JPS6048578A - Pattern detector - Google Patents

Pattern detector

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Publication number
JPS6048578A
JPS6048578A JP58154060A JP15406083A JPS6048578A JP S6048578 A JPS6048578 A JP S6048578A JP 58154060 A JP58154060 A JP 58154060A JP 15406083 A JP15406083 A JP 15406083A JP S6048578 A JPS6048578 A JP S6048578A
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JP
Japan
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pattern
sensors
detected
circuit
illumination
Prior art date
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Pending
Application number
JP58154060A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanori Ninomiya
隆典 二宮
Hirotani Saitou
啓谷 斉藤
Yasuo Nakagawa
中川 泰夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to DE8484104176T priority patent/DE3475106D1/en
Priority to EP84104176A priority patent/EP0123229B1/en
Priority to US06/600,957 priority patent/US4654583A/en
Publication of JPS6048578A publication Critical patent/JPS6048578A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the noise produced by the regular reflection of a fine grain by illuminating a object right from above, giving photoelectric transducing and amplification to the same area to detect reflected light at two areas of an upper oblique side and synthesizing two signals after shading correction and a binary coding. CONSTITUTION:A sheet containing a pattern 3 is put on a table 14 and shifted horizontally by a motor 13 and via a ball screw 28. Then the sheet is irradiated right from above by an optical system consisting of a light source 15, a condenser lens, a half mirror 17 and a filter 18. The point of irradiation forms images to two sensors 20a and 20b through image forming lenses 19a and 19b having the same magnification ratio and set at the upper oblique side. Both sensors 20a and 20b and a motor driving circuit 27 are controlled synchronously with each other by a sensor driving circuit 21. The outputs of sensors 20a and 20b are amplified 22a and 22b, and the shading is corrected 23a and 23b for the correction of variance of both illumination and sensitivity and for the binary coding 24a and 24b. The outputs of both binary coding circuits are fed to an AND circuit 25 to produce an output signal. Thus it is possible to erase the regular reflection of metallic fine grain by the difference of timing. In such a way, the noise level can be lowered.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、平面上に形成されたパターンの検出またはそ
の検査をする際に使用される、特に金属微粒子等の光を
正反射する面を持つ微粒子で形成されたパターン形状の
忠実な検出に好適なパターン検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for detecting or inspecting a pattern formed on a plane, and in particular for metal particles having a surface that specularly reflects light. The present invention relates to a pattern detection device suitable for faithfully detecting a pattern shape formed of fine particles.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来、パターンを検出する方法としては、1)明視野(
落射)照明による方法、2)暗視野(斜方)照明による
方法、3)透過照明による方法などがあった。
Conventionally, methods for detecting patterns include 1) bright field (
There were 2) methods using dark-field (oblique) illumination, and 3) methods using transmitted illumination.

明視野照明による方法では、第1図に示すように、ハー
フミラ−1等を用いて照明系2の光路を折り曲げ、パタ
ーン3のほぼ垂直上方よp照明し、一方検出系4は、こ
のように照明されたパターン3をやはシはぼ垂直上方よ
ジ検出する。このような構成によれば、照明方向と検出
方向がほぼ一致しているので、明るい光学像を得ること
ができる。
In the method using bright field illumination, as shown in FIG. The illuminated pattern 3 is then detected almost vertically upward. According to such a configuration, since the illumination direction and the detection direction almost match, a bright optical image can be obtained.

一般に、2次元イメージ・センサ、リニア・センサなと
の光電変換素子では、信号対雑音比(Sハ比)は入射光
量と一画面(リニアセンサでは12イン)の検出に要す
る時間の積に比例するので、明るい光学像が得られる明
視野照明による方法によれば、結果的にS/N比が高い
パターン画像信号を高速に検出することが可能になる。
Generally, in photoelectric conversion elements such as two-dimensional image sensors and linear sensors, the signal-to-noise ratio (S ratio) is proportional to the product of the amount of incident light and the time required to detect one screen (12 inches for linear sensors). Therefore, according to a method using bright field illumination that can obtain a bright optical image, it becomes possible to detect a pattern image signal with a high S/N ratio at high speed.

しかし、この方法を金属微粒子の正反射面を持つ微粒子
で形成されたパターンの検出に用いると、第2図に示す
ように、背景がパターンよ!ll明るく検出される材料
でできている場合、輝点ノイズ5として示されているよ
うに、パターンが部分的に輝いたり、逆に第3図に示す
ように、背景がパターンより暗く検出される材料ででき
ている場合、暗点ノイズ6として示されているように、
パターンが部分的に暗く検出され、パターンに微細が孔
がおいている場合との区別が困難となる。したがって、
この方法を用いてパターンの形状やパターン内部の孔を
検査すると、検査の信頼性を著しく低下させるという欠
点があった。
However, when this method is used to detect a pattern formed by fine metal particles with specular reflection surfaces, as shown in Figure 2, the background becomes a pattern! If the pattern is made of a material that is detected brightly, the pattern may partially shine, as shown as bright spot noise 5, or conversely, the background may be detected darker than the pattern, as shown in Figure 3. If made of material, as shown as scotoma noise 6,
The pattern is detected partially dark, making it difficult to distinguish it from a pattern with fine holes. therefore,
When this method is used to inspect the shape of a pattern or the holes inside the pattern, there is a drawback that the reliability of the inspection is significantly reduced.

また、暗視野照明による方法では、第4図に示すように
、放物凹面鏡7などを用いて斜め方向よシバターンを照
明し、パターンのほぼ垂直上方よシ検出を行なう。この
方法では、第5図に示すように、パターンと背景の間に
段差8がある場合、その段差部分の与を特に明るく検出
できるので、パターンの輪郭や表面の凹凸を検出または
検査する場合には有効であるが、明視野照明の場合と同
様、金属微粒子等の正反射面を持つ材料で形成されたパ
ターンの検出には適さない。
Further, in the method using dark field illumination, as shown in FIG. 4, a parabolic concave mirror 7 or the like is used to illuminate the pattern in an oblique direction, and the pattern is detected almost vertically upward. With this method, when there is a step 8 between the pattern and the background as shown in FIG. 5, the step part can be detected particularly brightly, so it is useful when detecting or inspecting the outline of the pattern or the unevenness of the surface. is effective, but as in the case of bright field illumination, it is not suitable for detecting patterns formed of materials with specular reflection surfaces, such as fine metal particles.

また、透過照明による方法では、第6図に示すようにパ
ターン3が形成された対象物の裏側から照明し、パター
ンのシルエツト像を検出する。こ・の方法は、金属微粒
子等の正反射面を持つ材料で形成されたパターンでもそ
の形状を正しく検出する能力を持つが、裏表両面にバタ
ー7が形成されている場合、その識別が困難となシ、ま
たパターンの背景となる材質の光の透過率が低いと、暗
いシルエツト像しか検出できず、高速かつ高Sハの検出
画像が得られないという欠点があった。
In the method using transmitted illumination, as shown in FIG. 6, the object on which the pattern 3 is formed is illuminated from the back side, and a silhouette image of the pattern is detected. This method has the ability to correctly detect the shape of a pattern even if it is formed of a material with a specular reflection surface such as fine metal particles, but if the butter 7 is formed on both the front and back sides, it may be difficult to identify it. Furthermore, if the light transmittance of the material forming the background of the pattern is low, only a dark silhouette image can be detected, and a high-speed, high-S detection image cannot be obtained.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、金属微粒子等の光を正反射する面を持
つ微粒子で形成されたパターン形状を、パターン表面か
らの正反射光に影響されることなく忠実かつ高速に検出
する装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a device that can faithfully and quickly detect a pattern shape formed by fine particles such as metal particles having a surface that specularly reflects light without being affected by specularly reflected light from the pattern surface. There is a particular thing.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために、本発明によるパターン検出
装置は、対象を照明する手段と、照明された対象の光学
像を電気信号に変換する手段を備え、平面状の対象物表
面に形成されたパターンを検出する装置において、上記
照明手段が対象物を被検出パターンが形成されている側
から照明するように配置構成され、照明されたパターン
の同一箇所を同様に対象物の被検出パターンが形成され
ている側の異なった二つの方向から検出しパターンの光
学像の明暗を電気信号に変換する2組の撮像手段と、該
撮像手段から得られる二つの電気信号のパターンの対応
する部を合成する合成手段を有することを要旨とする。
In order to achieve the above object, a pattern detection device according to the present invention includes a means for illuminating an object, a means for converting an optical image of the illuminated object into an electrical signal, and a pattern detection device formed on a surface of a planar object. In the device for detecting a pattern, the illumination means is arranged and configured to illuminate the object from the side where the pattern to be detected is formed, and the pattern to be detected of the object is similarly formed at the same location of the illuminated pattern. two sets of imaging means that detect the pattern from two different directions and convert the brightness of the optical image of the pattern into electrical signals, and synthesize the corresponding parts of the two electrical signal patterns obtained from the imaging means. The gist is to have a means for synthesizing.

本発明の有利な実施の態様においては、上記撮像手段は
りニアセンサであり、上記合成手段は二つの電気信号を
それぞれ2値化する手段と、得られた2値信号の論理積
または論理和を形成する手段とから成っているか、また
は二つの電気信号のうち大きい万または小さい方の値に
対応する値を出力する手段である。
In an advantageous embodiment of the invention, the imaging means is a linear sensor, and the synthesizing means includes means for binarizing each of the two electrical signals, and forming a logical product or a logical sum of the obtained binary signals. or means for outputting a value corresponding to the larger or smaller of the two electrical signals.

本発明は下記のような本発明者等の知見に基すいてなさ
れたものである。
The present invention has been made based on the following findings of the present inventors.

以下の説明は金属微粒子で形成されたパターンに限定し
て行う。金九以外の微粒子についても同様であることは
勿論である。
The following explanation will be limited to patterns formed of fine metal particles. Of course, the same applies to fine particles other than gold nine.

こ\で、明視野照明による検出方法について再考する。Here, we will reconsider the detection method using bright field illumination.

第7図(&)は金属微粒子で形成されたパターンの断面
の一例を示し、第7図(b)は円で囲まれた部分の拡大
図である。同図に示したように、金属微粒子9の形状は
一般にいくつかの平面(59開面)10よジ成っている
。したがって、各微粒子の表面における照明光の正反射
方向は入射角−反射角の反射の法則にしたがったものと
なる。第8図はこの様子を表わしており、11は照明光
、12は反射光を表わす。パターン表面に露出した微粒
子の臂開面の法線方向は全くランダムなものであるから
、パターン上万一方向より照射された照明光は、パター
ンの各点各点で全くランダムな方向に正反射する。この
ため、背景がパターンよp明るく検出される材料ででき
ている場合、検出光学系の結像レンズの入射ひとみに正
反射光75:入射する点がパターン上で輝いて検出され
、結果的にこれが検出画像上での一種のノイズ(以降輝
点ノイズと呼ぶ。)となる(第2図)。また、背景がパ
ターンより暗く検出される材料でできている場合、逆に
、検出光学系の結像レンズの入射ひとみに反射光が入射
しない点がパターン上で暗く検出され、結果的にこれも
検出画像上での一種のノイズ(以降暗点ノイズと呼ぶ。
FIG. 7(&) shows an example of a cross section of a pattern formed of fine metal particles, and FIG. 7(b) is an enlarged view of a portion surrounded by a circle. As shown in the figure, the shape of the metal fine particles 9 generally consists of several planes (open planes 59) 10. Therefore, the direction of specular reflection of the illumination light on the surface of each fine particle follows the law of reflection: angle of incidence - angle of reflection. FIG. 8 shows this state, where 11 represents illumination light and 12 represents reflected light. Since the normal direction of the arm opening plane of the fine particles exposed on the pattern surface is completely random, the illumination light irradiated from any direction on the pattern will be specularly reflected in a completely random direction at each point on the pattern. do. Therefore, if the background is made of a material that is detected brighter than the pattern, the specularly reflected light 75: incident on the entrance pupil of the imaging lens of the detection optical system will be detected as shining on the pattern, resulting in This becomes a type of noise (hereinafter referred to as bright spot noise) on the detected image (FIG. 2). In addition, if the background is made of a material that is detected darker than the pattern, conversely, points on the pattern where reflected light does not enter the entrance pupil of the imaging lens of the detection optical system will be detected darkly, and as a result, this will also be the case. A type of noise on the detected image (hereinafter referred to as scotoma noise).

)となる(第3図)。) (Figure 3).

ここで、各点の正反射光はある特定の方向からのみ検出
し得ることを考慮すると、異なった2刀向からの検出画
像において、パターン上の輝点ノイズが同一の位置に現
われることはない。捷た、検出光学系の開口数を大きく
とれば、殆んどの場合、暗点ノイズも異った2方向から
の検出画像上で同一位置には現われない。したがって、
輝点ノイズまたは暗ノイズを相殺する形で2方向からの
検出画像を合成すれば、輝点ノイズまたは暗点ノイズの
ないパターンの検出が可能になる。第9図はこのこと模
式的に表わし、同図中(a)は被検出パターン、(b)
および(C)は二つの異った方向からの検出画像、(d
)は合成画像である。
Considering that the specularly reflected light of each point can only be detected from a certain direction, bright spot noise on the pattern will not appear at the same position in detection images from two different directions. . If the numerical aperture of the detection optical system is increased, in most cases dark spot noise will not appear at the same position on detection images from two different directions. therefore,
By combining detection images from two directions in a manner that cancels bright spot noise or dark noise, it becomes possible to detect a pattern without bright spot noise or dark spot noise. FIG. 9 schematically represents this, in which (a) is the detected pattern and (b) is the detected pattern.
and (C) are detected images from two different directions, (d
) is a composite image.

〔発明の実施例] 第10図は本発明の一実施例を示す。本実施例はグリー
ン・シート・パターンなど印刷回路基板のパターン検査
に特に好適なパターン検出装置である。本実施例では、
パターン3は、光を乱反射、拡散させる白色のシート(
例えばアルミナを主成分とするグリーン・シート)上に
、黒色(またはシートより暗い色)の金属(例えばタン
グステン)微粒子により形成されており、このバター7
形状を輝点ノイズに影響されずに2値信号として出力す
ることを目的とする。
[Embodiment of the Invention] FIG. 10 shows an embodiment of the present invention. This embodiment is a pattern detection device particularly suitable for inspecting patterns of printed circuit boards such as green sheet patterns. In this example,
Pattern 3 is a white sheet (
For example, the butter 7
The purpose is to output the shape as a binary signal without being affected by bright spot noise.

シートは、モータ13によフ水平送り可能なテーブル1
4上に置かれ、そのほぼ垂直上方より水銀灯15、水銀
灯電諒29、コンデンサ・し/ズ16、ミ2−17、フ
ィルタ18から成る照明装置により卵明される。光源と
しては、勿論水銀灯15に限らず、ハロゲン・ラング等
地のものを用いてもよい。またこの場合、必ずしもミラ
ー17によ9元路を折〃まげる必要はない。フィルタ1
8は、シート、パターンの材質または検出光学系に要影
響を及ぼす波長成分をカットする目的で用いられる。必
ずしも取付ける必要はないが、赤外線の悪影響を避ける
ため赤外線吸収フィルタを用いると良い結果が得られる
場合が多い。この場合、ミラー17にはコールド・ミラ
ー(赤外線透過ミラー)を用いるとさらに効果的である
。このようにして照明されたパターンは、同じ倍率の結
像レンズ19a 、 19bによって二つのリニアφセ
ンサ20a 、 20b上に結像される。倍率は必要な
検出分解能とリニア・センサの画像ピッチの比により決
定される。リニア・センサ20a 、 20bの配置法
は、上記したように同じ倍率の光学像が検出できるよう
にするとともに、シート上の同一場所が両方のセンサ2
0a 、 20b上に結像するようにする。この場合、
リニアーセンサ20a 、 20bの信号の読出し方向
(走査方向)は、第10図の矢印J 、a2のように同
一方向とする。
The sheet is placed on a table 1 that can be horizontally fed by a motor 13.
4, and is illuminated from almost vertically above by an illumination device consisting of a mercury lamp 15, a mercury lamp lamp 29, a capacitor 16, a mercury lamp 2-17, and a filter 18. Of course, the light source is not limited to the mercury lamp 15, but other materials such as a halogen lamp may also be used. Further, in this case, it is not necessarily necessary to bend the nine-way path by the mirror 17. Filter 1
8 is used for the purpose of cutting wavelength components that have a significant effect on the material of the sheet or pattern or the detection optical system. Although it is not necessary to install an infrared absorption filter, good results are often obtained by using an infrared absorption filter to avoid the harmful effects of infrared rays. In this case, it is more effective to use a cold mirror (infrared transmitting mirror) as the mirror 17. The pattern thus illuminated is imaged onto two linear φ sensors 20a, 20b by imaging lenses 19a, 19b having the same magnification. The magnification is determined by the ratio between the required detection resolution and the image pitch of the linear sensor. The arrangement of the linear sensors 20a and 20b is such that optical images of the same magnification can be detected as described above, and the same location on the sheet is located for both sensors 2.
The images are formed on 0a and 20b. in this case,
The reading directions (scanning directions) of the signals of the linear sensors 20a and 20b are the same as shown by arrows J and a2 in FIG.

これら二つのリニア・センサ20a 、 20b tt
l一つのセンサ駆動回路21により同期して動作させら
れる。
These two linear sensors 20a, 20b tt
They are operated synchronously by one sensor drive circuit 21.

さて、このようにして得られたアナログ画像信号は、そ
れぞれ、増幅器221L 、 22bに入力され、直流
オフセットおよび振幅が補正される。つぎにシェーディ
ング補正回路23a 、 23bによp1照明むら、セ
ンサの各画素の感度むらが補正される。シェーディング
補正回路23a 、 23bは、上記2種類のむらの影
響が無視できる場合は省いても艮い。
Now, the analog image signals obtained in this way are input to amplifiers 221L and 22b, respectively, and the DC offset and amplitude are corrected. Next, the shading correction circuits 23a and 23b correct the p1 illumination unevenness and the sensitivity unevenness of each pixel of the sensor. The shading correction circuits 23a and 23b may be omitted if the effects of the two types of unevenness mentioned above can be ignored.

シェーディング補正回路23a 、 23b Kは、種
々の方式が考案されているが、例えば特開昭57−35
721号に示された回路である。つぎに、2値化(ロ)
路24a、 24bを用いて信号を2値化する。2値化
には、固定閾値による方法と浮動閾値による方法がちる
が、いずれの方法でも良い。さてつぎに、このようにし
″Cイセられた二つの2値信号をAND回路5を用いで
合成する。なお、これはセンサがら2値化化号出力かに
至る回路の極性が正、っまり、明るい部分が論理I(に
なることを仮定した場合で、回路の極性が負の場合はN
OR回路を用いる。この場合得られる2値パタ一ン信号
では、パターン部分は論理りになる。したがってNOT
回路を用いて信号を反転させても良い。テーブルを水平
送pするモータ13はモ〜り駆動回路27によって駆動
されるが、駆動速度は、リニア・センサの走査速度、ボ
ールネジ路の減速比、送)方向の検出分解能にょp決定
される。以上説明した、本実施例の動作を第9図に示し
たバター/について、第11図を用いて説明する。第1
1図において、(al) (A2) 、 (bl)(b
2) + (cl) (c2)はそれぞれリニア・セン
サ20a。
Various systems have been devised for the shading correction circuits 23a and 23b K, for example, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-35
This is the circuit shown in No. 721. Next, binarization (b)
The signals are binarized using paths 24a and 24b. There are two methods for binarization: a method using a fixed threshold value and a method using a floating threshold value, and either method may be used. Next, the two binary signals generated in this way are synthesized using the AND circuit 5. Note that this means that the polarity of the circuit from the sensor to the binary signal output is positive. , assuming that the bright part is logic I (and if the polarity of the circuit is negative, then N
Uses an OR circuit. In the binary pattern signal obtained in this case, the pattern portion becomes logical. Therefore NOT
A circuit may be used to invert the signal. The motor 13 that horizontally moves the table is driven by a motor drive circuit 27, and the drive speed is determined by the scanning speed of the linear sensor, the reduction ratio of the ball screw path, and the detection resolution in the feed direction. The operation of the present embodiment described above will be explained with reference to FIG. 11 for the butter shown in FIG. 9. 1st
In Figure 1, (al) (A2), (bl) (b
2) + (cl) (c2) are linear sensors 20a, respectively.

20b1増幅器”2a r 2zb 、シェープインク
補正回路23a 、 23b 、2値化回路24a 、
 24bの出力で、(al) (bl) (cl) (
dl)が第9図のAl−A2に沿った信号、(A2) 
(b2) (c2) (d2)が81−82に沿った信
号である。まず第11図(al ) (A2)に示すよ
うに一般にセンサ信号のDCオフセットおよび振幅は異
なった二つのセンサでは異なるので、増幅器を用いてこ
れらを補正し、(bl)(b2)に示すような信号とす
る。
20b1 amplifier "2a r 2zb, shape ink correction circuits 23a, 23b, binarization circuit 24a,
At the output of 24b, (al) (bl) (cl) (
dl) is the signal along Al-A2 in Fig. 9, (A2)
(b2) (c2) (d2) are signals along 81-82. First, as shown in Figure 11 (al) (A2), the DC offset and amplitude of the sensor signal are generally different for two different sensors, so these are corrected using an amplifier, as shown in (bl) and (b2). signal.

さらに(cD (c2)に示すようにシェーディング補
正回路23a 、 23bを用いて信号のうねりを取り
除き、閾値THI 、 TH2を用いて2値化するQ(
cJXl!2)で?″!、!、信号ログ的に表現したが
、シェープインク補正(ロ)路23a 、 23bの方
式によっては、ディジタル信号である場合もある。こ\
では固定閾値による方法を例示したが、先に述べたよう
に浮動閾値による方法でも良い。(dl) (d2)は
このようにしてめられた2値信号である。二つのセンサ
は前述したように完全に同一場所のパターンを検出して
いるので、(dl、)(d2)の信号の論理積をとるこ
とによって、(りに示すように、輝点ノイズ部分を消去
することができる。以上のように本実施例によれば、比
較的簡単な構成で輝点ノイズのないパターンの2値画像
信号を得ることができる。まだ、センサにリニアφセン
サを用いているので、センサ相互の画素方向の寸法精度
は極めて良く、この結果、センサの位置合せが簡単にな
る。
Furthermore, as shown in (cD (c2)), shading correction circuits 23a and 23b are used to remove signal undulations, and threshold values THI and TH2 are used to binarize Q(
cJXl! 2) So? ``!,!, Although expressed as a signal log, depending on the method of the shape ink correction (b) paths 23a and 23b, it may be a digital signal.
In the above, a method using a fixed threshold value was exemplified, but as described above, a method using a floating threshold value may also be used. (dl) (d2) are the binary signals obtained in this way. As mentioned above, the two sensors are detecting patterns at exactly the same location, so by taking the AND of the signals (dl,) and (d2), the bright spot noise part can be removed as shown in (ri). As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain a binary image signal with a pattern free of bright spot noise with a relatively simple configuration. Therefore, the dimensional accuracy between the sensors in the pixel direction is extremely high, and as a result, alignment of the sensors becomes easy.

な2、この実施例は白色シート上の黒色のパターンにつ
いで適用できるが、逆に暗い色のシート上に明るい色の
金属微粒子パターンが形成されている場合には、本実施
例を変形し、AND回路をOR回路に変更することによ
シ、暗点)1ズを除去できる装置を構成することができ
る。
2. This example can be applied to a black pattern on a white sheet, but conversely, if a light-colored fine metal particle pattern is formed on a dark-colored sheet, this example can be modified, By replacing the AND circuit with an OR circuit, it is possible to construct a device that can eliminate the dark dots.

つぎに第】2図を用いて第2の実施例について述べる。Next, a second embodiment will be described using FIG.

テーブル系、照明系、検出系については、前例と全く同
様でおる。信号処理、合成の過程で、増幅およびシェー
プインク補正を前例1を全く同様に行なった後、2信号
のうち小さい方の値を最小値回路30で出力する。との
出力は輝点ノイズの除去されたパターンの明暗画像信号
3Jとなる。また、この信号を2値化回路列で2値化す
ることによりて、パターンの2値画像信号26も同時に
生成することができる。2値化(ロ)路24は前例でも
述べたように、固定閾値、浮動閾値いずれの方法でも艮
い。
The table system, illumination system, and detection system are exactly the same as in the previous example. In the process of signal processing and synthesis, amplification and shape ink correction are performed in exactly the same manner as in Example 1, and then the minimum value circuit 30 outputs the smaller value of the two signals. The output becomes a bright and dark image signal 3J of a pattern from which bright point noise has been removed. Furthermore, by binarizing this signal using a binarization circuit array, a pattern binary image signal 26 can also be generated at the same time. As mentioned in the previous example, the binarization (b) path 24 can be used with either a fixed threshold method or a floating threshold method.

りき゛に第13図を用いて本実施例の動作について説明
する。同図は第9図のパターンを例に示したもノテ、(
al) (A2) f’l: セフ f 20a 、 
20b、(bl)(b2)は増mf522g 、 22
b 、(cl) (02)はシェーディング補正回路2
3g 、 231)、(d)は最小値回路3o、(e)
は2値化回路冴の出力である。また、(al) (bl
) (cl)は第9図のAl−A2に沿った信号、(A
2) (b2)(c2)はBl −82に沿った信号で
ある。(al) (bl)(cl) (LL2) (b
2) (c2)は第11図を用いて説明した前例の動作
と全く同様である。(d)は(cl) (c2)の信号
の小さい方の値を最小値回路3oで出方した結果であジ
、輝点ノイズの除去されたパターンの明暗信号が出力さ
れている。(d)にほこの出方がアナログ信号であるか
のように表示されでいるが、((II、)(c2)が前
例に述べたようにシェープインク補正(ロ)路の方式に
よりディジタル信号である場合もあるので、(d)はデ
ィジタル信号でらる場合もある。またこの信号を固定閾
値THにより2値化することによpl 2伝信号(e)
が取り出せる。図示しτいないが、浮動閾値による2値
化を用いても良いことは前述した通りである。
The operation of this embodiment will be explained in detail with reference to FIG. Note that this figure shows the pattern in Figure 9 as an example.
al) (A2) f'l: Seph f 20a,
20b, (bl) (b2) increased mf522g, 22
b, (cl) (02) is the shading correction circuit 2
3g, 231), (d) is the minimum value circuit 3o, (e)
is the output of the binarization circuit Sae. Also, (al) (bl
) (cl) is the signal along Al-A2 in Fig. 9, (A
2) (b2) (c2) is the signal along Bl -82. (al) (bl) (cl) (LL2) (b
2) (c2) is exactly the same as the operation of the previous example explained using FIG. (d) is the result of outputting the smaller value of the signals (cl) and (c2) by the minimum value circuit 3o, and a bright/dark signal with a pattern from which bright point noise has been removed is output. (d) The appearance of the blemishes is displayed as if it were an analog signal, but ((II,) (c2) is a digital signal using the method of shape ink correction (b) as described in the previous example. Therefore, (d) may be a digital signal.Also, by binarizing this signal using a fixed threshold TH, the pl2 transmission signal (e)
can be taken out. Although τ is not shown in the figure, as described above, binarization using a floating threshold may be used.

本実施例に関しても前例と同様、暗い色のシート上に明
るい色の金属微粒子パターンが形成されている場合に対
しての菱形が考えられる。つfD最小値(ロ)路を最大
値回路に変更することにより、暗点ノイズを除去できる
装置を構成できる。
In this embodiment, as in the previous example, a diamond shape is considered for the case where a light-colored metal fine particle pattern is formed on a dark-colored sheet. By changing the fD minimum value (b) circuit to a maximum value circuit, it is possible to construct a device that can remove dark spot noise.

つぎに第14図を用いて第3の実施例について説明する
。これは、第1の実施例においてセンサおよび開明系を
変更したものであシ、他の構成および動作は全く同様で
ある。センサには光電子増倍’W 32a 、 32b
を用いる。光電子増倍tH32a 、 32bはポイン
ト・センサであるから、ガルバノミラ−33n 、 3
3bを用いて線状に定食する。ガルバノミラ−33a 
、 33bは第14図のbl、bどの方向に同期制御回
路35を用いて同期的に掃引する。36a、、36bは
光電子増倍管3za 、 321+の電源を示す。パタ
ーン上の検出点は検出系の位置調整により、二つのセン
サに関して同一点とすることは前2例と全く同様である
。光源には、前2例と同様に、水銀灯なども用いること
ができるが、光電子増倍管の感度は非常に高いため、発
光ダイオード31などの輝度が低い光源を用いることが
可能である。このため本実施例では、第1の実施例の第
1の効果に加え、熱や紫外線など強力な光に対して弱い
パターンの場合でも感度良くパターンを検出することが
可能であるとともに、光源の消費電力や熱の発生を低く
おさえることのできるという効果がある。
Next, a third embodiment will be described using FIG. 14. This is a modification of the first embodiment in terms of the sensor and the opening system, but the other configurations and operations are completely the same. The sensor has photomultiplier 'W 32a, 32b
Use. Since the photomultipliers tH32a, 32b are point sensors, the galvanometer mirrors 33n, 3
Set meal in a linear manner using 3b. Galvano mirror 33a
, 33b are synchronously swept in the directions bl and b in FIG. 14 using the synchronous control circuit 35. 36a, 36b indicate power supplies for the photomultiplier tubes 3za, 321+. The detection point on the pattern is set to be the same point for the two sensors by adjusting the position of the detection system, which is exactly the same as in the previous two examples. As in the previous two examples, a mercury lamp or the like can be used as the light source, but since the sensitivity of the photomultiplier tube is very high, a light source with low brightness such as the light emitting diode 31 can be used. Therefore, in this embodiment, in addition to the first effect of the first embodiment, it is possible to detect a pattern with high sensitivity even when the pattern is weak against strong light such as heat or ultraviolet rays, and it is also possible to detect a pattern with high sensitivity. This has the effect of reducing power consumption and heat generation.

つぎに第15図を用いて第4の実施例について説明する
。本実施例は、第2の実施例を第1の実施例から第3の
実施例に対して変形したのと同様に変形した例であり、
センサおよび照明系の構成と動作は第3の実施例と、そ
の他の部分の動作、構成は第2の実施例と全く同様であ
る。本実施例には、輝点ノイズを除去したパターンの明
暗画像信号および2伝信号が得られるという第2の実施
例の効果に加え、第3の実施例と同様の効果がある。
Next, a fourth embodiment will be described using FIG. 15. This example is an example modified in the same way as the second example was modified from the first example to the third example,
The configuration and operation of the sensor and illumination system are exactly the same as in the third embodiment, and the operation and configuration of other parts are exactly the same as in the second embodiment. This embodiment has the same effect as the third embodiment in addition to the effect of the second embodiment in that bright and dark image signals and two-channel signals with a pattern from which bright spot noise has been removed can be obtained.

また、上記第3および第4の実施例の場合も、第1およ
び第2の実施例の場合と同様、暗い色のシート上に明る
い色の金属微粒子パターンが形成されている場合の暗点
ノイズを除去する検出装置への変形が考えられることは
勿論である。
Also in the third and fourth embodiments, as in the first and second embodiments, dark spot noise occurs when a light-colored metal particle pattern is formed on a dark-colored sheet. Of course, it is possible to consider a modification to the detection device that eliminates this.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した通り、本発明によれば、金属微粒子など光
を正反射する面を持つ微粒子で形成されたパターンの形
状を低ノイズで検出できるので、これを用いた場合、非
常に高い信頼性で検査が可能になるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, the shape of a pattern formed of fine particles such as metal particles having a surface that specularly reflects light can be detected with low noise. This has the effect of making inspection possible.

また、基本的には明視野照明方式の一つの変形であるの
で、明るい光学像を検出でき、高速なパターン検出が可
能となる。
Furthermore, since it is basically a modification of the bright field illumination method, a bright optical image can be detected and high-speed pattern detection is possible.

第3図は金属微粒子パターンの検出画像のノイズを示す
図、第4図は暗視野照明方式の説明図、第5図は段差の
おるパターンの斜視図、第6図は透過照明方式の説明図
、第7図は金属微粒子で形成されたバター/の断面図及
びその一部の拡大図、第8図はパターン上での光の反射
方向を示す図、第9図は本発明の詳細な説明するための
図、第10図、第12図、第14図、および第15図は
本発明の四つの異なった実施の態様によるパターン検出
装置の構成を示すブロック図、第11図および第13図
はそれぞれ第10図および第12図に示す装置の動作を
説明するだめのパルス波形図で6る。
Fig. 3 is a diagram showing noise in a detected image of a metal particle pattern, Fig. 4 is an explanatory diagram of the dark field illumination method, Fig. 5 is a perspective view of a pattern with steps, and Fig. 6 is an explanatory diagram of the transmitted illumination method. , FIG. 7 is a cross-sectional view of butter made of fine metal particles and an enlarged view of a part thereof, FIG. 8 is a diagram showing the direction of light reflection on the pattern, and FIG. 9 is a detailed explanation of the present invention. FIGS. 10, 12, 14, and 15 are block diagrams showing configurations of pattern detection devices according to four different embodiments of the present invention, and FIGS. 11 and 13. 6 are pulse waveform diagrams for explaining the operation of the apparatus shown in FIGS. 10 and 12, respectively.

1・・・ハーフミラ−12・・・照明系、3・・・パタ
ーン、4・・・検出系、5・・・輝点ノイズ、6・・・
暗点ノイズ、7・・・放物凹面鏡、8・・・段差、9・
・・金属微粒子、10・・・労開面、11・・・照明光
、12・・・正反射光、13・・・モータ、14・・・
テーブル、15・・・水銀灯、16・・・コンテンヤ9
1/ンズ、17・・・ミラー、]−8−・・フィルタ、
19a 、 19b・・・結像レンズ、20a 、 2
0b・・・リニアーセンサ、21・・・センサ駆動回路
、22a 、 22b・・・増幅器、23g 。
1... Half mirror 12... Illumination system, 3... Pattern, 4... Detection system, 5... Bright spot noise, 6...
Dark point noise, 7... Parabolic concave mirror, 8... Step, 9.
...Metal fine particles, 10...Labor surface, 11...Illumination light, 12...Specular reflection light, 13...Motor, 14...
Table, 15... Mercury lamp, 16... Container 9
1/lens, 17...mirror, ]-8-...filter,
19a, 19b...imaging lens, 20a, 2
0b...Linear sensor, 21...Sensor drive circuit, 22a, 22b...Amplifier, 23g.

23b・・・シェープインク補正回路、24 、24a
 、 24b・・・2値化回路、5・・・AND回路、
が・・・2伝信号出力、γ・・・モータ駆動回路、あ・
・・ボールネジ、29・・・水銀灯電源、凹・・・最小
値回路、31・・−明暗画像信号、32IL 、 32
b・・・光電子増倍管、33a 、 33b・・・カル
バノミラー、あ・・・発光ダイオード、35・・同期制
御回路、35a 、 36b・・・光電子増倍管電源代
理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 肩:3図 第4図 ”;::、5図 F1′↓6図 にじ8図 2.79図 (a) 5(C) 第10図 6 第11図 第12図 661 第13図 ;に 14図
23b...Shape ink correction circuit, 24, 24a
, 24b...binarization circuit, 5...AND circuit,
G... 2 transmission signal output, γ... Motor drive circuit, A...
...Ball screw, 29...Mercury lamp power supply, concave...Minimum value circuit, 31...-Brightness image signal, 32IL, 32
b...Photomultiplier tube, 33a, 33b...Calvano mirror, ah...Light emitting diode, 35...Synchronization control circuit, 35a, 36b...Photomultiplier tube power supply agent Patent attorney Masami Akimoto Fig. 1 Fig. 2 Shoulder: 3 Fig. 4'';::, 5 Fig. F1' ↓ Fig. 6 Rainbow 8 Fig. 2.79 (a) 5 (C) Fig. 10 6 Fig. 11 Fig. 12 661 Figure 13; Figure 14

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 対象を照明する手段と、照明された対象の光学像
を電気信号に変換する手段を備え、平面状の対象物表面
に形成されたパターンを検出する装置において、上記照
明手段が対象物を被検出パターンが形成されている側か
ら照明するように配置構成され、照明されたパターンの
同一箇所を同様に対象物の被検出パターンが形成されて
いる側の異なった二つの方向から検出し、パターンの光
学像の明暗を電気信号に変換する2組の撮像手段と、該
撮像手段から得られる二つの電気信号のパターンの対応
する部を合成する合成手段を有することを特徴とするパ
ターン検出装置。 2、 上記撮像手段がリニアセンサでろることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のパターン検出装置。 3、上記合成手段が二つの電気信号をそれぞれ2値化す
る手段と、得られた2値信号の論理積または論理和を形
成する手段とから成ることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のパターン検出装置。 4 上記合成手段が二つの電気信号のうち大き、い方ま
たは小さい方の値に対応する値を出力する手段であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパターン検
出装置。
[Claims] 1. An apparatus for detecting a pattern formed on a surface of a planar object, comprising means for illuminating an object and means for converting an optical image of the illuminated object into an electrical signal, The illumination means is arranged and configured to illuminate the object from the side on which the pattern to be detected is formed, and illuminates the same part of the illuminated pattern from two different sides of the object on which the pattern to be detected is formed. It has two sets of imaging means for detecting from two directions and converting the brightness of the optical image of the pattern into an electrical signal, and a synthesizing means for synthesizing corresponding parts of the pattern of two electrical signals obtained from the imaging means. Characteristic pattern detection device. 2. The pattern detection device according to claim 1, wherein the imaging means is a linear sensor. 3. Claim 1, wherein the synthesizing means comprises means for binarizing each of the two electric signals, and means for forming an AND or OR of the obtained binary signals. The pattern detection device described. 4. The pattern detection device according to claim 1, wherein the combining means is means for outputting a value corresponding to a larger value, a smaller value, or a smaller value of two electric signals.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700078A (en) * 1986-02-07 1987-10-13 Bridgestone Corporation Method and apparatus for detecting tire information mark
JPH0452876A (en) * 1990-06-15 1992-02-20 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Image input device
US10626648B2 (en) 2015-05-13 2020-04-21 Nabtesco Corporation Sliding door apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS561257B2 (en) * 1973-06-25 1981-01-12
JPS56129985A (en) * 1980-03-14 1981-10-12 Toshiba Corp Photoelectric converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS561257B2 (en) * 1973-06-25 1981-01-12
JPS56129985A (en) * 1980-03-14 1981-10-12 Toshiba Corp Photoelectric converter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700078A (en) * 1986-02-07 1987-10-13 Bridgestone Corporation Method and apparatus for detecting tire information mark
JPH0452876A (en) * 1990-06-15 1992-02-20 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Image input device
US10626648B2 (en) 2015-05-13 2020-04-21 Nabtesco Corporation Sliding door apparatus

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