KR20210118063A - 화상 검사 장치 - Google Patents

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KR20210118063A
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코이치 카라키
다이스케 카라사와
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다카노 가부시키가이샤
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Abstract

제1램프~제3램프 및 라인 센서 카메라를 구비하는 조명 카메라 유닛을 다관절 로봇에 의해 이동시킨다. 화상 검사부는, 예를 들면, 파장대 A 및 B의 촬상 화상을 조합하고, 파장대 A~C의 각 촬상 화상을 조합하고, 파장대 C~F의 촬상 화상을 조합한다. 그 후, 화상 검사부는, 상기에서 생성한 복수의 촬상 화상 각각에 대해 화상 검사를 진행한다. 화상 검사부는, 파장대가 다른 각 촬상 화상 각각에 기초하여, 각 촬상 화상 각각에 대해 개별로 화상 검사를 진행한다. 화상 검사부는, 상기 각 촬상 화상 중의 어느 하나에 대해 결함 있음으로 판정한 경우에는, 그 검사 대상에 결함이 있는 것으로 하여, 예를 들면, 표시부에 그 취지를 표시한다.

Description

화상 검사 장치
본 발명은, 화상에 기초하여 검사 대상의 결함의 유무를 검사하는 화상 검사 장치에 관한 것이다.
종래부터, 화상에 기초하여 검사 대상의 결함의 유무를 검사하는 화상 검사 장치가 개발되어 있다. 이와 같은 화상 검사 장치로서, 특허문헌 1에는, 검사 대상의 기판에 대해, UV 조사기(204a)와 카메라(204b)를 구비하는 계측 헤드를 이동시켜 검사를 하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특허공개공보 2016-038346호 공보
특허문헌 1에 기재된 UV 조사기(204a) 대신에 가시광 등을 출사하는 램프를 채용하여, 유기 EL 층을 구비하는 기판 이외의 검사 대상의 결함을 검사하는 것도 생각되지만, 결함의 유무의 검사 정밀도가 양호하지 못한 경우가 있다.
본 발명은, 결함의 유무의 검사 정밀도가 높은 화상 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 화상 검사 장치는,
검사 대상의 결함의 유무를 검사하는 화상 검사 장치이고,
검사 대상을 촬상하는 멀티 스펙트럼 카메라; 및
상기 멀티 스펙트럼 카메라에 의해 상기 검사 대상을 촬상하여 얻어지는, 파장대가 다른 복수의 화상 각각마다 상기 결함의 유무를 검사하는 화상 검사를 하는 화상 검사부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 결함의 유무의 검사 정밀도가 높은 화상 검사 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 검사 장치의 구성도이다.
도 2는, 다관절 로봇 등을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 조명 카메라 유닛의 사시도이다.
도 4는, 조명 카메라 유닛을 측방에서 본 도면이다.
도 5는, 라인 센서 카메라(멀티 스펙트럼 카메라)의 구성예를 제시하는 도면이다.
도 6은, 정반사 조명을 진행할 때의 조명 카메라 유닛을 측방에서 본 도면이다.
도 7은, 반사 암시야 조명을 진행할 때의 조명 카메라 유닛을 측방에서 본 도면이다.
도 8은, 동방향 암시야 조명을 진행할 때의 조명 카메라 유닛을 측방에서 본 도면이다.
도 9는, 조명 카메라 유닛의 제1경로를 나타내는 도면이다.
도 10은, 조명 카메라 유닛의 제2경로를 나타내는 도면이다.
도 11은, 조명 카메라 유닛의 제3경로를 나타내는 도면이다.
도 12는, 조명 카메라 유닛의 제4경로를 나타내는 도면이다.
도 13은, 촬상 화상의 조합예 등을 나타내는 도면이다.
도 14는, 변형예에 따른 조명 카메라 유닛을 측방에서 본 도면이다.
도 15는, 변형예에 따른 조명 카메라 유닛을 측방에서 본 도면이다.
(본 발명의 일 실시예에 따른 화상 검사 장치(100)의 구성)
본 발명의 일 실시예에 따른 화상 검사 장치(100)는, 도 1에 나타내는 구성을 구비하고, 검사 대상(S)(도 2등)에 대해 결함의 유무를 검사한다. 여기에서는, 검사 대상(S)이, 액정 표시 패널에 사용되는 컬러 필터 기판인 것으로 한다. 화상 검사 장치(100)는, 컬러 필터 기판의 제조 공정에서 사용되고, 해당 제조 공정에 있어서 결함의 유무 검사를 진행한다.
여기서, 화상 검사 장치(100)를 상세하게 설명하기 전에, 컬러 필터 기판의 제조 공정 및 발생할 수 있는 결함에 대해 간단히 설명한다.
컬러 필터 기판의 제조 공정에서는, 우선, 유리 기판을 상하 방향으로 세운 복수의 핀에 의해 뒷면에서 지지하고, 그 후, 유리 기판의 표면에, 블랙 매트릭스층을 형성한다. 그 후, 컬러 필터층을 형성한다. 그 후, 보호막을 형성한다. 보호막은, 디스펜서 등에 의해 보호막의 재료를 도포하고, 스퀴지에 의해 평평하게 늘리고, 늘린 재료를 건조시키는 것에 의해 형성된다. 보호막 형성 후에는, 해당 보호막을 세정액(물, 또는 오일 등)으로 세정하고, 세정 후에 보호막 위에 잔류한 세정액을 공기로 날려버린다. 이에 의해, 컬러 필터 기판이 완성된다.
상기 제조 공정에 있어서, 유리 기판은 복수의 핀으로 지지되기 때문에, 해당 유리 기판의 자중에 의해, 해당 유리 기판에 있어서의, 해당 복수의 핀 각각으로 지지되는 각 부분 중 적어도 하나가 만곡되는 경우가 있다. 구체적으로, 해당 부분이, 핀에 의해 상방으로 볼록하게 만곡되어버리는 경우가 있다. 이와 같은 만곡 부분 위에 보호막을 형성하면, 해당 보호막에 있어서, 상기 만곡 부분 위에 마련된 부분의 막 두께가, 주위의 정상 부분보다 얇아져 버린다. 이와 같은 얇은 부분은, 막 두께가 이상하고, 결함의 일종으로 취급된다.
상기 제조 공정에 있어서, 상기의 스퀴지의 선단이 빠지거나 또는 이물이 있으면, 이들에 의해 보호막에 줄모양의 결함(소정 방향으로 연장된 요부 또는 철부)이 생겨버리는 경우가 있다. 보호막의 재료를 잉크젯 프린터에 의해 도포해도 좋지만, 이 경우에도, 잉크젯 헤드의 노즐의 막힘에 의해, 보호막에 줄모양의 결함이 생겨버리는 경우도 있다.
상기 제조 공정에 있어서, 보호막의 세정 후에 세정액을 공기로 날려버렸을 때에, 그 일부가 잔류해버리는 경우도 있다. 이 잔류한 세정액도 결함의 일종으로 취급된다. 또한, 먼지 등의 이물이 보호막에 부착·잔류하여, 이물의 결함이 발생해버리는 경우도 있다.
상기 제조 공정에서는, 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스층의 일부에 형성 이상이 발생하는 경우가 있다. 해당 형성 이상은, 예를 들면, 어떤 부분의 폭이 의도한 것보다 좁거나, 어떤 부분의 패턴 피치가 어긋나거나, 상기 어떤 부분의 패턴 형상이 흐트러지는 등, 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스층이 원하는 형상으로 형성되지 않은 경우에 발생한다. 이와 같은 형성 이상의 위에 보호막을 마련하면, 해당 보호막 중 해당 형성 이상의 부분 위에 마련된 부분은, 해당 보호막에 있어서의 정상 부분과는 굴절률 등이 상이하여 다르게 보이기 때문에, 결함으로 취급된다.
화상 검사 장치(100)는, 상기 각종의 결함의 유무를 검사하기 위한 구성으로서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 다관절 로봇(110)과, 이동 기구(120)와, 조명 카메라 유닛(130)과, 제어부(컨트롤러)(140)와, 표시부(150)와, 입력부(160)를 구비한다.
다관절 로봇(110)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 6축 수직 다관절 로봇이고, 조명 카메라 유닛(130)을 상하 방향, 좌우 방향(도 2의 지면을 가로지르는 방향), 및, 전후 방향으로 이동시킬 수 있고, 나아가, 조명 카메라 유닛(130)을 회전시킬 수도 있다. 이와 같은 이동 내지 회전을 실현하기 위해, 다관절 로봇(110)은, 베이스(111)와, 회전체(112)와, 제1아암(하완)(113)과, 제2아암(상완)(114)과, 제3아암(손목)(115)을 구비한다. 다관절 로봇(110)은, 후술하는 각 회전을 진행시키기 위한 도시하지 않는 복수의 모터도 내장하고 있다.
베이스(111)는, 이동 기구(120)의 후술하는 슬라이딩 부재(123)에 고정되어 있다. 회전체(112)는, 베이스(111)에 접속되어 있고, 해당 베이스(111)에 대해, 축(R11)을 회전축으로 하여 회전한다. 축(R11)은, 상하 방향으로 연장되어 있고, 평면으로 보았을 때의 회전체(112)의 중심을 지난다.
제1아암(113)의 일 단부(도 2에서는 하단부)는, 베이스(111)에 접속되어 있다. 제1아암(113)은, 축(R21)을 회전축으로 하여 회전체(112)에 대해 회전 가능하게 마련되어 있다. 축(R21)은, 제1아암(113)의 상기 일 단부를 관통하고, 축(R11)에 직교한다.
제2아암(114)의 일 단부(도 2에서는 하단부)는, 제1아암(113)의 타 단부에 접속되어 있다. 제2아암(114)은, 상기 일 단부를 관통하고 축(R21)에 평행한 축(R22)을 회전축으로 하여, 제1아암(113)에 대해 회전 가능하게 마련되어 있다. 제2아암(114)은, 제2-1아암(114A)과, 제2-2아암(114B)을 구비한다. 제2-1아암(114A)이 제1아암(113)에 접속되어 있다. 제2-2아암(114B)은, 축(R12)을 회전축으로 하여 제2-1아암(114A)에 대해 회전 가능하게 마련되어 있다. 축(R12)은, 제2아암(114)이 연장되어 있는 방향(축(R22)에 직교하는 방향)을 따라 연장되어 있고, 상기 연장되어 있는 방향과 직교하는 방향으로 제2아암(114)을 자른 단면의 중심을 지난다.
제3아암(115)의 일 단부(도 2에서는 오른쪽 단부)는, 제2아암(114)의 타 단부에 접속되어 있다. 제3아암(115)은, 상기 일 단부를 관통하고 축(R12)에 직교하는 축(R23)을 회전축으로 하여 제2아암(114)에 대해 회전 가능하게 마련되어 있다. 제3아암(115)은, 제3-1아암(115A)과, 제3-2아암(115B)을 구비한다. 제3-1아암(115A)이 제2아암(114)에 접속되어 있다. 제3-2아암(115B)은, 축(R13)을 회전축으로 하여 제3-1아암(115A)에 대해 회전 가능하게 마련되어 있다. 축(R13)은, 제3아암(115)이 연장되어 있는 방향(축(R23)에 직교하는 방향)을 따라 연장되어 있고, 상기 연장되어 있는 방향과 직교하는 방향으로 제3아암(115)을 자른 단면의 중심을 지난다. 제3-2아암(115B)에는, 조명 카메라 유닛(130)이 고정되어 있다. 조명 카메라 유닛(130)은, 후술하는 바와 같이 라인 센서 카메라(135)(도 3 및 도 4 등)를 구비하고, 지지 장치(D)에 의해 직립 상태로 지지된 검사 대상(S)의 표면을 따라 이동하여, 해당 표면을 촬상하기 위한 것이다.
다관절 로봇(110)은, 상기 구성, 특히, 회전체(112), 제1아암(113)~제3아암(115), 제2-2아암(114B) 및 제3-2아암(115B)을 회전시키는 구성 등에 의해, 조명 카메라 유닛(130)을, 상하 방향, 좌우 방향(도 2의 지면을 가로지르는 방향), 및, 전후 방향으로 이동시킬 수 있고, 축(R13)으로 회전시킬 수 있다.
이동 기구(120)는, 다관절 로봇(110)을 좌우 방향으로 이동시키는 기구이다. 이동 기구(120)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스(121)와, 레일(122)과, 슬라이딩 부재(123)를 구비한다. 베이스(121)는, 좌우 방향을 따라 연장되어 있다. 레일(122)은, 베이스(121) 상에 배치되어 있고, 좌우 방향을 따라 연장되어 있다. 슬라이딩 부재(123)는, 레일(122)과 맞물려 있고, 레일(122) 위를 좌우 방향으로 슬라이딩 가능하다.
이동 기구(120)는, 상기 부재 이외에, 슬라이딩 부재(123)를 좌우 방향으로 이동시키는 이동 장치(미도시)를 구비한다. 이동 장치로서는, 모터 및 볼나사를 사용한 장치, 또는, 풀리, 벨트, 및 모터를 사용한 장치 등의 적절한 장치를 채용할 수 있다. 슬라이딩 부재(123)에는 다관절 로봇(110)의 베이스(111)가 고정되어 있고, 슬라이딩 부재(123)를 좌우 방향으로 이동시키는 것에 의해, 다관절 로봇(110)을 해당 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 조명 카메라 유닛(130)의 좌우 방향으로의 이동 범위를, 다관절 로봇(110)의 위치가 움직이지 않는 경우보다 넓힐 수 있다. 이와 같은 구성은, 검사 대상(S)이 좌우 방향으로 긴 경우에 특히 유효하다. 한편, 다관절 로봇(110)에 의한 조명 카메라 유닛(130)의 좌우 방향으로의 가동 범위가, 검사 대상(S)보다 넓으면, 이동 기구(120)는 불필요하다.
조명 카메라 유닛(130)은, 도 1, 도 3, 및, 도 4 등에 나타내는 바와 같이, 베이스(131)와, 제1램프(132)와, 제2램프(133)와, 제3램프(134)와, 라인 센서 카메라(135)를 구비한다. 한편, 조명 카메라 유닛(130) 중 다관절 로봇(110)의 제3-2아암(115B) 측의 일단을 후단이라 하고, 그 반대의 타단을 선단이라고도 한다(도 3, 도 4 등).
베이스(131)는, 고정부(131A)와, 램프 지지부(131B)와, 카메라 지지부(131C)를 구비한다. 고정부(131A)는, 선후 방향(선단-후단 방향)으로 연장되어 있고, 그 후단이 다관절 로봇(110)의 제3-2아암(115B)에 고정되어 있다. 고정부(131A)의 중심축(조명 카메라 유닛(130)의 중심축이기도 하다)은, 축(R13)과 일치한다. 고정부(131A)의 선단부에는 램프 지지부(131B)가 장착되어 있다. 램프 지지부(131B)는, 한쌍의 판상 부재(131BA, 131BB)와, 3개의 판상 부재(131BC~131BE)로 구성되어 있다. 한쌍의 판상 부재(131BA, 131BB)는, 선후 방향으로 연장되어 있다. 3개의 판상 부재(131BC~131BE) 각각은, 선후 방향으로 직교하는 방향을 따라 연장되어 있고, 한쌍의 판상 부재(131BA, 131BB)에 다른 위치에서 걸쳐져 고정되어 있다. 판상 부재(131BC)에는 제1램프(132)가 고정되고, 판상 부재(131BD)에는 제2램프(133)가 고정되고, 판상 부재(131BE)에는 제3램프(134)가 고정되어 있다. 이와 같이 하여, 제1램프(132)~제3램프(134)는, 램프 지지부(131B)에 의해 지지되어 있다. 고정부(131A)의 중앙에는, 카메라 지지부(131C)가 고정되어 있다. 카메라 지지부(131C)는, 한쌍의 판상 부재를 구비하고, 해당 판상 부재에 의해 라인 센서 카메라(135)를 끼워 지지하고 있다. 제1램프(132)~제3램프(134)와, 라인 센서 카메라(135)는, 조명 카메라 유닛(130)의 이동 중 등에 이동하지 않도록, 또한 방향이 바뀌지 않도록, 강고하게 고정·지지되어 있다.
제1램프(132)와, 제2램프(133)와, 제3램프(134)와, 라인 센서 카메라(135)는, 이들의 각 광축(L1~L4)이 한점에서 교차하는 위치 및 방향으로 램프 지지부(131B) 또는 카메라 지지부(131C)에 의해 지지되어 있다. 제1램프(132)와, 제2램프(133)와, 제3램프(134)는, 서로 평행한 길이 방향(선후 방향으로 직교하는 방향이고, 도 4에 있어서의 지면을 가로지르는 방향)을 갖는 띠 모양의 광 출사면(132A, 133A, 또는, 134A)을 구비한다. 제1램프(132)와, 제2램프(133)와, 제3램프(134) 각각은, 상기 길이 방향을 따라 배열된 복수의 LED, 상기 길이 방향을 따라 연장된 형광관 등을 포함하여 구성되고(적절히, 출사되는 광의 균일성 등을 확보하기 위해, 확산판, 도광판 등을 사용해도 좋다), 광 출사면(132A, 133A, 또는 134A)으로부터 상기 길이 방향을 따라 연장된 띠 모양의 조명광을 출사하고, 검사 대상(S)의 동일 영역(띠 모양의 영역)을 조명할 수 있다.
제1램프(132)는, 해당 제1램프(132)의 광축(L1)이 축(R13)과 일치하는 위치 및 방향으로 지지되어 있다. 광축(L1)은, 제1램프(132)의 광 출사면(132A)의 중심을 지나고, 또한 광 출사면(132A)에 직교한 축이다.
제2램프(133)는, 해당 제2램프(133)의 광축(L2)과 광축(L1)(축(R13)) 사이의 각도(θ1)가 20도가 되는 위치 및 방향으로 지지되어 있다. 광축(L2)은, 제2램프(133)의 광 출사면(133A)의 중심을 지나고, 또한 광 출사면(133A)에 직교한 축이다.
제3램프(134)는, 해당 제3램프(134)의 광축(L3)과 광축(L2) 사이의 각도(θ2)가 50도가 되는 위치 및 방향으로 지지되어 있다. 제3램프(134)는, 제2램프(133)를 끼고 제1램프(132)의 반대측에 배치되어 있다. 광축(L3)은, 제3램프(134)의 광 출사면(134A)의 중심을 지나고, 또한 광 출사면(134A)에 직교한 축이다.
본 실시예에서는, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나를 점등시키는 것에 의해, 복수 형태의 조명이 가능하게 되어 있다(상세한 것은 후술).
라인 센서 카메라(135)는, 검사 대상(S) 중, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나에 의해 조명된 띠 모양의 영역을, 해당 띠 모양의 영역이 연장된 방향과 동방향으로 연장된 라인 형태로 촬상하고, 해당 검사 대상(S)의 라인 형태의 영역이 찍힌 라인 형태의 화상(1라인 분의 촬상 화상)을 생성 및 출력한다. 여기서, 해당 라인 형태의 화상을 라인 화상이라고도 한다. 라인 센서 카메라(135)는, 해당 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)과 광축(L1)(축(R13)) 사이의 각도(θ3)가 20도가 되는 위치 및 방향으로 지지되어 있다. 한편, 라인 센서 카메라(135)는, 제1램프(132)를 사이에 끼고, 제2램프(133) 및 제3램프(134)와 반대측에 배치되어 있다.
라인 센서 카메라(135)는, 멀티 스펙트럼 카메라(초분광 카메라를 포함하는 것으로 한다)이기도 하다. 멀티 스펙트럼 카메라는, RGB의 3개보다 많은 수(예를 들면, 10 이상)의 파장대(밴드)의 라인 화상을 얻을 수 있는 카메라이다. 한편, 라인 센서 카메라(135)는, 100 이상의 파장대의 라인 화상을 생성할 수 있는 초분광 카메라면 된다. 라인 센서 카메라(135)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 렌즈(135A)와, 슬릿 부재(135B)와, 분광기(135C)와, 이미지 센서(135D)를 구비한다.
렌즈(135A)는, 집광 렌즈이고, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나로부터 출사되어, 검사 대상(S)에서 반사된 조명광이 입사한다. 입사한 조명광은, 렌즈(135A)를 투과하여, 슬릿 부재(135B)에 도달한다. 슬릿 부재(135B)는, 광 출사면(132A, 133A, 및 134A)의 길이 방향과 평행한 방향으로 연장된 라인 형태의 슬릿(135BA)을 구비하고, 렌즈(135A)를 투과한 조명광 중 일부만을 슬릿(135BA)을 통해 통과시킨다. 슬릿(135BA)을 통과한 조명광은, X 방향(상기 길이 방향과 평행한 방향)을 따라 연장된 라인 형태의 광이다. 이 라인 형태의 광은, 검사 대상(S)의 라인 형태 부분에서 반사된 광이기도 하다.
슬릿(135BA)을 통과한 조명광(라인 형태의 광)은, 그레이팅(회절 격자), 렌즈 등을 구비하는 광학계인 분광기(135C)에 의해 Y 방향으로 분광된다. 분광 후의 각 광은, 다른 파장대의 광이다. 분광 후의 각 광의 광량의 파장 분포는, 어떤 파장을 피크로 하여, 상하로 서서히 감소해가는 산 형상의 분포로 되어 있다.
분광 후의 각 파장대의 광은, 이미지 센서(135D)에 의해 수광되어 전기 신호로 변환된다. 이미지 센서(135D)로서는, CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서 등을 채용할 수 있다. 이미지 센서(135D)는, 수광한 광을 해당 광의 휘도를 나타내는 휘도 데이터(전기 신호)로 변환하는 복수의 화소(포토다이오드 등)(135DA)를 구비한다. 복수의 화소(135DA)는, X 방향 및 Y 방향으로 매트릭스 형태로 배치되어 있다. X 방향으로 한 줄로 배열된 복수의 화소(135DA)의 집합인 수광부(135DB) 각각은, 분광된 복수의 파장대의 광 중 1의 파장대의 광을 수광한다. 즉, Y 방향에 있어서의 같은 위치에서 X 방향으로 배열된 각 화소(135DA)(1의 수광부(135DB)가 구비하는 각 화소(135DA))에 의해 변환된 각 휘도 데이터의 집합은, 슬릿(135BA)을 통과한 라인 형태의 광 중 1의 파장대의 라인 형태의 광의 X 방향 상의 휘도 분포를 나타내고 있고, 해당 1의 파장대의 광의 수광에 의해 얻어지는, 상기 검사 대상(S)의 라인 형태의 영역을 촬상한 라인 화상을 나타내는 화상 데이터이기도 하다. 해당 라인 화상은, 휘도 데이터의 집합이기 때문에, 농담을 나타내는 그레이스케일의 화상이기도 하다. X 방향에 있어서의 같은 위치에서 Y 방향으로 배열된 각 화소(135DA)에 의해 변환된 각 휘도 데이터의 집합은, 검사 대상(S)의 라인 형태의 영역의 어떤 위치에서 반사된 상기의 조명광의 파장대마다의 휘도 분포를 나타내고 있다. 이미지 센서(135D)는, 상기 라인 화상의 화상 데이터를 파장대마다 제어부(140)에 출력한다.
이상과 같은 구성에 의해, 라인 센서 카메라(135)는, 상기 검사 대상(S)에서 반사된 조명광을 복수의 파장대마다 분광하고, 상기 검사 대상(S)을 상기 복수의 파장대마다 촬상한 복수의 라인 화상(파장대가 다른 복수의 라인 화상)을 생성한다. 한편, 라인 센서 카메라(135)는, 검사 대상(S)을 따라 이동하면서 해당 검사 대상(S)을 차례로 촬상하고(구체적으로는, 1라인마다 촬상), 촬상마다에 의해 생성한 1라인 분의 라인 화상의 화상 데이터 각각을 차례로 출력한다. 상기한 바와 같이 라인 센서 카메라(135)가 검사 대상(S)을 따라 이동하면서 해당 검사 대상(S)을 차례로 촬상해가는 것을 주사라고도 한다. 상기 이동하면서의 촬상으로서, 촬상시에 이동을 일시 정지해도 좋다. 즉, 라인 센서 카메라(135)가 이동하면서 차례로 촬상해가는 형태로서, 라인 센서 카메라(135)를 연속적으로 이동시키는 형태 이외에, 라인 센서 카메라(135)가 이동→일시 정지하여 촬상→이동→일시 정지하여 촬상을 반복하는 것을 채용해도 좋다.
도 1로 돌아가서, 제어부(140)는, 구동 제어부(141)와, 램프 제어부(142)와, 카메라 제어부(143)와, 화상 검사부(144)와, 기억부(145)를 구비한다. 예를 들면, 구동 제어부(141)는, PLC(programmable logic controller) 등에 의해 구성되고, 램프 제어부(142)와, 카메라 제어부(143)와, 화상 검사부(144)와, 기억부(145)는, 한대의 컴퓨터 등에 의해 구성된다. 예를 들면, 램프 제어부(142)와, 카메라 제어부(143)와, 화상 검사부(144)는, 기억부(145)가 기억하는 프로그램을 실행하는, 상기 컴퓨터의 CPU 등의 각종 프로세서를 포함하여 구성된다. 제어부(140)의 하드웨어 구성은, 임의이고, 예를 들면, 구동 제어부(141)와, 램프 제어부(142)와, 카메라 제어부(143)와, 화상 검사부(144) 각각을, 별도의 컴퓨터 등에 의해 형성해도 좋고, 한대의 컴퓨터에 의해 구성해도 좋다. 기억부(145)는, RAM(Random access memory) 및 하드디스크 등으로 구성되고, 상기 프로그램을 기억하는 것 이외에, 구동 제어부(141)와, 램프 제어부(142)와, 카메라 제어부(143)와, 화상 검사부(144)가 사용하는 데이터 등도 기억한다.
구동 제어부(141)는, 다관절 로봇(110) 및 이동 기구(120)를 제어한다. 램프 제어부(142)는, 조명 카메라 유닛(130)의 제1램프(132)~제3램프(134)를 제어한다. 카메라 제어부(143)는, 조명 카메라 유닛(130)의 라인 센서 카메라(135)를 제어한다.
구동 제어부(141)는, 다관절 로봇(110)을 구동하여, 예를 들면, 회전체(112), 제1아암(113)~제3아암(115), 제2-2아암(114B), 및, 제3-2아암(115B) 각각을 회전시키고, 조명 카메라 유닛(130)을 검사 대상(S)의 표면을 따라 이동시킨다. 이 때, 구동 제어부(141)는, 이동 기구(120)도 적절히 제어하고, 조명 카메라 유닛(130)을 이동시킨다. 램프 제어부(142)는, 조명 카메라 유닛(130)의 이동시에 있어서, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나를 점등시키는 제어를 한다. 카메라 제어부(143)는, 구동 제어부(141)에 의해 이동하는 라인 센서 카메라(135)에, 검사 대상(S)을 차례로 촬상(주사)시키고, 촬상마다 상기 라인 센서 카메라(135)에 의해 생성되는 라인 화상(1라인 분의 화상)의 화상 데이터를 화상 검사부(144)에 출력시킨다. 화상 데이터는, 복수의 파장대 각각으로 개별로 출력된다.
화상 검사부(144)는, 라인 센서 카메라(135)로부터 차례로 출력되는 복수의 라인 화상의 화상 데이터를 차례로 받고, 차례로 받은 화상 데이터를 조합하여, 1장의 촬상 화상을 생성한다. 해당 1장의 촬상 화상은, 같은 파장대의 복수의 라인 화상을 조합하는 것에 의해 생성된다. 그 후, 화상 검사부(144)는, 다른 파장대의 촬상 화상끼리를 조합하여, 원하는 파장대의 촬상 화상을 생성한다. 화상 검사부(144)는, 다른 파장대의 라인 화상끼리를 조합하고, 조합 후의 라인 화상끼리를 조합하여 상기 1장의 촬상 화상을 생성하는 것에 의해 상기 원하는 파장대의 촬상 화상을 생성해도 좋다.
화상 검사부(144)는, 생성한 1장의 촬상 화상(상기 원하는 파장대의 촬상 화상도 포함한다.)에 기초하여, 결함의 유무 검사(화상 검사)를 실행한다. 해당 검사는, 파장대가 다른 복수 장의 촬상 화상 각각마다 진행된다(즉, 복수 장의 촬상 화상 각각에 대해 개별로 진행된다). 화상 검사부(144)는, 복수 장의 촬상 화상 중, 적어도 1장의 촬상 화상에서 결함을 검출한 경우, 검사의 결과로서 검사 대상에 결함 있음으로 판정한다. 화상 검사의 방법은, 적절한 방법을 채용하면 된다.
표시부(150)는, 액정 모니터 등을 포함하여 구성되어 있고, 제어부(140)의 제어하에서, 화상 검사부(144)에 의한 검사의 결과 등을 표시한다. 표시부(150)는, 소정의 입력 화면(후술하는 파장대의 입력 화면) 등도 표시한다.
입력부(160)는, 마우스 및 키보드, 또는, 터치패널 등으로 이루어지고, 예를 들면, 화상 검사부(144)가, 다른 파장대의 촬상 화상(라인 형태 또는 1장의 화상)을 조합할 때의, 상기의 원하는 파장대를 지정하기 위한 사용자의 조작을 접수한다.
(화상 검사 장치(100)의 동작)
(라인 센서 카메라(135)에 의한 주사)
화상 검사 장치(100)에서는, 라인 센서 카메라(135)에 의한 검사 대상(S)의 주사는, 복수의 형태로 진행된다. 구체적으로, 화상 검사 장치(100)에서는, 정반사 조명(도 6)으로의 주사, 반사 암시야 조명(도 7)으로의 주사, 및, 동방향 암시야 조명(도 8)으로의 주사를 진행한다. 나아가, 상기 3개의 주사 각각에 대해, 제1경로로부터 제4경로에서의 주사(도 9~도 12)가 진행된다. 한편, 상기 각 주사에 있어서, 구동 제어부(141)는, 조명 카메라 유닛(130)의 광축(L1~L4)의 교점이 검사 대상(S)의 표면 위에 위치하도록, 다관절 로봇(110) 및 이동 기구(120)를 제어하여, 조명 카메라 유닛(130)을 이동시킨다. 또한, 상기 각 주사에서는, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나로부터의 조명광만으로, 검사 대상(S)이 조명되도록, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나가 점등하고, 또한, 조명 카메라 유닛(130) 등의 주위는 차광된다.
(정반사 조명으로의 주사)
정반사 조명으로의 주사를 할 때, 구동 제어부(141)는, 다관절 로봇(110) 및 이동 기구(120)를 구동하여, 조명 카메라 유닛(130)을, 도 6에 나타내는 자세 등을 유지하면서, 검사 대상(S)을 따라 이동시킨다. 정반사 조명으로의 주사에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 축(R13)(조명 카메라 유닛(130)의 중심축)이 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)과 일치하도록, 조명 카메라 유닛(130)의 자세가 제어된다. 정반사 조명으로의 주사에 있어서, 램프 제어부(142)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2램프(133)를 점등시키고, 제1램프(132) 및 제3램프(134)를 소등시킨다. 카메라 제어부(143)는, 검사 대상(S)을 따라 이동하는 조명 카메라 유닛(130)의 라인 센서 카메라(135)에 적절한 타이밍(상세한 것은 후술)으로 촬상 동작을 진행시키고, 라인 센서 카메라(135)에 검사 대상(S)의 주사를 실행시킨다. 정반사 조명으로의 주사에서는, 점등해 있는 제2램프(133)의 광축(L2)과 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4) 각각이 수선(H)에 대해 반대 방향으로 20도 기울어 있다. 라인 센서 카메라(135)는, 제2램프(133)가 출사하고, 검사 대상(S)의 표면이 정반사한 조명광을 수광한다. 즉, 라인 센서 카메라(135)는, 정반사 조명된 검사 대상(S)을 촬상(주사)한다.
(반사 암시야 조명으로의 주사)
반사 암시야 조명으로의 주사를 할 때, 구동 제어부(141)는, 다관절 로봇(110) 및 이동 기구(120)를 구동하여, 조명 카메라 유닛(130)을, 도 7에 나타내는 자세 등을 유지하면서, 검사 대상(S)을 따라 이동시킨다. 반사 암시야 조명으로의 주사에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 축(R13)(조명 카메라 유닛(130)의 중심축)이 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대해 10도 기울도록, 조명 카메라 유닛(130)의 자세가 제어된다. 반사 암시야 조명으로의 주사에 있어서, 램프 제어부(142)는, 제3램프(134)를 점등시키고, 제1램프(132) 및 제2램프(133)를 소등시킨다. 카메라 제어부(143)는, 검사 대상(S)을 따라 이동하는 조명 카메라 유닛(130)의 라인 센서 카메라(135)에 적절한 타이밍으로 촬상 동작을 진행시키고, 라인 센서 카메라(135)에 검사 대상(S)의 주사를 실행시킨다. 반사 암시야 조명으로의 주사에서는, 점등해 있는 제3램프(134)의 광축(L3)이 수선(H)에 대해 60도 기울어 있고, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)이 수선(H)에 대해 광축(L3)과는 반대 방향으로 30도 기울어 있다. 라인 센서 카메라(135)는, 제3램프(134)가 출사하고, 검사 대상(S)의 표면이 반사된 조명광을 수광한다. 즉, 라인 센서 카메라(135)는, 반사 암시야로 검사 대상(S)을 촬상(주사)한다.
(동방향 암시야 조명으로의 주사)
동방향 암시야 조명으로의 주사를 할 때, 구동 제어부(141)는, 다관절 로봇(110) 및 이동 기구(120)를 구동하여, 조명 카메라 유닛(130)을, 도 8에 나타내는 자세 등을 유지하면서, 검사 대상(S)을 따라 이동시킨다. 동방향 암시야 조명으로의 주사에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 축(R13)(조명 카메라 유닛(130)의 중심축)이 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대해 40도 기울도록, 조명 카메라 유닛(130)의 자세가 제어된다. 동방향 암시야 조명으로의 주사에 있어서, 램프 제어부(142)는, 제1램프(132)를 점등시키고, 제2램프(133) 및 제3램프(134)를 소등시킨다. 카메라 제어부(143)는, 검사 대상(S)을 따라 이동하는 조명 카메라 유닛(130)의 라인 센서 카메라(135)에 적절한 타이밍으로 촬상 동작을 진행시키고, 라인 센서 카메라(135)에 검사 대상(S)의 주사를 실행시킨다. 동방향 암시야 조명으로의 주사에서는, 점등해 있는 제1램프(132)의 광축(L1)이 수선(H)으로부터 40° 기울어 있고, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)이 수선(H)으로부터 광축(L1)과 동방향으로 60° 기울어 있다. 라인 센서 카메라(135)는, 제1램프(132)가 출사하고, 검사 대상(S)의 표면이 반사된 조명광을 수광한다. 즉, 라인 센서 카메라(135)는, 동방향 암시야로 검사 대상(S)을 촬상(주사)한다. 동방향 암시야 조명과 반사 암시야 조명은, 라인 센서 카메라(135)와 검사 대상을 조명하는 램프(제1램프(132) 또는 제3램프(134))와의 위치 관계가 다르다. 구체적으로, 전자는, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)과 제1램프(132)의 광축(L1)이, 수선(H)에 대해 같은 방향으로 기울어 있는 한편, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)과 제3램프(134)의 광축(L3)이, 수선(H)을 끼고 반대 방향으로 기울어 있는 점에서 상이하다.
(제1경로~제4경로에서의 주사)
화상 검사 장치(100)는, 정반사 조명으로 제1경로~제4경로의 각 경로에서의 주사를 진행한 후, 반사 암시야 조명으로 제1경로~제4경로의 각 경로에서의 주사를 진행하고, 그 후, 동방향 암시야 조명으로 제1경로~제4경로의 각 경로에서의 주사를 진행한다.
(제1경로)
도 9에 제1경로(K1)를 나타낸다. 제1경로(K1)는, 검사 대상(S)의 상방이면서 왼쪽에 위치하는 조명 카메라 유닛(130)을, 위에서 아래로 이동(실선 참조)시키고, 그 후, 오른쪽 방향으로 슬라이딩(파선 참조)시키고, 그 후, 아래에서 위로 이동시키고(실선 참조), 그 후, 오른쪽 방향으로 슬라이딩(파선 참조)시키고, 이후, 해당 상하 방향으로의 이동(실선 참조) 및 오른쪽 방향으로의 슬라이딩(파선 참조)을 반복하는 경로이다. 구동 제어부(141)는, 다관절 로봇(110) 및 이동 기구(120)를 제어하여, 조명 카메라 유닛(130)을, 제1램프(132)~제3램프(134)의 길이 방향이 상하 방향(주사시의 진행 방향)과 직교하고, 또한, 제1램프(132)~제3램프(134)보다 라인 센서 카메라(135)가 하방에 위치하는 방향으로, 제1경로(K1)를 따라 이동시킨다. 구동 제어부(141)는, 조명 카메라 유닛(130)을 위에서 아래 및 아래에서 위로 이동시키는 기간(시작 타이밍 및 종료 타이밍)을 카메라 제어부(143)에 통지한다. 카메라 제어부(143)는, 상기 통지에 따라, 라인 센서 카메라(135)를 제어하여, 조명 카메라 유닛(130)을 위에서 아래 및 아래에서 위로 이동시키는 기간에 있어서, 라인 센서 카메라(135)에 촬상 동작을 진행시키고, 이에 의해, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나에 의해 조명된 검사 대상(S)의 표면을 라인 센서 카메라(135)에 의해 주사한다. 카메라 제어부(143)는, 조명 카메라 유닛(130)을 오른쪽 방향으로 슬라이딩 이동시킬 때는, 주사를 하지 않도록 라인 센서 카메라(135)를 제어한다. 즉, 라인 센서 카메라(135)는, 제1경로(K1)에 있어서의 실선 부분에서 주사를 하고, 파선 부분에서는 주사를 하지 않는다. 후술하는 제2경로(K2)~제4경로(K4)에 대해서도 동일하게, 실선 부분에서는 주사가 진행되고, 파선 부분에서는 주사가 진행되지 않는다. 라인 센서 카메라(135)는, 주사시에, 1라인 분의 라인 화상의 화상 데이터를 파장대마다 개별로 순차 출력해 간다.
(제2경로)
도 10에 제2경로(K2)를 나타낸다. 제2경로(K2)는, 검사 대상(S)의 하방이면서 오른쪽에 위치하는 조명 카메라 유닛(130)을, 제1경로(K1)와는 역방향으로 이동시키는 경로이다. 구동 제어부(141)는, 조명 카메라 유닛(130)을, 제1램프(132)~제3램프(134)의 길이 방향이 상하 방향(주사시의 진행 방향)과 직교하고, 또한, 제1램프(132)~제3램프(134)보다 라인 센서 카메라(135)가 상방으로 위치하는 방향(즉, 각 램프와 라인 센서 카메라(135)의 검사 대상(S)의 표면의 소정 방향(여기에서는, 예를 들면, 상하 방향)에 대한 위치 관계가 제1경로(K1)와 반대인 형태)으로, 제2경로(K2)를 따라 이동시킨다. 한편, 제2경로(K2)는, 제1경로(K1)와 같은 경로여도 좋다(다만, 각 램프와 라인 센서 카메라(135)의 상기 소정 방향에 대한 위치 관계는, 제1경로(K1)와 반대로 한다).
(제3경로)
도 11에 제3경로(K3)를 나타낸다. 제3경로(K3)는, 검사 대상(S)의 왼쪽이면서 상측에 위치하는 조명 카메라 유닛(130)을, 왼쪽에서 오른쪽으로 이동(실선 참조)시키고, 그 후, 하방으로 슬라이딩(파선 참조)시키고, 그 후, 오른쪽에서 왼쪽으로 이동시키고(실선 참조), 그 후, 하방으로 슬라이딩시키고, 이후, 해당 좌우 방향으로의 이동(실선 참조) 및 하방으로의 슬라이딩(파선 참조)을 반복하는 경로이다. 구동 제어부(141)는, 조명 카메라 유닛(130)을, 제1램프(132)~제3램프(134)의 길이 방향이 좌우 방향(주사시의 진행 방향)과 직교하고, 또한, 제1램프(132)~제3램프(134)보다 라인 센서 카메라(135)가 오른쪽에 위치하는 방향으로, 제3경로(K3)를 따라 이동시킨다.
(제4경로)
도 12에 제4경로(K4)를 나타낸다. 제4경로(K4)는, 검사 대상(S)의 오른쪽이면서 하측에 위치하는 조명 카메라 유닛(130)을, 제3경로(K3)와는 역방향으로 이동시키는 경로이다. 구동 제어부(141)는, 조명 카메라 유닛(130)을, 제1램프(132)~제3램프(134)의 길이 방향이 좌우 방향(주사시의 진행 방향)과 직교하고, 또한, 제1램프(132)~제3램프(134)보다 라인 센서 카메라(135)가 왼쪽에 위치하는 방향(즉, 각 램프와 라인 센서 카메라(135)의 검사 대상(S)의 표면의 소정 방향(여기에서는, 예를 들면, 상하 방향. 좌우 방향으로 해도 좋다)에 대한 위치 관계가 제3경로(K3)와 반대인 형태)으로, 제4경로(K4)를 따라 이동시킨다. 한편, 제4경로(K4)는, 제3경로(K3)와 같은 경로여도 좋다(다만, 제1램프(132)~제3램프(134)의 각 램프와 라인 센서 카메라(135)의 상기 소정 방향에 대한 위치 관계는, 제3경로(K3)와 반대로 한다).
(화상의 생성)
화상 검사부(144)는, 라인 센서 카메라(135)로부터 주사시에 차례로 출력되는 라인 화상의 화상 데이터를 차례로 받고, 기억부(145)에 저장해 간다. 화상 검사부(144)는, 소정의 타이밍(예를 들면, 경로(K1~K4)에 있어서의 하나의 실선 부분의 주사가 종료한 타이밍. 구동 제어부(141) 및 카메라 제어부(143)로부터 통지되는 것으로 한다)으로, 기억부(145)에 저장한 화상 데이터를 조합(하나의 실선 부분의 주사에서 얻어진 복수의 라인 화상을 조합)하고, 1장의 촬상 화상을 생성한다. 라인 센서 카메라(135)는, 해당 라인 센서 카메라(135)가 가능한 가장 좁은 파장대에서 각 라인 화상을 출력하는 것으로 한다(한편, 모든 파장대의 라인 화상을 출력해도 좋고, 그 중의 일부의 파장대의 라인 화상을 출력해도 좋다). 여기서의 라인 센서 카메라(135)는, 100 이상(특히, 100~600 중 어느 하나의 수)의 파장대(밴드)의 라인 화상을 출력할 수 있는 초분광 카메라면 된다. 화상 검사부(144)는, 같은 파장대의 화상 데이터끼리(하나의 실선 부분의 주사에서 얻어진 복수의 라인 화상)을 조합하여, 1장의 촬상 화상(라인 센서 카메라(135)의 주사에 의해 촬상된 1장의 촬상 화상)을 생성한다. 화상 검사부(144)는, 예를 들면, 제1경로(K1)에서의 주사에서, 위에서 아래로 향해 라인 센서 카메라(135)에 의한 주사가 진행되었을 때에는, 기억부(145)의 RAM 등에 마련된 드로잉 영역에, 같은 파장대의 라인 화상을 오래된 것부터 차례로 위에서 아래로 배치하고, 1장의 촬상 화상을 생성한다(이 생성은, 파장대마다 진행된다). 화상 검사부(144)는, 예를 들면, 제1경로(K1)에서의 주사에서, 아래에서 위로 라인 센서 카메라(135)에 의해 주사가 진행되었을 때에는, 기억부(145)의 RAM 등에 마련된 드로잉 영역에, 같은 파장대의 라인 화상을 오래된 것부터 차례로 아래에서 위로 배치해 간다(이 생성은, 파장대마다 진행된다). 이에 의해, 각 램프와 라인 센서 카메라(135)의 상기 소정 방향에 대한 위치 관계가 같으면, 라인 센서 카메라(135)의 주사 방향에 관계없이, 같은 촬상 화상이 얻어진다. 한편, 상기 위치 관계가 상이한 경우에는, 라인 센서 카메라(135)의 주사 방향이 같아도, 제1램프(132)~제3램프(134)에 의한 조명 방향이 다르므로 다른 촬상 화상이 얻어지게 된다(특히, 암시야 조명의 경우). 즉, 제1경로(K1)와 제2경로(K2)에서는, 다른 촬상 화상이 얻어지고, 제3경로(K3)와 제4경로(K4)에서도, 다른 촬상 화상이 얻어진다. 화상 검사부(144)는, 상기 3개의 조명 형태(정반사 조명, 반사 암시야 조명, 동방향 암시야 조명) 각각, 및, 제1경로~제4경로 각각에 대해, 별도로 촬상 화상을 생성한다(같은 경로여도, 조명 형태마다 다른 촬상 화상이 얻어진다).
화상 검사부(144)는, 예를 들면, 파장대 A, 파장대 B: ·등의 각 파장대 각각에 대해 라인 센서 카메라(135)로부터의 화상 데이터를 조합하여, 1회의 주사에 대해 파장대가 다른 복수 장의 촬상 화상을 생성한다. 이에 의해, 도 13에 나타내는 바와 같이, 파장대 A의 촬상 화상, 파장대 B의 촬상 화상, 파장대 C의 촬상 화상: ·등의 각 파장대의 촬상 화상이 얻어진다. 그 후, 화상 검사부(144)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 다른 파장대의 촬상 화상을 합성하여, 원하는 파장대 촬상 화상을 생성한다. 합성은, 예를 들면, 같은 위치의 화소 휘도를 평균화하는 것에 의해 진행된다. 상기 원하는 파장대는, 미리 설정되거나, 입력부(160)를 통해 사용자에 의해 설정된다. 사용자에 의해 설정되는 경우에는, 사용자가 원하는 파장대를 지정한다. 화상 검사부(144)는, 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 파장대 A 및 B의 각 촬상 화상을 합성하여, 파장대 A~C의 각 촬상 화상을 합성하여, 파장대 C~F의 각 촬상 화상을 합성한다. 이에 의해, 도 13에 나타내는 바와 같이, 파장대 A~B의 촬상 화상, 파장대 A~C의 촬상 화상, 파장대 C~F의 촬상 화상의 3개의 촬상 화상 등이 얻어진다. 이와 같이 하여, 화상 검사부(144)는, 라인 센서 카메라(135)가 출력하는 화상 데이터에 기초하는 촬상 화상보다 파장대가 넓은 또는 일부 중복되는 촬상 화상을 생성할 수 있다. 한편, 화상 검사부(144)는, 생성한 각 촬상 화상(합성 전의 촬상 화상(파장대 A의 촬상 화상 등) 및 합성 후의 촬상 화상(파장대 A~B의 각 촬상 화상 등))의 화상 데이터를 기억부(145)에 저장한다. 상기의 화상 데이터 각각은, 예를 들면, 촬상 화상 생성시에 저장된다. 화상 검사부(144)는, 촬상 화상의 합성시에, 합성 전의 촬상 화상을 기억부(145)로부터 판독하여, 합성을 진행한다.
(화상 검사)
화상 검사부(144)는, 상기에서 생성한 복수의 촬상 화상(합성 후의 촬상 화상만이어도 좋고, 합성 전의 촬상 화상 및 합성 후의 촬상 화상의 적절한 조합이어도 좋다. 합성 전의 촬상 화상만으로 해도 좋다. 또한, 합성 전 또는 합성 후의 촬상 화상의 모든 촬상 화상 중 일부의 복수의 촬상 화상이어도 좋다.) 각각에 대해 화상 검사를 진행한다(도 13도 참조). 예를 들면, 화상 검사부(144)는, 기억부(145)에 저장한 1의 촬상 화상에 대해, 에지 강조 등의 화상 처리를 하고, 그 후, 이진화 처리를 한다. 상기 정반사 조명에서는, 결함이 생긴 부분에서 다른 정상인 부분과는 다른 광의 간섭(예를 들면, 투명한 보호막의 상면에서 반사된 조명광과, 보호막과 컬러 필터층 등과의 경계에서 반사된 조명광과의 광의 간섭) 등이 생기고, 또는, 결함이 생긴 부분에서 조명광이 정반사되지 않고, 촬상 화상에 있어서 해당 결함이 생긴 부분이 예를 들면 어둡게 찍힌이다. 이 때문에, 이진화의 임계값으로서는, 결함의 부분이 흑이 되는 값을 준비한다(실험 등에 의해 미리 설정해 둔다). 상기 반사 암시야 조명 및 동방향 암시야 조명에서는, 결함이 생긴 부분이 조명광을 난반사 등을 하여 라인 센서 카메라(135)를 향해 반사하기 때문에, 촬상 화상에 있어서 해당 결함이 생긴 부분이 밝게 찍힌이다. 이 때문에, 이진화의 임계값으로서는, 결함의 부분이 백이 되는 값을 준비한다(실험 등에 의해 미리 설정해 둔다). 화상 검사부(144)는, 이진화 후의 화상에 있어서의 흑(정반사 조명시) 또는 백(반사 암시야 조명 및 동방향 암시야 조명시)의 화소에 대해 라벨링 처리를 하고, 흑 또는 백의 화소 집합이 소정의 면적 이상이 된 경우에, 결함 있음으로 판정한다. 한편, 화상 검사의 방법으로서, 예를 들면, 결함 형상을 나타내는 템플릿 화상을 미리 준비한 패턴 매칭 등을 채용해도 좋다.
화상 검사부(144)는, 조명 형태(정반사 조명이거나, 반사 암시야 조명이거나, 동방향 암시야 조명이거나), 조명 카메라 유닛(130)의 경로(제1경로(K1)~제4경로(K4)), 파장대가 다른 복수의 촬상 화상 각각에 기초하여, 해당 복수의 촬상 화상 각각에 대해 개별로 상기 화상 검사를 진행한다. 화상 검사부(144)는, 상기 각 촬상 화상 중의 어느 하나에 대해 결함 있음으로 판정한 경우에는, 그 검사 대상(S)(라인 센서 카메라(135)에 의해 주사를 진행한 검사 대상(S))에 결함이 있는 것으로 하여, 예를 들면, 표시부(140)에 그 취지를 표시한다. 또한, 화상 검사부(144)는, 결함 있음으로 판정한(결함을 검출한) 촬상 화상을, 나중의 샘플 등으로 하기 위해, 기억부(145)에 저장하면 된다. 화상 검사부(144)는, 스피커 등을 통해 결함 있음으로 판정한 취지의 음성(경고음 등)을 출력해도 좋다.
(실시예 상의 효과)
본 실시예에서는, 제1램프(132)~제3램프(134) 및 라인 센서 카메라(135)를 구비하는 조명 카메라 유닛(130)을 다관절 로봇(110)에 의해 이동시키기 때문에, 조명 카메라 유닛(130)을 이동시키는 기구가 컴팩트하게 되어 있다.
또한, 화상 검사 장치(100)는, 조명 카메라 유닛(130)을 검사 대상(S)의 동일 영역에 대해 복수 형태(제1경로(K1)로부터 제4경로(K4))로 라인 센서 카메라에 의한 주사를 진행하기 때문에, 결함의 유무의 검사 정밀도(결함의 검출 정밀도)가 높다. 제1램프(132)~제3램프(134)로부터의 조명광의 검사 대상(S)에 대한 입사 방향에 따라서는, 결함이 눈에 띄지 않아 검출할 수 없는 경우가 있다. 이는, 특히, 동방향 암시야 조명, 반사 암시야 조명에 대해 말할 수 있다. 예를 들면, 검사 대상(S)의 표면에 대한 조명광의 입사각 및 입사 방향에 따라, 결함이 조명광을 라인 센서 카메라(135)를 향해 반사하거나, 반사하지 못하거나 하기 때문이다. 복수 형태로의 조명 및 주사에 의해, 상기 복수 형태 중의 어느 하나로 결함을 검출할 수 있는 가능성이 높아지고, 따라서, 화상 검사 장치(100)에서는, 결함의 유무의 검사 정밀도가 높아져 있다.
또한, 화상 검사 장치(100)는, 검사 대상(S)을 복수의 조명 형태(정반사 조명, 반사 암시야 조명, 동방향 암시야 조명)로 조명하고, 각 조명 형태로 라인 센서 카메라에 의한 주사를 진행하기 때문에, 결함의 유무의 검사 정밀도(결함의 검출 정밀도)가 높다. 상기 결함의 종류에 따라, 결함의 검사에 적합한 조명 형태가 다른 경우가 있다. 예를 들면, 상기 핀에 의한 막 두께 이상의 결함, 및, 줄모양의 결함은, 정반사 조명에 의해 검출하기 쉽다. 이들 결함은 막 두께가 주위와는 다른게 되므로, 상기 광의 간섭이 생기기 쉽기 때문이다. 또한, 이들 결함은, 조명광을 정반사하지 않는 경우도 있기 때문이다. 잔류한 세정액 또는 이물의 결함, 상기 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스층의 일부에 형성 이상이 발생한 것에 기인하는 결함 등은, 반사 암시야 조명이나 동방향 암시야 조명에 의해 검출하기 쉽다. 전자의 결함에서는, 조명광을 난반사 등을 하고, 상기 형성 이상에 기인하는 결함은, 보호막에 있어서의 결함 부분(형성 이상의 위에 형성된 부분)과 비결함 부분과의 굴절률의 차이 등에 의해, 조명광을 라인 센서 카메라(135)의 방향으로 반사하는 경우가 있기 때문이다. 검출 대상(S)을 조명하는 조명 형태를 복수 준비하는 것에 의해, 다양한 결함의 유무를 검사할 수 있고, 이에 의해, 결함의 유무의 검사 정밀도(결함의 검출 정밀도)가 높아져 있다.
또한, 조명 형태의 변경을, 제1램프(132)~제3램프(134)의 점등·비점등 및 조명 카메라 유닛(130)의 방향을 변경하는 것만으로 할 수 있으므로, 해당 변경이 용이하게 되어 있다. 또한, 예를 들면, 검사 대상(S)을 조명하는 램프가 하나인 경우, 조명 형태의 변경 때마다 램프를 움직일 필요가 있지만, 이 경우, 램프를 움직일 때마다 그 위치에 오차가 생길 수 있다. 상기에서는, 제1램프(132)~제3램프(134) 및 라인 센서 카메라(135)는, 베이스(131)에 고정되어 있고, 이들의 위치 관계는 부동이기 때문에, 이와 같은 오차가 생기지 않고, 정밀도가 좋은 화상 검사를 할 수 있다. 한편, 조명 카메라 유닛(130)은, 다른 화상 검사 장치에 적용해도 좋다.
화상 검사 장치(100)는, 검사 대상(S)으로서의 컬러 필터 기판을 검사하기 때문에, 종래 육안으로 하던 컬러 필터 기판의 검사를 자동화 할 수 있다.
또한, 상기에서는, 라인 센서 카메라(135)로서, 멀티 스펙트럼 카메라를 채용하여, 다른 파장대마다 화상 검사를 하는 것에 의해, 결함의 유무의 검사 정밀도(결함의 검출 정밀도)가 높아져 있다. 예를 들면 정반사 조명의 경우, 광의 간섭을 이용하여 결함을 검출하지만, 파장에 따라서는 광의 간섭(특히, 투명한 보호막의 상면에서 반사된 조명광과, 보호막과 컬러 필터층 등과의 경계에서 반사된 조명광이 서로 상쇄하는 간섭)이 일어나지 않는 경우도 있다. 그 때문에, 복수의 파장대 각각에 대해 화상 검사를 진행하는 것에 의해, 결함을 검출하기 쉽고, 결함의 유무의 검사 정밀도(결함의 검출 정밀도)가 높아져 있다.
또한, 라인 센서 카메라(135)는, 해당 라인 센서 카메라(135)가 출력 가능한 가장 좁은 파장대의 라인 화상을 출력하고, 화상 검사부(144)는, 해당 라인 화상에 기초한 촬상 화상을 조합하여, 파장대가 다른 복수의 원하는 촬상 화상을 생성한다. 상기 파장대는, 입력부(160)에 의해 사용자가 지정 가능하기 때문에, 결함 검사에 적합한 파장대의 촬상 화상을 얻을 수 있다(예를 들면, 사용자는, 실험 등에 의해 결함 검사에 적합한 파장대를 파악할 수 있고, 그 파장대를 지정할 수 있다). 또한, 복수의 원하는 촬상 화상은, 일부 파장대가 중복되는 것을 포함하는 것에 의해, 결함 검사에 적합한 파장대의 촬상 화상을 얻을 수 있다.
또한, 화상 검사부(144)는, 다른 조명 형태, 다른 경로, 및, 다른 파장대의 각 촬상 화상에 대해 개별로 화상 처리를 하여 결함의 유무를 검사하고, 하나라도 결함 있음으로 판정했을 때에는, 검사 대상(S)에 결함이 있는 것으로 판정하기 때문에, 결함의 유무 처리가 간단하게 되어 있다. 또한, 각 촬상 화상에 대해, 같은 화상 처리를 실시하여, 해당 촬상 화상에 기초한 결함의 유무 검사를 하기 때문에, 결함의 유무 처리가 간단하게 되어 있다.
(변형예)
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않는다. 상기 실시예에 대해 다양한 변경을 가해도 좋다.
(변형예 1)
검사 대상(S)은, 패널 형상인 것(사각 형상이나, 타원형, 원형, 다각 형상이어도 좋다)이어도 좋고, 예를 들면, 액정 표시 장치 등을 구성하는, 유리제의 기재에 투명 전극을 마련한 기판이어도 좋다. 또한, 검사 대상(S)은, 액정 표시 장치 등을 구성하는, 유리제의 기재에 각종 회로를 마련하고, 보호막을 형성한 것 등이어도 좋다. 한편, 상기 각종 회로에 형성 이상이 있었을 때(예를 들면 어떤 부분의 폭이 의도한 것보다 좁은 등의 때)는, 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스층을 마련하는 경우와 동일하게, 해당 형성 이상에 의한 보호막의 결함이 생길 수 있다. 또한, 검사 대상(S)은, 실리콘 웨이퍼에 소정의 막(예를 들면 투명막)을 형성한 것 등이어도 좋다.
(변형예 2)
다관절 로봇은, 수평 다관절 로봇이어도 좋다. 또한, 다관절 로봇의 축의 수는, 임의지만, 6축 이상인 것이 바람직하다. 6축 이상인 것에 의해, 조명 카메라 유닛(130)을 정밀하게 이동시킬 수 있다.
(변형예 3)
조명의 형태는, 상기에 한정되지 않고 다른 조명의 형태여도 좋다. 또한, 상기 각 조명 형태에 있어서의, 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)의 기울기(각도), 및, 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한 제1램프(132)~제4램프(134)의 광축(L1~L3) 각각의 기울기는, 적절히 변경해도 좋다. 한편, 정반사 조명을 위한 라인 센서 카메라(135) 등의 배치는, 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)의 기울기의 각도와 제2램프(133)의 광축(L2)의 기울기의 각도가 동일하고, 라인 센서 카메라(135)와 제2램프(133)가 상기 수선(H)을 끼고 반대에 위치하는 배치면 된다. 반사 암시야 조명을 위한 라인 센서 카메라(135) 등의 배치는, 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)의 기울기의 각도와 제3램프(134)의 광축(L3)의 기울기의 각도가 다르고, 라인 센서 카메라(135)와 제2카메라(133)가 상기 수선(H)을 끼고 반대에 위치하는 배치면 된다. 동방향 암시야 조명을 위한 라인 센서 카메라(135) 등의 배치는, 검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한, 라인 센서 카메라(135)의 광축(L4)의 기울기의 각도와 제1램프(132)의 광축(L2)의 기울기의 각도가 다르고, 라인 센서 카메라(135)와 제1램프(133)가 상기 수선(H)에 대해 동방향으로 위치하는 배치면 된다.
(변형예 4)
베이스(131)는, 라인 센서 카메라(135)와, 제1램프(132)~제4램프(134)와의 위치 관계를, 조명 카메라 유닛(130)을 이동시켜 주사를 하기 전(화상 검사를 하기 전)에 조정하는 조정 기구를 구비해도 좋다. 예를 들면, 도 14 및 15에 나타내는 바와 같이, 카메라 지지부(131C)에 슬릿 구멍(131CA)을 마련하고, 해당 슬릿 구멍(131CA)을 통해 라인 센서 카메라(135)에 나사 체결하는 나사(131D)에 의해 라인 센서 카메라(135)를 카메라 지지부(131C)에 장착한다. 이에 의해, 나사(131D)를 풀어, 라인 센서 카메라(135)의 방향이나 위치를 조정하고, 나사(131D)를 죄는 것에 의해, 라인 센서 카메라(135)의 방향이나 위치를 조정할 수 있다. 제1램프(132)~제4램프(134)에 대해서도 마찬가지로, 방향이나 위치를 조정할 수 있는 기구를 마련하면 된다. 이에 의해, 각 광축(L1~L4)의 방향 등을 미세 조정할 수 있다.
(변형예 5)
화상 검사부(144)는, 복수의 라인 화상을 조합한 촬상 화상에만 기초하여 화상 검사를 해도 좋다. 즉, 화상 검사부(144)는, 상기 원하는 파장대의 촬상 화상을 생성하지 않아도 좋다(상기 파장대가 다른 복수의 촬상 화상을 합성하지 않아도 좋다).
(변형예 6)
상기에서는, 3개의 조명 형태 모두에 있어서, 파장대가 다른 복수의 촬상 화상 각각에 대해 화상 검사를 하고 있지만, 반사 암시야 조명 및/또는 동방향 암시야 조명에 대해서는, 소정의 파장대의 1개의 촬상 화상에 기초하여 화상 검사를 해도 좋다(멀티 스펙트럼 카메라를 사용하지 않아도 좋다). 복수 경로로 주사를 하는 것은, 반사 암시야 조명 및/또는 동방향 암시야 조명만으로 하여, 정반사에 대해서는 단일 경로로 주사를 해도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, 효율이 좋은 결함 검사가 가능해진다.
반사 암시야 조명 및/또는 동방향 암시야 조명에서도, 파장대에 따라, 촬상 화상에 찍히기 쉬운 결함이 있는 경우도 있기 때문에, 반사 암시야 조명 및/또는 동방향 암시야 조명에서도 파장대가 다른 복수의 촬상 화상 각각에 대해 화상 검사를 하면 된다. 정반사 조명에 있어서도, 어떤 경로에서만 검출할 수 있는 결함이 있는 것이 상정되므로(어떤 방향에서만 어둡게 찍히는 결함 등), 정반사 조명에 있어서도, 복수 경로로의 주사를 하면 된다.
(변형예 7)
조명 카메라 유닛(130)은, 다관절 로봇(110) 이외의 구동 장치에 의해 구동시켜도 좋다. 복수의 조명 형태 중 적어도 일부의 조명 형태는, 라인 센서 카메라(135)의 방향(검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한 광축(L4)의 각도)을 일정하게 하고, 점등시키는 램프(다른 방향 및 위치에 마련된 램프. 상기에서는 제1램프(132)~제3램프(134))를 다르게 한 것이어도 좋다. 복수의 조명 형태 중 적어도 일부의 조명 형태는, 점등시키는 램프는 공통이고, 라인 센서 카메라(135) 내지 조명 카메라 유닛(130)의 방향(검사 대상(S)의 표면의 수선(H)에 대한 광축(L4)의 각도)이 달라도 좋다.
(변형예 8)
조명 카메라 유닛(130)에, 검사 대상(S)와의 거리를 측정하기 위한 센서를 장착하고, 구동 제어부(141)는, 검사 대상(S)에 대한 주사시에 있어서, 해당 센서에 의해, 검사 대상(S)과 조명 카메라 유닛(130)과의 거리가 일정해지도록, 다관절 로봇(110)을 제어해도 좋다.
(변형예 9)
조명 카메라 유닛(130)측에서, 라인 화상을 조합하여 1장의 촬상 화상을 생성하도록 해도 좋다.
(본 명세서로 개시하는 구성)
본 명세서로 개시하는 구성을 이하에 열거한다. 한편, 하기 (A) 및 (B)의 각 구성은, 서로 조합해도 좋다.
(A) 패널 형상의 검사 대상(예를 들면, 검사 대상(S))의 결함의 유무를 검사하는 화상 검사 장치(예를 들면, 화상 검사 장치(100))이고,
상기 검사 대상을 따라 이동하면서 상기 검사 대상을 차례로 촬상해가는 것에 의해 상기 검사 대상을 주사하는 라인 센서 카메라(예를 들면, 라인 센서 카메라(135));
상기 라인 센서 카메라를 지지하는 다관절 로봇(예를 들면, 다관절 로봇(110));
상기 다관절 로봇을 구동하여, 상기 라인 센서 카메라를 상기 검사 대상을 따라 이동시키는 구동 제어부(예를 들면, 구동 제어부(141)); 및
상기 라인 센서 카메라에 의한 주사에 의해 얻어지는 상기 검사 대상의 화상(예를 들면, 라인 화상, 라인 화상을 조합한 소정의 파장대의 촬상 화상, 복수의 파장대의 화상을 조합한 촬상 화상)에 기초하여 상기 결함의 유무를 검사하는 화상 검사를 하는 화상 검사부(예를 들면, 화상 검사부(144))를 구비하는, 화상 검사 장치.
상기 다관절 로봇은, 6축 이상의 다관절 로봇이도록 해도 좋다.
상기 다관절 로봇에 의해 지지되고, 상기 다관절 로봇에 의해 상기 라인 센서 카메라와 함께 이동하여, 상기 검사 대상 중 상기 라인 센서 카메라에 의해 촬상되는 영역을 조명하는 조명 램프(예를 들면, 제1램프(132)~제3램프(134))를 더 구비하고,
상기 구동 제어부는, 상기 검사 대상의 동일 영역(예를 들면, 검사 대상(S)의 일부의 영역)을, 상기 라인 센서 카메라에 의해, 상기 라인 센서 카메라 및 상기 조명 램프의 상기 검사 대상의 표면에 따른 일정 방향(예를 들면, 상하 방향 또는 좌우 방향)에 대한 위치 관계가 상이한 복수 형태(예를 들면, 제1경로(K1)~제4경로(K4)에서의 주사) 각각으로 주사하도록, 상기 다관절 로봇을 구동하고,
상기 화상 검사부는, 상기 복수 형태 각각에서의 각 주사에 의해 얻어지는 상기 검사 대상의 화상 각각에 대해 상기 화상 검사를 하도록 해도 좋다.
상기 조명 램프는, 암시야 조명을 진행하는 위치 및 방향으로 배치되어 있도록(예를 들면, 제2램프143) 도록 해도 좋다.
상기 복수 형태는, 상기 라인 센서 카메라의 진행 방향이 동방향 또는 역방향에서 상기 위치 관계가 서로 반대인 제1형태 및 제2형태(예를 들면, 제1경로(K1) 및 제2경로(K2)에서의 주사)와, 상기 라인 센서 카메라의 진행 방향이 상기 제1형태 및 상기 제2형태와 직교하는 방향이고, 상기 위치 관계가 서로 반대인 제3형태 및 제4형태(예를 들면, 제3경로(K3) 및 제4경로(K4)에서의 주사)를 포함하도록 해도 좋다.
상기 다관절 로봇에 의해 지지되되, 상기 라인 센서 카메라가 고정된 고정 부재(예를 들면, 베이스(131)); 및
상기 고정 부재에 고정되어 있고, 각각이 상기 검사 대상 중 상기 라인 센서 카메라에 의해 촬상되는 영역을 조명하는 복수의 조명 램프(예를 들면, 제1램프(132)~제3램프(134))를 더 구비하고,
상기 복수의 조명 램프는, 해당 복수의 조명 램프의 각 광축이 상기 라인 센서 카메라의 광축에 대해 상이한 각도로 기우는 위치 및 방향으로 상기 고정 부재에 고정되어 있고,
상기 구동 제어부는, 상기 검사 대상의 동일 영역을, 상기 라인 센서 카메라에 의해 복수회 주사하도록(예를 들면, 정반사 조명, 반사 암시야 조명, 동방향 암시야 조명에 의한 주사), 상기 다관절 로봇을 구동하고,
상기 복수회의 주사에는, 상기 복수의 조명 램프 중 점등시키는 조명 램프가 상이한 2회 이상의 회수의 주사가 포함되고(예를 들면, 제1램프(132)~제3램프(134) 중 어느 하나를 점등시킨다),
상기 화상 검사부는, 상기 복수회의 주사 각각에 의해 얻어지는 각 화상 각각에 대해 상기 화상 검사를 하도록 해도 좋다.
상기 구동 제어부는, 상기 복수회의 주사 중 2회 이상의 회수의 주사 각각에서, 상기 라인 센서 카메라의 광축의 상기 검사 대상의 표면의 수선(예를 들면, 수선(H))에 대한 각도가 상이하도록(예를 들면, 동방향 암시야 조명, 정반사 조명, 반사 암시야 조명), 상기 다관절 로봇을 구동하도록 해도 좋다.
상기 복수의 조명 램프는, 상기 검사 대상의 표면의 수선에 대해 상기 라인 센서 카메라의 광축과 같은 방향으로 기운 광축으로 암시야 조명(예를 들면, 동방향 암시야 조명)을 하는 위치에 마련된 제1조명 램프(예를 들면, 제1램프(132) 등)와, 정반사 조명(예를 들면, 정반사 조명)을 하는 위치에 마련된 제2조명 램프(예를 들면, 제2램프(133) 등)와, 상기 검사 대상의 표면의 수선에 대해 상기 라인 센서 카메라의 광축과 반대 방향으로 기운 광축으로 암시야 조명(예를 들면, 반사 암시야 조명)을 하는 위치에 마련된 제3조명 램프(예를 들면, 제3램프(134) 등)를 포함하도록 해도 좋다.
상기 고정 부재는, 상기 라인 센서 카메라와 상기 복수의 조명 램프의 위치 관계를 조정하는 조정 기구(예를 들면, 슬릿 구멍(131CA) 및 나사(131D) 등)를 구비하도록 해도 좋다.
상기 검사 대상은, 패널 형상의 기재(예를 들면, 유리 기판)의 표면에 막(예를 들면, 투명막)이 형성된 기판(예를 들면, 컬러 필터 기판)이도록 해도 좋다.
(B) 검사 대상의 결함의 유무를 검사하는 화상 검사 장치이고,
검사 대상을 촬상하는 멀티 스펙트럼 카메라(예를 들면, 라인 센서 카메라(135)); 및
상기 멀티 스펙트럼 카메라에 의해 상기 검사 대상을 촬상하여 얻어지는, 파장대가 다른 복수의 화상(예를 들면, 파장대 A~B의 촬상 화상, 파장대 A~C의 촬상 화상, 및, 파장대 C~F의 촬상 화상: 등. 파장대 A, B, C ... F ...의 각 촬상 화상 모두 또는 이들 중의 일부 복수 장의 촬상 화상이어도 좋다.) 각각마다 상기 결함의 유무를 검사하는 화상 검사를 하는 화상 검사부(예를 들면, 화상 검사부(144))를 구비하는, 화상 검사 장치.
상기 화상 검사부는, 상기 복수의 화상 각각에 대해 같은 화상 처리를 하는 것에 의해 상기 화상 검사를 하도록 해도 좋다.
상기 복수의 화상에는, 상기 파장대가 일부 중복되는 2이상의 제1화상(예를 들면, 파장대 A~B의 촬상 화상, 파장대 A~C의 촬상 화상, 및, 파장대 C~F의 촬상 화상)이 포함되도록 해도 좋다.
상기 화상 검사부는, 상기 제1화상의 파장대보다 좁은 폭의 파장대의 복수의 제2화상(예를 들면, 파장대 A, B, C ... F ...의 각 촬상 화상 각각)을 취득하고, 해당 복수의 제2화상을 조합하는 것에 의해, 상기 제1화상을 생성하도록(예를 들면, 도 13 참조) 해도 좋다.
상기 화상 검사부는, 상기 복수의 화상 중 어느 하나에 있어서 결함을 검출한 경우에 상기 검사 대상에 결함이 있는 것으로 판별하도록 해도 좋다.
상기 검사 대상은, 기판이고,
상기 멀티 스펙트럼 카메라는, 상기 검사 대상으로부터의 정반사광을 수광하는 것에 의해 상기 검사 대상을 촬상하고,
상기 화상 검사부는, 상기 멀티 스펙트럼 카메라가 상기 정반사광을 수광하여 얻어지는 상기 복수의 화상 각각마다 결함의 유무를 검사하도록 해도 좋다.
본 발명은, 본 발명의 광의의 정신과 범위 내에서, 다양한 실시예 및 변형이 가능한 것이다. 또한, 상술한 실시예는, 본 발명을 설명하기 위한 것이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위는, 실시예가 아니고, 특허 청구의 범위에 의해 규정된다. 그리고, 특허 청구의 범위 내 및 그와 동등한 발명의 의의의 범위 내에서 실시되는 다양한 변형이, 본 발명의 범위 내로 간주된다.
100: 화상 검사 장치
110: 다관절 로봇
120: 이동 기구
130: 조명 카메라 유닛
131: 베이스
132: 제1램프
133: 제2램프
134: 제3램프
140: 제어부
141: 구동 제어부
142: 램프 제어부
143: 카메라 제어부
144: 화상 검사부
145: 기억부
150: 표시부
160: 입력부
L1~L4: 광축
R11~R13, R21~R23: 축

Claims (6)

  1. 검사 대상의 결함의 유무를 검사하는 화상 검사 장치이고,
    검사 대상을 촬상하는 멀티 스펙트럼 카메라; 및
    상기 멀티 스펙트럼 카메라에 의해 상기 검사 대상을 촬상하여 얻어지는, 파장대가 다른 복수의 화상 각각마다 상기 결함의 유무를 검사하는 화상 검사를 하는 화상 검사부를 구비하는, 화상 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 검사부는, 상기 복수의 화상 각각에 대해 같은 화상 처리를 하는 것에 의해 상기 화상 검사를 하는, 화상 검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 화상에는, 상기 파장대가 일부 중복되는 2이상의 제1화상이 포함되는, 화상 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화상 검사부는, 상기 제1화상의 파장대보다 좁은 폭의 파장대의 복수의 제2화상을 취득하고, 해당 복수의 제2화상을 조합하는 것에 의해, 상기 제1화상을 생성하는, 화상 검사 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 검사부는, 상기 복수의 화상 중 어느 하나에 있어서 결함을 검출한 경우에 상기 검사 대상에 결함이 있는 것으로 판별하는, 화상 검사 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 대상은, 기판이고,
    상기 멀티 스펙트럼 카메라는, 상기 검사 대상으로부터의 정반사광을 수광하는 것에 의해 상기 검사 대상을 촬상하고,
    상기 화상 검사부는, 상기 멀티 스펙트럼 카메라가 상기 정반사광을 수광하여 얻어지는 상기 복수의 화상 각각마다 결함의 유무를 검사하는, 화상 검사 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI751734B (zh) * 2020-10-08 2022-01-01 鴻績工業股份有限公司 檢測裝置
WO2024094298A1 (en) * 2022-11-02 2024-05-10 Abb Schweiz Ag Surface inspection apparatus and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016038346A (ja) 2014-08-08 2016-03-22 東京エレクトロン株式会社 検査装置および検査方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3971943B2 (ja) * 2002-03-26 2007-09-05 アイエスオーエー、 インク 光学的検査方法及び光学的検査システム
JP2004354097A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Starlabo Corp スペクトル画像化装置
JP2005274155A (ja) * 2004-03-22 2005-10-06 Olympus Corp 欠陥検査装置
JP2006165352A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Dkk Toa Corp 半導体外観検査装置
JP2007322209A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Tokyo Seimitsu Co Ltd 外観検査装置及び外観検査方法
JP2008076218A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Olympus Corp 外観検査装置
JP6520451B2 (ja) * 2015-06-19 2019-05-29 株式会社デンソー 外観撮影装置及び外観撮影方法
IT201600129219A1 (it) * 2016-12-21 2018-06-21 Gd Spa Gruppo e metodo di ispezione di un materiale di incarto.
JP2018185269A (ja) * 2017-04-27 2018-11-22 Ckd株式会社 検査装置、ｐｔｐ包装機及びｐｔｐシートの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016038346A (ja) 2014-08-08 2016-03-22 東京エレクトロン株式会社 検査装置および検査方法

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