KR20160019365A - Device and method for inspecting appearance of transparent substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 수정 블랭크의 흠집을 정밀하게 검출하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 유리판(2) 위에 수정 블랭크(1)를 재치하여, 유리판(2)과 수정 블랭크(1)에 대해서, 유리판(2)의 아래쪽으로부터 정투과광으로부터 벗어나는 적색광을 조사함과 함께 정투과광으로서의 녹색광을 조사한다. 유리판(2)의 위쪽으로부터 반사광으로서의 청색광을 조사한다. 촬상 수단(20)에 의해 적색광에 의한 확산 투과 화상(30a), 녹색광에 의한 정투과 화상(30b), 청색광에 의한 확산 반사 화상(30c)을 생성하여, 화상 처리 장치(30)에 있어서, 이들 확산 투과 화상(30a), 정투과 화상(30b) 및 확산 반사 화상(30c)을 합성하여 합성 화상(30d)을 얻는다. 이 합성 화상(30d)에 의해 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 검출한다.An object of the present invention is to accurately detect a scratch on a quartz blank.
As a means for solving such a problem, a quartz blank (1) is placed on a glass plate (2) to irradiate the glass plate (2) and the quartz blank (1) with red light deviating from positive light from below the glass plate And irradiates green light as the positive transmitted light. And irradiates blue light as reflected light from the upper side of the glass plate 2. [ The image pickup device 20 generates the diffusion transmitted image 30a by red light, the positive image 30b by green light, and the diffuse reflection image 30c by blue light in the image processing device 30, The diffusion transmission image 30a, the positive transmission image 30b and the diffusion reflection image 30c are synthesized to obtain a composite image 30d. The composite image 30d detects the scratch portion 1a of the quartz blank 1.
Description
본 발명은 투명 기판의 외관 검사 장치 및 외관 검사 방법에 관한 것이며, 특히 투명 기판에 대해서 정밀하며 또한 확실하게 외관 검사를 행할 수 있는 투명 기판의 외관 검사 장치 및 외관 검사 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래부터, 수정 진동자로서 평판 형상 타입의 수정 블랭크가 이용되고 있다. 또한 이러한 수정 블랭크의 흠집을 검출하는 외관 검사 방법이 개발되어 있다.Conventionally, a quartz-type quartz crystal blank has been used as a quartz crystal. Further, an appearance inspection method for detecting such scratches of the quartz blank has been developed.
이러한 종래의 외관 검사 방법으로서는, 투명 지지체 위에 재치(載置)된 수정 블랭크에 대해서 광을 투과시켜, 흠집 등의 부분에서 난반사한 광을 검출함으로써 외관 검사를 행하는 방법이 있다(특허문헌 1 참조).As such a conventional appearance inspection method, there is a method in which light is transmitted through a quartz blank placed on a transparent support, and the appearance inspection is carried out by detecting light that is irregularly reflected at a portion such as a scratch (see Patent Document 1) .
혹은, 투명 지지체 위에 재치된 수정 블랭크에 대해서 광을 투과시켜, 흠집 등의 부분에서 편광 상태가 변화하는 광을 편광판을 이용하여 검출함으로써 외관 검사를 행하는 방법이 있다(특허문헌 2 참조).Alternatively, light is transmitted through a quartz blank placed on a transparent support, and a light whose polarization state changes in a portion such as a scratch is detected by using a polarizing plate to perform the appearance inspection (see Patent Document 2).
그러나 특허문헌 1에 기재된 방법에 따르면, 수정 블랭크 상의 모든 요철이 흠집으로서 희게 검출된다. 특히 수정 블랭크 주연(周緣) 근방은 오목 형상으로 되어 있기 때문에 모두 희게 표시된다. 이 때문에 수정 블랭크 주연의 흠집을 확실하게 검출하는 것은 어렵다.However, according to the method described in
또한 특허문헌 2에 기재된 방법에 따르면, 수정 블랭크는 강한 편광 특성을 갖기 때문에, 투명 지지체 위에 수정 블랭크를 재치할 때의 방향이 바뀐 것만으로 편광 상태가 바뀐다. 이 때문에, 투명 지지체 위에 있어서의 수정 블랭크의 방향에 따라서는, 수정 블랭크의 흠집을 확실하게 검출할 수 없는 경우가 있다.According to the method described in
또한 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 어느 경우도 투명 지지체 위에 수정 블랭크를 재치하고 있지만, 투명 지지체에 생긴 흠집과 수정 블랭크에 생긴 흠집을 구별하는 것이 어렵다.In both of
본 발명은 이러한 점을 고려하여 이루어진 것이며, 특히 수정 블랭크에 대해서 정밀하며 또한 확실하게 외관을 검출할 수 있는 투명 기판의 외관 검사 장치 및 외관 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate and a method for inspecting the appearance of the transparent substrate, which can accurately and surely detect the appearance of the crystal blank.
본 발명은, 투명 기판의 외관 검사 장치에 있어서, 투명 기판을 재치하는 투명 지지체와, 투명 지지체 위쪽에 배치되며, 투명 기판 및 투명 지지체를 촬상(撮像)하여 화상을 생성하는 촬상 수단과, 투명 지지체 아래쪽에 배치되며, 촬상 수단에 대해서 정투과광(正透過光)으로부터 벗어나는 제1색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대해서 입광시키는 제1 조명 수단과, 투명 지지체 아래쪽에 배치되며, 촬상 수단에 대해서 정투과광으로서의 제2색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대해서 입광시키는 제2 조명 수단과, 투명 지지체 위쪽에 배치되며, 반사광으로 되는 제3색광을 투명 기판에 대해서 입광시키는 제3 조명 수단과, 촬상 수단에 의해 얻어진 제1색광에 의한 확산 투과 화상, 제2색광에 의한 정투과 화상, 제3색광에 의한 확산 반사 화상에 의거하여, 합성 화상을 생성해서 투명 기판의 흠집을 검출하는 화상 처리 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치이다.The present invention provides an apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate, comprising: a transparent support on which a transparent substrate is placed; imaging means disposed above the transparent support for generating an image by imaging the transparent substrate and the transparent support; A first illuminating means disposed below the transparent support for illuminating the transparent support and the transparent substrate with the first color light deviating from the positive transmitted light (positive transmitted light) with respect to the imaging means, and a second illuminating means disposed below the transparent support, A third illuminating means disposed above the transparent support and for illuminating the transparent substrate with the third color light which is to be reflected light, and a second illuminating means for illuminating the transparent substrate with the second color light, Based on the obtained diffuse transmission image by the first color light, the positive transmission image by the second color light, and the diffuse reflection image by the third color light, And an image processing device for generating a sex image to detect a scratch on the transparent substrate.
본 발명은, 제1 조명 수단은 제1색광으로서 적색광을 조사하고, 제2 조명 수단은 제2색광으로서 녹색광을 조사하고, 제3 조명 수단은 제3색광으로서 청색광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치이다.The present invention is characterized in that the first illumination means emits red light as the first color light, the second illumination means emits green light as the second color light, and the third illumination means emits blue light as the third color light Which is an apparatus for inspecting the appearance of a substrate.
본 발명은, 화상 처리 장치는, 확산 투과 화상의 출력을 P1, 정투과 화상의 출력을 P2, 확산 반사 화상의 출력을 P3으로 했을 경우, -k1×P1+k2×P2+k3×P3(k1, k2, k3은 양수)의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치이다.In the present invention, when the output of the diffusion transmitted image is P1, the output of the positive-going image is P2, and the output of the diffuse reflection image is P3, the image processing apparatus calculates -k1xP1 + k2xP2 + k3xP3 , and k2 and k3 are positive numbers), the scratch of the transparent substrate is detected.
본 발명은, 화상 처리 장치는, -P1+P2+P3의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치이다.The present invention is an apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate, characterized in that a scratch on a transparent substrate is detected based on a calculation formula of -P1 + P2 + P3.
본 발명은, 촬상 수단은 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 1개의 촬상판, 또는 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 2개 이상의 촬상판을 구비하는, CCD 카메라 또는 CMOS 카메라를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치이다.The present invention is characterized in that the imaging means receives one imaging plate for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image, or the first color light, the second color light and the third color light to generate an image And a CCD camera or a CMOS camera having two or more imaging plates for performing a visual inspection of the transparent substrate.
본 발명은, 투명 기판의 외관 검사 방법에 있어서, 투명 기판을 투명 지지체 위에 재치하는 공정과, 투명 지지체 아래쪽에 배치된 제1 조명 수단으로부터 투명 지지체 위쪽에 배치된 촬상 수단에 대해서 정투과광으로부터 벗어나는 제1색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대하여 입광시켜서 촬상 수단에 의해 화상을 생성하는 공정과, 투명 지지체 아래쪽에 배치된 제2 조명 수단으로부터 촬상 수단에 대해서 정투과광으로서의 제2색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대하여 입광시켜서 촬상 수단에 의해 화상을 생성하는 공정과, 투명 지지체 위쪽에 배치된 제3 조명 수단으로부터 반사광으로 되는 제3색광을 투명 기판에 대하여 입광시켜서 촬상 수단에 의해 화상을 생성하는 공정과, 촬상 수단에 의해 얻어진 제1색광에 의한 확산 투과 화상, 제2색광에 의한 정투과 화상, 제3색광에 의한 확산 반사 화상에 의거하여, 화상 처리 장치에 의해 합성 화상을 생성해서 투명 기판의 흠집을 검출하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법이다.The present invention relates to a method of inspecting the appearance of a transparent substrate, comprising: a step of placing a transparent substrate on a transparent support; a step of irradiating the light from the first illumination means disposed below the transparent support to the imaging means disposed above the transparent support, A step of generating an image by imaging means by irradiating the one-color light onto the transparent support and the transparent substrate; and a step of irradiating a second color light, which is positive light transmission from the second illumination means disposed below the transparent support, A step of generating an image by the image pickup means by irradiating the transparent substrate with the third color light which is the reflection light from the third illumination means disposed above the transparent support, A diffusion transmitted image by the first color light obtained by the imaging means, Information transmission image, based on the diffuse reflection image by the third color, a visual inspection method for a transparent substrate, characterized in that it includes a step of generating a composite image by image processing by the apparatus detecting the scratches on the transparent substrate.
본 발명은, 제1 조명 수단은 제1색광으로서 적색광을 조사하고, 제2 조명 수단은 제2색광으로서 녹색광을 조사하고, 제3 조명 수단은 제3색광으로서 청색광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법이다.The present invention is characterized in that the first illumination means emits red light as the first color light, the second illumination means emits green light as the second color light, and the third illumination means emits blue light as the third color light A method for inspecting the appearance of a substrate.
본 발명은, 화상 처리 장치는, 확산 투과 화상의 출력을 P1, 정투과 화상의 출력을 P2, 확산 반사 화상의 출력을 P3으로 했을 경우, -k1×P1+k2×P2+k3×P3(k1, k2, k3은 양수)의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법이다.In the present invention, when the output of the diffusion transmitted image is P1, the output of the positive-going image is P2, and the output of the diffuse reflection image is P3, the image processing apparatus calculates -k1xP1 + k2xP2 + k3xP3 , and k2 and k3 are positive numbers), the scratch of the transparent substrate is detected.
본 발명은, 화상 처리 장치는, -P1+P2+P3의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법이다.According to the present invention, the image processing apparatus is a method for inspecting the appearance of a transparent substrate, characterized in that a scratch on a transparent substrate is detected based on a calculation formula of -P1 + P2 + P3.
본 발명은, 촬상 수단은 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 1개의 촬상판, 또는 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 2개 이상의 촬상판을 구비하는, CCD 카메라, 또는 CMOS 카메라를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법이다.The present invention is characterized in that the imaging means receives one imaging plate for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image, or the first color light, the second color light and the third color light to generate an image A CCD camera or a CMOS camera having two or more image pickup plates for performing a visual inspection of a transparent substrate.
본 발명에 따르면, 투명 기판에 대해서 정밀하며 또한 확실하게 외관 검사를 행할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a transparent substrate can be inspected accurately and reliably.
도 1은 본 발명에 따른 투명 기판의 외관 검사 장치를 나타내는 개략도.
도 2는 투명 기판에 적색광을 입광시킨 상태를 나타내는 도면.
도 3은 투명 기판에 녹색광을 입광시킨 상태를 나타내는 도면.
도 4는 투명 기판에 청색광을 입광시킨 상태를 나타내는 도면.
도 5는 외관 검사 장치에 있어서의 화상 처리를 나타내는 도면.
도 6의 (a), 도 6의 (b), 도 6의 (c)는 외관 검사 장치에 있어서의 화상 처리를 나타내는 도면.1 is a schematic view showing an apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate according to the present invention.
2 is a view showing a state in which red light is incident on a transparent substrate;
3 is a view showing a state in which green light is incident on a transparent substrate;
4 is a view showing a state in which blue light is incident on a transparent substrate;
5 is a diagram showing image processing in the visual inspection apparatus.
Figures 6 (a), 6 (b) and 6 (c) show image processing in the visual inspection apparatus.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
여기에서 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 투명 기판의 외관 검사 장치의 일 실시형태를 나타내는 도면이다.1 to 4 are views showing an embodiment of an apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate according to the present invention.
우선 투명 기판의 외관 검사 장치의 검사 대상으로 되는 투명 기판에 대하여 설명한다.First, a transparent substrate to be inspected by a visual inspection apparatus for a transparent substrate will be described.
투명 기판의 외관 검사 장치의 검사 대상으로 되는 투명 기판으로서는 수정 진동자용의 수정 블랭크가 이용된다.As a transparent substrate to be inspected by a visual inspection apparatus for a transparent substrate, a quartz crystal blank for a quartz crystal is used.
도 1에 나타내는 바와 같이, 검사 대상으로 되는 수정 블랭크(투명 기판)(1)는, 유리판(투명 지지체)(2)에 재치되어 있으며, 중앙부가 두껍게 이루어진 양 볼록형의 콘벡스 타입의 수정 블랭크, 혹은 주변부를 제외하고 전면(全面)을 평활면으로 한 베벨링 가공의 수정 블랭크로 이루어진다.As shown in Fig. 1, a quartz crystal blank (transparent substrate) 1 to be inspected is a double-convex convex-shaped quartz crystal blank placed on a glass plate (transparent support) 2 and having a thick central portion, And a modified blank of a beveling process in which the entire surface is a smooth surface except for the peripheral portion.
다음으로 투명 기판의 외관 검사 장치(10)의 개략에 대하여 도 1에 의해 설명한다.Next, the outline of the transparent
도 1에 나타내는 바와 같이, 투명 기판의 외관 검사 장치(10)는, 수정 블랭크(1)를 재치하는 유리판(2)과, 유리판(2)의 위쪽에 배치되며 수정 블랭크(1)와 유리판(2)을 촬상하여 화상을 생성하는 촬상 수단(20)과, 유리판(2)의 아래쪽에 배치되며 촬상 수단(20)에 대해서 정투과광으로부터 벗어나는 제1색광(적색광)을 유리판(2)과 수정 블랭크(1)에 대해서 입광시키는 제1 조명 수단(11)과, 유리판(2)의 아래쪽에 배치되며 촬상 수단(20)에 대해서 정투과광으로서의 제2색광(녹색광)을 유리판(2)과 수정 블랭크(1)에 대해서 입광시키는 제2 조명 수단(12)과, 유리판(2)의 위쪽에 배치되며, 촬상 수단(20)에 대해서 정반사광으로부터 벗어나는 제3색광(청색광)을 수정 블랭크(1)에 대해서 입광시키는 제3 조명 수단(13)을 구비하고 있다. 여기에서, 정투과광으로부터 벗어나는 제1색광(적색광)이란 정투과광 이외의 제1색광을 말하며, 정반사광으로부터 벗어나는 제3색광(청색광)이란 정반사광 이외의 제3색광을 말한다.1, the apparatus for inspecting the appearance of a
또한, 촬상 수단(20)은 CCD 카메라로 이루어지며, 이 CCD 카메라는, 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 1개의 촬상판, 또는 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 2개 이상의 촬상판을 구비한다. 또한 촬상 수단(20)에 의해 얻어진 화상은 표시부(30A)를 갖는 화상 처리 장치(30)에 보내진다.The image pickup means 20 is made up of a CCD camera. The CCD camera includes one image pickup plate for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image, And two or more imaging plates for receiving the color light and the third color light to generate an image. The image obtained by the imaging means 20 is also sent to the
그리고 화상 처리 장치(30)는, 촬상 수단(20)에 의해 생성된 적색광에 의한 확산 투과 화상(30a), 녹색광에 의한 정투과 화상(30b) 및 청색광에 의한 확산 반사 화상(30c)에 의거하여, 이 화상(30a, 30b, 30c)들의 출력(P1, P2, P3)을 후술하는 계산식에 의해 계산함으로써 수정 블랭크(1)의 흠집을 검출한다.Based on the diffusion transmitted
다음으로 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be described.
우선 유리판(2) 위에 수정 블랭크(1)를 재치한다. 그 후, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 조명 수단(11)으로부터 장파장으로서의 적색광을 유리판(2)과 수정 블랭크(1)에 대해서 조사시킨다. 이 경우, 제1 조명 수단(11)은 유리판(2)과 수정 블랭크(1)를 향해서 촬상 수단(20)에 대한 정투과광으로부터 벗어나도록 적색광을 조사한다.First, the crystal blank 1 is placed on the
여기에서 촬상 수단(20)에 대한 정투과광이란, 조사된 광이 유리판(2)과 수정 블랭크(1)를 투과하여 직접 촬상 수단(20)에 입사하는 광을 말하고, 정투과광으로부터 벗어나는 광이란, 조사된 광이 유리판(2)과 수정 블랭크(1)를 투과하지만 직접 촬상 수단(20)에 입사하지 않는 광을 말한다.Here, the positive transmitted light to the imaging means 20 refers to the light that is irradiated to the image pickup means 20 through the
이 경우, 제1 조명 수단(11)으로부터 촬상 수단(20)에 대한 정투과광으로부터 벗어나는 예를 들면 4종류의 적색광(1-1, 1-2, 1-3, 1-4)이 조사된다.In this case, for example, four types of red light 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 are emitted from the first illuminating
도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 조명 수단(11)으로부터의 적색광(1-1)은 유리판(2)을 투과하며, 또한 수정 블랭크(1)를 비껴서 나아간다. 유리판(2)은 투명체로 이루어져 그 투명도가 높으며, 이 때문에 적색광(1-1)은 대부분이 유리판(2)을 투과하고 촬상 수단(20)에 도달하지 않는다. 이 때문에 적색광(1-1)에 의해 얻어진 확산 투과 화상(30a)은 검어진다.As shown in Fig. 2, the red light 1-1 from the first illumination means 11 passes through the
또한 적색광(1-2)은 유리판(2)을 투과하며, 또한 수정 블랭크(1) 내에서 나아간다. 수정 블랭크(1)는 내부가 반투명체로 이루어져, 적색광(1-2)은 수정 블랭크(1) 내를 확산 투과하고, 확산 투과한 광의 일부가 촬상 수단(20)에 도달한다. 이 때문에 적색광(1-2)에 의해 얻어진 확산 투과 화상(30a)은 균일한 어두운 회색으로 된다.Further, the red light 1-2 passes through the
또한 적색광(1-3)은 유리판(2)을 투과하며, 또한 수정 블랭크(1) 내에서 나아간다. 수정 블랭크(1)는 내부가 반투명체로 이루어져, 적색광(1-3)은 수정 블랭크(1) 내를 확산 투과한다. 이때 적색광(1-3)은 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)에 있어서 강하게 확산하여 촬상 수단(20)에 들어간다. 이 때문에 적색광(1-3)에 의해 얻어진 확산 투과 화상(30a)은 흠집 부분(1a)에 있어서 백색을 나타낸다.Further, the red light 1-3 passes through the
또한 적색광(1-4)은 유리판(2)을 투과하여 수정 블랭크(1) 내에 들어간다. 이 경우, 적색광(1-4)은 유리판(2)의 흠집 부분(2a)에 있어서 강하게 확산하여 촬상 수단(20)에 들어간다. 이 때문에 적색광(1-4)에 의해 얻어진 확산 투과 화상(30a)은 흠집 부분(2a)에 있어서 백색을 나타낸다.Further, the red light 1-4 passes through the
또, 수정 블랭크(1)는 유리판(2)에 비해서 광을 크게 확산시키기 때문에, 확산 투과 화상(30a)에 있어서 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a) 쪽이 유리판(2)의 흠집 부분(2a)보다 강한 백색을 나타낸다.Since the
다음으로 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 조명 수단(12)으로부터 중파장으로서의 녹색광을 유리판(2)과 수정 블랭크(1)에 대해서 조사한다. 이 경우, 제2 조명 수단(12)은 유리판(2)과 수정 블랭크(1)를 향해서 촬상 수단(20)에 대한 정투과광으로 되는 녹색광을 조사한다.Next, as shown in Fig. 3, the
여기에서 촬상 수단(20)에 대한 정투과광이란, 조사된 광이 유리판(2)과 수정 블랭크(1)를 투과하여 직접 촬상 수단(20)에 입사하는 광을 말한다.Here, the positive transmitted light to the imaging means 20 refers to light that is irradiated directly to the image pickup means 20 through the
이 경우, 제2 조명 수단(12)으로부터 촬상 수단(20)에 대한 정투과광으로 되는 예를 들면 4종류의 녹색광(2-1, 2-2, 2-3, 2-4)이 조사된다.In this case, for example, four types of green light (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) which become positive light for the imaging means (20) are irradiated from the second illuminating means (12).
도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 조명 수단(12)으로부터의 녹색광(2-1)은 유리판(2)을 투과하며, 또한 수정 블랭크(1)를 비껴서 나아간다. 유리판(2)은 투명체로 이루어져 그 투명도가 높으며, 이 때문에 녹색광(2-1)은 대부분이 유리판(2)을 투과해서 촬상 수단(20)에 도달한다. 이 때문에 녹색광(2-1)에 의해 얻어진 정투과 화상(30b)은 하얘진다.As shown in Fig. 3, the green light 2-1 from the second illumination means 12 passes through the
또한 녹색광(2-2)은 유리판(2)을 투과하며, 또한 수정 블랭크(1) 내에서 나아간다. 수정 블랭크(1)는 내부가 반투명체로 이루어져, 녹색광(2-2)은 수정 블랭크(1) 내를 확산 투과하고, 확산 투과한 광이 촬상 수단(20)에 도달한다. 이 때문에 녹색광(2-2)에 의해 얻어진 정투과 화상(30b)은 균일한 백색으로 된다.Further, the green light 2-2 passes through the
또한 녹색광(2-3)은 유리판(2)을 투과하며, 또한 수정 블랭크(1) 내에서 나아간다. 수정 블랭크(1)는 내부가 반투명체로 이루어져 녹색광(2-3)은 수정 블랭크(1) 내를 확산 투과한다. 이때, 녹색광(2-3)은 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)에 있어서 강하게 확산하여 그 광량을 줄인 후 촬상 수단(20)에 들어간다. 이 때문에 녹색광(2-3)에 의해 얻어진 정투과 화상(30b)은 흠집 부분(1a)에 있어서 광량이 줄어들기 때문에 흑색을 나타낸다.Further, the green light 2-3 passes through the
또한 녹색광(2-4)은 유리판(2)을 투과하여 수정 블랭크(1) 내에 들어간다. 이 경우, 녹색광(2-4)은 유리판(2)의 흠집 부분(2a)에 있어서 강하게 확산하여 그 광량을 줄인 후 촬상 수단(20)에 들어간다. 이 때문에 녹색광(2-4)에 의해 얻어진 정투과 화상(30b)은 흠집 부분(2a)에 있어서 광량이 줄어들기 때문에 흑색을 나타낸다.Further, the green light (2-4) passes through the glass plate (2) and enters the quartz blank (1). In this case, the green light 2-4 diffuses strongly in the
또, 수정 블랭크(1)는 유리판(2)에 비해서 광을 크게 확산시키기 때문에, 정투과 화상(30b)에 있어서, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)에 있어서 크게 광량이 줄어든다. 따라서, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a) 쪽이 유리판(2)의 흠집 부분(2a)보다 강한 흑색을 나타낸다.In addition, since the
다음으로 도 4에 나타내는 바와 같이, 제3 조명 수단(13)으로부터 단파장으로서의 청색광을 유리판(2)과 수정 블랭크(1)에 대해서 조사시킨다. 이 경우, 제3 조명 수단(13)은 유리판(2)과 수정 블랭크(1)를 향해서 촬상 수단(20)에 대한 정반사광으로부터 벗어나는 청색광을 조사한다.Next, as shown in Fig. 4, the
여기에서 촬상 수단(20)에 대한 정반사광이란, 조사된 광이 수정 블랭크(1)에서 반사되어 직접 촬상 수단(20)에 입사하는 광을 말하며, 정투과광으로부터 벗어나는 광이란, 조사된 광이 수정 블랭크(1)에서 반사되어 직접 촬상 수단(20)에 입사하지 않는 광을 말한다.Here, the regularly reflected light to the imaging means 20 refers to the light that is irradiated by the irradiated light reflected by the
이 경우, 제3 조명 수단(13)으로부터 촬상 수단(20)에 대한 정반사광으로서의 예를 들면 3종류의 청색광(3-1, 3-2, 3-3)이 조사된다.In this case, for example, three types of blue light beams 3-1, 3-2 and 3-3 are regularly reflected from the third illumination means 13 to the imaging means 20. [
도 4에 나타내는 바와 같이, 제3 조명 수단(13)으로부터의 청색광(3-1)은 수정 블랭크(1)를 비끼며, 또한 유리판(2)을 투과한다. 유리판(2)은 투명체로 이루어져 그 투명도가 높으며, 이 때문에 청색광(3-1)은 대부분이 유리판(2)을 투과하고, 유리판(2)에서 반사되지 않는 때문에 촬상 수단(20)에 도달하지 않는다. 이 때문에 청색광(3-1)에 의해 얻어진 확산 반사 화상(30c)은 검어진다.As shown in Fig. 4, the blue light 3-1 from the third illuminating means 13 emits the
또한 청색광(3-2)은 수정 블랭크(1) 표면에서 균일하게 확산 반사되어 촬상 수단(20)에 도달한다. 이 때문에 청색광(3-2)에 의해 얻어진 확산 반사 화상(30c)은 균일한 밝은 회색으로 된다.Further, the blue light 3-2 is uniformly diffused and reflected by the surface of the
또한 청색광(3-3)은 수정 블랭크(1) 표면에서 확산 반사된다. 이때, 청색광(3-3)은 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)에 있어서 불균일하게 확산 반사되어 촬상 수단(20)에 들어간다. 이 때문에 청색광(3-3)에 의해 얻어진 확산 반사 화상(30c)은 흠집 부분(1a)의 부분에 있어서 흑색을 나타낸다.Further, the blue light 3-3 is diffused and reflected at the surface of the
다음으로 도 5 및 도 6에 의해 화상 처리 장치(30)에 있어서의 작용에 대하여 설명한다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 촬상 수단(20)에 있어서 생성된 화상(컬러 화상)(30a, 30b, 30c)이 화상 처리 장치(30)에 보내진다. 그리고 화상 처리 장치(30)에 보내진 화상은, 적색광에 의해 얻어진 확산 투과 화상(30a), 녹색광에 의해 얻어진 정투과 화상(30b), 및 청색광에 의해 얻어진 확산 반사 화상(30c)을 포함하며, 이 화상(30a, 30b, 30c)들은 각각 개별적으로 추출된다.Next, the operation of the
화상 처리 장치(30)에 있어서, 확산 투과 화상(30a)의 출력을 P1, 정투과 화상(30b)의 출력을 P2, 확산 반사 화상(30c)의 출력을 P3으로 했을 경우, -P1+P2+P3의 계산식(1)에 의거하여 계산을 행해서 합성 화상(흠집 강조 화상)(30d)을 얻을 수 있어, 이 합성 화상(30d)에 의해 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)이 검출된다.When the output of the diffusion transmitted
즉, 상기 계산식(1)에 있어서, -P1+P2+P3 중, -P1+P2에 의해 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 흑색으로서 나타낼 수 있으며, 이 때문에 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 선명하게 나타낼 수 있다.That is, in the calculation formula (1), the
한편, -P1+P2에 의해 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)뿐만 아니라 유리판(2)의 흠집 부분(2a)도 흑색을 나타내게 된다.On the other hand, not only the
이 때문에, (-P1+P2)에 대하여 확산 반사 화상(P3)의 출력을 더 더함으로써, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 보다 강한 흑색으로서 나타내어, 이 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)과 유리판(2)의 흠집 부분(2a)의 차별화를 도모할 수 있다.Therefore, by further adding the output of the diffuse reflection image P3 to (-P1 + P2), the
다음으로 화상 처리 장치(30)에 있어서, 전술한 계산식(1)에 의해 얻어진 합성 화상(30d)에 대하여 2치화(2値化) 처리가 행해져서, 흠집 부분(1a)을 선명하게 나타내는 2치화 처리 화상(30e)이 얻어진다.Next, in the
다음으로 2치화 처리 화상(30e)에 대해서, 면적이 작으며 또한 길이가 짧은 부분을 소거하는 추출 처리가 행해져서 결과 화상(30f)이 얻어진다. 결과 화상(30f) 상에 있어서 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)만이 선명하게 나타나 있다.Next, the binarization processed
여기에서 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 도 6의 (a), 도 6의 (b), 도 6의 (c)에 의해 설명한다.Here, the operation and effect of the present embodiment will be described with reference to Figs. 6 (a), 6 (b) and 6 (c).
도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 확산 투과 화상(30a)의 출력을 P1, 정투과 화상(30b)의 출력을 P2, 확산 반사 화상(30c)의 출력을 P3로 했을 때, -P1+P2+P3에 의해 합성 화상(30d)을 얻음으로써, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 선명하게 나타낼 수 있다.6A, when the output of the diffusion transmitted
한편, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, -P1+P2와 같이 계산하여 합성 화상(30d)을 생성했을 경우, 합성 화상(30d) 상에서 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)뿐만 아니라 유리판(2)의 흠집 부분(2a)도 나타난다.On the other hand, as shown in Fig. 6B, when the
또한 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, P2+P3과 같이 계산하여 합성 화상(30d)을 생성했을 경우, 합성 화상(30d) 상에서 유리판(2)의 흠집 부분(2a)은 옅어지지만, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)은 옅어지지 않고 같은 정도인 채로 된다. 이 때문에, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 선명하게 나타낼 수 있다.6 (c), when the
이렇게 본 실시형태에 따르면, 전술한 -P1+P2+P3의 계산식(1)에 의해 합성 화상(30d)을 얻음으로써, 수정 블랭크(1)의 흠집 부분(1a)을 강조하여 나타낼 수 있다.According to the present embodiment as described above, by obtaining the
또한 도 1에 나타내는 바와 같이, 유리판(2)의 아래쪽으로부터 산란되기 어려운 장파장으로서의 적색광을 조사함으로써, 적색광을 유리판(2) 내에 확실하게 투과시켜서 수정 블랭크(1) 내로 유도할 수 있어, 정밀하고 확실하게 확산 투과 화상(30a)을 얻을 수 있다. 또한, 수정 블랭크(1)의 위쪽으로부터 산란되기 쉬운 단파장으로서의 청색광을 조사함으로써, 청색광을 수정 블랭크(1) 상에서 확실하게 확산 반사시켜서 정밀하게 확산 반사 화상(30c)을 얻을 수 있다.Further, as shown in Fig. 1, the red light can be surely transmitted through the
또, 상기 실시형태에 있어서, 화상 처리 장치(30)가 -P1+P2+P3의 계산식(1)을 이용하여 합성 화상(30d)을 생성하는 예를 나타냈지만, 이에 한하지 않으며 -k1×P1+k2×P2+k3×P3(k1, k2, k3은 양수)의 계산식(2)을 이용하여 합성 화상을 생성해도 된다.In the above-described embodiment, the example in which the
예를 들면 계산식(2)에 있어서, k1=1.0, k2=0.5, k3=0.8로 할 수 있다.For example, in the equation (2), k1 = 1.0, k2 = 0.5, and k3 = 0.8.
또한 계산식(2)에 있어서, k1, k2, k3을 1로 했을 경우, 계산식(2)은 계산식(1)과 동일 식으로 된다.Further, when k1, k2, and k3 are set to 1 in the calculation formula (2), the calculation formula (2) becomes the same as the calculation formula (1).
또한, 상기 실시형태에 있어서, 촬상 수단(20)은 CCD 카메라인 것으로 했지만, 3종류의 서로 다른 색의 광을 이용하여 확산 투과 화상, 정투과 화상, 확산 반사 화상을 촬상할 수 있으면, 촬상 수단(20)은, 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 1개의 촬상판, 또는 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 2개 이상의 촬상판을 구비하는 CMOS 카메라로 이루어져 있어도 된다.In the above embodiment, the image pickup means 20 is a CCD camera. However, if it is possible to pick up a diffusion transmission image, a positive transmission image, and a diffusion reflection image using light of three different colors, (2) that receives an image of the first color light, the second color light, and the third color light to generate an image by receiving the first color light, the second color light, and the third color light, Or a CMOS camera having more than two image pickup plates.
1 : 수정 블랭크
2 : 유리판
10 : 투명 기판의 외관 검사 장치
11 : 제1 조명 수단
12 : 제2 조명 수단
13 : 제3 조명 수단
20 : 촬상 수단
30 : 화상 처리 장치
30a : 확산 투과 화상
30b : 정투과 화상
30c : 확산 반사 화상
30d : 합성 화상1: quartz blank
2: Glass plate
10: Appearance inspection apparatus of transparent substrate
11: first lighting means
12: second lighting means
13: Third lighting means
20:
30: Image processing device
30a: diffusion transmission image
30b: positive transmission image
30c: diffuse reflection image
30d: composite image
Claims (10)
투명 기판을 재치(載置)하는 투명 지지체와,
투명 지지체 위쪽에 배치되며, 투명 기판 및 투명 지지체를 촬상(撮像)하여 화상을 생성하는 촬상 수단과,
투명 지지체 아래쪽에 배치되며, 촬상 수단에 대해서 정투과광(正透過光)으로부터 벗어나는 제1색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대해서 입광시키는 제1 조명 수단과,
투명 지지체 아래쪽에 배치되며, 촬상 수단에 대해서 정투과광으로서의 제2색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대해서 입광시키는 제2 조명 수단과,
투명 지지체 위쪽에 배치되며, 반사광으로 되는 제3색광을 투명 기판에 대해서 입광시키는 제3 조명 수단과,
촬상 수단에 의해 얻어진 제1색광에 의한 확산 투과 화상, 제2색광에 의한 정투과 화상, 제3색광에 의한 확산 반사 화상에 의거하여, 합성 화상을 생성해서 투명 기판의 흠집을 검출하는 화상 처리 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치.An apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate,
A transparent support on which a transparent substrate is placed,
An imaging means disposed above the transparent support and configured to generate an image by imaging the transparent substrate and the transparent support,
A first illuminating means disposed below the transparent support and configured to emit first color light deviating from positive transmittance light (positive transmittance light) to the image sensing means with respect to the transparent support and the transparent substrate;
Second illuminating means disposed below the transparent support for illuminating the transparent support and the transparent substrate with the second color light as the positive transmitted light with respect to the imaging means,
A third illuminating means disposed above the transparent support for illuminating the transparent substrate with the third color light to be reflected light,
An image processing apparatus for generating a composite image based on a diffusion transmission image by the first color light, a positive transmission image by the second color light, and a diffuse reflection image by the third color light obtained by the imaging means and detecting a scratch on the transparent substrate Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
제1 조명 수단은 제1색광으로서 적색광을 조사하고, 제2 조명 수단은 제2색광으로서 녹색광을 조사하고, 제3 조명 수단은 제3색광으로서 청색광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first illumination means emits red light as the first color light, the second illumination means emits green light as the second color light, and the third illumination means emits blue light as the third color light. Device.
화상 처리 장치는, 확산 투과 화상의 출력을 P1, 정투과 화상의 출력을 P2, 확산 반사 화상의 출력을 P3으로 했을 경우,
-k1×P1+k2×P2+k3×P3(k1, k2, k3은 양수)
의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
When the output of the diffusion transmission image is P1, the output of the positive transmission image is P2, and the output of the diffusion reflection image is P3,
-k1 x P1 + k2 x P2 + k3 x P3 (k1, k2, k3 are positive numbers)
Wherein a scratch on the transparent substrate is detected on the basis of a calculation formula of the transparent substrate.
화상 처리 장치는,
-P1+P2+P3의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치.The method of claim 3,
The image processing apparatus includes:
And a scratch on the transparent substrate is detected on the basis of a formula of -P1 + P2 + P3.
촬상 수단은 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 1개의 촬상판, 또는 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 2개 이상의 촬상판을 구비하는 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 장치.The method according to claim 1,
The image pickup means includes one imaging plate for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image, or two or more image pickups for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image An apparatus for inspecting the appearance of a transparent substrate, comprising a CCD camera or a CMOS camera having an image pickup plate.
투명 기판을 투명 지지체 위에 재치하는 공정과,
투명 지지체 아래쪽에 배치된 제1 조명 수단으로부터 투명 지지체 위쪽에 배치된 촬상 수단에 대해서 정투과광으로부터 벗어나는 제1색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대하여 입광시켜서 촬상 수단에 의해 화상을 생성하는 공정과,
투명 지지체 아래쪽에 배치된 제2 조명 수단으로부터 촬상 수단에 대해서 정투과광으로서의 제2색광을 투명 지지체와 투명 기판에 대하여 입광시켜서 촬상 수단에 의해 화상을 생성하는 공정과,
투명 지지체 위쪽에 배치된 제3 조명 수단으로부터 반사광으로 되는 제3색광을 투명 기판에 대하여 입광시켜서 촬상 수단에 의해 화상을 생성하는 공정과,
촬상 수단에 의해 얻어진 제1색광에 의한 확산 투과 화상, 제2색광에 의한 정투과 화상, 제3색광에 의한 확산 반사 화상에 의거하여, 화상 처리 장치에 의해 합성 화상을 생성해서 투명 기판의 흠집을 검출하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법.A method for inspecting the appearance of a transparent substrate,
Placing a transparent substrate on a transparent support,
A step of irradiating the first support member and the transparent substrate with the first color light deviating from the positive transmission light with respect to the imaging means disposed above the transparent support from the first illuminating means disposed below the transparent support,
A step of irradiating the transparent support and the transparent substrate with the second color light as positive light transmission from the second illuminating means disposed under the transparent support to the imaging means to generate an image by the imaging means,
A step of irradiating the transparent substrate with a third color light, which is a reflection light from the third illuminating means disposed above the transparent support, to generate an image by the imaging means;
A composite image is generated by the image processing apparatus on the basis of the diffuse transmission image by the first color light obtained by the imaging means, the positive transmission image by the second color light, and the diffuse reflection image by the third color light, And a step of detecting the appearance of the transparent substrate.
제1 조명 수단은 제1색광으로서 적색광을 조사하고, 제2 조명 수단은 제2색광으로서 녹색광을 조사하고, 제3 조명 수단은 제3색광으로서 청색광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법.The method according to claim 6,
Wherein the first illumination means emits red light as the first color light, the second illumination means emits green light as the second color light, and the third illumination means emits blue light as the third color light. Way.
화상 처리 장치는, 확산 투과 화상의 출력을 P1, 정투과 화상의 출력을 P2, 확산 반사 화상의 출력을 P3으로 했을 경우,
-k1×P1+k2×P2+k3×P3(k1, k2, k3은 양수)
의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법.8. The method according to claim 6 or 7,
When the output of the diffusion transmission image is P1, the output of the positive transmission image is P2, and the output of the diffusion reflection image is P3,
-k1 x P1 + k2 x P2 + k3 x P3 (k1, k2, k3 are positive numbers)
Wherein a scratch on the transparent substrate is detected on the basis of a calculation formula of the transparent substrate.
화상 처리 장치는,
-P1+P2+P3의 계산식에 의거하여 투명 기판의 흠집을 검출하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법.9. The method of claim 8,
The image processing apparatus includes:
And a scratch on the transparent substrate is detected on the basis of the equation of -P1 + P2 + P3.
촬상 수단은 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 1개의 촬상판, 또는 제1색광, 제2색광, 및 제3색광을 수광하여 화상을 생성하는 2개 이상의 촬상판을 구비하는 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 외관 검사 방법.The method according to claim 6,
The image pickup means includes one imaging plate for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image, or two or more image pickups for receiving the first color light, the second color light and the third color light to generate an image A method for inspecting the appearance of a transparent substrate, the method comprising: a CCD camera or a CMOS camera having an image pickup plate.
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