表面异物检查系统及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及表面异物检查系统及其控制方法。根据本发明的表面异物检查系统包括：在上部面放置被检物、调节所述上部面的高低的平台部；从所述平台部隔开、根据检查条件照射与所述被检物的表面平行的检查用光的光源照射部；可移动地安装在与所述平台部在上部方向上隔开的支撑台、从所述被检物的表面对散射光进行光接收、对包括所述被检物的异物信息的图像信息进行摄影的摄影部；与所述平台部、光源照射部及摄影部连结，从所述摄影部接收所述图像信息，检测表面异物信息的控制部；以及从所述控制部显示表面异物信息的显示部。
【专利说明】表面异物检查系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及表面异物检查系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]以往的表面缺陷检查装置是指如下的装置，S卩，像在韩国专利申请第2006-0080306号(2006年8月24日申请)所记载的那样，包括要测定的被检物、用于照明的光源部及用于取得被检物的图像的检测照相机等，通过影像处理技术对由这样的检测照相机取得的图像判别是否在被检物的表面存在缺陷。
[0003]对于利用这样的表面缺陷检查装置的光源部检查表面缺陷的方法的类型，能大致划分为明视野照明法(Bright Field Illumination)和暗视野照明法(Dark FieldIllumination)。
[0004]首先，明视野照明法是在由以光垂直入射到照相机光学系统的方式排列的光源部及使光源部的光垂直入射到被检物的表面的滤光器(filter)等构成的结构中、对被检物平面照射非常亮的照明光的方法。这样的明视野照明法具有如下的优点:即由异物的影子等造成的失真比较好，能取得能容易地掌握表面缺陷的质量好的图像。
[0005]暗视野照明法是光源部相对于照相机光学系统具有任意的倾斜度地对被检面的表面照射照明光的方法，具有任意的角度的照明光从被检物的表面进行再反射而消失。
[0006]此时，如果被检物平面是理想的状态(优质的表面粗糙度)，所取得的图像表现为黑或暗，但是，在被检物的表面存在微小的异物的情况下，由异物造成再反射，只有散射的光被较亮地检测，具有看上去显眼的效果。
[0007]但是，这样的利用了明视野照明法或暗视野照明法的表面检查方法，只对被检物的表面部分地进行，因此，不仅难以对被检物进行大面积检查，而且为了将由于异物而检测到的散射光变换为各脉冲信号进行检测，存在检查时间变长的缺点。
[0008]此外，在以往的表面检查方法中，因为照明光具有入射角地照射到被检物的表面，所以，在像金属面那样反射率高的表面中，不是从异物，而是从表面自身强烈地产生散射，存在难以应用以往的表面检查方法的缺点。
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]本发明的目的在于，为了消除上述问题，提供一种能对像金属那样反射率高的对象以大面积进行表面异物检查的表面异物检查系统。
[0011]本发明的另一个目的在于，为了消除上述问题，提供一种能对像金属那样反射率高的对象以大面积进行表面检查的表面异物检查系统的检查控制方法。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统包括:在上部面放置被检物、调节所述上部面的高低的平台(stage)部；从所述平台部隔开、根据检查条件照射与所述被检物的表面平行的检查用光的光源照射部；可移动地安装在与所述平台部在上部方向上隔开的支撑台、从所述被检物的表面对散射光进行光接收、对包括所述被检物的异物信息的图像信息进行摄影的摄影部；与所述平台部、光源照射部及摄影部连结，从所述摄影部接收所述图像信息，检测表面异物信息的控制部；以及从所述控制部显示表面异物信息的显示部。
[0014]在根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统中，所述平台部包括:包括所述上部面的放置台；以及与所述放置台的下部连结、根据所述控制部的控制调节所述放置台的高低的高度调节部。
[0015]在根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统中，所述高度调节部包括电机或传动装置(actuator)。
[0016]在根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统中，所述光源照射部包括:产生所述检查用光的光源；以及使所述检查用光扩散为平行光进行照射的透镜部。
[0017]此外，根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法包括:在将被检物安装在平台部的放置台的状态下，设定对所述被检物的异物检查条件的步骤；根据所述异物检查条件，光源照射部照射与所述被检物的表面平行的检查用光的步骤；通过可移动地安装于与所述放置台在上部方向上隔开的支撑台的摄影部接收所述被检物的图像信息的步骤；判断所述图像信息是否包括存在于所述被检物的表面的异物的信息的步骤；根据判断结果，再设定所述异物检查条件的步骤；根据所述再设定的异物检查条件，再次取得所述被检物的图像信息的步骤；以及根据所述再次取得所述被检物的图像信息检测异物信息的步骤。
[0018]根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法，在设定所述异物检查条件的步骤中，对于所述异物检查条件，包括所述被检物的表面与所述检查用光之间的间隔及安装在所述支撑台的摄影部的位置。
[0019]在根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法中，所述被检物的表面与所述检查用光之间的间隔通过控制连结在所述放置台的下部的高度调节部进行设定。
[0020]在根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法中，所述被检物的表面与所述检查用光之间的间隔通过控制光源照射部的高度进行设定。
[0021]在根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法中，在照射与所述被检物的表面平行的检查用光的步骤中，将激光或LED光扩散变换为平行光而平行地照射到所述被检物的表面。
[0022]在根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法中，在判断是否包括所述异物的信息的步骤中，判断所述图像信息是否包括由所述异物造成的散射光图像信息。
[0023]通过下面基于附图的详细的说明，本发明的特征及优点将变得更清楚。
[0024]在对本发明进行详细的说明之前，在本说明书及权利要求书中使用的术语或单词不能以通常的词典上的意思进行解释，应按照发明人为了以最佳的方法说明自己的发明能适当地定义术语的概念的原则，解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明的表面异物检查系统，具有能够容易地进行对像金属面那样反射率高的表面的异物检查的效果。
[0027]根据本发明的表面异物检查系统，具有能够照射与被检物的表面平行的检查用光，能一次对被检物的表面的整个面积进行异物检查的效果。
[0028]根据本发明的表面异物检查控制方法，对被检物的表面的整个面积照射与被检物的表面平行的检查用光来进行异物检查，因此，具有能够节省检查时间及费用的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1A是概略性地示出了根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统的结构图。
[0030]图1B是根据本发明一个实施方式的表面异物检查装置的上表面透视图。
[0031]图2是用于说明根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法的例示图。
[0032]图3是按照根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法检测的图像。
[0033]图4是用于说明根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法的流程图。
[0034]附图标记说明
[0035]101:支撑台；
[0036]110:平台部；
[0037]111:放置台；
[0038]120:光源照射部；
[0039]121:光源；
[0040]122:透镜部；
[0041]130:摄影部；
[0042]140:控制部；
[0043]150:显示部。
【具体实施方式】
[0044]通过以下对附图的详细的说明及优选的实施方式，本发明的目的、特定的优点及新的特征将变得更清楚。在本说明书中，必须注意，在对各附图的构成要素标注附图标记时，限于相同的构成要素，即使在另一个附图中示出，也尽量标注相同的附图标记。此外，虽然第一、第二等用语可以用于说明各种构成要素，但是所述构成要素并不被所述用语所限定。所述用语只作为将一个构成要素与另一个构成要素进行区分的目的使用。此外，在对本发明进行说明时，在判断关于所涉及的公知技术的具体的说明有可能使本发明的要旨不清楚的情况下，将省略其详细的说明。
[0045]以下，参照附图对本发明优选的实施方式详细地进行说明。图1A是概略性地示出根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统的结构图，图1B是根据本发明一个实施方式的表面异物检查装置的上表面透视图。
[0046]如图1A所示，根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统包括:在上部面放置被检物200、调节放置被检物200的上部面的高低的平台部110 ;与平台部110隔开、根据检查条件进行位置调整、照射与被检物200的表面平行的检查用光的光源照射部120 ;可移动地安装在上部的支撑台101、对从被检物200的异物散射的光进行光接收、对被检物200的表面图像进行摄影的摄影部130 ;与平台部110、光源照射部120及摄影部130连结，进行表面异物检查的整体的控制，使用从摄影部130接收的图像信息检测表面异物信息的控制部140 ;以及从控制部140显示表面异物信息的显示部150。
[0047]平台部110包括放置被检物200的放置台111及为了在上下方向上调节放置台111的高低而包含在内部的高度调节部。在此，高度调节部是与放置台111的下部连结、能在上下方向上对放置台111进行高度调节的构件，例如，可以利用线性电机、传动装置等。
[0048]光源照射部120是从平台部110隔开,照射(irradiation)与被检物200的表面平行的检查用光的部分，包括产生检查用光的光源121及使检查用光扩散为平行光进行照射的透镜部122。
[0049]具体地说，光源121可以包括CO2激光器、受激准分子激光器、飞秒激光器等各种激光器或产生LED光等的装置，透镜部122可以包括使这样的激光或LED光扩散为平行光而作为检查用光进行照射的柱面透镜(cylindrical-lens)等。当然，透镜部122也可以具备除柱面透镜以外的其它的能使激光或LED光扩散为平行光的其它透镜的结构。
[0050]特别是，在利用激光器作为光源121的情况下，透镜部122在激光的高斯(Gaussian)正态分布中，遮挡光的中心部分，选择性地使两侧底部区域的激光以二维方式进行扩散照射。
[0051]由此，如图1B所示，经过透镜部122的检查用光平行地照射到被检物200的表面，可以最小化在像铜板那样的被检物200的金属表面中的反射，因此，能够有效地检测由存在于被检物200的表面的异物造成的光散射。
[0052]摄影部130可以具备如下结构:即，可移动地安装在上部的支撑台101、根据控制部140的控制沿上部的支撑台101移动、包括可以对在被检物200的表面中由异物造成的散射光进行光接收而进行摄影的CO) (charge-coupled device,电荷稱合装置)。
[0053]控制部140与平台部110、光源照射部120及摄影部130连结，进行表面缺陷检查的整体的控制，例如，可以通过平台部110的高度调节部调节放置台111的高度。
[0054]对安装在像这样进行高度调节的放置台111的被检物200，控制部140控制光源照射部120照射与被检物200的表面平行的检查用光，此时，还可以调节被检物200的表面与检查用光之间的间隔。
[0055]其次，控制部140对由摄影部130接收的由异物造成的散射光图像信息进行分析，检测存在于被检物200的表面的异物的位置及分布，可以通过显示部150显示所检测的异物信息。
[0056]像这样构成的根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统，能够容易地进行对像金属面那样反射率高的表面的异物检查，特别是，能够照射与被检物200的表面平行的检查用光，可以一次对被检物200的表面的整个面积进行异物检查。
[0057]因此，根据本发明一个实施方式的表面异物检查系统，在被检物200为金属材质的情况下，也可以容易地进行异物检查，具有能够减少对大面积的被检物200的检查时间的效果。
[0058]以下，参照图2至图4对根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法进行说明。图2是用于说明根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法的例示图，图3是按照根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法检测的图像，图4是用于说明根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法的流程图。
[0059]如图4所示，根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法，首先，在平台部Iio的放置台111安装被检物200，设定检查条件(S410)。
[0060]具体地说，检查条件如图2所示，包括关于被检物200的表面与检查用光A之间的间隔d、安装在支撑台101的摄影部130的位置等的条件。
[0061]被检物200的表面与检查用光A之间的间隔d可以通过调整安装了被检物200的上部支撑台111的高度或光源照射部120的高度等进行设定。
[0062]根据像这样设定的检查条件，控制部140控制光源照射部120将扩散变换为平行光的检查用光平行地照射到被检物200的表面，通过摄影部130取得在被检物200的表面中由散射光造成的图像信息(S420 )。
[0063]此时，控制部140分析由摄影部130接收的图像信息是否能掌握异物，或是否为包括异物的图像信息(S430 )。
[0064]例如，分析由摄影部130接收的图像信息是否为包括噪声的不良图像信息，或是否为因被检物200的表面与检查用光A之间的间隔d过远而未检测到由异物造成的散射光的图像信息。
[0065]由此，如果由摄影部130接收的图像信息为不能掌握异物或是不包括关于异物的信息的图像信息，控制部140就再次设定对被检物200的检查条件(S440)。
[0066]例如，如果由摄影部130接收的图像信息是包括噪声的不良图像信息，控制部140就对接收的图像信息追加滤光条件。
[0067]此外，在是由于被检物200的表面与检查用光A之间的间隔d过远而未检测到由异物造成的散射光的图像信息的情况下，控制部140为了缩小图2所示的被检物200的表面与检查用光A之间的间隔d，控制平台部110的高度调节部，能提升上部支撑台111的高度或降低光源照射部120的高度。
[0068]根据像这样再设定的检查条件，控制部140控制光源照射部120，将扩散变换为平行光的检查用光平行地照射到被检物200的表面，通过摄影部130再次取得在被检物200的表面中由散射光造成的图像信息(S450 )。
[0069]即，平行地照射到被检物200的表面的检查用光A碰到存在于被检物200的表面的异物而进行散射，产生散射光B，由此造成的散射光B与被检物200的表面图像一起被摄影部130所取得。
[0070]其次，控制部140使用由摄影部130再次取得的图像信息检测异物信息(S460)。
[0071]例如，控制部140分析由摄影部130再次取得的图像信息，如图3所示，能通过显示部150像“C”那样对被检物200的表面图像显示异物信息。
[0072]因此，根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法，对被检物200的表面平行地照射光，检测由异物造成的散射光图像信息，因此，能够容易地进行对像金属面那样反射率高的表面的异物检查。
[0073]此外，根据本发明另一个实施方式的表面异物检查控制方法，对被检物200的表面的整个面积照射与被检物200的表面平行的检查用光进行异物检查，因此，能够节省检查时间及费用。
[0074]虽然通过所述优选的实施方式具体地描述了本发明的技术思想，但是，必须注意，前述的实施方式只是用于进行说明，不对本发明进行限制。
[0075]此外，应该知道，只要是具有本发明的【技术领域】的通常的知识的人，就能在本发明的技术思想的范围内进行各种实施。
【权利要求】
1.一种表面异物检查系统，该表面异物检查系统包括: 平台部，在上部面放置被检物，调节所述上部面的高低； 光源照射部，其从所述平台部隔开，根据检查条件照射与所述被检物的表面平行的检查用光； 摄影部，其可移动地安装在与所述平台部在上部方向上隔开的支撑台，从所述被检物的表面对散射光进行光接收，对包括所述被检物的异物信息的图像信息进行摄影； 控制部，其与所述平台部、光源照射部及摄影部连结，从所述摄影部接收所述图像信息，检测表面异物信息；以及 显示部，其从所述控制部显示表面异物信息。
2.根据权利要求1所述的表面异物检查系统，其中，所述平台部包括:放置台，其包括所述上部面；以及高度调节部，其与所述放置台的下部连结，根据所述控制部的控制调节所述放置台的高低。
3.根据权利要求2所述的表面异物检查系统，其中，所述高度调节部包括电机或传动>j-U ρ?α装直。
4.根据权利要求1所述的表面异物检查系统，其中，所述光源照射部包括:光源，其产生所述检查用光；以及透镜部，其使所述检查用光扩散为平行光进行照射。
5.—种表面异物检查控制方法,该方法包括:` 在将被检物安装在平台部的放置台的状态下，设定对所述被检物的异物检查条件的步骤； 根据所述异物检查条件，光源照射部照射与所述被检物的表面平行的检查用光的步骤； 通过可移动地安装于与所述放置台在上部方向上隔开的支撑台的摄影部接收所述被检物的图像信息的步骤； 判断所述图像信息是否包括存在于所述被检物的表面的异物的信息的步骤； 根据判断结果，再设定所述异物检查条件的步骤； 根据所述再设定的异物检查条件，再次取得所述被检物的图像信息的步骤；以及 根据再次取得的所述被检物的图像信息检测异物信息的步骤。
6.根据权利要求5所述的表面异物检查控制方法，其中，在设定所述异物检查条件的步骤中，所述异物检查条件包括所述被检物的表面与所述检查用光之间的间隔及安装在所述支撑台的摄影部的位置。
7.根据权利要求6所述的表面异物检查控制方法，其中，所述被检物的表面与所述检查用光之间的间隔通过控制连结在所述放置台的下部的高度调节部进行设定。
8.根据权利要求6所述的表面异物检查控制方法，其中，所述被检物的表面与所述检查用光之间的间隔通过控制所述光源照射部的高度进行设定。
9.根据权利要求5所述的表面异物检查控制方法，其中，在照射与所述被检物的表面平行的检查用光的步骤中，将激光或LED光扩散变换为平行光而平行地照射到所述被检物的表面。
10.根据权利要求5所述的表面异物检查控制方法，其中，在判断是否包括所述异物的信息的步骤中，判断所述图像信息是否包括由所述异物造成的散射光图像信息。
【文档编号】G01N21/88GK103575738SQ201310306369
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】闵泰泓, 韩基镐 申请人:三星电机株式会社