JP6459026B2 - Defect inspection apparatus and defect inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、フィルムなどの検査対象に存在する透明欠陥（フィッシュアイ、凹凸など）を検査するための欠陥検査装置および欠陥検査方法に関し、更に詳しくは、いわゆる１／Ｎエッジ光学系（Ｎは整数）でのエッジ量Ｎの調整を容易化すると共に、エッジ量Ｎがずれた場合の確認を容易化し、欠陥検出性能の安定化を図るための技術に関する。 The present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for inspecting transparent defects (fish eyes, unevenness, etc.) existing in an inspection object such as a film, and more specifically, a so-called 1 / N edge optical system (N is an integer). ) To facilitate the adjustment of the edge amount N, to facilitate confirmation when the edge amount N is shifted, and to stabilize the defect detection performance.
従来、指向性の高い光を照射する光学系を用いて透明フィルムに含まれる透明性の欠陥を検出するための欠陥検査装置が知られている（特許文献１参照）。この種の欠陥検査装置は、ラインセンサとライン状照明を備え、検査対象とライン状照明との間にスリット板を備えている。ライン状照明の照明光はスリット板によりスリット光に加工されて検査対象に照射される。検査対象は、スリット板のスリット部の長辺方向と直交する方向に一定速度で搬送される。 Conventionally, a defect inspection apparatus for detecting a transparent defect contained in a transparent film using an optical system that emits light having high directivity is known (see Patent Document 1). This type of defect inspection apparatus includes a line sensor and line illumination, and includes a slit plate between the inspection target and the line illumination. The illumination light of the line illumination is processed into slit light by the slit plate and irradiated to the inspection object. The inspection object is conveyed at a constant speed in a direction orthogonal to the long side direction of the slit portion of the slit plate.
検査対象を透過した光はラインセンサで受光される。ラインセンサの出力値は画像処理され、この画像処理により検査対象に存在する透明欠陥の画像が生成される。透明欠陥の検出感度は、検査対象とライン状照明との間の距離と、スリット板のスリット幅により設定することができる。上記の欠陥検査装置において１／Ｎエッジ光学系を用いれば、透明欠陥の検出感度を向上させることができる。 The light transmitted through the inspection object is received by the line sensor. The output value of the line sensor is subjected to image processing, and an image of a transparent defect existing in the inspection target is generated by this image processing. The detection sensitivity of the transparent defect can be set by the distance between the inspection object and the line illumination and the slit width of the slit plate. If the 1 / N edge optical system is used in the defect inspection apparatus, the detection sensitivity of the transparent defect can be improved.
１／Ｎエッジ光学系について、後述する図４（Ｃ）を援用して説明する。図４（Ｃ）において、横軸は、スリット板のスリット部の長辺方向と直交する方向（検査対象の搬送方向）におけるラインセンサの位置を表し、縦軸は、ラインセンサの出力値を表している。また、ＰＡは、スリット板の遮光部とスリット部との境界付近（スリット部の縁付近）の位置を表し、ＰＢは、スリット部の中央付近の位置を表している。 The 1 / N edge optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 4C, the horizontal axis represents the position of the line sensor in the direction orthogonal to the long side direction of the slit portion of the slit plate (the conveyance direction of the inspection object), and the vertical axis represents the output value of the line sensor. ing. PA represents the position near the boundary between the light shielding part and the slit part of the slit plate (near the edge of the slit part), and PB represents the position near the center of the slit part.
図４（Ｃ）から理解されるように、ラインセンサの出力値は、ラインセンサがスリット部の中央付近の位置ＰＢに合わせて配置されたときに最大となり、ラインセンサの位置がスリット部の縁に向かって移動するに従って減少する傾向を示す。 As can be understood from FIG. 4C, the output value of the line sensor becomes maximum when the line sensor is arranged at the position PB near the center of the slit portion, and the position of the line sensor is the edge of the slit portion. It shows a tendency to decrease as it moves toward.
ここで、ラインセンサがスリット部の中央付近の位置ＰＢに合わせて配置されたときの出力値を「１」とした場合、１／Ｎエッジ光学系では、出力値がＮ分の１となる位置にラインセンサが配置される。通常、Ｎは、２，４，８などの値に設定される。図４（Ｃ）の例では、Ｎが２に設定されており、ラインセンサは、その出力値が１／２となる位置ＰＡに合わせて配置されている。 Here, when the output value when the line sensor is arranged at the position PB near the center of the slit portion is “1”, in the 1 / N edge optical system, the output value is 1 / N. A line sensor is arranged in Usually, N is set to a value such as 2, 4, 8. In the example of FIG. 4C, N is set to 2, and the line sensor is arranged in accordance with the position PA where the output value becomes 1/2.
検査対象に透明欠陥が存在する場合、ラインセンサが上記の位置ＰＡに合わせて配置されたときの出力値の変化量は、ラインセンサが上記の位置ＰＢに合わせて配置されたときの出力値の変化量よりも大きくなる。このため、１／Ｎ光学系を用いれば、透明欠陥の検出感度を向上させることができる。このような１／Ｎ光学系において、Ｎの値はエッジ量と称される。エッジ量Ｎは、ラインセンサがスリット部の中央付近の位置ＰＢに合わせて配置されたときの出力値を、ラインセンサがスリット部と遮光部との境界付近の位置ＰＡに合わせて配置されたときの出力値で除算した値によって表される。 When there is a transparent defect in the inspection target, the amount of change in the output value when the line sensor is arranged at the position PA is the output value when the line sensor is arranged at the position PB. It becomes larger than the amount of change. For this reason, if a 1 / N optical system is used, the detection sensitivity of a transparent defect can be improved. In such a 1 / N optical system, the value of N is referred to as an edge amount. The edge amount N is the output value when the line sensor is arranged in accordance with the position PB near the center of the slit portion, and when the line sensor is arranged in accordance with the position PA near the boundary between the slit portion and the light shielding portion. It is represented by the value divided by the output value of.
上述の従来の欠陥検査装置において、１／Ｎエッジ光学系を用いる場合、次の問題があった。
第１に、ラインセンサの全受光範囲（撮像範囲）にわたってエッジ量Ｎが正しく調整されているかどうかを確認することが困難であった。
第２に、ラインセンサの位置の微妙なズレでエッジ量Ｎが大きく変化するが、エッジ量Ｎが変化したとしても、ラインセンサの出力値の波形からラインセンサの位置ズレの程度を把握することが困難であった。
In the conventional defect inspection apparatus described above, when the 1 / N edge optical system is used, there are the following problems.
First, it is difficult to check whether the edge amount N is correctly adjusted over the entire light receiving range (imaging range) of the line sensor.
Second, the edge amount N changes greatly due to a slight shift in the position of the line sensor. Even if the edge amount N changes, the degree of the position shift of the line sensor is grasped from the waveform of the output value of the line sensor. It was difficult.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、１／Ｎエッジ光学系におけるエッジ量の確認を容易化すると共に、ラインセンサの位置ズレの把握を容易化することができる欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and facilitates the confirmation of the edge amount in the 1 / N edge optical system, and the defect inspection apparatus capable of facilitating the grasp of the positional deviation of the line sensor. It is another object of the present invention to provide a defect inspection method.
上記の課題を解決するため、本発明による欠陥検査装置は、検査対象の一面を照明する照明装置と、前記検査対象と前記照明装置との間に配置され、前記照明装置の照明光をスリット状に加工するスリット板と、前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光を受光するセンサと、前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉ、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算する演算部と、前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示する提示部と、を備えた欠陥検査装置の構成を有する。 In order to solve the above problems, a defect inspection apparatus according to the present invention is disposed between an illumination device that illuminates one surface of an inspection object, the inspection object, and the illumination device, and the illumination light of the illumination device is slit-shaped. A slit plate to be processed, a sensor disposed so as to face the illumination device across the inspection object, and a light that passes through the slit plate and passes through the inspection object, and one line of the sensor The pixel is identified by a variable i, and the output value of the sensor corresponding to each pixel of the one line is represented by an output value Ai and an output value Bi, and the sensor scan is set corresponding to the edge amount Ni. When a value corresponding to the period is represented by a coefficient C, each pixel for the one line of the sensor when the position of the sensor is set in accordance with light passing through a central region in the slit formed in the slit plate. Compatible with And first output value B i, the second was in accordance with the light passing through the outer corresponding to each pixel of one line of the sensor at the time of setting the position of the sensor in the central region of the slit A calculation unit that calculates the Ni that is a ratio to the output value A i from an expression of Ni = C × Bi / Ai, and a presentation unit that presents the edge amount Ni that is a calculation result of the calculation unit. A defect inspection apparatus.
上記欠陥検査装置において、例えば、前記センサの受光範囲内であって前記検査対象の領域外に配置され、１／Ｎエッジ光学系において設定されるエッジ量Ｎであって、前記エッジ量Ｎに対応して減光量が１／Ｎに設定される減光フィルタを更に備え、前記演算部は、前記減光フィルタを通過した光を受光したときの前記センサの出力値を前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉとする。 In the defect inspection apparatus, for example, the edge amount N is set within the light receiving range of the sensor and outside the inspection target region , and is set in the 1 / N edge optical system, and corresponds to the edge amount N. And a light- reducing filter whose light- reducing amount is set to 1 / N, and the calculation unit outputs the output value of the sensor when receiving the light that has passed through the light-reducing filter to each pixel for one line. The first output value B i corresponding to.
上記の課題を解決するため、本発明による欠陥検査方法は、検査対象の一面を照明装置により照明する第１段階と、前記検査対象と前記照明装置との間に配置されたスリット板により、前記照明装置の照明光をスリット状に加工する第２段階と、前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光をセンサにより受光する第３段階と、前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉと、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算部により演算する第４段階と、前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示部により提示する第５段階と、を含む欠陥検査方法の構成を有する。 In order to solve the above-described problem, the defect inspection method according to the present invention includes a first step of illuminating one surface of an inspection object with an illumination device, and a slit plate disposed between the inspection object and the illumination device. A second step of processing the illumination light of the illumination device into a slit shape, and a light beam that is disposed so as to face the illumination device across the inspection object and that has passed through the slit plate and transmitted through the inspection object is detected by a sensor. A third stage for receiving light, each pixel for one line of the sensor is identified by a variable i, and the output value of the sensor corresponding to each pixel for the one line is represented by an output value Ai and an output value Bi. When a value corresponding to the scanning period of the sensor set corresponding to the amount Ni is expressed by a coefficient C, the position of the sensor is set in accordance with light passing through a central region in the slit formed in the slit plate. Did The sensor of the first output value B i corresponding to each pixel of one line of the sensor, in accordance with the light passing through the outside of the central area in the slit when setting the position of the sensor A fourth stage of calculating the Ni, which is a ratio with the second output value A i corresponding to each pixel of the one line, from the expression Ni = C × Bi / Ai by the calculation unit; And a fifth stage of presenting the edge amount Ni, which is the result of the calculation, by the presenting unit.
本発明によれば、１／Ｎエッジ光学系におけるエッジ量の確認を容易化すると共に、ラインセンサの位置ズレの把握を容易化することができる。 According to the present invention, it is possible to facilitate the confirmation of the edge amount in the 1 / N edge optical system and also to easily grasp the positional deviation of the line sensor.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成例を示すブロック図である。欠陥検査装置１００は、ライン状照明装置２、移動機構３、スリット板４、ラインセンサ５、ロータリエンコーダ７、シーケンサ８、画像処理装置９、画像処理ＰＣ(Personal Computer)１０、操作ＰＣ１１、出力装置１２を備える。欠陥検査装置１００は、検査対象１に存在する透明欠陥を検査するためのものであり、１／Ｎエッジ光学系を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a defect inspection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The defect inspection apparatus 100 includes a line illumination device 2, a moving mechanism 3, a slit plate 4, a line sensor 5, a rotary encoder 7, a sequencer 8, an image processing device 9, an image processing PC (Personal Computer) 10, an operation PC 11, and an output device. 12 is provided. The defect inspection apparatus 100 is for inspecting a transparent defect existing in the inspection object 1 and includes a 1 / N edge optical system.
検査対象１は、フィルムや樹脂板など、シート状（またはフィルム状）の透光性を有する素材である。検査対象１は、図示しない搬送機構により一方向に一定速度で搬送される。ライン状照明装置２は、検査対象１の一面を照明するためのものであり、例えば、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)照明、石英ロッド照明装置、蛍光灯、光ファイバ照明装置など、ライン状の発光領域を有する照明装置である。本実施形態では、ライン状照明装置２として、ＬＥＤ照明装置が用いられている。ＬＥＤ照明装置の長さは１２０ｍｍ単位で設定することが可能となっている。 The inspection object 1 is a sheet-like (or film-like) light-transmitting material such as a film or a resin plate. The inspection object 1 is transported at a constant speed in one direction by a transport mechanism (not shown). The line-shaped illuminating device 2 is for illuminating one surface of the inspection object 1, and for example, LED (Light Emitting Diode) illumination, quartz rod illuminating device, fluorescent lamp, optical fiber illuminating device, etc. It is an illuminating device which has. In the present embodiment, an LED illumination device is used as the line illumination device 2. The length of the LED lighting device can be set in units of 120 mm.
移動機構３は、ライン状照明装置２の位置を調整するためのものである。移動機構３は、マイクロメータを備え、マイクロメータにより検査対象１の搬送方向におけるライン状照明装置２の位置を微調整することが可能なように構成されている。
スリット板４は、ライン状照明装置２の照明光をスリット状に加工するためのものであり、スリット板４にはスリット部４ａが形成されている。
The moving mechanism 3 is for adjusting the position of the linear illumination device 2. The moving mechanism 3 includes a micrometer, and is configured so that the position of the line illumination device 2 in the conveyance direction of the inspection target 1 can be finely adjusted by the micrometer.
The slit plate 4 is for processing the illumination light of the line illumination device 2 into a slit shape, and the slit plate 4 is formed with a slit portion 4a.
ラインセンサ５は、検査対象１を透過した光を受光して撮像データを出力するためのものである。本実施形態では、ラインセンサ５の受光方向の角度（撮像方向）は、ライン状照明装置２の位置に合わせて調整される。これにより、ライン状照明装置２から出射されてスリット板４のスリット部４ａを通過した光に合わせてラインセンサ５の位置の調整が行われる。 The line sensor 5 receives light that has passed through the inspection object 1 and outputs imaging data. In the present embodiment, the angle of the light receiving direction of the line sensor 5 (imaging direction) is adjusted according to the position of the line illumination device 2. Thereby, the position of the line sensor 5 is adjusted according to the light emitted from the line illumination device 2 and passed through the slit portion 4a of the slit plate 4.
ラインセンサ５は、例えばＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の６Ｋ素子ラインセンサである。ラインセンサ５は、焦点距離ｆが５０ｍｍのレンズと共に撮像装置（図示なし）を構成している。この撮像装置によれば、１画素あたり０．１ｍｍの分解能で検査対象１の画像を読み取ることができる。ただし、この例に限定されず、ラインセンサ５として、例えば、２０４８素子、４０９６素子、８１９２素子等、各種の素子数のものを用いることができ、検査対象１と検出欠陥の種類に応じて適正な素子数のものを選択すればよい。
上述のライン状照明装置２、移動機構３、スリット板４、ラインセンサ５は、１／Ｎエッジ光学系を構成する。
The line sensor 5 is a 6K element line sensor such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The line sensor 5 constitutes an imaging device (not shown) together with a lens having a focal length f of 50 mm. According to this imaging apparatus, an image of the inspection object 1 can be read with a resolution of 0.1 mm per pixel. However, the present invention is not limited to this example, and as the line sensor 5, for example, 2048 elements, 4096 elements, 8192 elements, etc., having various numbers of elements can be used, and appropriate depending on the inspection object 1 and the type of detection defect. What is necessary is just to select the number of elements.
The above-described line illumination device 2, moving mechanism 3, slit plate 4, and line sensor 5 constitute a 1 / N edge optical system.
ロータリエンコーダ７は、検査対象１の搬送量に応じたパルスを出力するものである。ロータリエンコーダ７は、分解能パルスを出力し、検査対象１の搬送速度が変化しても、流れ分解能を一定にしている。シーケンサ８は、ロータリエンコーダ７から出力されるパルスをカウントすることにより、ラインセンサ５の読み出しのタイミングを制御するためのものである。 The rotary encoder 7 outputs a pulse corresponding to the conveyance amount of the inspection object 1. The rotary encoder 7 outputs a resolution pulse to keep the flow resolution constant even if the conveyance speed of the inspection object 1 changes. The sequencer 8 is for controlling the read timing of the line sensor 5 by counting the pulses output from the rotary encoder 7.
画像処理装置９は、シーケンサ８から出力されるパルスに応じて、ラインセンサ５から出力される撮像データを読み取り、所定のライン単位でリアルタイムに欠陥検出処理を実施するものである。画像処理装置９として、例えばメック（登録商標）社製の画像処理装置（型名：ＬＳＣ６００）を用いることができる。 The image processing device 9 reads the imaging data output from the line sensor 5 in accordance with the pulse output from the sequencer 8, and performs defect detection processing in real time in predetermined line units. As the image processing apparatus 9, for example, an image processing apparatus (model name: LSC600) manufactured by MEC (registered trademark) can be used.
画像処理装置９は、前処理部９１、２値化部９２、ランレングス符号化部９３、連結性処理部９４を備える。前処理部９１は、ラインセンサ５から得られる撮像データの補正、強調などを実施するためのものである。前処理部９１は、例えば、検査対象１の搬送速度の変動を補正する速度補正、レンズの歪や照明斑等による画像のばらつきを補正するシェーディング補正等を実施する。 The image processing apparatus 9 includes a preprocessing unit 91, a binarization unit 92, a run length encoding unit 93, and a connectivity processing unit 94. The preprocessing unit 91 is for performing correction, enhancement, and the like of imaging data obtained from the line sensor 5. The pre-processing unit 91 performs, for example, speed correction for correcting the variation in the conveyance speed of the inspection target 1, shading correction for correcting image variations due to lens distortion, illumination spots, and the like.
２値化部９２は、前処理部９１から出力された画像データを、予め指定された閾値で２値化するものである。２値化部９２は、例えば明暗に応じて画像を２値化する。ランレングス符号化部９３は、２値化データをライン単位で圧縮するものである。連結性処理部９４は、圧縮された２値化データの連結性処理を行うものであり、これにより、欠陥の位置、サイズ、座標等の特徴量を抽出する。 The binarization unit 92 binarizes the image data output from the preprocessing unit 91 with a threshold value specified in advance. The binarization unit 92 binarizes the image according to, for example, light and dark. The run-length encoding unit 93 compresses binary data in line units. The connectivity processing unit 94 performs connectivity processing on the compressed binarized data, and thereby extracts feature quantities such as the position, size, and coordinates of the defect.
画像処理ＰＣ１０は、リアルタイムＯＳで制御され、ライン状照明装置２、ラインセンサ５、シーケンサ８などを高速で制御するものである。また、画像処理ＰＣ１０は、画像処理装置９から入力された画像データから、欠陥の座標、欠陥のサイズ、欠陥の分類名などを含む欠陥詳細データを生成して操作ＰＣ１１に出力する。 The image processing PC 10 is controlled by a real-time OS, and controls the line illumination device 2, the line sensor 5, the sequencer 8, and the like at high speed. Further, the image processing PC 10 generates defect detail data including defect coordinates, defect size, defect classification name, and the like from the image data input from the image processing device 9 and outputs the defect detail data to the operation PC 11.
操作ＰＣ１１は、検査条件の設定、検査中の画面表示、過去の検査結果の確認等を行うためのものであり、例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＯＳを搭載したコンピュータである。操作ＰＣ１１は、検査中の画面表示として、画像処理ＰＣ１０から出力された欠陥詳細データ、リストやマップ、画像などを出力装置１２に表示させる。 The operation PC 11 is used to set inspection conditions, display a screen during inspection, confirm past inspection results, and the like, and is, for example, a computer equipped with a Windows (registered trademark) OS. The operation PC 11 causes the output device 12 to display defect detail data, a list, a map, an image, and the like output from the image processing PC 10 as a screen display during inspection.
また、本実施形態では、操作ＰＣ１１は、スリット板４に形成されたスリット部４ａ内の中央領域を通過する光に合わせてラインセンサ５の位置を設定したときのラインセンサ５の出力値（第１の出力値）と、スリット部４ａ内の中央領域の外方（スリット部４ａと遮光部との境界）を通過する光に合わせてラインセンサ５の位置を設定したときのラインセンサ５の出力値（第２の出力値）との比を演算する演算部として機能する。その詳細については後述する。 In the present embodiment, the operation PC 11 outputs the output value (first value) of the line sensor 5 when the position of the line sensor 5 is set in accordance with the light passing through the central region in the slit portion 4 a formed in the slit plate 4. 1) and the output of the line sensor 5 when the position of the line sensor 5 is set according to the light passing through the outside of the central region in the slit portion 4a (the boundary between the slit portion 4a and the light shielding portion). It functions as a calculation unit that calculates a ratio with a value (second output value). Details thereof will be described later.
出力装置１２は、操作ＰＣ１１の処理結果を提示する提示部として機能するものである。また、出力装置１２は、欠陥を検出した場合、警報、パトライト（登録商標）表示などにより報知する。ただし、この例に限定されず、出力装置１２による情報の提示形態は任意である。 The output device 12 functions as a presentation unit that presents the processing result of the operation PC 11. In addition, when the output device 12 detects a defect, the output device 12 notifies the user by an alarm, a Patlite (registered trademark) display, or the like. However, the present invention is not limited to this example, and the information presentation form by the output device 12 is arbitrary.
図２は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成要素の配置例を示す図であり、検査対象１の搬送方向と直交する方向から見たときの図である。図２では、欠陥検査装置１００の構成要素のうち、検査対象１、ライン状照明装置２、移動機構３、スリット板４、ラインセンサ５の配置関係が示され、他の構成要素は省略されている。同図に示すように、スリット板４が、ライン状照明装置２の上方であって、検査対象１とライン状照明装置２との間に配置されている。スリット板４のスリット部４ａの幅は例えば３〜１０ｍｍであり、検査対象１から例えば１００〜４００ｍｍの距離を置いて配置されている。また、片側のみのスリット板を使用してもよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of the components of the defect inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, and is a diagram when viewed from a direction orthogonal to the conveyance direction of the inspection target 1. In FIG. 2, among the components of the defect inspection apparatus 100, the arrangement relationship of the inspection object 1, the line illumination device 2, the moving mechanism 3, the slit plate 4, and the line sensor 5 is shown, and other components are omitted. Yes. As shown in the figure, the slit plate 4 is disposed above the line illumination device 2 and between the inspection object 1 and the line illumination device 2. The width of the slit portion 4 a of the slit plate 4 is, for example, 3 to 10 mm, and is arranged at a distance of, for example, 100 to 400 mm from the inspection object 1. Moreover, you may use the slit board of only one side.
ラインセンサ５は、検査対象１を挟んでライン状照明装置２と対向するように配置され、スリット板４のスリット部４ａを通過して検査対象１を透過した光を受光する。これにより、ラインセンサ５は、検査対象１の上方から検査対象１を撮像して撮像データを出力する。１／Ｎエッジ光学系を用いた欠陥検出では、ラインセンサ５の位置を、スリット板４の遮光部とスリット部４ａとの境界位置に精度よく調整することが必要となる。このため、欠陥検査装置１００には、ライン状照明装置２を移動させるための移動機構３が備えられている。また、ラインセンサ５にも、ライン状照明装置２の位置に合わせて、マイクロメータでラインセンサ５のあおりと回転角度を微調整するための機構が取り付けられている。 The line sensor 5 is disposed so as to face the line illumination device 2 with the inspection object 1 interposed therebetween, and receives light transmitted through the inspection object 1 through the slit portion 4 a of the slit plate 4. Thereby, the line sensor 5 images the inspection object 1 from above the inspection object 1 and outputs the imaging data. In defect detection using the 1 / N edge optical system, it is necessary to accurately adjust the position of the line sensor 5 to the boundary position between the light shielding portion of the slit plate 4 and the slit portion 4a. For this reason, the defect inspection apparatus 100 is provided with a moving mechanism 3 for moving the line illumination device 2. The line sensor 5 is also provided with a mechanism for finely adjusting the tilt and rotation angle of the line sensor 5 with a micrometer in accordance with the position of the line illumination device 2.
図３は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成要素の配置例を示す図であり、検査対象１の搬送方向から見たときの図である。図３に示すように、ラインセンサ５は、２つのＣＭＯＳイメージセンサ５１，５２から構成され、２つのＣＭＯＳイメージセンサ５１，５２は、検査対象１の幅方向に配置されている。この例に限定されず、ＣＭＯＳイメージセンサの個数は、検査対象１のサイズ（幅）、必要とされるラインセンサ５の分解能等に応じて任意に設定し得る。 FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement example of the components of the defect inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, and is a diagram when viewed from the conveyance direction of the inspection object 1. As shown in FIG. 3, the line sensor 5 includes two CMOS image sensors 51 and 52, and the two CMOS image sensors 51 and 52 are arranged in the width direction of the inspection target 1. Without being limited to this example, the number of CMOS image sensors can be arbitrarily set according to the size (width) of the inspection object 1, the required resolution of the line sensor 5, and the like.
ライン状照明装置２の上方には、スリット板４が配置されているが、スリット板４は、スリット部４ａの長辺方向が検査対象１の幅方向と一致するように配置されている。ただし、スリット部４ａの長辺方向が検査対象１の幅方向と一定の角度（例えば３０度）をなすようにしてスリット板４が配置されていてもよく、スリット板４の配置形態は、スリット部４ａの長辺方向が検査対象１の幅方向と一致する形態に限定されない。スリット部４ａの長辺方向の長さは、検査対象１のサイズに応じて任意に設定し得る。また、本実施形態では、ラインセンサ５の受光範囲内（撮像範囲内）であって検査対象１の領域外の位置に減光フィルタ６が配置されている。減光フィルタ６は、エッジ量Ｎに対応したものを採用する。例えば、エッジ量Ｎが２の場合（即ち、１／２エッジの場合）は、光量を半減させるＮＤ２規格の減光フィルタが用いられる。 The slit plate 4 is disposed above the line illumination device 2, and the slit plate 4 is disposed such that the long side direction of the slit portion 4 a coincides with the width direction of the inspection object 1. However, the slit plate 4 may be arranged such that the long side direction of the slit portion 4a forms a certain angle (for example, 30 degrees) with the width direction of the inspection object 1, and the arrangement form of the slit plate 4 is slit. It is not limited to the form in which the long side direction of the part 4a coincides with the width direction of the inspection object 1. The length of the slit portion 4a in the long side direction can be arbitrarily set according to the size of the inspection object 1. In the present embodiment, the neutral density filter 6 is disposed at a position within the light receiving range (in the imaging range) of the line sensor 5 and outside the region of the inspection object 1. A filter corresponding to the edge amount N is employed as the neutral density filter 6. For example, when the edge amount N is 2 (that is, when the edge is 1/2), a ND2 standard neutral density filter that reduces the amount of light by half is used.
図４は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００が備える上述のラインセンサ５の出力波形の一例を示す波形図である。ここで、図４（Ａ）は、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａの中央付近に合わせて配置された場合のラインセンサの出力波形を示す図であり、横軸は、スリット部４ａの長手方向における位置を示し、縦軸は、横軸の各位置に対応するラインセンサ５の出力値を示している。以下では、説明の便宜上、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａの中央付近に合わせて配置された状態でラインセンサ５に受光される光が検査対象１を透過する形態を「正透過」と称す。 FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of an output waveform of the above-described line sensor 5 provided in the defect inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. Here, FIG. 4A is a diagram illustrating an output waveform of the line sensor when the line sensor 5 is arranged near the center of the slit portion 4a of the slit plate 4, and the horizontal axis represents the slit portion 4a. The vertical axis indicates the output value of the line sensor 5 corresponding to each position on the horizontal axis. Hereinafter, for convenience of explanation, a form in which light received by the line sensor 5 is transmitted through the inspection object 1 in a state where the line sensor 5 is arranged near the center of the slit portion 4a of the slit plate 4 is “regular transmission”. Called.
図４（Ｂ）は、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａと遮光部との境界付近に合わせて配置された場合のラインセンサ５の出力値の波形を示す図であり、横軸は、スリット部４ａの長手方向における位置を示し、縦軸は、横軸の各位置に対応するラインセンサ５の出力値を示している。以下では、説明の便宜上、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａと遮光部との境界付近に合わせて配置された状態でラインセンサ５に受光される光が検査対象１を透過する形態を「エッジ透過」と称す。またエッジ量Ｎが２のときのエッジ透過を１／２エッジ透過と称す。 FIG. 4B is a diagram showing a waveform of an output value of the line sensor 5 when the line sensor 5 is arranged in the vicinity of the boundary between the slit portion 4a and the light shielding portion of the slit plate 4, and the horizontal axis is The position in the longitudinal direction of the slit portion 4a is shown, and the vertical axis shows the output value of the line sensor 5 corresponding to each position on the horizontal axis. In the following, for convenience of explanation, a mode in which the light received by the line sensor 5 passes through the inspection object 1 in a state where the line sensor 5 is arranged in the vicinity of the boundary between the slit portion 4a of the slit plate 4 and the light shielding portion. This is referred to as “edge transmission”. Edge transmission when the edge amount N is 2 is referred to as 1/2 edge transmission.
図４（Ｃ）は、スリット板４のスリット部４ａの長辺方向と直交する方向（検査対象１の搬送方向）における各位置でのラインセンサ５の出力値の波形を示す図であり、横軸は、スリット部４ａの長辺方向と直交する方向（即ち、スリット部４ａの短辺方向）における位置を示し、縦軸は、ラインセンサ５の位置を横軸の各位置に合わせたときのラインセンサ５の出力値を示している。上述の図４（Ａ）の波形は、図４（Ｃ）の位置ＰＢでのラインセンサ５の出力値を表している。また、図４（Ｃ）の位置ＰＡは、出力値が位置ＰＢでの出力値の１／２となる位置である。上述の図４（Ｂ）の波形は、図４（Ｃ）の位置ＰＡでのラインセンサ５の出力値を表している。
なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸および縦軸の各数値は一例に過ぎず、本発明はこれらの数値に制限されるものではない。
FIG. 4C is a diagram illustrating a waveform of an output value of the line sensor 5 at each position in a direction (conveyance direction of the inspection object 1) orthogonal to the long side direction of the slit portion 4a of the slit plate 4. The axis indicates the position in the direction orthogonal to the long side direction of the slit portion 4a (that is, the short side direction of the slit portion 4a), and the vertical axis indicates when the position of the line sensor 5 is aligned with each position on the horizontal axis. The output value of the line sensor 5 is shown. The waveform in FIG. 4A described above represents the output value of the line sensor 5 at the position PB in FIG. Further, a position PA in FIG. 4C is a position where the output value is ½ of the output value at the position PB. The waveform in FIG. 4B described above represents the output value of the line sensor 5 at the position PA in FIG.
4A to 4C, the numerical values on the horizontal axis and the vertical axis are merely examples, and the present invention is not limited to these numerical values.
図４（Ｃ）の波形から理解されるように、位置ＰＡ付近では、ラインセンサ５の出力値の変化量が大きくなる。このため、ラインセンサ５の受光領域（撮像領域）全体で安定して正透過での出力値の１／２の出力を得るためには、ラインセンサ５の位置調整を高精度に実施する必要があり、そのため、ラインセンサ５の位置ズレとエッジ量Ｎに関する情報を得ることが重要になる。
なお、図４（Ｂ）の例では、エッジ量Ｎを２とし、正透過での出力値の１／２の出力を得る位置ＰＡを示しているが、エッジ量Ｎを４、８等に設定し、正透過での出力値の１／４、１／８等の出力値を得るようにしてもよい。
As can be understood from the waveform in FIG. 4C, the change amount of the output value of the line sensor 5 becomes large in the vicinity of the position PA. For this reason, in order to obtain an output that is ½ of the output value in the normal transmission stably over the entire light receiving area (imaging area) of the line sensor 5, it is necessary to adjust the position of the line sensor 5 with high accuracy. Therefore, it is important to obtain information on the positional deviation of the line sensor 5 and the edge amount N.
In the example of FIG. 4B, the edge amount N is set to 2, and the position PA at which an output of ½ of the output value in the regular transmission is obtained is shown. However, the edge amount N is set to 4, 8, etc. Then, an output value such as 1/4 or 1/8 of the output value in the regular transmission may be obtained.
図５は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００により得られる検査対象１の画像の一例を示す図である。ここで、図５（Ａ）は、正透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像の一例を示す図であり、図５（Ｂ）は、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image of the inspection object 1 obtained by the defect inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. Here, FIG. 5A is a diagram illustrating an example of an image obtained from the output value of the line sensor 5 at the time of normal transmission, and FIG. 5B is a diagram of the line sensor 5 at the time of 1/2 edge transmission. It is a figure which shows an example of the image obtained from an output value.
図５（Ａ）に示されるように、正透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像では、地合との出力差がほとんどないため、透明欠陥を検出することができない。これに対し、図５（Ｂ）に示されるように、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像では、透明欠陥に応じて画像に明暗が発生し、透明欠陥を検出することができる。この例から理解されるように、透明欠陥の検査では、１／Ｎエッジ光学系を用いた検査が有効である。 As shown in FIG. 5A, in the image obtained from the output value of the line sensor 5 at the time of normal transmission, there is almost no difference in output from the formation, so that a transparent defect cannot be detected. On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the image obtained from the output value of the line sensor 5 at the time of ½ edge transmission, light and darkness occurs in the image according to the transparent defect, and the transparent defect is detected. can do. As understood from this example, in the inspection of the transparent defect, the inspection using the 1 / N edge optical system is effective.
次に、図６に示すフローに沿って、本実施形態による欠陥検出装置１００の動作を説明する。図６は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００に備えられた１／Ｎエッジ光学系のエッジ量Ｎの評価値の算出と表示を行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここでは、１／Ｎエッジ光学系におけるエッジ量Ｎの調整に着目して欠陥検出装置１００の動作を説明する。 Next, the operation of the defect detection apparatus 100 according to the present embodiment will be described along the flow shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart for explaining the flow of processing for calculating and displaying the evaluation value of the edge amount N of the 1 / N edge optical system provided in the defect inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. Here, the operation of the defect detection apparatus 100 will be described focusing on the adjustment of the edge amount N in the 1 / N edge optical system.
（ステップＳ１）ライン状照明装置２とラインセンサ５の位置を、スリット板４のスリット部４ａの中央付近を通過する光に合わせ、ラインセンサ５により検査対象１を透過した光を受光する。これにより、図４（Ａ）の正透過時のラインセンサ５の出力値を表す波形が得られる。ここで、ラインセンサ５を構成するＣＭＯＳイメージセンサの１ライン分の各画素を変数ｉ（ｉは、ＣＭＯＳの有効画素数を最大値とする任意の自然数）で識別すると、正透過時の１ライン分の各画素ｉに対応した出力値Ｂｉ（撮像データ）がラインセンサ５から画像処理装置９に出力される。画像処理装置９は、正透過時の１ライン分の出力値Ｂｉに所定の補正処理を施した後、画像処理ＰＣ１０を通じて操作ＰＣ１１に供給する。 (Step S <b> 1) The positions of the line illumination device 2 and the line sensor 5 are matched with the light passing through the vicinity of the center of the slit portion 4 a of the slit plate 4, and the light transmitted through the inspection object 1 is received by the line sensor 5. Thereby, the waveform showing the output value of the line sensor 5 at the time of the regular transmission of FIG. 4 (A) is obtained. Here, when each pixel of one line of the CMOS image sensor constituting the line sensor 5 is identified by a variable i (i is an arbitrary natural number having the maximum number of effective pixels of CMOS), one line at the time of normal transmission is obtained. The output value Bi (imaging data) corresponding to each pixel i is output from the line sensor 5 to the image processing device 9. The image processing apparatus 9 performs a predetermined correction process on the output value Bi for one line at the time of normal transmission, and then supplies the output value Bi to the operation PC 11 through the image processing PC 10.
（ステップＳ２）続いて、ライン状照明装置２とラインセンサ５の位置を、スリット板４のスリット部４ａとスリット板４の遮光部との境界付近を通過する光に合わせ、ラインセンサ５により検査対象１を透過した光を受光する。これにより、図４（Ｂ）の１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値を表す波形が得られる。そして、１／２エッジ透過時の１ライン分の各画素ｉに対応した出力値Ａｉ（撮像データ）がラインセンサ５から画像処理装置９に出力される。画像処理装置９は、１／２エッジ透過時の１ライン分の出力値Ａｉに所定の補正処理を施した後、画像処理ＰＣ１０を通じて操作ＰＣ１１に供給する。 (Step S2) Subsequently, the position of the line illumination device 2 and the line sensor 5 is aligned with the light passing near the boundary between the slit portion 4a of the slit plate 4 and the light shielding portion of the slit plate 4, and is inspected by the line sensor 5. The light transmitted through the object 1 is received. Thereby, the waveform showing the output value of the line sensor 5 at the time of 1/2 edge transmission of FIG. 4 (B) is obtained. Then, an output value Ai (imaging data) corresponding to each pixel i for one line at the time of ½ edge transmission is output from the line sensor 5 to the image processing device 9. The image processing apparatus 9 performs a predetermined correction process on the output value Ai for one line at the time of 1/2 edge transmission, and then supplies the output value Ai to the operation PC 11 through the image processing PC 10.
なお、１／２エッジ透過の場合は、図４（Ａ）、（Ｂ）のように他の条件を変更しないでも実施できるが、エッジ量Ｎが大きくなるとラインセンサ５の位置を精度よく調整することができなくなる場合がある。このような場合、エッジ透過時のラインセンサ５の出力値Ａｉの誤差が大きくなる。そこで、このような場合には、ラインセンサ５の位置を正透過時の位置に設定した状態でエッジ量Ｎに対応した減光フィルタ６を使用するか、或いは、ラインセンサ５の走査周期を変更して調整してもよい。 In the case of half-edge transmission, it can be carried out without changing other conditions as shown in FIGS. 4A and 4B, but when the edge amount N increases, the position of the line sensor 5 is accurately adjusted. May not be possible. In such a case, the error of the output value Ai of the line sensor 5 at the time of edge transmission becomes large. In such a case, therefore, the neutral density filter 6 corresponding to the edge amount N is used in a state where the position of the line sensor 5 is set to the position during normal transmission, or the scanning cycle of the line sensor 5 is changed. You may adjust it.
（ステップＳ３）操作ＰＣ１１は、各変数ｉで識別される素子ごとに、１ライン分のエッジ量Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｂｉ／Ａｉから計算する。そして、操作ＰＣ１１は、１ライン分のエッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値の各評価値を出力装置１２に表示させる。作業者は、出力装置１２の画面に表示されたエッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値から、ラインセンサ５の位置が適正か否かを判断する。そして、ラインセンサ５の位置が適正でなければ、作業者は、ライン状照明装置２およびラインセンサ５の位置を調整する。
（ステップＳ４）操作ＰＣ１１は、エッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値の各評価値が所望の範囲内に入ったか否かを判定する。上述のステップＳ２およびステップＳ３の処理は、エッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値の各評価値が所望の範囲内に収束するまで繰り返される。
(Step S3) The operation PC 11 calculates the edge amount Ni for one line from Ni = Bi / Ai for each element identified by each variable i. Then, the operation PC 11 causes the output device 12 to display the average value, the minimum value, and the maximum value of the edge amount Ni for one line. The operator determines whether the position of the line sensor 5 is appropriate from the average value, minimum value, and maximum value of the edge amount Ni displayed on the screen of the output device 12. If the position of the line sensor 5 is not appropriate, the operator adjusts the positions of the line illumination device 2 and the line sensor 5.
(Step S4) The operation PC 11 determines whether the average value, the minimum value, and the maximum value of the edge amount Ni are within a desired range. The processes in steps S2 and S3 described above are repeated until the average value, minimum value, and maximum value of the edge amount Ni converge within a desired range.
なお、上述の減光フィルタを用いてラインセンサ５の出力値Ｂｉを取得した場合や、走査周期を変更した場合は、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉからエッジ量Ｎｉを算出する。ここで、係数Ｃは、１／Ｎエッジ光学系のエッジ量Ｎに対応して設定される減光フィルタの減光量またはラインセンサ５の走査周期に応じた値である。 Incidentally, or when acquiring output values B i of the line sensor 5 by using a neutral density filter described above, if you change the scanning cycle, and calculates the edge amount Ni from Ni = C × Bi / Ai. Here, the coefficient C is a value corresponding to the light reduction amount of the neutral density filter set corresponding to the edge amount N of the 1 / N edge optical system or the scanning cycle of the line sensor 5.
図７は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００により得られるエッジ量Ｎの一例を説明するための図である。図７（Ａ）は、１／２エッジ透過においてラインセンサ５の位置が適正に調整された場合のエッジ量の一例を示し、所望のエッジ量が得られている場合の例を示す図である。また、図７（Ｂ）は、１／２エッジ透過においてラインセンサ５の位置が適正に調整されていない場合のエッジ量の一例を示し、所望のエッジ量が得られていない場合の例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the edge amount N obtained by the defect inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. FIG. 7A shows an example of the edge amount when the position of the line sensor 5 is properly adjusted in half-edge transmission, and shows an example when a desired edge amount is obtained. . FIG. 7B shows an example of the edge amount when the position of the line sensor 5 is not properly adjusted in half-edge transmission, and shows an example when the desired edge amount is not obtained. FIG.
図７（Ａ）および図７（Ｂ）において、上段の波形図の縦軸は、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値を示し、下段の波形図の縦軸は、上段の１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値から算出されたエッジ量を示している。図７（Ａ）および図７（Ｂ）において、上段および下段の波形図の横軸は、ラインセンサ５の画素に対応した変数ｉを表している。
なお、図７（Ａ），（Ｂ）において、横軸および縦軸の各数値は一例に過ぎず、本発明はこれらの数値に制限されるものではない。
7A and 7B, the vertical axis of the upper waveform diagram indicates the output value of the line sensor 5 at the time of ½ edge transmission, and the vertical axis of the lower waveform diagram indicates the upper 1 The edge amount calculated from the output value of the line sensor 5 at the time of / 2 edge transmission is shown. In FIG. 7A and FIG. 7B, the horizontal axis of the upper and lower waveform diagrams represents the variable i corresponding to the pixel of the line sensor 5.
In FIGS. 7A and 7B, the numerical values on the horizontal axis and the vertical axis are merely examples, and the present invention is not limited to these numerical values.
図７（Ａ）に示すラインセンサ５の位置ズレがない場合のエッジ量の平均値は２であり、最小値は１．７であり、最大値は２．３である。これに対し、図７（Ｂ）に示すラインセンサ５の位置ズレがある場合のエッジ量の平均値は２．２であり、最小値は１．８であり、最大値は２．９である。 When the line sensor 5 shown in FIG. 7A has no positional deviation, the average value of the edge amount is 2, the minimum value is 1.7, and the maximum value is 2.3. On the other hand, the average value of the edge amount when there is a positional deviation of the line sensor 5 shown in FIG. 7B is 2.2, the minimum value is 1.8, and the maximum value is 2.9. .
図７（Ａ）および図７（Ｂ）の上段に示すラインセンサ５の出力値からは、ラインセンサ５の位置の違いを明確に認識することはできない。このため、ラインセンサ５の位置ズレがあったとしても、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の上段に示すラインセンサ５の出力値から、その位置ズレをは把握することは困難である。これに対し、図７（Ａ）の下段に示す所望のエッジ量が得られている場合の波形と、図７（Ｂ）の下段に示す所望のエッジ量が得られていない場合の波形は、明確に異なっている。従って、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の下段に示すエッジ量を比較すれば、ラインセンサ５の位置ズレを容易に把握することができる。 The difference in the position of the line sensor 5 cannot be clearly recognized from the output value of the line sensor 5 shown in the upper part of FIGS. 7A and 7B. For this reason, even if there is a position shift of the line sensor 5, it is difficult to grasp the position shift from the output value of the line sensor 5 shown in the upper part of FIG. 7 (A) and FIG. 7 (B). . In contrast, the waveform when the desired edge amount shown in the lower part of FIG. 7A is obtained and the waveform when the desired edge amount shown in the lower part of FIG. Clearly different. Therefore, if the edge amounts shown in the lower part of FIG. 7A and FIG. 7B are compared, the positional deviation of the line sensor 5 can be easily grasped.
具体的には、図７（Ａ）の下段に示す所望のエッジ量が得られている場合の波形は、ラインセンサ５の位置に関わらず略一定のエッジ量（約２）を示すのに対し、図７（Ｂ）の下段に示す所望のエッジ量が得られていない場合のエッジ量を示す波形は、ラインセンサ５の画素の変数ｉが大きくなる程、明らかに大きいエッジ量を示している。このことは、ラインセンサ５の画素のうち、変数ｉの大きな画素の位置ズレが大きいことを意味している。作業者は、操作ＰＣ１１において算出されたエッジ量Ｎｉの変化量から、ラインセンサ５の位置ズレを容易に把握することができ、ラインセンサ５の位置ズレを調整するために必要な処置を実施することが可能となる。 Specifically, the waveform in the case where the desired edge amount shown in the lower part of FIG. 7A is obtained shows a substantially constant edge amount (about 2) regardless of the position of the line sensor 5. The waveform indicating the edge amount when the desired edge amount is not obtained shown in the lower part of FIG. 7B clearly shows a larger edge amount as the variable i of the pixel of the line sensor 5 increases. . This means that among the pixels of the line sensor 5, the positional deviation of a pixel having a large variable i is large. The operator can easily grasp the positional deviation of the line sensor 5 from the change amount of the edge amount Ni calculated in the operation PC 11 and implements a necessary procedure for adjusting the positional deviation of the line sensor 5. It becomes possible.
上述の例では、正透過時のラインセンサ５の出力値Ｂｉを取得して、操作ＰＣ１１において、Ｎｉ＝Ｂｉ／Ａｉからエッジ量Ｎｉを算出するものとしたが、正透過時のラインセンサ５の出力値Ｂｉとして、減光フィルタ６により減光された光をラインセンサ５で受光したときの出力値Ｂｉを用いてもよい。詳細には、操作ＰＣ１１の波形表示機能において、ラインセンサ５の画素の領域として、減光フィルタ６を透過した光を受光する領域と、検査対象１を透過した光を受光する領域を定義しておく。そして、操作ＰＣ１１は、減光フィルタ６を透過した光を受光する領域の画素の出力値を正透過時のラインセンサ５の出力値Ｂｉとし、検査対象１を透過した光を受光する領域の画素の出力値を１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値Ａｉとし、これら出力値Ａｉ，Ｂｉからエッジ量Ｎｉ（＝Ｂｉ／Ａｉ）の平均値を算出する。 In the above example, the output value B i of the line sensor 5 at the time of normal transmission is acquired and the edge amount Ni is calculated from Ni = Bi / Ai in the operation PC 11. However, the line sensor 5 at the time of normal transmission is calculated. as the output value B i, may be used the output values B i when it receives the dim light by the line sensor 5 by the neutral density filter 6. Specifically, in the waveform display function of the operation PC 11, as the pixel area of the line sensor 5, an area for receiving light transmitted through the neutral density filter 6 and an area for receiving light transmitted through the inspection object 1 are defined. deep. The operation PC11 is the output value of the pixels in the region for receiving light transmitted through the neutral density filter 6 and the output value B i of regular transmission time of the line sensor 5, the region for receiving light transmitted through the inspection target 1 the output value of the pixel and the output value a i of the line sensor 5 at 1/2 the edge transmission, and calculates the average value of the output values Ai, Bi from the edge amount Ni (= Bi / Ai).
一例として、減光フィルタ６がＮＤ２規格のフィルタであるものとし、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の位置ズレがないものとすれば、減光フィルタ６を透過した光を受光する領域のラインセンサ５の画素の出力値Ｂｉの平均値と、検査対象１を透過した光を受光する領域のラインセンサ５の画素の出力値Ａｉの平均値は略等しくなる。この場合、操作ＰＣ１１において算出されるエッジ量Ｎｉ（＝Ｂｉ／Ａｉ）は約１になる。従って減光フィルタ６を用いた場合、ラインセンサ５の位置ズレが大きい程、エッジ量Ｎｉが１から離れ、このときのエッジ量Ｎｉから、作業者は、１／Ｎエッジ光学系におけるラインセンサ５の位置ズレを把握することができる。 As an example, assuming that the neutral density filter 6 is an ND2 standard filter and that there is no positional deviation of the line sensor 5 at the time of 1/2 edge transmission, an area for receiving light transmitted through the neutral density filter 6 is used. The average value of the output values B i of the pixels of the line sensor 5 and the average value of the output values A i of the pixels of the line sensor 5 in the region that receives light transmitted through the inspection object 1 are substantially equal. In this case, the edge amount Ni (= Bi / Ai) calculated in the operation PC 11 is about 1. Therefore, when the neutral density filter 6 is used, the larger the positional deviation of the line sensor 5 is, the more the edge amount Ni is away from 1. At this time, the operator can detect the line sensor 5 in the 1 / N edge optical system from the edge amount Ni. Can be recognized.
上述した本発明の実施形態によれば、ラインセンサ５の有効素子の範囲で、エッジ量Ｎをリアルタイムに表示することができるため、次の効果を得ることができる。
（１）ラインセンサ５の位置調整の作業が容易になり、ラインセンサ５の全受光範囲（撮像範囲）にわたってエッジ量Ｎを精度よく確認し調整することができる。
（２）また、例えば機械的な振動などによりラインセンサ５の位置ズレが発生した場合に、エッジ量のズレの程度を容易に確認することができ、ラインセンサ５の位置を速やかに調整することが可能になる。
According to the above-described embodiment of the present invention, since the edge amount N can be displayed in real time within the range of the effective elements of the line sensor 5, the following effects can be obtained.
(1) The work of adjusting the position of the line sensor 5 is facilitated, and the edge amount N can be accurately confirmed and adjusted over the entire light receiving range (imaging range) of the line sensor 5.
(2) In addition, when the position deviation of the line sensor 5 occurs due to, for example, mechanical vibration, the degree of edge amount deviation can be easily confirmed, and the position of the line sensor 5 can be adjusted quickly. Is possible.
上述した本発明の実施形態では、本発明を欠陥検査装置として表現したが、本発明は欠陥検査方法として表現することもできる。この場合、本発明による欠陥検査方法は、検査対象の一面を照明装置により照明する第１段階と、前記検査対象と前記照明装置との間に配置されたスリット板により、前記照明装置の照明光をスリット状に加工する第２段階と、前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光をセンサにより受光する第３段階と、前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの第１の出力値と、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの第２の出力値との比を演算部により演算する第４段階と、前記演算部の演算結果を提示部により提示する第５段階と、を含む欠陥検査方法として表現することができる。 In the above-described embodiment of the present invention, the present invention is expressed as a defect inspection apparatus, but the present invention can also be expressed as a defect inspection method. In this case, the defect inspection method according to the present invention includes a first stage in which one surface of the inspection object is illuminated by the illumination device, and a slit plate disposed between the inspection object and the illumination device, and the illumination light of the illumination device. And a third stage in which light that is transmitted through the slit plate and transmitted through the inspection object is received by a sensor. A first output value of the sensor when the position of the sensor is set in accordance with light passing through a central region in the slit formed in the slit plate, and an outside of the central region in the slit. A fourth stage in which a calculation unit calculates a ratio with the second output value of the sensor when the position of the sensor is set in accordance with light passing therethrough, and a presentation unit presents the calculation result of the calculation unit. 5 It can be expressed as a defect inspection method comprising the floor, the.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、変形、修正、置換、転用などが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, corrections, substitutions, diversions, and the like are possible without departing from the spirit of the present invention.
１…検査対象
２…ライン状照明装置
３…移動機構
４…スリット板
４ａ…スリット部
５…ラインセンサ（撮像素子）
６…減光フィルタ
７…ロータリエンコーダ
８…シーケンサ
９…画像処理装置
１０…画像処理ＰＣ
１１…操作ＰＣ
１２…出力装置
５１，５２…ＣＭＯＳイメージセンサ
９１…前処理部
９２…２値化部
９３…ランレングス符号化部
９４…連結性処理部
Ｓ１〜Ｓ４…処理ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection object 2 ... Line-shaped illuminating device 3 ... Moving mechanism 4 ... Slit board 4a ... Slit part 5 ... Line sensor (imaging element)
6 ... Neutral filter 7 ... Rotary encoder 8 ... Sequencer 9 ... Image processing device 10 ... Image processing PC
11 ... Operation PC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Output device 51, 52 ... CMOS image sensor 91 ... Pre-processing part 92 ... Binarization part 93 ... Run length encoding part 94 ... Connectivity processing part S1-S4 ... Processing step
Claims (3)
前記検査対象と前記照明装置との間に配置され、前記照明装置の照明光をスリット状に加工するスリット板と、
前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光を受光するセンサと、
前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、
前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉ、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算する演算部と、
前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示する提示部と、
を備えた欠陥検査装置。 An illumination device that illuminates one surface of the inspection object;
A slit plate disposed between the inspection object and the illumination device, and processing the illumination light of the illumination device into a slit shape;
A sensor that is disposed so as to face the illumination device with the inspection target interposed therebetween, and that receives light that has passed through the slit plate and passed through the inspection target;
Each pixel of one line of the sensor is identified by a variable i, and the output value of the sensor corresponding to each pixel of the one line is represented by an output value Ai and an output value Bi, and is set corresponding to the edge amount Ni. When a value corresponding to the scanning period of the sensor is expressed by a coefficient C,
A first output value B i corresponding to each pixel of the one line of the sensor when the position of the sensor is set in accordance with light passing through a central region in the slit formed in the slit plate, The ratio with the second output value A i corresponding to each pixel of the one line of the sensor when the position of the sensor is set according to the light passing outside the central region in the slit. An arithmetic unit for calculating Ni from the formula Ni = C × Bi / Ai;
A presentation unit for presenting the edge amount Ni, which is a computation result of the computation unit;
Defect inspection device with
前記演算部は、前記減光フィルタを通過した光を受光したときの前記センサの出力値を前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉとする、請求項１に記載の欠陥検査装置。 The edge amount N is set within the light receiving range of the sensor and outside the region to be inspected , and is set in the 1 / N edge optical system. The amount of light reduction corresponding to the edge amount N is 1 / N. further comprising a neutral density filter that is set,
The arithmetic unit includes a first output value B i corresponding to the output value of the sensor when it receives the light passing through the neutral density filter to each pixel of the one line, according to claim 1 Defect inspection equipment.
前記検査対象と前記照明装置との間に配置されたスリット板により、前記照明装置の照明光をスリット状に加工する第２段階と、
前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光をセンサにより受光する第３段階と、
前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、
前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉと、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算部により演算する第４段階と、
前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示部により提示する第５段階と、
を含む欠陥検査方法。 A first stage of illuminating one surface of the inspection object with a lighting device;
A second step of processing the illumination light of the illumination device into a slit shape by a slit plate disposed between the inspection object and the illumination device;
A third stage that is disposed so as to face the illumination device with the inspection object interposed therebetween, and that receives light transmitted through the inspection object through the slit plate by a sensor;
Each pixel of one line of the sensor is identified by a variable i, and the output value of the sensor corresponding to each pixel of the one line is represented by an output value Ai and an output value Bi, and is set corresponding to the edge amount Ni. When a value corresponding to the scanning period of the sensor is expressed by a coefficient C,
A first output value B i corresponding to each pixel for the one line of the sensor when the position of the sensor is set in accordance with light passing through a central region in the slit formed in the slit plate; It is a ratio with the second output value A i corresponding to each pixel of the one line of the sensor when the position of the sensor is set in accordance with light passing outside the central region in the slit. A fourth stage in which the calculation unit calculates the Ni from the formula Ni = C × Bi / Ai;
A fifth stage of presenting the edge amount Ni, which is a computation result of the computation unit, by a presentation unit;
Including defect inspection method.
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