【事件の表示】
　特許第３０４７６４６号「欠陥検出方法及びその装置」の請求項１ないし１5に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０４７６４６号の請求項１４、１ないし３、５ないし１２に係る特許を取り消す。
　同請求項４、１３に係る特許を維持する。
【理　由】
［１］手続きの経緯
　特許第3047646号の発明についての出願は、平成4年10月28日に出願され、平成12年3月24日に設定登録がされた。その後、特許異議申立人中石幸明より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成13年6月25日付けで訂正請求がなされた。
　
［２］特許権者が求めた訂正の内容
ａ　平成10年11月30日の手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１に係る記載「該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する該画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｂ　同補正された請求項２に係る記載「該干渉条件設定手段により第１の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記干渉条件設定手段により第２の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する該画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｃ　同補正された請求項３に係る記載「前記偏光方向設定手段により前記偏光子が第１の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「前記偏光方向設定手段により前記偏光子が第１の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｄ　同補正された請求項４を削除する。
　
ｅ　同補正された請求項５に係る記載「前記第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて前記被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「前記第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｆ　同補正された請求項８に係る記載「前記被検査物のひび、又は、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、
「前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
　
ｇ　同補正された請求項９に係る記載「該検出した干渉光像を予め記憶しておいた前記検出した干渉光像に対応する画像と比較することにより前記被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、
「該検出した干渉光像を予め記憶しておいた前記検出した干渉光像に対応する該干渉光像と干渉条件の異なる画像と比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
　
ｈ　同補正された請求項10に係る記載「前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、
「前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
　
ｉ　同補正された請求項15に係る記載「前記第１の偏光条件の画像と前記第２の偏光条件の画像とを比較することにより前記被検査物の欠陥を検出する」を、
「前記第１の偏光条件の画像と前記第２の偏光条件の画像とを比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する」と訂正する。　
ｊ　同補正された明細書の【0018】に係る記載「この像検出手段で検出する被検査物の画像に対応する画像を記憶する記憶手段と、像検出手段で検出した被検査物の画像と記憶手段に記憶した画像とを用いて被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「この像検出手段で検出する被検査物の画像に対応するこの画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、像検出手段で検出した被検査物の画像と記憶手段に記憶した画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別し、該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｋ　同補正された明細書の【0019】に係る記載「第２の画像とを用いて被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、「第２の画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｌ　同補正された明細書の【0020】に係る記載「第２の画像とを用いて被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、「第２の画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｍ　同補正された明細書の【0021】に係る記載を削除する。
　
ｎ　同補正された明細書の【0022】に係る記載「第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、「第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
　
ｏ　同補正された明細書の【0023】に係る記載「被検査物のひび、又は、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、「被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
　
ｐ　同補正された明細書の【0024】に係る記載「検出した干渉光像を予め記憶しておいた検出した干渉光像に対応する画像と比較することにより被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、「検出した干渉光像を予め記憶しておいた検出した干渉光像に対応するこの干渉光像と干渉条件の異なる画像と比較することにより被検査物の正常部と異常部とを識別し、該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
　
ｑ　同補正された明細書の【0025】に係る記載「被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、「被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
　
ｒ　同補正された明細書の【0026】に係る記載「第１の偏光条件の画像と第２の偏光条件の画像とを比較することにより被検査物の欠陥を検出する」を、「第１の偏光条件の画像と第２の偏光条件の画像とを比較することにより被検査物の正常部と里常部とを識別し、該識別した異常部の欠陥を検出する」と訂正する。
　
［３］訂正の適否
　上記訂正事項ａ〜ｉは、特許請求の範囲の減縮を目的とするもので、いずれも新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　上記訂正事項ｊ〜ｒは、訂正した請求項の記載と発明の詳細な説明の記載を整合させようとする訂正であり、明りょうでない記載の釈明を目的とするもので、いずれも新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　したがって、上記訂正事項ａ〜ｒは、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定により、なお従前の例によるとされる特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
［４］特許異議の申立ての理由の概要
　特許異議申立人は、本件特許第3047646号の請求項１〜１５に係る発明は、甲第１〜９号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるから、取り消されるべき旨主張している。
　
［５］本件発明
　上記訂正事項ｄのとおり訂正前の請求項４は削除され、訂正後の請求項の数は14となった。その訂正後の請求項１〜１４に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲に記載された次のとおりのものと認める。（以下、請求項１〜１４に係る発明を本件発明１〜１４という。）
　
【請求項１】光源から出射して偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにより２本の光線に分離し対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させる構成とした顕微鏡手段と、該顕微鏡手段により得られる前記検光子を通過した前記被検査物からの光を検出して前記被検査物の画像を得る像検出手段と、該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する該画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび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欠陥検出装置。
　
【請求項２】偏光子と検光子と複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡手段と、該微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、前記微分干渉顕微鏡手段の干渉条件を設定する干渉条件設定手段と、該干渉条件設定手段により第１の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記干渉条件設定手段により第２の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の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欠陥検出装置。
　
【請求項３】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム　及び対物レンズとを備えた微分干渉顕微鏡手段と、該微分干渉顕微鏡手段の前記偏光子と前記ウォラストンプリズムとの間に設置された四分の一波長板手段と、該微分干渉顕微鏡手段の前記偏光子の偏光の方向を設定する偏光方向設定手段と、該微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、前記偏光方向設定手段により前記偏光子が第１の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の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欠陥検出装置。
　
【請求項４】光源と該光源から出射した光を偏光する偏光子、該偏光子を通過した光を２つの光路に分岐する複像プリズムであるウォラストンプリズム、該ウォラストンプリズムで分岐された光を平行光にして被検査試料に照射する対物レンズと、前記平行光で照射された被検査物からの光を集光して合成する合成手段と、該合成された光の光路を２つに分岐する分岐手段と、該分岐手段で分岐された一方の光路を通る光を第１の偏光の状態に設定する第１の偏光状態設定手段と、該第１の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して前記被検査試料の第１の画像を得る第１の画像検出手段と、前記分岐手段で分岐された他方の光路を通る光を第２の偏光の状態に設定する第２の偏光状態設定手段と、該第２の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して前記被検査試料の第２の画像を得る第２の画像検出手段と、前記第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の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欠陥検出装置。
　
【請求項５】被検査物の検査表面を、前記対物レンズの光軸に対して任意の角度となるように制御可能なステージを備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の欠陥検出装置。　
　
【請求項６】被検査物の検査表面を、前記対物レンズの光軸の回りに回転させることが可能なステージを備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の欠陥検出装置。
　
【請求項７】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡を介して被検査物の干渉条件の異なる複数の干渉光像を検出して複数の画像を得、該複数の画像を用いて干渉色あるいは干渉強度の違いに基づいて、前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出方法。
　
【請求項８】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡を介して被検査物の干渉光像を検出し、該検出した干渉光像を予め記憶しておいた前記検出した干渉光像に対応する該干渉光像と干渉条件の異なる画像と比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出方法。
　
【請求項９】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡で観察した被検査物の像を撮像し、該撮像した画像を用いて前記被検査物の欠陥を検出する方法であって、前記微分干渉顕微鏡を第１の干渉の条件に設定した状態で前記被検査物を観察して得た第１の画像と、前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出方法。
　
【請求項10】前記第１の干渉の条件と前記第２の干渉の条件とを、前記微分干渉顕微鏡により前記被検査物に照射する照射光の条件を変えることにより設定することを特徴とする請求項９記載の欠陥検出方法。
　
【請求項11】前記照明の条件を変えることを、前記微分干渉顕微鏡の偏光子による偏光の条件を変えることにより行うことを特徴とする請求項10記載の欠陥検出方法。
　
【請求項12】前記第１の干渉の条件と前記第２の干渉の条件とを、前記微分干渉顕微鏡で照射された前記被検査物の像を形成する結像光学系の偏光の条件を変えることにより設定することを特徴とする請求項９記載の欠陥検出方法。
　
【請求項13】前記微分干渉顕微鏡で照射された前記被検査物の像を形成する結像光学系で前記被検査物からの光を第１の光路と第２の光路とに光路を分岐し、前記第１の光路に分岐された光で第１の干渉の条件の像を形成し、前記第２の光路に分岐された光で第２の干渉の条件の像を形成することを特徴とする請求項９記載の欠陥検出方法。
　
【請求項14】光源から出射して第１の偏光の条件に設定された偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにおいて２本の光線に分離して対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させた後に検出して前記被検査物の第１の偏光条件の画像を得、光源から出射して第２の偏光の条件に設定された偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにおいて２本の光線に分離して対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させた後に検出して前記被検査物の第２の偏光条件の画像を得、前記第１の偏光条件の画像と前記第２の偏光条件の画像とを比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出方法。
　
［６］甲第１〜９号証の記載
（１）甲第１号証（10September1990/Vol.29,No.26/APPLIED　OPTICS）の3770頁右欄13行からの3773頁左欄26行には次の技術的事項が記載されていると認められる。
　
　RSOMsは、従来の光学顕微鏡と構造が似ているので、同じ実験方法を利用して、RSOMと従来の顕微鏡の両方においてDICイメージを生成することが可能である。最も単純な方法は、対物レンズの後側焦点面にウォラストンプリズムを利用することである。
（中略）
　式(2)は、Δφ＝φ２−φ１を代入することによって単純化されたが、ここで、Δφは、２つのスポット間における光学位相差である。一般に、検光子は、照明の偏光に対し垂直になるように配向が施される。この場合、θ１＝45°、θ２＝135°であれば、式(2)は、下記のようになる：
Ｉ＝1/2(Ｒ１2＋Ｒ２2)−Ｒ１Ｒ２cos(φＷＰ＋Δφ)　(3)
　顕微鏡のイメージは、２つの項から構成される。第１の項は、２つのスポットにおける平均反射率のイメージである。第２の項は、エッジにおける光学位相差によって決まり、やはり、反射率情報を含んでいる。
（中略）
　高さのわずかな変化に対するDIC測定の感度を高めるには、出力が位相Δφに対して線形に比例することが望ましい。この目標は、スポットの一方に移相φＷＰ＝π／２を加えることによって実現することができる（図５）。式(3)に戻ると、イメージ強度は、従って、下記に示す通りである：
Ｉ＝・・・−Ｒ１Ｒ２sin(Δφ)　　(5)
　光は、検光子に到達すると、円形偏光させられるので、平均反射率の変化をこれらのイメージから除去することはできない。しかし、上方エッジと下方エッジは、コントラストが逆に見えるので［図５(b)］、区別することが可能である。
（中略）
　両方の領域の最良のもの、すなわち、イメージ強度が位相Δφと線形に比例するイメージング技法と、背景の反射率の変化が除去されるイメージング技法を備えることが望ましい。図３に示す強誘電性液晶（FLC）による二分の一波長板を利用して、減算技法が開発された。FLCは、Pockelのセルと同様の電界誘導複屈折を生じるが、その相違は、液晶は、はるかに低い電圧で動作するが、速度も遅くなるという点である。
　DICイメージを得るため、ウォラストンプリズムは、φＷＰ＝π／２に設定され、FLCの前の偏光子は、２つのスポットが選択されたエッジで強め合う干渉を生じるように配向が施される。イメージは、デジタル化されて、Grinnell　Systemsのモデル276ビデオ・イメージ・プロセッサによって記憶される。このイメージには、減算の実施後、両エッジのイメージが生成されるように、ビデオ・デジタイザによって一定のオフセットが加えられる。次に、FLCの電圧、従って、その複屈折が逆にされるので、スポットの一方は、もう一方に対してπだけ位相シフトを生じる。
　この位相シフトによって、２つのビームが選択されたエッジで弱め合う干渉を生じることになる。第２のイメージは、デジタル化され、第１のイメージから減算される。この減算によって、イメージから平均反射率の変化が除去されるので、エッジ・コントラストが強まり、位相に対して線形に比例するイメージが生成される。同様の技法が、Vaez　Iravani及びSeeによって、単一ピン・ホール走査光学顕微鏡におけるPockelのセルに利用された。数学的には、イメージ強度は、下記のように書き表すことができる：
Ｉ＝・・・　　　　　　　　(6)
　
φFLC ＝πの場合、式(6)は、次のようになる：
Ｉ＝２Ｒ１Ｒ２sin(Δφ)　　(7)
　平均サンプル反射率頃は、消去され、出力は、位相変化Δφに対して線形に比例する。図７(a)は、写真であり、図７(b)には、60×、N.A.0.8の対物レンズを備えたRSOMによって生成された、ボックス・イン・ボックス・オーバレイ構造の減算DICイメージの線走査が示されている。DICイメージに反射率の変化が存在しないことが観測され、見えるのはエッジだけである。さらに、エッジ・イメージは、位相変化Δφに対して線形に比例するので、上方エッジと下方エッジを互いに区別することができる。
（以下、略）
　
（２）甲第２号証（特開昭63-244751号公報）
　２頁左下欄１行〜３頁左上欄17行及び１図〜２図に、次の(2A)〜(2D)が記載されている。
(2A)光源121から出射して偏光子123を通過させた照明光をウォラストンプリズム125により２本の光線に分離し、対物レンズ126を介して被検査物17を照明し、被検査物17からの光を検光子127を通過させる構成とした顕微鏡手段12（第２図）と、
(2B)検光子127を通過した被検査物17からの光を検出して被検査物17の画像を得る像検出手段13と、
(2C)検出した被検査物17の画像に対応する画像を記憶する記憶手段（画像処理手段14が画像を記憶する記憶手段を備えていることは明らかである。）と、
(2D)像検出手段13で検出した被検査物の画像と記憶手段に記憶した画像とを用いて被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えた欠陥検出装置。
　
（３）甲第３号証（「応用物理」第60巻第9号（1991年9月10日発行））
　924頁左欄1行〜926頁左欄19行、及び、図3-1〜3-4図に、
　微分干渉顕微鏡において、光源から出射して偏光子を通過させた照明光をウォラストンプリズム又はノマルスキープリズムにより２本の光線に分離し、対物レンズを介して被検査物を照明し、被検査物からの光を検光子を通過させる構成をとること（図3-2、924頁右下欄下から4行〜925頁左欄6行）、干渉色あるいは背景色を決める光路差を変化させるのにセナルモン型補正板方式で偏光子を回転させること（925頁右欄下から14〜1行）が記載されている。
　
（４）甲第４号証（応用物理学会光学懇話会偏「結晶光学」、1984年8月27日第1版第４刷、森北出版（株）発行）
　186頁8〜14行、及び図6.21の上の図には、セナルモンの偏光子は直線偏光子Ｐ１と４分の１波長板Ｑの組合わせからなり、直線偏光子を回転させることで−πから＋πまでの位相量を得ることができるものであること、が記載されている。
　また、187頁２〜３行、及び図6.22には、セナルモンのコンペンセータ（偏光子）は光路を逆にすると、図のセナルモンの検光子になること、が記載されている。
　
（５）甲第５号証（平成12年11月10日付け、日本顕微鏡工業会　事務局長　松原正樹氏の証明書）
　日本光学工業株式会社の1985年10月1日現在のカタログ「Nikon　工業用顕微鏡」（甲第６号証）が少なくとも昭和60年10月17日において公知であること、が証明されている。
　
（６）甲第６号証（日本光学工業株式会社、1985年10月1日現在のカタログ「Nikon　工業用顕微鏡」）
　13頁には、「ノマルスキー方式の採用により、・・・干渉色を連続的に、任意に選べ、試料に適したコントラストで観察することができます。」と記載され、その13頁の右上の図面中に、ノマルスキー式微分干渉（反射型）の構成が示されており、入射光側から順に、偏光子、1/4波長板、ノマルスキー（プリズム）、対物レンズ、検光子が図示されている。また、13頁の右下の表には、回転ステージを用いていることも記載されている。
　
（７）甲第７号証（Walter　G.Driscoll編「Handbook　of　Optics」（1978年発行（MCCGRAW-HILLCOMPANY）第10-105頁）
　Fig.59の５つの図は、４分の１波長板の光軸に対して直線偏光の偏光方向を変えて入射させた場合の射出光の偏光状態、すなわち、位相差（移相量）を示している。見方を変えると、直線偏光の偏光方向を固定しておいて、４分の１波長板の光軸を回転させた場合の射出光の偏光状態、すなわち、位相差（移相量）を示しているとも言える。
　
（８）甲第８号証（鶴田匡夫著「光の鉛筆−光技術者のための応用光学」（1989年6月20日第7版発行（（株）新技術コミュニケーションズ）））
　293頁6〜25行、及び、図34.6には、エリプソメーターにおいて、偏光子と1/4波長板からなる系で、その射出側の位相差を打ち消すのに、偏光子を回転させる例と1/4波長板を回転させる例が並列して、すなわち、何れも採用可能であること、が記載されている。
　
（９）甲第９号証（APPLIED　OPTICS　Vol.20,No.15,pp2665-2669(1　August　1981)
　この論文は、「面の傾き測定のためのノマルスキー微分干渉コントラスト顕微鏡法：技術の検討」と言うタイトルであり、その2666頁右欄下から２〜１行に、「試料は、その傾きを調整可能にするためにゴニオメー夕に載置した。」と記載されている。
　
［７−１］請求項１に係る発明（本件発明１）について
　甲第１号証において、減算のために得た２つのイメージは干渉条件の異なる２つの画像であること、エッジは傾斜部分であることは明らかであるから、甲第１号証には、
「光源から出射して偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにより２本の光線に分離し対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させる構成とした微分干渉顕微鏡手段と、該顕微鏡手段により得られる前記検光子を通過した前記被検査物からの光を検出して前記被検査物の画像を得る像検出手段と、該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する該画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像（データ）とを用いて、傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像を生成する手段を備えた装置」が記載されていると認められる。（以下、引用装置発明１という。）
　本件発明１と引用装置発明１とを対比すると、両者は、各種光学要素から成る顕微鏡手段と像検出手段と記憶手段とで干渉条件の異なる２つの画像（検出後記憶させたデータの意味含む；以下同じ）を得る構成までは一致し、本件発明１が２つの画像を用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えるのに対し、引用装置発明１は２つの画像を用いて傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像を生成する手段を備える点で相違する。
　
　相違点について検討するに、甲第１号証の図７(a)、(b)とその説明によれば、傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像やその線走査から被検査物の平坦部分と傾斜部分とを識別できること、傾斜の向きや大きさや広がりの程度を検出できることが認められ、被検査物の正常部（平坦部分）と異常部（傾斜部分）を識別できるとともに、識別した異常部の情報（傾斜の向きや大きさや広がりの程度など）がひび欠陥である被検査物の欠陥検出装置として転用できることは当業者が容易に想到しうることである。
　したがって、本件発明１は、甲第１号証に記載された引用装置発明１に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明１の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−２］請求項２に係る発明（本件発明２）について、
　上記のとおり、甲第１号証においては干渉条件の異なる２つの画像を得ているのであるから、微分干渉顕微鏡手段の干渉条件設定手段を有し、第１の干渉条件と第２の干渉条件を設定していることは明らかである。
　したがって、甲第１号証には、
「偏光子と検光子と複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡手段と、該微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、前記微分干渉顕微鏡手段の干渉条件を設定する干渉条件設定手段と、該干渉条件設定手段により第１の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記干渉条件設定手段により第２の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて、傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像を生成する手段を備えた装置」が記載されていると認められる。（以下、引用装置発明２という。）
　
　本件発明２と引用装置発明２とを対比すると、両者は、
　偏光子と検光子と複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡とその干渉条件を設定する干渉条件設定手段を有し、第１の干渉条件と第２の干渉条件を設定し、干渉条件の異なる２つの画像を得る構成までは一致し、本件発明２が２つの画像を用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えるのに対し、引用装置発明２は２つの画像を用いて傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像を生成する手段を備える点で相違する。
　
　相違点について検討するに、甲第１号証の図７(a)、(b)とその説明によれば、傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像やその線走査から被検査物の平坦部分と傾斜部分とを識別できること、傾斜の向きや大きさや広がりの程度を検出できることが認められ、被検査物の正常部（平坦部分）と異常部（傾斜部分）を識別できるとともに、異常部の傾斜の向きや大きさや広がりの程度などが欠陥である被検査物の欠陥検出装置として転用できることは当業者が容易に想到しうることである。
　したがって、本件発明２は、甲第１号証に記載された引用装置発明２に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明２の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−３］請求項３に係る発明（本件発明３）について、
　甲第１号証には、FLCとそれに加える電圧の設定を変更することにより試料に入射する２つのスポットに位相シフトを与えることができることが記載されているから、上記引用装置発明２を更に具体化した次の発明が記載されていると認められる。
「光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズとを備えた微分干渉顕微鏡手段と、該微分干渉顕微鏡手段の前記偏光子と前記ウォラストンプリズムとの間に設置されたFLCと、FLCに印加する電圧を設定する手段と、該微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、FLC印加電圧を第１の電圧に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と、FLC印加電圧を第２の電圧に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて、傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像を生成する手段を備えた装置」が記載されていると認められる。（以下、引用装置発明３という。）
　
　本件発明３と引用装置発明３とを対比すると、両者は、前示の第１と第２の干渉条件の具体化手段が異なるが、設定を変更して干渉条件を変更するという基本構成は一致していると理解できる。すなわち、両者は、「光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡とその干渉条件を設定する干渉条件設定手段を有し、第１の干渉条件と第２の干渉条件を設定し、干渉条件の異なる２つの画像を得る構成」までは一致し、次の２点で相違する。
　相違点１；本件発明３では、偏光子と四分の一波長板手段との組合わせにおいて、偏光子の偏光の方向を設定する偏光方向設定手段とを備えて、第１と第２の干渉条件を設定するのに対し、
　引用装置発明３では、偏光子とFLCとの組合わせにおいて、FLCに印加する電圧を変更する手段を備えて、第１と第２の干渉条件を設定する点。
　
　相違点２；本件発明３が２つの画像（データ）を用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えるのに対し、引用装置発明３は２つの画像（データ）を用いて傾斜部分のコントラストが強調された被検査物の画像を生成する手段を備える点。
　
　相違点１について検討するに、
　引用装置発明３におけるFLCは、設定された電圧が印加されることによりスポットの一方にπだけ位相シフトを生じさせるものであると理解できるところ、直線偏光子と四分の一波長板の組合わせ及びその組合わせにおいて直線偏光子を回転させることにより光線に移相量を与えることができることはセナルモンの偏光子として周知（甲第４号証第１８６〜１８７頁「(d)セナルモンのコンペンセータ」）であり、また、反射型微分顕微鏡にセナルモンのコンペンセータを使用することも知られており（甲第３、６号証）、被検査物へ入射する光線に位相差を与えるために使用される素子であるという共通性からすれば、引用装置発明３の偏光子とFLCの組合わせに代えて偏光子と四分の一波長板の組合わせを採用することに困難はなく、その採用により、干渉条件の変更を偏光子の回転により成すことは当然のことである。
　また、相違点２については、前示［７−２］での検討と結論があてはまる。
　したがって、本件発明３は、甲第１号証に記載された引用装置発明３と引用装置発明２、周知技術（甲第４号証）、甲第３号証、甲第６号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明３の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−４］請求項４に係る発明（本件発明４）について、
　前示認定によれば、引用装置発明１〜引用装置発明３は被検査物からの光を集光して合成する合成手段は備えているが、合成された光の光路を２つに分岐する分岐手段は備えておらず、当然に、「該分岐手段で分岐された一方の光路を通る光を第１の偏光の状態に設定する第１の偏光状態設定手段と他方の光路を通る光を第２の偏光の状態に設定する第２の偏光状態設定手段」を備えず、「第１の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して前記被検査試料の第１の画像を得る第１の画像検出手段と第２の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して前記被検査試料の第２の画像を得る第２の画像検出手段」も備えていない。
　また、甲第１号証のみならず甲第２〜９号証には、「同時的に偏光状態が異なる２つの状態で被検査試料の画像を得ること」は記載されていない。
　そして、「そのような場合に、当然に合成された光の光路を２つに分岐する必要があり、かつ、分岐された光路に別々の偏光状態設定手段を設けなければならないことは自明の事項」であることを認めるに足りる証拠もないから、本件発明４の上記の構成を、「当業者が容易に想到できる設計変更」とする異議申立人の主張は採用できない。
　
　よって、本件発明４は甲第１〜９号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるとすることはできない。
　
［７−５］請求項５に係る発明（本件発明５）について、
　甲第６号証には「回転ステージ」との記載があり、「対物レンズの光軸に対して任意の角度となるように制御可能なステージ」の一つの形態と認められる。
　また、微分干渉顕微鏡において、被検査物の検査表面が対物レンズの光軸に対して任意の角度となるように制御可能なステージであるゴニオメータに載置することは甲第９号証に記載されており（2666頁右欄下２行）、本件発明５は、引用装置発明１〜３および甲第６、９号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明５の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−６］請求項６に係る発明（本件発明６）について、
　前示［７−５］の検討に照らし、本件発明６は、甲第１号証に記載された引用装置発明１〜３および甲第６、９号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明６の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−７］請求項７に係る発明（本件発明７）について、
　前示認定の引用装置発明１、引用装置発明２と実質同等の方法に係る発明である引用方法発明１と引用方法発明２が甲第１号証に記載されていると認められ、前示［７−１］、［７−２］の検討に照らし、本件発明７は、甲第１号証に記載された引用方法発明１、引用方法発明２に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明７の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−８］請求項８に係る発明（本件発明８）について、
　本件発明８についても、前示［７−１］、［７−２］の検討に照らし、甲第１号証に記載された引用方法発明１、引用方法発明２に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明８の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−９］請求項９に係る発明（本件発明９）について、
　甲第１号証においては干渉条件の異なる２つの画像を得ているのであるから、干渉顕微鏡を第１の干渉の条件に設定した状態で被検査物を観察して第１の画像を得、次に第２の干渉の条件に設定した状態で第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して第２の画像を得ていることは明らかである。
　前示［７−１］、［７−２］の検討に照らし、本件発明９は、甲第１号証に記載された引用方法発明１、引用方法発明２に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明９の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−１０］請求項１０に係る発明（本件発明１０）について、
　前示認定の引用装置発明３と実質同等の方法に係る発明（引用方法発明３）が甲第１号証に記載されていると認められ、その引用方法発明３において、光源からの光はFLCを透過して被検査物に照射されるのであるから、第１の干渉の条件と第２の干渉の条件とを、照射光の条件を変えることにより設定していることが理解できる。
　したがって、前示［７−１］、［７−２］、［７−３］、［７−９］の検討に照らし、本件発明１０は甲第１号証に記載された引用方法発明１〜３に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明１０の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである
［７−１１］請求項１１に係る発明（本件発明１１）について、
　甲第１号証には引用方法発明３が記載されており、前示［７−３］、［７−１０］の検討に照らし、本件発明１１は、甲第１号証に記載された引用方法発明３と引用方法発明１、周知技術（甲第４号証）、甲第３、６号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明１１の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−１２］請求項１２に係る発明（本件発明１２）について、
　甲第４号証にはセナルモンの検光子も記載されており、被検査物への２つの入射光に位相差を与えることと、被検査物からの２つの出射光に位相差を与えることは等価であるから、前示［７−１１］の検討に照らし、本件発明１２は、甲第１号証に記載された引用方法発明３と引用方法発明１、周知技術（甲第４号証）、甲第３、６号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明１２の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［７−１３］請求項１３に係る発明（本件発明１３）について、
　本件発明１３は、「結像光学系で前記被検査物からの光を第１の光路と第２の光路とに光路を分岐し、前記第１の光路に分岐された光で第１の干渉の条件の像を形成し、前記第２の光路に分岐された光で第２の干渉の条件の像を形成する」という構成を有するから、前示［７−４］の検討に照らし、甲第１〜９号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
［７−１４］請求項１４に係る発明（本件発明１４）について、
　甲第１号証には引用方法発明１〜３が記載されていると認められ、前示［７−３］、［７−１１］の検討に照らし、本件発明１４は、甲第１号証に記載された引用方法発明３、周知技術（甲第４号証）、甲第３、６号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められ、本件発明１４の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
［８］むすび
　以上のとおりであるから、訂正後の請求項１〜３、５〜１２、１４についての特許は取り消されるべきものである。
　訂正後の請求項４、１３についての特許は、特許異議申立ての理由によっては取り消すことはできない。また、他に訂正後の請求項４、１３に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１２月１９日（２００１．１２．１９）
【訂正の要旨】
［訂正の要旨］
ａ　平成１０年１１月３０日の手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１に係る記載「該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する該画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｂ　同補正された請求項２に係る記載「該干渉条件設定手段により第１の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記干渉条件設定手段により第２の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する該画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、前記像検出手段で検出した前記被検査物の画像と前記記憶手段に記憶した前記画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｃ　同補正された請求項３に係る記載「前記偏光方向設定手段により前記偏光子が第１の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「前記偏光方向設定手段により前記偏光子が第１の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｄ　同補正された請求項４を削除する。
ｅ　同補正された請求項５に係る記載「前記第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて前記被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「前記第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｆ　同補正された請求項８に係る記載「前記被検査物のひび、又は、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、
「前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
ｇ　同補正された請求項９に係る記載「該検出した干渉光像を予め記憶しておいた前記検出した干渉光像に対応する画像と比較することにより前記被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、
「該検出した干渉光像を予め記憶しておいた前記検出した干渉光像に対応する該干渉光像と干渉条件の異なる画像と比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
ｈ　同補正された請求項１０に係る記載「前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、
「前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
ｉ　同補正された請求項１５に係る記載「前記第１の偏光条件の画像と前記第２の偏光条件の画像とを比較することにより前記被検査物の欠陥を検出する」を、
「前記第１の偏光条件の画像と前記第２の偏光条件の画像とを比較することにより前記被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する」と訂正する。
ｊ　同補正された明細書の【００１８】に係る記載「この像検出手段で検出する被検査物の画像に対応する画像を記憶する記憶手段と、像検出手段で検出した被検査物の画像と記憶手段に記憶した画像とを用いて被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する欠陥検出手段」を、
「この像検出手段で検出する被検査物の画像に対応するこの画像と干渉条件の異なる画像を記憶する記憶手段と、像検出手段で検出した被検査物の画像と記憶手段に記憶した画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別し、該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｋ　同補正された明細書の【００１９】に係る記載「第２の画像とを用いて被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、「第２の画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｌ　同補正された明細書の【００２０】に係る記載「第２の画像とを用いて被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、「第２の画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｍ　同補正された明細書の【００２１】に係る記載を削除する。
ｎ　同補正された明細書の【００２２】に係る記載「第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて被検査物の欠陥を検出する欠陥検出手段」を、「第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の欠陥を検出する欠陥検出手段」と訂正する。
ｏ　同補正された明細書の【００２３】に係る記載「被検査物のひび、又は、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、「被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
ｐ　同補正された明細書の【００２４】に係る記載「検出した干渉光像を予め記憶しておいた検出した干渉光像に対応する画像と比較することにより被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、「検出した干渉光像を予め記憶しておいた検出した干渉光像に対応するこの干渉光像と干渉条件の異なる画像と比較することにより被検査物の正常部と異常部とを識別し、該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
ｑ　同補正された明細書の【００２５】に係る記載「被検査物のひび、欠け、ボイド、傷、しみ、汚れの何れかの欠陥を検出する」を、「被検査物の正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび欠陥を検出する」と訂正する。
ｒ　同補正された明細書の【００２６】に係る記載「第１の偏光条件の画像と第２の偏光条件の画像とを比較することにより被検査物の欠陥を検出する」を、「第１の偏光条件の画像と第２の偏光条件の画像とを比較することにより被検査物の正常部と里常部とを識別し、該識別した異常部の欠陥を検出する」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
欠陥検出方法及びその装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】光源から出射して偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにより２本の光線に分離し対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させる構成とした顕微鏡手段と、該顕微鏡手段により得られる前記検光子を通過した前記被検査物からの光を検出して前記被検査物の画像を得る像検出手段と、該像検出手段で検出する前記被検査物の画像に対応する
該画像と干渉条件の異なる
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【請求項２】偏光子と検光子と複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡手段と、該微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、前記微分干渉顕微鏡手段の干渉条件を設定する干渉条件設定手段と、該干渉条件設定手段により第１の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記干渉条件設定手段により第２の干渉条件に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【請求項３】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズとを備えた微分干渉顕微鏡手段と、該微分干渉顕微鏡手段の前記偏光子と前記ウォラストンプリズムとの間に設置された四分の一波長板手段と、該微分干渉顕微鏡手段の前記偏光子の偏光の方向を設定する偏光方向設定手段と、該微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、前記偏光方向設定手段により前記偏光子が第１の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第１の画像と前記偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された前記微分干渉顕微鏡手段により得られる前記被検査物の像を前記撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【請求項４】光源と該光源から出射した光を偏光する偏光子、該偏光子を通過した光を２つの光路に分岐する複像プリズムであるウォラストンプリズム、該ウォラストンプリズムで分岐された光を平行光にして被検査試料に照射する対物レンズと、前記平行光で照射された被検査物からの光を集光して合成する合成手段と、該合成された光の光路を２つに分岐する分岐手段と、該分岐手段で分岐された一方の光路を通る光を第１の偏光の状態に設定する第１の偏光状態設定手段と、該第１の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して前記被検査試料の第１の画像を得る第１の画像検出手段と、前記分岐手段で分岐された他方の光路を通る光を第２の偏光の状態に設定する第２の偏光状態設定手段と、該第２の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して前記被検査試料の第２の画像を得る第２の画像検出手段と、前記第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【請求項５】被検査物の検査表面を、前記対物レンズの光軸に対して任意の角度となるように制御可能なステージを備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の欠陥検出装置。
　【請求項６】被検査物の検査表面を、前記対物レンズの光軸の回りに回転させることが可能なステージを備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の欠陥検出装置。
　【請求項７】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡を介して被検査物の干渉条件の異なる複数の干渉光像を検出して複数の画像を得、該複数の画像を用いて干渉色あるいは干渉強度の違いに基づいて、前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【請求項８】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡を介して被検査物の干渉光像を検出し、該検出した干渉光像を予め記憶しておいた前記検出した干渉光像に対応する
該干渉光像と干渉条件の異なる
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【請求項９】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡で観察した被検査物の像を撮像し、該撮像した画像を用いて前記被検査物の欠陥を検出する方法であって、前記微分干渉顕微鏡を第１の干渉の条件に設定した状態で前記被検査物を観察して得た第１の画像と、前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【請求項１０】前記第１の干渉の条件と前記第２の干渉の条件とを、前記微分干渉顕微鏡により前記被検査物に照射する照射光の条件を変えることにより設定することを特徴とする請求項９記載の欠陥検出方法。
　【請求項１１】前記照明の条件を変えることを、前記微分干渉顕微鏡の偏光子による偏光の条件を変えることにより行うことを特徴とする請求項１０記載の欠陥検出方法。
　【請求項１２】前記第１の干渉の条件と前記第２の干渉の条件とを、前記微分干渉顕微鏡で照射された前記被検査物の像を形成する結像光学系の偏光の条件を変えることにより設定することを特徴とする請求項９記載の欠陥検出方法。
　【請求項１３】前記微分干渉顕微鏡で照射された前記被検査物の像を形成する結像光学系で前記被検査物からの光を第１の光路と第２の光路とに光路を分岐し、前記第１の光路に分岐された光で第１の干渉の条件の像を形成し、前記第２の光路に分岐された光で第２の干渉の条件の像を形成することを特徴とする請求項９記載の欠陥検出方法。
　【請求項１４】光源から出射して第１の偏光の条件に設定された偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにおいて２本の光線に分離して対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させた後に検出して前記被検査物の第１の偏光条件の画像を得、光源から出射して第２の偏光の条件に設定された偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにおいて２本の光線に分離して対物レンズを介して被検査物を照明し、該照明による前記被検査物からの光を検光子を通過させた後に検出して前記被検査物の第２の偏光条件の画像を得、前記第１の偏光条件の画像と前記第２の偏光条件の画像とを比較することにより前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は、欠陥検出方法及びその装置に係り、例えば大型計算機用磁気デイスク装置等に使用されている薄膜磁気ヘッド上にひび欠陥が存在しているか否かを、他の種別の欠陥とは区別された状態で検出され得るようにした欠陥検出方法及びその装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】磁気ヘッドの欠陥を検出する従来技術としては、通常の顕微鏡の照明方法である明視野照明と暗視野照明の各々について検査対象の画像を検出し、これを処理することで欠けやボイドを検出する方法が、アイ・イー・イー・イー　トランザクションズ　オン　パターン　アナリシス　アンド　マシンインテリジェンス１０巻、６号（１９８８年）第８３０頁から８４８頁（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｐａｔｔｅｒｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉｎｇｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．６，（１９８８）ｐｐ８３０−８４８）に亘る論文“マシン　ビジョン　アルゴリズム　フォー　オートメーテド　インスペクション　オブ　スインーフィルム　ディスクヘッド”（Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｖｉｓｉｏｎ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ　ｆｏｒ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ　Ｄｉｓｋ　Ｈｅａｄ）に記載されている。欠けやボイドは明視野照明では暗く、暗視野照明ではそのエッジが明るく検出されるため、前記従来技術によりこれらの欠陥を検出することが可能となる。（この技術を従来技術１と称す。）また、検査対象は特に規定していないが、ひび欠陥を検出するための従来技術としては、特公平３−１７０８８に示されるような方法がある。この従来技術では、図１（ａ）に示す対象にひび欠陥Ｘが存在し、これを撮像して得られる画像の水平走査線Ｌ１上の信号波形が同図（ｂ）である場合、この信号を微分して得られる信号波形（同図（ｃ））の中から、正負の微分パルスが組になって発生している部分をひび欠陥であると判定する。これは、ひび欠陥による亀裂が周囲の正常部分に比べて暗く検出されることを利用したものである。（この技術を従来技術２と称す。）更に、以上とは別に、対象物中での微小な傾斜角度を有する部分のみを強調して検出する方法がアプライド　オプティクス　２９巻、２６号（１９９０年）第３７６９頁から第３７７４頁（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．２６，（１９９０）ｐｐ３７６９−３７７４）に論文“ディファーレンシャル　インターフィアランス　コントラストイメージング　オン　ア　リアルタイム　コンフォーカル　スキャンニングオプティカル　マイクロスコープ”（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｃｏｎｔｒａｓｔ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｏｎ　ａ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｃｏｎｆｏｃａｌ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）として記載されたものとなっている。この方法では、微分干渉顕微鏡（その原理的構成と機能については後述）の干渉条件を変えて対象物の同一部分に対する２枚の画像を撮像し、これら２枚の画像の差を演算することによって、平坦部分の明るさに影響されることなく傾斜部分のみを強調して検出されるようになっている（以下、この技術を従来技術３と称す。）
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技術１においては、ひび欠陥は積極的には検出され得ないものとなっている。ひび欠陥が正常部分に対し僅かに傾斜していることが考慮されておらず、画像の検出には通常の明視野照明と暗視野照明のみが単に用いられていることから、ひび欠陥部分全体を正常部分と区別して検出し得ないというものである。磁気ヘッドの浮上特性上、問題とはならない小さい欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどを許容しつつ、大きな欠けやボイドが検出可とされているが、微小なひび欠陥を検出することは困難となっている。
　【０００４】また、従来技術２においては、亀裂部分のみがひび欠陥として捉えられており、亀裂部分が通常の照明下で、正常な周囲部分よりも暗いものとして検出されることを利用していることから、亀裂の幅が狭い微小なひび欠陥に対しては十分なコントラストが得られず、微小なひび欠陥を検出することは困難となっている。
　【０００５】更に、従来技術３では、微小な傾斜角度を有した部分が強調して検出されていることから、その技術はひび欠陥の検出にも適用可とされているが、通常の磁気ヘッドにおけるレール面上には、破損防止の目的で各エッジ部分には面取加工が施されたものとなっている。したがって、その技術を磁気ヘッド上のひび欠陥検出に適用するにしても、微分干渉顕微鏡により検出される傾斜部分のうち、面取加工による傾斜部分（正常傾斜部分）とひび欠陥による異常傾斜部分とを区別して、真のひび欠陥のみを検出することが必要となっている。
　【０００６】ここで、以上の従来技術について要約すれば以下のようである。
　【０００７】即ち、通常、ひび欠陥の周囲には一部亀裂が生じているが、この亀裂部分は明視野照明では暗く、暗視野照明では明るく検出され得るものとなっている。これまでにあっては、ひび欠陥は亀裂の部分のみが欠陥であると認識されており、亀裂により囲まれた部分全体が正常部分に対し僅かに盛り上がっており、その表面が傾斜していることは考慮されていないものとなっている。換言すれば、ひび欠陥を積極的に検出することは何等行われていないものとなっている。ひび欠陥を検出しようにも、ひび欠陥の傾斜角度は非常に小さいことから、ひび欠陥部分と正常部分とがほぼ同一の明るさで検出されてしまい、従来技術に係る明視野照明や暗視野照明を以てしても、ひび欠陥全体を正常部分と区別して検出し得ないでいるのが実情である。
　【０００８】本発明の目的は、ひび欠陥の全体を正常部分と区別して検出することにより、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどの影響を受けることなく微小なひび欠陥を確実に検出可能な、欠陥検出方法及びその装置を提供することにある。
　【０００９】また本発明の目的は、外観検査対象表面上に本来的に存在している正常傾斜部分以外に、たとえ微小なひび欠陥が異常傾斜部分として存在している虞がある場合でも、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどの影響を受けることなく、そのひび欠陥を正常傾斜部分とは区別された状態で、確実に検出し得る外観検査方法及びその装置を供するにある。
　【００１０】また本発明の目的は、外観検査対象としての磁気ヘッド表面上に本来的に存在している面取加工済エッジ部分以外に、たとえ微小なひび欠陥が異常傾斜部分として存在している虞がある場合でも、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどの影響を受けることなく、そのひび欠陥を正常傾斜部分とは区別された状態で、確実に検出し得る磁気ヘッド検査方法及びその装置を供するにある。
　【００１１】また本発明の目的は、磁気ヘッド製造ライン上での最終段階で、磁気ヘッド表面上に本来的に存在している面取加工済エッジ部分以外に、たとえ微小なひび欠陥が異常傾斜部分として存在している虞がある場合でも、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどの影響を受けることなく、そのひび欠陥を正常傾斜部分とは区別された状態で、確実に検出し得る磁気ヘッド製造ラインを供するにある。
　【００１２】また本発明の目的は、試料を水平に補正することなく、任意に傾斜した平面上の干渉強度を試料を水平に補正した場合と同一条件とするようにした外観検査方法及びその装置を提供することにある。
　【００１３】また本発明の目的は、試料を移動することなく、任意に傾斜した平面上の干渉強度と相対的に傾斜した領域の干渉強度との差を最大として検出できるようにした外観検査方法及びその装置を提供することにある。
　【００１４】また本発明の目的は、試料を移動することなく、任意に傾斜した平面上の反射率の違いに影響されることなく、相対的に傾斜した領域を明るさの違いとして検出するようにした外観検査方法及びその装置を提供することにある。
　【００１５】また本発明の目的は、微分干渉光学系を変更することなく、落射照明により検出される画像が有する強度分布と同等の画像を実現する外観検査装置を提供することにある。
　【００１６】また本発明の目的は、落射照明を用いた微分干渉光学系において、偏光方向の変化により干渉強度振幅が不変となる外観検査装置を提供することにある。
　【００１７】また本発明の目的は、試料を移動することなく、全方向の傾斜に対して干渉強度を有する微分光学系を提供することにある。
　【００１８】
　【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明では、欠陥検出装置を、光源から出射して偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにより２本の光線に分離し対物レンズを介して被検査物を照明し、この照明による被検査物からの光を検光子を通過させる構成とした顕微鏡手段と、この顕微鏡手段により得られる検光子を通過した被検査物からの光を検出して被検査物の画像を得る像検出手段と、この像検出手段で検出する被検査物の画像に対応する
この画像と干渉条件の異なる
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【００１９】また、上記目的を達成するために、本発明では、欠陥検出装置を、偏光子と検光子と複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡手段と、この微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、微分干渉顕微鏡手段の干渉条件を設定する干渉条件設定手段と、この干渉条件設定手段により第１の干渉条件に設定された微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像手段で撮像して得た第１の画像と干渉条件設定手段により第２の干渉条件に設定された微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【００２０】又、上記目的を達成するために、本発明では、欠陥検出装置を、光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズとを備えた微分干渉顕微鏡手段と、この微分干渉顕微鏡手段の偏光子とウォラストンプリズムとの間に設置された四分の一波長板手段と、この微分干渉顕微鏡手段の偏光子の偏光の方向を設定する偏光方向設定手段と、この微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像して画像を得る撮像手段と、偏光方向設定手段により偏光子が第１の偏光の方向に設定された微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像手段で撮像して得た第１の画像と偏光方向設定手段により第２の偏光の方向に設定された微分干渉顕微鏡手段により得られる被検査物の像を撮像手段で撮像して得た第２の画像とを用いて被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【００２１】
　【００２２】又、上記目的を達成するために、本発明では、欠陥検出装置を、光源とこの光源から出射した光を偏向する偏光子、この偏光子を通過した光を２つの光路に分岐する複像プリズムであるウォラストンプリズム、このウォラストンプリズムで分岐された光を平行光にして被検査試料に照射する対物レンズと、平行光で照射された被検査物からの光を集光して合成する合成手段と、合成された光の光路を２つに分岐する分岐手段と、この分岐手段で分岐された一方の光路を通る光を第１の偏光の状態に設定する第１の偏光状態設定手段と、この第１の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して被検査試料の第１の画像を得る第１の画像検出手段と、分岐手段で分岐された他方の光路を通る光を第２の偏光の状態に設定する第２の偏光状態設定手段と、この第２の偏光状態設定手段で偏向された光を検出して被検査試料の第２の画像を得る第２の画像検出手段と、第１の画像検出手段で得た第１の画像と前記第２の画像検出手段で得た第２の画像とを用いて被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【００２３】更に、上記目的を達成するために、本発明では、光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡を介して被検査物の干渉条件の異なる複数の干渉光像を検出して複数の画像を得、この複数の画像を用いて干渉色あるいは干渉強度の違いに基づいて、被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【００２４】又、上記目的を達成するために、本発明では、光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡を介して被検査物の干渉光像を検出し、この検出した干渉光像を予め記憶しておいた検出した干渉光像に対応する
この干渉光像と干渉条件の異なる
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【請求項１０】光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡で観察した被検査物の像を撮像し、該撮像した画像を用いて前記被検査物の欠陥を検出する方法であって、前記微分干渉顕微鏡を第１の干渉の条件に設定した状態で前記被検査物を観察して得た第１の画像と、前記微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で前記第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た前記被検査物の第２の画像とを比較することにより前記被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【００２５】又、本発明では、上記目的を達成するために、光源と偏光子、検光子、複像プリズムであるウォラストンプリズム及び対物レンズを備えた微分干渉顕微鏡で観察した被検査物の像を撮像し、この撮像した画像を用いて被検査物の欠陥を検出する方法において、微分干渉顕微鏡を第１の干渉の条件に設定した状態で被検査物を観察して得た第１の画像と、微分干渉顕微鏡を第２の干渉の条件に設定した状態で第１の画像を得た領域と同じ領域を観察して得た被検査物の第２の画像とを比較することにより被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の情報としてひび
　【００２６】又、本発明では、上記目的を達成するために、光源から出射して第１の偏光の条件に設定された偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにおいて２本の光線に分離して対物レンズを介して被検査物を照明し、この照明による被検査物からの光を検光子を通過させた後に検出して被検査物の第１の偏光条件の画像を得、光源から出射して第２の偏光の条件に設定された偏光子を通過させた照明光を複像プリズムであるウォラストンプリズムにおいて２本の光線に分離して対物レンズを介して被検査物を照明し、この照明による被検査物からの光を検光子を通過させた後に検出して被検査物の第２の偏光条件の画像を得、第１の偏光条件の画像と第２の偏光条件の画像とを比較することにより被検査物の
正常部と異常部とを識別して該識別した異常部の
　【００２７】
　【００２８】
　【００２９】
　【００３０】
　【００３１】
　【００３２】
　【００３３】
　【００３４】
　【００３５】
　【００３６】
　【００３７】
　【作用】外観検査対象として、例えば薄膜磁気ヘッドにその例を採れば、薄膜磁気ヘッド上には各種の欠陥が存在する可能性があることから、最終製造段階でそれら欠陥を検出する必要があるものとなっている。薄膜磁気ヘッドはセラミックウェハ上に多数の素子を形成し、これを切断加工することで製造される。加工の済んだ磁気ヘッドに対しリード線やアームを取り付け、特性検査を行い、装置内部に組み込むことで磁気ディスク装置が完成する。この加工，組立，検査工程中に磁気ヘッドに不要な外力が加えられると、欠けやボイド，ひびなどの欠陥が発生する。図２に欠陥の例を示す。欠け２はヘッド１のエッジの一部が割れて破片が消失したものであり、ボイド３はエッジ以外の平面部分が欠けたものあるいはセラミックを焼結する際にできた材料内部の空洞が切削等により表面に露出したものである。傷５は検査対象の表面が硬い物質と擦れることにより生じるものである。ひび欠陥４は欠けの破片がヘッド１の表面に対し傾斜した状態で残っているものである。小さな欠けやボイド，傷はヘッドの浮上特性に対しほとんど影響を与えないため、欠陥としての致命度は低い。しかし、ディスク装置の使用中、磁気ヘッドはディスク面に対しわずかな間隙を保って浮上するため、ヘッド１の表面よりも盛り上がっているひび欠陥４は大きさによらず致命的な欠陥となる。また、ひび欠陥が致命的である他の理由としては、ディスク装置の使用中に欠陥の破片が落下するとヘッドクラッシュの原因となることも挙げられる。
　【００３８】本発明は、これらの欠陥を確実に検出できるようにしたことにある。
　【００３９】まず、微分干渉顕微鏡の原理について説明する。図３（ａ）は微分干渉顕微鏡の基本構成である。同図中で各光学部品に付した矢印は各部品の光軸方向あるいは偏光方向を示している。光源１１を出た光はコンデンサレンズ１２により集光され、偏光子１３により直線偏光成分のみが取り出される。この直線偏光はハーフミラー１５により反射されウォラストンプリズム１６に入射する。ウォラストンプリズム１６の光軸は直線偏光の偏向方向と４５度の角度をなすように設定されている。（ウォラストンプリズムは複屈折プリズム２枚を、その光学軸が互いに直交するように貼りあわせたものであり、図１８（ａ）では２本の光軸を示している。）このため、ウォラストンプリズム１６を出た光は振動方向が互いに直交し進行方向が異なる２本の光線に分割される。そして、これらの光線は対物レンズ１７により、シャー量と呼ばれる距離ｄだけ離れた平行光となって、試料５０を照明する。試料５０からの反射光は対物レンズ１７を介してウォラストンプリズム１６で再び合成される。試料５０の傾斜角がθである場合、合成される反射光の間には、図３（ｂ）に示すように２・ｄ・ｔａｎθの光路差が生じる。この光路差に応じて照明光に含まれる各波長毎の光が干渉しあい、最終的に傾斜角度に応じた干渉色として観察される。しかし、ウォラストンプリズム１６で合成された２つの光線は振動方向が互いに直行しているため、このままでは干渉しない。そこで、検光子１８により干渉する成分のみを取り出すことで、干渉色が観察できる。
　【００４０】以上説明したように、微分干渉顕微鏡は、試料上でわずかに離れた２点からの反射光を干渉させることにより、試料の傾斜角の違いを干渉色の違いとして検出するものである。すなわち、試料の傾斜角が大きいと２点からの反射光の光路差が大きくなり、傾斜角が小さいと光路差も小さくなる。この光路差の違いにより、干渉する光の波長が異なり、異なる干渉色が観察される。このため、正常部分に比べわずかな傾斜を有しているひび欠陥はその全体が正常部分とは異なった干渉色として検出することができる。そこで、被検査対象を微分干渉顕微鏡を用いて画像検出器で検出し、得られた画像の値を、正常部分として許容すべき値（予め設定した値あるいは該検出した画像から演算して求めた値）と比較するか、または正常傾斜部分の位置が既知である場合には検出された傾斜部分より正常傾斜部分を無視することによりひび欠陥のみを確実に検出することができる。
　【００４１】また、微分干渉顕微鏡の照明光学系内部にある偏光子に対し、光軸上で対物レンズに近い側に四分の一波長板を挿入し、前記偏光子の偏向方向が前記四分の一波長板の光軸方向に対し予め設定した値αとなるように設定すると、ウォラストンプリズムにより分離される２つの光線に対し位相差φαをオフセットとして与えることがてきる。同様に前記偏光子の偏向方向が四分の一波長板の光軸方向に対し予め設定した値β（例えばβ＝−α）となるように設定すると、２つの光線に対する位相差のオフセットを−φαとすることができる。これに対し、ひび欠陥部分での照明光の反射により生じる２つの光線間の位相差は、オフセットとは無関係に一定でφθ（＝２・ｄ・ｔａｎθ／λ：但しλは照明光の波長）で与えられる。このため、被検査対象の検査表面（正常部分）が顕微鏡対物レンズの光軸に対し垂直（θ＝０）であれば、偏光子と四分の一波長板とのなす角をα及びβ＝−αとなるように設定して各々の状態で画像を検出すると、２枚の画像において正常部分は同じ大きさ（方向は逆）の位相差±φαを持ち、ひび欠陥部分は異なる大きさの位相差（φθ＋φαおよびφθ−φα）を持った光線がお互いに干渉する。このため、２枚の画像内で正常部分は同一の明るさでありながら、一方の画像ではひび欠陥の不分が正常部より明るく、他方の画像では逆にひび欠陥部分の方が正常部より暗く検出される。そこで、得られた２枚の画像を比較することで、明るさの差が大きい部分をひび欠陥として容易に検出することができる。
　【００４２】また、微分干渉顕微鏡の検出光学系内部に存在する検光子の前（光軸上で対物レンズに近い側）に四分の一波長板を挿入し、この四分の一波長板の光軸方向が前記検光子の偏光方向に対し、予め設定した角度α及びβ（＝−α）となるように設定した状態で各々被検査対象の第１及び第２の画像を検出することによっても、前述した偏光子の角度を変える場合と同様の効果が得られ、容易にひび欠陥を検出することができる。
　【００４３】微分干渉顕微鏡で検出できる傾斜は一方向のみに限定されているため、被検査対象の表面を顕微鏡対物レンズの光軸の回りに回転可能とすることで、様々な方向に対して傾斜している微小なひび欠陥を、安定に検出することが可能となる。
　【００４４】また、微分干渉顕微鏡の原理を図４を用いて説明する。偏光子１３と１／４波長板１４を通過した照明光は、複屈折プリズム１６により偏光方向が互いに直行する２つの照明光に分岐される。ここで、偏光子１３を回転させることにより、回転角度に応じた任意の位相差を分岐した２つの照明光に与えることが可能である。更に、この分岐位置を対物レンズ１７の像側焦点面に一致させることにより、２つの照明光は試料５０上の分離量ｄだけ離れた２点を照明する。ここで、照明光の分離方向に試料が傾斜している場合、２つの反射光には、試料傾斜に応じた位相差生じるため、両反射光Ｓ１，Ｓ２は次式により表される。
　【００４５】
　【数１】
　Ｓ１＝Ｒ１ｅｘＰ［ｊ（ωｔ＋φ１）］
　Ｓ２＝Ｒ２ｅｘｐ［ｊ（ωｔ＋φ２＋φｐ）］　　　…（数１）
ただし、Ｒ１とＲ２は各反射光の振幅、φ１とφ２は各反射光の位相、φｐは偏光子を回転することにより与えられる位相差、ωは照明光の振動数、ｊは虚数単位を表す。
　【００４６】試料上の２点からの反射光は、図４（ｂ）に示すような位相差△φを生ずる。これは、次式により与えられる。
　【００４７】
　【数２】
　△φ＝φ１−φ２＝４πｄ・ｔａｎθ／λ　　　　　…（数２）
ただし、ｄは照明光の分離量、θは試料の傾斜角度、λは照明光の波長を表わす。
　【００４８】上記反射光は対物レンズ１７を通過後、複屈折プリズム１６の分岐位置から再び同一光路を進む。そして両反射光の偏光方向に対して４５度の方向に偏光軸を有する検光子１８を通過させることにより、両反射光の干渉強度Ｉが検出され、これは次式により表される。
　【００４９】
　【数３】
　Ｉ＝１／２（Ｒ１２＋Ｒ２２）−Ｒ１Ｒ２ｃｏｓ（△φ＋φｐ）　…（数３）
偏光子１３により与えられる位相差φｐが０の場合、試料傾斜に対する干渉強度変化は、試料傾斜θにより与えられる位相差△φが０である水平な領域を最も暗く、傾斜して位相差が増すにつれて干渉強度を大として検出することができる。しかし、水平面付近での干渉強度の変化率が小さいため傾斜角度に対する感度が鈍い。一方、偏光子１３を回転させることによりφｐをπ／２とすると、干渉強度Ｉは次式となる。
　【００５０】
　【数４】
　Ｉ＝１／２（Ｒ１２＋Ｒ２２）−Ｒ１Ｒ２ｓｉｎ（△φ）　　　…（数４）
この結果、水平面での干渉強度変化率が最大となるため、水平面からの相対的な傾斜感度を最大とすることができる。
　【００５１】このように、微分干渉顕微鏡では、試料の傾斜角度により変化する干渉強度を観察するため、試料を立体的に観察できるという特徴がある。この干渉強度は、（数３）からわかるように、偏光子を回転させて与える位相差φｐにより干渉条件が制御可能であると共に、試料表面の反射率に依存する振幅Ｒ１とＲ２によっても変化することがわかる。つまり、観察する試料表面が反射率の異なる材質から構成されている場合、検出された干渉強度の変化が、試料表面の傾斜によるものなのか、反射率の違いによるものなのかが判別できない場合が生ずる。このため、試料の反射率の違いに影響されることなく、表面傾斜の干渉強度変化のみを検出するために、偏光子を回転することにより、π／２と３π／２の位相差を与えたそれぞれの状態で干渉強度を検出し、両者の差分を演算することにより、次式により与えられる強度変化を得る方法が、アプライドオプティクス、２９巻、２６号（１９９０年）第３７６９頁から３７７４頁（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．２９、Ｎｏ．２６（１９９０）ｐｐ３７６９−３７７４）に記載されている。
　【００５２】
　【数５】
　△Ｉ＝［１／２（Ｒ１２＋Ｒ２２）−Ｒ１Ｒ２ｃｏｓ（△φ＋π／２）］
　　　　−［１／２（Ｒ１２＋Ｒ２２）−Ｒ１Ｒ２ｃｏｓ（△φ＋３π／２）］
　　　＝２Ｒ１Ｒ２ｓｍ（△φ）　　　　　　　　　　　　　　　…（数５）
同方式によると、水平面では反射率によらず明るさが常に０であり、傾斜した領域では通常の干渉強度の２倍の明るさが変化するため、水平面内に存在する傾斜領域を反射率の違いに影響されることなく高い感度で検出することが可能である。
　【００５３】本発明によれば、前記構成により、複屈折プリズムで分離された２本の照明光は、傾斜平面で反射することにより（数２）に示す位相差△φを生ずることになるが、予め位相の進みが逆となるように同一の位相差−△φを付与することにより、該２本の反射光の位相差は０となり、水平面で反射した状態に一致させることができる。
　【００５４】また本発明によれば、更に２本の照明光の間にπ／２の位相差を付与することにより、水平面をπ／２のみの位相差を有する２本の照明光で照明することと等価となり、傾斜平面を数４に示す干渉条件と同等の条件で検出することができる。
　【００５５】また本発明によれば、第１と第２の画像において、傾斜平面の明るさを反射率の違う領域ごとに一致させて検出することが可能である。しかし、傾斜平面から相対的に傾斜した領域では、第１と第２の画像の傾斜平面の明るさとの大小関係を反転させて検出することができる。両画像の差分を演算することにより、傾斜平面の明るさは反射率の違いによらず常に０となるが、相対的に傾斜した領域の明るさは両画面の差分値を有するため、相対的に傾斜した領域のみ明るさを有する画像が実現できる。
　【００５６】また本発明によれば、傾斜平面から相対的に傾斜した領域では干渉強度変化が相殺される。つまり、得られた画像は試料の反射率にのみに依存した強度分布となるため、通常の落射照明により検出される画像と同等のものとなる。
　【００５７】また本発明によれば、複屈折プリズムにより分離された光線は互いに直交する偏光方向を有するため、ハーフミラーに対するｐ偏光方向とｓ偏光方向に一致させれば、各偏光成分はハーフミラーのｐ，ｓ各偏光方向と一致した状態で反射および透過する。ハーフミラーの反射及び透過率はｐ，ｓ各偏光方向に依存するため、各偏光成分に寄与するハーフミラーの影響を独立とすることができる。
　【００５８】微分干渉顕微鏡では照明光を分離する方向の傾斜に対する干渉強度変化が最大となる一方、これと直交する方向の傾斜に対しては干渉強度が変化しない。また、照明光の分離方向は、複屈折プリズムの光学軸方向に依存する。上記第５の手段によれば、第１および第２の画像により得られる干渉強度変化は、直交する方向の傾斜角度に起因するものとなる。つまり、両者を合成すれば、全方向の傾斜角度に対して干渉強度変化を検出することが可能となる。
　【００５９】
　【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従い説明する。図５は本発明による欠陥検出装置の一実施例の構成図で、破線で囲んだ部分が微分干渉顕微鏡２５である。本実施例を含め以下に説明する実施例では説明の便宜上、試料の正常部分の表面が対物レンズ１７の光軸に対し常に垂直となるように、ステージ３０を制御可能であるとする。光源１１を出た光はコンデンサレンズ１２により集光され、偏光子１３により直線偏光成分のみが取り出される。この直線偏光はハーフミラー１５により反射されウォラストンプリズム１６に入射する。ウォラストンプリズム１６の光軸は直線偏光の偏向方向と４５度の角度をなすように設定されている。このため、ウォラストンプリズム１６を出た光は振動方向が互いに直交し進行方向が異なる２本の光線に分割される。そして、これらの光線は対物レンズ１７により、シャー量ｄだけ離れた平行光となって、ステージ３０上に載置されている試料（例えば磁気ヘッド１）を照明する。試料からの反射光は対物レンズ１７を介してウォラストンプリズム１６で再び合成される。合成された光はハーフミラー１５及び検光子１８を介してＴＶカメラ１９で検出される。検出した画像は画像処理部２０に入力される。
　【００６０】図６は、図５の実施例における各光学部品の光軸及び偏光方向と、各部品による偏光状態の変化を示している。光学部品のうち偏光状態に影響を与えないものは、その存在場所だけを矢印で示している。同図（ａ）は偏光子１３から試料の表面までの照明系の状態を示し、同図（ｂ）（ｃ）は、試料表面での反射から検光子１８の出力までを示している。特に、（ｂ）は試料の表面が光軸に対し傾斜していない場合を、（ｃ）は傾斜している場合を示している。同図（ｂ）に示すように、試料に傾斜がない場合は、ウォラストンプリズム１６で合成された光は検光子１８の偏光方向と直交する直線偏光となるため、検光子１８からは出力が得られない。これに対し、試料に傾斜が存在する場合は、試料からの２つの反射光に位相差が生じるため、ウォラストンプリズム１６で合成された光は楕円偏光となり、検光子１８から出力が得られる。
　【００６１】図７に、図５の実施例により得られる画像を示す。同図（ａ）は通常の明視野照明による磁気ヘッド１の画像の一部である。４ａはひび欠陥の亀裂部分、２は欠けである。同図（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ひび欠陥及び欠けの断面図である。欠けの部分は光を散乱するため、通常の照明では暗く見える。しかし、ひび欠陥は傾斜角度が小さいため、正常部分と区別することはほとんど不可能である。これに対し図５の実施例により得られる画像（ｄ）では傾斜のない正常部分及び欠けの部分はともに暗く検出され、傾斜のあるひび欠陥４の部分だけが明るく検出される。
　【００６２】図８に画像処理部２０の構成例を示す。同図（ａ）は検出した画像と、正常部の値として予め設定した値を比較する方法であり、図７（ｄ）に示す画像に対して適用すると、正常部分に比べて明るく検出されているひび欠陥部分のみを検出することが可能である。同図（ｂ）は試料を載置しているステージ３０が試料表面を光軸に対して垂直となるように制御できないために試料表面全体が光軸に対し傾斜している場合などに有効な構成である。検出した画像をヒストグラム演算部２０３を介して最頻度値演算部２０４に入力することで、検出画像中の最も頻度の多い明るさすなわち試料の正常部分の明るさを算出する。算出した正常部の値とメモリ２０２に記憶しておいた検出画像を差分回路２０５に入力し、差の絶対値を演算する。演算した結果を予め設定した値と比較して２値化することで、正常部分の明るさから大きく異なる部分を欠陥として検出する。本実施例では、欠陥部分の明るさと正常部分の明るさの差の許容幅は、２値化回路２０１に与えるしきい値により変更することができる。図８（ｃ）は、図１０以降の実施例において特に有効な構成であり、説明は後述する。
　【００６３】図９は図５の実施例における試料の傾斜角度とＴＶカメラ１９の出力信号強度との関係の一例を示したものである。試料の傾斜が大きくなるに従い、出力信号強度も大きくなる。しかし、傾斜角度が０度付近では出力信号があまり変化しない。このため、傾斜角度の小さなひびに対する検出感度が低いことがわかる。
　【００６４】図１０は傾斜角度の小さなひびに対する検出感度の向上を目的とした、本発明による欠陥検出装置の他の実施例の構成図である。図５と異なる点は照明光学系の偏光子の後に四分の一波長板１４が挿入されている点である。偏光子１３は光軸の回りに回転可能な構成となっている。
　【００６５】図１１，図１２は、図１０の実施例における各光学部品の光軸及び偏光方向と、各部品による偏光状態の変化を示している。図６と同様に、光学部品のうち偏光状態に影響を与えないものは、その存在場所だけを矢印で示している。図１１は偏光子１３の偏光方向が四分の一波長板１４の光軸に対し角度α（本図ではα＝４５度）である場合を、図１２は角度がβ（本図ではβ＝−４５度）である場合を示している。両図とも（ａ）は偏光子１３から試料の表面までの照明系の状態を示し、（ｂ）（ｃ）図は、試料表面での反射から検光子１８の出力までを示している。図２と同様、（ｂ）は試料の表面が光軸に対し傾斜していない場合を、（ｃ）は傾斜している場合を示している。図１１，図１２の（ａ）図に示すように偏光子１３と四分の一波長板１４の光軸が４５度の関係にあると、四分の一波長板１４の出力は円偏光となり、試料に入射する２本の光線には四分の一波長の位相差が生じる。両図の（ｂ）図に示すように、試料に傾斜がない場合は、ウォラストンプリズム１６で合成された反射光は再び円偏光となるため、検光子１８からは円偏光の直径に対応した振幅の出力が得られる。これに対し、試料に傾斜が存在する場合は、２つの反射光の位相差が変化するため、ウォラストンプリズム１６で合成される光は楕円偏光となる。図１１の例では検光子１８の偏光方向を長径とする楕円偏光となるため、検光子１８からの出力は正常部分よりも大きくなる。逆に、図１２の例では検光子１８の偏光方向と直交する方向を長径とする楕円偏光となるため、検光子１８からの出力は正常部分よりも小さくなる。
　【００６６】図１３に、図１０の実施例により得られる画像を示す。同図（ａ）乃至（ｃ）は図３（ａ）乃至（ｃ）と同一である。同図（ｄ）は偏光子１３の偏光方向が四分の一波長板１４の光軸に対し４５度である場合（図１１に対応）の検出画像を、同図（ｅ）は角度が−４５度である場合（図１２に対応）の検出画像を示している。両図から分かるように、正常部分は同じ明るさでありながら、ひび欠陥部分（ｄ）図では正常部より明るく、（ｅ）図では正常部より暗く検出されている。また、欠けの部分はどちらの画像でも暗く検出されている。このため、両画像の差の絶対値を演算して得られる画像（ｆ）では、ひび欠陥４の部分だけが明るく顕在化され、正常部分及び欠け２の部分はどちらも暗くなる。本実施例における画像処理部２０の構成例としては、図８（ｃ）に示したものが有効である。すなわち、偏光子１３の偏光方向を四分の一波長板１４の光軸に対しα＝４５度に設定し、検出した画像をメモリ２０２に記憶する。次いで偏光子１３を光軸回りに回転して角度をβ＝−４５度に設定する。この状態で検出した画像と先にメモリ２０２に記憶しておいた画像とを比較のために差分回路２０５に入力し、差の絶対値を演算する。得られた結果を予め設定したしきい値で２値化することにより、ひび欠陥のみが検出できる。
　【００６７】図１４は偏光子１３の偏光方向と四分の一波長板１４の光軸方向のなす角度αをパラメータとして、試料の傾斜角度とＴＶカメラで検出される信号強度との関係を一例として示したものである。図においては角度αが±４５度の時に、傾斜角度が０度付近における出力信号強度の変化が最も大きくなり、傾斜角度の小さなひび欠陥の検出感度が最高となる。図１０の実施例では角度α＝４５度と−４５度での検出画像の差を演算するため、感度は更に２倍になる。（但し、実際の顕微鏡においてはハーフミラー１５の偏光特性などにより、検出感度が最高となる角度は必ずしも４５度とはならない。）図１０に示した実施例によれば、試料表面に反射率の異なる部分が存在していても、正常部分（傾斜が０度である部分）であれば、２枚の画像の比較処理により相殺することができるため、反射率の異なる部分を誤検出することなくひび欠陥のみを検出することができる。また、欠けやボイドのように照明光が正反射しない欠陥についても、２枚の画像の比較処理により検出信号強度を相殺することができるため、ひび欠陥の検出に影響を与えることはない。しみや異物についても同様である。但し、図１０の実施例においても、図８（ｂ）に示した画像処理部２０の構成を用いることができる。すなわち、微小なひび欠陥の検出感度が高くなるように四分の一波長板を設定した状態で画像を検出し、検出した画像のうち最も頻度の多い値を試料の正常部分の値として算出し、この値と検出画像を比較することによりひび欠陥を検出することができる。
　【００６８】図１５は本発明による欠陥検出装置の更に他の実施例の構成図である。図４と異なる点は、照明光学系ではなく検出光学系の検光子１８の前（対物レンズに近い側）に四分の一波長板１４が挿入されている点である。検光子１８に対する四分の一波長板１４の光軸方向は任意に設定できる構成となっている。本実施例によれば、試料からの干渉すべき２本の反射光線に対し、四分の一波長板１４によりオフセットとしての位相差を与えることができるため、図１０の実施例と同様の効果が得られる。
　【００６９】図１６，図１７は、図１５の実施例における各光学部品の光軸及び偏光方向と、各部品による偏光状態の変化を示している。図１６は四分の一波長板１４の光軸が検光子１８の偏光方向に対し角度α（本図ではα＝４５度）である場合を、図１７は角度がβ（本図ではβ＝−４５度）である場合を示している。両図とも、偏光子１３から試料の表面までの照明系の状態は、図６（ａ）と同様であるため省略しており、試料表面での反射から検光子１８の出力までのみを示している。図１６，図１７とも図（ａ）は試料の表面が光軸に対し傾斜していない場合を、図（ｂ）は傾斜している場合を示している。両図の（ａ）図に示すように、試料に傾斜がない場合は、ウォラストンプリズム１６で合成された反射光は検光子１８の偏光方向に直交する直線偏光となり、四分の一波長板１４で円偏光となるため、検光子１８からは円偏光の直径に対応した振幅の出力が得られる。これに対し、試料に傾斜が存在する場合は、試料からの２つの反射光に位相差が生じるため、ウォラストンプリズム１６で合成される光は直線偏光ではなく楕円偏光となる。図１６の例ではこの楕円偏光が四分の一波長板１４により、検光子１８の偏光方向を長径とする楕円偏光に変化するため、検光子１８からの出力は正常部分よりも大きくなる。逆に、図１７の例では検光子１８の偏光方向と直交する方向を長径とする楕円偏光に変化するため、検光子１８からの出力は正常部分よりも小さくなる。
　【００７０】すなわち図１５に示した実施例によれば、検光子１８の偏光方向と四分の一波長板１４の光軸方向のなす角をαに設定して第１の画像を撮像した後、角度をβ（＝−α）に変更して第２の画像を撮像し、得られた２枚の画像を比較することで、明るさの異なる部分をひび欠陥として検出することができる。本実施例においてはα＝４５度、β＝−４５度の場合に最も検出感度が高くなる。
　【００７１】図１８は本発明による欠陥検出装置の更に他の実施例の構成図である。図１５の実施例においては、四分の一波長板の光軸方向を変更しながら順次画像を撮像する必要があった。本実施例では、２枚の画像を同時に撮像するために、検出光学系の光路をハーフミラー１５ｂで２つに分割し、各々の光路に四分の一波長板１４ａ，１４ｂと検光子１８ａ，１８ｂおよびＴＶカメラ１９ａ，１９ｂを備えている、一方の光路では、検光子の偏光方向と四分の一波長板の光軸方向のなす角をβに設定しており、他方の光路ではこれをβに設定している。本実施例によれば、第１の画像と第２の画像が同時に撮像できるため、検査時間を短縮することができる。また、図８（ｃ）に示した画像処理部２０において、メモリ２０２を省略することができる。
　【００７２】以上説明した図１０，図１５，図１８の各実施例においておいて、ステージ３０が水平面に対する試料の傾斜角度を任意に制御できない場合（正常部の傾斜角度が０度でない場合）でも、角度α及びβを適切に設定することで正常部の明るさを同じにし、ひび欠陥のみを顕在化する同様の効果を得ることができる。
　【００７３】また、微分干渉顕微鏡では検出できる傾斜が原理的に一方的に限定されているため、ステージ３０により被検査対象の表面が顕微鏡対物レンズの光軸の回りに回転するようにしておくと、様々な方向に対して傾斜している微小なひび欠陥を安定に検出することが可能となる。
　【００７４】図１９は本発明を利用した磁気ヘッドの自動外観検査装置の構成図である。画像検出部は図１４に示した実施例を用いており、同一部品には同一の番号を付している。以下に検査の流れを示す。被検査対象である磁気ヘッド１はパレット４２ａにて供給される。搬送部４１はコントローラ４０からの制御信号４０１に従いパレット４２ａから磁気ヘッド１を取り出し、検査ステージ上に搬送する。検査ステージは回転ステージ３０１、傾斜ステージ３０２及びＸＹＺステージ３０３よりなっている。ステージ上に載せられた磁気ヘッド１の表面を対物レンズ１７の光軸に対し垂直となるように制御するため、まず非接触変位計４３により磁気ヘッド１の表面の高さを数点計測する。高さの計測は、制御信号４０１によりＸＹＺステージを予め定められた座標に移動しながら、非接触変位計４３の出力をコントローラ４０に取り込むことで行う。次に、取り込まれたデータをもとに磁気ヘッド１の表面の傾きを演算し、その結果に従いコントローラ４０から制御信号４０１により傾斜ステージ３０２を駆動し、磁気ヘッド１の表面を対物レンズ１７の光軸に対し垂直にする。ＸＹＺステージを駆動して磁気ヘッド１を対物レンズ１７の視野へ移動した後、ＴＶカメラ１９ａ，１９ｂにより検査に必要な第１の画像及び第２の画像を撮像する。撮像した画像をＡ／Ｄ変換器２０９ａ，２０９ｂを経由してデジタル信号に変換した後、差分回路２０５により２枚の画像の差を絶対値を演算する。差分回路の出力は、正常部分に対して傾斜を有したひび欠陥部分だけが明るく、他の正常な部分は暗い画像となる。この画像を２値化回路２０１により２値化することで欠陥信号２１０が得られる。２値化回路２０１におけるしきい値はコントローラ４０から信号２０７により与えられる。前述したように微分干渉顕微鏡で検出できる試料の傾斜方向は１方向だけであるため、回転ステージ３０１を適宜回転することにより、種々の方向に対して傾斜しているすべてのひび欠陥を検査することができる。検査が終了するとコントローラ４０は搬送部４１に制御信号４０１を送り、検査済みの磁気ヘッド１をパレット４２ｂまたはパレット４２ｃに移動させる。パレット４２ｂとパレット４２ｃの選択は、欠陥信号２１０に従うものである。すなわち被検査磁気ヘッド１にひび欠陥が存在した場合はパレット４２ｃが選択され、欠陥を含まない良品であった場合はパレット４２ｂが選択される。以上説明したように、図１５に示した磁気ヘッドの自動外観検査装置によれば、パレットで供給した磁気へッドの外観を自動的に検査し、良品，不良品を選別してそれぞれ別のパレットに格納することができる。
　【００７５】以下、本発明の他の実施例を図２０から図３１により説明する。
　【００７６】先ず本発明を具体的に説明する前に、本発明に係る微分干渉顕微鏡の原理と本発明の原理とについて説明しておく。先ず微分干渉顕微鏡の原理について説明すれば、図３（Ａ）はその微分干渉顕微鏡の基本構成を示したものである。図中、光学部品各々に付されている矢印はその部品での光軸方向、あるいは偏光方向を示している。これによる場合、照明光源１１からの照明光はコンデンサレンズ１２で集光された上、偏光子１３により直線偏光成分のみが抽出されるものとなっている。偏光子１３からの直線偏光はその後、ハーフミラー１５で反射された上、複像プリズムとしてのウォラストンプリズム１６に入射されるものとなっている。なお、ここにいうウォラストンプリズムとは、複屈折プリズム２枚がその光学軸が互いに直交すべく貼り合せたものとして構成されており、図３（ａ）にはその２本つの光軸が図示されたものとなっている。さて、ウォラストンプリズム１６での光軸は直線偏光の偏向方向と４５°の角度をなすべく設定されていることから、ウォラストンプリズム１６から出射される光は振動方向が互いに直交し、しかも進行方向が異なる２本の光線に分割されているが、それら２本の光線は対物レンズ１７によって、シャー量と称される距離ｄ分だけ離れた平行光として外観検査対象５０上を照明するものとなっている。一方、外観検査対象５０上からの反射光は対物レンズ１７を介しウォラストンプリズム１６で再び合成されるが、外観検査対象５０の傾斜角がθである場合、図３（Ｂ）に示すように、合成される反射光の間には示すように２・ｄ・ｔａｎθの光路差を生じるものとなっている。その光路差に応じて照明光に含まれる各波長の光が干渉し合い、最終的にはその傾斜角度θに応じた干渉色の像として、外観検査対象５０は観察されるものである。しかし、ウォラストンプリズム１６で合成された２つの光線は振動方向が互いに直交しているので、このままでは干渉しない。そこで、ハーフミラー１５を介し検光子１８により干渉する成分のみを取り出すことで、干渉色が観察され得るものである。
　【００７７】次に、本発明の原理について説明すれば、微分干渉顕微鏡の照明光学系内部にある偏光子１３に対し、光軸上で対物レンズ１７に近い側（図３（Ａ）での矢印Ａの位置）に１／４波長板を挿入し、偏光子１３の偏向方向のその１／４波長板の光軸方向に対する角度が予め設定された角度αとなるように設定した場合には、ウォラストンプリズム１６により分離される２つの光線に対し位相差φαをオフセットとして与えることが可能となっている。同様に、偏光子１３の偏向方向の１／４波長板の光軸方向に対する角度が予め設定された角度β（例えばβ＝−α）となるべく設定された場合は、ウォラストンプリズム１６により分離される２つの光線に対し位相差φβ（＝−φα）をオフセットとして与えることが可能となっている。これに対し、ひび欠陥部分での照明光の反射により生じる２つの光線間の位相差は、オフセットとは無関係に一定で、φθ（＝２・ｄ・ｔａｎθ・１／λ：但し、λは照明光の波長）として与えられるものとなっている。このため、外観検査対象５０上の被検査表面（正常平坦部分）が対物レンズ１７の光軸に対し垂直（θ＝０°）であるとして、偏光子１３の偏光方向と１／４波長板の光軸方向とのなす角度がα，β（＝−α）となるべく順次設定した上、設定角度α，β各々での状態で画像を検出すれば、２枚の画像において正常平坦部分では同じ大きさ（方向は逆）の位相差±φαを持った光線が相互に干渉する一方では、ひび欠陥部分では異なる大きさの位相差φθ＋φα，φθ−φαを持った光線が相互に干渉するというものである。この結果、２枚の画像内で正常平坦部分は同一の明るさでありながら、一方の画像ではひび欠陥部分が正常平坦部分より明るく、他方の画像では逆にひび欠陥部分が正常平坦部分より暗く検出されることになる。そこで、得られた２枚の画像の差画像を演算すると、差画像では正常平坦部分では値が“０”となるが、ある方向（例えば右上がり）の傾斜部分は正の値、逆方向（右下がり）の傾斜部分は負の値として得られることになる。したがって、その差画像に対し予め設定されたしきい値ＴＨａ（＞０）を超える値を持つ部分を論理“１”とする２値化処理を行えば、右上がりの傾斜を有する部分のみを検出することが可能となるものである。これと同様にして、予め設定されたしきい値ＴＨｂ（＜０）より小さい値を持つ部分を論理“１”とする２値化処理を行えば、右下がりの傾斜を有する部分のみを検出することが可能となるものである。結局、２値化処理後の画像を論理和によって合成することで、右上がりおよび左下がりの傾斜を有する部分が検出され得るものである。外観検査対象上に本来何等傾斜部分が存在しないとすれば、検出された傾斜部分を以て即ひび欠陥であると判断し得るわけであるが。外観検査対象上に本来的に傾斜部分が存在している場合には、その傾斜部分の位置は既知とされていることから、その傾斜部分以外の位置に傾斜部分が存在していることを以て、ひび欠陥の存在とその位置が知れるものである。外観検査対象としての磁気ヘッドには、既述のように、面取加工されたエッジ部分がその位置既知なものとして存在しているが、論理和合成後の画像中に含まれている傾斜部分の分布形状を調べることによって、面取加工エッジ部分とは区別された状態で、ひび欠陥による傾斜部分のみを検出し得るものである。
　【００７８】さて、本発明を具体的に説明すれば、図２０は本発明による磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）の一例での概要構成を示したものである。これによる場合、破線で囲まれた部分は１／４波長板１４を含む微分干渉顕微鏡２５として構成されたものとなっている。したがって、本発明による磁気ヘッド検査装置は、その微分干渉顕微鏡２５に、微分干渉顕微鏡２５によって観察される画像を検出されるＴＶカメラ１９と、ＴＶカメラ１９で検出された画像を所定に処理する画像処理部２０とが付加される形で構成されたものとなっている。なお、本例では、外観検査対象としての磁気ヘッド１での正常平坦部分の表面は対物レンズ１７の光軸に対し常時垂直となるべく、磁気ヘッド１の位置とその姿勢状態はステージ３０によって制御可能となっている。
　【００７９】ここで、その動作について説明すれば、光軸回りに回転可とされている偏光子１３の偏向方向は１／４波長板１４の光軸方向に対し予め設定された角度α（本例では４５°を想定），β（本例では−４５°を想定）となるように順次設定されるが、角度α（本例では４５°を想定），β各々に設定された状態での磁気ヘッド１に対する画像がＴＶカメラ１９で検出された上、検出された画像は画像処理部２０内で所定に画像処理されることで、磁気ヘッド１上に存在しているひび欠陥が検出されるものとなっている。
　【００８０】即ち、より詳細に説明すれば、先ず偏光子１３の偏向方向は１／４波長板１４の光軸方向に対し角度αに設定されるものとなっている。この状態で、照明光源１１からの照明光はコンデンサレンズ１２で集光された上、偏光子１３により直線偏光成分のみが抽出されるものとなっている。偏光子１３からの直線偏光はその後、１／４波長板１４を介しハーフミラー１５で反射された上、ウォラストンプリズム１６に入射されるようになっている。ウォラストンプリズム１６から出射される光は振動方向が互いに直交し、しかも進行方向が異なる２本の光線に分割されているが、それら２本の光線は対物レンズ１７によってシャー量と称される距離ｄ分だけ離れた平行光として磁気ヘッド１上を照明するものとなっている。一方、磁気ヘッド１からの反射光は対物レンズ１７を介してウォラストンプリズム１６で再び合成された上、ハーフミラー１５，検光子１８を介しＴＶカメラ１９で検出されるが、検出された画像は画像処理部２０内に一旦蓄積されるものとなっている。この後は、偏光子１３の偏向方向は１／４波長板１４の光軸方向に対し角度αに設定された状態で、磁気ヘッド１に対する画像が同様にしてＴＶカメラ１９により検出されるわけであるが、画像処理部２０ではＴＶカメラ１９からのその検出画像は、既に一旦蓄積されている画像との間で所定に画像処理が行われることによって、磁気ヘッド１上に存在しているひび欠陥が検出されるものである。
　【００８１】以上のように、偏光子１３の偏向方向は１／４波長板１４の光軸方向に対し予め設定された角度α，βとなるように順次設定されるが、図２１，図２２は図２０での光学部品各々における光軸方向および偏光方向と、それら光学部品各々による偏光状態の変化を示したものである。各種光学部品のうち、偏光状態に影響を与えないものについては、単にその存在位置だけが矢印で示されたものとなっている。図２１には偏光子１３の偏光方向が１／４波長板１４の光軸に対し角度α（α＝４５°）に設定されている場合での偏光状態の変化が、また、図２２にはその角度がβ（β＝−４５°）に設定されている場合でり偏光状態の変化が示されているわけである。両図とも（Ａ）には偏光子１３から試料（磁気ヘッド１）表面までの照明系での偏光状態の変化が、また、（Ｂ），（Ｃ）にはともに試料表面からの反射光の検光子１８までの偏光状態の変化が示されているが、特に（Ｂ）には試料の表面が光軸に対し傾斜していない場合が、また、（Ｃ）には試料の表面が光軸に対し傾斜している場合が示されたものとなっている。さて、図２１（Ａ），図２２（Ａ）からも判るように、偏光子１３の偏光方向と１／４波長板１４の光軸とのなす角度が±４５°の関係にある場合には、１／４波長板１４からの光は円偏光となり、試料に入射する２本の光線には１／４波長分の位相差が生じるものとなっている、また、図２１（Ｂ），図２２（Ｂ）からも判るように、試料上に傾斜部分が存在していない場合は、ウォラストンプリズム１６で合成された反射光は再び円偏光となることから、検光子１８からはその円偏光の直径に対応した振幅の光出力が得られるようになっている。これに対し、試料上に傾斜部分が存在している場合には、図２１（Ｃ），図２２（Ｃ）からも判るように、２つの反射光の位相差が変化していることから、ウォラストンプリズム１６で合成された反射光は楕円偏光となっている。特に偏光子１３の偏光方向が１／４波長板１４の光軸に対し角度α（α＝４５°）に設定されている場合は、図２１（Ｃ）からも判るように、検光子１８の偏光方向を長径とする楕円偏光となるため、検光子１８からの光出力は図２１（Ｂ）でのそれに比し、大きなものとして得られるようになっている。これとは逆に、その角度がβ（β＝−４５°）に設定されている場合には、図２２（Ｃ）からも判るように、検光子１８の偏光方向と直交する方向を長径とする楕円偏光となるため、検光子１８からの光出力は図２２（Ｂ）でのそれに比し、小さなものとして得られるようになっている。
　【００８２】以上のようにして、磁気ヘッド上の被検査領域に対する画像が検出されるが、ここで、ひび欠陥検出原理についてより詳細に説明すれば以下のようである。即ち、図２３には図２０に示す磁気ヘッド検査装置で得られる各種画像を示されたものとなっている。このうち、図２３（Ａ）は通常の明視野照明下での磁気ヘッド１上の被検査領域に対する画像を示したものである。図示のように、画像中には被検査領域でのひび欠陥の亀裂対応部分４ａ、欠け対応部分２ａが存在しているが、これからも判るように、欠け対応部分２ａでは照明光が散乱されていることから、通常の明視野照明下では暗く検出されるものとなっている。しかし、ひび欠陥はその傾斜角度が小さいため、正常平坦部分とは区別することは殆ど不可能となっている。これに対し、図２３（Ｂ）には偏光子１３の偏光方向が１／４波長板１４の光軸方向に対する角度が４５°である場合での検出画像が、また、図２３（Ｃ）にはその角度が−４５°である場合での検出画像を示されているが、これら両図から判るように、正常平坦部分での明るさは同一でありながらも、ひび欠陥部分（右上がり傾斜）は図２３（Ｂ）に示す画像では正常平坦部分より明るいが、図２３（Ｃ）に示す画像では正常平坦部分よりも暗く検出されたものとなっている。また、面取加工エッジ部分については、図２３（Ｂ）に示す画像では左側面取加工エッジ部分（右上がり傾斜）が明るく、右側面取加工エッジ部分（右下がり傾斜）が暗く検出されているが、図２３（Ｃ）に示す画像では逆に左側面取加工エッジ部分が暗く、右側面取加工エッジ部分が明るく検出されたものとなっている。因みに、欠け対応部分２ａについては、図２３（Ｂ），（Ｃ）に示す画像の何れでも暗く検出されたものとなっている。したがって、図２３（Ｂ），（Ｃ）に示す画像から両画像間での差画像を演算によって求めるようにすれば、差画像は図２３（Ｄ）に示す如くに得られるというものである。但し、その差画像は表面上、差の値が“０”とその近傍の値を中間調として表示する一方、正の値は明るく、また、負の値は暗く表示されたものとなっている。図２３（Ｄ）からも判るように、ひび欠陥対応部分と面取加工エッジ部分だけが正、または負の大きな値を持ち、正常平坦部分および欠け欠陥に対応する部分では何れも殆どその値が“０”となっている。
　【００８３】よって、その差画像を所定に２値化処理した上、論理和合成すれば、ひび欠陥対応部分と面取加工エッジ部分を容易に検出し得るというものである。即ち、図２３（Ｄ）に示す差画像において、しきい値ＴＨａを超える値を持つ画像領域部分を論理“１”とすべく、予め設定されたしきい値ＴＨａ（＞０）を以て２値化処理すれば、図２４（Ａ）に示す如くの２値画像が得られるものである。また、同一差画像に対し、しきい値ＴＨｂ（＜０）よりも小さい値を持つ画像領域部分を論理“１”とすべく、予め設定されたしきい値ＴＨｂ（＜０）を以て２値化処理すれば、図２４（Ｂ）に示す如くの２値画像が得られるというものである。図２４（Ａ）では右上がりの傾斜を持つ部分だけが、また、図２４（Ｂ）では右下がりの傾斜を有する部分だけが検出されているわけであるが、図２４（Ａ），（Ｂ）に示す２値画像を単に論理和合成するだけでは、ひび欠陥の存在領域を検出し得ないことは明らかである。しかしながら、幸いにも面取加工はレール面縁部であるエッジ部分に対してのみ行われていることから、２値画像各々に含まれている傾斜部分の分布形状を調べることによって、面取加工エッジ部分と区別された状態でひび欠陥による傾斜部分のみを検出することが可能となるものである。より具体的に２値画像から面取加工エッジ部分とひび欠陥部分を判別する方法について説明すれば以下のようである。
　【００８４】即ち、図２４（Ａ）からも判るように、右上がり傾斜の面取加工エッジ部分はレール面左側のエッジ部分として存在し、また、右下がり傾斜の面取加工エッジ部分はレール面右側のエッジ部分として存在していることから、この事実を利用することによって、面取加工エッジ部分と区別された状態でひび欠陥による傾斜部分のみを検出し得るものである。右上がり傾斜部分が検出されている図２４（Ａ）に示す２値画像を左上の点から右方向にラスタスキャンするようにして、各走査線について最初に出現する論理“１”の領域を面取加工エッジ部分と見做し、２番目以降に出現する論理“１”の領域をひび欠陥による傾斜部分であると見做すものである。同様に、右下がり傾斜部分が検出されている図２４（Ｂ）に示す２値画像を右上の点から左方向にラスタスキャンするようにして、各走査線について最初に出現する論理“１”の領域を面取加工エッジ部分と見做し、２番目以降に出現する論理“１”の領域をひび欠陥による傾斜部分であると見做すようにするものである。何れの場合でも、面取加工エッジ部分であると見做された領域を論理“０”に置換した上、論理和合成すれば、図２４（Ｃ）に示す如くの画像が得られるものである。図２４（Ｃ）から明らかなように、ひび欠陥部分だけが正しく検出されていることが判る。しかし、このような判別方法は万全とはいえないものとなっている。例えばレール面右側の面取加工エッジ部分にひび欠陥が存在し、左側の面取加工エッジ部分には広い範囲に亘って欠け欠陥が存在している場合には、左上からラスタスキャンを始める走査線上では、最初に出現する論理“１”の領域がひび欠陥によるものであるにも拘わらず、これを面取加工エッジ部分であると見做すことになることから、上記判別法による場合には、ひび欠陥を見逃してしまう虞があるといものである。面取加工エッジ部分にひび欠陥が存在している場合でもひび欠陥を見逃さないようにするには、例えば検出された画像から面取加工エッジ部分の存在位置を予め検出しておき、ラスタスキャン時での各走査線上で、面取加工エッジ部分からある距離以上離れた傾斜部分は全てひび欠陥であるという判断規準を追加することで対処し得るものとなっている。また、このような判別方法とは別に、磁気ヘッド撮像画像中における面取加工エッジ部分の存在位置がステージ３０に対する位置決め駆動制御データより予め知れている場合には、図２４（Ａ），（Ｂ）各々に示す２値画像中における面取加工エッジ部分の存在領域を強制的に論理“０”に置換せしめた上、論理和合成するようにすれば、図２４（Ｃ）に示す如くの画像は容易に得られるものとなっている。外観検査対象の種別が予め知られている場合は、正常傾斜部分の存在位置は既知とされることから、実際にはこのような判別方法が妥当なものとなっている。
　【００８５】さて、再び図２０に戻り画像処理部２０での画像処理について説明すれば、図２５はその画像処理部２０の一例での具体的構成を示したものである。既述したように、偏光子１３の偏光方向が１／４波長板１４の光軸に対しα（＝４５°）に設定された状態での、磁気ヘッド１に対する検出画像信号はＡ／Ｄ変換器２０９を介し多値画像データとしてメモリ２０２に蓄積されているが、このメモリ２０２からの検出多値画像データの読み出しは、偏光子１３の偏光方向が１／４波長板１４の光軸に対しβ（＝−４５°）に設定された状態での、磁気ヘッド１のＴＶカメラ１９による画像検出に同期して行われるものとなっている。このようにすれば、同一画素間での差多値画像データが差分回路２０５で順次得られるものである。この差多値画像データは図２３（Ｄ）に示す差画像対応の画像信号に対応するものであることは明らかであるが、差分回路２０９から順次得られる差多値画像データはまた２値化回路２０６ａ，２０６ｂ各々で予め設定されたしきい値ＴＨａ，ＴＨｂによって２値化処理されるものとなっている。この２値化処理により図２４（Ａ），（Ｂ）各々に示す２値画像対応の画像信号が得られるわけであるが、２値化回路２０６ａ，２０６ｂ各々からの２値画像対応の画像信号に対しては、面取加工部除去回路２０６ａ，２０６ｂ各々でその画像信号の一部が値“０”の多値画像データに置換されるものとなっている。面取加工エッジ部分の存在領域対応の２値画像信号が出現するタイミングで、２値画像対応の画像信号に対し値“０”の多値画像データを挿入置換すれば、面取加工エッジ部分の存在領域対応の２値画像信号は強制的に論理“０”の状態におかれるわけである。したがって、面取加工部除去回路２０６ａ，２０６ｂ各々からの２値画像信号の加算回路２０７で論理和によって合成するようにすれば、図２４（Ｃ）に示す画像対応の画像信号が得られ、論理“１”状態の画像信号の出現タイミングからはひび欠陥の存在領域位置が知れるものである。このように、磁気ヘッド１上に反射率の異なる部分が存在していても、正常平坦部分（傾斜が０°である部分）であれば、２枚の画像の差分処理によりその明るさを相殺し得ることから、反射率の異なる部分を誤検出することなくひび欠陥のみを検出することが可能となるものである。また、欠けやボイドのように、照明光が散乱される欠陥についても、２枚の画像の差分処理により検出信号強度を相殺し得ることから、その存在がひび欠陥の検出に影響を与えることはないものである。このような事情はしみや異物についても同様となっている。
　【００８６】さて、図２０では偏光子１３の偏光方向と１／４波長板１４の光軸方向のなす角度αは±４５°に設定されているが、ここで、その角度αとひび欠陥検出感度との関係について考察することにする。図２６には図２０での偏光子１３の偏光方向と１／４波長板１４の光軸方向のなす角度αをパラメータとする。試料（外観検査対象、あるいは磁気ヘッド）の傾斜角度とＴＶカメラで検出される信号強度との関係が一例として示されているが、図示のように、角度αが±４５°に設定された際に、試料上の傾斜角度が０°付近における出力信号強度の変化が最も大きくなり、傾斜角度の小さなひび欠陥の検出感度が最高となることが判る。図２０では角度αが±４５°に設定された状態で検出画像の差が演算されていることから、感度は更にその２倍となる。但し、実際の顕微鏡においては、ハーフミラー１５の偏光特性などにより、検出感度が最高となる角度は必ずしも±４５°とはならない。
　【００８７】以上、本発明による磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）の一例での概要構成について説明したが、図２７は他の例での磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）の概要構成を示したものである。これによる場合、図２０に示すものとの相違は、照明光学系に代って、検出光学系の検光子１８の前（対物レンズ１７に近い側）に１／４波長板１４が挿入されている点である。検光子１８の偏光方向に対する１／４波長板１４の光軸方向は任意に設定可とされているが、このように、１／４波長板１４が検出光学系に設定される場合でも、外観検査対象としての磁気ヘッド１からの干渉すべき２本の反射光線に対し、１／４波長板１４によりオフセットとしての位相差を与えることが可能とされることから、図２０でのものと同様の効果が得られるものとなっている。
　【００８８】図２８，図２９は、図２７に示す光学部品各々での光軸方向、あるいは偏光方向と、それら光学部品各々による偏光状態の変化を示したものである。図２８には１／４波長板１４の光軸方向が検光子１８の偏光方向に対し角度α（α＝４５°を想定）に設定されている場合での偏光状態の変化が、また、図２９にはその角度がβ（β＝−４５°を想定）に設定されている場合での偏光状態の変化が示されているが、両図とも、偏光子１３から試料（磁気ヘッド、あるいは外観検査対象）の表面までの照明系の状態は省略されており、試料表面での反射から検光子１８までのみが示されたものとなっている。図２８，図２９ともにその（Ａ）には試料表面が光軸に対し傾斜していない場合を、また、その（Ｂ）には試料表面が光軸に対し傾斜している場合が示されたものとなっている。両図の（Ａ）に示すように、試料表面に傾斜がない場合には、ウォラストンプリズム１６で合成された反射光は検光子１８の偏光方向に直交する直線偏光となり、１／４波長板１４で円偏光となることから、検光子１８からは円偏光の直径に対応した振幅の光出力が得られるものとなっている。これに対し、両図の（Ｂ）に示すように、外試料表面に傾斜が存在している場合は、試料表面からの２つの反射光には位相差が生じていることから、ウォラストンプリズム１６で合成される反射光は直線偏光ではなく楕円偏光となる。図２８（Ｂ）ではこの楕円偏光が１／４波長板１４により検光子１８の偏光方向を長径とする楕円偏光に変化せしめられることから、検光子１８からの光出力は正常平坦部分よりも大きなものとなっている。これとは逆に、図２９（Ｂ）では検光子１８の偏光方向に直交する方向を長径とする楕円偏光に変化せしめられることから、検光子１８からの光出力は正常平坦部分よりも小さなものとなっている。
　【００８９】即ち、図２７に示す磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）でも、検光子１８の偏光方向に対し１／４波長板１４はその光軸方向のなす角度がαに設定された状態でＴＶカメラ１９によって先ず第１の画像が検出された後は、その角度がβ（＝−α）に変更設定された状態で第２の画像が検出されているものであり、画像処理部２０ではそれら検出された２枚の画像の差が演算されることで、明るさの異なる部分を傾斜が存在する部分として検出し得るものである。図２７に示す磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）でも、α＝４５°，β＝−４５°に設定される場合に最も検出感度が高くなっている。
　【００９０】図３０は本発明による磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）の更に異なる他の例での概要構成を示したものである。既にこれまでに説明した磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）では、１／４波長板１４の光軸方向を偏光子１３、あるいは検光子１８の偏光方向に対し所定角度に設定する度に、磁気ヘッド、あるいは外観検査対象の画像が検出されるようになっていたが、図３０に示すものでは、画像処理に必要とされる２枚の画像が同時に検出されるべく構成されたものとなっている。図示のように、検出光学系の光路はハーフミラー１５ｂで２つに分割されており、分割された光路には１／４波長板１４ａ，１４ｂ、検光子１８ａ，１８ｂおよびＴＶカメラ１９ａ，１９ｂが備えられたものとなっている。その際、一方の光路では検光子の偏光方向と１／４波長板の光軸方向のなす角度はαに設定されており、他方の光路ではその角度はβに設定されたものとなっている。したがって、図３０でのものでは、画像処理に必要とされる２枚の画像が同時に検出されることから、その分検査に要される時間は短縮化され得るものである。また、ＴＶカメラ１９ａ，１９ｂ各々での画像検出動作が同期状態にある場合には、図２５に示す画像処理部２０において、ＴＶカメラ１９ａ，１９ｂ各々からの画像検出信号はＡ／Ｄ変換された上、直接差分回路２０５に与えられるから、メモリ２０２を省略することも可能となっている。
　【００９１】最後に、図２０，図２７、あるいは図３０に示す磁気ヘッド検査装置（あるいは外観検査装置）において、磁気ヘッド、あるいは外観検査対象を位置決め載置しているステージ３０によってそれら磁気ヘッド、あるいは外観検査対象のその表面を光軸に対して垂直に厳密に設定し得なく、その表面全体が光軸に対し傾斜している場合での画像処理方法について説明する。図３１はそのような場合に適用される本発明に係る画像処理部の一例での具体的構成を示したものである。既述のように、差分回路２０５からは、図２３（Ｄ）に示す差画像対応の画像信号が差多値画像データとして順次得られるが、この差多値画像データは即２値化回路２０１ａ，２０１ｂ各々で２値化処理されることなく、先ずはその差多値画像データからはそのヒストグラムがヒストグラム演算部２０３で演算された上、最頻度値演算部２０４ではヒストグラム中から最頻度値が求められるようになっている。これにより差画像中での最も頻度の多い明るさ、即ち、磁気ヘッド、あるいは外観検査対象上の正常平坦部分が光学系の光軸に対して傾斜している場合に生じる誤差成分の明るさが算出され得るものである。この算出された値が予め設定されている２値化処理用のしきい値ＴＨａ，ＴＨｂに加算されるべく加算回路２０８ａ，２０８ｂ各々でしきい値ＴＨａ，ＴＨｂに加算するようにすれば、しきい値ＴＨａ，ＴＨｂは最適に修正され得、修正しきい値によって差多値画像データに対し２値化処理を行うようにすれば、磁気ヘッド、あるいは外観検査対象の表面が光軸に対して傾斜している場合でも、その影響を受けることなく高い感度でひび欠陥が検出され得るものである。なお、図３１に示す例では、差分回路２０５からの差多値画像データは一旦蓄積されていないことから、修正しきい値が確定した後に、必要とされる２枚の画像検出を更に１回行う必要があるが、差多値画像データ蓄積用のメモリが設けられている場合は、ヒストグラム演算に並行して、差多値画像データの蓄積が行われ、しきい値確定後にそのメモリから差多値画像データを読み出した上、２値化回路２０１ａ，２０１ｂ各々で修正しきい値にもとづき２値化処理が行われるようにすればよいものである。
　【００９２】以上、本発明による外観検査方法や外観検査装置、あるいは磁気ヘッド検査方法や磁気ヘッド検査装置について説明したが、本発明による磁気ヘッド検査装置が磁気ヘッド製造設備の最終段階に具備せしめられる場合は、製造済直後の磁気ヘッド上にひび欠陥が存在するか否かが確実に検出され得るものとなっている。
　【００９３】以下、本発明の他の実施例を薄膜磁気ヘッドの外観検査を例にとり、図面に従い説明する。
　【００９４】一般に薄膜磁気ヘッドは、セラミックウェハ上に多数の素子を形成した上、これを切断加工し、更に加工済みの磁気ヘッドに対しリード線やアームを取り付けることによって得られるが、このようにして得られた薄膜磁気ヘッドに対しては、各種の電気的特性検査や外観検査が最終製造段階で行われている。外観検査が必要とされるのは、それら切断加工や組立、検査工程中に磁気ヘッドに不要な外力が加えられた場合には、欠けや傷，ひびなどの欠陥が発生している虞があり、これら欠陥が存在している場合には、磁気ディスク装置の信頼性に重大な影響を及ぼすからである。
　【００９５】ここで、薄膜磁気ヘッドについて詳細に説明すれば、図４５はその全体構成を示したものであり、同図（ａ）は薄膜磁気ヘッド１の全体を示し、同図（ｂ）は薄膜磁気ヘッド本体１（以下、単に磁気ヘッドと称す）及びそこに存在する外観不良を示したものである。磁気ヘッド本体では、同図（ｂ）に示す２本のレール状の領域９（以下、レール面と称する）がディスクと接触するため、特に厳密に外観を検査する必要がある。これは、磁気ディスク駆動中に磁気ヘッドが安定に浮上できるよう、ディスクと磁気ヘッドの間に気流の流入を助けるために、レール面にテーパ加工が施され傾斜した領域７が存在する（以後、テーパ領域と称する）。同図（ｃ）は、同図（ｂ）に示す欠陥の断面図を示したものである。同図からわかるように、そのレール面上やエッジ部には欠け２（エッジの一部が割れて破片が消失したもの）や傷５（レール表面が硬い物質と擦れることにより生じたもの）や、ひび欠陥４（亀裂によりヘッドの一部が浮き上がり、破片が正常平坦部分の表面に対し傾斜した状態になって残っているもの）が発生する虞があるが、このうち、小さな欠けや傷はヘッドの浮上特性に対し殆ど影響を与えないことから、欠陥としての致命度は低いものとなっている。しかし、大きな欠けは浮上特性に影響を与えることから検出される必要があるが、ひび欠陥についてその大きさに係わらず検出される必要がある。これは、磁気ディスク装置が動作中、薄膜磁気ヘッドは磁気ディスク面に対しわずかな間隔を保って浮上しているが、ひび欠陥が磁気ヘッドの表面よりも盛り上った状態で存在している場合には、ひび欠陥が磁気ディスク表面に物理的に接触する可能性が大となるからである。ひび欠陥の存在は、最悪の場合、磁気ディスク装置の作動中、ひび欠陥から破片が落下することにもなれば、磁気ヘッドクラッシュの原因ともなるものである。
　【００９６】以上のように、磁気ヘッドの上に欠陥が存在しているか否かを検査する必要があるが、特に致命度の高いひび欠陥を確実に検出する必要がある。ひび欠陥は、亀裂により囲まれた領域全体がわずかに傾斜しているため、金属顕微鏡において使用される通常の落射照明では、亀裂のみが暗い筋として検出され、わずかに傾斜した領域を明るさの違いとして検出することはできない。そこで、微分干渉顕微鏡で画像を検出することにより、わずかに傾斜した領域全体を明るさの違いとして確実に検出することができる。しかし、ひび以外の欠陥である欠けと傷は、反射光が散乱することから干渉強度の変化が不規則となるが、落射照明では確実に暗く検出できる。以上のことから、磁気ヘッドの全ての欠陥を確実に検出するためには、ひび欠陥を微分干渉法により、欠けと傷欠陥を落射照明により検出する必要がある。
　【００９７】図３２は、本発明の一実施例であり、薄膜磁気ヘッドの外観欠陥を検査することを目的としている。同図に示すように、検査対象である薄膜磁気ヘッド１は、水平面内の回転位置補正を行うθステージ３０１と、水平補正を行うゴニオステージ３０２と、焦点位置補正を行うｚステージ３０３を組み合わせた上に設置されており、搬送系３４によりステージ上に供給される。また、磁気ヘッドのレール面上の高さを測定するレーザ変位計４３を具備している。検査対象上には、微分干渉顕微鏡を構成し、干渉強度をＴＶカメラ１９で検出し、検出された画像は、画像処理部２０に転送される。さらに、これら装置全体を制御するコントローラ４０を備えており、画像処理結果の一部とレーザ変位計４３からの測定値が入力となる。本実施例の最も大きな特徴はコントローラ２２からの出力により３つのステージ（３１，３２，３３）と搬送系４１のみならず、微分干渉光学系の構成素子である偏光子１３と複屈折プリズム１６ａを最適な角度に回転することにある。
　【００９８】以下、本実施例を基に、発明の内容を説明して行く。図３３は、図３２の実施例の微分干渉顕微鏡の構成を詳細に示したものである。同図において、各光学素子に記入されている矢印は、各素子の光学軸方向を示すものである。同図の光学系における特徴は、複屈折プリズム１６ａが回転可能であることと、複屈折プリズム１６ａの光学軸方向をハーフミラー１５の光学軸方向と一致させた状態において微分干渉効果を実現することにある。図３４は図３３の光路中の偏光状態を示したものである。以下、図３４を用いて、図３３の光学系の効果を説明する。図３４の（ｂ）から（ｅ）の偏光状態の表記は、同図（ａ）の方法に従っている。同図（ｂ）は、偏光子通過後の偏光状態を示したものであり、直線偏光状態であることを示す。このため、振幅をＡｐとすると、直線偏光Ｌは（数６）となる。
　【００９９】
　【数６】
　【０１００】同図（ｃ）は、偏光子が波長板ｏ軸と一致する規準軸からθｐ回転した状態において、波長板を通過後のｏ，ｅ各偏光方向の振幅成分Ｌｏ，Ｌｅ示したものであり次式となる。
　【０１０１】
　【数７】
　【０１０２】ハーフミラーの反射率は、照明光偏光方向とハーフミラーの法線がなす面（入射面）との関係により決定する。入射面と一致する偏光方向をｐ方向、直交する方向ｓ方向とする。複屈折プリズムの照明光分離方向をｐ偏光方向と一致させた場合、複屈折プリズム通過後のｐ，ｓ各偏光成分は、同図（ｄ）の様になり、これを表記すれば数８となる。
　【０１０３】
　【数８】
　【０１０４】ただし、ＲｐおよびＲｓはそれぞれｐ偏光およびｓ偏光のハーフミラーでの反射率を表わす。つまり、複屈折プリズムにより分岐された２つの照明光の間には、偏光子の回転角度θｐの２倍の位相差が生じることがわかる。この２つの照明光が傾斜した試料面の離れた２点で反射することにより、（数２）により与えられる位相差△φが追加されるため、反射光は（数９）のようになる。
　【０１０５】
　【数９】
　【０１０６】これら２つの反射光は、複屈折プリズムを通過することにより再び同一光路に戻るが、偏光方向が互いに直交しているため干渉することなく、そのままハーフミラーを透過する。この時、各偏光方向はハーフミラーを反射時の偏光方向と一致するため、ハーフミラーの透過光は次式となる。
　【０１０７】
　【数１０】
　【０１０８】ただし、ＴｐおよびＴｓはそれぞれｐ偏光およびｓ偏光のハーフミラーでの反射率を表わす。これら反射光を検光子に通過させることにより、同図（ｅ）に示すような同一方向の偏光状態となるため干渉し、干渉強度は次式として検出できる。
　【０１０９】
　【数１１】
　【０１１０】同式によれば、干渉強度は試料傾斜による位相差△φの余弦関数により変化し、偏光子回転角度により干渉状態を任意に制御可能であることがわかる。また、ハーフミラーの反射率および透過率は干渉強度の係数となるため、ハーフミラーの特性が変化しても干渉強度特性には、振幅の変化および定数項として作用するだけであり、位相による変動成分とは分離できることが分かる。これが、図３３に示す光学系において、ハーフミラーと複屈折プリズムの偏光方向を一致させる構成により実現できる大きな特徴である。特にＲｐＴｐ＝ＲｓＴｓの関係を満たすとき、干渉強度変化は（数１２）となり、試料傾斜に対する干渉強度を最大として検出することができる。
　【０１１１】
　【数１２】
　【０１１２】ただし、Ｋは反射率の影響を表わす比例定数である。
　【０１１３】図３５と図３６は、図３２の実施例において実現される第１の発明を説明したものである。図３５（ａ）は、偏光子回転角度θｐをπ／４としたときの試料傾斜による位相差△φと干渉強度１との関係を示したものであり、（数１２）から干渉強度１は次式となる。
　【０１１４】
　【数１３】
　【０１１５】つまり、傾斜位相差△φが０、即ち水平面から相対的に傾斜した状態で干渉強度変化が最大となることがわかる。そこで、図３２の実施例において、レーザ変位計３５により磁気ヘッドレール面上の３点の高さを測定し、その結果から磁気ヘッド傾斜角度を演算し、自動ステージ３２により水平に補正する。その結果、磁気ヘッドレール面が水平となるため、レール面上の傾斜領域であるひび欠陥がレール面正常部と異なる明るさを有することとなる。つまり、同図（ａ）のＡ点付近に一点破線で示す２つの閾値２４を設定し、２つの閾値により挾まれる明るさを有する領域以外をひび欠陥として検出することができる。一方、レール面には、図３６（ａ）に示すような傾斜領域（テーパ領域）が存在する。テーパ領域のレール面水平領域との傾斜角度θｔは加工仕様により決められており既値である。θｔを数２により位相差に概算した値をφｔとすると、テーパ領域の干渉強度は図３５（ａ）のＢ点となるため、前述の閾値処理により図３６（ｂ）の様にテーパ領域全体がひび欠陥と同様に検出されてしまう。さらに、同図（ａ）のようにテーパ領域に存在するひび欠陥は検出することができない。テーパ領域のひび欠陥のみを検出するためには、Ｂ点付近にＡ点と同様な閾値を設定して２値化を行うか、磁気ヘッドをθｔ回転させることによりテーパ領域を水平に補正してＡ点付近の閾値で２値化を行うことが考えられる。しかし、前者の方式はＢ点付近の干渉強度変化率がＡ点付近に比べて劣っているため、ひび欠陥の検出感度が劣る。後者の方式では、検出視野内で試料が移動する虞があるため、他の条件で検出した画像との位置合わせが必要となる。本発明は、偏光子回転角度を試料傾斜により決定する最適な角度に設定することで、傾斜平面内の異常傾斜を水平面と同一感度で、しかも試料を移動させることなく検出できることが大きな特徴である。図３５（ｂ）は、偏光子回転角度θｐをφｔ／２＋π／４とした場合の干渉強度特性を示したものであり、これは数１２より次式（数１４）として表わさせる。
　【０１１６】
　【数１４】
　【０１１７】同図（ｂ）は、同図（ａ）をφｔ右に移動したものであるため、Ｃ点付近に閾値を設定して２値化することにより同図（ａ）のＡ点と同一感度で異常傾斜を検出することができる。この結果、図３６（ｃ）のように、テーパ領域に存在するひび欠陥をレール面水平領域のひび欠陥と同一感度で検出することが可能となる。
　【０１１８】図３７と図３８は、図３２の実施例において実現される第２の発明を説明したものである。図３７（ａ）は図３５（ｂ）と同一の条件であり、偏光子回転角度をφｔ／２＋π／４とした場合の干渉強度を示している。磁気ヘッドのレール面は、セラミック焼結体の研磨面であるため、表面に多数の輝点が存在する。（数１２）から分かるように、微分干渉強度１は試料傾斜による位相差△φと反射率の影響Ｋにより変動する。そのため、同一平面上であっても反射率が異なると干渉強度１も変化する。図３７（ａ）の実線は、輝点以外のレール面の干渉強度であり、破線は輝点部の干渉強度を表わす。テーパ領域内のひび欠陥を検出するために同図のＡ点付近の閾値２４により２値化を行うと、同図Ｂ点も２つの閾値に挾まれた領域外にあるため検出される。このため、図３６（ｃ）に示すようにひび欠陥と共に多数の輝点２５を誤検出してしまう。そこで、偏光子回転角度をφｔ／２＋π／４とした状態で第１の画像を検出し、φｔ／２−π／４の状態で第２の画像を検出することを考える。第２の画像の干渉強度は次式（数１５）により与えられる。
　【０１１９】
　【数１５】
　【０１２０】図３７（ｂ）は、これら２枚の画像により検出される干渉強度を示したものである。２つの状態の干渉強度は、φｔにおいて対称となることが分かる。これら２枚の画像の差分を演算することにより、図３７（ｃ）の画像強度特性を有する差画像が得られる。これは、次式により与えられる。
　【０１２１】
　【数１６】
　【０１２２】つまり、φｔの傾斜面上では反射率の違いによらず常に信号強度は０であり、相対的に傾斜した領域では図３７（ｂ）に示す２枚の画像の２倍の信号強度変化が得られる。図３８（ａ）は、図３６（ａ）に示すテーパ領域を検出した第１の画像を示し、図３８（ｂ）は第２の画像を示す。２枚の画像の間で、テーパ領域の明るさを等しく、テーパ領域から傾斜した領域の一方を暗く、他方を明るく検出できていることが分かる。同図（ｃ）は、差画像を図６（ｃ）の明るさ０付近に設定した閾値により２値化した結果を示したものである。テーパ領域では反射率の違いによらず常に信号強度が０となるため輝点が除去され、ひび欠陥のみが高い感度で検出できることが分かる。従来技術では、数５に示すように本発明のφｔが０の場合、つまり水平面に対する場合しか考慮されていなかったが、本発明では任意の傾斜平面上の反射率の影響を受けないことが大きな特徴である。
　【０１２３】図３９は、図３２の実施例において実現できる第３の発明を説明したものである。磁気ヘッドレール面には、ひび欠陥以外にも欠けと傷欠陥が存在する。これらの欠陥は、反射光を散乱するため微分干渉法で検出される干渉強度は微小な値しか持たず不安定であり明暗の変化がつきにくい。しかし、通常の落射照明により暗く検出することが可能である。そのため、微分干渉光学系により落射照明を実現するためには、図３３に示す複屈折プリズム１６ａを光路から外す必要がある。しかし、（数１４）と（数１５）に示す干渉条件の異なる２枚の画像の平均値演算を行うと、両式の干渉項が消去され次式となる。
　【０１２４】
　【数１７】
　【０１２５】（数１７）は、反射率の影響にのみ依存して変化するため、落射照明において検出した画像と同等のものとなる。図３９（ｂ），（ｃ）は、同図（ａ）の様にレール面上に欠け２や傷欠陥５が存在する場合、図３８（ａ），（ｂ）と同様の干渉条件で検出した画像を示している。両画面の平均値を演算することにより、傾斜領域の干渉強度が打ち消し合い、反射光が散乱する欠けと傷の領域のみが暗く検出されるため、図３９（ｄ）のように落射照明により検出した画像と同等のものとなることがわかる。本発明では、微分干渉光学系を変更することなく落射照明と同等の画像が得られることに特徴がある。
　【０１２６】図４０と図４１は、図３２の実施例において実現できる第４の発明を説明したものである。微分干渉顕微鏡は、照明光を分離する方向の傾斜に対して最大の感度を有し、直交する向きの傾斜に対しては感度が０となる。ひび欠陥は全方向に傾斜する可能性があるため、従来全てのひび欠陥を検出するためには、試料を９０度回転させて試料に対する照明光分離方向を変化させる必要があった。本発明は、試料を回転させることなく同等の効果を実現することを目的としている。図４０（ａ）は図３３の一部を書き直したものである。図３３では、ハーフミラーのｐ偏光方向およびｓ偏光方向と複屈折プリズムの光学軸方向を一致させることにより、（数１１）に示すように、ハーフミラーの透過率と反射率の影響を干渉強度特性の振幅変化の項とすることが可能となった。そこで、図４０（ｂ）に示すように複屈折プリズムを９０度回転させることを考える。この場合も、複屈折プリズムによって分岐される照明光との互いに直交する偏光方向とハーフミラーのｐ，ｓ各偏光方向が一致するため、干渉にあずかる両偏光成分は次式となる。
　【０１２７】
　【数１８】
　【０１２８】これらを検光子により干渉させた結果、検出される干渉強度は（数１１）と一致することが分かる。図４０のように複屈折プリズムを回転させた各状態で、それぞれ干渉強度を検出すれば、試料を回転することなく直交する２方向において等しい感度で干渉強度を検出することができる。図４１（ｂ），（ｃ）は、上記原理を利用して同図（ａ）の様な磁気ヘッドレール面に存在するひび欠陥を検出した例である。図４０（ａ）の状態により図４１（ａ）の左右方向に照明光を分離して、第１の画像を検出したものが同図（ｂ）である。同図（ｂ）では、照明光を分離する方向に傾斜したひび欠陥を最も感度良く検出できるが、これと直行する方向に傾斜したひび欠陥は検出することができない。一方、図４０（ｂ）の状態により図４１（ａ）の上下方向に照明光を分離して、第２の画像を検出したものが同図（ｃ）である。同図（ｃ）でも、照明光を分離する方向に傾斜したひび欠陥を最も感度良く検出できるが、これと直行する方向に傾斜したひび欠陥は検出することができない。本発明では、第１，第２の画像の検出結果を合成することにより、全ての方向に傾斜するひび欠陥を試料を回転することんなく、漏れなく検出することが可能となる。
　【０１２９】図４２，図４３，図４４は、図３２，図３３に示す構成により、上記第１から第４の発明を組み合わせることにより、磁気ヘッドレール面に存在するひび，欠け，傷欠陥を検出する方式を示したものである。図３２のコントローラ２２からの信号により、偏光子１３及び複屈折プリズム１６ａの回転角度を図４２に示すように変更し、順次３枚の画像を検出して、画像処理部のメモリに記憶する。いま、磁気ヘッドレール面上に図４４（ａ）の様な欠陥が存在する場合を考える。画像１及び画像２から平均値演算回路２６により平均値を演算した結果、図４４（ｂ）に示すような落射照明画像と同等の画像が得られる。これを適切な閾値により２値化演算回路２７ａにより２値化すると、同図（ｂ）で暗く検出できる欠け，傷欠陥領域を抽出できる。この結果同図（ｆ）を得る。また、エッジ位置検出部２８により図４４（ｂ）のエッジ位置を抽出することで、レール面領域を決定する。また、画像１，画像２から差分演算回路２９ａにより図４４（ｃ）を得る。同図において、図３７（ｃ）の一点破線に示すような閾値により２値化回路２９ｂにより２値化処理を行うと、図４４（ａ）のレール面水平領域のレール面短手方向に傾斜したひび欠陥を検出することができる。同様に、画像３，４から差分演算回路２９ｂにより差分演算を行った結果、図４４（ｄ）を得る。同図において、２値化演算回路２９ｂにより２値化処理を行うことにより、レール面水平領域のレール面長手方向に傾斜したひび欠陥とテーパ領域を検出することができる。この結果から、面積計測部６１によりテーパ領域を抽出する。また、レール面水平領域で検出された結果のみを欠陥とする。画像５，６から差分回路２９ｃにより差分演算を行うと、図４４（ｅ）が得られる。該差画像では、テーパ領域のみを対象とした２値化処理を２値化回路２７ｄにより行う。この結果、テーパ領域に存在するレール面長手方向に傾斜したひび欠陥のみが検出される。上記３枚の差画像から抽出された欠陥を論理和演算回路６２により合成したものが、図４４（ｇ）である。同図では、レール面に存在する輝点を誤検出することなく、レール面水平領域とテーパ領域に存在するひび欠陥を同一感度で検出できる。
　【０１３０】
　【発明の効果】本発明によれば、従来方式では検出できなかったひび欠陥の全体形状を容易に検出することができる上、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどとの判別も容易に行えるため、微小なひび欠陥であっても誤検出することなく、確実に検出することができる。このため、製品の信頼性向上に顕著な効果があるだけでなく、ひび欠陥の存在するヘッドを特性検査装置にかけることにより生じていた、検査用ディスクの急激な摩耗を押さえることにも効果がある。
　【０１３１】また本発明によれば、外観検査対象表面上に本格的に存在している正常傾斜部分以外に、たとえ微小なひび欠陥が異常傾斜部分として存在している虞がある場合でも、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどの影響を受けることなく、そのひび欠陥を正常傾斜部分とは区別された状態で確実に検出し得ることができる。
　【０１３２】また本発明によれば、磁気ヘッド表面上に本格的に存在している面取加工済エッジ部分以外に、たとえ微小なひび欠陥が異常傾斜部分として存在している虞がある場合でも、欠けやボイド，傷，しみ，汚れなどの影響を受けることなく、そのひび欠陥を正常傾斜部分とは区別された状態で、確実に検出し得ることができる。
　【０１３３】また本発明によれば、製造済直後の磁気ヘッド上にひび欠陥が存在するか否かが確実に検出され得ることができる。
　【０１３４】また本発明によれば、試料を移動することなく、任意に傾斜した平面上の全方向に傾斜する異常傾斜を、反射率の違いに影響されることなく、最も感度良くて検出できるのみならず、微分干渉光学系を変更することなく、落射照明による欠陥検査をも行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】図１はひび欠陥検出の説明図。
　【図２】図２は、磁気ヘッドの欠陥の例を示す説明図。（ａ）斜視図（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）断面図
　【図３】図３は、微分干渉顕微鏡の原理を示す説明図。
　【図４】図４は、微分干渉顕微鏡の原理を説明する構成図。
　【図５】図５は、本発明の一実施例を示す構成図。
　【図６】図６は、図５の実施例における動作の説明図。
　【図７】図７は、図５の実施例における検出画像の説明図。
　【図８】図８は、画像処理部の実施例を示す構成図。
　【図９】図９は、ＴＶカメラの出力信号強度を表す特性図。
　【図１０】図１０は、本発明の他の実施例を示す構成図。
　【図１１】図１１は、図１０の実施例における動作の説明図。
　【図１２】図１２は、図１０の実施例における動作の説明図。
　【図１３】図１３は、図１０の実施例における画像処理の説明図。
　【図１４】図１４は、ＴＶカメラの出力信号強度を表す特性図。
　【図１５】図１５は、本発明の他の実施例を示す構成図。
　【図１６】図１６は、図１５の実施例における動作の説明図。
　【図１７】図１７は、図１５の実施例における動作の説明図。
　【図１８】図１８は、本発明の他の実施例を示す構成図。
　【図１９】図１９は、本発明を利用した磁気ヘッドの自動外観検査装置の構成図。
　【図２０】図２０は、本発明による磁気ヘッド検査装置、あるいは外観検査装置の一例での概要構成を示す図。
　【図２１】図２１（Ａ）〜（Ｃ）は、図２０に示す偏光子の偏光方向が１／４波長板の光軸に対し角度α（α＝４５°）に設定されている場合その偏光状態の変化を示す図。
　【図２２】図２２（Ａ）〜（Ｃ）は、図２０に示す偏光子の偏光方向が１／４波長板の光軸に対し角度α（α＝−４５°）に設定されている場合での偏光状態の変化を示す図。
　【図２３】図２３（Ａ）〜（Ｄ）は、図２０に示す画像処理部での画像処理方法を説明するための図。
　【図２４】図２４（Ａ）〜（Ｃ）は、同じく図２０に示す画像処理部での画像処理方法を説明するための図。
　【図２５】図２５は、図２０に示す画像処理部の一例での具体的構成を示す図。
　【図２６】図２６は、図２０に示す偏光子の偏光方向と１／４波長板の光軸方向のなす角度αをパラメータとして、試料（外観検査対象あるいは磁気ヘッド）の傾斜角度とＴＶカメラで検出される信号強度との関係を一例として示す図。
　【図２７】図２７は、本発明による磁気ヘッド検査装置、あるいは外観検査装置の他の例での概要構成を示す図。
　【図２８】図２８（Ａ），（Ｂ）は、図２７に示す１／４波長板の光軸が検光子の偏光方向に対し角度α（α＝４５°）に設定されている場合での偏光状態の変化を示す図。
　【図２９】図２９（Ａ），（Ｂ）は、図２７に示す１／４波長板の光軸が検光子の偏光方向に対し角度β（β＝４５°）に設定されている場合での偏光状態の変化を示す図。
　【図３０】図３０は、本発明による磁気ヘッド検査装置、あるいは外観検査装置の更に異なる他の例での概要構成を示す図。
　【図３１】図３１は、磁気ヘッド、あるいは外観検査対象のその表面全体が光軸に対し傾斜している場合に適用される画像処理部の一例での具体的構成を示す図。
　【図３２】図３２は本発明の他の一実施例を示す構成図。
　【図３３】図３３は図３２に示す微分干渉顕微鏡の具体的構成を示す図。
　【図３４】図３４は図３３の動作を説明するための図。
　【図３５】図３５は本発明に係る実施例の説明図。
　【図３６】図３６は図３５に示す実施例における動作説明図。
　【図３７】図３７は本発明に係る実施例の説明図。
　【図３８】図３８は図３７に示す実施例における動作説明図。
　【図３９】図３９は本発明に係る実施例の説明図。
　【図４０】図４０は本発明に係る実施例の説明図。
　【図４１】図４１は図３９，図４０に示す実施例の動作説明図。
　【図４２】図４２は検出する画像の種類を示す図。
　【図４３】図４３は画像処理部の実施例を示す構成図。
　【図４４】図４４は図４３に示す実施例における動作説明図。
　【図４５】図４５は磁気ヘッドと欠陥の例を示す構成図。
　【符号の説明】
１…磁気ヘッド、２…欠け、３…ボイド、４…ひび欠陥、５…傷、７…テーパ領域、９…レール面、１１…光源、１２…コンデンサレンズ、１３…偏光子、１４，１４ａ，１４ｂ…四分の一波長板、１５，１５ａ，１５ｂ…ハーフミラー、１６…ウォラストンプリズム、１６ａ…複屈折プリズム、１７…対物レンズ、１８，１８ａ，１８ｂ…検光子、１９，１９ａ，１９ｂ…ＴＶカメラ、２０…画像処理部、２４…閾値、２５…輝点、２６…平均値演算回路、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…２値化回路、２８…エッジ抽出回路、２９，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ…差分演算回路、３０…ステージ、３０１…θステージ、３０２…ゴニオンステージ、３０３…Ｚステージ、４０…コントローラ、４１…搬送系、４３…レーザ変位計、６１…面積計数回路、６２…論理和演算回路、２０１，２０１ａ，２０１ｂ…２値化回路、２０２…メモリ、２０３…ヒストグラム演算回路、２０４…最頻度値演算回路、２０５…差分回路、２０６ａ，２０６ｂ…面取加工部除去回路、２０７…加算（合成）回路、２０８ａ，２０８ｂ…加算回路、２０９，２０９ａ，２０９ｂ…Ａ／Ｄ変換回路。