JP2006162278A - 欠陥検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】投光部5から検査体Fに対して照射した検査光の透過光又は反射光を受光するに際して、光の強弱が最大となる位置にCCD64を配置し、このCCD64により検出信号を生成する。次いで、生成された検出信号に対し、移動平均によるLPFを用いてノイズ除去処理を施し、その処理信号に積算差分処理及び相互相関処理を施して欠陥信号の信号強調を行う。
【選択図】図5
Description
少なくとも透明性を有する層が形成された検査体に対して光を照射する投光部と、前記検査体からの反射光又は前記検査体の透過光を受光したときに、その光の強弱が最大となる位置に配置された受光部とを有し、当該受光部により受光された光の光量に応じた信号を生成する信号検出手段と、
前記信号検出手段により生成された検出信号に対し、信号強調処理を施す信号処理手段と、
を備えることを特徴とする。
予め各種欠陥に応じて設定されている閾値に基づいて、前記信号処理手段により強調された処理信号における欠陥信号の有無を判定する欠陥判定手段と、
前記欠陥判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段と、
を備えることを特徴とする。
前記信号強調処理は、積算差分処理、相互相関処理又はそれらの組合せであることを特徴とする。
前記信号処理手段は、前記検出信号に対し、検出対象とする欠陥に応じた信号単位で信号強調処理を施すことを特徴とする。
前記信号処理手段は、検出対象とする欠陥の種類が複数ある場合、前記検出信号に対して、各種類の欠陥に応じた信号単位で施すとともに、その各種類の欠陥に応じた信号強調処理を並列に実行することを特徴とする。
前記信号処理手段は、前記検出信号に対し、ノイズ除去処理を施した後に、信号強調処理を施すことを特徴とする。
前記信号処理手段は、前記ノイズ除去処理として、移動平均によるローパスフィルタを適用し、その移動平均点数を検出対象の欠陥に応じた点数とすることを特徴とする。
図1に、本実施形態における欠陥検査装置1を示す。
欠陥検査装置1は、長尺状の検査体FをB方向に一定速度で搬送しながら検査体Fにおける欠陥の有無を検査するものである。本実施形態では、検査体Fとして熱現像用フィルムを適用した例を説明する。検査体Fは半透明であり、図2に示すように、支持体F1上に塗布等の方法により感熱性及び感光性材料からなる乳剤層F2が形成されている。なお、検査体Fは、少なくとも透明性を有する層が形成されていれば、プラスチック、ガラス等の他の素材からなるものを適用することが可能である。
欠陥検査装置1は、内部に投光部及び受光部(これらについては後述する)を有する信号検出部4、ガイド2を備え、この信号検出部4は、図示しない搬送手段によりガイド2に沿って一定速度で搬送されて往復運動可能に設けられている。また、検査体Fを挟んでガイド2と対向する位置にミラー3が設けられている。
図3に示すように、投光部5は、光源51、光源51から出射した光を集光する集光レンズ52、集光レンズ52の焦点近傍にピンホールが設けられた絞り53を備えて構成されている。なお、本実施形態では、光源51としては、単調な光であるハロゲン光源、ストロボ光源等を適用することが好ましい。このような干渉性が少ない単調光を適用することにより、検査体Fの膜厚等による干渉ノイズを低減させることができる。また、単調光により屈折角を一定にでき、膜厚が変化している部分とそうでない部分との光量差が大きくなり、欠陥部分と正常部分の信号差が生じて後の欠陥信号の検出が容易になる。また、集光レンズ52の焦点付近にピンホールを設けることにより、光量の低下が少なく、光の傾きを揃えることができる。
図5に、信号処理を行う各部を示す。
図5に示すように、生成された信号は、まずA/D変換部7によりデジタル化された後、信号処理手段である信号処理部8により各種信号処理が施され、信号処理された処理信号は、欠陥判定部9に出力される。欠陥判定部9では、入力された処理信号に基づいて欠陥の有無が判定され、その判定結果が判定結果出力部10により出力される。
A/D変換された直後の原信号Taは、図6(a)に示すように、低周波〜高周波の信号が混在しており、原信号のままでは目的とする欠陥信号の検出は難しい。そこで、まず原信号に対してノイズ除去処理を施す。
図6(b)に示すように、ノイズ除去処理により高周波ノイズ成分を取り除くことができ、低周波の欠陥信号を検出しやすい信号Tbが得られたが、もともと原信号Taの波形は不連続なうねりを有しており、その不連続な変化の中で局所的に微弱変化を有する欠陥信号を検出することは困難である。そこで、さらに信号Tbの波形を鮮明にするため、ノイズ除去後の信号Tbに対し、信号強調処理を施す。
まず、積算差分法による信号強調処理(以下、積算差分処理という。)について説明する。
積算差分処理は、主走査方向Aに配列した信号において注目信号を走査させ、当該注目信号から所定範囲内に位置する隣接信号(この所定範囲内の隣接信号数を積算点数という。)の信号値を積算した積算値と、その所定範囲分だけ主走査方向Aにシフトした範囲内に位置する信号の信号値を積算し、得られた各積算値の差分を求めて、これを注目信号の信号値として出力することにより、信号の強調を行うものである。
図7は、主走査方向Aにおける1主走査ライン分の信号の配列を示す図である。主走査ライン上の各信号をxi(i=1、2…)とする。
例えば、積算点数を注目信号を挟んで隣接する3信号分、つまり7信号とし、信号xiのうち、信号x4が注目信号として設定されたとすると、まず注目信号x4を含む信号x1〜x7の7信号で信号値の積算を行い、積算値X1を得る。次いで、積算値X1を算出した範囲から主走査方向Aへシフトした7信号、つまり信号x8〜x14の信号値の積算を行い、積算値X2を得る。そして、その積算値X1、X2の差分Z4を求めて、注目信号x4の信号強調処理後の信号値として出力する。この処理を、強調対象の信号Tbに対して注目信号を走査させて繰り返し行い、その出力値Ziからなる強調処理信号Tcを得る。例えば図6(c)に示すような信号波形の強調処理信号Tcを得ることができる。
相互相関処理は、副走査方向で対応する位置関係にある信号同士を所定範囲毎に比較し(この比較を行う所定範囲内の信号数を比較点数という。)、その相関係数を求めることにより、信号の強調を行うものである。
図8は、主走査方向A及び副走査方向Bに位置する2主走査ライン分の信号の配列を示す図である。図8において、前後する各主走査ラインのうち、先に走査された主走査ラインの信号をxj(j=1、2…)、後の主走査ラインの信号をyj(j=1、2…)とする。
例えば、前の主走査ラインにおける信号が図9(a)に示すような信号波形を有しており、後の主走査ラインにおける信号が図9(b)に示すような信号波形を有している場合、図9(c)に示すような強調処理信号Tdを得ることができる。図9(c)に示すように、欠陥部分の信号(図中、矢印で示す部分)が他の正常部分と比べて強調されていることが分かる。
欠陥判定部9は、検出対象とする欠陥信号に応じて、欠陥信号であるか否かを判定する閾値を有する欠陥判定手段であり、この閾値に基づいて信号処理部8から入力された処理信号Tc、Tdについて、欠陥信号が含まれているか否かを判定する。
そして、欠陥信号が含まれている旨を示す制御信号とともに、欠陥信号として判定された信号領域の位置情報等を判定結果出力部10に出力する。
例えば、上記実施形態では、ガイド2に投光部5と受光部6と有する信号検出部4を1つ設けた例を説明したが、このような信号検出部4を複数設けて、主走査方向における走査範囲を各信号検出部4で分担し、検査に係る時間の短縮化を図ることとしてもよい。
4 信号検出部
5 投光部
6 受光部
64 CCD
8 信号処理部
9 欠陥判定部
10 判定結果出力部
F 検査体
Claims (7)
- 少なくとも透明性を有する層が形成された検査体に対して光を照射する投光部と、前記検査体からの反射光又は前記検査体の透過光を受光したときに、その光の強弱が最大となる位置に配置された受光部とを有し、当該受光部により受光された光の光量に応じた信号を生成する信号検出手段と、
前記信号検出手段により生成された検出信号に対し、信号強調処理を施す信号処理手段と、
を備えることを特徴とする欠陥検査装置。 - 予め各種欠陥に応じて設定されている閾値に基づいて、前記信号処理手段により強調された処理信号における欠陥信号の有無を判定する欠陥判定手段と、
前記欠陥判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の欠陥検査装置。 - 前記信号強調処理は、積算差分処理、相互相関処理又はそれらの組合せであることを特徴とする請求項1又は2に記載の欠陥検査装置。
- 前記信号処理手段は、前記検出信号に対し、検出対象とする欠陥に応じた信号単位で信号強調処理を施すことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の欠陥検査装置。
- 前記信号処理手段は、検出対象とする欠陥の種類が複数ある場合、前記検出信号に対して、各種類の欠陥に応じた信号単位で施すとともに、その各種類の欠陥に応じた信号強調処理を並列に実行することを特徴とする請求項4に記載の欠陥検査装置。
- 前記信号処理手段は、前記検出信号に対し、ノイズ除去処理を施した後に、信号強調処理を施すことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の欠陥検査装置。
- 前記信号処理手段は、前記ノイズ除去処理として、移動平均によるローパスフィルタを適用し、その移動平均点数を検出対象の欠陥に応じた点数とすることを特徴とする請求項6に記載の欠陥検査装置。
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