JP2003121383A - Method and device for inspecting periodic pattern - Google Patents

Method and device for inspecting periodic pattern

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JP2003121383A JP2001316632A JP2001316632A JP2003121383A JP 2003121383 A JP2003121383 A JP 2003121383A JP 2001316632 A JP2001316632 A JP 2001316632A JP 2001316632 A JP2001316632 A JP 2001316632A JP 2003121383 A JP2003121383 A JP 2003121383A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the pattern of a periodic pattern inspectable for areal deviation among the patterns by preparing an areal image which is equivalent to that prepared when no foreign matter adheres to an object to be inspected having the periodic pattern, even when foreign matter adhere to the object. SOLUTION: The image of the periodic pattern is inputted by photographing a shadow mask SM having the periodic pattern (step 11) and the areal image in which each pattern (hole) is arranged by converting the area of each pattern (hole) into a luminance value in the unit of picture elements (step 13), by measuring the area of each pattern (hole) and making the areas of holes zero when the holes are covered with dust even partially (step 12). Then the luminance values of picture elements having no luminance information due to their areas made to zero are interpolated with the luminance values of the surrounding picture elements (step 14), and visual inspections or automatic inspections are performed based on the obtained interpolated image (step 15).

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 apparatus for inspecting a periodic pattern, in particular, a pattern such as a shadow mask used in a cathode ray tube of a color television, a substrate such as a color filter used in a liquid crystal display, and a pattern having a light transmitting property. Suitable for detecting deviations in the area of the pattern and unevenness thereof in a product that is formed in a
The present invention relates to a periodic pattern inspection method and apparatus.

【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 in a cathode ray tube of a color television and a color filter used in a liquid crystal display.
In an industrial product having such a periodic pattern, each pattern has a predetermined shape and area (size) based on the design value, and with respect to the pattern existing around it, each pattern is They are repeatedly arranged with a predetermined space therebetween.

【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。
The area (size) of such individual patterns should be (1) always the same regardless of the location on the entire surface (entire) of the sample, or (2) gradually depending on the location in the sample. (For example, the area is increased from the center toward the periphery), and the like is formed according to a predetermined arrangement rule.

【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。
When manufacturing such an industrial product, it is necessary to perform the following inspections regarding the deviation (area deviation) of the area of each pattern from the design value. (1) If the deviation of the area exceeding the limit level occurs even in one pattern, it is regarded as a defect. (2) Even if the area deviation that can be regarded as normal within the limit level in the evaluation of each pattern is localized and concentrated in a plurality of patterns within a certain range, it is regarded as a defect. It should be noted that, in the latter case of detecting the local occurrence, even if the individual patterns are within the limit level, there is some variation in the area of each pattern. It means to inspect 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。
In order to inspect the displacement and non-uniformity of the areas between the respective patterns as described above, (1) a visual inspection in which an inspector directly inspects an inspection object (industrial product) directly with eyes, (2) )
Partial automatic inspection in which several representative areas are determined for the inspection object, the areas are image-input by an image pickup device, and the area of only the patterns included in the representative area is measured by image processing and inspected. ) Full surface of inspection object (whole)
There is a full-face automatic inspection in which an image is input and each area is measured and inspected for all patterns.

【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, in the visual inspection of (1) above, there are individual differences depending on the inspector, and it is easy to overlook, and in (2) partial automatic inspection, the inspection time is short. Although there is an advantage, the inspection is performed only in the representative region, so that the defect generated in the pattern in the other regions cannot be inspected. In addition, in (3) automatic inspection of the entire surface, the inspection time is very long because the entire surface is inspected, and in addition, the area is gradually changed depending on the place (area) in the sample. Since the area between each pattern and the limit level of the deviation are different for each area, it is necessary to inspect the measured area data by an inspector, but when the number of patterns increases, this inspection There is a problem that even if you try

【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。
Further, as a common problem in the automatic inspection, it is impossible to detect the unevenness defect in which the area deviations within the limit level are locally concentrated in each pattern.

【0008】本出願人は、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よ
うにするべく、特願2000−149332により、周
期性パターンの検査方法の発明として、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ようにしたもの
を、既に提案している。
The applicant of the present invention can easily inspect the deviation defect of the area generated in each pattern of the entire inspection object, and the unevenness of the area caused by the local concentration of the deviation within the allowable range. In order to make it possible to easily inspect even defects, Japanese Patent Application No. 2000-149332 discloses an invention of an inspection method for a periodic pattern, in which an inspection target having a periodic pattern is imaged and a pattern image is input.
The area of each pattern on the input pattern image is measured, the measured area of each pattern is converted into a brightness value, and each converted brightness value is set as a unit pixel with a fixed number of pixels as a unit. Then, unit pixels in which the respective brightness values are respectively set are arranged in association with the order of the respective patterns to create an area image, and the area deviation and its unevenness are inspected based on the created area image. Have already proposed.

【0009】又、同様に周期性パターンの検査装置の発
明として、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面積を測定する手段
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
する手段とを備えるようにしたものを、既に提案してい
る。
Similarly, as an invention of an inspection apparatus for a periodic pattern, an image pickup means for taking an image of an inspection object having a periodic pattern and inputting a pattern image, and an area for each pattern on the input pattern image A means for measuring, a means for converting the measured area of each pattern to a luminance value, a means for setting each converted luminance value to a unit pixel in a unit of a fixed number of pixels, and each luminance value A unit for arranging each set unit pixel in association with the order of the respective patterns to create an area image, and a unit for inspecting an area deviation and its unevenness based on the created area image are provided. Have already proposed.

【0010】以上の提案済発明においては、パターン画
像上の各パターンの面積を輝度値に変換した面積画像を
作成し、該画像の輝度値の変化に基づいて面積のズレを
検出するようにしたので、面積のズレ欠陥やムラ欠陥を
確実に検査することが可能となる。
In the above proposed invention, an area image is created by converting the area of each pattern on the pattern image into a brightness value, and the deviation of the area is detected based on the change of the brightness value of the image. Therefore, it becomes possible to surely inspect the area deviation defect and the unevenness defect.

【0011】以下、図面を参照して、前記提案済発明を
具体例に基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, the proposed invention will be described in detail based on specific examples with reference to the drawings.

【0012】図1は、提案済発明に係る検査装置の一例
の要部を示す、ブロック図を含む概略斜視図である。
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.

【0013】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。
This inspection apparatus includes a stage 10 on which an inspection object W is placed, a CCD camera (imaging means) 12 arranged above the stage 10 for imaging the object W and inputting 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 drive unit (not shown)
4, a Y-axis guide 16 that guides in the Y direction together with the guide 14, and the camera 12 that is guided by these guides 14 and 16 while scanning the camera W in the XY directions indicated by the arrows. The camera 1 when capturing the object W
The image processing unit 2 includes an image input unit 20 including a camera controller 18 that controls the image processing unit 2 and processes an inspection image captured by the CCD camera 12 and input.
2, the image processing unit 22 and the camera controller 18
And a device control unit 24 for controlling the entire device.

【0014】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 classified into an inspection processing section 26, a human interface section 28, and a machine interface section 30.
In addition, 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 the image data input by the image input unit 20, and similarly, the human interface unit 28 includes the image processing unit 26. The information display unit 32 for displaying the result processed by the processing unit 22 and the interpersonal operation unit 34 for exchanging information with the operator are connected to the machine interface unit 30.
Is a machine interlocking part 36 for exchanging information with an external machine such as a belt conveyor (not shown) that conveys an object.
Each of the functional units 26 to 30 and the like is managed by the device control unit 24 as a whole.

【0015】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. The device control unit 24 that manages the operation of each of the functional units 26 to 30 described above.
As the device, a dedicated device, a general-purpose sequencer, a personal computer, or the like can be used. An area sensor camera or a line sensor camera can be used as the CCD camera 12 included in the image input section 20, and an image pickup tube or the like can be used as the image pickup means.

【0016】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 unit 22, a dedicated image processing device, a personal computer or the like can be used. or,
The information display unit 32 informs the operator of the progress of the inspection,
It has the function of presenting inspection results, totaling results, history of past inspection results, etc., and displaying captured images, images in the middle of processing, and images after processing, such as CRT monitors, liquid crystal monitors, and LED arrays. Etc. are available.

【0017】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。
Further, the interpersonal operation section 34 (1) accepts an input operation necessary for inspection from an operator, (2) sets characteristics (size, etc.) of an object to be inspected, and (3) image processing section 22. Set the adjustment value (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 a mechanical button, a touch panel, a keyboard, a mouse or the like can be used for this.

【0018】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。
Further, the machine interlocking unit 36 synchronizes with an external device at the time of automatic inspection, for example, the timing of ending the supply of the inspection object to the image input unit 20 or the like, and gives an instruction to the physical distribution apparatus to be inspected according to the inspection result ( Instructions for sorting and sorting inspection targets,
(Supply stop to inspection unit) etc. is issued, and RS-232C, RS-422, GPIB (General
Purpose Interface Bus), LAN (Ethernet), parallel I / O, relay, etc. can be used.

【0019】この検査装置では、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C
CD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 this inspection apparatus, in the image processing section 22, the inspection object W having a periodic pattern is transferred to the C
Means for measuring (calculating) the area of each pattern on the pattern image captured by the CD camera 12 and input; means for converting the measured area of each pattern into a luminance value; A unit for setting each converted luminance value to a unit pixel having a fixed number of pixels as a unit and each unit pixel having each luminance value set are arranged in association with the arrangement order of each pattern. The means for creating the area image and the means for inspecting the area deviation based on the created area image are respectively constructed by software.

【0020】次に、提案済の検査装置を使用する場合の
動作処理を、図3に示したフローチャートに従って説明
する。
Next, the operation process when using the proposed inspection apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0021】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 CCD camera 12 scans the inspection object W having a periodic pattern on the stage 10 to image the entire object W to form a pattern image. Input (step 1). When a shadow mask is used as the object W, the backside illumination (not shown) installed in the stage 10 is used to capture an aperture pattern as a transmitted light image.

【0022】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.

【0023】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 the threshold value experimentally obtained in advance for each sample, and the pixels forming each pattern are turned on in the binary image.
Convert to become the pixel of. In this manner, the ON pixels of the binarized image are subjected to the labeling process, the number of pixels forming each of the identically labeled individual patterns is obtained, and this is taken as the area.

【0024】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 area measurement is completed for each pattern of the pattern image in the above step 2, an area image is created (step 3). FIG. 4 shows an image of the relationship between the pattern image and the area image. It is assumed that (A) of the figure is a pattern image obtained by imaging the inspection object W, and (B) of the figure is a corresponding area image.

【0025】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 in the enlarged view of the upper left corner portion of the pattern image of FIG. 4A, the area of each pattern is given by the numbers (1) to (7). If the value is a value, the brightness value of the area image corresponding to this value will be as shown in FIG. That is, one area obtained for each pattern in FIG. 4C is set as the brightness value of one pixel (unit pixel), and the area image is created by arranging the areas in the same order as the patterns in the pattern image. The brightness value in this case is 256
Not only the gradation, that is, 8 bits, but also 16 bits may be displayed according to the precision, or floating point may be used.

【0026】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 a directionality are locally concentrated. When it does, it appears as unevenness, so that it can be visually confirmed on the monitor.

【0027】ここでは、面積ズレを自動検査するため
に、後に更に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)。
Here, in order to automatically inspect the area deviation, which will be described more specifically later, an emphasized image is created from the area image corresponding to FIG. 4D (step 4),
The emphasized image is binarized with a threshold value that is experimentally set in advance to create an area shift determination image (step 5).

【0028】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。
A spatial filter corresponding to the shape of the defect (unevenness) to be detected is used for the emphasizing process in the above step 4. If the defect is a vertical stripe, the spatial filter as shown in FIG. 5A is used to process the luminance value of each pixel.
Each element forming this filter corresponds to each pixel, and the numeral is a coefficient by which the luminance value of each corresponding pixel is multiplied. Specifically, the brightness value of each pixel when the central element of this filter is matched with the target pixel is multiplied by each coefficient of the corresponding element, and the sum is used as the pixel value of the target pixel 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 0s in the horizontal direction are experimentally determined in advance in accordance with the defect to be detected and set appropriately.

【0029】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 emphasizing horizontal stripes. The spatial filter for emphasizing vertical stripes shown in FIG.
° It has a rotated configuration. Although not shown,
A spatial filter for highlighting spots is also used in order to extract spot-like unevenness that has no directionality in the area shift. this is,
It is necessary to prepare an appropriate structure according to the shape of the unevenness, but as an example, a structure in which the filters shown in FIGS. 5A and 5B are combined can be used.

【0030】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 shift determination image in step 5, it is possible to perform the automatic inspection depending on whether or not the target binarized pixel exists in the determination image.

【0031】提案済発明について更に記述する。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10050までの間で
形成されているとする。
The proposed invention will be further described. Figure 6
4A is an example of a pattern image having a size of 4 vertical patterns and 10 horizontal patterns corresponding to FIG. The numbers shown at the top of this figure are the areas of the corresponding patterns indicated by →, and the area of each pattern (unit is, for example, [μm 2 ]) is 2 from left to right,
It is formed with a design that increases from the top to the bottom by one, and although not shown in its entirety, it is assumed that it is formed between 10,000 and 10050.

【0032】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。
For the defect-free pattern image of FIG. 6, the area between adjacent patterns is measured by image processing and arranged in order, as shown in FIG. 7 (A). A monochrome area image is created by converting the measured area in FIG. 7A into 8-bit luminance values. The figure (B) corresponds to this area image, and in this figure, the brightness values set in each pixel corresponding to each area are listed for convenience. The brightness value set for each pixel in FIG. 7B is calculated by a conversion formula of brightness = (area-10000) × 5.

【0033】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 process of step 4 is performed on the area image of FIG. 7B. In this example, for the sake of convenience, in the example of the filter of FIG. 5A, the processing is performed by the filter having the configuration of [−1, 2, −1] corresponding to A = 1 and B = 0.
The case where the vertical stripe emphasized image shown in (C) is created is shown. In this figure (C), the positions of the cross marks at the left end and the right end represent an invalid region where the filtering process cannot be calculated. Note that the filter processing is applied to the area image of FIG. 7B here, but if it is not necessary to visually check it, or if it is desired to eliminate the error due to 8-bit conversion, the area of FIG. Filtering can be applied to the data itself.

【0034】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-emphasized image is created as described above, the image is binarized by a predetermined threshold value as in step 5 to create the judgment image shown in FIG. . In this determination image, since there is no defect, the pixel value is only 0, which means that there is no defect.

【0035】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 shows a pattern image when there is a deviation (defect) in the area, and in the case of FIG. 6 where there is no defect, the area is arranged in the order of 1008 → 10010 in the central pattern portion. Misalignment occurred, 10010 → 10
It has the same value like 010.

【0036】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 the image data corresponding to FIGS. 7 (A) to 7 (D) is created for this defective pattern image, it becomes as shown in FIGS. 9 (A) to 9 (D), respectively. In this case, as shown in FIG. 6C, a vertical stripe-emphasized image in which the pixel values are emphasized in the positive and negative directions in the central portion of the pattern is created. As shown in (D), a pixel row having a pixel value of 1 meaning that there is a defect in the central portion of the pattern is extracted, and a vertical stripe-shaped area shift defect can be automatically detected.

【0037】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, it is possible to automatically detect the case of the horizontal stripe-shaped area deviation and the case of the unevenness having a local spread.

【0038】以上詳述した如く、提案済発明によれば、
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 proposed invention,
By creating an area image, which is a grayscale image representing the area data of each pattern over the entire surface of the sample (inspection object), and displaying it on a monitor, it is possible to visually inspect the area deviation.

【0039】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 a spatial filter is applied to the created area image for automatic inspection of the area deviation, the stripe-shaped area deviation defect extending in the vertical and horizontal directions is
Since the deviation within the allowable level of the area can be regarded as the unevenness of the light and shade in the area image, it is possible to detect the deviation of the area image in the secondary order as already proposed by the applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 6-229736. By applying the "algorithm for inspecting the unevenness of the opening area in the periodic pattern" using the differential spatial filter, it becomes possible to perform the automatic inspection of the locally generated area unevenness. Even when the area unevenness is automatically inspected as described above, the inspector can also verify the area data by visually inspecting the area image at the same time.

【0040】以上説明したとおり、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。
As described above, according to the proposed invention, the inspection object as a whole having a periodic pattern is
It is possible to easily inspect the deviation defect of the area of each pattern, and it is also possible to easily inspect the uneven defect of the area where the deviation within the allowable range locally occurs. .

【0041】しかしながら、本発明者が、以上詳述した
提案済発明について、更に詳細に検討した結果、以下の
ような新たな問題点があることが明らかになった。
However, as a result of further detailed study of the proposed invention detailed above, the present inventor has revealed the following new problems.

【0042】いま、対象となる試料(検査対象物)W
が、図10(A)に全体のイメージを示すようなシャド
ウマスクやカラーフィルタ等であったとすると、このよ
うな試料Wでは、同図(B)に一部を拡大して示すよう
に、製造工程等において図中ゴミで表わす異物が付着す
ることがある。なお、この図では、1〜20の番号を付
した矩形が、開口部からなる各パターンを表わしている
とする。
Now, the target sample (inspection object) W
However, if a shadow mask, a color filter, or the like whose overall image is shown in FIG. 10 (A), then such a sample W is manufactured as shown in a partially enlarged view in FIG. 10 (B). In the process, etc., foreign matter represented by dust in the figure may adhere. In addition, in this figure, it is assumed that the rectangles numbered 1 to 20 represent each pattern including the openings.

【0043】このように異物が付着している試料Wを検
査するために、該試料Wの裏側から照明を当てて透過光
画像からなるパターン画像を撮像する場合を考える。こ
の場合に得られる透過光画像では、高輝度部分からなる
各パターンの面積を前述した方法で算出すると共に、算
出された面積を輝度値に変換し、その輝度値を各パター
ンに対応する画素にそれぞれ設定することにより面積画
像を作成する。ここでは、図10(B)の部分を撮像し
て得られた前記図4(D)に相当する面積画像(但し、
輝度値に変換する前の面積Sで表わされている段階)の
イメージが、各パターンの番号をSに併記して示した図
11(A)であったとすると、異物が付着している範囲
では、パターンの面積を全く測定できないか、できたと
しても正常な面積とは大きく異なった値が得られること
になる。そのため、このような各パターンに対応する面
積を輝度値に変換した後で得られる面積画像の視覚的な
イメージは、同図(B)に示すようにパターン6、7、
10、11、14、15にそれぞれ対応する画素は、他
のパターンに比べて輝度が極端に低くなる。特にパター
ン11は、面積が0であるために、パターンではない非
開口部と見なされることになる。
In order to inspect the sample W to which the foreign matter is attached in this manner, consider the case where a pattern image composed of a transmitted light image is picked up by illuminating from the back side of the sample W. In the transmitted light image obtained in this case, the area of each pattern consisting of a high-brightness portion is calculated by the above-mentioned method, the calculated area is converted into a luminance value, and the luminance value is converted into pixels corresponding to each pattern. An area image is created by setting each. Here, an area image corresponding to FIG. 4D obtained by imaging the portion of FIG. 10B (however,
If the image at the stage represented by the area S before conversion to the brightness value is FIG. 11A in which the number of each pattern is also shown in S, the range in which foreign matter is attached is shown. Then, the area of the pattern cannot be measured at all, or even if it is possible, a value greatly different from the normal area can be obtained. Therefore, the visual image of the area image obtained after converting the area corresponding to each pattern into the luminance value is as shown in FIG.
Pixels corresponding to 10, 11, 14, and 15 have extremely lower brightness than other patterns. In particular, since the pattern 11 has an area of 0, it is regarded as a non-opening portion that is not a pattern.

【0044】ところが、上記のような試料Wに付着して
いる異物は、検査後の洗浄工程で取り除くことができる
ものであるため、面積画像に基づく検査では検出する必
要のないものであるにも拘らず、欠陥と見なしてしまう
ことから、正常な目視検査や自動検査ができなくなって
しまうことになる。
However, since the foreign matter attached to the sample W as described above can be removed in the cleaning step after the inspection, it is not necessary to detect it in the inspection based on the area image. Regardless, since it is regarded as a defect, normal visual inspection and automatic inspection cannot be performed.

【0045】本発明は、以上の新たな問題点を解決する
べくなされたもので、周期性パターンを有する検査対象
物を撮像した画像から、各パターンの面積を輝度に変換
して面積画像を作成し、該面積画像に基づいて周期性パ
ターンを検査する際、対象物の表面に異物が付着してい
る場合でも、異物付着がない場合と同等の面積画像を作
成することができ、結果として周期性パターンを正確且
つ確実に検査することができる周期性パターンの検査方
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-mentioned new problems, and an area image is created by converting the area of each pattern into luminance from an image of an inspection object having a periodic pattern. However, when inspecting a periodic pattern based on the area image, even if foreign matter is attached to the surface of the object, it is possible to create an area image equivalent to the case where no foreign matter is attached, and as a result, An object of the present invention is to provide a method and apparatus for inspecting a periodic pattern, which can inspect the characteristic pattern accurately and surely.

【0046】[0046]

【課題を解決するための手段】本発明は、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周期性パター
ンの検査方法であって、各パターンについて測定された
前記面積に、予め設定した基準値以下のパターンが存在
するか否かを比較判定し、面積が基準値以下と判定され
たパターンに対しては、隣接するパターンの面積又は該
面積から変換される輝度値を使って補間して求めた面積
又は輝度値を設定することにより、前記課題を解決した
ものである。
According to the present invention, an object to be inspected having a periodic pattern is imaged, a pattern image is input, the area of each pattern on the input pattern image is measured, and each measured pattern is measured. Each area of the pattern is converted into a brightness value, each converted brightness value is set as a unit pixel in a unit of a fixed number of pixels, and the unit pixel in which each brightness value is set is set in the order of the patterns. A method for inspecting a periodic pattern in which an area image is created by arranging the areas in correspondence with each other and inspecting an area deviation and its unevenness based on the area image created, in which the area measured for each pattern is set in advance. It is determined whether or not there is a pattern below the set reference value. For the pattern whose area is determined to be below the reference value, the area of the adjacent pattern or the area is converted. By setting the area or luminance value obtained by interpolating using the degrees value is obtained by solving the above problems.

【0047】本発明は、又、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面
積を測定する手段と、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周期性パターンの
検査装置であって、各パターンについて測定された前記
面積に、予め設定した基準値以下のパターンが存在する
か否かを比較判定する手段と、面積が基準値以下と判定
されたパターンに対しては、隣接するパターンの面積又
は該面積から変換される輝度値を使って補間して求めた
面積又は輝度値を設定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, an image pickup means for picking up an image of an inspection object having a periodic pattern and inputting a pattern image, and a means for measuring the area of each pattern on the input pattern image are measured. A unit for converting the area of each pattern into a brightness value, a unit for setting each converted brightness value as a unit pixel in a unit of a fixed number of pixels, and a unit pixel for which each brightness value is set, A periodic pattern inspection apparatus comprising: means for creating an area image by arranging the patterns in association with the order of the respective patterns; and means for inspecting an area deviation and unevenness thereof based on the created area image. In the area measured for each pattern, a means for comparing and determining whether or not a pattern having a preset reference value or less is present, and a pattern for which the area is determined to be the reference value or less is compared. Te is provided with the means for setting an area or luminance value obtained by interpolating using the luminance values converted from the area or the area of the adjacent patterns,
Similarly, the above problem is solved.

【0048】即ち、本発明においては、検査対象物を撮
像した画像上で、正常面積に比べて極端に小さい面積の
パターンが存在する場合には、そのパターンの面積や輝
度値を隣接するパターンの面積や輝度値を使って補間し
て設定するようにしたので、異物が付着していたとして
も異物付着のない本来のものと実質的に同一の面積画像
を作成することができる。
That is, in the present invention, when there is a pattern having an extremely small area compared to the normal area on the image of the object to be inspected, the area of the pattern and the brightness value of the adjacent pattern are compared. Since the area and the luminance value are used for the interpolation, the area image can be created substantially the same as the original area without the foreign matter attached, even if the foreign matter is attached.

【0049】[0049]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0050】本実施形態の周期性パターンの検査装置
は、前記図1、2に示した画像処理部22において、更
に各パターンについて測定された面積に、予め設定した
基準値以下のパターンが存在するか否かを比較判定する
手段と、面積が基準値以下と判定されたパターンに対し
ては、隣接するパターンの面積から変換される輝度値を
使って補間して求めた輝度値を設定する手段とをソフト
ウェアにより実現して備えるようにした以外は、同図に
示した提案済みの検査装置と実質的に同一である。従っ
て、その詳細な説明を省略する。
In the periodic pattern inspection apparatus according to the present embodiment, in the image processing unit 22 shown in FIGS. 1 and 2, the area measured for each pattern further includes a pattern having a preset reference value or less. Means for comparing and determining whether the area is less than or equal to a reference value, and means for setting a luminance value interpolated using the luminance value converted from the area of the adjacent pattern It is substantially the same as the proposed inspection apparatus shown in the figure, except that and are realized by software. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

【0051】本実施形態では、図12に示すフローチャ
ートに従って、前記図10に示したような異物が付着し
た検査対象物を撮像して、異物付着のない場合と実質的
に同一の面積画像を作成する。
In the present embodiment, according to the flow chart shown in FIG. 12, an image of the object to be inspected to which the foreign matter is attached as shown in FIG. 10 is picked up to create an area image substantially the same as the case where no foreign matter is attached. To do.

【0052】即ち、前記図10(A)、(B)と同一の
図13(A)、(B)に示すシャドウマスクからなる試
料(検査対象物)Wを、提案済発明の場合と同様にエリ
アセンサやラインセンサカメラ等の撮像装置を用いてシ
ャドウマスク(SM)を透過光で撮像し、透過光画像を
パターン画像として入力する(ステップ11)。
That is, a sample (inspection object) W composed of the shadow mask shown in FIGS. 13A and 13B, which is the same as FIGS. 10A and 10B, is used in the same manner as in the proposed invention. An image pickup device such as an area sensor or a line sensor camera is used to image the shadow mask (SM) with transmitted light, and the transmitted light image is input as a pattern image (step 11).

【0053】得られたパターン画像(図示せず)につい
て、個々の孔(開口部)の面積を測定し、前記図11
(A)に相当する図13(C)に示す画素を単位とする
面積配列データを作成する(ステップ12)。ここで
は、予め試料Wに応じて実験的に求めた閾値で2値化
し、2値化した画像をラベリング処理して個々のパター
ンを構成する画素数をカウントし、面積とする。その
際、図示されているように、ゴミにより完全に被われて
いるためにラベリングされないパターンはもとより、一
部だけ被われ、判定用の閾値(基準値)以下のパターン
の面積もゼロとする。なお、ここで設定する閾値は予め
実験的に求めておく。
With respect to the obtained pattern image (not shown), the area of each hole (opening) was measured,
Area array data in units of pixels shown in FIG. 13C corresponding to FIG. 13A is created (step 12). Here, the area is binarized with a threshold value experimentally obtained in advance for the sample W, the binarized image is labeled, and the number of pixels forming each pattern is counted to obtain the area. At that time, as shown in the drawing, not only the pattern that is not labeled because it is completely covered with dust but also a part is covered and the area of the pattern that is equal to or less than the threshold value (reference value) for determination is also zero. The threshold value set here is experimentally obtained in advance.

【0054】次いで、図13(C)のように求められた
配列の各面積を、それぞれ輝度値に変換し、面積を輝度
値とする画素をパターンの配列に応じて並べることによ
り、同図(D)に示す第1の面積画像を作成する(ステ
ップ13)。次いで、前記第1の面積画像において、ゴ
ミで覆われているために輝度情報がない画素の輝度値
を、隣接する周囲の画素の輝度値を用いて補間設定する
(ステップ14)。
Then, each area of the array obtained as shown in FIG. 13C is converted into a brightness value, and pixels having the area as a brightness value are arranged in accordance with the array of the pattern. A first area image shown in D) is created (step 13). Then, in the first area image, the brightness value of the pixel having no brightness information because it is covered with dust is set by interpolation using the brightness values of the neighboring pixels (step 14).

【0055】この補間処理は、前記図13(D)の第1
面積画像を左上から走査して輝度値0の画素をみつけた
ら、図14(A)に示すようにこれを画素Aとする。そ
して、この画素Aの上の画素を画素B、同じく画素Aの
左の画素を画素Cとする。この2つの隣接画素は必ず存
在する。
This interpolation processing is performed by the first processing shown in FIG. 13 (D).
When a pixel having a luminance value of 0 is found by scanning the area image from the upper left, this is designated as pixel A as shown in FIG. The pixel above the pixel A is referred to as the pixel B, and the pixel to the left of the pixel A is referred to as the pixel C. These two adjacent pixels always exist.

【0056】次いで、画素Aを下にスキャンし、輝度値
が0でない画素をみつけ、それを画素Dとし、同じく画
素Aを右にスキャンし、画素値が0でない画素をみつ
け、それを画素Eとする。この状態を同図(B)に示
す。
Next, the pixel A is scanned downward, the pixel whose luminance value is not 0 is found, and it is set as the pixel D. Similarly, the pixel A is scanned to the right and the pixel whose pixel value is not 0 is found. And This state is shown in FIG.

【0057】このように画素Aについて上、左の隣接画
素B、Cの他に、下、右の各方向に位置する画素D、E
が決定されたら、以下の式で示すルールに則って輝度を
算出し、それを同図(C)に示すようにA´として画素
Aに設定する。
As described above, with respect to the pixel A, in addition to the upper and left adjacent pixels B and C, the pixels D and E located in the lower and right directions, respectively.
When is determined, the brightness is calculated according to the rule shown by the following formula, and the calculated brightness is set to the pixel A as A ′ as shown in FIG.

【0058】<画素D、Eが隣接している場合> 画素Aの輝度値=(画素Bの輝度値+画素Cの輝度値+
画素Dの輝度値+画素Eの輝度値)÷4
<When Pixels D and E are Adjacent> Brightness Value of Pixel A = (Brightness Value of Pixel B + Brightness Value of Pixel C +
Pixel D brightness value + Pixel E brightness value) / 4

【0059】<画素Dが隣接していない場合> 画素Aの輝度値=(画素Bの輝度値+画素Cの輝度値+
画素Eの輝度値)÷3
<When Pixels D are not Adjacent> Pixel A Luminance Value = (Pixel B Luminance Value + Pixel C Luminance Value +
Luminance value of pixel E) / 3

【0060】<画素Eが隣接していない場合> 画素Aの輝度値=(画素Bの輝度値+画素Cの輝度値+
画素Dの輝度値)÷3
<Pixel E is not adjacent> Luminance value of pixel A = (luminance value of pixel B + luminance value of pixel C +
Luminance value of pixel D) / 3

【0061】<画素D、Eが隣接していない場合> 画素Aの輝度値=(画素Bの輝度値+画素Cの輝度)÷
<When Pixels D and E are not Adjacent> Brightness Value of Pixel A = (Brightness Value of Pixel B + Brightness of Pixel C) ÷
Two

【0062】以上の画素Aを起点として同様な処理を輝
度値0の画素が無くなるまで繰り返し、最終の面積画像
として同図(F)に示す補間画像を作成する。その後、
このようにして補間処理を行なって得られた面積画像を
元に目視による検査あるいは自動検査を行なう。
Similar processing is repeated from the pixel A as a starting point until there are no pixels having a luminance value of 0, and an interpolated image shown in FIG. 6F is created as a final area image. afterwards,
Visual inspection or automatic inspection is performed based on the area image obtained by performing the interpolation process in this manner.

【0063】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。
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0064】例えば、前記実施形態では、面積を基準値
と比較し、輝度値で補間する場合を示したが、補間処理
も面積の段階で行なうようにしてもよい。又、基準値と
の比較も輝度値に変換した後で行なうようにしてもよ
い。
For example, in the above-described embodiment, the case where the area is compared with the reference value and the luminance value is interpolated has been described, but the interpolation processing may be performed at the area stage. Also, the comparison with the reference value may be performed after conversion into the luminance value.

【0065】又、補間の方法も前記実施形態に示したも
のに限定されず、例えば画素Aに最も近い画素Bあるい
は画素Cの輝度値で置き換える最近隣内挿法を採用して
もよい。この方法には、アルゴリズムが簡単で、高速に
処理ができるという利点がある。
Also, the interpolation method is not limited to that shown in the above embodiment, and for example, the nearest neighbor interpolation method of substituting the brightness value of the pixel B or the pixel C closest to the pixel A may be adopted. This method has the advantage that the algorithm is simple and the processing is fast.

【0066】又、パターンの面積の測定方法は前記の例
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。
The method of measuring the area of the pattern is not limited to the above example, and a known image processing algorithm for measuring the area of a gray image with high accuracy may be used.
A commercially available device that can actually measure the area from a gray image with sub-pixel accuracy may be used.

【0067】又、前記実施形態では、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。
Further, in the above embodiment, the case where the unit pixel forming the area image is one pixel has been described, but it is not particularly limited as long as a fixed number is used as a unit, and one area is used as a unit of a plurality of pixels. You may make it convert.

【0068】[0068]

【発明の効果】前記の通り、本発明によれば、周期性パ
ターンを有する検査対象物を撮像した画像から、各パタ
ーンの面積を輝度に変換して面積画像を作成し、該面積
画像に基いて周期性パターンを検査する際、対象物の表
面に異物が付着している場合でも、異物付着がない場合
と同等の面積画像を作成することができ、結果として周
期性パターンを正確且つ確実に検査することができる。
As described above, according to the present invention, an area image is created by converting the area of each pattern into luminance from an image of an inspection object having a periodic pattern, and based on the area image. When inspecting the periodic pattern, even if foreign matter is attached to the surface of the object, it is possible to create an area image equivalent to the case where there is no foreign matter attached, and as a result, the periodic pattern can be accurately and reliably obtained. Can be inspected.

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

【図1】提案済発明に係る検査装置の一例の要部を示
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 example of an inspection apparatus according to a proposed invention.

【図2】上記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 the entire inspection device.

【図3】提案済発明の作用を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the operation of the proposed invention.

【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 view showing each processed image obtained based on the pattern image of FIG.

【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
9 is an explanatory view showing each processed image obtained based on the pattern image of FIG.

【図10】検査対象物の特徴を示す説明図FIG. 10 is an explanatory diagram showing characteristics of an inspection object.

【図11】上記検査対象物から得られる面積画像の特徴
を示す説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing characteristics of an area image obtained from the inspection object.

【図12】一実施形態の作用を示すフローチャートFIG. 12 is a flowchart showing the operation of one embodiment.

【図13】本実施形態による検査工程の前段の特徴を示
す説明図
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the characteristics of the former stage of the inspection process according to the present embodiment.

【図14】本実施形態による検査工程の後段の特徴を示
す説明図
FIG. 14 is an explanatory view showing the features of the latter stage of the inspection process according to the present embodiment.

【符号の説明】 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[Explanation of symbols] 10 ... Stage 12 ... CCD camera 14 ... X-axis guide 16 ... Y-axis guide 18 ... Camera controller 20 ... Image input section 22 ... Image processing unit 24 ... Device control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 AA58 BB02 CC25 FF02 HH13 HH15 JJ02 JJ03 JJ09 JJ25 JJ26 MM24 PP03 PP12 QQ00 QQ03 QQ05 QQ21 QQ24 QQ25 QQ27 QQ32 RR05 2G051 AA90 AB20 CA04 DA05 EA11 EB01 EC05 ED07 2H088 FA13 HA12    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F065 AA49 AA58 BB02 CC25 FF02                       HH13 HH15 JJ02 JJ03 JJ09                       JJ25 JJ26 MM24 PP03 PP12                       QQ00 QQ03 QQ05 QQ21 QQ24                       QQ25 QQ27 QQ32 RR05                 2G051 AA90 AB20 CA04 DA05 EA11                       EB01 EC05 ED07                 2H088 FA13 HA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】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
査する周期性パターンの検査方法であって、 各パターンについて測定された前記面積に、予め設定し
た基準値以下のパターンが存在するか否かを比較判定
し、 面積が基準値以下と判定されたパターンに対しては、隣
接するパターンの面積又は該面積から変換される輝度値
を使って補間して求めた面積又は輝度値を設定すること
を特徴とする周期性パターンの検査方法。
1. An object to be inspected having a periodic pattern is imaged, a pattern image is input, the area of each pattern on the input pattern image is measured, and the area of each measured pattern is set as a brightness value. After conversion, each converted luminance value is set as a unit pixel with a fixed number of pixels as a unit, and the unit pixels having each luminance value set are arranged in association with the order of each pattern and the area is set. A method of inspecting a periodic pattern for creating an image and inspecting an area shift and its unevenness based on the created area image, in which the area measured for each pattern has a pattern equal to or less than a preset reference value. It is judged whether or not it exists, and for the pattern whose area is judged to be less than the reference value, it is interpolated using the area of the adjacent pattern or the brightness value converted from the area. A method for inspecting a periodic pattern, characterized in that the obtained area or brightness value is set.
【請求項2】前記面積と基準値との比較判定処理を、面
積の代わりに面積から変換された前記輝度値を用いて行
なうことを特徴とする請求項1に記載の周期性パターン
の検査方法。
2. The method for inspecting a periodic pattern according to claim 1, wherein the comparison / determination process of the area and the reference value is performed using the luminance value converted from the area instead of the area. .
【請求項3】前記各パターンの面積の測定を、入力され
たパターン画像を所定の閾値で2値化し、2値化後の個
々のパターン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検査方
法。
3. The area of each pattern is measured by binarizing an input pattern image with a predetermined threshold value and based on the number of pixels corresponding to each binarized pattern. The method for inspecting a periodic pattern according to claim 1.
【請求項4】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
検査方法。
4. The periodic pattern inspection method according to claim 1, wherein the area image is enhanced by a spatial filter to create an enhanced image, and the enhanced image is inspected.
【請求項5】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面積を
測定する手段と、 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周期性パターンの検査装置であっ
て、 各パターンについて測定された前記面積に、予め設定し
た基準値以下のパターンが存在するか否かを比較判定す
る手段と、 面積が基準値以下と判定されたパターンに対しては、隣
接するパターンの面積又は該面積から変換される輝度値
を使って補間して求めた面積又は輝度値を設定する手段
とを備えたことを特徴とする周期性パターンの検査装
置。
5. An image pickup means for picking up an image of an inspection object having a periodic pattern and inputting a pattern image, a means for measuring an area of each pattern on the input pattern image, and an area of each measured pattern. To a brightness value, a means for setting each converted brightness value to a unit pixel having a fixed number of pixels as a unit, and a unit pixel to which each brightness value is set, respectively. An inspection device for a periodic pattern, comprising: means for creating an area image by arranging the areas in association with each other; and means for inspecting an area deviation and its unevenness based on the created area image. A means for comparing and determining whether or not a pattern having a preset reference value or less exists in the measured area, and a means for comparing the pattern for which the area is determined to be the reference value or less are provided next to each other. An apparatus for inspecting a periodic pattern, comprising: an area of a contact pattern or a means for setting an area or a brightness value interpolated using a brightness value converted from the area.
【請求項6】前記面積と基準値との比較判定処理を、面
積の代わりに面積から変換された前記輝度値を用いて行
なうことを特徴とする請求項5に記載の周期性パターン
の検査装置。
6. The periodic pattern inspection apparatus according to claim 5, wherein the comparison / determination process of the area and the reference value is performed using the luminance value converted from the area instead of the area. .
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