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KR20170037800A - Method and system for detecting nano-scale defects on transparent objects - Google Patents

Method and system for detecting nano-scale defects on transparent objects Download PDF

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KR20170037800A
KR20170037800A KR1020150137160A KR20150137160A KR20170037800A KR 20170037800 A KR20170037800 A KR 20170037800A KR 1020150137160 A KR1020150137160 A KR 1020150137160A KR 20150137160 A KR20150137160 A KR 20150137160A KR 20170037800 A KR20170037800 A KR 20170037800A
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KR
South Korea
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light source
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hologram image
transparent medium
image
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Withdrawn
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KR1020150137160A
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Korean (ko)
Inventor
서광범
Original Assignee
(주)힉스컴퍼니
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Publication date
Application filed by (주)힉스컴퍼니 filed Critical (주)힉스컴퍼니
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 매질의 미세 결함 검출방법 및 시스템은 변형된 전단간섭계 기반의 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용한 방식을 이용한 이중영상 제거 방법을 제안함으로써, 투명 매질의 3D 형상 정보 손실 없이 DC bias와 허상 정보를 제거한 실상 정보만을 획득할 수 있으며, 그에 따라 실상 정보를 이용하여 투명 매질의 미세 결함을 정량적으로 계산할 수 있다. 이러한 기술은 육안으로 구분할 수 없는 투명한 매질의 결함 여부 판단에 이용할 수 있다. A method and system for detecting a fine defect in a transparent medium according to an embodiment of the present invention proposes a dual image removal method using a half-object light source based on a modified shear interferometer and a half-based reference light source, It is possible to acquire real information without DC bias and virtual image information without loss of shape information, and thus it is possible to quantitatively calculate minute defects of the transparent medium using real image information. These techniques can be used to determine whether a transparent medium, which can not be distinguished by the naked eye, is defective.

Description

투명 매질의 미세 결함 검출방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING NANO-SCALE DEFECTS ON TRANSPARENT OBJECTS}METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING NANO-SCALE DEFECTS ON TRANSPARENT OBJECTS < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 투명 매질의 형상을 정량적으로 검출하기 위한 미세 결함 검출방법 및 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 투명 물체를 통과한 빛의 경로차를 이용하여 나노 단위 정확도의 물체 형상을 수치적으로 제공할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microscopic defect detection method and system for quantitatively detecting a shape of a transparent medium, and more particularly, to a microscopic defect detection method and system for quantitatively detecting an object shape of a nanometer accuracy using a path difference of light passing through a transparent object It's about how you can.

디지털 홀로그래피 마이크로스코피는 가간섭성이 높은 광원의 간섭에 의해 형성된 홀로그램 위상 정보를 이용하여, 측정 대상 물체의 두께 정보를 정량적으로 측정할 수 있는 기술이다. 또한, 디지털 홀로그래피 마이크로스코피는 필름을 이용하여 기록하는 기존의 홀로그램 기록 방법과 달리, CCD 센서를 이용하여 홀로그램 패턴 정보를 획득한 후 연산장치를 이용하여 물체의 두께 정보에 대한 수치적 계산이 가능하게 되었다.The digital holography microscope is a technique capable of quantitatively measuring thickness information of an object to be measured by using hologram phase information formed by interference of a highly coherent light source. Unlike the conventional hologram recording method in which a digital holography microscope is recorded using a film, hologram pattern information is acquired using a CCD sensor, and numerical calculation of object thickness information can be performed using a calculator .

일반적으로, 디지털 홀로그래피 마이크로스코피 방식은 광학 간섭계를 이용하여 홀로그램 패턴을 형성한다. 디지털 홀로그래피 마이크로스코피 방식에서 사용하는 광학 간섭계는 광원으로부터의 얻은 빛줄기를 광분리기를 이용하여 물체 광원과 참조 광원으로 분리하고, 두 광원을 만나게 하여 간섭 패턴을 형성한다. 마이켈슨 간섭계와 마하젠더 간섭계가 많이 사용되며, 참조 광원 없이 두 개의 물체 광원을 이용하는 전단간섭계도 있다. 상기 언급된 간섭계들을 이용하여 간섭 패턴을 형성하는 경우, 패턴에는 실상 외에도 DC bias와 허상 정보가 포함되어 있다. 3차원 영상을 수치적으로 복원하였을 때, DC bias와 허상은 불필요한 정보일 뿐만 아니라 실상 정보 복원을 방해할 수 있기 때문에 이러한 정보를 제거하는 기술이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 주파수 영역에서의 저주파 필터링 과정을 통해 홀로그램 패턴 정보로부터 불필요한 정보를 제거하는 방법들이 제안되어 왔다.Generally, a digital holography microscopic system forms a holographic pattern using an optical interferometer. The optical interferometer used in the digital holography microscopy system separates the light stem obtained from the light source into an object light source and a reference light source by using a light separator and forms an interference pattern by contacting the two light sources. Michelson interferometers and Mach-Zehnder interferometers are widely used, and some shear interferometers use two object light sources without a reference light source. In the case of forming an interference pattern using the interferometers mentioned above, the pattern includes DC bias and virtual image information in addition to the real image. When the 3D image is numerically reconstructed, the DC bias and the virtual image are not only unnecessary information, but also can interfere with the reconstruction of real image information. In order to solve such a problem, methods for removing unnecessary information from hologram pattern information through a low-frequency filtering process in the frequency domain have been proposed.

전단간섭계의 경우 기존의 마이켈슨 간섭계와 마하-젠더 간섭계와는 달리, 두 개의 물체 광원들의 간섭으로 인한 이중영상 (Duplicate images)이 발생한다. 이중 영상은 동일한 물체 정보가 홀로그램 패턴에 중복으로 기록되어 간섭을 형성하는 것으로 3차원 영상 복원 시 측정 대상물체에 대한 두께 정보 표현이 제한적으로 이루어진다. 이러한 이유로, 전단간섭계는 기존의 마이켈슨 간섭계와 마하-젠더 간섭계보다 간소하고 강건하지만, 3차원 영상 복원 시 측정 대상물체의 두께 정보의 오차 정도가 커서 산업 분야에 적용하지 못하는 실정이다.In the case of a shear interferometer, unlike conventional Michelson interferometers and Mach-Zehnder interferometers, dual image due to interference of two object light sources occurs. In the dual image, the same object information is recorded in a redundant manner in the hologram pattern to form an interference, so that the representation of the thickness information about the object to be measured is limited when restoring the three-dimensional image. For this reason, the shear interferometer is simpler and more robust than the conventional Michelson interferometer and the Mach-Zehnder interferometer, but is not applicable to the industrial field because the error of the thickness information of the object to be measured is large in the 3D image reconstruction.

본 발명의 일실시 예는 기존의 마이켈슨 간섭계와 마하-젠더 간섭계에서 문제가 되었던 DC bias와 허상 정보를 제거할 뿐만 아니라, 기존의 전단간섭계에서 발생하는 두 개의 물체 광원에 의한 이중영상 문제를 완벽하게 제거함으로써, 기존 간섭계들보다 간소하면서도 강건한 결과를 얻을 수 있는 투명 매질의 미세 결함 검출방법 및 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention not only eliminates the DC bias and virtual image information that have been a problem in the existing Michelson interferometer and Mach-Zehnder interferometer but also eliminates the dual image problem caused by the two object light sources generated in the conventional shearing interferometer The present invention provides a method and system for detecting fine defects in a transparent medium which can obtain a simple and robust result than conventional interferometers.

본 발명의 일실시예에 따르는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템에 의해 수행되는 결함 검출 방법은, (a) 투명 매질을 포함하는 변형된 전단간섭계를 이용하여 측정 대상이 되는 물체를 포함하는 절반의 물체 광원과 물체를 포함하지 않는 참조 광원을 형성하는 단계; (b) 상기 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 홀로그램 영상을 획득하는 단계; (c) 상기 홀로그램 영상정보에 대한 DC bias와 허상 정보를 제거함으로써, 상기 물체에 대한 실상정보를 획득하는 단계; (d) 상기 실상 정보를 이용하여 물체의 위상 정보를 추출하는 단계; 및 (e) 상기 물체의 위상 정보를 이용하여 상기 투명 매질의 결함을 정량적으로 계산하여 상기 투명 매질에 대한 결함존재 여부를 검출하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a defect detection method performed by a fine defect detection system of a transparent medium includes the steps of: (a) using a modified shearing interferometer including a transparent medium, Forming a reference light source that does not include an object light source and an object; (b) acquiring a hologram image using the half object light source and the half half reference light source; (c) acquiring real image information on the object by removing DC bias and virtual image information of the hologram image information; (d) extracting phase information of an object using the real-world information; And (e) quantitatively calculating defects of the transparent medium using phase information of the object to detect the presence or absence of defects in the transparent medium.

또한, 상기 (a) 단계는, 광원 (111)으로부터 출사된 광을 광학 거울 (112)에 반사하여, 투명 매질 (113a)의 결함 부위를 투과시키는 단계; 투명 매질을 투과한 광원이 대물렌즈 (114)에 의해 확대되는 단계; 확대된 물체 광원을 조절렌즈 (115)를 이용하여 평행광을 형성하는 단계; 평행하게 입사된 광원을 광학 유리 (117)의 전면과 후면에 의해 두 개의 물체 광원으로 분할하여 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 형성하는 단계; 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 홀로그램 영상을 CCD 카메라 (118)로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 전산 제어부(116)를 이용하여, 투명 매질을 거치하는 거치대 (113b)와 대물렌즈 (114), 조절렌즈 (115), CCD 카메라 (118)를 정밀하게 조절하는 것을 특징으로 한다. The step (a) includes the steps of: reflecting light emitted from the light source 111 to the optical mirror 112 to transmit a defective portion of the transparent medium 113a; Exposing a light source, which has passed through a transparent medium, by an objective lens 114; Forming an enlarged object light source with parallel light using an adjusting lens 115; Dividing the parallel light source into two object light sources by the front and back surfaces of the optical glass 117 to form half of the object light source and half of the reference light source; And acquiring the hologram image with the CCD camera 118 using half of the object light source and half of the reference light source. The numerical control unit 116 is used to precisely adjust the holder 113b for holding the transparent medium, the objective lens 114, the adjusting lens 115, and the CCD camera 118. [

또한, 상기 (b) 단계는, 물체 유무에 따라 물체의 정보를 포함하는 물체 홀로그램 영상과 물체의 정보를 포함하지 않는 참조 홀로그램 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) may include acquiring an object hologram image including information on an object and a reference hologram image not including information on the object, depending on the presence or absence of an object.

또한, 상기 (c) 단계는, 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 대한 저주파수 영역 필터링 방법을 이용하여 DC bias와 허상 정보를 제거하여 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 단계를 포함한다. 상기 (c) 단계에서 저주파수 영역 필터링 기법은 주파수 영역에서 획득한 정보에 저주파 제거 필터링을 적용하고, 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 단계를 포함한다.In the step (c), the DC bias and the virtual image information are removed using the low frequency region filtering method for the object hologram image and the reference hologram image to obtain real image information about the object. In the step (c), the low frequency region filtering method includes applying low frequency elimination filtering to the information obtained in the frequency domain, and removing noise included in the object hologram image and the reference hologram image.

상기 (d) 단계는, 상기 실상 정보의 실수부와 허수부를 이용하여 상기 물체의 위상정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.In the step (d), the phase information of the object is obtained by using the real part and the imaginary part of the real part information.

상기 (e) 단계는, 상기 (d) 단계의 물체의 위상 정보로부터 물체에 대한 결함 정보를 추출하는 단계; 및 상기 (d) 단계의 위상 정보, 광원에서 출사된 광원의 파장 정보, 상기 투명 매질의 굴절률 정보를 이용하여 상기 투명 매질의 결함을 계산하는 단계를 포함한다.The step (e) includes the steps of: extracting defect information on an object from the phase information of the object in the step (d); And calculating the defect of the transparent medium using the phase information of the step (d), the wavelength information of the light source emitted from the light source, and the refractive index information of the transparent medium.

또 한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템은 투명 매질을 포함하는 변형된 전단간섭계를 이용하여, 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원에 대한 홀로그램 영상을 획득하는 물체 홀로그램 영상 획득부; 상기 물체 광원에서 물체의 정보를 포함하지 않은 절반의 물체광원과 절반이 참조 광원에 대한 홀로그램 영상을 획득하는 참조 홀로그램 영상 획득부; 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 노이즈를 제거함으로써 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 실상 정보 획득부; 상기 실상 정보를 이용하여 물체의 위상 정보를 추출하는 물체 위상 정보 추출부; 및 상기 물체의 위상 정보를 이용하여 상기 투명 매질의 결함 정도를 정량적으로 계산하여, 결함 여부를 검출하는 미세 결함 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a system for detecting a micro defect in a transparent medium, comprising: an object hologram for obtaining a half-object light source and a half of the reference light source using a modified shear interferometer including a transparent medium; An image acquisition unit; A reference hologram image acquiring unit for acquiring a half of the object light source that does not include the information of the object in the object light source and a half of the hologram image of the reference light source; A real image information obtaining unit for obtaining real image information on the object by removing noise included in the object hologram image and the reference hologram image; An object phase information extraction unit for extracting phase information of an object using the real image information; And a fine defect detecting unit for quantitatively calculating the degree of defect of the transparent medium by using the phase information of the object and detecting whether or not the defect is defective.

또한, 상기 노이즈는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 DC bias와 허상 정보인 것을 특징으로 한다.In addition, the noise is DC bias and false image information included in the object hologram image and the reference hologram image.

또한, 상기 홀로그램 영상 획득부는, 광원; 상기 광원으로부터 출사된 광원이 광학 거울에 의해 반사되어 투과되는 투명 매질; 상기 투명 매질을 투과한 물체 광원을 확대하는 대물렌즈; 상기 확대된 물체 광원을 동일한 크기로 평행하게 형성하는 조절렌즈; 상기 평행한 물체 광원을 광학 유리를 이용하여, 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원으로 형성하기 위한 물체 광원 분할부; 상기 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여, 홀로그램 영상을 생성하는 홀로그램 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hologram image acquiring unit may include a light source; A transparent medium through which the light emitted from the light source is reflected and transmitted by the optical mirror; An objective lens for magnifying an object light source transmitted through the transparent medium; An adjusting lens for forming the enlarged object light source in parallel with the same size; An object light source division unit for forming the parallel object light source by half of the object light source and the half of the reference light source by using the optical glass; And a hologram image generating unit for generating a hologram image using the half of the object light source and the half of the reference light source.

또한, 물체 광원 분할부는 투명한 광학 유리로 구성되어, 광학 유리의 전면과 후면에서 각각 반사된 물체 광원이 간섭하여 홀로그램 영상을 형성하는 것을 특징으로 한다.The object light source division unit is formed of a transparent optical glass. The object light source reflected from the front and back surfaces of the optical glass interfere with each other to form a hologram image.

또한, 홀로그램 영상 생성부는 상기 광학 유리의 전면과 후면에서 반사된 물체 광원 중, 광학 유리의 전면에서 반사된 절반의 물체 광원과 광학 유리의 후면에서 반사된 절반의 참조 광원을 간섭하여 홀로그램 영상 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.Also, the hologram image generating unit interferes with half of the object light sources reflected from the front surface of the optical glass and half of the reference light sources reflected from the back surface of the optical glass among the object light sources reflected from the front and back surfaces of the optical glass, .

또한, 상기 실상 정보 획득부는 상기 물체 홀로그램과 참조 홀로그램에 대해 저주파수 필터링 방법을 이용하여 DC bias와 허상 정보를 제거하여 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 노이즈 제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The real image information obtaining unit may include a noise removing unit for removing DC bias and virtual image information using the low frequency filtering method for the object hologram and the reference hologram to obtain real image information about the object.

또한, 상기 노이즈 제거부는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상을 변환하여 주파수 영역에서 저주파 제거 필터링함으로써, 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 DC bias와 허상 정보를 제거하고, 상기 물체에 대한 실상 정보만을 획득하는 것과 홀로그램 영상을 변환하기 위해 푸리에 변환, 여현변환 (Cosine Transform) 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.The noise eliminator may convert the object hologram image and the reference hologram image and perform low frequency elimination filtering in the frequency domain to remove DC bias and false image information included in the object hologram image and the reference hologram image, And a Fourier transform, a cosine transform, and the like for transforming the hologram image.

또한, 상기 물체 위상 정보 추출부는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상의 각각의 실상 정보의 허수부와 실수부를 이용하여 상기 물체의 위상 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.The object phase information extracting unit may acquire the phase information of the object using the imaginary part and real part of the real image information of the object hologram image and the reference hologram image.

또한, 상기 미세 결함 검출부는 상기 물체의 위상 정보로부터 물체에 대한 두께 정보를 추출하고, 상기 물체의 위상 정보, 상기 광원에서 출사된 광원의 파장, 및 상기 투명 매질의 굴절률을 이용하여 상기 미세 결함 정도를 정량적으로 계산하는 것을 특징으로 한다.Also, the micro defect detector may extract thickness information on the object from the phase information of the object, and calculate the micro defect amount using the phase information of the object, the wavelength of the light source emitted from the light source, and the refractive index of the transparent medium. Is calculated quantitatively.

본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 매질의 미세 결함 검출방법 및 시스템은 변형된 전단 간섭계 기반의 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용한 방식을 제안함으로써 DC bias와 허상 정보가 제거된 실상 정보만을 획득할 수 있으며, 획득한 실상 정보를 이용하여 변형된 전단 간섭계에 포함된 투명 매질의 미세 결함 정도를 정량적으로 계산할 수 있다. 그리고 정량적으로 측정된 미세 결함 정도에 근거하여 투명 매질의 결함 여부를 판단할 수 있다.The method and system for detecting a deficiency of a transparent medium according to an embodiment of the present invention proposes a method using a half-object light source and a half of a reference light source based on a modified shear interferometer, thereby reducing DC bias and real- And the degree of fine defects of the transparent medium included in the modified shear interferometer can be quantitatively calculated using the acquired real image information. The defect of the transparent medium can be judged based on the degree of fine defects quantitatively measured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템의 내부 구성에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 홀로그램영상 획득부의 내부 구성에 대한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 절반의 물체 광원과 절반이 참조 광원을 통해 형성된 홀로그램 영상 생성 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예예 따르는 물체 영상 분할부에 대한 원리를 설명하기 위한 구조도이다.
1 is a block diagram of an internal configuration of a fine defect detection system for a transparent medium according to an embodiment of the present invention.
2 is a structural diagram of an internal configuration of a hologram image acquiring unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a principle of generating a half-object light source and a half of a hologram image generated through a reference light source according to an embodiment of the present invention.
4 is a structural diagram for explaining the principle of an object image segmentation unit according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, if a part also includes a constituent element, it means that it can include other constituent elements, not excluding other constituent elements unless specifically stated otherwise.

이하, 도 1을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템 (100)에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 1, a detailed description will be made of a fine defect detection system 100 for a transparent medium according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템 (100)은 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원 형성부 (110), 홀로그램 영상 획득부 (120), 실상 정보 획득부 (130), 물체 위상 정보 추출부 (140), 미세 결함 검출부 (150)을 포함한다.The microscopic defect detection system 100 for a transparent medium according to an exemplary embodiment of the present invention includes a half of an object light source and a half of a reference light source forming unit 110, a hologram image obtaining unit 120, a real image information obtaining unit 130, An object phase information extracting unit 140, and a fine defect detecting unit 150.

절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원 형성부 (110)는 물체의 정보를 포함하고 있는 물체 광원과 물체의 정보를 포함하고 있지 않은 참조 광원을 광학 유리의 전면과 후면을 통해 각각 형성한다. 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 광학 유리의 전면에서 반사되어 물체의 정보를 포함하고 있는 물체 광원의 절반을 절반의 물체 광원 (O1)이라 하고, 광학 유리의 후면에서 반사되어 물체의 정보를 포함하고 있지 않은 물체 광원의 절반을 절반의 참조 광원 (R2)이라 한다. 이 때, 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 형성된 홀로그램 간섭무늬는 기존의 전단간섭계에서 문제가 되었던 이중영상 문제를 포함하지 않는다.The half of the object light source and the half of the reference light source forming unit 110 form the object light source including the information of the object and the reference light source not including the information of the object through the front and back surfaces of the optical glass, 2, a half of the object light source reflected by the front surface of the optical glass and including information on the object is referred to as a half of the object light source O 1 , and the information of the object reflected by the rear surface of the optical glass Half of the object light source that does not include the reference light source R is referred to as half of the reference light source R 2 . At this time, the hologram interference pattern formed by using half of the object light source and half of the reference light source does not include the double image problem which was a problem in the conventional shearing interferometer.

홀로그램 영상 획득부 (120)에서는 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상 획득 과정이 진행된다. 여기서, 홀로그램 영상 획득부 (120)는 변형된 전단 간섭계를 바탕으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 변형된 전단 간섭계는 물체의 정보를 포함하고 있는 물체 광원이 광학 유리의 전면과 후면에서 각각 반사되어, 두 물체 광원이 서로 절반씩 간섭을 형성하는 간섭계를 의미한다. 또한, 대상 물체의 유무에 따라, 물체 홀로그램과 참조 홀로그램을 각각 획득한다.The hologram image acquisition unit 120 proceeds to acquire an object hologram image and a reference hologram image. Here, the hologram image acquisition unit 120 is configured based on a modified front end interferometer. A modified shear interferometer is an interferometer in which an object light source containing information of an object is reflected at the front and back sides of the optical glass, and the two object light sources interfere with each other halfway. Further, the object hologram and the reference hologram are acquired in accordance with the presence or absence of the object.

이하, 홀로그램 영상 획득부 (120)의 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 홀로그램 영상 획득부 (120)는 변형된 전단 간섭계 기반의 투과형 디지털 홀로그래픽 현미경으로써, 광원 (111), 광학 거울 (112), 투명매질 거치대 (113b), 투명 매질 (113a), 대물렌즈 (114), 조절렌즈 (115), 광학 유리 (117), CCD 카메라 (118), 전산 제어부 (116)를 포함한다.Hereinafter, the configuration of the hologram image obtaining unit 120 will be described with reference to FIG. The hologram image acquiring unit 120 is a modified front end interferometer based transmission type digital holographic microscope and includes a light source 111, an optical mirror 112, a transparent medium holder 113b, a transparent medium 113a, an objective lens 114, An adjustment lens 115, an optical glass 117, a CCD camera 118, and a computer control unit 116.

먼저, 광원 (111)은 광을 출사하며, 출사된 광은 광학거울 (112)에 의해 반사되어, 투명 매질 (113a)를 투과한다. 투명 매질 (113a)을 투과한 광원은 대물렌즈 (114)로 진행한다. 대물렌즈 (114)를 통과하여 확대된 광원은 조절렌즈 (115)에 의해 평행광을 형성하고, 물체 광원 분할부 (117)로 입사한다.First, the light source 111 emits light, and the emitted light is reflected by the optical mirror 112 and is transmitted through the transparent medium 113a. The light source that has transmitted the transparent medium 113a proceeds to the objective lens 114. [ The enlarged light source passing through the objective lens 114 forms collimated light by the adjustment lens 115 and enters the object light source division unit 117.

물체 광원 분할부(117)는 광학 유리로 구성되는 것으로서, 조절렌즈를 통과한 물체 광원을 두 개의 물체 광원으로 나누어 간섭을 생성하는 역할을 수행한다. 즉, 조절렌즈를 통과한 물체광원은 광학 유리의 전면과 후면에서 각각 형성된 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원이 CCD 카메라 (118)로 진행한다.The object light source division unit 117 is composed of optical glass, and serves to generate interference by dividing the object light source passed through the adjustment lens into two object light sources. That is, half of the object light source and half of the reference light source formed on the front and back surfaces of the optical glass proceed to the CCD camera 118 through the adjustment lens.

이 때, 절반의 물체 광원 영역과 절반의 참조 광원 영역을 간섭시키기 위해 최적의 측면 전단 거리 (Lateral shearing interferometer)를 형성하여야 한다. 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 평행하게 입사된 광원이 광학 유리에 θi로 입사되면, 입사된 광원은 광학 유리의 전면에서 θi의 각도로 공기 중에서 반사도 되고, 공기와 광학 유리의 굴절률 차이로 인해 θf의 각도로 투과도 된다. 또한, 투과된 광원은 광학 유리의 후면에서 θf의 각도로 반사되고, 광학 유리의 전면에서 입사각 θi의 동일한 각도로 공기 중으로 투과된다. 이 때, 광학 유리의 전면에서 반사된 절반의 물체 광원과 광학 유리의 후면에서 반사된 절반의 참조 광원은 최적의 측면 전단 거리(d)를 형성하여야 한다.At this time, an optimal lateral shearing interferometer should be formed in order to interfere half of the object light source area and half of the reference light source area. 4, when a parallel incident light source is incident on the optical glass as? I , the incident light source is reflected in the air at an angle of? I at the front of the optical glass, and the refractive index of the air and the optical glass because of the difference is a transmission angle θ f. Further, the transmitted light source is reflected at an angle of? F at the rear surface of the optical glass, and is transmitted to the air at the same angle of incidence angle? I at the front surface of the optical glass. At this time, the half of the object light source reflected from the front surface of the optical glass and the half of the reference light source reflected from the back surface of the optical glass should form an optimal lateral shear distance d.

이 때, 최적의 측면 전단 거리는 수학식1과 같이 표현된다.At this time, the optimal lateral shear distance is expressed by Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, t는 광학 유리의 두께, θi는 물체 광원의 입사각을 의미하며, n1 과 n2는 공기 중에서의 굴절률과 광학 유리의 굴절률을 의미한다. 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 형성하기 위한 최적의 측면 전단 거리는 물체 광원을 크기를 고려한 후, 상기 광학 유리의 두께와 굴절률, 물체 광원의 입사각에 의해 결정한다.Here, t is the thickness of the optical glass, θ i is a mean angle of incidence of the object and the light source, and n 1 and n 2 denotes the refractive index of the refractive index of the optical glass of the air. The optimal lateral shear distance for forming half of the object light source and half of the reference light source is determined by considering the size of the object light source, the thickness of the optical glass, the refractive index, and the incident angle of the object light source.

상기 과정을 통해 형성된 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 간섭하여, CCD 카메라 (118)를 이용하여 이중영상이 제거된 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상을 각각 기록한다.The half-object light source and the half-half reference light source formed through the above process interfere with each other, and the object hologram image and the reference hologram image, from which the dual image has been removed, are recorded using the CCD camera 118.

실상 정보 획득부 (130)는 상기 과정을 통해 획득한 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에서 DC bias와 허상을 제거하기 위한 과정을 포함한다. 획득한 물체 홀로그램(U1)과 참조 홀로그램(U2)은 복소 공액 홀로그램으로 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.The actual information obtaining unit 130 includes a process of removing the DC bias and the virtual image from the object hologram image and the reference hologram image acquired through the process. The acquired object hologram (U 1 ) and reference hologram (U 2 ) can be expressed by Equation ( 2 ) as a complex conjugate hologram.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, U1(x,,y,0)은 물체의 정보를 포함하고 있는 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 간섭된 물체 홀로그램의 3차원 공간 좌표를 의미하고, U2(x,,y,0)는 물체의 정보를 포함하고 있지 않은 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 간섭된 참조 홀로그램의 3차원 공간좌표를 의미한다. 이후 컴퓨터는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상을 이용하여 2차원 푸리에 변환 및 필터링 과정을 통해 측정하고자 하는 물체의 DC bias와 허상이 제거된 실상 정보만을 획득한다. 이 때, 2차원 푸리에 변환은 수학식 3과 같이 표현될 수 있고, 필터링 과정은 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.Here, U 1 (x, y, 0) denotes the three-dimensional spatial coordinate of the object hologram interfered with the half-object light source and the half-light source including information on the object, U 2 (x, , y, 0) denotes a three-dimensional spatial coordinate of a reference hologram interfered with a half of the object light source and half of the reference light source that do not include the object information. Then, the computer acquires only the DC bias of the object to be measured and the real image information from which the virtual image is removed through the two-dimensional Fourier transform and filtering using the object hologram image and the reference hologram image. In this case, the two-dimensional Fourier transform can be expressed by Equation (3), and the filtering process can be expressed by Equation (4).

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

또한, 물체의 실상 정보를 복원하기 위해, 각 스펙트럼 방식 및 2차원 역 푸리에 변환을 통해 최종 복소 홀로그램을 수학식 5와 수학식 6과 같이 획득한다.Further, in order to recover the real image information of the object, the final complex hologram is obtained by the respective spectral method and two-dimensional inverse Fourier transform as shown in Equations (5) and (6).

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

물체 위상 정보 추출부 (140)는 획득한 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상의 복소 공액 홀로그램을 이용하여 물체의 위상 정보를 추출한다. 이는 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.The object phase information extraction unit 140 extracts the phase information of the object using the obtained conjugate hologram image and the complex conjugate hologram of the reference hologram image. This can be expressed by Equation (7).

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, φ1(x,y)와 φ2(x,y)는 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상의 각각의 위상 정보를 의미한다. 또한, Re[U1(x,y,d)]와 Im[U1(x,y,d)]는 물체 홀로그램의 실수부와 허수부를 의미하고, Re[U2(x,y,d)]와 Im[U2(x,y,d)]는 참조 홀로그램의 실수부와 허수부를 의미한다. 추출된 물체 위상 정보와 참조 위상 정보를 이용하여 물체만의 위상 차이 정보를 획득한다. 이는 수학식 8과 같다.Here, φ 1 (x, y) and φ 2 (x, y) represent the phase information of the object hologram image and the reference hologram image, respectively. In addition, Re [U 1 (x, y, d)] and Im [U 1 (x, y , d)] means the object hologram real part and an imaginary part, Re [U 2, and (x, y, d) ] and Im [U 2 (x, y , d)] means the imaginary part and the real part of the reference holograms. And obtains phase difference information of only the object using the extracted object phase information and reference phase information. This is expressed by Equation (8).

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, 위상 차이 정보는 위상 펼침 알고리즘을 적용하여, 왜곡된 위상 정보를 보상하고, 보상된 위상 정보를 측정하고자 하는 물체의 두께 정보로 변환한다. 변환된 두께 정보는 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다. Here, the phase difference information is used to compensate for distorted phase information by applying a phase spreading algorithm, and converts the compensated phase information into thickness information of an object to be measured. The converted thickness information can be expressed by Equation (9).

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, △L(x,y,d)는 물체의 두께 정보를 의미한다. λ는 광원의 파장을 의미하고, △n(x,y,d)는 물체와 물체를 둘러싼 매질의 굴절률 차이를 의미한다.Here,? L (x, y, d) denotes thickness information of an object. λ denotes the wavelength of the light source, and Δn (x, y, d) denotes the refractive index difference of the medium surrounding the object and the object.

이후, 전산 제어부(116)에서는 측정된 물체의 두께 정보를 이용하여, 물체의 3차원 형상을 복원하고 동시에 물체의 정량적인 크기 정보를 획득한다. 또한, 물체의 정량적인 크기 정보를 이용하여, 물체의 결함 정도를 정량적으로 확인 및 검출한다.Then, the computation control unit 116 restores the three-dimensional shape of the object using the measured thickness information of the object, and simultaneously obtains the quantitative size information of the object. In addition, the degree of defect of an object is quantitatively confirmed and detected using quantitative size information of the object.

본 발명의 일실시예의 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.The method of an embodiment of the present invention may also be embodied in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as program modules, being executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, the computer-readable medium may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes any information delivery media, including computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transport mechanism.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 (또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어 (High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어 (Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체 (예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다.The method according to an embodiment of the present invention may also be implemented as a computer program (or a computer program product) including instructions executable by a computer. A computer program includes programmable machine instructions that are processed by a processor and can be implemented in a high-level programming language, an object-oriented programming language, an assembly language, or a machine language . The computer program may also be recorded on a computer readable recording medium of a type (e.g., memory, hard disk, magnetic / optical medium or solid-state drive).

따라서 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다. Thus, a method according to an embodiment of the present invention may be implemented by a computer program as described above being executed by a computing device. The computing device may include a processor, a memory, a storage device, a high-speed interface connected to the memory and a high-speed expansion port, and a low-speed interface connected to the low-speed bus and the storage device. Each of these components is connected to each other using a variety of buses and can be mounted on a common motherboard or mounted in any other suitable manner.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the embodiments described above are illustrative and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

100 : 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템
110 : 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원 형성부
111 : 광원
112 : 광학거울
113a : 투명 매질
113b : 투명 매질 거치대
114 : 대물렌즈
115 : 조절렌즈
116 : 전산 제어부
117 : 광학 유리
118 : CCD 카메라
120 : 홀로그램 영상 획득부
130 : 실상 정보 획득부
140 : 물체 위상 정보 추출부
150 : 미세 결함 검출부
100: Micro defect detection system of transparent medium
110: half of the object light source and half of the reference light source forming unit
111: Light source
112: Optical mirror
113a: transparent medium
113b: Transparent media holder
114: objective lens
115: Adjustable lens
116:
117: Optical glass
118: CCD camera
120: a hologram image acquiring unit
130: actual information acquisition unit
140: Object phase information extracting unit
150: micro defect detector

Claims (17)

투명 매질의 미세 결함 검출 방법에 있어서,
(a) 투명 매질을 포함하는 변형된 전단간섭계를 이용하여 측정 대상이 되는 물체를 포함하는 절반의 물체 광원과 물체 광원을 포함하지 않는 참조 광원을 형성하는 단계;
(b) 상기 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 홀로그램 영상을 획득하는 단계;
(c) 상기 홀로그램 영상 정보에 대한 DC bias와 허상 정보를 제거함으로써, 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 단계; 및
(d) 상기 실상 정보를 이용하여 물체의 위상 정보를 추출하는 단계;
(e) 상기 물체의 위상 정보를 이용하여 상기 투명 매질의 결함을 정량적으로 계산하여 상기 투명 매질에 대한 결함 존재 여부를 검출하는 단계를 포함하며,
상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상의 위상차를 이용한 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
A method for detecting a fine defect in a transparent medium,
(a) forming a reference light source that does not include an object light source and a half-object light source including an object to be measured using a modified shearing interferometer including a transparent medium;
(b) acquiring a hologram image using the half object light source and the half half reference light source;
(c) acquiring real image information on the object by removing DC bias and virtual image information of the hologram image information; And
(d) extracting phase information of an object using the real-world information;
(e) quantitatively calculating defects of the transparent medium by using the phase information of the object to detect presence or absence of defects in the transparent medium,
A method for detecting a fine defect in a transparent medium using a phase difference between the object hologram image and a reference hologram image.
제 1 항에 있어서,
상기 노이즈는 상기 각 객체 홀로그램영상에 포함된 DC bias와 허상 정보인, 투명 매질의 미세 결함 검출 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the noise is DC bias and virtual image information included in each object hologram image.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
광원으로부터 출사된 광을 투명 매질의 결함 부위를 투과시키는 단계; 투명 매질을 투과한 광원이 대물렌즈에 의해 확대되는 단계; 확대된 물체 광원을 조절렌즈를 이용하여 평행광을 형성하는 단계; 평행하게 입사된 광원을 광학 유리의 전면과 후면에 의해 두 개의 물체 광원으로 분할하여 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 형성하는 단계; 및 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여 홀로그램영상을 CCD 카메라로 획득하는 단계;
를 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
The method according to claim 1,
The step (a)
Transmitting light emitted from the light source to a defective portion of the transparent medium; The light source having passed through the transparent medium is enlarged by the objective lens; Forming parallel light using an enlarged object light source using an adjusting lens; Dividing the parallel light source into two object light sources by the front and back surfaces of the optical glass to form half of the object light source and half of the reference light source; Acquiring a hologram image with a CCD camera using half of the object light source and half of the reference light source;
And detecting the fine defect in the transparent medium.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
전산 제어부를 이용하여, 투명 매질을 거치하는 거치대와 대물렌즈, 조절렌즈, CCD 카메라를 정밀하게 조절하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
The method according to claim 1,
The step (a)
Precisely adjusting the holder, the objective lens, the adjusting lens, and the CCD camera, which hold the transparent medium, using the computerized control unit;
And detecting the fine defect in the transparent medium.
제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
물체 유무에 따라 물체의 정보를 포함하는 물체 홀로그램 영상과 물체의 정보를 포함하지 않는 참조 홀로그램 영상을 획득하는 단계;
를 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
The method according to claim 1,
The step (b)
Obtaining an object hologram image including information of an object and a reference hologram image not including information of an object according to presence or absence of an object;
And detecting the fine defect in the transparent medium.
제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 대한 저주파수 영역 제거 필터링 방법을 이용하여 DC bias와 허상 정보를 제거하여 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 단계; 및 주파수 영역에서 저주파 영역 정보에 대해 필터링을 실시하는 단계;
를 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
The method according to claim 1,
The step (c)
Removing the DC bias and virtual image information using the low frequency region removal filtering method for the object hologram image and the reference hologram image to obtain real image information about the object; And performing filtering on low frequency domain information in the frequency domain;
And detecting the fine defect in the transparent medium.
제 1 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 (c) 단계의 실상 정보의 실수부와 허수부를 이용하여 투명 매질의 위상 정보를 획득하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
The method according to claim 1,
The step (d)
Obtaining phase information of the transparent medium by using the real part and the imaginary part of the real information of step (c);
And detecting the fine defect in the transparent medium.
제 1 항에 있어서,
상기 (e) 단계는,
물체의 위상 정보로부터 물체에 대한 결함 정보를 추출하는 단계; 및 위상 정보, 광원에서 출사된 광원의 파장 정보, 투명 매질의 굴절률을 이용하여 투명 매질의 결함을 계산하는 단계;
를 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출방법.
The method according to claim 1,
The step (e)
Extracting defect information on an object from phase information of the object; Calculating a defect of the transparent medium using the phase information, the wavelength information of the light source emitted from the light source, and the refractive index of the transparent medium;
And detecting the fine defect in the transparent medium.
변형된 전단간섭계를 이용하여, 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원에 대한 홀로그램 영상을 획득하는 물체 홀로그램 영상 획득부;
상기 물체 광원에서 물체의 정보를 포함하지 않은 절반의 물체광원과 절반의 참조 광원에 대한 홀로그램 영상을 획득하는 참조 홀로그램 영상 획득부;
상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 노이즈를 제거함으로써 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 실상 정보 획득부;
상기 실상 정보를 이용하여 물체의 위상 정보를 추출하는 물체 위상 정보 추출부; 및
상기 물체의 위상 정보를 이용하여 상기 투명 매질의 결함 정도를 계산하여, 결함 여부를 검출하는 검출부;
를 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
An object hologram image acquisition unit acquiring a hologram image with respect to half of the object light source and half of the reference light source using the modified shearing interferometer;
A reference hologram image acquiring unit for acquiring a half-object light source that does not include information of an object in the object light source and a hologram image of a half of the reference light source;
A real image information obtaining unit for obtaining real image information on the object by removing noise included in the object hologram image and the reference hologram image;
An object phase information extraction unit for extracting phase information of an object using the real image information; And
A detector for calculating the degree of defect of the transparent medium using the phase information of the object and detecting a defect;
Wherein the transparent medium is a transparent substrate.
제 9 항에 있어서,
상기 노이즈는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 DC bias와 허상 정보인 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the noise is DC bias and virtual image information included in the object hologram image and the reference hologram image, and the transparent medium is a microscopic defect detection system.
제 9 항에 있어서,
상기 홀로그램 영상 획득부는,
광원;
상기 광원으로부터 출사된 광원이 광학 거울에 의해 반사되어 투과되는 투명 매질;
상기 투명 매질을 투과한 물체 광원을 확대하는 대물렌즈;
상기 확대된 물체 광원을 동일한 크기로 평행하게 형성하는 조절렌즈;
상기 평행한 물체 광원을 광학 유리를 이용하여, 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원으로 형성하기 위한 물체 광원 분할부;
상기 절반의 물체 광원과 절반의 참조 광원을 이용하여, 홀로그램 영상을 생성하는 홀로그램 영상 생성부;
를 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the hologram image acquiring unit comprises:
Light source;
A transparent medium through which the light emitted from the light source is reflected and transmitted by the optical mirror;
An objective lens for magnifying an object light source transmitted through the transparent medium;
An adjusting lens for forming the enlarged object light source in parallel with the same size;
An object light source division unit for forming the parallel object light source by half of the object light source and the half of the reference light source by using the optical glass;
A hologram image generation unit for generating a hologram image using the half object light source and the half half reference light source;
Wherein the transparent medium is a transparent substrate.
제 11 항에 있어서,
물체 광원 분할부는 투명한 광학 유리로 구성되어, 광학 유리의 전면과 후면에서 각각 반사된 물체 광원이 간섭하여 홀로그램 영상을 형성하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
12. The method of claim 11,
The object light source division unit is composed of a transparent optical glass, and the object light sources reflected from the front and back surfaces of the optical glass interfere with each other to form a hologram image;
Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
제 11 항에 있어서,
홀로그램 영상 생성부는 상기 광학 유리의 전면과 후면에서 반사된 물체 광원 중, 광학 유리의 전면에서 반사된 절반의 물체 광원과 광학 유리의 후면에서 반사된 절반의 참조 광원을 간섭하여 홀로그램 영상 정보를 획득하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
12. The method of claim 11,
The hologram image generating unit acquires hologram image information by interfering with half of the object light sources reflected from the front surface of the optical glass and half of the reference light sources reflected from the back surface of the optical glass among the object light sources reflected from the front and back surfaces of the optical glass that;
Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
제 9 항에 있어서,
상기 실상 정보 획득부는 상기 물체 홀로그램과 참조 홀로그램에 대해 저주파수 제거 필터링 방법을 이용하여 DC bias와 허상 정보를 제거하여 상기 물체에 대한 실상 정보를 획득하는 노이즈 제거부를 포함하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the real image information obtaining unit includes a noise removing unit for removing DC bias and virtual image information using the low frequency elimination filtering method for the object hologram and the reference hologram to obtain real image information about the object;
Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
제 14 항에 있어서,
상기 노이즈 제거부는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 대해 푸리에 변환하여, 주파수 영역에서 저주파수 영역을 필터링함으로써, 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상에 포함된 DC bias와 허상 정보를 제거하고, 상기 물체에 대한 실상 정보만을 획득하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
15. The method of claim 14,
Wherein the noise removing unit removes DC bias and virtual image information included in the object hologram image and the reference hologram image by filtering the low frequency region in the frequency domain by Fourier transforming the object hologram image and the reference hologram image, Obtaining only actual information;
Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
제 9 항에 있어서,
상기 물체 위상 정보 추출부는 상기 물체 홀로그램 영상과 참조 홀로그램 영상의 각각의 실상 정보의 허수부와 실수부를 이용하여 상기 물체의 위상 정보를 획득하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the object phase information extraction unit obtains phase information of the object using an imaginary part and a real part of the real image information of the object hologram image and the reference hologram image,
Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
제 9 항에 있어서,
상기 미세 결함 검출부는 상기 물체의 위상 정보로부터 물체에 대한 두께 정보를 추출하고, 상기 물체의 위상 정보, 상기 광원에서 출사된 광원의 파장, 상기 투명 매질의 굴절률을 이용하여 상기 미세 결함 정도를 정량적으로 계산하는 것;
을 포함하는, 투명 매질의 미세 결함 검출 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the micro defect detection unit extracts thickness information on an object from the phase information of the object and quantifies the micro defect amount quantitatively using the phase information of the object, the wavelength of the light source emitted from the light source, and the refractive index of the transparent medium To calculate;
Wherein the transparent substrate is a transparent substrate.
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