JPH07294452A - 外観検査装置の感度補正方法 - Google Patents

外観検査装置の感度補正方法

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JPH07294452A
JPH07294452A JP8875894A JP8875894A JPH07294452A JP H07294452 A JPH07294452 A JP H07294452A JP 8875894 A JP8875894 A JP 8875894A JP 8875894 A JP8875894 A JP 8875894A JP H07294452 A JPH07294452 A JP H07294452A
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JP
Japan
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light
defect
correction signal
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inspection apparatus
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Withdrawn
Application number
JP8875894A
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English (en)
Inventor
Kikuo Tanaka
希久生 田中
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査対象物の表面状態が変動しても、さら
には、光度が変動しても、外観検査装置が安定した欠陥
検出の感度を維持できる外観検査装置の感度補正方法を
提供する。 【構成】 光を被検査対象物の表面に照射し、その反射
光をCCDセンサーに取り込むことにより対象物の表面
上の外観形状を検査する外観検査装置において、CCD
センサーの任意の画素を選択し、該画素で得られた対象
物からの反射光の入光量と、予め設定された基本入光量
とを比較し、その結果得られた変位量より補正信号を算
出し、この補正信号により検出感度の補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被対象物からの反射光
を取り込んで、その明暗により対象物の外観検査を行う
外観検査装置において、対象物の表面状態や照明の状態
に応じて検出感度の安定化を図る外観検査装置の感度補
正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鏡面鋼板、積層板、半導体IC用のウエ
ハ基板、磁気ディスクや液晶パネルのガラス基板等は、
その表面が平滑で凹凸がないことが重要である。
【0003】これらの表面に凹凸などの欠陥があると製
品の本来の機能を果たすことができなくなり、品質的な
異常とされるため、外観検査が行われる。
【0004】上記外観検査装置の一例として、CCDカ
メラと照光灯を有し、照光灯により被検査対象物の表面
に光を照射し、対象物の表面形状に応じて反射した反射
光をCCDカメラに取り込んで、その反射光の明暗によ
り外観検査を行う外観検査装置が良く知られている。
【0005】すなわち、被検査対象物の表面に欠陥が生
じると、欠陥部分に照射した光は乱反射、他の平滑な部
分に照射した光は正反射をし、その結果CCDカメラに
取り込んだ反射光は光量の差により明部と暗部が生ず
る。このCCDカメラに取り込んだ反射光を描写して入
力画像とし、この入力画像を微分処理を行い微分信号を
求めると、図4に示す如く、明部と暗部の境界で微分信
号が変化し、その微分信号の大きさを予め設定された設
定値(A)と比較して欠陥を認識するものがある。
【0006】しかし、上述のような方法では、CCDカ
メラに取り込まれた反射光の光量により欠陥の認識を行
うので、被検査対象物の光の反射率が異なると反射光の
光量も異なり、微分信号の大きさもそれにともなって変
化し、検出感度が変動する。また、被検査対象物に光を
照射する蛍光灯の光度の変動、あるいは、被検査対象物
の表面状態に起因して反射率が高くなると、図7に示す
如く、欠陥部分の微分信号が大きくなる。この場合、上
記設定値(A)を用いて欠陥を認識すると通常では欠陥
とされないb、c、dの部分が欠陥とされる。また、反
射率が低くなると、図8に示す如く、欠陥部分の微分信
号が小さくなり、欠陥であるaの部分が良品とされる。
このように微分信号の大きさが大きくなったり、小さく
なっても、その設定値により欠陥を認識しているため、
反射光の入光量が基本入光量と異なると、安定して欠陥
を検出できず検査の信頼性が低いという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
被検査対象物の表面状態が変動しても、さらには、光源
の光度が変動しても、外観検査装置が安定した欠陥検出
の感度を維持できる外観検査装置の感度補正方法を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
外観検査装置の感度補正方法は、光を被検査対象物の表
面に照射し、その反射光をCCDセンサーに取り込むこ
とにより対象物の表面上の外観形状を検査する外観検査
装置において、CCDセンサーの任意の画素を選択し、
該画素で得られた対象物からの反射光の入光量と、予め
設定された基本入光量とを比較し、その結果得られた変
位量より補正信号を算出し、この補正信号により検出感
度の補正を行うことを特徴とする。
【0009】また、本発明の請求項2に係る外観検査装
置の感度補正方法は、上記補正信号により光源の光度を
制御し、光度の変更を行い検出感度の補正を行うことを
特徴とする。
【0010】また、本発明の請求項3に係る外観検査装
置の感度補正方法は、上記補正信号により検査の判断に
使用する設定値を制御し、設定値の変更を行い検出感度
の補正を行うことを特徴とする。
【0011】また、本発明の請求項4に係る外観検査装
置の感度補正方法は、CCDセンサーの視野内に基準片
を配置し、基準片からの反射光の入光量と、対象物から
の反射光の入光量とを比較し、その結果得られた変位量
より光源の光度を制御する補正信号により調光すること
を特徴とする。
【0012】
【作用】本発明の請求項1に係る外観検査装置の感度補
正方法によると、外観検査装置を用いて被検査対象物に
光を照射し、その外観形状を検査する際、外観形状を検
出するCCDセンサーの任意の画素で得られた対象物か
らの反射光の入光量と、予め設定された基本入光量とを
比較し、その結果得られた変位量より補正信号を算出す
るので、被検査対象物の表面状態の変動や照明器具の電
気特性の変動により、CCDセンサーが対象物から取り
込む反射光が変動しても、補正信号により安定して検出
感度の補正をすることができる。
【0013】本発明の請求項2に係る外観検査装置の感
度補正方法によると、上記補正信号により光源の光度を
制御するので、被検査対象物の表面状態の変動や照明器
具の電気特性の変動により、CCDセンサーが対象物か
ら取り込む反射光が変動しても、補正信号により光源の
光度を制御して、安定した被検査対象物からの反射光を
得ることができる。
【0014】また、本発明の請求項3に係る外観検査装
置の感度補正方法によると、補正信号により検査の判断
に使用する設定値を制御するので、被検査対象物の表面
状態の変動や照明器具の電気特性の変動により、CCD
センサーが対象物から取り込む反射光が変動しても、補
正信号により欠陥を認識する設定値を制御して、反射光
の光量に応じた設定値を得ることができる。
【0015】また、本発明の請求項4に係る外観検査装
置の感度補正方法によると、外観検査装置を用いて被検
査対象物に光を照射し、その外観形状を検査する際、外
観形状を検出するCCDセンサーの視野内に基準片を配
置し、基準片からの反射光の入光量と、対象物からの反
射光の入光量とを比較し、その結果得られた変位量より
光源の光度を制御する補正信号を算出するので、照明器
具の電気特性の変動により光源が対象物に照射する光度
が変動しても、補正信号により光源の光度を制御するの
で、光源より安定した光の照射をすることができる。
【0016】本発明に用いられる外観検査装置は、CC
Dセンサーと光源を有する装置で、CCDセンサーとし
ては、CCDラインセンサー及びCCDエリアセンサー
等の複数のCCD素子で構成されたCCDセンサーが使
用される。これらCCDセンサーは、制御信号により、
任意のCCD素子の出力信号を抽出することができる。
【0017】上記光源としては、例えば、白熱灯や蛍光
灯等が用いられ、各々の灯の劣化により光度が低下した
り、周囲の温度変化により、その光度は変化するが、そ
の光度を調整する制御機器を有するものであれば、特に
限定するものではない。
【0018】また、CCDセンサーの視野内に設置され
る基準片は、光源が周囲の温度変化や劣化により光度が
変化するのを確認するために定期的に視野内に設置する
もので、その表面が劣化せず、光を一定に反射するもの
であれば、特に限定するものではなく、鏡面板の表面に
金、銀、または、アルミを蒸着したものが使用される。
【0019】以下、本発明を添付した図1〜図6を参照
し詳細に説明する。
【0020】
【実施例】
実施例1 図1は本発明の外観検査装置の感度補正方法が用いられ
る外観検査機装置の一実施例を示す構成図である。図1
に示す如く、この外観検査装置は、光源(2)と、この
光源(2)を点灯するための制御装置(4)と、被検査
対象物(1)の表面より反射した光源(2)の反射光を
取り込む撮影装置であるCCDセンサー(3)と、CC
Dセンサー(3)が取り込んだ反射光の画像をアナログ
画像からディジタル画像に変換するA/D変換器(7)
と、この画像の入光量と予め設定された基本入光量とを
比較し、その結果得られた変位量より補正信号を算出す
る制御信号演算処理手段(5)と、上記ディジタル画像
を1つ以上の任意の設定値と比較し、欠陥を検出する欠
陥検出手段(6)より構成されている。
【0021】以上のように構成された外観検査装置につ
いて、その動作を説明する。外観検査装置の一例とし
て、被検査対象物(1)として積層板を用い、制御装置
(4)として高周波点灯電源を用いて光源(2)である
蛍光灯を点灯し、積層板の反射光を取り込むCCDセン
サー(3)としてCCDカメラを用いて撮像して外観検
査を行う装置について説明する。光源は特に限定はしな
いが、蛍光灯や白熱灯で、その光度が調整できるもので
あればよい。上記蛍光灯は、高周波点灯電源により点灯
されているので、蛍光灯固有のチラツキが少なくなって
いる。
【0022】上記CCDカメラは、被検査対象物(1)
より反射した反射光を入力画像として取り込みむ。この
入力画像はアナログデータで反射光の光量によりその入
力レベルが変動する。したがって、図2に示す如く、上
記積層板の表面に欠陥が存在すると、欠陥部分では乱反
射が生じ、周囲と比較して著しく異なる入力レベルとな
る。
【0023】本実施例では、この入力画像を計算処理を
高速にするためにA/D変換器(7)によりアナログデ
ータよりディジタルデータにし、制御信号演算処理手段
(5)に伝送している。この制御信号演算処理手段
(5)では、上記ディジタル変換された入力画像を予め
設定された基本入光量と比較し、補正信号を算出する。
このA/D変換器(7)は、必要であれば接続されるも
ので、接続しなくてもよい。
【0024】例えば、基本入光量が標準波形の図2で示
す点線(S)であり、積層板(1)の入力画像が図3に
示す如く、標準波形と異なり低くなり点線(T)である
とすると、上記制御信号演算処理手段(5)により、そ
れらの差を演算して補正信号を算出し、入力画像の入光
量が点線(S)になるように補正信号を伝送し、蛍光灯
の制御装置(4)である高周波点灯電源を制御する。
【0025】上記光源(2)である蛍光灯を増幅する補
正信号を受信した高周波点灯電源は、蛍光灯への出力電
圧を上昇し、基本入光量と同等の入力画像を得ることが
できる。
【0026】また、この制御信号演算処理手段(5)
は、上記ディジタル変換された入力画像を予め設定され
た基本入光量と比較し、さらに、欠陥と良品を識別する
ために用いられる設定値、例えば、閾値を変更する補正
信号を算出する。上記図2で示された標準波形を微分処
理すると、図4に示す如き波形となり、閾値(A)によ
り欠陥(a)が検出される。ところが、図3に示すよう
な入光量が減じた入力画像を微分処理を行うと、図6に
示すようになり、上記閾値(A)では、欠陥を検出でき
なくなる。そこで、制御信号演算処理手段(5)により
算出された補正信号を欠陥検出手段である欠陥検出処理
装置(6)に送信し、上記閾値を閾値(C)に変更し、
欠陥(a)を検出することができる。このことは、実験
により、CCDカメラの入光量と、欠陥部の処理波形の
大きさに相関関係があることより実現できる。
【0027】同様に上述のことは、入光量が増えた入力
画像を微分処理したときについても言えることで、図6
に示すような微分波形となり、上記閾値(A)では、
a、b、c、dの部分が欠陥となるが、閾値を閾値
(B)にすることで真の欠陥(a)を検出することがで
きる。
【0028】さらに、図1に示す如く、表面状態が一定
の基準片(8)をCCDセンサー(3)の視野内に移動
して、反射光を得ることにより、光源(2)を調光する
補正信号を求めて、制御することにより、安定した光度
を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明の外観検査
装置の感度補正方法によると、被検査対象物の表面状態
が変動しても、さらには、光度が変動しても、その変動
に対応して、光源の光度を制御する補正信号や、設定値
を変更する補正信号を、予め設定された基本入光量と被
検査対象物の反射光による入力画像とを比べて算出する
ので、常に安定した入力画像を得ることができ、また、
安定した入力画像を得ることができない場合でも、その
入力画像に応じた設定値を得ることができる。このよう
に安定した入力画像あるいは、入力画像に応じた設定値
を得ることができるので、真の欠陥を確実に検出し、信
頼性の高い外観検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る外観検査装置の感度補正方法を用
いた一実施例の外観検査装置の構成図である。
【図2】本発明に係る一実施例の外観検査装置の標準波
形である。
【図3】本発明に係る一実施例の外観検査装置の入力波
形である。
【図4】被検査対象物の標準波形を微分した微分波形で
ある。
【図5】本発明に係る一実施例の外観検査装置の微分波
形である。
【図6】本発明に係る一実施例の外観検査装置の微分波
形である。
【図7】従来の方法による外観検査装置の微分波形であ
る。
【図8】従来の方法による外観検査装置の微分波形であ
る。
【符号の説明】
1 被検査対象物 2 光源 3 CCDセンサー 4 制御装置 5 制御信号演算処理手段 6 欠陥検出手段 8 基準片

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を被検査対象物の表面に照射し、その
    反射光をCCDセンサーに取り込むことにより対象物の
    表面上の外観形状を検査する外観検査装置において、C
    CDセンサーの任意の画素を選択し、該画素で得られた
    対象物からの反射光の入光量と、予め設定された基本入
    光量とを比較し、その結果得られた変位量より補正信号
    を算出し、この補正信号により検出感度の補正を行うこ
    とを特徴とする外観検査装置の感度補正方法。
  2. 【請求項2】 上記補正信号により調光し、検出感度の
    補正を行うことを特徴とする請求項1記載の外観検査装
    置の感度補正方法。
  3. 【請求項3】 上記補正信号により検査の判断に使用す
    る設定値を制御し、設定値の変更を行い検出感度の補正
    を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    外観検査装置の感度補正方法。
  4. 【請求項4】 CCDセンサーの視野内に基準片を配置
    し、基準片からの反射光の入光量と、対象物からの反射
    光の入光量とを比較し、その結果得られた変位量より光
    源の光度を制御する補正信号により調光する、請求項1
    記載の外観検査装置の感度補正方法。
JP8875894A 1994-04-26 1994-04-26 外観検査装置の感度補正方法 Withdrawn JPH07294452A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11153419A (ja) * 1997-09-17 1999-06-08 Sumitomo Metal Ind Ltd 結晶粒径測定方法及び装置
JP2017090198A (ja) * 2015-11-09 2017-05-25 東芝三菱電機産業システム株式会社 板状体側面の表面疵撮影装置

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