JP7358937B2 - Foreign object detection device and foreign object detection method - Google Patents

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本開示は、異物検出装置および異物検出方法に関する。 The present disclosure relates to a foreign object detection device and a foreign object detection method.

透明板の異物を検出する異物検出装置が広く利用されている。異物を検出する技術として、第1検査装置、付着異物除去装置、および、第2検査装置を備える異物検出装置が開発されている(例えば、特許文献1)。 Foreign matter detection devices that detect foreign matter on transparent plates are widely used. As a technique for detecting foreign matter, a foreign matter detection device including a first inspection device, an attached foreign matter removal device, and a second inspection device has been developed (for example, Patent Document 1).

特許文献1の技術は、透明体シートを水平方向に移動させ、移動方向の上流側から順に、第1検査装置、付着異物除去装置、第2検査装置が設けられる。第1検査装置および第2検査装置は、カメラである。第1検査装置は、透明体シートの異物を検出する。付着異物除去装置は、透明体シートにエアーを吹き付け、透明体シートの表面に付着した異物を除去する。第2検査装置によって、第1検査装置が検出した異物と同等の寸法、かつ、同等の形状の異物が検出された場合、異物が透明体シート内にあると判定する。一方、第2検査装置によって、第1検査装置が検出した異物と同等の寸法、かつ、同等の形状の異物が検出されなかった場合、異物が透明体シートの表面にあったと判定する。 In the technique of Patent Document 1, a transparent sheet is moved in the horizontal direction, and a first inspection device, an attached foreign matter removal device, and a second inspection device are provided in order from the upstream side in the moving direction. The first inspection device and the second inspection device are cameras. The first inspection device detects foreign matter on the transparent sheet. The attached foreign matter removing device blows air onto the transparent sheet to remove foreign matter attached to the surface of the transparent sheet. If the second inspection device detects a foreign object that has the same size and shape as the foreign object detected by the first inspection device, it is determined that the foreign object is within the transparent sheet. On the other hand, if the second inspection device does not detect a foreign object with the same size and shape as the foreign object detected by the first inspection device, it is determined that the foreign object is on the surface of the transparent sheet.

特開2007-238261号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-238261

上記特許文献1の技術では、2つのカメラおよび付着異物除去装置が必要になり、異物の深さの測定に要するコストが増大するという課題がある。 The technique disclosed in Patent Document 1 requires two cameras and an attached foreign matter removal device, and there is a problem in that the cost required to measure the depth of the foreign matter increases.

そこで、本開示は、このような課題に鑑み、低コストで異物の深さを測定することが可能な異物検出装置および異物検出方法を提供することを目的としている。 Therefore, in view of such problems, an object of the present disclosure is to provide a foreign object detection device and a foreign object detection method that can measure the depth of a foreign object at low cost.

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る異物検出装置は、透過板の一方の面に接触して設けられるミラーと、透過板の他方の面側に設けられる発光部と、透過板の他方の面側に設けられる撮像部と、撮像部によって撮像された画像における、ミラーに投影された異物の鏡像と異物との距離に基づいて、透過板に含まれる異物の深さを検出する検出部と、を備える。 In order to solve the above problems, a foreign object detection device according to an embodiment of the present disclosure includes a mirror provided in contact with one surface of a transmission plate, a light emitting section provided on the other surface side of the transmission plate, and a light emitting section provided on the other surface of the transmission plate. The depth of the foreign object contained in the transparent plate is detected based on the imaging unit provided on the other side of the plate and the distance between the foreign object and the mirror image of the foreign object projected on the mirror in the image captured by the imaging unit. and a detection unit.

上記課題を解決するために、本開示の他の一態様に係る異物検出装置は、透過板と、透過板の一方の面側に接触して設けられるミラーとを含む検査対象物の他方の面側に設けられる発光部と、検査対象物の他方の面側に設けられる撮像部と、撮像部によって撮像された画像における、ミラーに投影された異物の鏡像と異物との距離に基づいて、検査対象物に含まれる異物の深さを検出する検出部と、を備える。 In order to solve the above problems, a foreign object detection device according to another aspect of the present disclosure includes a transmission plate and a mirror provided in contact with one surface of the transmission plate. A light emitting unit provided on the side of the object to be inspected, an imaging unit provided on the other side of the object to be inspected, and inspection based on the distance between the mirror image of the foreign object projected on the mirror and the foreign object in the image captured by the imaging unit. A detection unit that detects the depth of foreign matter contained in the target object.

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る異物検出方法は、透過板の一方の面にミラーを接触させて設置する工程と、透過板の他方の面側から光を照射する工程と、透過板の他方の面側から撮像する工程と、撮像する工程において撮像された画像における、ミラーに投影された異物の鏡像と異物との距離に基づいて、透過板に含まれる異物の深さを検出する工程と、を含む。
In order to solve the above problems, a foreign object detection method according to one aspect of the present disclosure includes a step of installing a mirror in contact with one surface of a transmission plate, and a step of irradiating light from the other surface side of the transmission plate. The depth of the foreign object contained in the transparent plate is determined based on the distance between the foreign object and the mirror image of the foreign object projected on the mirror in the image taken in the imaging step. and a step of detecting.

本開示によれば、低コストで異物の深さを測定することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to measure the depth of a foreign object at low cost.

実施形態の異物検出装置を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a foreign object detection device according to an embodiment. 実施形態の異物検出方法の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the flow of a foreign object detection method according to an embodiment. 第1撮像工程における撮像部の位置(第1位置)を説明する図である。It is a figure explaining the position (1st position) of the imaging part in the 1st imaging process. 第2撮像工程における撮像部の位置(第2位置)を説明する図である。It is a figure explaining the position (2nd position) of the imaging part in the 2nd imaging process. 図5Aは、検査対象物の位置P1を説明する図である。図5Bは、位置P1に異物がある場合の画像を説明する図である。図5Cは、検査対象物内の位置P2を説明する図である。図5Dは、位置P2に異物がある場合の画像を説明する図である。図5Eは、検査対象物内の位置P3を説明する図である。図5Fは、位置P3に異物がある場合の画像を説明する図である。FIG. 5A is a diagram illustrating the position P1 of the inspection object. FIG. 5B is a diagram illustrating an image when there is a foreign object at position P1. FIG. 5C is a diagram illustrating the position P2 within the object to be inspected. FIG. 5D is a diagram illustrating an image when there is a foreign object at position P2. FIG. 5E is a diagram illustrating the position P3 within the object to be inspected. FIG. 5F is a diagram illustrating an image when there is a foreign object at position P3. 変形例の異物検出装置を説明する図である。It is a figure explaining the foreign object detection apparatus of a modification.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for easy understanding, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. Note that, in this specification and the drawings, elements having substantially the same functions and configurations are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted. Further, illustrations of elements not directly related to the present disclosure are omitted.

[異物検出装置100]
図1は、本実施形態の異物検出装置100を説明する図である。図1中、破線の矢印は、信号の流れを示す。図1中、一点鎖線は、光を示す。また、本実施形態の図1をはじめとする以下の図では、垂直に交わるX軸、Y軸、Z軸を図示の通り定義している。
[Foreign object detection device 100]
FIG. 1 is a diagram illustrating a foreign object detection device 100 of this embodiment. In FIG. 1, dashed arrows indicate signal flows. In FIG. 1, a dashed line indicates light. Further, in the following figures including FIG. 1 of this embodiment, the X-axis, Y-axis, and Z-axis that intersect perpendicularly are defined as shown.

図1に示すように、異物検出装置100は、検査対象物10に付着した異物、および、検査対象物10内に含まれる異物(以下、両者を纏めて、「検査対象物10に含まれる異物」という場合がある)を検出する。本実施形態において、検査対象物10は、不図示の移動機構によって、図1中、X軸方向およびY軸方向に移動される。 As shown in FIG. 1, the foreign object detection device 100 detects foreign objects attached to the object to be inspected 10 and foreign objects contained within the object to be inspected (hereinafter, both will be collectively referred to as "foreign objects included in the object to be inspected 10"). ”) is detected. In this embodiment, the inspection object 10 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 1 by a moving mechanism (not shown).

検査対象物10は、透過板12および保護フィルム14を含む。透過板12は、光を透過することが可能な平板である。透過板12および保護フィルム14は、可視光(360nm以上830nm以下)を含む赤外線から紫外線までの波長帯域(例えば、10nm以上1000μm以下)において光透過率が10%以上の材質(例えば、透明な材質、または、半透明な材質)で形成される。また、透過板12および保護フィルム14は、異物Cよりも光透過率が高い材質で形成される。 The inspection object 10 includes a transmission plate 12 and a protective film 14. The transmission plate 12 is a flat plate that can transmit light. The transmitting plate 12 and the protective film 14 are made of a material (for example, a transparent material) having a light transmittance of 10% or more in the wavelength range from infrared to ultraviolet (for example, 10 nm or more and 1000 μm or less) including visible light (360 nm or more and 830 nm or less). , or a translucent material). Further, the transmitting plate 12 and the protective film 14 are made of a material having a higher light transmittance than the foreign material C.

透過板12は、図1中、X軸方向の長さおよびY軸方向の長さが、Z軸方向の厚み(長さ)以上である。 In FIG. 1, the length of the transmission plate 12 in the X-axis direction and the length in the Y-axis direction are greater than or equal to the thickness (length) in the Z-axis direction.

保護フィルム14は、透過板12の表面のうち、片方の表面全面に亘って設けられる。保護フィルム14は、透過板12に密着(接触)されている。 The protective film 14 is provided over the entire surface of one of the surfaces of the transmission plate 12 . The protective film 14 is in close contact with the transparent plate 12.

図1に示すように、異物検出装置100は、ミラー110と、第1発光部120と、撮像部130と、第2発光部140と、中央制御部150とを含む。 As shown in FIG. 1, the foreign object detection device 100 includes a mirror 110, a first light emitting section 120, an imaging section 130, a second light emitting section 140, and a central control section 150.

ミラー110は、透過板12の一方の面(裏面)側に設けられる。本実施形態において、ミラー110は、透過板12における保護フィルム14が設けられる面と逆側の面に設けられる。また、ミラー110は、透過板12の一方の面に接触する。 The mirror 110 is provided on one surface (back surface) of the transmission plate 12. In this embodiment, the mirror 110 is provided on the surface of the transmission plate 12 opposite to the surface on which the protective film 14 is provided. Further, the mirror 110 contacts one surface of the transmission plate 12.

本実施形態において、ミラー110は、入射した光の一部を反射し、一部を透過するビームスプリッターである。ビームスプリッターは、例えば、反射光の強さと透過光の強さとが実質的に等しいハーフミラーである。 In this embodiment, the mirror 110 is a beam splitter that reflects part of the incident light and transmits part of it. The beam splitter is, for example, a half mirror in which the intensity of reflected light and the intensity of transmitted light are substantially equal.

第1発光部120は、透過板12の一方の面側に設けられる。第1発光部120は、検査対象物10を基準として、ミラー110よりも遠方に設けられる。第1発光部120は、可視光を含む赤外線から紫外線までの波長帯域の光をミラー110(検査対象物10の一方の面)に照射する。第1発光部120は、例えば、可視光を照射する。第1発光部120は、後述する中央制御部150によってオンオフされる。 The first light emitting section 120 is provided on one surface side of the transmission plate 12. The first light emitting unit 120 is provided further away than the mirror 110 with respect to the inspection target 10. The first light emitting unit 120 irradiates the mirror 110 (one surface of the inspection object 10) with light in a wavelength range from infrared to ultraviolet light including visible light. The first light emitting unit 120 emits visible light, for example. The first light emitting section 120 is turned on and off by a central control section 150, which will be described later.

撮像部130は、透過板12の他方の面(表面)側に設けられる。つまり、撮像部130は、検査対象物10における保護フィルム14側に設けられる。撮像部130は、不図示の変位機構によって、第1位置(図1中、実線で示す)と、第2位置(図1中、破線で示す)とに移動される。なお、本実施形態において、第1位置および第2位置は、実質的に同一のYZ平面上にある。 The imaging unit 130 is provided on the other surface (front surface) side of the transmission plate 12. That is, the imaging unit 130 is provided on the protective film 14 side of the inspection object 10. The imaging unit 130 is moved to a first position (indicated by a solid line in FIG. 1) and a second position (indicated by a broken line in FIG. 1) by a displacement mechanism (not shown). Note that in this embodiment, the first position and the second position are substantially on the same YZ plane.

第1位置は、撮像部130の光軸Kが図1中XY平面と直交する位置である。つまり、第1位置は、撮像部130の光軸Kが検査対象物10の表面(保護フィルム14の表面)と直交する位置である。また、撮像部130は、第1位置において、第1発光部120と対向する。本実施形態において、第1位置の撮像部130の光軸Kと、第1発光部120が照射する光の中心軸Mとは同軸上に配される。 The first position is a position where the optical axis K of the imaging unit 130 is perpendicular to the XY plane in FIG. That is, the first position is a position where the optical axis K of the imaging unit 130 is perpendicular to the surface of the inspection object 10 (the surface of the protective film 14). Further, the imaging section 130 faces the first light emitting section 120 at the first position. In this embodiment, the optical axis K of the imaging section 130 at the first position and the central axis M of the light emitted by the first light emitting section 120 are coaxially arranged.

第2位置は、第1位置における撮像部130の光軸Kと、第2位置における撮像部130の光軸Kとの為す角が、後述する第2発光部140が照射する光であって、検査対象物10(異物C)およびミラー110で反射された光の反射角(つまり入射角θ)となる位置である。すなわち、第2位置の撮像部130は、第2発光部140によって照射され、異物Cによって反射された光、および、ミラー110に投影された異物の鏡像Dによって反射された光が入射される角度になるように設けられる。なお、本実施形態において、撮像部130は、第1位置における撮像部130の光軸Kと、第2位置における撮像部130の光軸Kとが、ミラー110の表面(ミラー110における透過板12との接触面)で交差するように移動される。 In the second position, the angle formed by the optical axis K of the imaging unit 130 in the first position and the optical axis K of the imaging unit 130 in the second position is light emitted by a second light emitting unit 140, which will be described later, This is the position where the angle of reflection (that is, the angle of incidence θ) of the light reflected by the inspection object 10 (foreign object C) and the mirror 110 is reached. That is, the imaging unit 130 at the second position has an angle at which the light emitted by the second light emitting unit 140 and reflected by the foreign object C and the light reflected by the mirror image D of the foreign object projected onto the mirror 110 are incident. It is set up so that In the present embodiment, the imaging unit 130 is configured so that the optical axis K of the imaging unit 130 at the first position and the optical axis K of the imaging unit 130 at the second position are located on the surface of the mirror 110 (transmissive plate 12 are moved so that they intersect at the contact surface).

第2発光部140(発光部)は、透過板12の他方の面側に設けられる。つまり、第2発光部140は、検査対象物10を基準として、撮像部130と同じ側に設けられる。また、第2発光部140は、第1位置の撮像部130を基準として、第2位置の撮像部130と反対側に設けられる。本実施形態において、第2発光部140は、撮像部130と実質的に同一のYZ平面上に設けられる。 The second light emitting section 140 (light emitting section) is provided on the other surface side of the transmission plate 12. That is, the second light emitting section 140 is provided on the same side as the imaging section 130 with respect to the inspection object 10. Further, the second light emitting section 140 is provided on the opposite side to the imaging section 130 at the second position with respect to the imaging section 130 at the first position. In this embodiment, the second light emitting section 140 is provided on substantially the same YZ plane as the imaging section 130.

第2発光部140は、可視光を含む赤外線から紫外線までの波長帯域の光を検査対象物10の他方の面(保護フィルム14)に照射する。第2発光部140は、例えば、可視光を照射する。 The second light emitting unit 140 irradiates the other surface (protective film 14) of the inspection object 10 with light in a wavelength range from infrared to ultraviolet, including visible light. The second light emitting unit 140 emits visible light, for example.

第2発光部140は、検査対象物10に対し、入射角θ(0度<θ<90度)となるように、光を照射する。第2発光部140は、中央制御部150によってオンオフされる。 The second light emitting unit 140 irradiates the inspection object 10 with light at an incident angle θ (0 degrees < θ < 90 degrees). The second light emitting section 140 is turned on and off by the central control section 150.

中央制御部150は、CPU(中央処理装置)を含む半導体集積回路で構成される。中央制御部150は、ROMからCPU自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。中央制御部150は、ワークエリアとしてのRAMや他の電子回路と協働して異物検出装置100全体を管理および制御する。 The central control unit 150 is composed of a semiconductor integrated circuit including a CPU (central processing unit). The central control unit 150 reads programs, parameters, etc. for operating the CPU itself from the ROM. The central control unit 150 manages and controls the entire foreign object detection apparatus 100 in cooperation with the RAM as a work area and other electronic circuits.

本実施形態において、中央制御部150は、移動機構を駆動したり、変位機構を駆動したり、第1発光部120および第2発光部140をオンオフする。 In this embodiment, the central control section 150 drives the moving mechanism, drives the displacement mechanism, and turns on and off the first light emitting section 120 and the second light emitting section 140.

また、本実施形態において、中央制御部150は、検出部152として機能する。検出部152は、撮像部130によって撮像された画像を取得する。また、検出部152は、取得した画像に基づいて、検査対象物10に含まれる異物Cの深さを検出する。 Further, in this embodiment, the central control unit 150 functions as a detection unit 152. The detection unit 152 acquires the image captured by the imaging unit 130. The detection unit 152 also detects the depth of the foreign object C included in the inspection object 10 based on the acquired image.

[異物検出方法]
続いて、異物検出装置100を用いた異物検出方法を説明する。図2は、本実施形態の異物検出方法の流れを示すフローチャートである。図2に示すように、異物検出方法は、設置工程S110、検査終了判定工程S120、移動工程S130、第1撮像工程S140、異物有無判定工程S150、変位工程S160、第2撮像工程S170、異物深さ判定工程S180、不合格判定工程S190、合格判定工程S200を含む。以下、各工程について説明する。
[Foreign object detection method]
Next, a foreign object detection method using the foreign object detection device 100 will be explained. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the foreign object detection method of this embodiment. As shown in FIG. 2, the foreign object detection method includes an installation step S110, an inspection completion determination step S120, a movement step S130, a first imaging step S140, a foreign object presence determination step S150, a displacement step S160, a second imaging step S170, and a foreign object depth The process includes a quality determination step S180, a failure determination step S190, and a pass determination step S200. Each step will be explained below.

[設置工程S110]
設置工程S110は、中央制御部150が、不図示の設置機構を駆動して、ミラー110に検査対象物10の一方の面側を設置する(接触させる)工程である。
[Installation process S110]
The installation step S110 is a step in which the central control unit 150 drives an installation mechanism (not shown) to install (bring in contact with) one surface of the inspection object 10 on the mirror 110.

[検査終了判定工程S120]
検査終了判定工程S120は、中央制御部150が、検査対象物10の全面(図1中、XY平面)に対し、異物検査を終了したか否かを判定する工程である。具体的に説明すると、中央制御部150は、第1位置の撮像部130による検査対象物10の全面の撮像が終了したか否かを判定する。その結果、異物検査が終了したと判定した場合(S120におけるYES)、中央制御部150は、合格判定工程S200に処理を移す。一方、異物検査が終了していないと判定した場合(S120におけるNO)、中央制御部150は、移動工程S130に処理を移す。
[Inspection completion determination step S120]
The inspection completion determination step S120 is a step in which the central control unit 150 determines whether or not the foreign object inspection has been completed for the entire surface of the inspection target 10 (XY plane in FIG. 1). Specifically, the central control unit 150 determines whether the imaging unit 130 at the first position has finished imaging the entire surface of the inspection object 10. As a result, if it is determined that the foreign substance inspection has been completed (YES in S120), the central control unit 150 moves the process to pass determination step S200. On the other hand, if it is determined that the foreign object inspection has not been completed (NO in S120), the central control unit 150 moves the process to the moving step S130.

[移動工程S130]
移動工程S130では、まず、中央制御部150が、変位機構を駆動して、撮像部130を第1位置に移動する。そして、中央制御部150は、移動機構を駆動して、図1中、X方向およびY方向のいずれか一方または両方に、検査対象物10をミラー110ごと所定距離移動させる。所定距離は、前回第1撮像工程S140を実行した際の撮像部130の撮像範囲から、隣接する撮像部130の撮像範囲までの距離である。撮像範囲は、撮像部130が撮像可能な検査対象物10の範囲である。
[Moving step S130]
In the moving step S130, first, the central control unit 150 drives the displacement mechanism to move the imaging unit 130 to the first position. Then, the central control unit 150 drives the moving mechanism to move the inspection object 10 along with the mirror 110 a predetermined distance in either or both of the X direction and the Y direction in FIG. The predetermined distance is the distance from the imaging range of the imaging unit 130 when the first imaging step S140 was executed last time to the imaging range of the adjacent imaging unit 130. The imaging range is the range of the inspection object 10 that can be imaged by the imaging unit 130.

[第1撮像工程S140]
図3は、第1撮像工程S140における撮像部130の位置(第1位置)を説明する図である。図3に示すように、第1撮像工程S140は、中央制御部150が、第1位置の撮像部130を駆動し、検査対象物10を撮像する工程である。この際、中央制御部150は、第1発光部120をオンにする。また、中央制御部150は、第2発光部140をオフにする。
[First imaging step S140]
FIG. 3 is a diagram illustrating the position (first position) of the imaging unit 130 in the first imaging step S140. As shown in FIG. 3, the first imaging step S140 is a step in which the central control unit 150 drives the imaging unit 130 at the first position to image the inspection object 10. At this time, the central control unit 150 turns on the first light emitting unit 120. Further, the central control unit 150 turns off the second light emitting unit 140.

[異物有無判定工程S150]
異物有無判定工程S150は、検出部152が、第1撮像工程S140によって得られた画像を解析して、撮像範囲における異物Cの有無を検出する工程である。例えば、検出部152は、画像を二値化し、黒い画素が所定数以上連続している場合に、異物Cがあると判定する。そして、中央制御部150は、異物Cがあると判定した場合(S150におけるYES)、変位工程S160に処理を移す。一方、中央制御部150は、異物がないと判定した場合(S150におけるNO)、検査終了判定工程S120に処理を戻す。
[Foreign object presence/absence determination step S150]
The foreign object presence/absence determination step S150 is a step in which the detection unit 152 analyzes the image obtained in the first imaging step S140 to detect the presence or absence of a foreign object C in the imaging range. For example, the detection unit 152 binarizes the image and determines that the foreign object C is present when a predetermined number or more of consecutive black pixels are present. Then, when the central control unit 150 determines that there is a foreign object C (YES in S150), the process moves to the displacement step S160. On the other hand, if the central control unit 150 determines that there is no foreign object (NO in S150), the process returns to the inspection completion determination step S120.

[変位工程S160]
変位工程S160は、中央制御部150が、変位機構を駆動して、撮像部130を第1位置から第2位置に移動する工程である。
[Displacement process S160]
The displacement step S160 is a step in which the central control section 150 drives the displacement mechanism to move the imaging section 130 from the first position to the second position.

[第2撮像工程S170]
図4は、第2撮像工程S170における撮像部130の位置(第2位置)を説明する図である。図4に示すように、第2撮像工程S170は、中央制御部150が、第2位置の撮像部130を駆動し、検査対象物10を撮像する工程である。この際、中央制御部150は、第2発光部140をオンにする。また、中央制御部150は、第1発光部120をオフにする。
[Second imaging step S170]
FIG. 4 is a diagram illustrating the position (second position) of the imaging section 130 in the second imaging step S170. As shown in FIG. 4, the second imaging step S170 is a step in which the central control unit 150 drives the imaging unit 130 at the second position to image the inspection object 10. At this time, the central control unit 150 turns on the second light emitting unit 140. Further, the central control unit 150 turns off the first light emitting unit 120.

[異物深さ判定工程S180]
異物深さ判定工程S180は、検出部152が、第2撮像工程S170によって得られた画像を解析して、検査対象物10に含まれる異物Cの深さを検出する工程である。本実施形態において、検出部152は、画像を二値化し、画像上における異物Cと、鏡像Dとの距離を算出する。
[Foreign object depth determination step S180]
The foreign object depth determination step S180 is a step in which the detection unit 152 analyzes the image obtained in the second imaging step S170 to detect the depth of the foreign object C included in the inspection object 10. In this embodiment, the detection unit 152 binarizes the image and calculates the distance between the foreign object C and the mirror image D on the image.

図5は、検査対象物10内の異物Cの深さに応じた画像上の異物Cと鏡像Dとの距離の違いを説明する図である。図5Aは、検査対象物10の位置P1を説明する図である。図5Bは、位置P1に異物Cがある場合の画像を説明する図である。図5Cは、検査対象物10内の位置P2を説明する図である。図5Dは、位置P2に異物Cがある場合の画像を説明する図である。図5Eは、検査対象物10内の位置P3を説明する図である。図5Fは、位置P3に異物Cがある場合の画像を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating the difference in distance between the foreign object C on the image and the mirror image D depending on the depth of the foreign object C within the inspection object 10. FIG. 5A is a diagram illustrating the position P1 of the inspection object 10. FIG. 5B is a diagram illustrating an image when a foreign object C is present at position P1. FIG. 5C is a diagram illustrating the position P2 within the inspection object 10. FIG. 5D is a diagram illustrating an image when there is a foreign object C at position P2. FIG. 5E is a diagram illustrating the position P3 within the inspection object 10. FIG. 5F is a diagram illustrating an image when there is a foreign object C at position P3.

図5Aに示すように、位置P1は、検査対象物10の他方の面、つまり、保護フィルム14の表面(図5A中、XY平面)上の所定の位置である。位置P1は、ミラー110の表面と、図1中Z軸方向に離隔している。したがって、鏡像Dが形成されるミラー110上の位置P1aは、異物Cの位置P1と図1中Y軸方向に離隔する。このため、異物Cによって反射される光Rcと、鏡像Dによって反射される光Rdとにおいて、光路差L1が生じる。これにより、図5Bに示すように、画像132において、異物Cと鏡像Dとは、距離L1a離隔する。なお、画像132における異物Cと鏡像Dとの距離は、異物Cの端部Ecと、鏡像Dにおける異物Cの端部Ecに相当する端部Edとの間の距離とする。 As shown in FIG. 5A, position P1 is a predetermined position on the other surface of the inspection object 10, that is, the surface of the protective film 14 (XY plane in FIG. 5A). The position P1 is separated from the surface of the mirror 110 in the Z-axis direction in FIG. Therefore, the position P1a on the mirror 110 where the mirror image D is formed is separated from the position P1 of the foreign object C in the Y-axis direction in FIG. Therefore, an optical path difference L1 occurs between the light Rc reflected by the foreign object C and the light Rd reflected by the mirror image D. As a result, as shown in FIG. 5B, in the image 132, the foreign object C and the mirror image D are separated by a distance L1a. Note that the distance between the foreign object C and the mirror image D in the image 132 is the distance between the end Ec of the foreign object C and the end Ed corresponding to the end Ec of the foreign object C in the mirror image D.

図5Cに示すように、位置P2は、検査対象物10の一方の面、つまり、ミラー110との接触面上の所定の位置である。位置P2は、ミラー110の表面と、図1中Z軸方向の位置が実質的に等しい。したがって、鏡像Dが形成されるミラー110上の位置P2aは、異物Cの位置P2と実質的に等しくなる。このため、異物Cによって反射される光Rcと、鏡像Dによって反射される光Rdとにおいて、光路差は、実質的にゼロになる。これにより、図5Dに示すように、画像132において、異物Cと鏡像Dとが重畳される。つまり、位置P2に異物Cがある場合、画像132における異物Cと鏡像Dとの距離は、実質的にゼロとなる。 As shown in FIG. 5C, position P2 is a predetermined position on one surface of the inspection object 10, that is, the contact surface with the mirror 110. The position P2 is substantially the same as the surface of the mirror 110 in the Z-axis direction in FIG. Therefore, the position P2a on the mirror 110 where the mirror image D is formed is substantially equal to the position P2 of the foreign object C. Therefore, the optical path difference between the light Rc reflected by the foreign object C and the light Rd reflected by the mirror image D becomes substantially zero. As a result, the foreign object C and the mirror image D are superimposed in the image 132, as shown in FIG. 5D. That is, when the foreign object C is present at the position P2, the distance between the foreign object C and the mirror image D in the image 132 is substantially zero.

図5Eに示すように、位置P3は、検査対象物10内の所定の位置である。位置P3は、ミラー110の表面と、図1中Z軸方向に離隔している。したがって、鏡像Dが形成されるミラー110上の位置P3aは、異物Cの位置P3と図1中Y軸方向に離隔する。このため、異物Cによって反射される光Rcと、鏡像Dによって反射される光Rdとにおいて、光路差L3が生じる。これにより、図5Fに示すように、画像132において、異物Cと鏡像Dとは、距離L3a離隔する。 As shown in FIG. 5E, position P3 is a predetermined position within the inspection object 10. The position P3 is separated from the surface of the mirror 110 in the Z-axis direction in FIG. Therefore, the position P3a on the mirror 110 where the mirror image D is formed is separated from the position P3 of the foreign object C in the Y-axis direction in FIG. Therefore, an optical path difference L3 occurs between the light Rc reflected by the foreign object C and the light Rd reflected by the mirror image D. As a result, as shown in FIG. 5F, in the image 132, the foreign object C and the mirror image D are separated by a distance L3a.

したがって、異物深さ判定工程S180において、検出部152は、まず、第2撮像工程S170によって得られた画像132上における異物Cと、鏡像Dとの距離La(例えば、画素数)を算出する。そして、検出部152は、不図示のメモリに保持された、検査対象物10の厚みT(図5E中、Z軸方向の長さ)、距離L1a(例えば、画素数)および第2発光部140の入射角θと、算出した距離Laとに基づき、下記式(1)、式(2)を用いて、検査対象物10の他方の面(保護フィルム14の表面)からの異物Cの深さFを導出する。
W = La × cosθ …式(1)
F = T - W …式(2)
上記式(1)において、Wは、検査対象物10の一方の面(ミラー110との接触面)から異物Cまでの距離(図5E中、Z軸方向の長さ)を示す。上記式(2)において、Fは、検査対象物10の他方の面(保護フィルム14の表面)から異物Cまでの距離(図5E中、Z軸方向の長さ)を示す。
Therefore, in the foreign object depth determination step S180, the detection unit 152 first calculates the distance La (for example, the number of pixels) between the foreign object C and the mirror image D on the image 132 obtained in the second imaging step S170. Then, the detection unit 152 detects the thickness T (the length in the Z-axis direction in FIG. 5E) of the inspection object 10, the distance L1a (for example, the number of pixels), and the second light emitting unit 140, which are held in a memory (not shown). Based on the incident angle θ of Derive F.
W = La × cosθ...Formula (1)
F = T - W...Formula (2)
In the above formula (1), W indicates the distance from one surface of the inspection object 10 (the contact surface with the mirror 110) to the foreign object C (the length in the Z-axis direction in FIG. 5E). In the above formula (2), F indicates the distance from the other surface of the inspection object 10 (the surface of the protective film 14) to the foreign object C (the length in the Z-axis direction in FIG. 5E).

そして、中央制御部150は、導出した異物Cの深さFが、検査対象物10(保護フィルム14)の表面、保護フィルム14内、または、保護フィルム14と透過板12との間であるかを判定する。その結果、中央制御部150は、異物Cの深さFが、検査対象物10(保護フィルム14)の表面、保護フィルム14内、または、保護フィルム14と透過板12との間である場合(S180におけるYES)、検査終了判定工程S120に処理を移す。一方、中央制御部150は、異物Cの深さFが、検査対象物10(保護フィルム14)の表面、保護フィルム14内、および、保護フィルム14と透過板12との間ではない場合(S180におけるNO)、不合格判定工程S190に処理を移す。 Then, the central control unit 150 determines whether the derived depth F of the foreign object C is on the surface of the inspection object 10 (protective film 14), within the protective film 14, or between the protective film 14 and the transmission plate 12. Determine. As a result, the central control unit 150 determines that when the depth F of the foreign object C is on the surface of the inspection object 10 (protective film 14), within the protective film 14, or between the protective film 14 and the transmission plate 12 ( (YES in S180), the process moves to inspection completion determination step S120. On the other hand, if the depth F of the foreign object C is not on the surface of the inspection object 10 (protective film 14), inside the protective film 14, or between the protective film 14 and the transmission plate 12 (S180 (NO), the process moves to rejection determination step S190.

[不合格判定工程S190]
図2に戻って説明すると、不合格判定工程S190は、中央制御部150が検査対象物10を不合格と判定する工程である。不合格と判定された検査対象物10は、例えば、廃棄される。
[Rejection determination step S190]
Returning to FIG. 2, the rejection determination step S190 is a step in which the central control unit 150 determines that the inspection object 10 is rejected. The inspection object 10 that is determined to be rejected is, for example, discarded.

[合格判定工程S200]
合格判定工程S200は、中央制御部150が検査対象物10を合格と判定する工程である。合格と判定された検査対象物10は、次の工程に搬送されたり、出荷されたりする。
[Pass determination step S200]
The acceptance determination step S200 is a step in which the central control unit 150 determines that the inspection object 10 is acceptable. The inspection object 10 that has been determined to pass is transported to the next process or shipped.

以上説明したように、本実施形態にかかる異物検出装置100およびこれを用いた異物検出方法は、ミラー110、撮像部130、および、第2発光部140を備える。これにより、異物検出装置100は、第2位置の撮像部130で撮像を行うだけといった簡易な構成で、異物Cの深さFを測定することができる。 As described above, the foreign object detection device 100 and the foreign object detection method using the same according to the present embodiment include the mirror 110, the imaging section 130, and the second light emitting section 140. Thereby, the foreign object detection device 100 can measure the depth F of the foreign object C with a simple configuration that only takes an image with the imaging unit 130 at the second position.

また、異物検出装置100は、異物Cを検出する撮像部130(第1位置の撮像部130)と、異物Cの深さFを測定する撮像部130とを共用することができる。したがって、異物検出装置100は、低コストで異物Cを検出し、かつ、異物Cの深さFを測定することが可能となる。 Further, the foreign object detection device 100 can share the imaging section 130 that detects the foreign object C (the imaging section 130 at the first position) and the imaging section 130 that measures the depth F of the foreign object C. Therefore, the foreign object detection device 100 can detect the foreign object C at low cost and measure the depth F of the foreign object C.

また、上記したように、ミラー110は、検査対象物10に接触して設けられる。これにより、撮像部130は、外乱を排除することができる。したがって、撮像部130は、異物Cと鏡像Dとを精度よく撮像することが可能となる。 Further, as described above, the mirror 110 is provided in contact with the inspection object 10. Thereby, the imaging unit 130 can eliminate disturbances. Therefore, the imaging unit 130 can accurately image the foreign object C and the mirror image D.

また、上記したように、ミラー110は、ビームスプリッターである。これにより、異物検出装置100は、検査対象物10を透過した光を第1位置の撮像部130に導くことができる。このため、第1発光部120によって、異物Cの境界を明確にすることができ、異物有無判定工程S150において、異物Cの有無の判定の精度を向上させることが可能となる。したがって、異物検出装置100は、異物Cの有無の判定と、異物Cの深さFの測定とを効率よく行うことができる。 Further, as described above, the mirror 110 is a beam splitter. Thereby, the foreign object detection device 100 can guide the light that has passed through the inspection object 10 to the imaging section 130 at the first position. Therefore, the boundary of the foreign object C can be made clear by the first light emitting section 120, and the accuracy of determining the presence or absence of the foreign object C can be improved in the foreign object presence/absence determination step S150. Therefore, the foreign object detection device 100 can efficiently determine the presence or absence of the foreign object C and measure the depth F of the foreign object C.

また、上記したように、検出部152は、画像132における異物Cの端部Ecと、鏡像Dの端部Edとの間の距離を、画像132における異物Cと鏡像Dとの距離とした。これにより、検出部152は、異物Cの形状に拘わらず、画像132における異物Cと鏡像Dとの距離を精度よく測定することができる。 Further, as described above, the detection unit 152 sets the distance between the end Ec of the foreign object C in the image 132 and the end Ed of the mirror image D as the distance between the foreign object C and the mirror image D in the image 132. Thereby, the detection unit 152 can accurately measure the distance between the foreign object C and the mirror image D in the image 132, regardless of the shape of the foreign object C.

[変形例]
上記実施形態において異物検出装置100がミラー110を備える構成を例に挙げた。しかし、検査対象物20の構成によって、ミラー110を省略することができる。図6は、変形例の異物検出装置200を説明する図である。図6中、破線の矢印は、信号の流れを示す。図6中、一点鎖線は、光を示す。図6に示すように、異物検出装置200は、第1発光部120と、撮像部130と、第2発光部140と、中央制御部150とを含む。なお、上記異物検出装置100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Modified example]
In the above embodiment, the configuration in which the foreign object detection device 100 includes the mirror 110 has been exemplified. However, depending on the configuration of the inspection object 20, the mirror 110 can be omitted. FIG. 6 is a diagram illustrating a foreign object detection device 200 of a modified example. In FIG. 6, dashed arrows indicate the flow of signals. In FIG. 6, a dashed line indicates light. As shown in FIG. 6, the foreign object detection device 200 includes a first light emitting section 120, an imaging section 130, a second light emitting section 140, and a central control section 150. Note that components that are substantially the same as those of the foreign object detection device 100 described above are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

変形例において検査対象物20は、透過板12および保護フィルム24を含む。保護フィルム24は、透過板12の一方の面側に接触して設けられる。変形例において、保護フィルム24は、ビームスプリッターである。つまり、変形例の異物検出装置200において、検査対象物20(透過板12)を使用する際に剥離される保護フィルム24が、異物検出装置100のミラー110として機能する。 In the modified example, the inspection object 20 includes a transmission plate 12 and a protective film 24. The protective film 24 is provided in contact with one surface of the transmission plate 12 . In a variant, the protective film 24 is a beam splitter. That is, in the foreign object detection device 200 of the modified example, the protective film 24 that is peeled off when the inspection object 20 (transmission plate 12) is used functions as the mirror 110 of the foreign object detection device 100.

これにより、異物検出装置200は、ミラー110を備えずとも、検査対象物20に対し、第2位置の撮像部130で撮像を行うだけといった簡易な構成で、異物Cの深さFを測定することができる。 As a result, the foreign object detection device 200 can measure the depth F of the foreign object C with a simple configuration in which the inspection object 20 is only imaged by the imaging unit 130 at the second position, without the need for the mirror 110. be able to.

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes and modifications within the scope of the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present disclosure. be done.

例えば、上述した実施形態および変形例において、ミラー110、保護フィルム24がビームスプリッターで構成される場合を例に挙げた。しかし、ミラー110または保護フィルム24は、入射した光を全反射する、もしくは、入射した光の一部を反射し、一部を吸収するものであってもよい。この場合、第1発光部120は、検査対象物10、20の他方側、つまり、撮像部130と同じ側に設けられる。 For example, in the above-described embodiments and modified examples, the case where the mirror 110 and the protective film 24 are constituted by a beam splitter has been exemplified. However, the mirror 110 or the protective film 24 may completely reflect the incident light, or may reflect a portion of the incident light and absorb a portion of the incident light. In this case, the first light emitting section 120 is provided on the other side of the inspection objects 10 and 20, that is, on the same side as the imaging section 130.

また、上記実施形態において、検査対象物10(透過板12)が平板である場合を例に挙げた。しかし、透過板12は、湾曲していてもよい。この場合、ミラー110は可撓性を有する材質で構成されるとよい。また、この際、ミラー110は、エアー等によって透過板12に押し当てられてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the inspection target object 10 (transmission plate 12) is a flat plate is exemplified. However, the transmission plate 12 may be curved. In this case, the mirror 110 is preferably made of a flexible material. Further, at this time, the mirror 110 may be pressed against the transmission plate 12 by air or the like.

また、上記実施形態において、ミラー110が検査対象物10に接触して設けられる場合を例に挙げた。しかし、ミラー110と検査対象物10とは離隔していてもよい。この場合、Tは、検査対象物10の厚みに、ミラー110と検査対象物10との離隔距離を加算した値となる。 Further, in the above embodiment, the case where the mirror 110 is provided in contact with the inspection target object 10 has been exemplified. However, the mirror 110 and the inspection target 10 may be separated. In this case, T is a value obtained by adding the separation distance between the mirror 110 and the inspection object 10 to the thickness of the inspection object 10.

また、上記実施形態において、画像132における異物Cの端部Ecと、鏡像Dの端部Edとの間の距離を、画像132における異物Cと鏡像Dとの距離とした。しかし、画像132における異物Cの重心と、鏡像Dの重心との間の距離を、画像132における異物Cと鏡像Dとの距離としてもよい。 In the above embodiment, the distance between the end Ec of the foreign object C in the image 132 and the end Ed of the mirror image D is defined as the distance between the foreign object C and the mirror image D in the image 132. However, the distance between the center of gravity of the foreign object C in the image 132 and the center of gravity of the mirror image D may be the distance between the foreign object C and the mirror image D in the image 132.

また、上記実施形態において、第1位置および第2位置において撮像部130は固定され、検査対象物10およびミラー110が移動される構成を例に挙げた。しかし、検査対象物10およびミラー110が固定され、第1位置および第2位置において撮像部130が移動(走査)されてもよい。 Furthermore, in the above embodiments, the configuration is exemplified in which the imaging unit 130 is fixed at the first position and the second position, and the inspection object 10 and the mirror 110 are moved. However, the inspection object 10 and the mirror 110 may be fixed, and the imaging unit 130 may be moved (scanned) at the first position and the second position.

また、上記実施形態において、第1発光部120および第2発光部140が可視光を照射する場合を例に挙げた。しかし、第1発光部120および第2発光部140は、赤外線から紫外線までの波長帯域の光を照射すればよい。この場合、撮像部130は、第1発光部120および第2発光部140が照射する光、および、この光の反射光を受光できればよい。また、第1発光部120および第2発光部140は、電磁波を照射してもよい。この場合、撮像部130は、電磁波を受光できればよい。 Furthermore, in the above embodiments, the case where the first light emitting section 120 and the second light emitting section 140 emit visible light has been exemplified. However, the first light emitting section 120 and the second light emitting section 140 may emit light in a wavelength range from infrared to ultraviolet. In this case, the imaging section 130 only needs to be able to receive the light emitted by the first light emitting section 120 and the second light emitting section 140 and the reflected light of this light. Further, the first light emitting section 120 and the second light emitting section 140 may emit electromagnetic waves. In this case, the imaging unit 130 only needs to be able to receive electromagnetic waves.

また、上記実施形態において、検査対象物10が保護フィルム14を備える場合を例に挙げた。しかし、検査対象物10は、少なくとも透過板12を備えればよい。この場合、異物検出装置100は、透過板12に付着した異物Cおよび透過板12内に含まれる異物C(透過板12に含まれる異物C)の深さFを検出する。 Moreover, in the embodiment described above, the case where the inspection object 10 includes the protective film 14 was exemplified. However, the inspection object 10 only needs to include at least the transmission plate 12 . In this case, the foreign object detection device 100 detects the depth F of the foreign object C attached to the transparent plate 12 and the foreign object C included in the transparent plate 12 (the foreign object C included in the transparent plate 12).

なお、本明細書の異物検出方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。 Note that each step of the foreign object detection method of this specification does not necessarily need to be processed in chronological order according to the order described as a flowchart, and may include processing in parallel or by a subroutine.

本開示は、異物検出装置および異物検出方法に利用することができる。 The present disclosure can be used in a foreign object detection device and a foreign object detection method.

C 異物
D 鏡像
12 透過板
20 検査対象物
24 保護フィルム
100 異物検出装置
110 ミラー
130 撮像部
140 第2発光部(発光部)
152 検出部
200 異物検出装置
S110 設置工程
S170 第2撮像工程
S180 異物深さ判定工程
C Foreign object D Mirror image 12 Transmission plate 20 Inspection object 24 Protective film 100 Foreign object detection device 110 Mirror 130 Imaging section 140 Second light emitting section (light emitting section)
152 Detection unit 200 Foreign object detection device S110 Installation step S170 Second imaging step S180 Foreign object depth determination step

Claims (3)

透過板の一方の面に接触して設けられるミラーと、
前記透過板の他方の面側に設けられる発光部と、
前記透過板の他方の面側に設けられる撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像における、前記ミラーに投影された異物の鏡像と異物との距離に基づいて、前記透過板に含まれる前記異物の深さを検出する検出部と、
を備える異物検出装置。
a mirror provided in contact with one surface of the transmission plate;
a light emitting section provided on the other surface side of the transmission plate;
an imaging section provided on the other side of the transmission plate;
a detection unit that detects the depth of the foreign object contained in the transmission plate based on a distance between the foreign object and a mirror image of the foreign object projected on the mirror in the image captured by the imaging unit;
A foreign object detection device comprising:
透過板と、前記透過板の一方の面側に接触して設けられるミラーとを含む検査対象物の他方の面側に設けられる発光部と、
前記検査対象物の他方の面側に設けられる撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像における、前記ミラーに投影された異物の鏡像と異物との距離に基づいて、前記検査対象物に含まれる前記異物の深さを検出する検出部と、
を備える異物検出装置。
a light emitting unit provided on the other surface of the object to be inspected, including a transmission plate and a mirror provided in contact with one surface of the transmission plate;
an imaging unit provided on the other surface side of the inspection target;
a detection unit that detects the depth of the foreign object contained in the inspection object based on a distance between the foreign object and a mirror image of the foreign object projected on the mirror in the image captured by the imaging unit;
A foreign object detection device comprising:
透過板の一方の面にミラーを接触させて設置する工程と、
前記透過板の他方の面側から光を照射する工程と、
前記透過板の他方の面側から撮像する工程と、
前記撮像する工程において撮像された画像における、前記ミラーに投影された異物の鏡像と異物との距離に基づいて、前記透過板に含まれる前記異物の深さを検出する工程と、
を含む異物検出方法。
a step of installing a mirror in contact with one surface of the transparent plate;
irradiating light from the other side of the transmission plate;
a step of capturing an image from the other side of the transmission plate;
detecting the depth of the foreign object contained in the transmission plate based on the distance between the foreign object and the mirror image of the foreign object projected on the mirror in the image taken in the imaging step;
Foreign object detection method including.
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