transparent film is colored by a color printer to form a pattern in which the color patterns shown in FIG. 12 are continuous, placed on a white diffused surface light source, imaged with a color camera, and imaged on the same line. It shows R, G, and B output signals of the camera, and rectangular signals having different phases from each other are obtained.

【0044】以下、本発明における、カラーのパターン
と、カラーのカメラを用いた欠点検査方法について述べ
る。構成は図2に示すような透過の光学系を用い、図3
に示す配置でカラーのラインセンサカメラを撮像手段と
して用い、図15に示すギザギザパターンで、図12と
同一の配色としたものを照明として用いている。
Hereinafter, a color pattern and a defect inspection method using a color camera according to the present invention will be described. The configuration uses a transmission optical system as shown in FIG.
A color line sensor camera having the arrangement shown in FIG. 12 is used as an image pickup means, and the jagged pattern shown in FIG. 15 and the same color scheme as in FIG. 12 is used as illumination.

【0045】図15において、中央の縦の一点鎖線が、
ラインセンサの視野に相当する照明部分である。色に関
しては、撮像手段で撮像して得たR、G、Bの信号がそ
れぞれ位相のずれた矩形波となるように調整してある。
撮像手段のR、G、Bの各々の信号を用いて検査画像を
構成するための信号処理方法を図16に示す。R、G、
Bの得られた信号に対して、それぞれの矩形波信号の上
の部分、下の部分の信号が一致するように、オフセット
とゲインがそれぞれ独立に調整される。
In FIG. 15, the one-dot chain line at the center is
This is an illumination portion corresponding to the field of view of the line sensor. With respect to the color, the R, G, and B signals obtained by imaging by the imaging means are adjusted so as to be rectangular waves having respective phase shifts.
FIG. 16 shows a signal processing method for forming an inspection image using the respective signals of R, G, and B of the imaging means. R, G,
The offset and the gain are independently adjusted so that the upper and lower signals of each rectangular wave signal coincide with the obtained signal of B.

【0046】これにより得られたR、G、Bの1ライン
の信号は、図17(a)に示すように明暗の位相が異な
る矩形状の信号となり、屈折異常を生じさせる欠点(屈
折異常)は背景の信号が高いレベルにある場合は低い信
号として、背景の信号が低いレベルにある場合は高い信
号となる。一方、遮光性の欠点(遮光)は背景の信号の
高低に関わらず、低い信号となっている。
The signal of one line of R, G, B thus obtained is a rectangular signal having different phases of light and dark, as shown in FIG. Is a low signal when the background signal is at a high level, and a high signal when the background signal is at a low level. On the other hand, the light-shielding defect (light-shielding) is a low signal regardless of the level of the background signal.

【0047】図17(b)は、図17(a)で示すライ
ンの信号に対して、図16で説明した信号処理により、
同一の位置におけるR信号、G信号、B信号を比較して
最大値、最小値および最大値と最小値の差分を算出した
結果を示している。1ライン上のどの位置においても、
R、G、Bの信号のうち最低1つはハイの信号になって
いるので、欠点等がない普通の部分では最大値信号はハ
イになり、屈折異常または遮光性の欠点がある部分の信
号は低くなる。
FIG. 17B shows the signal of the line shown in FIG. 17A by the signal processing described in FIG.
It shows the result of calculating the maximum value, the minimum value, and the difference between the maximum value and the minimum value by comparing the R signal, the G signal, and the B signal at the same position. At any position on one line,
Since at least one of the R, G, and B signals is a high signal, the maximum value signal is high in an ordinary portion having no defect, etc., and a signal in a portion having a refractive error or a light blocking defect. Will be lower.

【0048】一方、1ライン上のどの位置においても、
R、G、Bの信号のうち最低1つはローの信号になって
いるので、欠点等がない普通の部分では最小値信号はロ
ーになり、屈折異常の欠点がある部分の信号は高くな
る。
On the other hand, at any position on one line,
Since at least one of the R, G, and B signals is a low signal, the minimum value signal is low in a normal portion having no defect, and the signal in a portion having a defect of refractive error is high. .

【0049】最大値信号と最小値信号の差である差分信
号は、欠点等がない普通の部分では一定値となるが、最
大値信号と最小値信号のどちらかで信号の変化があった
場合は、信号が低くなり、最大値信号、最小値信号の両
方で信号変化がある場合は、片方だけで信号変化があっ
たものに比べて、より信号変化が大きくなり、最大値信
号または最小値信号により検出する場合に比べて高感度
である。
The difference signal, which is the difference between the maximum value signal and the minimum value signal, has a constant value in an ordinary portion having no defect or the like, but when there is a signal change in either the maximum value signal or the minimum value signal. Means that if the signal is low and there is a signal change in both the maximum value signal and the minimum value signal, the signal change will be greater than that in which only one of the signals has changed, and the maximum value signal or the minimum value Higher sensitivity than detection by signal.

【0050】検出の具体的な手法の1つとしては、差分
信号があるしきい値を下回った場合に欠点候補として検
出し、同一の場所における最大値信号、最小値信号をそ
れぞれのしきい値と比較して欠点種類を弁別可能であ
る。
As a specific method of detection, when a difference signal falls below a certain threshold value, it is detected as a defect candidate, and a maximum value signal and a minimum value signal at the same place are respectively detected. It is possible to discriminate the type of the defect as compared with.

【0051】さらに、これらのラインの最大値信号、最
小値信号と差分信号の被検査物を走査させた状態での時
間変化により、被検査物における最大値画像、最小値画
像と差分画像を作る。これにより得られた最大値画像
は、ギザギザパターン照明下で、各画素が明視野の状態
における信号で構成された画像となり、屈折異常の欠
点、遮光性の欠点は、暗点として検出される。一方最小
値画像は、各画素が暗視野の状態における信号で構成さ
れた画像となり、屈折異常や散乱を引き起こす欠点は、
明点として検出される。
Further, a maximum value image, a minimum value image, and a difference image of the object to be inspected are created by changing the maximum value signal, the minimum value signal, and the difference signal of these lines with time while scanning the object. . The maximum value image obtained in this manner is an image composed of signals in a state where each pixel is in a bright field under jagged pattern illumination, and a defect of refraction abnormality and a light-shielding defect are detected as dark spots. On the other hand, the minimum value image is an image composed of signals in a state where each pixel is in a dark field, and the drawbacks of causing a refractive error and scattering are as follows.
Detected as a bright spot.

【0052】また差分画像では、明視野で暗点になる欠
点も暗視野で明点となる欠点も、同時に検出でき、明視
野でも暗視野でも信号が生じる屈折異常欠点を選択的に
高感度に検出できる。この差分画像に二次元的な微分処
理等の画像処理を施すことによって、さらに高感度の欠
点候補の検出が可能となる。
In the difference image, a defect that becomes a dark point in a bright field and a defect that becomes a bright point in a dark field can be simultaneously detected, and a refractive error defect that generates a signal in both a bright field and a dark field can be selectively detected with high sensitivity. Can be detected. By performing image processing such as two-dimensional differentiation processing on the difference image, it is possible to detect a defect candidate with higher sensitivity.

【0053】上記手法で検出した欠点候補に対して、最
大値画像、最小値画像またはそれらを画像処理した画像
における欠点候補の同一画素における信号を比較するこ
とにより、欠点の種類や欠点と汚れとの区別ができる。
By comparing the signal at the same pixel of the defect candidate in the maximum value image, the minimum value image, or an image obtained by processing the image with respect to the defect candidate detected by the above method, the type of the defect, the defect, and the stain can be reduced. Can be distinguished.

【0054】その具体的な手段としては、たとえば求め
た差分画像の値または、画像処理した後の値がしきい値
よりも小さければ、その画素に相当する部分を欠点候補
とし、欠点候補について最大値画像の値、最小値画像の
値またはそれらを画像処理した後の値を、それぞれのし
きい値と比較する。その後、目的に応じた比較結果を用
いて、欠点の種類と強さを決定する。たとえば、欠点候
補のうち、最小値画像における信号がしきい値を超える
ものを屈折異常の欠点、超えないものを遮光性の欠点と
いうように弁別可能である。
For example, if the value of the obtained difference image or the value after image processing is smaller than the threshold value, a portion corresponding to the pixel is set as a defect candidate, and the maximum value of the defect candidate is determined. The value of the value image, the value of the minimum value image, or the value after image processing thereof is compared with each threshold value. After that, the type and strength of the defect are determined using the comparison result according to the purpose. For example, among the defect candidates, a signal whose signal in the minimum value image exceeds a threshold value can be discriminated as a defect of refraction abnormality, and a signal which does not exceed the threshold value is a light-shielding defect.

【0055】また、欠点における最大値画像で信号が発
生する画素、最小値画像において信号が発生する画素が
ずれる場合も考えられるので、欠点候補の周辺に欠点の
大きさより大きなウィンドウを設け、そのウィンドウ内
の最大値画像の最小値、最小値画像の最大値をそれぞれ
のしきい値と比較を行うことにより欠点種類を弁別し、
さらに安定した弁別が可能となる。
Further, since it is conceivable that a pixel where a signal is generated in the maximum value image and a pixel where a signal is generated in the minimum value image of the defect are shifted, a window larger than the size of the defect is provided around the defect candidate, and the window is provided. The minimum value of the maximum value image in the, the maximum value of the minimum value image is compared with the respective threshold value to discriminate the defect type,
Further stable discrimination becomes possible.

【0056】図18は同様の効果が得られる信号処理方
法で、R、G、Bの信号により各々の画像を構成し、各
々の画像間の演算により最大値画像、最小値画像、差画
像を求める方法である。最大値画像、最小値画像、差画
像の算出方法は、図19にフローチャートで示す通り、
画素ごとのR、G、Bの各画像の値を比較することによ
り行う。
FIG. 18 shows a signal processing method capable of obtaining the same effect. Each image is composed of R, G, and B signals, and the maximum value image, the minimum value image, and the difference image are calculated by calculating the respective images. It is a method to ask. The calculation method of the maximum value image, the minimum value image, and the difference image is as shown in the flowchart of FIG.
This is performed by comparing the values of R, G, and B images for each pixel.

【0057】これにより得られたR、G、Bの各々の画
像は、図20(a)に示すように明暗の位相が異なる、
たとえばストライプのような周期性のパターン画像とな
り、屈折異常を生じさせる欠点(屈折異常)は背景が白
である場合は黒い点として、背景が黒である場合は白い
点となる。一方、遮光性の欠点(遮光)は背景の白黒に
関わらず、黒い点となっている。図20(b)に示され
る、図17に関する説明と同様の手法で、算出された差
分画像、最大値画像、最小値画像より、屈折異常を生じ
させる欠点と遮光性の欠点とを弁別可能である。
The obtained R, G, and B images have different light and dark phases as shown in FIG.
For example, a pattern image having a periodic pattern such as a stripe and causing a refractive error (refraction error) is a black point when the background is white, and a white point when the background is black. On the other hand, the light-shielding defect (light-shielding) is a black point regardless of the background black and white. In the same manner as described with reference to FIG. 17 shown in FIG. 20B, it is possible to discriminate a defect causing refraction abnormality and a light-shielding defect from the calculated difference image, maximum value image, and minimum value image. is there.

【0058】本実施例においては、2000画素の1次
元カラーラインセンサを用いて、画素分解能0.16m
m、絞りをF16、被検ガラスと照明パターンとの距離
を150mmという条件下で、パターンの各色の幅を
2.3mmとする図15のような配色のギザギザパター
ンを用いた。また、被検ガラスの搬送速度は160mm
/秒、ラインセンサで1ラインを取り込むのに要する時
間を0.001秒とした。
In this embodiment, a one-dimensional color line sensor of 2000 pixels is used, and the pixel resolution is 0.16 m.
Under the conditions of m, an aperture of F16, and a distance between the test glass and the illumination pattern of 150 mm, a jagged pattern having a color arrangement as shown in FIG. 15 in which the width of each color of the pattern is 2.3 mm was used. The transport speed of the test glass is 160 mm
/ Sec, and the time required to capture one line with the line sensor was set to 0.001 second.

【0059】図16の信号処理による差分画像における
信号の強弱により、実験に用いたサンプルのうち、最小
の径が0.1mm以上の泡のすべてを、ガラス表面の通
常の室内の環境で付着する汚れにより誤検出することな
く検出した。
Due to the strength of the signal in the difference image obtained by the signal processing in FIG. 16, all the bubbles having a minimum diameter of 0.1 mm or more among the samples used in the experiment adhere to the glass surface in a normal indoor environment. Detected without erroneous detection due to contamination.

【0060】また、同様の装置を用いて、図18、図1
9に示す信号処理によっても、図16の信号処理と同様
の結果が得られた。さらに、同一の光学系で、2次元の
カラーのエリアカメラを用いて、被検ガラスを静止させ
た状態で撮像した画像に対して、図18、図19に示す
信号処理を施した場合も、同様の結果が得られた。
Also, using the same apparatus, FIGS.
9, the same result as the signal processing of FIG. 16 was obtained. Further, when the signal processing shown in FIGS. 18 and 19 is performed on an image captured with the test glass stationary while using the same optical system and a two-dimensional color area camera, Similar results were obtained.

【0061】ただし、この場合は得られたR、G、Bの
各々の画像は、図20(a)に示すようなストライプで
はなく、照明に用いたギザギザパターンの明暗がそれぞ
れ3色分の幅に相当するギザギザパターンとなる。ま
た、これらの手法による検査方法は、反射後の色で校正
を行えば、反射の光学系でも同様に行うことができる。
However, in this case, the obtained R, G, and B images are not stripes as shown in FIG. 20A, but each of the jagged patterns used for illumination has a width of three colors. Is obtained. Inspection methods using these techniques can be similarly performed in a reflection optical system if calibration is performed using colors after reflection.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明により、周期性パターンの照明下
での画像を用いる微小凹凸欠点検査または形状測定を、
簡易に行うことができ、検査または測定の高速化や高性
能化ができる。また、装置が簡単になることによる低価
格化、使用可能な対象の範囲の拡大ができる。さらに、
これにより従来難しかった領域での工程の品質管理、制
御が可能となる。
According to the present invention, a fine irregularity defect inspection or shape measurement using an image under illumination of a periodic pattern is performed.
It can be easily performed, and the speed of inspection or measurement can be increased and the performance can be improved. Further, the price can be reduced due to the simplification of the device, and the range of usable objects can be expanded. further,
This makes it possible to control and control the quality of the process in an area that has been difficult in the past.

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

【図1】本発明の実施例の概要を示す概念図(正面図)
である。
FIG. 1 is a conceptual diagram (front view) showing an outline of an embodiment of the present invention.
It is.

【図2】本発明の他の実施例の概要を示す概念図(正面
図)である。
FIG. 2 is a conceptual diagram (front view) showing an outline of another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の概要を示す概念図(平面図)
である。
FIG. 3 is a conceptual diagram (plan view) showing an outline of an embodiment of the present invention.
It is.

【図4】撮像素子の光の波長と撮像感度との関係を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a wavelength of light of an image sensor and an image pickup sensitivity.

【図5】遮光手段の光の波長と光線透過率との関係を示
すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a light wavelength and a light transmittance of a light shielding unit.

【図6】2つの位相条件のストライプパターン照明下で
画像を得る場合に用いる照明パターンの例を表す模式図
である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of an illumination pattern used to obtain an image under stripe pattern illumination under two phase conditions.

【図7】図6の照明パターンを、図4の波長感度を持つ
撮像素子で撮像した場合に得られる画像を表す模式図で
ある。
7 is a schematic diagram illustrating an image obtained when the illumination pattern of FIG. 6 is imaged by the image sensor having the wavelength sensitivity of FIG. 4;

【図8】4つの位相条件のパターン照明下で画像を得る
場合に用いる撮像素子の、光の波長による撮像感度の例
を表す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of an imaging sensitivity according to a wavelength of light of an imaging device used to obtain an image under pattern illumination under four phase conditions.

【図9】4つの位相条件のストライプパターン照明下で
画像を得る場合に用いる照明パターンの例を表す模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of an illumination pattern used to obtain an image under stripe pattern illumination under four phase conditions.

【図10】4つの位相条件のパターン照明下で画像を得
る場合に用いる遮光手段の光の波長と光線透過率との関
係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the light wavelength and the light transmittance of the light shielding means used when obtaining an image under pattern illumination under four phase conditions.

【図11】図9の照明パターンを、図8の波長感度を持
つ撮像素子で撮像した場合に得られる画像を表す模式図
である。
11 is a schematic diagram illustrating an image obtained when the illumination pattern of FIG. 9 is imaged by the image sensor having the wavelength sensitivity of FIG. 8;

【図12】カラーカメラで、異なる3位相条件の画像を
得るための照明の色パターンを示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a color pattern of illumination for obtaining images under different three-phase conditions with a color camera.

【図13】カラーカメラで、図12の照明を撮像した場
合の画像であり、(1)はR画像、(2)はG画像、
(3)はB画像の明暗パターンを示す。
13 is an image when the illumination of FIG. 12 is captured by a color camera, (1) is an R image, (2) is a G image,
(3) shows the light and dark pattern of the B image.

【図14】図12のパターンが連続する照明を撮像装置
で撮像し、R、G、Bの各々の成分に分けた信号を表し
たグラフである。
FIG. 14 is a graph showing signals obtained by imaging the illumination in which the pattern in FIG. 12 is continuous by an imaging device and dividing the components into R, G, and B components.

【図15】検査機に用いた照明の色パターンを示す模式
図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a color pattern of illumination used in the inspection machine.

【図16】本発明の実施例における検査画像を得るため
の信号処理の模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram of signal processing for obtaining an inspection image according to the embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施例における欠点の信号の特徴お
よび欠点の検出、弁別方法を説明するための模式図であ
る。
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a feature of a defect signal and a method of detecting and discriminating the defect in the embodiment of the present invention.

【図18】本発明の他の実施例における検査画像を得る
ための信号処理の模式図である。
FIG. 18 is a schematic diagram of signal processing for obtaining an inspection image according to another embodiment of the present invention.

【図19】本発明の実施例における最大値画像、最小値
画像、差分画像を算出するための演算処理の模式図であ
る。
FIG. 19 is a schematic diagram of a calculation process for calculating a maximum value image, a minimum value image, and a difference image in the embodiment of the present invention.

【図20】本発明の実施例における欠点の画像上での特
徴および検出、弁別方法を説明するための模式図であ
る。
FIG. 20 is a schematic diagram for explaining a feature of a defect on an image and a detection and discrimination method according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光源 2:被検物 3:撮像手段 4:演算装置 5:被検物(透光体) 6:撮像手段による視野 7:照明パターン 1: light source 2: subject 3: imaging means 4: arithmetic unit 5: subject (light transmitting body) 6: visual field by the imaging means 7: illumination pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/48 H04N 1/46 A Fターム(参考) 2F065 AA49 BB24 FF04 FF42 GG07 GG14 GG23 HH05 HH16 HH17 JJ03 JJ26 LL21 LL46 QQ13 QQ17 QQ24 QQ29 2G051 AA32 AA42 AB07 CA03 CB01 CB02 CC07 CC15 DA06 EA08 EA11 EA12 EA14 5B047 AA11 AB04 BB02 BB04 BC07 BC12 BC14 CB21 5B057 AA01 BA02 BA12 BA15 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE16 DC32 5C079 HA15 HB01 JA12 JA23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 1/48 H04N 1/46 A F term (Reference) 2F065 AA49 BB24 FF04 FF42 GG07 GG14 GG23 HH05 HH16 HH17 JJ03 JJ26 LL21 LL46 QQ13 QQ17 QQ24 QQ29 2G051 AA32 AA42 AB07 CA03 CB01 CB02 CC07 CC15 DA06 EA08 EA11 EA12 EA14 5B047 AA11 AB04 BB02 BB04 BC07 BC12 BC14 CB21 5B00 5

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被検物表面を反射した反射光または被検物
を透過した透過光を受光し、受光して得られた画像を用
いて被検物の欠点を検査する被検物の欠点検査方法であ
って、 色彩が異なる彩色パターンを有する複数の光を前記被検
物に照射し、 前記複数の光の照射から得られた反射光または透過光
を、光の波長成分ごとに分離して撮像できる撮像手段に
より受光して複数の画像を得て、該画像の情報から前記
被検物の欠点情報を得ることを特徴とする被検物の欠点
検査方法。
1. A defect of a test object which receives reflected light reflected from the surface of the test object or transmitted light transmitted through the test object and inspects the defect of the test object using an image obtained by receiving the light. In the inspection method, a plurality of lights having different color patterns are applied to the test object, and reflected light or transmitted light obtained from the plurality of light irradiations is separated for each wavelength component of light. A defect inspection method for an object, comprising: obtaining a plurality of images by receiving light by an imaging means capable of imaging the object; and obtaining defect information of the object from information of the images.
【請求項2】任意の波長成分が遮光された複数の光を前
記被検物に照射し、前記波長成分にのみ感度を有する撮
像手段により受光する請求項1に記載の被検物の欠点検
査方法。
2. A defect inspection of a test object according to claim 1, wherein the test object is irradiated with a plurality of light beams of which arbitrary wavelength components are shielded, and is received by an image pickup means having sensitivity only to the wavelength component. Method.
【請求項3】複数の遮光手段により、それぞれ任意の波
長成分が遮光された複数の光を前記被検物に照射し、前
記それぞれの波長成分にのみ感度を有する撮像手段によ
り受光する請求項2に記載の被検物の欠点検査方法。
3. An object is irradiated with a plurality of lights, each of which has an arbitrary wavelength component shielded by a plurality of light shielding means, and received by an imaging means having sensitivity only to each of the wavelength components. 4. The defect inspection method for a test object according to 1.
【請求項4】前記複数の遮光手段は、位相を変えて重ね
合わせた色の配列パターンである請求項3に記載の被検
物の欠点検査方法。
4. The defect inspection method for a test object according to claim 3, wherein the plurality of light-shielding means are arranged patterns of colors that are superposed with different phases.
【請求項5】前記複数の光は、R、G、Bの補色を重ね
合わせた色の配列パターンであり、 前記撮像手段はカラーカメラである請求項3または4に
記載の被検物の欠点検査方法。
5. The defect of the test object according to claim 3, wherein the plurality of lights have an array pattern of colors in which complementary colors of R, G, and B are superimposed, and the imaging unit is a color camera. Inspection methods.
【請求項6】前記複数の光は、R、G、Bの補色の周期
性パターンを1/3位相ずつずらして重ね合わせた6色
の周期性配列パターンである請求項3、4または5に記
載の被検物の欠点検査方法。
6. A periodic array pattern of six colors obtained by superposing periodic patterns of complementary colors of R, G, and B with a shift of 1/3 phase on each other. The defect inspection method of the test object described in the above.
【請求項7】得られた同一の画素におけるR、G、Bの
信号を比較し、または得られたR、G、Bの各画像を比
較し、最大値、最小値またはその差の画像を用いる請求
項5または6に記載の被検物の欠点検査方法。
7. The obtained R, G, and B signals at the same pixel are compared, or the obtained R, G, and B images are compared, and an image having a maximum value, a minimum value, or a difference therebetween is determined. The defect inspection method for a test object according to claim 5 or 6, which is used.
【請求項8】周期性の彩色ギザギザパターンを有する複
数の光を前記被検物に照射し、前記撮像手段にR、G、
Bのラインセンサを用いる請求項5、6または7に記載
の被検物の欠点検査方法。
8. The object is irradiated with a plurality of lights having a periodic colored jagged pattern, and R, G,
The defect inspection method for a test object according to claim 5, 6 or 7, wherein the line sensor B is used.
【請求項9】色彩が異なる彩色パターンを有する複数の
光を被検物に照射する光照射手段と、 被検物表面から反射した反射光または被検物を透過した
透過光を、光の波長成分ごとに分離して撮像し、複数の
画像を得ることができる撮像手段と、 前記複数の画像情報から被検物の欠点情報を算出する演
算装置と、 を有する被検物の欠点検査装置。
9. A light irradiating means for irradiating a plurality of lights having a color pattern with different colors to a test object, and a light wavelength reflecting light reflected from the test object surface or transmitted light transmitted through the test object. An apparatus for inspecting a defect of a test object, comprising: an imaging unit capable of separately capturing an image for each component to obtain a plurality of images; and a calculating device for calculating defect information of the test object from the plurality of pieces of image information.
JP2001129905A 2001-04-26 2001-04-26 Method and apparatus for inspecting defects in specimen Pending JP2002323454A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001129905A JP2002323454A (en) 2001-04-26 2001-04-26 Method and apparatus for inspecting defects in specimen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001129905A JP2002323454A (en) 2001-04-26 2001-04-26 Method and apparatus for inspecting defects in specimen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002323454A true JP2002323454A (en) 2002-11-08

Family

ID=18978367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001129905A Pending JP2002323454A (en) 2001-04-26 2001-04-26 Method and apparatus for inspecting defects in specimen

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002323454A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220678B2 (en) 2003-03-25 2007-05-22 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Method for etching of a silicon substrate and etching apparatus
WO2007143045A3 (en) * 2006-05-31 2008-03-13 Boeing Co Method and system for two-dimensional and three-dimensional inspection of a workplace
US8050486B2 (en) 2006-05-16 2011-11-01 The Boeing Company System and method for identifying a feature of a workpiece
US8089636B2 (en) 2009-09-24 2012-01-03 Kde Corporation Inspecting system and inspecting method
JP2013108944A (en) * 2011-11-24 2013-06-06 Fujitsu Ltd Surface defect inspection device and surface defect inspection method
JP2014145599A (en) * 2013-01-25 2014-08-14 Ricoh Elemex Corp Inspection apparatus
JP2014145600A (en) * 2013-01-25 2014-08-14 Ricoh Elemex Corp Inspection apparatus
CN106164653A (en) * 2014-03-31 2016-11-23 国立大学法人东京大学 Inspection system and inspection method
JP2017227473A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 タカノ株式会社 Image checkup device, and program
JP6389977B1 (en) * 2018-06-05 2018-09-12 株式会社ヒューテック Defect inspection equipment
JP2020101486A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 アイシン精機株式会社 Inspection device
US10739272B2 (en) 2014-03-31 2020-08-11 The University Of Tokyo Inspection system and inspection method

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220678B2 (en) 2003-03-25 2007-05-22 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Method for etching of a silicon substrate and etching apparatus
US8050486B2 (en) 2006-05-16 2011-11-01 The Boeing Company System and method for identifying a feature of a workpiece
WO2007143045A3 (en) * 2006-05-31 2008-03-13 Boeing Co Method and system for two-dimensional and three-dimensional inspection of a workplace
US9052294B2 (en) 2006-05-31 2015-06-09 The Boeing Company Method and system for two-dimensional and three-dimensional inspection of a workpiece
US8089636B2 (en) 2009-09-24 2012-01-03 Kde Corporation Inspecting system and inspecting method
JP2013108944A (en) * 2011-11-24 2013-06-06 Fujitsu Ltd Surface defect inspection device and surface defect inspection method
JP2014145599A (en) * 2013-01-25 2014-08-14 Ricoh Elemex Corp Inspection apparatus
JP2014145600A (en) * 2013-01-25 2014-08-14 Ricoh Elemex Corp Inspection apparatus
CN106164653A (en) * 2014-03-31 2016-11-23 国立大学法人东京大学 Inspection system and inspection method
CN106164653B (en) * 2014-03-31 2019-10-29 国立大学法人东京大学 Inspection system and inspection method
US10724960B2 (en) 2014-03-31 2020-07-28 The University Of Tokyo Inspection system and inspection method
US10739272B2 (en) 2014-03-31 2020-08-11 The University Of Tokyo Inspection system and inspection method
JP2017227473A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 タカノ株式会社 Image checkup device, and program
JP6389977B1 (en) * 2018-06-05 2018-09-12 株式会社ヒューテック Defect inspection equipment
JP2019211325A (en) * 2018-06-05 2019-12-12 株式会社ヒューテック Defect inspection device
JP2020101486A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 アイシン精機株式会社 Inspection device
JP7314508B2 (en) 2018-12-25 2023-07-26 株式会社アイシン inspection equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6175645B1 (en) Optical inspection method and apparatus
US6011620A (en) Method and apparatus for the automatic inspection of optically transmissive planar objects
JP4183807B2 (en) Method for detecting artifacts on the surface of a transmissive image medium
JP4625716B2 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
EP1943502B1 (en) Apparatus and methods for inspecting a composite structure for defects
CA2017518A1 (en) Colour-range imaging
JP2002323454A (en) Method and apparatus for inspecting defects in specimen
WO2009133849A1 (en) Inspection device
JP4001653B2 (en) Optical inspection of samples using multichannel response from the sample
JP4822103B2 (en) Inspection apparatus, inspection method, and pattern substrate manufacturing method
KR20120031835A (en) Apparatus for inspecting defects
JP4151306B2 (en) Inspection method of inspection object
JP2947513B1 (en) Pattern inspection equipment
JP2009109263A (en) Apparatus and method for inspection
JP4285613B2 (en) Inspection apparatus, inspection method, and pattern substrate manufacturing method
JP2914967B2 (en) Appearance inspection method
JP3390931B2 (en) Inspection method for colored pattern defects
JP3523764B2 (en) Foreign object detection device in nonmetallic inclusion measurement
KR940002504B1 (en) Detecting device for extremely small defect of thin wire
JPH0682373A (en) Inspection of defect
JP3428772B2 (en) Surface inspection equipment
CN117147576A (en) Multi-color light differential smooth surface tiny defect optical detection method and device
JPH0527410A (en) Device for inspecting photomask
KR20240085764A (en) Apparatus detecting fine particle and automatic optical inspector including the same, and method detecting fine particle
JPH0682380A (en) Defect inspection device