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JPS58143251A - 板状物体の欠陥検出方法 - Google Patents

板状物体の欠陥検出方法

Info

Publication number
JPS58143251A
JPS58143251A JP2796782A JP2796782A JPS58143251A JP S58143251 A JPS58143251 A JP S58143251A JP 2796782 A JP2796782 A JP 2796782A JP 2796782 A JP2796782 A JP 2796782A JP S58143251 A JPS58143251 A JP S58143251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
defect
value
output
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2796782A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0332734B2 (ja
Inventor
Shotaro Yokoyama
横山 章太郎
Takashi Nishibe
隆 西部
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd, Fuji Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2796782A priority Critical patent/JPS58143251A/ja
Publication of JPS58143251A publication Critical patent/JPS58143251A/ja
Publication of JPH0332734B2 publication Critical patent/JPH0332734B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/93Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板状物体の部分的な欠落や孔などの欠陥を、
光学的に走査して検出する欠陥検出方法に関するもので
ある。
光源列と受光素子列の間に板状物体を通過させた時、も
し板状物体に部分的な欠落や孔などの欠陥があると、光
源からの光が板状物体に遮られることなく幾つかの受光
素子に当たるので、受光素子の出力信号から板状物体の
欠陥の有無を知ることができる。第1図は、この種の欠
陥検出装置の公知の原理構成を示すものである。
第1図の装置においては、n個の光源1;1〜Inから
成る光源列に対向してn個の受光素子2a〜2nから成
る受光素子列が設けられている。この例では、光源と受
光素子は1:1の関係でn個すつ設けられているが、光
源の数は受光素子とは異なっていてもよく、極端な場合
には1個でもよい。
板状の試料3は矢印の方向に進行して光源列と受光素子
列の間を、光を遮る形で通過する。受光素子23〜2n
の出力信号は信号処理装置4に人力され、欠陥検出のた
めに処理される。試料3に欠落部3aや孔3U′1など
の欠陥が存在すると、これらの欠陥部が光源と受光素子
の間を通過する時その受光素子に光が当たるので受光素
子の出力が変化する。この変化に基づいて信号処理装置
4は欠陥を検知し、その検知結果を出力装置5に出力す
る〇信号処理装置4内に設けられる欠陥判定回路の一例
を第2図に示す。この回路は比較器5′(il−備えて
おり、ここで受光素子2の出力信号Sと基準電源6によ
って発生された基準電圧Soとの比較を行う。受光素子
2の特性が例えば光の増大と共に出力信号Sも南天する
ようなものである場合には、比較器5は8)Soの時に
「欠陥あり]と判断して例えば” 1 ”信号を出力す
る〇 しかし、このような従来の欠陥検出方式には、検出精度
が基準電圧Soの設定精度のみに依存するという欠点が
ある。すなわち、装置据付は時などの初期調整の時に、
素子の製造ばらつきや素子の置かれる環境の相違などに
よる受光素子の出力特性のばらつきに合わせて、受光素
子1個ごとに基準電圧SOの調整を行ってやらなければ
ならない。
また、経年変化によって受光素子の出力特性が変化した
場合も個々の基準電圧S(lの再調整が必要になってく
る。これらの欠点は、検査される板状物体が完全に不透
明なものであれば大して問題にならないかもしれないが
、半透明なものや細かい網状のもの(例えば海苔など)
では決して無視することができない。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、調整や管理が簡
単で、受光素子間の特性のばらつきなどに影響されない
高精度の欠陥検出方法を提供することにある。
この目的を達成するために本発明は、各受光素子ごとに
、受光素子の出力データD(1)をすべて記憶し、試料
を走査し終ったら全データの平均値すの定数倍kDを計
算し、各データごとにl ])(il”DIとkDとの
大小比較を行い、もし1つでもl D(i) −D l
> kDとなるようなケースがあれば試料に欠陥ありと
判断するようにしたものである。
すなわち、以下に本発明の原理を第3図のグラフに基す
きより具体的に説明する。同図(a)において、許容範
囲は平均値Dk基準としたシラス−マイナスのしきい値
iklで表わされる。いまD (i)をD(2)と仮定
すれば、判定値ID(i)−DI、すなわちl■)(2
+−DIは図におけるAに相当する。したがって、許容
範囲である)・ツチング部のマイナス側しきい値Bと判
定値Aとの比較を行なえばA<Bとなり、判定値は許容
範囲にあり欠陥とは見なされない。次にI]i)t ”
欠陥部” D(4)と仮定すれば、判定値ID(41−
DIは図におけるCに相当し、許容範囲である・・ツチ
ング部のプラス側しきい値B′と比較される。結果はC
)B’となり、判定値はしきい値を超え「欠陥あり」と
判断される。
このように本発明は、しきい値の基準点を全データの平
均値としているため、受光量°゛大”という観点から欠
陥部とみなされたデータD(4)に限らず、例えば図の
D(1)がそうであるように、受光量が小さすぎるため
に欠陥部と見なすことも可能である。これは、透光性あ
るいは半透明の被測定物において、付着物等の検出全行
ないたい場合には有効である。尚、上記効果に相伴うも
のとして、しきい値の定数kを見逃すことはできない。
すなわち定数には許容範囲を決定するものであり、測定
における個々の条件により、あらかじめ設定されるもの
である。この条件には、装置側の精度によるものと、被
測定物の特性によるものとがあり、前者の例として素子
を太陽電池で構成することに伴なう出力のばらつき、後
者の例として被測定物を″食用のり′″とじたことによ
る出力のばらつきがあげられる。第4図の例では、k中
0.5として設定することによシ、各素子の出力のばら
つきに対応したが、このばらつきが小さい場合には、k
を小さくして許容範囲の幅を狭め欠陥部の検出感度を高
めることが好ましい。
以上は、本発明が出力のばらつきに影響されないことを
説明するものであるが、本発明は素子の経年変化も考慮
したものであり、これを第3図(b)に基づき説明する
すなわち、同図は第3図(a)に示した素子の出力が、
経年変化により、全体的に低下した一例を示すものであ
る。−上記同様、D(4)’e例にとって考えると、素
子の出力低下に伴ない判定値ID(4)−DIも小さく
なっていることがわかる。ここでしきい値が従来同様設
定された値であれば、出力値D(4)であられされた欠
陥は検出されないであろう。しかしながら本発明におけ
るしきい値には、全体の出力値の平均すが変数として含
まれており、素子の出力値としきい値は密接な関係を有
している0したがって、素子の出力が全体的に低下すれ
ば、しきい値もそれに伴って小さくなり、図においてハ
ツチング部で示す部分が、この場合の許容範囲に相当す
る。このため第3図(a)同様、D(4)は欠陥部とし
て検出されることになる。
本発明は、このような原理に基づき構成されるものであ
るが、次に本発明を実施する為の装置の一例を第4図に
基づき説明する。受光素子11は入力光に応じた出力信
号SiA/D変換器12に入力する。一方、周波数固定
の基準パルスの周波数を分周器13が1に分周して、シ
ステムのタイミングパルスを発生する。すなわち分周器
13は基準パルス9発ごとにスタート信号パルスTを出
してシステムを基準パルス9発ごとに1動作させるOq
O値を変化させることによってシステムの動作速度を調
節することができる訳であり、場合によっては分周器1
3は省略することもできる。A/D変換器12は分周器
13からA N DゲートIOを介して供給されるスタ
ート信号Tにより始動し、変換動作が終了すると変換終
了信号EOCとデータ信号りを出力する。これらのデー
タ信号りはm個のレジスタ21.22 、・・・に入力
され、順次記憶される。順次記憶のだめの制御は各レジ
スタに設けられているANDゲー) At、 A2.・
・・・・・によって行われる。
分周器13の出力パルスはカウンタ14によって初期値
零からカウントされる。カウンタ14の2進出力信号X
はデコーダ15によって1〜Ifl+1  の制御信号
Yにデコードされる。ここで1番目の制御信号はカウン
タ14の2進出力が1に等しい時のみオンすなわち°′
1″信号となる。したがって、デコーダ15は1からm
+1の順に順番にt+ 1 #信号を出力する。レジス
タ2]、22.・・・のうち1番目のレジスタにはA、
NDゲー) A1. A2.・・・・・の作用により、
変換終了信号EOC=1かつ1番目の制御信号−1の時
のみ、A/D変換器12によってA/D変換された信号
Sの値が書込まれる。つまり1番目にA/D変換された
信号SのデータD (i)は1番目のレジスタに記憶さ
れ、最終的にレジスタ21,22.・・・にはm回A/
D変換された信号Sのデータが時系列順に書込まれるこ
とになる。このm回の変換は受光素子11が試料の一端
から他端まで走査したことに対応する0信号Sの測定’
ztn回終了した次のタイミング、すなわちデコーダ■
5のm+を出力がII I IIになってA/D変換関
係の一連の動作は終了し、システムの動作は次の段階に
移行する。すなわち、制御信号m+1 によって加算器
1bが始動されると共に、A、 N I’)ゲート10
はブロックされ、カウンタ14はホールドされる。加算
器16はレジスタ21.22 、・・・に書込まれてい
るデータD(ilの総和を計算するO A/D変換器1
2の変換データ金時系列順にD(1) 、 D(21。
D (31,・・・・・・D(mlとすると、加算器1
6が行う演算は、ΣD (ilである。
i=1 加算器16のこの出力ZD(i)は、乗算器17によっ
て1/m倍され、ここでD(1)についての平均値すが
求められると共に、乗算器18によって定数’An倍計
算が行われる。ここでkは前述したように、個々の条件
に応じて定まるものであり、この計算結果は欠陥判定の
しきい値として用いられる。
一方、レジスタ21,22.・・・・・ の各記憶デー
タD(1)と上記平均値すとの差D(i)−りが減算器
31,32.・・・によって求められ、これらの差はそ
れぞれ絶対値形成回路41.42.・・・・・・によっ
て絶対値ID(i)−DIに変換される。
乗算器18の出力信号kDと、絶対値形成回路41゜4
2、゛・・・・・・の各出力信号II)(i)D Iと
の間の大小比較が比較器51,52.・・・・・・によ
って行われ、もしID(i) −D I > kDであ
ればその出力信号1−3iが°′1″となり、ORゲー
ト19ヲ介してシステム出力として、試料の欠陥を表わ
す” 1 ”信号が出力される。
なお、以上の演算はマイクロコンピュータなどによって
実行することもできる0 以上の回路動作をまとめると次のようになる〇捷す試料
の一端から他端まで走査して受光素子11の出力fm回
A、/D変換する。その変換結果をI)(1) 、 D
(2) 、 −、I)Qn)−D(i)とする。D(i
)は試料の端から端丑での横方向の距離(幅)をWとす
れば、W−±の位置の走査結果に相当する。データをm
口] 個取り終わったら、データの平均値r5−−2−ΣD(
1)を計算すると共に、それに定数に−i乗じたものに
相当するkDi割算する。一方、各データD(i)ごと
に14)(it−DIを計算し、その計算結果と1り1
)との大小比軸を行い、1つでもl D(i) −1)
 l > kDとなるようなデータI]i)があれば、
試料に欠陥ありと判定するものである。
以上述べた本発明によtば、データD(1)の平均値す
およびその定数倍kDi欠陥判定のしきい値として用い
ることにより、受光素子のばらつきや経年変化の影響が
bやkDにすべて吸収されて検出結果には効いてこなく
なり、したがって高精度でありながら受光素イごとの煩
しい調整作業が不要になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は公知の欠陥検出装置の原理構成を示す配置図、
第2図は信号処理回路部分の基本構成を示すブロック図
、第3図(a) 、 ib)は本発明の詳細な説明する
グラフ、第4図は本発明を実施する装置の一例を示すブ
ロック図である。 3・・・試料、11・・・受光素子、12・・・A/D
変換器、16・・・加算器、17.18・・・乗算器、
21+22+・・レジスタ、31.32 、・・・減算
器、 41,42.・・・絶対値形成回路、51.52
.・・・比較器。 特許出願人  株式会社富士電機総合研究所同    
富士電機製造株式会社 」 260 Q               ’ 婦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)試料たる板状物体を光学的に走査して得られる受光
    素子列の出力データから試料の欠陥を検出する欠陥検出
    方法において、各受光素子ごとに、受光素子から1走査
    サイクル中に順次得られたデータD(il(ただし、i
    −1,2,・・・、nlとする)を記憶し、これらの記
    憶された全データの平均値すの定数1(倍に相当するk
    Dを計算し、前記記憶された各データI’)(i)ごと
    に前記平均値すとの差の絶対値11)(r)−T51 
    を計x L、コノl D(+l  D lト前記kDト
    kil[t、、l D (i)I) l ) l(D 
    K J: ’) 前記試料に欠陥ありと判断することを
    特徴とする板状物体の欠陥検出方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、とする
    板状物体の欠陥検出方法。
JP2796782A 1982-02-22 1982-02-22 板状物体の欠陥検出方法 Granted JPS58143251A (ja)

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JP2796782A JPS58143251A (ja) 1982-02-22 1982-02-22 板状物体の欠陥検出方法

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JPS58143251A true JPS58143251A (ja) 1983-08-25
JPH0332734B2 JPH0332734B2 (ja) 1991-05-14

Family

ID=12235656

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015107795A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置および計測装置

Citations (1)

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JPS50147982A (ja) * 1974-04-30 1975-11-27

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WO2015107795A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置および計測装置
JP2015135300A (ja) * 2014-01-20 2015-07-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置および計測装置
US9779912B2 (en) 2014-01-20 2017-10-03 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection device and measurement device

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JPH0332734B2 (ja) 1991-05-14

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