JPH0643103A

JPH0643103A - 多色反射弁別を用いた物体又は表面の点検方法及びそのための装置

Info

Publication number: JPH0643103A
Application number: JP5046727A
Authority: JP
Inventors: Robert Bishop; ロバート・ビショップ; Richard Damon; リチャード・デイモン
Original assignee: Beltronics Inc
Current assignee: Beltronics Inc
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-02-18
Also published as: US5524152A; EP0560565B1; KR930020153A; DE69327601D1; CA2089332A1; DE69327601T2; TW277165B; TW277164B; CN1077028A; EP0560565A3; EP0560565A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】（固体ウエファ、印刷回路基板又はより一般
的にある色の領域と隣り合う又は囲繞する別の色の領域
を識別するために適用するような）物体又は表面の異な
る色の領域を識別するための新規な自動点検技術と装置
を提供する。【構成】物体又は表面から反射され、該物体又は表面
の異なる色の領域に対応する異なる色の光学フィルタｆ
_１，ｆ_２を備えた少なくとも一対の離れた光の映像の検
出器１，２（ＣＣＤカメラが望ましい）を用いること
と、フィルタの応答の間の比を最大とし、信号のコント
ラストを最適にするように選択した異なる重みづけ係数
を検出器の信号に乗算し、多重化した信号の線形の和を
取ることによる電子的なフィルタリング処理とが含まれ
る。これにより物体の生産又は処理での広い範囲の光の
強度の変動と色変動からの独立性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、映像走査時に
光が反射される物体又は表面の自動点検に係り、特に、
他のものを除外するものではないが、電子回路ウエファ
や基板類の反射の点検などへの適用を目的としている。

【０００２】

【従来の技術】このような欠陥点検の第一の具体的なす
なわち例示的な用途を考えると、多数の先行するシステ
ムや技術が、このようなウエファや回路基板、他の表面
を走査し、これらの表面からの反射光により生成された
映像を解析するために案出されて来、例えば本出願と共
通の出願人により出願された米国特許第４，５８９，１
４０号及び第４，８９３，３４６号に開示され、最初に
マサチューセッツ州のベルトロニクス社のＭｏｄｅｌ
Ｂ−２０００に組み込まれ、より最近では日本のニコン
社のＭｏｄｅｌＡＩ１０２０に組み込まれているよう
に、それらには所望の又は「良好な」パターン表面との
マスクの比較及び「良好な」パターンの特徴や形状の学
習並びに点検の走査の途中で出会う未知の形状にフラグ
を立てることが含まれる。後者の技術の変種の中には、
前記特許に記述されているように、カラーコーディング
を含むコード化された光を用いて、点検する回路基板又
は他の物体又は表面の他の穴すなわち開口を介した特に
有用な反射光と伝送光を区別しているものがある。

【０００３】更に最近には、ウエファ（及び同様な型の
特性をもつ他の型の表面又は物体）に特に有用な非常に
異なった点検プロセスへの接近が、ベルトロニクス社の
「マイクロスキャン」モデルに適用された。このモデル
は、１９９０年１２月３１日に米国特許出願され（出願
番号６３６，４１３）１９９２年６月２日に特許された
（米国特許番号５，１１９，４３４）「識別力のある映
像パターン収縮、拡張及び設定した特徴と許容度を同定
するための処理を用いた幾何学的パターン点検の方法及
びそのための装置」と題する米国特許に記述したよう
に、識別力のある映像収縮及び拡張技術を用いて、それ
により点検の弁別力と信頼性を増大した。

【０００４】上述のシステムはすべて、多かれ少なか
れ、均一性又は点検する表面又は物体を照射するための
光の適当な照射強度を必要とするある臨界基準を有して
おり、これらの照明の大きな変動が、点検システムの満
足な操作を軽減し、注意深い調整と再調整とを必要にす
る。

【０００５】しかし、本発明の基礎となるものは、特に
点検する表面又は物体が多色である場合、例えばこれら
のウエファで異なる要素の部分が異なる色彩と色相とし
て現れるような場合に、これらの問題と制限を顕著に取
り除くための技術の発見である。本発明は、まったく、
従来のシステムで発生するような光照射強度の変動に起
因する操作上の問題の影響をはるかに受けにくくするば
かりでなく、なおそのうえに点検プロセスの弁別能力を
相互依存的に意味をもって改善する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来技術の不均一な光照射強度への依存性あるいはこ
のような光強度の変動への感受性を除去してその上極め
て増大した点検弁別能力を提供する多色表面と物体の映
像処理点検のための新しい改善された方法と装置を提供
することが本発明の第一の目的である。

【０００７】更なる目的は、固体状態のウエファ表面及
び同様な類似した多色要素部分を持つ他の物体の点検の
ために特別に適合したこのような新規な点検装置を提供
することである。

【０００８】他の及びこれ以上の目的は以後説明し、特
許請求の範囲により特別に明確に記述する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】しかし、その幅広い観点
の一つから要約すると、本発明は、自動的に点検し、そ
こから反射される光により照射される異なって着色され
た物体又は表面の領域を識別する方法を包含し、この方
法は、複数の離れた位置で物体又は表面の反射光を独立
して受光し電気的に検出することと、各位置の映像の異
なった光学的カラーフィルタリングを提供し各フィルタ
リングの異なったスペクトル特性に対応する異なった信
号を前記検出結果から発生することと、異なったフィル
タリングされた色の間の信号のコントラストを最適にす
るために選択した異なった重み係数を前記信号のそれぞ
れに乗算することと、この乗算された信号の線形の和を
取り、光強度と物体又は表面で生じる色変動の広い変動
の色の弁別点検を提供するのに十分な信号のコントラス
ト範囲を有する電気的にフィルタリングされた結果の信
号を発生することとを含む。

【００１０】好ましく最善のモードの設計と詳細は後に
記述する。

【００１１】

【実施例】物体からのある色反射を弁別するための無数
の異なった適用にこれまで用いられて来た従来の一般的
なカラーフィルタリング技術から本発明が離脱する重要
な点を理解することは、このようなアプローチの制限と
照明強度の変動及び同じものの上の物体の色処理変動の
効果を説明するために案内となると信じられる。

【００１２】［一般の光学フィルタリング及び信号処理
技術の制限］多スペクトル又は多色映像の解析のための
従来のシステムは、典型的にはカラーフィルタを用いて
いる。最も簡単なシステムは、例えば検出する特定の色
に対応するフィルタを備えたグレースケールカメラを用
いることにより数種の色の間の弁別をすることができ、
そのカメラの出力は関心のある色が現れたときに高レベ
ルとなり、他の場合は低レベルである。判定すべきすな
わち弁別すべき色に依存して、フィルタを非常に単純に
又は非常に複雑にのいずれかに選択することができる。
例えば青と赤のように色が極端に異なるときには、タス
クは極めて単純である。しかし、例えば金色（主に黄
色）と桃色（主に赤）のように色のスペクトル帯域が接
近していたり、点検すべき金の導線が背景の桃色がかっ
てあるいは青がかって見える多層基板上にあるある種の
固体ウエファのおけるようにある程度色が重なり合って
いる場合には、基本的な赤の要素をフィルタで抽出する
ことによって得ることのできるコントラストは非常に大
きくないかも知れず、色間で多分わずかに１０％の信号
差しかないかも知れない。

【００１３】このようなウエファを人間が点検すると、
心の中で金色の導線の周りの桃色の領域は導線ではなく
また電気回路の一部でもないと考えながら目と脳とで金
の導線を追跡することができる。この金線の点検しよう
とする機械は、金線とその付近の桃色の基板を弁別する
同様な能力を備えなければならない。前に記述した具体
例としての１０％の信号コントラスト又はせいぜい２０
％の信号コントラストの場合には、この機械の光強度の
１０％（又は２０％）の変動が、この小さな信号が光の
減少によるものかそれとも実際に一つの色から他の色へ
の変化を表すのか機械が判定できないジレンマを現す。
その上、サンプルからサンプルへある種のプロセス又は
特定の色の反射率の１０％から２０％の次元での変動を
生じさせる変動を作る生産が存在し、その結果機械は再
び色の変動か照明の変動か区別がつかなくなり、したが
って桃色の領域から金色を適当に判定できなくなり、し
たがって関心のある導線の信頼性のある追跡を禁止す
る。

【００１４】このような従来の方法は特定の色の最適の
弁別をするのに多数のカメラと多数のフィルタの使用を
暗示するかもしれないが、色の差が小さく照明と色の強
度がサンプルからサンプルへと変わるときには、装置が
なおも適当でなく、どの信号が領域又は要素の表面部分
により、どれがプロセス又は産出した色又は照明による
のか電気信号から信頼ある判定ができないという問題が
残る。

【００１５】［本発明の一般的アプローチ］本発明の新
規な結果に基づくアプローチは、多色カメラの線形結合
である新しいグレースケールを創り出す多色フィルタリ
ングカメラを用いて重みづけした色のほぼ線形の結合を
用いることにあり、ここでは色はグレースケールの情報
を向上させるのに用いられる。詳細は後程説明するが、
本発明の目的に対して、雑音が存在しないときに光強度
の１００％の変動が、前述した例としての金色と桃色の
ウエファ領域のような二つの領域の間で色の差を判定す
る能力に影響することなしに導入できることを指摘する
ことができる。これらの同一の領域は、従来のカメラと
従来のフィルタのアプローチを用いた場合には、光又は
色の差を１０％（又はせいぜい２０％）よりも少なく許
容できるだけであり、本発明に基づく技術の力及び特定
の領域を解析する複素空間及びパターン適合システムを
含む広範に変化する型の点検システムに対する理想的な
プリプロセッサとしてのその極端な有用性を鋭く示して
いる。

【００１６】［実行］図１を参照すると、ビームスプリ
ッタＢＳが、点検中の表面又は物体から反射された（図
示しない）照明源からの光を２個の光路に分割して示さ
れ、この２個の光路の一つは、前記特許に記載された型
のようなＣＣＤ走査グレースケールカメラ類の第一の検
出器１に水平方向に示され、異なった位置の同様な検出
器すなわちカメラ２に対して垂直方向に示されている。
表面又は物体の異なる色の部分又は領域に対応し、それ
ぞれ記号ｆ₁（ｗ）及びｆ₂（ｗ）で表される異なる色フ
ィルタが各カメラの前に置かれている。しかし、光学フ
ィルタは、それらが他の色すなわち周波数（又は波長）
をフィルタリングできるか制限され、またそれらは０≦
ｆ（ｗ）≦１で表される制限のある光伝達特性を有して
いる。もちろん理想的な又は理論的な状態は、最大値１
のスペクトル領域と残りのすべての周波数が０であるこ
とであろうが、限界のある鋭さと（ある実際的な信号対
雑音比を有する検出器を用いて）検出するのに十分な光
エネルギーを発生させるのに十分な通過帯域を取る必要
性がこのような結果を可能とはしない。

【００１７】本発明によれば、各検出器１及び２の出力
は、次に後に記述する適当に選択した乗算係数ａ及びｂ
により重みづけされ、２個の乗算器ｘ₁及びｘ₂の出力は
Σで線形に和が取られ、正味のすなわち結果の信号Ｓを
生成する。

【００１８】数学的には、Ｓ（ｗ）が色周波数（又は波
長）の関数として光スペクトル力を表す場合には、フィ
ルタ応答間の比を最大にするために乗算器の出力はそれ
ぞれ次のように表すことができる。

【００１９】

【数１】

【００２０】そして和信号の出力は、

【００２１】

【数２】

【００２２】と表され、これはより簡単に

【００２３】

【数３】

【００２４】と表すことができる。

【００２５】この技術によりｆ（ｗ）は上述したような
通常の光学フィルタに関する限りでは０≦ｆ（ｗ）≦１
に拘束されず、色に基づくコントラストを最大にするた
めに非常に自由に選ぶことができることに注意すべきで
ある。したがって、実際になされたことは、上の表現
（３）により与えられる新しいグレースケール映像を生
成する有効な光学電気フィルタリング及びプロセッシン
グシステムを創り出すことであり、ここでは実際上の光
学フィルタの束縛は、より光学的な方法で映像の色スペ
クトル情報を用いることにより十分に解放（又は増大）
した。

【００２６】前に議論した通常のフィルタリング技術と
比較するために、わずかの間戻って、フィルタｆ
₁（ｗ）が取り除かれ、映像反射のその色を弁別するた
めに色フィルタｆ₂（ｗ）をカメラ２に用いるものと仮
定する。弱い色吸収差と低いコントラストとを持つ照明
された物体又は表面の領域に対して、照明の変動が正確
な弁別の決定を困難にしていることが指摘された。従来
の単一のフィルタを用いた弁別がコントラストの１０％
の変動に対して０．９ないし１．０その出力が変動する
信号を創り出すのに対して、図１の電気的フィルタリン
グ技術は含まれるスペクトル色に依存して−１から＋１
までさまざまに変わることを可能にする。何の色も存在
しない場合（すなわち黒の範囲）には、出力は０であろ
う。本発明の技術により提供される高いコントラストの
ために、まったく、照明光強度が非常に大きく、ほとん
ど１００％変わることができ、しかも信号はなおも信頼
性を持って検出される。

【００２７】しかし、実際の実施においては、信号対雑
音比の現実的な考慮が存在する。従来の伝統的な簡単な
フィルタリングにおいては、一つのスペクトル領域が１
の出力を提供し、他方が０．９の出力を提供する場合に
は、前に論じたように、ある量の雑音、例えば０．０５
が許容され得る。このような雑音が存在するときに、１
は０．９５に減少され、０．９は再び０．９５に増大す
るかも知れず、したがってこの二者は区別できず、弁別
又は識別することが不可能となる。したがって、雑音は
０．０５より小さくなければならず、又は少なくとも２
０対１の信号対雑音比が有効でなければならない。

【００２８】しかし、図１のシステムにおいては、もし
１００％の光の変動が必要であるとすると（この要求は
もちろん極端であり現実的ではないが）、本システムは
現実にこのことを遂行できるが、約４３対１の信号対雑
音比が必要となるであろう。しかし、図１のカメラ１及
び２の離れた検出位置のそれぞれに置かれた２個の異な
る色フィルタｆ₁（ｗ）及びｆ₂（ｗ）を用いることによ
り、（上に述べた２０対１の信号対雑音比に比肩し得
る）わずかに２７対１の信号対雑音比で光の１００％の
変動が＋１から−１の信号範囲を生じることを示すこと
ができる。しかし、このことはまだ現実的でなく、信号
Ｓが現実的な信号対雑音比と非常に大きな又は快適な範
囲の光変動すなわち色処理変動との間で最良の条件較量
又は妥協のために優れたコントラストと色の弁別を有し
て最適化され得るのは前述した重みづけ係数ａ及びｂの
賢明な選択を通してである。

【００２９】［重みづけ係数の決定］本発明の明瞭な利
点の一つは、通過帯域が０と１に限定され、特定の色を
通過させない場合が０で１００％の伝送をした場合は１
である従来のフィルタと異なり、本発明の電子フィルタ
ははるかに一般的に有効であるという事実にある。事
実、色周波数ｗに対して方程式（３）のｆ（ｗ）を描い
た図２の電子フィルタの応答に示すように、その利得は
周波数の関数として負から正まで変わることができる。
フィルタの応答のピーク振幅は大きさａで与えられ、こ
のピーク値と最小の応答値の差（すなわち最大の差）は
−ｂで示した。図１に示した乗算器ｘ₁及びｘ₂のそれぞ
れに対する乗算係数として機能するのはこれらの係数ａ
及びｂである。本発明の目的のためにこれらの係数がど
のように決定されるかを示すのに、前に論じた関心のあ
る２色に対するスペクトル応答、すなわち青みがかった
色合いを生じる傾向のある金色よりもよりも少ない赤を
有するスペクトルの赤の部分中の金色及びその中で青又
は青みがかった背景、の例示的な場合として図３及び４
を参照するのが助けとなる。図３と４とを比較すると、
より低い周波数Ｒ₁の帯域の応答は金色に対するスペク
トル応答により多く類似していることが注目できる。し
かし、より高い周波数の領域Ｒ₂に対しては、青味がか
った応答が金色よりもいくぶん少ない利得を有し、した
がってこれが、物体又は表面の金色と青味がかった領域
に対するスペクトル出力が異なる領域である。

【００３０】図３のごとく、物体と表面の金色と青味が
かった領域の領域Ｒ₁の信号振幅の同様な値が記号ｃで
与えられ、金色のより高い周波数領域Ｒ₂の振幅がｄで
与えられると、図４の領域Ｒ₂の減少した青味がかった
領域の応答はｄｅで表すことができ、ここでｅは青味が
かった領域の材料の吸収又は減衰係数であり、すなわち
青味がかった材料のこのような係数ｅを乗じた金色領域
で検出された同一の元来の振幅である。ｆ（ｗ）に必要
な実際上の又は電子フィルタリング動作は、図３のＳ₁
と図４のＳ₂との間の信号の差を最大にすることを含
む。このことは、青味がかった領域を検出した出力が、
前に論じたように従来のフィルタリング技術により用い
られる相対的に小さい弁別（例えば１０％）と対照して
１であることを必要とする。領域Ｒ₁のｆ（ｗ）の値を
ｘ₁で表し、領域Ｒ₂の値をｘ₂で表すと、以下の式が生
じる。

【００３１】Ｓ₁に対しては、ｃｘ₁＋ｄｘ₂＝−１Ｓ₂に対しては、ｃｘ₁＋ｄｅｘ₂＝１（４）ｃ及びｄは容易に測定でき（すなわち、より低い周波数
及びより高い周波数での金色領域からの反射に対する信
号出力）、ｅは測定できしたがって知られた減衰係数で
あるので、ｘ₁とｘ₂の各値は容易に決定することができ
る。

【００３２】ｘ₁＝（１＋ｅ）／｛ｃ（１−ｅ）｝ｘ₂＝−２／｛ｄ（１−ｅ）｝（５）例として、ｃ及びｄの値が１であり、減衰係数ｅが０．
９である場合には、方程式（５）は１９のフィルタ応答
ｘ₁と−２０のフィルタ応答ｘ₂とを生じる。本発明のア
ーキテクチャを実施するのに必要となる重みづけ係数は
かくして決定された。すなわちａはフィルタ応答のピー
ク値（上に決定したように１９）に等しく、ｂはフィル
タの負のピークと正のピーク値との間の差（上に決定し
たように−２０−１９＝−３９）に等しい。

【００３３】かくしてこれらの決定した重みづけ係数ａ
及びｂを図１のシステムと上の方程式（４）とに挿入す
ると、−１の金色に対する所望の信号Ｓ₁及び２のデル
タを備えた青味がかった色に対する１の信号Ｓ₂とが得
られる。本発明のシステムを用いない場合は、前に説明
したように、Ｓ₁は１であり、Ｓ₂は０．９である。走査
された表面又は物体の照明に１０％の減少がある場合に
は、従来技術ではＳ₁が０．９に減少し、Ｓ₂が０．８に
減少して、容易に色の混乱を発生するが、本発明の場合
にはＳ₁は０．９に減少し、Ｓ₂が−０．９に減少して、
これまで並立しないと信じられてきた広範囲の検出可能
なコントラストと色の弁別とを提供し、前述したように
このことは光の変動がほとんど１００％に等しい場合で
すら成り立つ。前述したように、同様のコメントが処理
している物体又は表面の色変動に対しても適用できる。

【００３４】本発明の実際的な使用においては、異なる
フィルタリングカメラからの映像が正確に整列されてい
ることが重要である。このことは、重なり合い境界作成
器等を用いることにより容易に果たされる。

【００３５】本発明を２色操作に関して例示的に説明し
てきたが、図５及び６の実施例に関してより一般的に説
明するように、本発明は同様に他の多色システムに拡張
できる。反射された映像は、そこでは一連のビームスプ
リッタ１ないしＮを通過し、次にそれぞれ異なって着色
され、図５の出力Ｄ₁ないしＤ_Nを発生する対応するカメ
ラすなわち検出器１ないしＮの前に置かれたフィルタ１
ないしＮを通過するように示してある。図１の２色シス
テムに関して説明したのと同様の方法で、各色に対する
検出弁別のための最良の線形結合が、図６の右端にある
ように第１の色を考えたときの選択的又は最大の出力を
有するように設計された信号Ｃ₁を得るためにこれらの
すべての線形の和を取る第一の色のための対応する信号
Ｄ₁、…Ｄ_Nを乗算するためのａ₁、ｂ₁、ｃ₁、…ｚ₁のよ
うな適当な各重みづけ係数を選択することにより求めら
れる。同様の方法で出力Ｄ₁…Ｄ_Nに適当な重みづけ係数
ａ₂、ｂ₂、ｃ₂…ｚ₂を乗じ、和を取って（図６中央）、
第二の色のための最適な信号の最大出力を与え、同様に
第ｎの色まで行い、そこでは重みづけ係数ａ_n、ｂ_n、ｃ
_n…ｚ_nを各信号Ｄ₁…Ｄ_Nに乗じ、第ｎ番目の色の最大の
出力のためにそれらの和を取る（図６の左側）。この場
合には、最強の色が特定の領域の色を表すことのできる
ようなＣ₁、Ｃ₂…Ｃ_nからサンプルが構成されていると
いう事実の観点から、多少多くの情報を付け加えること
ができる。このことは、これらの信号が重みづけ係数を
用いて既に最適化され、与えられた色に対して一出力が
明確に他の出力を支配して所望の領域を同定することが
先験的に知られているからである。

【００３６】より複雑な問題では、信号Ｃ₁からＣ_nを、
どの物質が存在するか決定するための組み合わせで分析
できる。例えば、信号Ｃ₁からＣ_nを、それがまだディジ
タル形式でない場合には、複数ビットにディジタル化で
き、図７に名称を記入したようなランダムアクセスメモ
リＲＡＭ又はリードオンリメモリＲＯＭのアドレス線に
印加できる。ＲＡＭとＲＯＭは、信号Ｃ₁ないしＣ_nのど
の組み合わせがアルミニュウム、金、石英等の例示的に
示した材料１…ｎの特定の材料の型に対応するかをその
メモリに記憶することにより、どの材料が存在するかを
その出力線が表示又は同定するようにプログラムでき
る。

【００３７】固体ウエファの場合には、習慣的に出会う
種々の色は、金の導線、桃色の基板領域及び半導体の異
なったプロセス領域を表す青及び黄色である。そのデバ
イスに組み込まれてこれらの異なる色を示す比較的密度
の高いメモリがある。連続層は、第一に与えられた色の
最上部の層を選び、それを付近の色と区別すなわち弁別
しながら一度に１層点検できる。本発明の技術を回路基
板に用いると、銅の導線がいくぶん金茶色を戻し、エポ
キシの背景が概して緑色がかり、銅の上のハンダが銀白
色に見える。本点検機械の適用にとって、導体、線等の
主要点の大きさを測定することが望ましいが、このこと
はそれらの主要点の存在を検出して弁別する能力を必要
とする。映像走査の間の多スペクトルすなわち多色映像
の電子的フィルタリングの間のコントラストを改善する
本発明は、特にそれらの線の利用可能なコントラストを
向上し、それにより大きさやその他の特性の測定を改善
することを可能とする。

【００３８】しかし、前述したように、本発明は他の型
の多色物体及び表面の点検に同様に有用であり、この他
の実例となる応用例のうちには、色の弁別が品質制御及
び／又は損傷の検出（例えば茶色の欠陥又は異常を有す
る赤の適当な状態の品質のイチゴ又はトマトの検出）の
助けとなる食品の表面点検がある。もちろん、照明又は
色変動の処理に対する高いコントラストと相対的な不反
応を伴って一つの色の領域をそれに隣り合う又は隣接な
いし囲繞する異なる色の区域から区別することが必要と
される多数の他の型のシステムが同様に存在する。

【００３９】特許請求の範囲に規定された本発明の精神
と範囲の中に入ると考えられるこれ以上の変形も当業者
には発生するであろう。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、光強度の変動から独立
で、極めて優れた弁別能力を有する色点検の装置と方法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい形態を示す結合ブロックと
回路図である。

【図２】本発明により色周波数の関数として発生した
結果の信号を処理したグラフである。

【図３】点検する物体又は表面の異なって色付けされ
た領域に応答する異なったスペクトル信号のグラフであ
る。

【図４】点検する物体又は表面の異なって色付けされ
た領域に応答する異なったスペクトル信号のグラフであ
る。

【図５】図１と同様でより一般的な多色弁別システム
の図である。

【図６】図１と同様でより一般的な多色弁別システム
の図である。

【図７】異なって色付けされた領域の材料を同定する
ための回路のブロック図である。

【符号の説明】

ＢＳビームスプリッタｆ₁（ｗ）、ｆ₂（ｗ）光学フィルタｘ₁、ｘ₂ 乗算器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体又は表面から反射された光により照
明された該物体又は表面の異なる色の領域の自動点検及
び弁別方法であって、複数の離れた位置で該物体又は表
面の反射された光の映像を独立して受光しかつ電子的に
検出することと、各位置で前記映像の異なった光学的色
のフィルタリングを提供してこの各フィルタリングの異
なったスペクトル特性に対応する異なった信号を前記検
出から発生することと、異なるフィルタリングされた色
の間の信号のコントラストを最適化するように選択され
た異なった重みづけ係数を前記信号のそれぞれに乗算す
ることと、前記乗算された信号の和を線形に取って電子
的にフィルタリングした結果の十分な信号コントラスト
の信号を生成して前記物体又は表面の製品の光強度と色
変化の広い範囲の変動に関わらない色弁別を提供するこ
ととを備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】前記映像の受光と検出とが、異なる色の
光を反射する前記物体又は表面の異なる領域に対応する
該異なる光でそれぞれ光学的にフィルタリングされた２
個の走査カメラで遂行され、前記重みづけ係数の選択
が、前記２個のカメラのフィルタリングの応答の間の比
を最大にするように遂行される請求項１記載の方法。
【請求項３】前記物体が、その導体領域が金であって
そこを囲繞する領域が実質上桃色、青及び黄色のうちの
一つである固体ウエファであり、前記異なる色のフィル
タリングが前記導体領域と少なくとも一つの囲繞領域の
色に対応するように選択された請求項２記載の方法。
【請求項４】前記物体が印刷回路基板であり、その導
体領域が銅色でその囲繞領域が緑がかった色であり、前
記異なる色のフィルタリングが前記導体領域と囲繞領域
の色に対応するように選択された請求項２記載の方法。
【請求項５】そこから反射された光により照明される
物体又は表面の異なる色の領域を識別するための自動点
検装置であって、受光した光の映像に応じて電子信号を
発生するための走査カメラのような複数の離れた光の映
像検出器手段と、前記物体又は表面からの前記反射光の
映像を各検出器手段上に導くための手段と、各検出器手
段の前面に配置され、そのひとつが点検する前記物体又
は表面の異なる色の領域のそれぞれに対応する光学フィ
ルタ手段と、種々のフィルタ応答間の比を最大にするこ
とにより異なるフィルタ色間の信号のコントラストを最
適にするように選択された異なる対応する重みづけ係数
を各検出器手段の発生した前記信号に乗算するための手
段と、前記乗算された信号の和を線形に取り十分な信号
コントラスト範囲の電子的にフィルタリングされた結果
の信号を生成し前記物体又は表面の製品の光強度と色変
化の広い範囲の変動に関わらない色弁別を提供するため
の手段とを備えたことを特徴とする自動点検装置。
【請求項６】前記反射光の映像を各検出器手段上に整
列させるために手段が設けられた請求項５記載の装置。
【請求項７】前記複数の検出器手段が、予め設定した
グレースケールを有するＣＣＤカメラのような少なくと
も一対の電子カメラを備え、それに対応する対の光学フ
ィルタがそのために点検時に識別する前記物体又は表面
の２個の異なる色の領域に対応し、前記重みづけ係数が
前記対のフィルタのスペクトル応答間の比を最大にする
ように選択され、前記結果の信号が、映像処理及び照明
と他のコントラストの束縛を除去する最適の方法におけ
る色スペクトル情報を含む異なるグレースケールの映像
応答を生成する請求項５記載の装置。
【請求項８】前記物体が、その導体領域がある色で囲
繞領域が別の色である固体ウエファであり、前記対の光
学フィルタが前記ある色及び別の色に対応するように選
択された請求項７記載の装置。
【請求項９】前記ある色が金色で前記別の色が実質的
に桃色、青及び黄色うちの一つである請求項８記載の装
置。
【請求項１０】黄色のフィルタリングした色とフィル
タリングした別の色をそれぞれ受光するカメラからの信
号を乗算する前記重みづけ係数がそれぞれ約１９と−３
９である請求項９記載の装置。
【請求項１１】前記物体がその導体領域が銅色で囲繞
領域が緑がかった色である印刷回路基板であり、前記対
の光学フィルタが前記導体領域と前記囲繞領域の色に対
応するように選択された請求項７記載の装置。
【請求項１２】前記銅色の導体領域に隣り合う更なる
領域が銀色のハンダから成り、前記検出器手段の一つの
ために銀色のフィルタリングを提供する光学フィルタを
備えた請求項１１記載の装置。
【請求項１３】前記物体が、その品質状態がある色で
あり、その損傷のような異常が別の色である食物であ
り、前記対の光学フィルタが前記ある色及び別の色に対
応するように選択された請求項７記載の装置。
【請求項１４】前記信号から異なった点検された領域
の材料を同定することをなすステップを更に備えた請求
項１記載の方法。
【請求項１５】前記同定が、特定の領域の材料に対応
する前記信号の組み合わせを記憶し、このような信号の
組み合わせの検出に対応する材料を表示することにより
なされる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】前記信号から異なって点検した領域の
材料を同定するための手段が提供された請求項５記載の
装置。