(57)【要約】      （修正有）【課題】被写体の画像に基づいて欠陥の有無を検査する検査装置で、精度の良い欠陥検査を実現する。【解決手段】被写体１１の画像に基づいて欠陥の有無を検査する検査装置において、画像取得手段１〜８が被写体１１の画像を取得し、枠設定手段８が画像取得手段により取得された画像に含まれる所定パターン毎に枠を設定し、比較手段８が枠設定手段により設定された２つ以上の異なる枠の画像について、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整した状態で比較し、欠陥検出手段８が比較手段による比較結果に基づいて欠陥を検出する。【選択図】図１
2008045887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の画像に基づいて欠陥の有無を検査する検査装置において、
前記被写体の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像に含まれる所定パターン毎に枠を設定する枠設定手段と、
前記枠設定手段により設定された２つ以上の異なる枠の画像について、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整した状態で比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて欠陥を検出する欠陥検出手段と、
を備えたことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）基板などの被写体の画像（映像）に基づいて欠陥の有無を検査する検査装置に関し、特に、精度の良い欠陥検査を実現する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤ基板の画像をカメラにより撮像し、撮像した画像に基づいてＬＣＤ基板の面上の欠陥を検査するシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
図９及び図１０を参照して、ＬＣＤ基板の面上の欠陥を検査する方式の一例を示す。
図９には、ＬＣＤ基板（例えば、個々のＬＣＤ基板を切り取る前におけるワーク基板）の画像の一例を示してあるが、（Ａ）〜（Ｉ）の記号及び面上の縦線と横線は説明のために図示してあるだけでＬＣＤ基板の画像ではない。
本例では、ＬＣＤ基板の画面（画像）の視野を９分割し、それぞれの分割領域が隣りの分割領域と少しだけ重複する四角形となるようにする。具体的には、それぞれの分割領域は（Ａ）〜（Ｉ）の記号部分を含む等しい四角形の領域となる。
【０００３】
図１０（ａ）には、或る分割領域（面Ａ）の画像の一例を示してある。この分割領域には、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンである画素パターン１１１、１１２と、欠陥１１３が存在し、これらが画像に現れている。
図１０（ｂ）には、図１０（ａ）に示される分割領域に対して隣接した分割領域（面Ｂ）の画像の一例を示してある。この分割領域には、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンである画素パターン１２１、１２２が存在し、これらが画像に現れている。
ここで、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンは、理想的には、例えば、等間隔のパターンであり、各パターンについて大きさや角度などの配置が一致するが、実際には、多少のずれが生じるため、２つの分割領域の画素パターン１１１、１１２、１２１、１２２にずれが生じている。
【０００４】
図１０（ｃ）には、図１０（ａ）に示される分割領域（面Ａ）と図１０（ｂ）に示される分割領域（面Ｂ）との輝度の差の一例を示してある。
本例では、画面（画像）を単純に等分割して、それぞれの面について周囲の他の面との間で輝度を比較して、特異な面があるか否かを判定する。これにより、欠陥１１３を検出することが可能であるが、本来の配線パターンである画素パターン１１１、１２１についても欠陥であると誤検出してしまう可能性があった。
なお、本来の配線パターンは、例えば、クロムなどの金属、或いは、透明な導電性膜又は絶縁膜などから構成される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１７１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の欠陥検査方式では、例えば図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、２つの隣り合う分割領域（面Ａ、面Ｂ）を比較するために差分画像を取った場合に、欠陥１１３のパターンと共に、本来の配線パターンである一部の画素パターン１１１、１２１も残ってしまい、本来の配線パターンである一部の画素パターン１１１、１２１についても特異点として誤認識してしまう可能性があるといった問題があり、欠陥検査の精度を向上させることが要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、精度の良い欠陥検査を実現することができる検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査装置では、次のような構成により、被写体の画像に基づいて、欠陥の有無を検査する。
すなわち、画像取得手段が、前記被写体の画像を取得する。枠設定手段が、前記画像取得手段により取得された画像に含まれる所定パターン毎に、枠を設定する。比較手段が、前記枠設定手段により設定された２つ以上の異なる枠の画像について、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整した状態で、比較する。欠陥検出手段が、前記比較手段による比較結果に基づいて、欠陥を検出する。
従って、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整した状態で画像の比較が行われるため、精度の良い欠陥検査を実現することができる。
【０００８】
ここで、被写体としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、同一（或いは、ほぼ同一）のパターンが複数配置されるＬＣＤ基板などが用いられるのが好ましい。
また、画像取得手段としては、例えば、カメラのように画像を撮像して取得する手段が用いられてもよく、或いは、既に撮像された画像のデータを外部から入力する手段が用いられてもよい。
また、枠を設定する対象となる所定パターンとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、本来の配線パターンの全部又は一部や、位置合わせマークのパターンなどを用いることができる。
また、枠としては、種々な大きさや形のものが用いられてもよく、例えば、所定パターンより大きい正方形（又は、長方形）を用いることができる。
また、枠の設定としては、例えば、一度設定してそのままの枠を使用するような態様が用いられてもよく、或いは、初期的に設定した後に枠を調整して再度設定（つまり、調整後の枠を設定）するような態様が用いられてもよい。
【０００９】
また、画像を比較する２つ以上の枠の数としては、種々な数が用いられてもよい。一例として、隣接する枠の画像を比較する。
また、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整する場合における一致度としては、必ずしも完全に一致しなくともよく、例えば、実用上で有効な程度で一致すればよい。
また、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、各所定パターンに対して同じ配置関係（例えば、大きさや角度の関係）となるように設定された枠同士を合わせるように枠内の画像を調整する態様や、或いは、各所定パターンを含むように設定された各枠に含まれる所定パターンを合わせるように枠内の画像を調整する態様などを用いることができる。
また、このような調整では、例えば、パターンマッチングの処理を用いて、２つ以上の所定パターンを一致させるような処理を用いることができる。
【００１０】
また、２つ以上の画像を比較して欠陥を検出する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、画像の輝度を比較して、輝度の差が所定の閾値以上となる（又は、所定の閾値を超える）部分を輝度差のピークとみなして特異な点（例えば、欠陥部分）として検出するような態様を用いることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によると、被写体の画像に基づいて欠陥の有無を検査するに際して、被写体の画像に含まれる所定パターン毎に枠を設定し、各枠に含まれる所定パターンが一致するように調整した状態で２つ以上の異なる枠の画像を比較して、欠陥を検出するようにしたため、例えば、本来の配線パターンについて欠陥であると誤検出してしまうようなことを防止（又は、低減）することができ、精度の良い欠陥検査を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る検査装置の構成例を示してある。
本例の検査装置は、対象物の像を拡大する顕微鏡の役割を有する対物レンズ１と、対象物の画像を撮像する撮像装置を構成するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ２と、光源ユニット３と、ライトガイド４と、ＸＹステージ５と、Ｚステージ６と、モータドライバユニット７と、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から構成されて装置全体を制御する制御部８と、表示装置を構成するモニタ９を備えている。また、ＸＹステージ５の上に、被写体１１が載せられている。本例では、被写体１１として、ＬＣＤ基板（例えば、個々のＬＣＤ基板を切り取る前におけるワーク基板）が用いられている。
なお、カメラ（本例では、ＣＣＤカメラ２）としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、テレビカメラなどのエリアセンサを用いることが可能である。
【００１３】
本例の検査装置により行われる概略的な動作の一例を示す。
ＸＹステージ５に載せられた被写体１１の画像が対物レンズ１により拡大されてＣＣＤカメラ２のＣＣＤ素子によりとらえられて、被写体１１の画像に対応する画像信号（映像信号）がＣＣＤカメラ２から制御部８へ送信される。
これに際して、光源ユニット３から発せられた照明の光が、ライトガイド４を経由して、被写体１１を照らす。また、制御部８は、モータドライバユニット７を制御して、ＸＹステージ５を平面（ＸＹ平面）に沿って移動させることで、ＸＹステージ５に載せられた被写体１１の位置を平面（ＸＹ平面）上で任意の位置へ移動させることが可能であり、また、モータドライバユニット７を制御して、Ｚステージ６を上下方向（Ｚ方向）に移動させることで、Ｚステージ６に付加された対物レンズ１、ＣＣＤカメラ２、光源ユニット３、ライトガイド４の組（セット）の位置を上下方向（Ｚ方向）で任意の位置へ移動させることが可能である。
【００１４】
制御部８は、ＣＣＤカメラ２から受信した画像信号に対応した被写体１１の画像などをモニタ９の画面に表示する。
また、制御部８は、画像処理機能を有しており、被写体１１の画像に対して所定の処理を実行することで、被写体１１の外観を検査し、被写体１１（本例では、ＬＣＤ基板）内に存在する欠陥を検出する。
ここで、本例では、所定の画像処理の手順を記述したプログラムが制御部８のメモリに予め記憶されており、制御部８のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が当該プログラムを読み出して実行することにより、欠陥検査処理が実行される。
【実施例１】
【００１５】
本発明の第１実施例を説明する。
本例では、図１に示される検査装置により行われる欠陥検査処理の一例を示す。
図２〜図４を参照して、本例の欠陥検査処理の概要を説明する。
図２には、ＣＣＤカメラ２により取得されてモニタ９に表示された被写体１１の画像の一例を示してあるが、枠３１は検査装置により設定されるものであるため被写体１１の画像ではない。
【００１６】
本例の被写体１１では、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンが、理想的には同一のパターンで等間隔で、平面上の縦方向及び横方向に並んでいる。また、各配線パターンには例えばその内側に位置合わせのためのマークとなるパターン（位置合わせマーク）が設けられている。本例では、各配線パターンが設けられる正方形（或いは、他の形）の対角線の両端の一定の位置（本例では、左上と右下の位置であって各配線パターンについて同じ位置）にそれぞれ位置合わせマークが設けられている。
なお、本例では、本来の配線パターンとは異なる専用のパターンとして位置合わせマークを設けたが、他の構成例として、本来の配線パターンの一部を位置合わせマークとして用いることも可能である。
【００１７】
図２に示される被写体１１の画像では、本来の配線パターンである画素パターン２１が縦方向及び横方向に複数並んでおり、ここでは説明の便宜上から、各画素パターン２１について左上の位置合わせマーク２２を示してあり、右下の位置合わせマークの図示を省略してある。また、被写体１１に発生した欠陥２３も示してある。
ここで、各画素パターン２１は、理想的には同一なパターンとなるが、実際には、大きさや角度などの配置にずれが生じる。
【００１８】
本例の画像処理では、まず、外部位置合わせを行って、各画素パターン２１に対して各枠３１を設定（初期的に設定）する。本例では、この枠３１としては、予め設定された一定の大きさ（辺の長さ）を有する正方形（或いは、他の形）が用いられる。この一定の大きさとしては、例えば、各画素パターン２１の大きさなどに多少のずれが生じても各画素パターン２１の全体を各枠３１内に含めることができるような大きさが用いられる。
【００１９】
外部位置合わせの処理では、各画素パターン２１に設けられた左上の１つの位置合わせマーク２２を基準として、各画素パターン２１について、当該位置合わせマーク２２に対して同じ配置となるように各枠３１を設定する。一例として、縦方向や横方向に隣り合う異なる２つの画素パターン２１内の左上の位置合わせマーク２２の間の距離（ピッチ）を検出して、当該距離に基づいて各枠３１を設定していくことが可能である。ここで、位置合わせマーク２２のパターン形状は制御部８のメモリに予め設定されて記憶されており、制御部８は被写体１１の画像を解析して、例えばパターンマッチング処理を行うことにより、各画素パターン２１内の位置合わせマーク２２の位置を検出する。
【００２０】
本例の画像処理では、次に、内部位置合わせを行って、各画素パターン２１に対して設定した各枠３１の大きさ（辺の長さ）や角度を調整して、調整後の枠３１ａを設定する。
図３（ａ）には、枠３１の配置の調整前における様子の一例を示してある。画素パターン２１内に左上の位置合わせマーク２２と右上の位置合わせマーク４１が設けられており、外部位置合わせで設定された枠３１の大きさ（本例では、辺の長さａの正方形）は実際の画素パターン２１に対して大き過ぎ、外部位置合わせで設定された枠３１の角度は実際の画素パターン２１に対してずれており、これらのことが２つの位置合わせマーク２２、４１の検出位置に基づいて検出される。なお、位置合わせマーク２２、４１のパターン形状は制御部８のメモリに予め設定されて記憶されており、制御部８は被写体１１の画像を解析して、例えばパターンマッチング処理を行うことにより、各画素パターン２１内の位置合わせマーク２２、４１の位置を検出する。
【００２１】
図３（ｂ）には、枠３１の配置の調整後における様子の一例を示してある。画素パターン２１及び位置合わせマーク２２、４１の配置については図３（ａ）に示されるものと同一である。枠３１の配置の調整では、実際の画素パターン２１の大きさや角度に対応させるように、枠３１の大きさや角度を調整する。調整後の枠３１ａでは、その辺の長さｂが変更され、その角度がθだけ回転させられている。
【００２２】
ここで、調整後の枠３１ａは、必ずしも画素パターン２１と一致する必要はなく、例えば、予め、枠３１ａが画素パターン２１の大きさの所定倍の大きさとなり画素パターン２１に対して所定の配置関係となるようにすることを決めた条件が設定され、この条件に基づいて枠３１ａが調整される。一例として、２つの位置合わせマーク２２、４１の位置を結んだ線分の中心点と枠３１ａの中心点を一致させ、当該線分と枠３１ａの対角線とが平行になる（本例では、重なる）ようにし、当該線分の長さに所定の係数（例えば、１以上の値）を乗算した結果値が枠３１ａの対角線の長さとなるようにするような条件を用いることができる。
【００２３】
なお、外部位置合わせの処理と内部位置合わせの処理は、例えば、同一の倍率で撮像された画像のデータを用いて行われてもよく、或いは、外部位置合わせの処理を比較的に低い倍率の画像データを用いて行い、その後、内部位置合わせの処理を比較的に高い倍率の画像データを用いて行うようなことも可能である。
【００２４】
次に、本例の画像処理では、各画素パターン２１に対して各枠３１の配置を調整した後に、隣り合う画素パターン２１について輝度を比較する。
なお、比較対象とする２つの画素パターン２１の位置関係としては、例えば、上下左右或いは斜めなど任意の位置関係が用いられてもよく、また、１つの画素パターン２１について、周囲に存在する任意の数の他の画素パターンとの比較が行われてもよい。
また、本例では、隣接する２つの画素パターン２１を比較するが、他の構成例として、隣接しない２つの画素パターン２１を比較することも可能である。
ここで、通常は、２つの画素パターン２１を比較して輝度の差に特異なものを検出しただけでは、いずれの画素パターン２１に特異なものが存在するのかが不明であるため、１つの画素パターン２１に対して２つ以上の他の画素パターンとの比較を行う。
【００２５】
図４（ａ）には、或る枠３１ａ内の領域（面Ａ）の画像の一例を示してある。この領域には、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンである画素パターン２１と、２つの位置合わせマーク２２、４１が存在し、これらが画像に現れている。
図４（ｂ）には、図４（ａ）に示される枠３１ａ内の領域に対して隣接した他の枠６１内の領域（面Ｂ）の画像の一例を示してある。この領域には、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンである画素パターン５１と、２つの位置合わせマーク５２、５３と、欠陥２３が存在し、これらが画像に現れている。
【００２６】
ここで、本例では、各枠３１ａ、６１の大きさや角度が、各画素パターン２１、５１に対する配置関係が同等なものとなるように、調整されているため、比較する２つの枠３１ａ、６１を一致させるように枠３１ａ、６１内の画像の大きさを調整（例えば、一方を全体的に拡大或いは縮小）すると、２つの枠３１ａ、６１内の画素パターン２１、５１及び位置合わせマーク２２、４１、５２、５３も一致することとなり、これらのパターンに影響されずに、精度良く欠陥２３のみを検出することが可能になる。
【００２７】
図４（ｃ）には、図４（ａ）に示される枠３１ａ内の領域（面Ａ）と図４（ｂ）に示される枠６１内の領域（面Ｂ）との輝度の差の一例を示してある。この輝度の差は制御部８により取得される。
図示されるように、それぞれの面について周囲の他の面との間で輝度を比較して、特異な面（例えば、輝度の差のピークが発生した面）があるか否かを判定すると、欠陥２３が存在する面については、他の面と比べて欠陥２３の部分の輝度が異なるため、特異な面として検出され、欠陥２３が存在することが検出される。
【００２８】
図５を参照して、本例の検査装置により行われる欠陥検査の処理の手順の一例を示す。なお、この処理は、制御部８により制御されて行われる。
検査装置では、例えばユーザからの指示などに応じて検査が開始されると、まず、対物レンズ１の倍率を取り得る最低の倍率に設定した状態で、ＸＹステージ５を例えば指定された座標へ移動させて、被写体１１の検査したい位置がＣＣＤカメラ２により撮像されるようにする（ステップＳ１）。次に、画面全体の画像に対してＡＦ（オートフォーカス）により焦点を合わせる（ステップＳ２）。その後、撮像された画像を蓄積する状態が設定されている場合には（ステップＳ３）、当該画像のデータをメモリに蓄積した後に（ステップＳ４）、当該画像を処理対象として登録し（ステップＳ５）、一方、撮像された画像を蓄積しない状態が設定されている場合には（ステップＳ３）、当該画像のデータを蓄積せずに、当該画像を処理対象として登録する（ステップＳ５）。そして、画面全体で十分な輝度（例えば、予め設定された閾値以上の輝度）があるか否かを判定し（ステップＳ６）、十分な輝度がある場合には検査処理を続行し、十分な輝度がない場合には検査処理を終了する。
【００２９】
画面全体で十分な輝度がある場合には、次に、図２に示されるように、例えば予め登録された画素ピッチの設定に基づいて又は各画素パターン２１に適合した任意の画素ピッチで、画面（画像）に各枠３１を設定した後に、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、各枠３１の位置や角度を調整し、その後、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、それぞれの枠３１ａ、６１の面について周りの面との輝度を比較する（ステップＳ７）。このような輝度比較により、それぞれの枠３１ａ、６１の面について特異な面（例えば、輝度の差のピークが発生した面）があるか否かを判定し（ステップＳ８）、特異な面が無ければ欠陥無しとして検査処理を終了する。
【００３０】
一方、特異な面があった場合には、対物レンズ１の倍率が十分に高い倍率（例えば、所定の閾値以上の倍率、又は、取り得る最大の倍率）であるか否かを判定し（ステップＳ９）、既に十分に高倍率であれば検査処理を終了する。一方、未だに十分に高倍率でなければ、検出された特異な面の特異点（例えば、輝度の差のピークが発生した位置）が画面の中央に位置するようにＸＹステージ５を移動させ、対物レンズ１を高い倍率（例えば、現在よりも所定値だけ高い倍率）のレンズへ切り換えて（ステップＳ１０）、再び、ステップＳ２〜ステップＳ１０と同様な処理を行うことにより、欠陥２３の画像をより詳しく抽出していく。本例では、本来の配線パターンについては同一パターンでの輝度比較となるため、特異点だけを検出することができる。
【００３１】
ここで、一般に、対物レンズ１の倍率が高すぎると、輝度が高すぎて画像処理が困難になることや或いは大きい欠陥の検出が困難になることがあり得るため、本例では、低い倍率から高い倍率へ徐々に倍率を変更して検査処理を行っている。低い倍率で一旦測定して、特異な部分（本例では、欠陥部分）のおよその位置が把握された場合には、高い倍率へ切り換えて測定する際に、把握された欠陥部分（或いは、その付近）に対応した座標が撮像されるように移動させて、画面内に特異な部分をとらえることが可能である。更に、特異な部分が画面の中央（或いは、その付近）に位置するように移動させて、高い倍率でその部分の画像を撮像すると、作業者にとって欠陥部分が非常に見易くなる。
また、例えば、画面（画像）内における検出エリアを指定することができるように、検出エリアの開始点のオフセット値や画素数（例えば、表示画面における画素サイズ）の設定などが可能な構成とされてもよい。
【００３２】
また、パターンマッチング処理では、次のような（処理例１）〜（処理例３）を用いることも可能である。
（処理例１）画像取得時の揺れや基板の製作誤差を欠陥として認識しないために、±ｎ（ｎは１以上の整数）画素については無視するフィルタ処理を行って、誤認識を防止する。
（処理例２）基板の製作時の輝度むら誤差を欠陥として認識しないために、±ｖ（ｖは正の値）の輝度差については無視するフィルタ処理を行って、誤認識を防止する。
（処理例３）照明系の輝度むらの補正として、取得画像から輝度むらを減算した後に、図２に示されるような枠３１の設定を行う。
【００３３】
以上のように、本例の検査装置では、ＬＣＤ基板の画面（画像）内の欠陥を検査するに際して、各画素パターン２１に対して各枠３１を初期的に設定した後に調整することで、各画素パターン２１の実際の位置や角度に合わせた各枠３１ａを設定するようにしたため、隣接する画素パターン２１同士を合わせた状態で輝度を比較することができ、このため、例えば図９及び図１０に示されるような検出方式の場合と比べて、本来の配線パターンである画素パターン２１を特異点（欠陥部分）として検出してしまうことを防止することができ、誤認識を防止することができる。
【００３４】
従って、本例の検査装置では、例えば、画素パターン２１内の欠陥検出精度を向上させることができ、また、全ての視野を比較することなく、ポイント指定での欠陥検出も可能となる。ここで、本例では、ＬＣＤ基板内の欠陥検査においては、主に画素パターン内の欠陥検出が行われ、画素パターンとしては同一のパターンが等ピッチで配列されたものが用いられることに着目している。
【００３５】
なお、本例の検査装置では、制御部８がモータドライバユニット７を介してＸＹステージ５やＺステージ６を制御して対物レンズ１やＣＣＤカメラ２や光源ユニット３やライトガイド４により被写体１１の画像を撮像して取得する機能により画像取得手段が構成されており、制御部８が被写体１１の画像に対して枠を設定（本例では、初期的に設定して、その後に調整）する機能により枠設定手段が構成されており、制御部８が本来の配線パターンである画素パターンが一致するように調整した状態で２つ以上の枠の画像の輝度を比較する機能により比較手段が構成されており、制御部８が輝度の比較結果に基づいて欠陥を検出する機能により欠陥検出手段が構成されている。
【実施例２】
【００３６】
本発明の第２実施例を説明する。
本例では、図１に示される検査装置により行われる欠陥検査処理の一例を示す。
図６及び図７を参照して、本例の欠陥検査処理の概要を説明する。
図６には、ＣＣＤカメラ２により取得されてモニタ９に表示された被写体１１の画像の一例を示してあるが、枠８１は検査装置により設定されるものであるため被写体１１の画像ではない。
【００３７】
本例の被写体１１では、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンが、理想的には同一のパターンで等間隔で、平面上の縦方向及び横方向に並んでいる。
図６に示される被写体１１の画像では、本来の配線パターンである画素パターン７１が縦方向及び横方向に複数並んでいる。また、被写体１１に発生した欠陥７２も示してある。
ここで、各画素パターン７１は、理想的には同一なパターンとなるが、実際には、大きさや角度などの配置にずれが生じる。
【００３８】
本例の画像処理では、まず、各画素パターン７１に対して各枠８１を設定する。本例では、この枠８１としては、予め設定された一定の大きさ（辺の長さ）を有する正方形（或いは、他の形）が用いられる。この一定の大きさとしては、例えば、各画素パターン７１の大きさなどに多少のずれが生じても各画素パターン７１の全体を各枠８１内に含めることができるような大きさが用いられる。
本例では、画面（画像）の視野を予め設定された画素パターンピッチで分割し、各画素パターン７１が各枠８１に含まれるように、等間隔で、各枠８１を当てはめていく。本例では、各枠８１は、画面（画像）を等間隔で分割したものとなり、各画素パターン７１を含むものとなる。ここで、画面（画像）を分割するピッチとしては、一例として、画素パターン７１の配列のピッチと同じピッチを用いることが可能である。
【００３９】
次に、本例の画像処理では、各画素パターン７１に対して設定された各枠８１内の画像を用いて、隣り合う画素パターン７１について輝度を比較する。
なお、比較対象とする２つの画素パターン７１の位置関係としては、例えば、上下左右或いは斜めなど任意の位置関係が用いられてもよく、また、１つの画素パターン７１について、周囲に存在する任意の数の他の画素パターンとの比較が行われてもよい。
また、本例では、隣接する２つの画素パターン７１を比較するが、他の構成例として、隣接しない２つの画素パターン７１を比較することも可能である。
ここで、通常は、２つの画素パターン７１を比較して輝度の差に特異なものを検出しただけでは、いずれの画素パターン７１に特異なものが存在するのかが不明であるため、１つの画素パターン７１に対して２つ以上の他の画素パターンとの比較を行う。
【００４０】
図７（ａ）には、或る枠８１内の領域（面Ａ）の画像の一例を示してある。この領域には、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンである画素パターン７１が存在し、これが画像に現れている。
図７（ｂ）には、図７（ａ）に示される枠８１内の領域に対して隣接した他の枠１０１内の領域（面Ｂ）の画像の一例を示してある。この領域には、ＬＣＤ基板の本来の配線パターンである画素パターン９１と、欠陥７２が存在し、これらが画像に現れている。
【００４１】
ここで、本例では、輝度比較を行うに際して、各枠８１、１０１内に含まれる２つの画素パターン７１、９１が一致するようにパターンマッチングの処理を行い、比較する２つの画素パターン７１、９１を一致させるように枠８１、１０１内の画像の大きさや角度を調整（例えば、一方を全体的に拡大或いは縮小し、当該一方を回転）する。すると、輝度比較を行うに際して、２つの画素パターン７１、９１が一致することとなり、これらのパターンに影響されずに、精度良く欠陥７２のみを検出することが可能になる。
【００４２】
このように、本例では、各枠８１、１０１により切り取られる内部のパターンについて、隣接するもの同士で、内部のパターンのパターンマッチングを行うことで、欠陥ではない本来の画素パターン７１、９１については輝度比較に際して一致するように調整する。つまり、等ピッチで分割しても、通常は、実際の画素ピッチとのずれが全くなくなることは無いため、それぞれの枠８１、１０１の面について輝度比較を行う前に、パターンマッチング処理を実行することで、分割面毎の若干のずれを補正している。
【００４３】
なお、このようなパターンマッチングを行う対象となる本来の配線パターンに対応した画素パターン７１、９１としては、必ずしも本来の配線パターンの全ての画素パターンが用いられなくともよく、例えば、所定の四角形のパターンなどのように、パターンマッチングの目印として有効な一部のパターンが用いられてもよい。一例として、パターンマッチングの目印として、図４（ａ）に示されるような１つ又は２つ以上の位置合わせマーク２２、４１を用いることも可能である。
【００４４】
図７（ｃ）には、図７（ａ）に示される枠８１内の領域（面Ａ）と図７（ｂ）に示される枠１０１内の領域（面Ｂ）との輝度の差の一例を示してある。この輝度の差は制御部８により取得される。
図示されるように、それぞれの面について周囲の他の面との間で輝度を比較して、特異な面（例えば、輝度の差のピークが発生した面）があるか否かを判定すると、欠陥７２が存在する面については、他の面と比べて欠陥７２の部分の輝度が異なるため、特異な面として検出され、欠陥７２が存在することが検出される。
本例では、各枠８１、１０１内に各画素パターン７１、９１が含まれた状態で、パターンマッチング処理を行い、各枠８１、１０１内の各画素パターン７１、９１が一致するようにオフセットや倍率や角度などを調整して、２つの画像について輝度を比較する。
【００４５】
図８を参照して、本例の検査装置により行われる欠陥検査の処理の手順の一例を示す。なお、この処理は、制御部８により制御されて行われる。
検査装置では、例えばユーザからの指示などに応じて検査が開始されると、まず、対物レンズ１の倍率を取り得る最低の倍率に設定した状態で、ＸＹステージ５を例えば指定された座標へ移動させて、被写体１１の検査したい位置がＣＣＤカメラ２により撮像されるようにする（ステップＳ１１）。次に、画面全体の画像に対してＡＦ（オートフォーカス）により焦点を合わせる（ステップＳ１２）。その後、撮像された画像を蓄積する状態が設定されている場合には（ステップＳ１３）、当該画像のデータをメモリに蓄積した後に（ステップＳ１４）、当該画像を処理対象として登録し（ステップＳ１５）、一方、撮像された画像を蓄積しない状態が設定されている場合には（ステップＳ１３）、当該画像のデータを蓄積せずに、当該画像を処理対象として登録する（ステップＳ１５）。そして、画面全体で十分な輝度（例えば、予め設定された閾値以上の輝度）があるか否かを判定し（ステップＳ１６）、十分な輝度がある場合には検査処理を続行し、十分な輝度がない場合には検査処理を終了する。
【００４６】
画面全体で十分な輝度がある場合には、次に、図６に示されるように、例えば予め登録された画素ピッチの設定に基づいて、画面（画像）に各枠８１を設定した後に、パターンマッチング処理を行って、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように、それぞれの枠８１、１０１の面について周りの面との輝度を比較する（ステップＳ１７）。このような輝度比較により、それぞれの枠８１、１０１の面について特異な面（例えば、輝度の差のピークが発生した面）があるか否かを判定し（ステップＳ１８）、特異な面が無ければ欠陥無しとして検査処理を終了する。
【００４７】
一方、特異な面があった場合には、対物レンズ１の倍率が十分に高い倍率（例えば、所定の閾値以上の倍率、又は、取り得る最大の倍率）であるか否かを判定し（ステップＳ１９）、既に十分に高倍率であれば検査処理を終了する。一方、未だに十分に高倍率でなければ、検出された特異な面の特異点（例えば、輝度の差のピークが発生した位置）が画面の中央に位置するようにＸＹステージ５を移動させ、対物レンズ１を高い倍率（例えば、現在よりも所定値だけ高い倍率）のレンズへ切り換えて（ステップＳ２０）、再び、ステップＳ１２〜ステップＳ２０と同様な処理を行うことにより、欠陥７２の画像をより詳しく抽出していく。本例では、本来の配線パターンについては同一パターンでの輝度比較となるため、特異点だけを検出することができる。
【００４８】
ここで、一般に、対物レンズ１の倍率が高すぎると、輝度が高すぎて画像処理が困難になることや或いは大きい欠陥の検出が困難になることがあり得るため、本例では、低い倍率から高い倍率へ徐々に倍率を変更して検査処理を行っている。低い倍率で一旦測定して、特異な部分（本例では、欠陥部分）のおよその位置が把握された場合には、高い倍率へ切り換えて測定する際に、把握された欠陥部分（或いは、その付近）に対応した座標が撮像されるように移動させて、画面内に特異な部分をとらえることが可能である。更に、特異な部分が画面の中央（或いは、その付近）に位置するように移動させて、高い倍率でその部分の画像を撮像すると、作業者にとって欠陥部分が非常に見易くなる。
また、例えば、画面（画像）内における検出エリアを指定することができるように、検出エリアの開始点のオフセット値や画素数（例えば、表示画面における画素サイズ）の設定などが可能な構成とされてもよい。
【００４９】
また、パターンマッチング処理では、次のような（処理例１）〜（処理例３）を用いることも可能である。
（処理例１）画像取得時の揺れや基板の製作誤差を欠陥として認識しないために、±ｎ（ｎは１以上の整数）画素については無視するフィルタ処理を行って、誤認識を防止する。
（処理例２）基板の製作時の輝度むら誤差を欠陥として認識しないために、±ｖ（ｖは正の値）の輝度差については無視するフィルタ処理を行って、誤認識を防止する。
（処理例３）照明系の輝度むらの補正として、取得画像から輝度むらを減算した後に、図６に示されるような枠８１の設定を行う。
【００５０】
以上のように、本例の検査装置では、ＬＣＤ基板の画面（画像）内の欠陥を検査するに際して、各画素パターン７１に対して各枠８１を設定し、パターンマッチング処理を行って、各枠８１に含まれる各画素パターン７１が一致するように画像を調整して輝度比較を行うようにしたため、隣接する画素パターン７１同士を合わせた状態で輝度を比較することができ、このため、例えば図９及び図１０に示されるような検出方式の場合と比べて、本来の配線パターンである画素パターン７１を特異点（欠陥部分）として検出してしまうことを防止することができ、誤認識を防止することができる。
【００５１】
従って、本例の検査装置では、例えば、画素パターン７１内の欠陥検出精度を向上させることができ、また、全ての視野を比較することなく、ポイント指定での欠陥検出も可能となる。ここで、本例では、ＬＣＤ基板内の欠陥検査においては、主に画素パターン内の欠陥検出が行われ、画素パターンとしては同一のパターンが等ピッチで配列されたものが用いられることに着目している。
【００５２】
なお、本例の検査装置では、制御部８がモータドライバユニット７を介してＸＹステージ５やＺステージ６を制御して対物レンズ１やＣＣＤカメラ２や光源ユニット３やライトガイド４により被写体１１の画像を撮像して取得する機能により画像取得手段が構成されており、制御部８が被写体１１の画像に対して枠を設定する機能により枠設定手段が構成されており、制御部８が本来の配線パターンである画素パターンが一致するようにパターンマッチング処理により調整した状態で２つ以上の枠の画像の輝度を比較する機能により比較手段が構成されており、制御部８が輝度の比較結果に基づいて欠陥を検出する機能により欠陥検出手段が構成されている。
【００５３】
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例に係る検査装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る枠の設定の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る枠の調整の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る輝度の比較の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る欠陥検査の流れの一例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る枠の設定の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る輝度の比較の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る欠陥検査の流れの一例を示す図である。
【図９】枠の設定の一例を示す図である。
【図１０】輝度の比較の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・対物レンズ、  ２・・ＣＣＤカメラ、  ３・・光源ユニット、  ４・・ライトガイド、  ５・・ＸＹステージ、  ６・・Ｚステージ、  ７・・モータドライバユニット、  ８・・制御部、  ９・・モニタ、  １１・・被写体、  ２１、５１、７１、９１、１１１、１１２、１２１、１２２・・画素パターン、  ２２、４１、５２、５３・・位置合わせマーク、  ２３、７２、１１３・・欠陥、  ３１、３１ａ、６１、８１、１０１・・枠、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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