KR20050088434A

KR20050088434A - 판상체의 광학적 왜곡을 평가하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050088434A
Application number: KR1020057010933A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 미야케; 유키 요시무라; 구니히로 히라오카
Original assignee: 닛폰 이타가라스 가부시키가이샤; 나노 스코프 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-09-06
Also published as: JP2004251878A; CN1720444A; KR100710610B1; TW200419149A; CN1720444B; US7495760B2; JP4072466B2; WO2004061437A1; TWI229735B; US20060098190A1

Abstract

투명 판상체를 투과하는 빛의 광학적 왜곡의 평가 장치 및 방법을 제공한다. 촬상수단(4)에 의해 유리판(3)을 통과하여 그리드 패턴(2)을 촬상함에 있어서, n개의 그리드(명부와 암부의 페어)에 대하여 4n±α개의 CCD 화소를 대응시켜서 α개의 무아레 줄무늬를 발생시킨다. 이 상태에서 촬상된 화상의 회색 데이터에 기초하여, A상의 정현파와, 이 A상으로부터 90°위상이 어긋난 B상의 정현파를 생성하고, 이들 A상 및 B상의 정현파로부터 리사주 도형상에서의 각 화소의 위상 각도를 산출하고, 각각의 화소의 위상 각도의 차분인 위상 각속도에 기초하여 굴절력을 산출한다.

Description

판상체의 광학적 왜곡을 평가하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING OPTICAL DISTORTION OF TRANSPARENT PLATE BODY}

본 발명은 유리판 등의 투명 판상체(板狀體)에 존재하는 결점에 의한 투과광의 광학적 왜곡, 또는 광택이 있는 판상체의 표면 평탄도의 불균일성에 의한 반사광의 광학적 왜곡을 검출하여, 평가하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

투명판, 예를 들면 유리판에 존재하는 결점에는 표면에 존재하는 요철, 표면에 낙하한 이물에 의한 결점인 낙하 이물, 낙하 이물 흔적에 존재하는 분화구(crater) 형상의 요철, 내부에 존재하는 이물, 거품 등이 있다. 또한, 표면에 투명막이 피복된 유리판의 경우, 투명막의 결점으로는 핀홀 등이 있다. 이들 결점이 광학 왜곡을 동반하면, 광학 왜곡에 의해 빛이 굴절한다. 이 때문에, 광학 왜곡을 동반하는 유리판 등은 광학기판으로서 결함품이 되어 이용할 수 없기 때문에 검사에 의해 제거할 필요가 있다.

특허문헌 1(일본 공개특허공보 제(평)8-220021호)에서는 그리드(grid) 패턴을 라인센서 카메라로 촬상하여 초점을 그리드 패턴상으로부터 고의로 빗나가게 함으로써, 명부와 암부의 차가 생기지 않도록 하여 화상으로서 회색이 되도록 하고, 투명 판상체가 갖는 굴절력에 의해서 초점 위치가 변화하여 결과적으로 명부와 암부의 차가 생기도록 하여 결점을 검출하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 투명 판상체가 갖는 굴절력을 정량적으로 예를 들면 렌즈 배율의 단위(디옵터)로 계측할 수는 없다.

이에 대하여, 특허문헌 2(일본 국제공개특허공보 제2001-502799호)에서는 그리드 패턴을 라인센서 카메라로 촬상함에 있어서, 그리드에 대응하는 CCD의 수를 그리드의 정확하게 정수배로 하여 광학적 왜곡을 정량적으로 검출하는 방법이 기재되어 있다. 그러나 이 방법에서는 정확하게 정수배로 하기 위해서 피치 및 폭이 정확한 그리드와, 텔레센트릭(telecentric) 렌즈 등의 시야각의 어느 위치에서라도 각 화소에 대응하는 그리드 패턴상에서의 폭이 변화하지 않는 렌즈를 사용할 필요가 있다.

한편, 특허문헌 3(일본 공개특허공보 제(평)4-98111호)에 있어서는 줄무늬 주사법(縞走査法)에 의해서 생체의 표면부의 3차원 형상을 측정하는 방법이 개시되어 있다.

도 1은 본 발명의 평가장치를 도시하는 개략 구성도이다.

도 2는 본 발명의 평가장치를 도시하는 사시도이다.

도 3은 반송 방향의 하류로부터 본 평가장치의 개략 단면도이다.

도 4는 반송 방향의 측면으로부터 본 평가장치의 개략 측면도이다.

도 5는 반송 방향의 하류로부터 본 평가장치의 개략 단면도이다.

도 6은 반송 방향의 측면으로부터 본 평가장치의 개략 측면도이다.

도 7은 평가장치의 개략 평면도이다.

도 8은 본 발명의 다른 평가장치를 도시하는 개략 구성도이다.

도 9는 CCD 화소와 그리드의 대응 관계를 설명하는 도면이다.

도 10은 CCD 화소와 그리드의 어긋남을 설명하는 개념도이다.

도 11은 그리드 패턴을 5000화소의 라인센서 카메라로 촬상하였을 때의 출력의 회색 화상 데이터의 1 내지 1200화소의 부분을 표시하는 그래프이다.

도 12는 부호의 할당을 설명하는 개념도이다.

도 13은 부호의 할당을 설명하는 개념도이다.

도 14는 위상 각속도의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 15는 회색 데이터의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 16은 도 10의 그래프의 일부확대도이다.

도 17은 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 18은 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 19는 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 20은 A상, B상의 정현파의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 21은 A상, B상의 정현파에 의해서 구해지는 리사주 도형(Lissajous figure)의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 22는 리사주 도형상에서의 위상 각도의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 23은 위상 각속도의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 24는 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 25는 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 26은 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 27은 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 28은 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 29는 화상처리의 순서를 나타내는 플로우챠트이다.

도 30은 A상 내지 D상의 정현파의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 31은 위상 각도의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 32는 위상 각속도의 그래프의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 33은 각속도(렌즈 배율)를 적산한 그래프의 일 예를 도시하는 도면이고, 렌즈 작용에 의한 빛의 굴절각도를 도시한다.

도 34는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 검사장치의 구성을 설명하는 개략 측면도이다.

도 35는 도 29의 검사장치에 있어서, 촬상수단(4)의 위치로부터 조명 1측을 본 평면도이다.

도 36은 슬릿체(10)의 배치예를 설명하는 개략 측면도이다.

도 37은 슬릿체(10)의 배치예를 설명하는 개략 측면도이다.

도 38은 슬릿체(10)의 배치예를 설명하는 개략 측면도이다.

도 39는 광학적 왜곡의 굴절력의 슬릿에 의한 영향을 나타내는 그래프이다.

도 40은 제 4 실시 형태에 따른 그리드 패턴의 개략 평면도이다.

도 41은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 검사장치의 구성을 설명하는 개략 측면도이다.

도 42는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 검사장치의 구성을 설명하는 개략 측면도이다.

본 발명의 목적은 그리드 패턴과 이것을 촬상하는 화소와의 간섭에 의해서 발생하는 무아레(moire) 줄무늬를 사용하는 광학적 왜곡의 평가장치 및 방법에 있어서, 그리드 패턴상내의 각 그리드의 피치 및 폭의 고도의 균일성을 요구하지 않고서 정밀도가 높은 검출을 할 수 있는 광학적 왜곡의 평가장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 그리드 패턴과 이것을 촬상하는 화소와의 간섭에 의한 무아레 줄무늬를 사용하는 광학적 왜곡의 평가장치를, 염가의 시스템구성에 의해서 제공하는 것이다.

그래서, 본 발명에서는 X=4p(p는 1 이상의 정수)로 하고, n 및 α를 1 이상의 정수로 하고, n개의 그리드(명부와 암부의 페어)에 대하여 Xn±α개의 화소를 대응시키도록 하였다.

구체적으로는 일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 한 방향으로 교대로 반복되는 그리드 패턴을, 그리드 패턴의 배열 방향과 동일 방향으로 복수의 화소가 배열된 라인센서 카메라를 사용하여 촬상함에 있어서, 그리드 패턴에 포함되는 n개의 그리드(명부와 암부의 페어)에 대하여 Xn±α개의 화소를 대응시키도록 하였다. 여기에서, 각각의 그리드에 대해서는 각각이 약 X±α/n개로 이루어지는 화소의 세트가 순차 대응한다.

또한, Y=4p(p는 1 이상의 정수)로 하고, m 및 β을 1 이상의 정수로 하고, 명부와 암부가 체크 무늬 형상으로 교대로 반복되는 그리드 패턴을, 매트릭스 카메라를 사용하여 촬상함에 있어서, 그리드 패턴에 포함되는 가로방향의 n개의 그리드(명부와 암부의 페어)에 대하여 매트릭스 카메라의 가로방향의 Xn±α개의 화소를 대응시키고, 그리드 패턴에 포함되는 세로 방향의 m개의 그리드(명부와 암부의 페어)에 대하여 매트릭스 카메라의 세로방향의 Ym±β개의 화소를 대응시키도록 하였다. 여기에서, 가로방향의 각각의 그리드에 대해서는 각각이 약 X±α/n개로 이루어지는 화소의 세트가 순차 대응하고, 세로방향의 각각의 그리드에 대해서는 각각이 약 Y±β/m개로 이루어지는 화소의 세트가 순차 대응한다.

이렇게 함으로써, CCD 화소와 그리드의 대응 관계가 그리드수의 정수배에 대하여 α분(또는/및 β분) 어긋난 상태에서도 논리로서 왜곡량을 산술할 수 있도록 해두고, 그리드 패턴이나 렌즈의 정밀도에 불균일함이 있어 어긋남량이 서서히 변화하는 것에도 대응할 수 있도록 함으로써, 전체를 보다 염가의 시스템으로서 구축할 수 있다.

구체적으로는 본 발명은 투명 판상체가 갖는 굴절력의 불균일성에 의해서 투명 판상체를 투과하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하는 장치이며, 일정 피치 일정 폭의 명부와 암부로 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과, 촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴을 촬상하는 수단과, 상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과, 상기 그리드 패턴으로부터 상기 촬상장치까지의 광로내를, 상기 투명 판상체를 지지하여 반송하는 수단과, 상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고, 상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고, 상기 화상처리수단은 상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과, 상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과, 각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡의 굴절력을 산출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 광택이 있는 판상체의 표면 평탄도의 불균일성에 의해서 상기 판상체에서 반사하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하는 장치이며, 일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과, 촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴의 반사상을 촬상하는 수단과, 상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과, 상기 그리드 패턴으로부터의 빛이 상기 광택이 있는 판상체에서 반사하여 상기 촬상장치에 입광하도록, 상기 판상체를 지지하여 반송하는 수단과, 상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고, 상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 생성시키고, 상기 화상처리수단은 상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과, 상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과, 각 화소간의 위상 각도의 차로부터 반사광의 어긋남량을 산출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 투명 판상체의 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 장치이며, 일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과, 촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴을 촬상하는 수단과, 상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과, 상기 그리드 패턴으로부터 상기 촬상장치까지의 광로 내를, 상기 투명 판상체를 지지하여 반송하는 수단과, 상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고, 상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고, 상기 화상처리수단은 상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과, 상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과, 각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 광택이 있는 판상체의 표면의 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 장치이며, 일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과, 촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴의 반사상을 촬상하는 수단과, 상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과, 상기 그리드 패턴으로부터의 빛이 상기 광택이 있는 판상체에서 반사하여 상기 촬상장치에 입광하도록, 상기 판상체를 지지하여 반송하는 수단과, 상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고, 상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고, 상기 화상처리수단은 상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과, 상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과, 각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장치의 발명은 방법의 발명으로서도 성립한다. 또한, 상기 발명은 평가장치나 컴퓨터에 소정의 기능을 실현시키는 프로그램 또는 그 프로그램을 기록한 기록매체로서도 성립한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 수단이란, 단지 물리적 수단만을 의미하는 것이 아니며, 그 수단이 갖는 기능을 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해서 실현하는 경우도 포함한다. 그리고, 1개의 수단이 갖는 기능이 2개 이상의 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해 실현되더라도, 2개 이상인 수단의 기능이 1개의 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해 실현되어도 좋다.

이하, 본 발명의 제 1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 투명 판상체를 투과하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하기 위해서 사용되는 평가장치에 관해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 평가장치를 도시하는 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 평가장치를 도시하는 사시도이다. 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 평가장치는 그리드 패턴(2)과 촬상수단(4)과 화상처리수단(5)과 표시수단(6)을 구비하고 있다. 그리드 패턴(2)은 일정 피치 일정 폭의 명부와 암부를 한 방향으로 교대로 반복하는 격자이다. 또, 그리드 패턴(2)은 체크 무늬 형상으로 복수의 명부와 암부가 교대로 형성되도록 하여도 좋다. 그리드 패턴(2)은 시트형상 또는 판형상이고, 예를 들면 직사각형상을 갖는다. 이 예에서는 그리드 패턴(2)의 상면을 수평으로 배치하고 있다.

그리드 패턴(2)은 광원(1)을 갖고 있다. 광원(1)은 예를 들면 형광등을 사용할 수 있다. 광원(1)은 빛을 하측 방향으로부터 그리드 패턴(2)에 조사한다. 광원으로서는 형광등 외에, 예를 들면 할로겐 램프를 광원으로 하여, 할로겐 램프로부터의 빛을 섬유로써 유도한 파이버 조명이라도 좋다. 또한 막대형상의 LED 조명을 사용하여도 좋다. 또한, 그리드 패턴 자체를 조명으로 구성하여도 좋다. 좁고 긴 직사각형 형상의 조명을 다수 나열하여 조명의 간격을 조명의 폭과 동일하게 함으로써, 복수의 명부와 암부를 교대로 형성하는 것도 가능하다.

그리드 패턴(2)의 상방에는 검사대상물인 유리판 등의 투명 판상체(3)를 반송하기 위한 반송수단(8; 예를 들면 롤러)이 설치되어 있다. 이 예에서는 평면에서 보아, 유리판(3)의 반송 방향이 그리드 패턴(2)의 배열 방향과 직교하도록 그리드 패턴(2)과 반송수단(8)이 배치되어 있다.

촬상수단(4)은 1차원 주사를 반복하는 라인센서이고, 예를 들면 CCD를 사용하는 라인센서 카메라(41)와 렌즈(42)로 구성되어 있다. 촬상수단(4)은 반송되는 투명 판상체(3)를 끼워 광원(1)과 대향하는 측에 배치된다. 그리고, 라인센서 카메라의 주사선이 그리드 패턴(2)의 배열방향과 평행하게 되도록, 그리드 패턴(2)의 상면에 대하여 수직인 방향으로 장착되고, 그리드 패턴(2)을 투과한 빛을 시야로서 넣을 수 있도록 배치된다. 또한, 라인센서 카메라(41)는 주사선을 따라서 직선적으로 배치된 CCD 화소를 구비하고 있다. 또, 라인센서 카메라의 시야는 결정되어 있기 때문에, 검사대상물의 폭에 맞추어서, 적절하게 설치 대수를 정하여도 좋다.

이상과 같은 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)의 사이를 유리판(3)은 반송수단(8)에 의해서 수평으로 반송된다. 유리판(3)의 검사면은 수평으로 되고, 반송 방향은 화살표로 도시하는 바와 같이 도 1에 있어서 예를 들면 우측 방향이다. 라인센서 카메라(41)로부터의 무아레 줄무늬의 화상 데이터 출력은 회색 데이터로서 화상처리수단(5)으로 입력되고, 화상처리수단(5)에서는 무아레 줄무늬의 화상 데이터보다 90° 위상이 어긋난 A상 및 B상의 2종류의 정현파를 연산하여, A상 및 B상의 정현파로부터 리사주 도형상의 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하고, 각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하고, 광학적 왜곡의 양을 산출한다.

화상처리수단(5)으로서는 예를 들면 컴퓨터를 이용할 수 있다. 라인센서의 출력이 아날로그 신호인 경우는 컴퓨터에는 디지털 신호로 변환하여 넣을 필요가 있으므로, 화상처리수단(5)은 적어도 아날로그/디지털 변환 기능을 갖는 화상 입력장치를 더 갖는 것이 요구된다. 라인센서 카메라(41)가 디지털 카메라인 경우에는 아날로그/디지털 변환은 불필요하다.

표시수단(6)은 CRT, 액정 디스플레이 등의 표시장치에 의해서 실현된다. 표시수단(6)은 화상처리수단(5)으로부터의 출력을 표시한다. 또, 이 평가장치는 그리드의 배열방향에서의 결함의 광학적 왜곡을 검출한다.

상기 설명에 있어서는 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)을 수직 방향으로 배치하여, 유리판(3)의 검사면을 수평으로 배치하고 있다. 그러나, 이들 요소의 배치를 이것에 한정하지 않는다. 도 3 내지 도 7에 촬상수단과 그리드 패턴과 검사 대상물의 배치예를 도시한다.

여기에서, 도 3 및 도 5는 반송 방향의 하류로부터 본 평가장치의 개략 단면도이고, 도 4 및 도 6은 반송 방향의 측면으로부터 본 평가장치의 개략 측면도이고, 도 7은 평가장치의 개략 평면도이다.

배치예로서, 우선, 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)을 수직방향으로 배치하고, 유리판(3)의 검사면을 수평으로부터 기울게 하여도 좋다. 이 경사는 예를 들면 도 3에 도시하는 a, b의 어느 방향이라도 좋고, 또는 도 4에 도시하는 d, e의 어느 방향이라도 좋다.

또, 촬상수단(4) 및 그리드 패턴(2)과, 유리판(3)의 사이의 위치관계는 상대적인 것이므로, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 유리판(3)의 검사면을 수평으로 배치하고, 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)을 연결하는 선을, 수직으로부터 기울게 하여도 좋다.

또한, 상기 설명에 있어서는 유리판(3)의 반송 방향을, 평면에서 보아 그리드 패턴(2)의 배열 방향과 직교하도록 설정하였다. 그러나, 도 7에 도시하는 바와 같이, 유리판(3)의 반송 방향과 그리드 패턴(2)의 배열방향이, 평면에서 보아 비스듬하게 교차하도록 설정하여도 좋다.

또한, 도 1에 도시하는 평가장치에 있어서는 촬상수단(4)을 장치의 상측에 배치하고, 유리판(3)을 상방으로부터 촬상하는 구성을 도시하였지만, 촬상수단(4)을 배치하는 방향을 여러가지로 변화시킬 수 있다.

예를 들면, 촬상수단(4)을 장치의 하측에 배치하여, 유리판(3)을 하방으로부터 촬상하여도 좋다. 구체적으로는, 도 1에 있어서의 촬상수단(4)의 위치와, 그리드 패턴(2) 및 광원(1)의 위치를 교체하여, 상방으로부터 빛을 조사하고, 하방으로부터 촬상하도록 하면 좋다.

또한, 다른 형태로서는 촬상수단(4)을 장치의 측방에 배치하여도 좋다. 예를 들면, 유리판(3)을 기대어 세워 놓고 가로 반송하는 경우나, 소위 다운드로와 같은 세로 반송의 경우에는 유리판(3)의 검사대상면이 가로방향을 향하게 하기 때문에, 이것에 맞추어서 유리판(3)을 장치의 측방으로부터 촬상하면 좋다. 이와 같이 촬상수단(4)을 장치의 측방에 배치하는 경우에는 그리드 패턴(2) 및 광원(1)을 촬상수단(4)과 대향하는 방향으로 배치할 필요가 있다.

보다 구체적으로는 예를 들면 도 1에 있어서의 촬상수단(4)과 유리판(3)과 그리드 패턴(2)과 광원(1)을, 이러한 상대적인 위치관계를 유지한 채로 수평면 내의 회전축을 중심으로 하여 상하 방향으로 소정 각도 회전시키면 좋다. 이 소정 각도는 예를 들면 유리판(3)을 수직으로 세우는 경우에는 90도이다.

또, 여기에서 설명한 촬상수단(4)을 장치의 하측에 배치하는 형태, 그리고 촬상수단(4)을 장치의 측방에 배치하는 형태, 쌍방의 형태에 대해서도, 도 3 내지 도 7을 사용하여 상술한 배치예를 적용할 수 있다.

다음으로, 도면을 참조하여, 본 발명의 평가장치의 다른 구성예를 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 평가장치를 도시하는 개략 구성도이다. 이 도면에 있어서, 도 1과 공통하는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

도 8에 도시하는 평가장치는 광택이 있는 판상체의 표면 평탄도의 불균일성을 평가하기 위해서 사용되는 것이다. 상기 투명 판상체를 투과하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하기 위한 장치와 다른 점은 광원(1) 및 그리드 패턴(2)과, 판상체(3) 및 반송수단(8)과, 촬상수단(4)의 사이의 위치관계이다. 이 예에서는 광원(1)에 의해서 조사된 그리드 패턴(2)의 상이 판상체(3)에 있어서 반사하고, 그리드 패턴(2)의 반사상을 촬상수단(4)이 촬상하는 위치관계에 설정되어 있다.

(CCD 화소와 그리드의 대응)

다음으로, 본 발명의 특징의 하나인 CCD 화소와 그리드의 대응 관계에 대하여 설명한다. 또, 이하의 설명에 있어서는 본 발명에 있어서의 CCD 화소와 그리드의 대응 관계를 알기 쉽게 설명하기 위해서, 편의상 2단계로 나누어 설명한다. 여기에서, 도 9는 CCD 화소와 그리드의 대응 관계를 설명하는 도면이다.

(제 1 단계)

우선, 본 발명에 있어서는 1세트의 투광부와 차광부를 1 그리드라고 정의한다. 그리고, 그리드 패턴(2)에 포함되어 있는 어느 1 그리드를 선택하고, 1 그리드에 대하여, X 개의 CCD 화소를 대응시킨다. 여기에서, 본 발명의 특징은 X가 4의 정수배이다. 따라서, X=4p(p는 1 이상의 정수)로 나타낼 수 있다. 또, 본 발명에 있어서 투광부와 차광부는 상대적인 개념이고, 투광부는 높은 빛의 투과율을 갖고, 차광부는 투광부보다 낮은 투과율을 갖는다. 이러한 투광부와 차광부는 예를 들면 투명한 유리부분과 흑색 도포의 유리부분으로 구성할 수 있다.

이와 같이 소정의 1 그리드에 대하여 X개의 CCD 화소를 대응시키는 것은 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)의 거리를 조정함으로써 실현할 수 있다. 즉, 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)의 거리를 작게 하면, 그리드의 광학상이 확대되어, 1 그리드에 대응하는 CCD 화소의 수가 많아진다. 이와는 반대로, 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)의 거리를 크게 하면, 1 그리드에 대응하는 CCD 화소의 수가 적어진다. 이렇게 하여 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)의 거리를 조정하여, 소망의 X개의 CCD 화소가 소정의 1 그리드에 대응하도록 양자의 위치관계를 결정한다.

도 9를 사용하여 보다 구체적으로 설명한다. 또, 도 9에 있어서는 그리드 패턴(2)을 고정으로 하여, 촬상수단(4)이 그리드 패턴(2)에 대향하는 방향으로(도면에서는 상하로) 가동하는 것으로서 설명한다. 우선, 그리드 패턴(2) 중으로부터 임의의 1 그리드를 선택하고, 이 그리드를 기준으로 하여 대응하는 CCD 화소의 수를 판단한다. 기준이 되는 그리드는 폭과 피치의 정밀도가 좋은 부분인 것이 바람직하다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 촬상수단(4)이 도면 중 A의 위치에 있는 경우에는 그리드 패턴(2)내의 기준이 되는 1 그리드에 대하여 화소열 중의 4개의 CCD 화소가 대응하고 있다. 이 상태로부터 촬상수단(4)을 하강시키고, 그리드 패턴(2)에 근접시키면, 1 그리드에 대응하는 CCD 화소의 수가 많아져 간다. 그리고, 1 그리드에 8개의 CCD 화소가 대응하는 위치 B에서 촬상수단(4)의 위치를 설정한다. 이렇게 함으로써, 1개의 그리드에 8개의 CCD 화소를 대응시킬 수 있다.

또한, 1개의 그리드에 12개의 CCD 화소를 대응시키는 경우에는 동일하게 하여 촬상수단(4)을 또한 하강시키고, 촬상수단(4)의 위치 C를 설정한다. 또, 이 도면에 있어서는, 편의상 촬상수단(4)을 가동으로 하여, 그리드 패턴(2)을 고정으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 그리드 패턴(2)을 가동으로 하고, 촬상수단(4)을 고정으로 하여도 좋고, 양자를 가동으로 하여도 좋다. 또한, 이러한 위치 맞춤 방법은 도 8의 평가장치에 대해서도 기본적으로 동일하다.

(제 2 단계)

위에서 기술한 바와 같이 하여, 1개의 그리드에 X 개의 CCD 화소를 대응시켜 촬상수단(4)과 그리드 패턴(2)의 거리를 설정한다. 그러나, 상기와 같은 그리드와 CCD 화소의 대응 관계에 어긋남이 발생하는 경우가 많다. 그리드 패턴(2)을 구성하는 각각의 그리드의 피치는 미세하다. 예를 들면, 각각의 그리드의 피치는 투광부가 90㎛이고, 차광부가 90㎛이다. 게다가, CCD 화소의 배열 피치도 미세하다. 따라서, 모든 그리드에 대하여 정확하게 4p개의 CCD 화소를 대응시키는 것은 곤란하다. 게다가, 그리드 패턴의 정밀도에 문제가 있어, 그리드의 피치가 일정하지 않는 경우도 있어, 그리드와 화소의 규칙적인 대응 관계에 어긋남이 생겨 버린다. 또한, 그리드 패턴의 정밀도가 좋고, 그리드 패턴을 유리판 등에 크롬 도금한 것이라도, 열팽창(광원이나 기온의 변화 등에 의한)에 의해, 그리드의 피치가 전체적으로 어긋나거나, 일부만이 어긋나는 경우가 있다. 이러한 경우에도 그리드와 화소의 대응 관계에 어긋남이 생겨 버린다.

이러한 사실로부터, 그리드와 화소의 규칙적인 대응 관계에 어긋남이 생긴 경우에도, 정확하게 투명 판상체의 결점을 검출할 수 있는 수법이 필요하다. 본 발명은 그리드 패턴에 포함되는 1개의 그리드에 대하여 X개의 CCD 화소를 대응시키는 경우에 있어서, 연속된 n개의 그리드에 대하여 ±α개분의 CCD 화소가 어긋난 경우에도 결점을 검출하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, n개의 그리드에 대하여 CCD 화소가 ±α개분 어긋나는 경우를 설명한다. 여기에서, 도 10은 CCD 화소와 그리드의 어긋남을 설명하는 개념도이다. 또, 설명의 편의상, X를 4로 하고, α을 1로 하여, 1개의 그리드에 대하여 4개의 CCD 화소를 대응시키는 경우에 있어서, 연속된 n개의 그리드에 관하여 1개분의 CCD 화소가 어긋나는 경우를 설명한다.

우선, 본 발명에 있어서는, n개의 그리드는 그리드 패턴 내에 포함되어 있으면 그리드 전체라도 좋고, 어느 일부의 그리드라도 좋다. 그러나, n개에 포함되는 각 그리드는 연속하고 있는 것이 조건이고, 대응하는 CCD 화소도 연속하고 있는 것이 조건이다. 또한, 1개의 그리드 패턴 내에 복수의 n개가 존재하여도 좋다. 즉, 1개의 그리드 패턴에 대하여 어긋남이 복수개소 있어도 좋다. 이 경우에는 각각의 n을 순차로 n1, n2, n3···으로 나타낼 수 있지만, 각각의 그리드수는 같거나 달라도 좋다.

예를 들면 도 10a에 도시하는 바와 같이, 그리드 패턴이 n개의 그리드로 구성되어 있는 예를 생각한다. 이 경우에, 그리드 패턴 전체로 ±α개분의 화소가 어긋나는 경우가 있다. 이러한 어긋남의 경우에는 α를 1로 하면, 그리드 패턴 전체의 n개의 그리드에 대하여 4n±1개의 CCD 화소가 대응하게 된다.

한편, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 그리드 패턴내의 일부의 연속된 n개의 그리드에 대하여 ±1개분의 화소가 어긋나는 경우라도 좋다. 이 경우에는 그리드 패턴내의 일부의 n개의 그리드에 대하여 4n±1개의 CCD 화소가 대응하고 있다. 또한, 1개의 그리드 패턴 내에 복수의 어긋남이 있는 경우라도 좋다. 구체적으로는 도 10c에 도시하는 바와 같이, n1의 부분, n2의 부분, n3의 부분에서 각각 ±1개분의 CCD 화소가 어긋나고 있다. 따라서, 이 도면에서는 그리드 패턴 내의 일부의 n1개의 그리드에 대하여 4n1±1개의 CCD 화소가 대응하여, n2개의 그리드에 대하여 4n2±1개의 CCD 화소가 대응하고, n3개의 그리드에 대하여 4n3±1개의 CCD 화소가 대응하고 있다. 이것을 그리드 패턴 전체로 보면, (n1+n2+n3)개의 그리드에 대하여 4(n1+n2+n3)±3개의 CCD 화소가 대응하게 된다.

이러한 CCD 화소와 그리드의 대응 관계(n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 화소가 대응하는 관계)에 있어서는 라인센서 카메라의 출력을 1차원의 회색 데이터로서 표시한 경우에, 무아레 줄무늬가 발생하는 것이 본 발명자들에 의해서 확인되고 있다. 또한, 본 발명자들이 검토한 결과, CCD 화소가 1개 어긋날 때마다(α=1마다) 1개의 무아레의 산(山)이 나타난다는 것이 확인되어 있다. 이것을 구체적으로 설명한다.

도 11을 참조하면, 그리드 패턴을 50O0 화소의 라인센서 카메라로 촬상하였을 때의 출력의 회색 화상 데이터의 1 내지 1200화소의 부분을 표시하고 있다. 그래프의 X축은 그리드 패턴의 길이 방향을 나타내고, Y축은 빛의 강도를 나타내고 있다. 이 그래프에 있어서는, 복수의 무아레 줄무늬가 (도면 중의 tn 구간에서) 발생하고 있음을 알 수 있다. 상술한 바와 같이, CCD 화소가 1개 어긋날 때마다 1개의 무아레산이 발생하기 때문에, 그래프내의 각각의 산은 그 산에 대응하는 그리드 구간에서, CCD 화소가 1개분 어긋난 것을 나타내고 있다. 구체적으로는, 최초의 그리드 구간(t1)에는 32개의 그리드가 포함되어 있고, 이 그리드에 대하여 4n-1=127화소가 대응하고 있다. 이하 동일하게, 그리드 구간 t2(34 그리드)에 135화소, t3(31 그리드)에 123화소, t4(36 그리드)에 143화소가 대응하고 있다. 한편, t5는 CCD 화소 2개분 어긋나 있기 때문에, 2개의 산이 발생하고 있다. t5의 그리드는 66개이고, 대응하는 화소는 4n-2=262화소이다.

이와 같이 회색 데이터상에서 무아레 줄무늬가 발생하는 위치와 각각의 무아레 줄무늬의 폭은 그리드와 CCD 화소의 어긋남 방법에 의존하며, 구체적으로는 어느 그리드 위치에서 어긋남이 발생하는 것인지 및 몇 개의 그리드에서 CCD 화소 1개분 어긋나는 것인지에 의존하는 것이다. 따라서, 무아레 줄무늬가 발생하는 위치와 각각의 무아레 줄무늬의 폭은 그리드 패턴의 정밀도, 열팽창의 상태 등에 따라서 변화할 수 있다. 즉, 그리드 패턴, 환경 온도 등을 바꿈으로써 무아레 줄무늬의 위치, 폭, 개수 등이 변화한다. 본 발명은 CCD 화소와 그리드의 규칙적인 대응 관계에 어긋남이 생기고, 어긋나는 방법이 여러가지로 일정하지 않은 경우라도, 유리판에 포함되는 결점을 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 설명에 있어서는 그리드 패턴의 정밀도의 문제, 열팽창 등에 의해서 CCD 화소와 그리드 사이에 어긋남이 생기는 경우를 생각하였다. 그러나, 본 발명에 있어서는 의도적으로 어긋남을 발생시키는 것도 가능하다. 예를 들면, n개의 그리드로 이루어지는 그리드 패턴 전체에 대하여, 의도적으로 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시켜도 좋다. 또한, 그리드 패턴 중의 일부의 n개의 그리드에 대하여 의도적으로 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시켜도 좋다. 일 예로서, 전 그리드수가 1000인 경우에, 1000개의 그리드 전체에 대하여 4000+1개의 CCD 화소를 대응시켜, 1개의 무아레 줄무늬를 발생시켜도 좋다. 한편, 일부의 40개의 그리드에 대하여 160+1개의 CCD 화소를 대응시켜, 1개의 무아레 줄무늬를 발생시켜도 좋다. 또한, 의도적으로 어긋남을 발생시킨 경우에, 열팽창 등에 의한 어긋남도 공존하는 경우에는 각각의 어긋남에 기인한 무아레산이 복수개 발생하는 경우도 있지만, 본 발명은 이러한 경우에도 적용할 수 있다.

이와 같이 의도적으로 어긋나게 하여도 좋다는 것은, 이하와 같은 이점을 가져온다. 즉, 상술한 제 1 단계에서, 소정의 1 그리드에 대하여 X개의 CCD 화소를 대응시키는 경우에 있어서, 양자의 대응 관계를 엄밀하게 맞출 필요가 없고 다소의 어긋남이 허용된다는 것이다. 미세한 피치로 구성되는 그리드 패턴을 극히 미세한 피치로 배열된 CCD 화소로 촬상하는 케이스에 있어서는, 각각의 그리드에 X개의 CCD 화소를 정확하게 대응시키는 조정은 곤란하고, 시간과 비용을 필요로 하기 때문에, 이러한 어긋남의 허용은 극히 유익하다.

이와 같이 본 발명에 있어서는 CCD 화소의 출력을 회색 화상 데이터로 한 경우에, 1 이상의 무아레 줄무늬가 발생하는 상태를 얻는 것이 특징이다. 이러한 상태는 그리드 패턴내의 어느 하나의 연속하는 n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, 이러한 무아레 줄무늬를 발생시키는 방법으로서는 1 그리드에 X개의 CCD 화소가 대응하는 위치 근방에 촬상수단과 그리드 패턴과의 위치관계를 맞추고, 거기에서 회색 데이터 화상을 보면서 촬상수단을 상하로 미세 조정함으로써 소망의 무아레 줄무늬를 발생시킬 수 있다. 본 발명은 n개의 그리드에 대하여 화소 α개분의 어긋남을 허용하는 것이다. 그리고, 이러한 어긋남은 그리드 패턴의 열팽창 등에 의해서 생기는 것이라도 좋고, 촬상수단과 그리드 패턴과의 위치 관계를 조정하여 의도적으로 발생시키는 것이라도 좋다. 따라서, 촬상수단(또는/및 그리드 패턴)의 위치맞춤에 고도의 정확성을 요구하지 않아, 위치맞춤을 용이하게 할 수 있다. 또한, 측정장치에 엄밀한 정밀도를 요구하지 않기 때문에, 장치의 비용을 저렴하게 할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 어긋남 분량인 α(Xn±α에 있어서의 α)는 1 이상의 정수로 할 수 있지만, 이 α의 상한에 대해서는 α≤n/1O으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 것은 이 상한치를 초과하면 필요한 무아레 줄무늬가 발생하지 않는 경우가 있기 때문이다.

(결점의 검출)

다음으로, 상기한 바와 같이 무아레가 발생하고 있는 CCD 화소의 출력에 기초하여, 결점을 검출하는 수법에 대하여 설명한다. 본 발명은 무아레가 발생하고 있는 CCD 화소의 출력에 기초하여, 정현파 A와, 이 정현파 A로부터 90°위상이 어긋난 정현파 B를 산출하는 것을 하나의 특징으로 하고 있다.

특히, 본 발명의 일 형태에 따르면, X=4로 하고, 즉, n개의 그리드에 대하여 4n±α개의 CCD 화소가 대응한 상태의 CCD 출력에 의해, 정현파 A 및 B를 산출하는 방법이 제공된다. 이하에 있어서는, X=4인 경우에 정현파 A 및 B를 구하는 방법을 구체적으로 설명한다. 여기에서, 도 12, 도 13은 부호의 할당을 설명하는 개념도이다.

(스텝 1)

정현파 A 및 B를 산출함에 있어서, 우선, 소정의 룰에 따라서, 각 CCD 화소의 출력(Cn)에 양 또는 음의 부호를 할당한다. 구체적으로는 전화소를 연속한 4개의 화소마다의 연속된 그룹으로 나눈다. 그리고, 각각의 그룹내의 화소를 C4i+1, C4i+2, C4i+3, C4i+4(0≤i)로 나타낸다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 12개의 화소를 사용하여 설명한다. 최초의 4개의 화소를 그룹 1로 하고, 다음의 4개의 화소를 그룹 2로 하고, 또한 다음의 4개의 화소를 그룹 3으로 하고, 화소가 더 존재하는 경우에는 이후 그룹 4, 5, 6···으로 한다. 그룹 1에서는 i=0이고, 따라서 그룹 1내의 각각의 화소는 C1, C2, C3, C4로 나타낸다. 동일하게, 그룹 2는 i=1이고, 그룹 3은 i=2이고, 이후 i의 값이 1씩 늘어난다.

다음으로, 각각의 그룹에 포함되는 4개의 화소에 대하여, 이하의 표에 제시하는 바와 같은 3각함수의 부호를 이 순서 패턴으로 승산한다. 구체적으로는 정현파 A에 대해서는 sin의 부호를 사용하고, 정현파 B에 대해서는 cos의 부호를 사용한다. 이것은, 정현파 B는 A보다도 90°어긋나고, sinB= cosA의 관계로 성립하기 때문이다. 또, 이 표에 있어서 중요한 것은, sin의 부호의 순서 패턴에 대하여 cos의 부호의 순서 패턴이 1개 시프트하고 있는 것이다. 한편, I 열의 부호가 반드시 최초의 화소에 대응하는 것까지는 필요하지 않다. II 열 이후의 어느 하나의 부호로부터 개시하여도 좋다.

(표 1)

예를 들면, 정현파 A를 구하는 경우에는 도 13에 도시하는 바와 같이, 그룹내의 화소의 각각 (+, +, -, -)를 승산하여도 좋고, (-, +, +, -)를 승산하여도 좋다. 단, 정현파 B를 구하는 경우에는 부호의 순서 패턴이 1개분 시프트할 필요가 있으므로, 앞서의 케이스에서는 그룹 내의 화소의 각각 (+, -, -, +)를 승산할 필요가 있고, 뒤의 케이스에서는 (+, +, -, -)를 승산할 필요가 있다. 또, 도 13의 변수 i로 나타내는 바와 같이, 어느 그룹에 포함되는 화소에 대해서도, 동일한 순서 패턴으로 ± 부호가 승산될 필요가 있다.

더욱 상세하게는, 1개의 그룹 내의 4개의 화소에 승산되는 4개의 ±부호의 순서 패턴에 대해서는 이하의 조건에 따른다. 첫째로, ±의 부호가, +, +, -, -의 순서로 반복되고 있으면 좋다. 따라서, 그룹내의 최초의 화소에 승산되는 부호는 +, - 어느 것이라도 좋다. 예를 들면, 최초의 화소가 +인 경우에는 (+, +, -, -)라도 좋고, (+, -, -, +)라도 좋다. 한편, 최초의 화소가 -인 경우에는 (-, -, +, +)라도 좋고, (-, +, +, -)라도 좋다. 두번째로, 정현파 B를 구하는 경우에는 정현파 A에 대하여 90° 즉 +, -의 부호 1개분 시프트한 순서 패턴이 된다. 예를 들면, 정현파 A의 ±부호가 (-, +, +, -)인 경우에는 정현파 B의 ±부호는 (+, +, -, -)나 또는 (-, -, +, +)로 한다. 이렇게 하여, 모든 화소 출력치에, 상기 규칙에 띠라서 + 또는 -의 부호를 승산하여 부호를 붙여서, A파용, B파용의 2종류의 부호가 붙은 화소 출력치(Ck)를 구한다. 또, 이러한 A파용, B파용의 2종류의 부호가 붙은 화소 출력치를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 부호 할당 수단에 의해서 행할 수 있다.

(스텝 2)

다음으로, 정현파 A 및 정현파 B를 산출한다. 이것은 상기에서 구한 A파용 및 B파용의 2종류의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구해진다. 또, 이러한 정현파 A 및 정현파 B를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 정현파 생성수단에 의해서 행할 수 있다.

정현파 A에 대해서는 A파용의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다.

(수 1)

(An은 A상, ACk은 k번째의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치를 나타낸다)

다음으로, 정현파 B에 대해서는 B파용의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다.

(수 2)

(Bn은 B상, BCk은 k번째의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치를 나타낸다)

또한, X=4인 경우에, 그룹화를 하여 부호를 할당하여 A상 및 B상을 구하는 상술한 처리는 이하의 식으로 나타낼 수도 있다.

(수 3)

다음으로, 상기한 바와 같이 하여 구해진 A상, B상의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구한다. 각각의 화소에 있어서의 위상 각도를 Hi로 하면, 위상 각도는 Hi=ATAN(Bi/Ai)로 구할 수 있다. 또, 이러한 위상 각도를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 위상 각도 연산수단에 의해서 행할 수 있다.

다음으로, 상기한 바와 같이 구해진 각 화소의 위상 각도로부터, 1화소당의 위상 각도의 변화율 즉 위상 각속도를 구한다. 구체적으로는 인접하는 화소간의 위상 각도의 차분을 구함으로써 위상 각속도를 구할 수 있다. 위상 각속도를 Di로 하면, 위상 각속도는 Di=Hi+1-Hi에 의해서 구할 수 있다. 이렇게 하여 구해진 위상 각속도의 그래프의 일 예를 도 14에 도시한다. 또, 이러한 위상 각속도를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 각속도 연산수단에 의해서 행할 수 있다.

도 14에 대하여 설명한다. 측정대상으로 되는 투명 판상체에 결점이 포함되어 있지 않은 경우에는 위상 각속도 Di는 0 근방에서 일정하게 되는 것이 확인되어 있다. 이에 대하여, 투명 판상체에 결점이 포함되어 있는 경우에는 Di는 큰 값을 취하는 것이 확인되어 있다. 이 도 14에 있어서는, 투명 판상체가 무결점의 구간은 위상 각속도는 거의 0으로서 나타내고 있다. 한편, k 구간의 부근에 결점이 포함되어 있고, 위상 각속도가 급격하게 변화하고 있음을 알 수 있다.

이러한 위상 각속도의 산출 결과로부터 왜곡을 동반하는 결점을 검출하기 위해서는 위상 각속도의 값에 일정한 임계치를 설정하여 판별하면 적합하다. 즉, 이 임계치를 넘는 위상 각속도에 대해서는 그 부분의 화소에 대응하는 투명 판상체의 부분에 결점이 존재하면 식별할 수 있다. 또, 이 임계치는 구해지는 투명 판상체의 품질 등에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 구체적으로는 품질이 낮아도 좋은 경우에는 임계치를 높게 설정하고, 그렇지 않은 경우에는 임계치를 낮게 설정한다. 또한, 이렇게 하여, 미리 설정되어 있는 임계치를 넘는 위상 각속도를 판별하여, 그 부분의 화소에 대응하는 투명 판상체의 결점을 검출하는 처리는 화상처리수단(5)의 결점 검출수단에 의해서 행할 수 있다.

이렇게 함으로써, 그리드와 CCD 화소와의 규칙적인 대응 관계에 어긋남이 있는 경우라도, 측정대상인 투명 판상체에 포함되는 결점을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

(굴절력의 산출)

다음으로, 상기에서 구한 위상 각속도에 기초하여 각각의 화소에 대응하는 투명 판상체의 굴절력을 구하는 방법을 설명한다.

우선, 상기에서 구해진 위상 각속도는 그리드와 CCD 화소의 피치의 어긋남으로부터 무아레 줄무늬가 생기고, 그 어긋남 분량의 위상 각도의 각속도로 되어 있는 분량 만큼 Di가 0으로부터 시프트하고 있다. 따라서, 전체를 평균하여 어긋남 분량을 보정하여, 0의 레벨이 되도록 하는 것이 적합하다.

구체적인 보정 방법을 설명한다. 우선, 전체의 평균을 구한다. 전체의 화소수를 M으로 하고, 전체의 평균을 AVE로 하면, 전체의 평균은

AVE=ΣDi/M

으로 구해진다. 보정 후의 위상 각속도를 Ei로 하면, 보정 후의 위상 각속도는

Ei=Di-AVE

로 구해진다. 또, 이러한 처리는 화상처리수단(5)의 보정수단에 의해서 행할 수 있다.

다음으로, 상기한 바와 같이 하여 구해진 보정 후의 위상 각속도 Ei에 기초하여 각각의 화소에 있어서의 투명 판상체의 굴절력을 구한다.

구체적으로 설명한다. 우선,

LP: 굴절력(단위: dpt(디옵터))

f: 촛점거리

P: 그리드의 피치

L: 유리 내지 그리드의 거리

θ: 유리에 의한 굴절각도로 한다.

i 번째의 화소에 있어서의 1화소분량에서의 어긋남량=(Ei/2π) ×P

i 번째의 화소에 있어서의 1화소분량에서의 어긋남 각도:

θi= tanθi= (Ei/2π)×P×(1/L)

(θi가 작기 때문에)

1화소분량의 피치: G= P/4와,

그 부분에서의 렌즈 작용의 촛점거리: fi의 관계는,

tanθi= G/fi

이다.

따라서, i번째의 화소에 있어서의 굴절력을 LPi로 하면,

LPi=1/fi=(tanθi)/G=(Ei/2π) ×P×(1/L)×(4/P)=2Ei/(π×L)(dpt)

로 나타낼 수 있다. 또한, 이들의 1000 배가 mdpt로 된다.

이러한 방법에 의해, 각각의 화소에 있어서의 굴절력을 구할 수 있다. 또한, 각 화소에 대응하는 투명 판상체의 부분의 굴절력을 구할 수 있다. 따라서, 그리드와 CCD 화소의 규칙적인 대응 관계에 어긋남이 있는 경우라도, 측정대상인 투명 판상체의 소망의 개소의 굴절력을 정밀도 좋게 산출할 수 있다. 또, 이러한 굴절력의 연산은 화상처리수단(5)의 굴절열 연산수단에 의해서 행할 수 있다.

다음으로, 각 화소에서의 어긋남량(위상에서의 각도)의 적산치를 구한다. 여기에서는 상기 Ei를 적산함으로써, 각 화소에서의 위상 각도의 어긋남 적산량을 구할 수 있다.

구체적으로는,

F1=0

Fi+1=Fi+Ei

에 의해서 어긋남의 적산량을 구할 수 있다. 또한, 이러한 어긋남량의 적산은 화상처리수단(5)의 어긋남 적산수단에 의해서 행할 수 있다.

또한, 이 Fi로부터 각 화소에서의 빛의 굴곡하는 각도를 구하는 것도 가능하다. 이러한 방법에 의해, 그리드와 CCD 화소의 규칙적인 대응 관계에 어긋남이 있는 경우라도, 각 화소에서의 어긋남 적산량을 구할 수 있어, 각 화소에서의 빛이 굴곡한 각도를 구할 수 있다.

(실시예 1)

다음으로, 본 발명의 실시예를 설명한다. 이 실시예에 있어서는, 5000화소를 갖는 라인센서 카메라를 사용하여 촬상한 화상의 회색 데이터를, Z1 내지 Z5000으로서 입력하고, 입력된 화소출력치를 Ci=Zi(i=1 내지 5000)로서 나타낸다. 또, 1개의 그리드에 4개의 CCD 화소를 대응시켜 촬상한 경우의, 회색 데이터의 1 내지 1200 화소의 부분을 도 15에 도시하고, 도 15의 Q 구간의 확대도를 도 16에 도시한다.

화상처리의 순서를 도 17 내지 도 19의 플로우챠트를 사용하여 설명한다. 우선, 도 17에 도시하는 바와 같이, 스텝 1로서 ±부호를 생성한다. 1개의 그리드(1피치)당의 화소수를 h로 하면, ±부호의 생성은 h/2를 기초가 되는 숫자로 하여 행하여진다. 구체적으로는 h/2개의 +부호와 h/2개의 -부호를 교대로 생성한다. 그리고, 생성한 부호를 순서로 fugo(k)로 식별하여, 생성한 부호를 레지스터, 캐시 메모리, 주기억장치 등의 기억장치에 기억한다. 또, 이 처리는 부호생성수단에 의해서 행할 수 있다.

또, 도 17의 플로에 있어서는 h=8, 즉, 1 그리드당 8개의 CCD 화소를 대응시킨 예를 도시하고 있다. 그러나, 이 플로우에 있어서는 h는 4의 정수배의 값이면 어떠한 값에도 적용 가능하다. 예를 들면 h가 4이거나, 12라도 좋다. 구체적으로는, 본 예와 같이 h=8인 경우에는 4개의 +부호와 4개의 -부호를 교대로 생성한다. 한편, h=4인 경우에는 2개, h=12인 경우에는 6개의 +부호와 -부호를 교대로 생성한다.

이렇게 하여, h의 수를 (4의 정수배로) 늘림으로써, 1 그리드당의 CCD 화소수를 증가시켜 측정 정밀도를 높일 수 있다.

다음으로, 도 18에 도시하는 바와 같이, 스텝 2로서 A상, B상의 정현파를 생성한다. 구체적으로는, 스텝 1에서 생성한 ±부호(fugo(k))를, 각각의 화소 출력치(data(i))에 차례로 할당하여 A상용의 부호가 붙은 화소 출력치를 연산한다. 그리고, 구하는 A상의 Ai의 값을, Ai 이후의 h 개의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치의 합에 의해서 연산한다.

다음으로, B상을 연산한다. 스텝 1에서 생성한 ±부호 (fugo (k))를 h/4 시프트한 후에 각각의 화소출력치(data(i))에 차례로 할당하여 B상용의 부호가 붙은 화소 출력치를 연산한다. 그리고, 구하는 B상의 Bi의 값을, Bi 이후의 h개의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치의 합에 의해서 연산한다. 그리고, 산출된 A상, B상의 정현파를 기억장치에 기억한다. 이렇게 하여 생성된 A상, B 상의 정현파의 그래프를 도 20에 도시한다. 또, 이러한 처리는 정현파 생성 수단에 의해서 행할 수 있다. 한편, 상기 부호의 생성의 생성을 정리하여, 이하의 식에 의해서 처리할 수도 있다.

(수 4)

다음으로, 도 19에 도시하는 바와 같이, 스텝 3으로서 위상 각도를 연산하고, 각속도를 연산한다. 우선, 상기에서 생성된 A상, B상의 정현파에 의해서 구해지는 리사주 도형을 도 21에 도시한다. 또, 이 리사주 도형은 설명의 편의상 사용되는 것이며, 리사주 도형상의 위상 각도는 계산에 의해서 구할 수 있기 때문에, 이러한 리사주 도형을 묘화하는 처리는 필수로 하지 않아도 좋다. 다음으로, A상, B상의 정현파로부터 구한 각각의 화소의 리사주 도형상의 위상 각도를 이하의 식에 의해서 계산한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 위상 각도 연산수단에 의해서 행할 수 있다. 리사주 도형상에서의 위상 각도를 도 22에 도시한다.

(수 5)

A, B상의 사인 곡선으로부터 구할 수 있는 리사주 도형상의 위상 각도 계산

IF(A1>O)THEN C1=ATAN (B1/A1) 제 1 상한, 제 4 상한

ELSE IF(A1<O)THEN

IF(B1>O)THEN C1=ATAN(B1/A1)+π 제 2 상한

ELSE C1=ATAN(B1/Al)-π 제 3 상한

ELSE IF(B1>O)THEN C1= π/2 제 2 상한(A1=0의 예외 처리)

ELSE IF(B1<O)THEN C1=-π/2 제 4 상한(A1=0의 예외 처리)

ELSE C1=O (A1=0, B1=0의 예외 처리)

i= 2 내지 4996

IF(Ai>O)THEN Ci=ATAN(Bi/Ai) 제 1 상한, 제 4 상한

ELSE IF(Ai<O)THEN

IF(Bi>0)THEN Ci=ATAN(Bi/Ai)+π 제 2 상한

ELSE Ci=ATAN(Bi/Ai)-π 제 3 상한

ELSE IF(Bi>O)THEN Ci=π/2 제 2 상한(Ai=O의 예외 처리)

ELSE IF(Bi<O)THEN Ci=-π/2 제 4 상한(Ai=0의 예외 처리)

ELSE Ci=Ci-1 (Ai= O, Bi= O의 예외 처리)

다음으로, 구해진 각각의 화소의 리사주 도형상의 위상 각도를 사용하여, 1화소당의 위상 각도의 변화율 즉 위상 각속도를 이하의 식에 의해서 계산한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 각속도 연산수단에 의해서 행할 수 있다. 구해진 위상 각속도를 도 23에 도시한다.

(수 6)

1화소당의 위상 각도의 변화율 즉 위상 각속도 계산

Di-1=Ci-Ci-1 1화소당의 위상 변화율

IF(Di-1>π)THEN Di-1=Di-1-2π 1주기 -방향 보정

IF(Di-1<-π)THEN Di-1=Di-1+2π 1주기 +방향 보정

다음으로, 구해진 1화소당의 위상 각도속도를 이하의 식에 의해서, 평균처리 및 제로 보정한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 보정수단에 의해서 행할 수 있다.

(수 7)

평균 처리 및 제로 보정

그리드와 CCD 소자의 피치의 어긋남으로부터 무아레 줄무늬가 생기고, 그 어긋남분의 위상 각도의 각속도로 되어 있는 분량 만큼 Di가 O으로부터 시프트하고 있기 때문에, 전체를 평균하여 어긋남 분량을 보정하여, 제로의 레벨이 되도록 할 필요가 있다.

AVE=ΣDi/4995

i=1 내지 4995

Ei=Di-AVE 보정 후의 1화소당의 위상 변화율

다음으로, 보정된 위상 각속도를 사용하여, 각각의 화소에 있어서의 굴절력을 이하의 식에 의해서 계산한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 굴절력 연산수단에 의해서 행할 수 있다.

(수 8)

렌즈 배율 계산

LP: 렌즈 배율(단위: dpt(디옵터)

f: 촛점 거리

P: 그리드의 피치

L: 유리 내지 그리드의 거리

θ: 유리에 의한 굴절각도 로 하면

1화소분량의 피치: G= P/4와

그 부분에서의 렌즈 작용의 촛점거리: fi와의 관계는

tanθi= G/fi이므로

이것의 1000배의 단위가 mdpt가 된다.

다음으로, 보정된 위상 각속도를 사용하여, 각각의 화소에 있어서의 어긋남량의 적산치를 이하의 식에 의해서 계산한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 어긋남 적산수단에 의해서 행할 수 있다.

(수 9)

각 화소에서의 어긋남량(위상에서의 각도)의 적산치 계산

상기의 Ei를 적산하면 각 화소의 리사주 도형상에서 위상 각도의 어긋남 적산량을 구할 수 있다.

또한 이 Fi에서 각 화소에서의 빛이 굴곡한 각도를 구하는 것도 가능하다.

F1=0

i= 2 내지 4992

Fi+1=Fi+Ei

또, 이 예에 있어서는 도 17의 플로우와 같이, h/2개의 +부호와 h/2개의 -부호를 교대로 생성하고, 도 18의 플로우와 같이, 생성한 ±부호를 h/4 시프트한 후에 각각의 화소 출력치에 차례로 할당하여 B상용의 부호가 붙은 화소 출력치를 구한다. 이러한 부호 할당 처리를 함으로써, 1개의 그리드에 대응하는 CCD 화소의 수가 늘어난 경우에도, 그것이 4의 정수배의 수인 한, A상, B상의 2개의 정현파를 구하고, 결점의 검출, 굴절력의 산출 등을 할 수 있다. 따라서, 1개의 그리드에 대응하는 화소의 수를 증가시켜 측정 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 하드웨어에 개량을 가하지 않고서 측정의 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 1개의 그리드에 대응하는 화소의 수를 나타내는 X가, X=4p(p는 1 이상의 정수)인 경우에, 정현파 A용의 부호가 붙은 화소 출력치 ACk로부터 A상(An)을 구하는 식은, 아래와 같이 일반화할 수도 있다.

(수 10)

동일하게, X=4p인 경우에, 정현파 B용의 부호가 붙은 화소 출력치 BCk로부터 B상(Bn)을 구하는 식은 아래와 같이 일반화할 수도 있다.

(수 11)

(제 2 실시 형태)

본 발명의 제 2 실시 형태로서, n개의 그리드에 대하여 4n±α개의 CCD 화소를 대응시킨 상태의 CCD 출력에 의해, 각각의 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 다른 방법을 설명한다.

이 제 2 실시 형태에 있어서는 무아레가 발생하고 있는 CCD 화소의 출력에 기초하여, A상, B상, C상, D상으로 이루어지는 4종류의 정현파를 구한다. 그리고, 이 4종류의 정현파를 사용하여, 위상 각도를 구한다. 여기에서, 이 4종류의 정현파는, A상→B상→C상→D상의 순서로 90°씩 위상을 어긋나게 하는 것이다. 즉, A상으로부터 90°위상을 어긋나게 하여 B상을 구하고, B상으로부터 90°위상을 어긋나게 하여 C상을 구하고, C상으로부터 90°위상을 어긋나게 하여 D상을 구하고 있다.

다음으로, CCD 화소의 출력으로부터, 90°씩 위상이 어긋난 4종류의 정현파를 구하는 방법을 설명한다.

(스텝 1)

우선, 소정의 룰에 따라서, 각 CCD 화소의 출력(Vn)에 양 또는 음의 부호를 할당한다. 구체적으로는 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 전화소를 연속한 4개의 화소마다의 연속된 그룹으로 나눈다. 그리고, 각각의 그룹내의 화소를 V4i+1, V4i+2, V4i+3, V4i+4(0≤i)로 나타낸다.

다음으로, 각각의 그룹에 포함되는 4개씩 화소에 대하여, 이하의 표 2에 포함되는 행마다의 부호를 이 순서 패턴으로 승산한다. 구체적으로는 A상에 대해서는 행 1을 사용하여, 행 1의 I 내지 IV 각각의 부호를, 상기 각 그룹내의 4개의 화소의 각각 대응시켜 승산한다. 다음으로, B상에 대해서는 행 2의 각각의 부호를, 상기 각 그룹내의 4개의 화소의 각각 대응시켜 승산한다. 다음으로, C상에 대해서는 행 3의 각각의 부호를 동일하게 하여 승산한다. 마지막으로 D상에 대해서는 행 4의 각각의 부호를 동일하게 하여 승산한다.

(표 2)

상기 표 2에 있어서는 각각의 행에 포함되는 부호패턴은 행마다 다르고, 행 1로부터 행 4에 걸쳐서, 부호패턴 내의 부호의 배치를, 부호 1개씩 시프트시키고 있다. 따라서, 행 1로부터 행 4를, A상 내지 D상에 차례로 할당함으로써, 승산되는 부호패턴을 부호 1개씩 시프트시킬 수 있다. 또, 중요한 것은 A상으로부터 D상에 걸쳐서, 부호를 1개씩 시프트시키는 것이고, A상에 행 1을 할당하는 것을 필수로 하는 것은 아니다. 따라서, A상에 대해서는 행 1 내지 행 4의 어느 하나를 할당하여도 좋다. A상 내지 D상에 대한 부호 패턴 할당 예를 표 3에 제시한다.

(표 3)

이렇게 하여, 모든 화소 출력치에, 상기 규칙에 따라서 + 또는 -의 부호를 승산하여 부호 붙이고, A상용, B상용, C상용, D상용의 4종류의 부호가 붙은 화소 출력치(AVk, BVk, CVk, DVk)를 구한다. 또, 이러한 A상용 내지 D상용의 4종류의 부호가 붙은 화소 출력치를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 부호 할당 수단에 의해서 할 수 있다.

(스텝 2)

다음으로, A상, B상, C상, D상, 4종류의 정현파를 산출한다. 이것은, 위에서 구한 A상용 내지 D상용의 4종류의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다. 또, 이러한 A상, B상, C상, D상, 4종류의 정현파를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 정현파 생성수단에 의해서 행할 수 있다.

A상에 대해서는 A상용의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다.

(수 12)

(An은 A상, AVk은 k번째의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치를 나타낸다)

다음으로, B상에 대해서는 B상용의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다.

(수 13)

(Bn은 B상, BVk은 k번째의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치를 나타낸다)

다음으로, C상에 대해서는 C상용의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다.

(수 14)

(Cn은 C상, CVk은 k번째의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치를 나타낸다)

다음으로, D상에 대해서는 D상용의 부호가 붙은 화소 출력치에 대하여 이하의 식으로 구할 수 있다.

(수 15)

(Dn은 D상, DVk은 k번째의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치를 나타낸다)

또한, X=4인 경우에, 그룹화하여 부호를 할당하여 A상 내지 D상을 구하는이하의 식으로 나타내는 것도 상술한 처리는,

(수 16)

다음으로, 상기한 바와 같이 구해진 A상 내지 D상의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구한다. 각각의 화소에 있어서의 위상 각도를 Hi로 하면, 위상 각도는 Hi=ATAN((Bi-Di)/(Ai-Ci))로 구할 수 있다. 또한, 이러한 위상 각도를 연산하는 처리는 화상처리수단(5)의 위상 각도 연산수단에 의해서 행할 수 있다.

(실시예 2)

다음으로, A상 내지 D상의 4종류의 정현파를 사용한 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다. 이 실시예에 있어서는 5000화소를 갖는 라인센서 카메라를 사용하여 촬상한 화상의 회색 데이터를 처리하는 예를 설명한다.

화상처리의 순서를 도 24 내지 도 29의 플로우챠트를 사용하여 설명한다. 도 24 내지 도 29는 화상처리의 순서를 도시하는 플로우챠트이다. 우선, 도 24에 도시하는 바와 같이, 스텝 1로서 ±부호를 생성한다. 1개의 그리드(1 피치)당의 화소수를 h로 하면, ±부호의 생성은 h/2를 기초가 되는 숫자로 하여 행하여진다. 구체적으로는 h/2개의 +부호와 h/2개의 -부호를 교대로 생성한다. 그리고, 생성한 부호를 차례로 fugo(k)로 식별하여, 생성한 부호를 레지스터, 캐시 메모리, 주기억장치 등의 기억장치에 기억한다. 또, 이 처리는 부호 생성 수단에 의해서 행할 수 있다.

또, 도 24의 플로우에 있어서는, h=4, 즉, 1 그리드당 4개의 CCD 화소를 대응시킨 예를 도시하고 있다. 그러나, 이 플로우에 있어서는 h는 4의 정수배의 값이면 어떠한 값에도 적용 가능하다. 예를 들면 h가 8이거나, 12라도 좋다. 구체적으로는, 본 예와 같이 h=4인 경우에는 2개의 +부호와 2개의 -부호를 교대로 생성한다. 한편, h=8인 경우에는 4개, h=12인 경우에는 6개의 +부호와 -부호를 교대로 생성한다.

이렇게 하여, h의 수를 (4의 정수배로) 증가시킴으로써, 1 그리드당의 CCD 화소수를 증가시켜 측정 정밀도를 높일 수 있다.

다음으로, 도 25 내지 도 28에 도시하는 바와 같이, 스텝 2로서 A상 내지 D상의 정현파를 생성한다. 구체적으로는 스텝 1에서 생성한 ±부호(fugo(k))를, 각각의 화소출력치(data(i))에 차례로 할당하여 A상용의 부호가 붙은 화소 출력치를 연산한다. 그리고, 구하는 A상(phase_a(i))의 값을, i번째 이후의 h개의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치의 합에 의해서 연산한다.

다음으로, B상을 연산한다. 스텝 1에서 생성한 ±부호(fugo(k))를 h/4 시프트한 후에 각각의 화소출력치(data(i))에 순서로 할당하여 B상용의 부호가 붙은 화소 출력치를 연산한다. 그리고, 구하는 B상(phase_b(i))의 값을, i 번째 이후의 h개의 화소의 부호가 붙은 화소 출력치의 합에 의해서 연산한다. 동일하게 하여, C상(phase_d(i)), 다음에 D상(phase_d(i))을 연산한다. 그리고, 산출된 A상 내지 D상의 정현파를 기억장치에 기억한다. 이렇게 하여 생성된 A상 내지 D상의 정현파의 그래프를 도 30에 도시한다. 또, 이러한 처리는 정현파 생성수단에 의해서 행할 수 있다.

다음에, 도 29에 도시하는 바와 같이, 스텝 3으로서 위상 각도를 연산하고, 각속도를 연산한다. 우선, 상기에서 생성된 A상 내지 D상의 4종류의 정현파에 기초하여, 이하의 식에 의해서 위상 각도를 계산한다. 계산한 위상 각도의 그래프를 도 31에 도시한다.

(수 17)

위상 각도 계산

Ci=ATAN((PBi-PDi)/(PAi-PC(i))

단, (PAi-PCi)가 O 이면 Ci= Ci-1로 한다.

이 연산에서는 Ci는 -π/2로부터 π/2로 분포한다.

이 제 2 실시예에 있어서의 위상 각도의 계산방법에 의하면, 상기 제 1 실시예에 비하여 IF문(文)을 줄일 수 있기 때문에, 연산처리를 빠르게 할 수 있다.

다음으로, 구한 위상 각도를 사용하여, 1화소당의 위상 각도의 변화율 즉 위상 각속도를 이하의 식에 의해서 계산한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 각속도 연산수단에 의해서 행할 수 있다. 구해진 위상 각속도의 그래프를 도 32에 도시한다.

(수 18)

Di-1=Ci-Ci-1 1화소당의 위상 변화율

IF(Di-1>π/2)THEN Di-1=Di-π 반주기 -방향 보정

IF(Di-1<-π/2)THEN Di=Di+π 반주기 +방향 보정

다음으로, 구해진 1화소당의 위상 각속도를 이하의 식에 의해서, 평균 처리 및 제로 보정한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 보정수단에 의해서 할 수 있다.

(수 19)

평균 계산

이 D는 그리드와 CCD 소자의 피치가 일치하지 않고 어긋나 있을 때, 무아레 줄무늬가 생기고, 그 어긋남분의 위상차 각도의 각속도로 되어 있는 분량 만큼 0으로부터 시프트하고 있기 때문에, 평균하여 0의 레벨이 되도록 할 필요가 있다.

AVE=ΣDi/4995

i=1~4995

Ei=Di-AVE 1화소당의 위상 변화율

다음으로, 보정된 위상 각속도를 사용하여, 각각의 화소에 있어서의 굴절력을 계산한다. 구체적인 계산처리는 상기 제 1 실시예와 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.

다음으로, 보정된 위상 각속도를 사용하여, 각각의 화소에 있어서의 어긋남량의 적산치를 이하의 식에 의해서 계산한다. 그리고, 산출 결과를 기억장치에 기억한다. 이 처리는 어긋남 적산수단에 의해서 행할 수 있다. 이하의 식에 의해서 구한 Fi의 그래프를 도 33에 도시한다. 또, 이 Fi의 그래프는 각속도(렌즈 배율) 를 적산한 그래프이고, Fi는 렌즈 작용에 의한 빛의 굴절각도가 된다.

(수 20)

4화소에 의한 평균

i=1 내지 4992

Fi=(Ei+Ei+1+Ei+2+Ei+3)/4

(4로 나누지 않고서 더한 채로 나중의 연산을 하여도 좋다)

(제 3 실시 형태)

상술한 제 1 및 제 2 실시 형태에 제시한 바와 같이, 무아레 줄무늬를 이용한 결함의 광학적 왜곡을 검출하는 방법에서는 무아레 줄무늬를 발생시키기 위해서 그리드 패턴을 사용한다. 그리고, 그리드가 배열되는 방향의 결함의 광학적 왜곡을 검출한다. 이 때문에, 검출 가능한 결함의 사이즈는 그리드 패턴의 간격 및 촬상하는 카메라의 분해능에 의해서 거의 정해진다.

결함 사이즈가 미소한 것을 검출하기 위해서는 그리드 패턴의 간격을 좁히고, 카메라의 분해능을 높이면 검출 가능하다. 그러나, 카메라 1대당의 시야가 좁아지기 때문에 카메라 대수가 증가하고, 검출기 자체가 대규모로 되어, 비용도 비싸진다.

따라서, 판상체에 존재하는 미소 결점을 검출하는 방법에 있어서, 상술한 제 1 및 제 2 실시 형태와 동일 조건(그리드 패턴의 간격, 카메라의 분해능)으로, 제 1 및 제 2 실시 형태 방법보다도 높은 검출 감도를 얻을 수 있는 검출기를 제공하는 것이 바람직하다.

제 3 실시 형태에 있어서는 상술한 제 1 및 제 2 실시 형태에 있어서의 그리드 패턴에서의 검출에 더하여, 그리드 패턴과 슬릿을 사용하여 판상체에 존재하는 결점을 검출하는 것을 포인트로 한다.

도 34는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 검사장치의 구성을 설명하는 개략 측면도이다. 구체적으로는 도 34에 도시하는 바와 같이, 검사대상물인 판상체(3)를 촬상하는 촬상수단(4)과 조명(1)을 구비하고, 검사대상물(3)과 조명(1)의 사이에 그리드 패턴(2)을 배치한다. 검사대상물(3)의 반송 방향을 화살표로 표시한다. 그리고, 촬상수단(4)과, 그리드 패턴(2) 및 조명(1)이 검사대상물(3)을 개재하여 대향하도록 배치한다. 또한, 검출 감도를 향상시키기 위한 슬릿체(10)을 구비한다. 슬릿체(10)를, 조명(1)과 촬상수단(4)의 사이에 배치하는 것이 필요하다.

슬릿체(10)는 도 34에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 차광부(11 및 12)와, 이 한 쌍의 차광부의 사이의 슬릿으로 구성되어 있다. 예를 들면, 이러한 슬릿체(10)는 한 쌍의 흑색의 차광판을, 그 사이에 일정한 간격 d를 두고 배치함으로써 실현할 수 있다.

도 35는 도 34의 검사장치에 있어서, 촬상수단(4)의 위치로부터 조명(1)측을 본 평면도이다. 슬릿체(10)를 배치하는 위치로서는 도 35에 도시하는 바와 같이, 슬릿의 긴변방향과 그리드 패턴(2)의 배열 방향을 맞춘다. 그리고, 도 34에 도시하는 바와 같이, 촬상수단(4)의 라인센서의 광축(7)이, 슬릿을 통과하도록 한다. 광축(7)과 슬릿의 폭방향의 중심을 일치시키도록 하면 적합하다.

도 36 내지 도 38은 슬릿체(10)의 배치예를 설명하는 개략 측면도이다. 도 34에 있어서는 슬릿체(10)를 그리드 패턴(2)의 상측에 겹쳐서 배치한 예를 도시하였다. 그러나, 슬릿체(10)의 배치를 이것에 한정하지 않는다. 본 발명에 있어서는 슬릿체(10)를 조명(1)과 촬상수단(4)의 사이에 배치하면 좋다. 따라서, 도 36에 도시하는 바와 같이, 슬릿체(10)의 상측에 그리드 패턴(2)을 겹쳐서 배치하여도 좋다. 즉, 슬릿체(10)를 그리드 패턴(2)의 하측에 배치하여도 좋다.

또한, 도 37a 및 도 37b에 도시하는 바와 같이, 슬릿체(10)와 그리드 패턴(2)을 이격하여 배치하여도 좋다. 또한, 도 38에 도시하는 바와 같이, 슬릿체(10)를, 검사대상물(3)을 끼워 그리드 패턴(2)과 대향하는 측에 배치하여도 좋다.

다음으로, 슬릿의 간격 d를 조정함으로써, 검출 감도를 향상시키는 방법에 대하여 설명한다.

슬릿의 간격 d에 의한 빛의 회절을 생각하면, 슬릿으로부터 거리 L 떨어진 지점에서의 빛의 폭 W는 슬릿의 폭 d와 회절에 의한 폭 Lθ의 합(θ:회절각)이고, 이하의 식으로 나타난다.

(수 21)

이 때, W가 최소가 되는 것은, d= √(λ·L)일 때이다. 이 때, W도 W=√(λ·L)가 된다.

따라서, 슬릿의 간격 d는 d≒√(λ·L)가 되도록 배치하는 것이 바람직하다. (λ:조명의 빛의 파장, L:카메라로부터 슬릿까지의 거리)

이와 같이, 어느 정도 적절한 슬릿간격으로 설정한 슬릿을 사용함으로써, 조명으로부터의 광선의 확장을 억제할 수 있고, 비교적 평행광에 가까운 상태에서 검사할 수 있다. 이로써 미광을 차단할 수 있기 때문에 검출 감도를 향상시킬 수 있다.

(실시예 3)

도 34와 동일한 검사장치를 사용한 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 이 검사장치는 조명기(1)와 CCD 카메라(4)와 그리드 패턴(2) 및 슬릿체(10)로 구성되고, 피검사체(3)에 존재하는 결점에 의해서 발생하는 광학적 왜곡의 굴절력을 그리드 패턴의 변화를 취함으로써 검사한다.

구체적으로는, 제 3 실시예에 있어서는 이러한 결점 검출장치를 사용하여, 슬릿의 간격 d를 변화시킨 경우에 있어서의 광학적 왜곡의 굴절력으로의 영향을 조사하였다.

예를 들면 피검사체(3)로서, 두께가 1mm인 플로트(float) 유리판을, 그 하부에 있는 조명기(1)로부터의 빛에 의해서 조사하여, CCD 카메라(4)로 유리판을 촬상하였다. 조명기(1)에는 직관형광등을 사용하여, 유리판의 이면으로부터 일정 거리 이격하여 배치하여, 투과형 조명으로 하고 있다. 또한, 유리판(3)과 조명기(1)의 사이에는 유리판(3)에 존재하는 결점에 의해서 발생하는 광학적 왜곡을 검출하기 위한 그리드 패턴(2)과, 조명기(1)로부터의 광선을 평행광으로 하여, 미광을 차단하기 위한 슬릿체(10)를 배치하고 있다. 이 슬릿체(10)의 슬릿의 간격 d를, 그 간격이 각각 d₁ 내지 d₅가 되도록 배치하여 검사한다. 이 때, CCD 카메라(4)로부터 슬릿(10)까지의 거리는 1000mm로 하고, 조명광은 녹색광(파장이 약 500nm 정도) 또는, 백색광을 사용하였다.

CCD 카메라(4)에서 촬상한 화상은 화상처리장치에서 화상처리하였다. 화상처리에 의해서 CCD 카메라(4)에서 촬상된 화상 데이터로부터 9O°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하여, 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하여, 각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡의 굴절력을 산출하였다.

본 실시예에 있어서의 결과를 도 39에 도시한다. 도 39는 실시예에서 행한 광학적 왜곡의 굴절력의 슬릿에 의한 영향을 도시하는 그래프이다. 도 39에서는 화상처리장치에 의해서 산출된 광학적 왜곡의 굴절력을 256계조로 나타내고 있다. 또 횡축은 슬릿의 간격, 세로축은 왜곡의 굴절력(단위: mdpt 밀리디옵터)이다. 슬릿의 간격은 0.5mm, 1mm, 2mm, 3mm, 5mm이고, 각각이 d₁ 내지 d₅에 대응하고 있다.

도 39에 도시된 결과로부터, 슬릿의 간격의 차이에 의해서 광학적 왜곡의 굴절력에 변화가 있음을 알았다. 이 사실로부터, 슬릿을 사용함으로써 광학적 왜곡의 굴절력에 영향을 주는 것을 확인하였다. 실시 결과에 있어서, 슬릿의 간격은 0.5mm의 경우가 가장 효과가 있었다.

실시 결과로부터, 슬릿의 간격을 좁힐수록, 미광을 차단할 수 있어, 왜곡의 굴절력을 보다 강하게 검지하는 것이 가능함을 알았다.

여기에서, 슬릿의 간격에 의한 빛의 회절을 생각하면, 슬릿으로부터 거리 L 떨어진 지점에서의 빛의 폭 W는 슬릿의 폭 d와 회절에 의한 폭 Lθ의 합, W= d+Lθ≒d+λL/d(λ:빛의 파장)로 나타난다. 이 때, W가 최소가 되는 것은, d=√(λ·L)일 때이다. 이 때, W도 W=√(λ·L)가 된다. 이 식으로부터 실시예에 있어서의 최적 슬릿폭을 계산하면, 녹색광일 때에는 W≒0.7mm가 된다.

이 때문에, 슬릿의 간격은 상기 식으로부터 계산된 폭에 가까운 값에 설정하는 것이 바람직하다. 단지, CCD 카메라의 시야, 설정 상황도 고려해야 한다. 예를 들면, CCD 카메라의 시야범위에 영향을 주지 않을 정도로 하는 것도 고려해야 한다. 그 때문에, 슬릿간격 d가 100㎛ 이상으로 되는 조건에서 행하는 것이 바람직하다.

(제 4 실시 형태)

상술한 제 3 실시 형태에 있어서는, 그리드 패턴에 더하여 슬릿을 사용하는 구성을 설명하였다. 한편, 그리드 패턴에 슬릿을 가하는 대신으로서, 미리 그리드폭을 좁혀, 그 그리드 이외의 부분을 검게 슬릿 형상으로 마스킹한 그리드 패턴을 사용하여도 좋다.

도 40에, 제 4 실시 형태에 따른 그리드 패턴의 개략 평면도를 도시한다. 이 그리드 패턴(2)은 한 쌍의 마스킹부(21 및 22)와, 마스킹부(21)와 마스킹부(22)의 사이에 배치된 그리드를 포함한다. 이러한 그리드 패턴(2)은 그리드의 배열방향(긴변방향)과 직교하는 그리드 폭방향에서 그리드를 끼우도록, 한 쌍의 마스킹부(21 및 22)를 설치함으로써 실현할 수 있다.

여기에서는 마스킹부(21)와 마스킹부(22)의 간격은, 슬릿의 간격 d이다. 따라서, 슬릿의 간격 d를 적절한 값으로 함으로써, 검출 감도를 향상시킬 수 있다.

(제 5 실시 형태)

도 41, 도 42는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 검사장치의 구성을 설명하는 개략 측면도이다. 슬릿으로 광선의 확장을 억제하는 대신에, 레이저광 처럼 폭이 좁은 평행광을 띠형상으로 조사하는 광원을 사용하여도 좋다. 또는, 렌즈 등을 사용하여 조명광을 집광하여 조사폭을 좁히고, 또한 평행광으로 하여, 조사하는 방법을 사용하여도 좋다.

구체적으로는, 도 41에 도시하는 바와 같이, 광원(1)으로서 레이저광을 사용하여, 폭이 좁은 띠형상의 평행광을, 그리드 패턴(2)을 개재하여 검사대상물(3)에 조사하여도 좋다. 또는, 도 42에 도시하는 바와 같이, 집광렌즈(25)를 사용하여 조명광을 집광시켜 조사폭을 좁히고, 또한 콜리메이터 렌즈(26)에 의해서 평행광 조사하여도 좋다.

상기의 설명에 있어서는 유리판을 검사대상으로서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 유리판 외에, 수지 등의 다른 투명 판상체 또는 광택이 있는 판상체에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 평가장치 및 평가방법이 적용 가능한 투명 판상체는 반드시 평판에 한정되지 않으며, 패널 등과 같이, 완만한 곡율을 갖고 있는 판이라도 가능하다. 또한 투명 판상체 또는 광택이 있는 판상체는 적절하게 절단된 판재이거나, 연속적으로 공급되는 판재라도 좋다. 또한 본 발명에 따른 평가장치 및 방법은, 투광성을 갖고 있다면 반투명한 판에도 적용 가능하다.

한편, 상기 실시 형태 및 실시예에 있어서는 라인센서 카메라에 의해서 촬상된 화상 데이터를 사용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 매트릭스 카메라에 의해서 촬상된 화상 데이터의 처리에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화소의 배열 패턴과 그리드 패턴상과의 규칙적인 대응관계에 어긋남이 생긴 경우라도, 투명 판상체에 포함되는 결점 및 굴절력, 그리고 광택이 있는 판상체의 표면 평탄도의 불균일성을 구할 수 있다.

또한, 고정밀도의 피치 및 폭의 미소 그리드 및 텔레센트릭 렌즈를 요구하지 않기 때문에, 장치 전체를 염가의 시스템으로서 구축할 수 있다.

Claims

투명 판상체가 갖는 굴절력의 불균일성에 의해서 투명 판상체를 투과하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하는 장치에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과,

촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴을 촬상하는 수단과,

상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과,

상기 그리드 패턴으로부터 상기 촬상장치까지의 광로내를, 상기 투명 판상체를 지지하여 반송하는 수단과,

상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고,

상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치 상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고,

상기 화상처리수단은

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡의 굴절력을 산출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 평가 장치.
광택이 있는 판상체의 표면 평탄도의 불균일성에 의해서 상기 판상체에서 반사하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하는 장치에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과,

촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴의 반사상을 촬상하는 수단과,

상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과,

상기 그리드 패턴으로부터의 빛이 상기 광택이 있는 판상체에서 반사하여 상기 촬상장치에 입광하도록, 상기 판상체를 지지하여 반송하는 수단과,

상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고,

상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고,

상기 화상처리수단은

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 반사광의 어긋남량을 산출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 평가 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 X는 X=4p(p는 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 평가 장치.
투명 판상체가 갖는 굴절력의 불균일성에 의해서 투명 판상체를 투과하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하는 방법에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 촬상장치를 사용하여 촬상하고, 상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 생성시키는 공정과,

상기 투명 판상체를 사이에 개재하여 상기 촬상장치에 의해서 촬상된 상기 그리드 패턴의 회색 화상 데이터를 화상처리수단이 처리하는 공정을 포함하고,

상기 화상처리수단이 처리하는 공정은,

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 공정과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 공정과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡의 굴절력을 산출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 평가 방법.
광택이 있는 판상체의 표면 평탄도의 불균일성에 의해서 상기 판상체에서 반사하는 빛의 광학적 왜곡을 평가하는 방법에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴의 상기 광택이 있는 판상체에 있어서의 반사상을 촬상장치를 사용하여 촬상하고, 상기 그리드 패턴의 반사상을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 생성시키는 공정과,

상기 촬상장치에 의해서 촬상되는 상기 그리드 패턴의 반사상의 회색 화상 데이터를 화상처리수단이 처리하는 공정을 포함하고,

상기 화상처리수단이 처리하는 공정은,

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 공정과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 공정과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 반사광의 어긋남량을 산출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 평가 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 X는 X=4p(p는 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 평가 방법.
투명 판상체의 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 장치에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과,

촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴을 촬상하는 수단과,

상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과,

상기 그리드 패턴으로부터 상기 촬상장치까지의 광로내를, 상기 투명 판상체를 지지하여 반송하는 수단과,

상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고,

상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여, Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고,

상기 화상처리수단은

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
광택이 있는 판상체의 표면의 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 장치에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 조사하는 수단과,

촬상장치를 사용하여 상기 그리드 패턴의 반사상을 촬상하는 수단과,

상기 촬상장치로부터의 신호를 회색 화상 데이터로서 입력하는 수단과,

상기 그리드 패턴으로부터의 빛이 상기 광택이 있는 판상체에서 반사하여 상기 촬상장치에 입광하도록, 상기 판상체를 지지하여 반송하는 수단과,

상기 촬상장치로부터 입력된 회색 화상 데이터를 처리하는 화상처리수단을 구비하고,

상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 발생시키고,

상기 화상처리수단은

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 수단과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 수단과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 X는 X=4p(p는 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 검출 장치.
투명 판상체의 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 방법에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴을 촬상장치를 사용하여 촬상하고, 상기 그리드 패턴을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 생성시키는 공정과,

상기 투명 판상체를 사이에 개재하여 상기 촬상장치에 의해서 촬상된 상기 그리드 패턴의 회색 화상 데이터를 화상처리수단이 처리하는 공정을 포함하고,

상기 화상처리수단이 처리하는 공정은

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 공정과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 공정과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
광택이 있는 판상체의 표면의 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 방법에 있어서,

일정 피치 일정 폭의 명부와 암부가 배열된 그리드 패턴의 상기 광택이 있는 판상체에 있어서의 반사상을 촬상장치를 사용하여 촬상하고, 상기 그리드 패턴의 반사상을 상기 촬상장치상에 촬상함에 있어서, n개의 그리드에 대하여 Xn±α개의 CCD 화소를 대응시킴으로써 α개의 무아레 줄무늬를 생성시키는 공정과,

상기 촬상장치에 의해서 촬상된 상기 그리드 패턴의 반사상의 회색 화상 데이터를 화상처리수단이 처리하는 공정을 포함하여,

상기 화상처리수단이 처리하는 공정은

상기 무아레 줄무늬의 화상 데이터로부터, 90°씩 위상이 어긋난 복수 종류의 정현파를 연산하는 공정과,

상기 복수 종류의 정현파로부터 각 화소에 있어서의 위상 각도를 구하는 공정과,

각 화소간의 위상 각도의 차로부터 광학적 왜곡을 갖는 결점을 검출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

상기 X는 X=4p(p는 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 검출 방법.