(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の一面を照明する照明装置と、
前記検査対象と前記照明装置との間に配置され、前記照明装置の照明光をスリット状に加工するスリット板と、
前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光を受光するセンサと、
前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、
前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉ、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算する演算部と、
前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示する提示部と、
を備えた欠陥検査装置。
【請求項２】
前記センサの受光範囲内であって前記検査対象の領域外に配置され、１／Ｎエッジ光学系において設定されるエッジ量Ｎであって、前記エッジ量Ｎに対応して減光量が１／Ｎに設定される減光フィルタを更に備え、
前記演算部は、前記減光フィルタを通過した光を受光したときの前記センサの出力値を前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉとする、請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
検査対象の一面を照明装置により照明する第１段階と、
前記検査対象と前記照明装置との間に配置されたスリット板により、前記照明装置の照明光をスリット状に加工する第２段階と、
前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光をセンサにより受光する第３段階と、
前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、
前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉと、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算部により演算する第４段階と、
前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示部により提示する第５段階と、
を含む欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムなどの検査対象に存在する透明欠陥（フィッシュアイ、凹凸など）を検査するための欠陥検査装置および欠陥検査方法に関し、更に詳しくは、いわゆる１／Ｎエッジ光学系（Ｎは整数）でのエッジ量Ｎの調整を容易化すると共に、エッジ量Ｎがずれた場合の確認を容易化し、欠陥検出性能の安定化を図るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、指向性の高い光を照射する光学系を用いて透明フィルムに含まれる透明性の欠陥を検出するための欠陥検査装置が知られている（特許文献１参照）。この種の欠陥検査装置は、ラインセンサとライン状照明を備え、検査対象とライン状照明との間にスリット板を備えている。ライン状照明の照明光はスリット板によりスリット光に加工されて検査対象に照射される。検査対象は、スリット板のスリット部の長辺方向と直交する方向に一定速度で搬送される。
【０００３】
検査対象を透過した光はラインセンサで受光される。ラインセンサの出力値は画像処理され、この画像処理により検査対象に存在する透明欠陥の画像が生成される。透明欠陥の検出感度は、検査対象とライン状照明との間の距離と、スリット板のスリット幅により設定することができる。上記の欠陥検査装置において１／Ｎエッジ光学系を用いれば、透明欠陥の検出感度を向上させることができる。
【０００４】
１／Ｎエッジ光学系について、後述する図４（Ｃ）を援用して説明する。図４（Ｃ）において、横軸は、スリット板のスリット部の長辺方向と直交する方向（検査対象の搬送方向）におけるラインセンサの位置を表し、縦軸は、ラインセンサの出力値を表している。また、ＰＡは、スリット板の遮光部とスリット部との境界付近（スリット部の縁付近）の位置を表し、ＰＢは、スリット部の中央付近の位置を表している。
【０００５】
図４（Ｃ）から理解されるように、ラインセンサの出力値は、ラインセンサがスリット部の中央付近の位置ＰＢに合わせて配置されたときに最大となり、ラインセンサの位置がスリット部の縁に向かって移動するに従って減少する傾向を示す。
【０００６】
ここで、ラインセンサがスリット部の中央付近の位置ＰＢに合わせて配置されたときの出力値を「１」とした場合、１／Ｎエッジ光学系では、出力値がＮ分の１となる位置にラインセンサが配置される。通常、Ｎは、２，４，８などの値に設定される。図４（Ｃ）の例では、Ｎが２に設定されており、ラインセンサは、その出力値が１／２となる位置ＰＡに合わせて配置されている。
【０００７】
検査対象に透明欠陥が存在する場合、ラインセンサが上記の位置ＰＡに合わせて配置されたときの出力値の変化量は、ラインセンサが上記の位置ＰＢに合わせて配置されたときの出力値の変化量よりも大きくなる。このため、１／Ｎ光学系を用いれば、透明欠陥の検出感度を向上させることができる。このような１／Ｎ光学系において、Ｎの値はエッジ量と称される。エッジ量Ｎは、ラインセンサがスリット部の中央付近の位置ＰＢに合わせて配置されたときの出力値を、ラインセンサがスリット部と遮光部との境界付近の位置ＰＡに合わせて配置されたときの出力値で除算した値によって表される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３９９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の従来の欠陥検査装置において、１／Ｎエッジ光学系を用いる場合、次の問題があった。
第１に、ラインセンサの全受光範囲（撮像範囲）にわたってエッジ量Ｎが正しく調整されているかどうかを確認することが困難であった。
第２に、ラインセンサの位置の微妙なズレでエッジ量Ｎが大きく変化するが、エッジ量Ｎが変化したとしても、ラインセンサの出力値の波形からラインセンサの位置ズレの程度を把握することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、１／Ｎエッジ光学系におけるエッジ量の確認を容易化すると共に、ラインセンサの位置ズレの把握を容易化することができる欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明による欠陥検査装置は、検査対象の一面を照明する照明装置と、前記検査対象と前記照明装置との間に配置され、前記照明装置の照明光をスリット状に加工するスリット板と、前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光を受光するセンサと、前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉ、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算する演算部と、前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示する提示部と、を備えた欠陥検査装置の構成を有する。
【００１２】
上記欠陥検査装置において、例えば、前記センサの受光範囲内であって前記検査対象の領域外に配置され、１／Ｎエッジ光学系において設定されるエッジ量Ｎであって、前記エッジ量Ｎに対応して減光量が１／Ｎに設定される減光フィルタを更に備え、前記演算部は、前記減光フィルタを通過した光を受光したときの前記センサの出力値を前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉとする。
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明による欠陥検査方法は、検査対象の一面を照明装置により照明する第１段階と、前記検査対象と前記照明装置との間に配置されたスリット板により、前記照明装置の照明光をスリット状に加工する第２段階と、前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光をセンサにより受光する第３段階と、前記センサの１ライン分の各画素を変数ｉで識別して前記１ライン分の各画素に対応した前記センサの出力値を出力値Ａｉ、出力値Ｂｉで表し、エッジ量Ｎｉに対応して設定される前記センサの走査周期に応じた値を係数Ｃで表すと、前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第１の出力値Ｂｉと、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの前記１ライン分の各画素に対応した第２の出力値Ａｉとの比である前記Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉなる式から演算部により演算する第４段階と、前記演算部の演算結果である前記エッジ量Ｎｉを提示部により提示する第５段階と、を含む欠陥検査方法の構成を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１／Ｎエッジ光学系におけるエッジ量の確認を容易化すると共に、ラインセンサの位置ズレの把握を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態による欠陥検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による欠陥検査装置の構成要素の配置例を示す図であり、検査対象の搬送方向と直交する方向から見たときの図である。
【図３】本発明の実施形態による欠陥検査装置の構成要素の配置例を示す図であり、検査対象の搬送方向から見たときの図である。
【図４】本発明の実施形態による欠陥検査装置が備えるラインセンサの出力波形の一例を示す波形図であり（Ａ）は、ラインセンサがスリット板のスリット部の中央付近に合わせて配置された場合のラインセンサの出力波形を示す図であり、（Ｂ）は、ラインセンサがスリット板のスリット部と遮光部との境界付近に合わせて配置された場合のラインセンサの出力波形を示す図であり、（Ｃ）は、スリット板のスリット部の長辺方向と直交する方向における各位置でのラインセンサの出力値の波形を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による欠陥検査装置により得られる検査対象の画像の一例を示す図であり、（Ａ）は、正透過時のラインセンサの出力値から得られる画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は、１／２エッジ透過時のラインセンサの出力値から得られる画像の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による欠陥検査装置に備えられた１／Ｎエッジ光学系のエッジ量Ｎの評価値の算出と表示を行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態による欠陥検査装置により得られるエッジ量の一例を説明するための図であり、（Ａ）は、ラインセンサの位置が適正に調整された場合のエッジ量の一例（下段）を示し、（Ｂ）は、ラインセンサの位置が適正に調整されていない場合のエッジ量の一例（下段）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成例を示すブロック図である。欠陥検査装置１００は、ライン状照明装置２、移動機構３、スリット板４、ラインセンサ５、ロータリエンコーダ７、シーケンサ８、画像処理装置９、画像処理ＰＣ(Personal Computer)１０、操作ＰＣ１１、出力装置１２を備える。欠陥検査装置１００は、検査対象１に存在する透明欠陥を検査するためのものであり、１／Ｎエッジ光学系を備える。
【００１７】
検査対象１は、フィルムや樹脂板など、シート状（またはフィルム状）の透光性を有する素材である。検査対象１は、図示しない搬送機構により一方向に一定速度で搬送される。ライン状照明装置２は、検査対象１の一面を照明するためのものであり、例えば、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)照明、石英ロッド照明装置、蛍光灯、光ファイバ照明装置など、ライン状の発光領域を有する照明装置である。本実施形態では、ライン状照明装置２として、ＬＥＤ照明装置が用いられている。ＬＥＤ照明装置の長さは１２０ｍｍ単位で設定することが可能となっている。
【００１８】
移動機構３は、ライン状照明装置２の位置を調整するためのものである。移動機構３は、マイクロメータを備え、マイクロメータにより検査対象１の搬送方向におけるライン状照明装置２の位置を微調整することが可能なように構成されている。
スリット板４は、ライン状照明装置２の照明光をスリット状に加工するためのものであり、スリット板４にはスリット部４ａが形成されている。
【００１９】
ラインセンサ５は、検査対象１を透過した光を受光して撮像データを出力するためのものである。本実施形態では、ラインセンサ５の受光方向の角度（撮像方向）は、ライン状照明装置２の位置に合わせて調整される。これにより、ライン状照明装置２から出射されてスリット板４のスリット部４ａを通過した光に合わせてラインセンサ５の位置の調整が行われる。
【００２０】
ラインセンサ５は、例えばＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の６Ｋ素子ラインセンサである。ラインセンサ５は、焦点距離ｆが５０ｍｍのレンズと共に撮像装置（図示なし）を構成している。この撮像装置によれば、１画素あたり０．１ｍｍの分解能で検査対象１の画像を読み取ることができる。ただし、この例に限定されず、ラインセンサ５として、例えば、２０４８素子、４０９６素子、８１９２素子等、各種の素子数のものを用いることができ、検査対象１と検出欠陥の種類に応じて適正な素子数のものを選択すればよい。
上述のライン状照明装置２、移動機構３、スリット板４、ラインセンサ５は、１／Ｎエッジ光学系を構成する。
【００２１】
ロータリエンコーダ７は、検査対象１の搬送量に応じたパルスを出力するものである。ロータリエンコーダ７は、分解能パルスを出力し、検査対象１の搬送速度が変化しても、流れ分解能を一定にしている。シーケンサ８は、ロータリエンコーダ７から出力されるパルスをカウントすることにより、ラインセンサ５の読み出しのタイミングを制御するためのものである。
【００２２】
画像処理装置９は、シーケンサ８から出力されるパルスに応じて、ラインセンサ５から出力される撮像データを読み取り、所定のライン単位でリアルタイムに欠陥検出処理を実施するものである。画像処理装置９として、例えばメック（登録商標）社製の画像処理装置（型名：ＬＳＣ６００）を用いることができる。
【００２３】
画像処理装置９は、前処理部９１、２値化部９２、ランレングス符号化部９３、連結性処理部９４を備える。前処理部９１は、ラインセンサ５から得られる撮像データの補正、強調などを実施するためのものである。前処理部９１は、例えば、検査対象１の搬送速度の変動を補正する速度補正、レンズの歪や照明斑等による画像のばらつきを補正するシェーディング補正等を実施する。
【００２４】
２値化部９２は、前処理部９１から出力された画像データを、予め指定された閾値で２値化するものである。２値化部９２は、例えば明暗に応じて画像を２値化する。ランレングス符号化部９３は、２値化データをライン単位で圧縮するものである。連結性処理部９４は、圧縮された２値化データの連結性処理を行うものであり、これにより、欠陥の位置、サイズ、座標等の特徴量を抽出する。
【００２５】
画像処理ＰＣ１０は、リアルタイムＯＳで制御され、ライン状照明装置２、ラインセンサ５、シーケンサ８などを高速で制御するものである。また、画像処理ＰＣ１０は、画像処理装置９から入力された画像データから、欠陥の座標、欠陥のサイズ、欠陥の分類名などを含む欠陥詳細データを生成して操作ＰＣ１１に出力する。
【００２６】
操作ＰＣ１１は、検査条件の設定、検査中の画面表示、過去の検査結果の確認等を行うためのものであり、例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＯＳを搭載したコンピュータである。操作ＰＣ１１は、検査中の画面表示として、画像処理ＰＣ１０から出力された欠陥詳細データ、リストやマップ、画像などを出力装置１２に表示させる。
【００２７】
また、本実施形態では、操作ＰＣ１１は、スリット板４に形成されたスリット部４ａ内の中央領域を通過する光に合わせてラインセンサ５の位置を設定したときのラインセンサ５の出力値（第１の出力値）と、スリット部４ａ内の中央領域の外方（スリット部４ａと遮光部との境界）を通過する光に合わせてラインセンサ５の位置を設定したときのラインセンサ５の出力値（第２の出力値）との比を演算する演算部として機能する。その詳細については後述する。
【００２８】
出力装置１２は、操作ＰＣ１１の処理結果を提示する提示部として機能するものである。また、出力装置１２は、欠陥を検出した場合、警報、パトライト（登録商標）表示などにより報知する。ただし、この例に限定されず、出力装置１２による情報の提示形態は任意である。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成要素の配置例を示す図であり、検査対象１の搬送方向と直交する方向から見たときの図である。図２では、欠陥検査装置１００の構成要素のうち、検査対象１、ライン状照明装置２、移動機構３、スリット板４、ラインセンサ５の配置関係が示され、他の構成要素は省略されている。同図に示すように、スリット板４が、ライン状照明装置２の上方であって、検査対象１とライン状照明装置２との間に配置されている。スリット板４のスリット部４ａの幅は例えば３〜１０ｍｍであり、検査対象１から例えば１００〜４００ｍｍの距離を置いて配置されている。また、片側のみのスリット板を使用してもよい。
【００３０】
ラインセンサ５は、検査対象１を挟んでライン状照明装置２と対向するように配置され、スリット板４のスリット部４ａを通過して検査対象１を透過した光を受光する。これにより、ラインセンサ５は、検査対象１の上方から検査対象１を撮像して撮像データを出力する。１／Ｎエッジ光学系を用いた欠陥検出では、ラインセンサ５の位置を、スリット板４の遮光部とスリット部４ａとの境界位置に精度よく調整することが必要となる。このため、欠陥検査装置１００には、ライン状照明装置２を移動させるための移動機構３が備えられている。また、ラインセンサ５にも、ライン状照明装置２の位置に合わせて、マイクロメータでラインセンサ５のあおりと回転角度を微調整するための機構が取り付けられている。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成要素の配置例を示す図であり、検査対象１の搬送方向から見たときの図である。図３に示すように、ラインセンサ５は、２つのＣＭＯＳイメージセンサ５１，５２から構成され、２つのＣＭＯＳイメージセンサ５１，５２は、検査対象１の幅方向に配置されている。この例に限定されず、ＣＭＯＳイメージセンサの個数は、検査対象１のサイズ（幅）、必要とされるラインセンサ５の分解能等に応じて任意に設定し得る。
【００３２】
ライン状照明装置２の上方には、スリット板４が配置されているが、スリット板４は、スリット部４ａの長辺方向が検査対象１の幅方向と一致するように配置されている。ただし、スリット部４ａの長辺方向が検査対象１の幅方向と一定の角度（例えば３０度）をなすようにしてスリット板４が配置されていてもよく、スリット板４の配置形態は、スリット部４ａの長辺方向が検査対象１の幅方向と一致する形態に限定されない。スリット部４ａの長辺方向の長さは、検査対象１のサイズに応じて任意に設定し得る。また、本実施形態では、ラインセンサ５の受光範囲内（撮像範囲内）であって検査対象１の領域外の位置に減光フィルタ６が配置されている。減光フィルタ６は、エッジ量Ｎに対応したものを採用する。例えば、エッジ量Ｎが２の場合（即ち、１／２エッジの場合）は、光量を半減させるＮＤ２規格の減光フィルタが用いられる。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００が備える上述のラインセンサ５の出力波形の一例を示す波形図である。ここで、図４（Ａ）は、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａの中央付近に合わせて配置された場合のラインセンサの出力波形を示す図であり、横軸は、スリット部４ａの長手方向における位置を示し、縦軸は、横軸の各位置に対応するラインセンサ５の出力値を示している。以下では、説明の便宜上、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａの中央付近に合わせて配置された状態でラインセンサ５に受光される光が検査対象１を透過する形態を「正透過」と称す。
【００３４】
図４（Ｂ）は、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａと遮光部との境界付近に合わせて配置された場合のラインセンサ５の出力値の波形を示す図であり、横軸は、スリット部４ａの長手方向における位置を示し、縦軸は、横軸の各位置に対応するラインセンサ５の出力値を示している。以下では、説明の便宜上、ラインセンサ５がスリット板４のスリット部４ａと遮光部との境界付近に合わせて配置された状態でラインセンサ５に受光される光が検査対象１を透過する形態を「エッジ透過」と称す。またエッジ量Ｎが２のときのエッジ透過を１／２エッジ透過と称す。
【００３５】
図４（Ｃ）は、スリット板４のスリット部４ａの長辺方向と直交する方向（検査対象１の搬送方向）における各位置でのラインセンサ５の出力値の波形を示す図であり、横軸は、スリット部４ａの長辺方向と直交する方向（即ち、スリット部４ａの短辺方向）における位置を示し、縦軸は、ラインセンサ５の位置を横軸の各位置に合わせたときのラインセンサ５の出力値を示している。上述の図４（Ａ）の波形は、図４（Ｃ）の位置ＰＢでのラインセンサ５の出力値を表している。また、図４（Ｃ）の位置ＰＡは、出力値が位置ＰＢでの出力値の１／２となる位置である。上述の図４（Ｂ）の波形は、図４（Ｃ）の位置ＰＡでのラインセンサ５の出力値を表している。
なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸および縦軸の各数値は一例に過ぎず、本発明はこれらの数値に制限されるものではない。
【００３６】
図４（Ｃ）の波形から理解されるように、位置ＰＡ付近では、ラインセンサ５の出力値の変化量が大きくなる。このため、ラインセンサ５の受光領域（撮像領域）全体で安定して正透過での出力値の１／２の出力を得るためには、ラインセンサ５の位置調整を高精度に実施する必要があり、そのため、ラインセンサ５の位置ズレとエッジ量Ｎに関する情報を得ることが重要になる。
なお、図４（Ｂ）の例では、エッジ量Ｎを２とし、正透過での出力値の１／２の出力を得る位置ＰＡを示しているが、エッジ量Ｎを４、８等に設定し、正透過での出力値の１／４、１／８等の出力値を得るようにしてもよい。
【００３７】
図５は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００により得られる検査対象１の画像の一例を示す図である。ここで、図５（Ａ）は、正透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像の一例を示す図であり、図５（Ｂ）は、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像の一例を示す図である。
【００３８】
図５（Ａ）に示されるように、正透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像では、地合との出力差がほとんどないため、透明欠陥を検出することができない。これに対し、図５（Ｂ）に示されるように、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値から得られる画像では、透明欠陥に応じて画像に明暗が発生し、透明欠陥を検出することができる。この例から理解されるように、透明欠陥の検査では、１／Ｎエッジ光学系を用いた検査が有効である。
【００３９】
次に、図６に示すフローに沿って、本実施形態による欠陥検出装置１００の動作を説明する。図６は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００に備えられた１／Ｎエッジ光学系のエッジ量Ｎの評価値の算出と表示を行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここでは、１／Ｎエッジ光学系におけるエッジ量Ｎの調整に着目して欠陥検出装置１００の動作を説明する。
【００４０】
（ステップＳ１）ライン状照明装置２とラインセンサ５の位置を、スリット板４のスリット部４ａの中央付近を通過する光に合わせ、ラインセンサ５により検査対象１を透過した光を受光する。これにより、図４（Ａ）の正透過時のラインセンサ５の出力値を表す波形が得られる。ここで、ラインセンサ５を構成するＣＭＯＳイメージセンサの１ライン分の各画素を変数ｉ（ｉは、ＣＭＯＳの有効画素数を最大値とする任意の自然数）で識別すると、正透過時の１ライン分の各画素ｉに対応した出力値Ｂｉ（撮像データ）がラインセンサ５から画像処理装置９に出力される。画像処理装置９は、正透過時の１ライン分の出力値Ｂｉに所定の補正処理を施した後、画像処理ＰＣ１０を通じて操作ＰＣ１１に供給する。
【００４１】
（ステップＳ２）続いて、ライン状照明装置２とラインセンサ５の位置を、スリット板４のスリット部４ａとスリット板４の遮光部との境界付近を通過する光に合わせ、ラインセンサ５により検査対象１を透過した光を受光する。これにより、図４（Ｂ）の１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値を表す波形が得られる。そして、１／２エッジ透過時の１ライン分の各画素ｉに対応した出力値Ａｉ（撮像データ）がラインセンサ５から画像処理装置９に出力される。画像処理装置９は、１／２エッジ透過時の１ライン分の出力値Ａｉに所定の補正処理を施した後、画像処理ＰＣ１０を通じて操作ＰＣ１１に供給する。
【００４２】
なお、１／２エッジ透過の場合は、図４（Ａ）、（Ｂ）のように他の条件を変更しないでも実施できるが、エッジ量Ｎが大きくなるとラインセンサ５の位置を精度よく調整することができなくなる場合がある。このような場合、エッジ透過時のラインセンサ５の出力値Ａｉの誤差が大きくなる。そこで、このような場合には、ラインセンサ５の位置を正透過時の位置に設定した状態でエッジ量Ｎに対応した減光フィルタ６を使用するか、或いは、ラインセンサ５の走査周期を変更して調整してもよい。
【００４３】
（ステップＳ３）操作ＰＣ１１は、各変数ｉで識別される素子ごとに、１ライン分のエッジ量Ｎｉを、Ｎｉ＝Ｂｉ／Ａｉから計算する。そして、操作ＰＣ１１は、１ライン分のエッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値の各評価値を出力装置１２に表示させる。作業者は、出力装置１２の画面に表示されたエッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値から、ラインセンサ５の位置が適正か否かを判断する。そして、ラインセンサ５の位置が適正でなければ、作業者は、ライン状照明装置２およびラインセンサ５の位置を調整する。
（ステップＳ４）操作ＰＣ１１は、エッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値の各評価値が所望の範囲内に入ったか否かを判定する。上述のステップＳ２およびステップＳ３の処理は、エッジ量Ｎｉの平均値、最小値、最大値の各評価値が所望の範囲内に収束するまで繰り返される。
【００４４】
なお、上述の減光フィルタを用いてラインセンサ５の出力値Ｂｉを取得した場合や、走査周期を変更した場合は、Ｎｉ＝Ｃ×Ｂｉ／Ａｉからエッジ量Ｎｉを算出する。ここで、係数Ｃは、１／Ｎエッジ光学系のエッジ量Ｎに対応して設定される減光フィルタの減光量またはラインセンサ５の走査周期に応じた値である。
【００４５】
図７は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００により得られるエッジ量Ｎの一例を説明するための図である。図７（Ａ）は、１／２エッジ透過においてラインセンサ５の位置が適正に調整された場合のエッジ量の一例を示し、所望のエッジ量が得られている場合の例を示す図である。また、図７（Ｂ）は、１／２エッジ透過においてラインセンサ５の位置が適正に調整されていない場合のエッジ量の一例を示し、所望のエッジ量が得られていない場合の例を示す図である。
【００４６】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）において、上段の波形図の縦軸は、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値を示し、下段の波形図の縦軸は、上段の１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値から算出されたエッジ量を示している。図７（Ａ）および図７（Ｂ）において、上段および下段の波形図の横軸は、ラインセンサ５の画素に対応した変数ｉを表している。
なお、図７（Ａ），（Ｂ）において、横軸および縦軸の各数値は一例に過ぎず、本発明はこれらの数値に制限されるものではない。
【００４７】
図７（Ａ）に示すラインセンサ５の位置ズレがない場合のエッジ量の平均値は２であり、最小値は１．７であり、最大値は２．３である。これに対し、図７（Ｂ）に示すラインセンサ５の位置ズレがある場合のエッジ量の平均値は２．２であり、最小値は１．８であり、最大値は２．９である。
【００４８】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）の上段に示すラインセンサ５の出力値からは、ラインセンサ５の位置の違いを明確に認識することはできない。このため、ラインセンサ５の位置ズレがあったとしても、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の上段に示すラインセンサ５の出力値から、その位置ズレをは把握することは困難である。これに対し、図７（Ａ）の下段に示す所望のエッジ量が得られている場合の波形と、図７（Ｂ）の下段に示す所望のエッジ量が得られていない場合の波形は、明確に異なっている。従って、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の下段に示すエッジ量を比較すれば、ラインセンサ５の位置ズレを容易に把握することができる。
【００４９】
具体的には、図７（Ａ）の下段に示す所望のエッジ量が得られている場合の波形は、ラインセンサ５の位置に関わらず略一定のエッジ量（約２）を示すのに対し、図７（Ｂ）の下段に示す所望のエッジ量が得られていない場合のエッジ量を示す波形は、ラインセンサ５の画素の変数ｉが大きくなる程、明らかに大きいエッジ量を示している。このことは、ラインセンサ５の画素のうち、変数ｉの大きな画素の位置ズレが大きいことを意味している。作業者は、操作ＰＣ１１において算出されたエッジ量Ｎｉの変化量から、ラインセンサ５の位置ズレを容易に把握することができ、ラインセンサ５の位置ズレを調整するために必要な処置を実施することが可能となる。
【００５０】
上述の例では、正透過時のラインセンサ５の出力値Ｂｉを取得して、操作ＰＣ１１において、Ｎｉ＝Ｂｉ／Ａｉからエッジ量Ｎｉを算出するものとしたが、正透過時のラインセンサ５の出力値Ｂｉとして、減光フィルタ６により減光された光をラインセンサ５で受光したときの出力値Ｂｉを用いてもよい。詳細には、操作ＰＣ１１の波形表示機能において、ラインセンサ５の画素の領域として、減光フィルタ６を透過した光を受光する領域と、検査対象１を透過した光を受光する領域を定義しておく。そして、操作ＰＣ１１は、減光フィルタ６を透過した光を受光する領域の画素の出力値を正透過時のラインセンサ５の出力値Ｂｉとし、検査対象１を透過した光を受光する領域の画素の出力値を１／２エッジ透過時のラインセンサ５の出力値Ａｉとし、これら出力値Ａｉ，Ｂｉからエッジ量Ｎｉ（＝Ｂｉ／Ａｉ）の平均値を算出する。
【００５１】
一例として、減光フィルタ６がＮＤ２規格のフィルタであるものとし、１／２エッジ透過時のラインセンサ５の位置ズレがないものとすれば、減光フィルタ６を透過した光を受光する領域のラインセンサ５の画素の出力値Ｂｉの平均値と、検査対象１を透過した光を受光する領域のラインセンサ５の画素の出力値Ａｉの平均値は略等しくなる。この場合、操作ＰＣ１１において算出されるエッジ量Ｎｉ（＝Ｂｉ／Ａｉ）は約１になる。従って減光フィルタ６を用いた場合、ラインセンサ５の位置ズレが大きい程、エッジ量Ｎｉが１から離れ、このときのエッジ量Ｎｉから、作業者は、１／Ｎエッジ光学系におけるラインセンサ５の位置ズレを把握することができる。
【００５２】
上述した本発明の実施形態によれば、ラインセンサ５の有効素子の範囲で、エッジ量Ｎをリアルタイムに表示することができるため、次の効果を得ることができる。
（１）ラインセンサ５の位置調整の作業が容易になり、ラインセンサ５の全受光範囲（撮像範囲）にわたってエッジ量Ｎを精度よく確認し調整することができる。
（２）また、例えば機械的な振動などによりラインセンサ５の位置ズレが発生した場合に、エッジ量のズレの程度を容易に確認することができ、ラインセンサ５の位置を速やかに調整することが可能になる。
【００５３】
上述した本発明の実施形態では、本発明を欠陥検査装置として表現したが、本発明は欠陥検査方法として表現することもできる。この場合、本発明による欠陥検査方法は、検査対象の一面を照明装置により照明する第１段階と、前記検査対象と前記照明装置との間に配置されたスリット板により、前記照明装置の照明光をスリット状に加工する第２段階と、前記検査対象を挟んで前記照明装置と対向するように配置され、前記スリット板を通過して前記検査対象を透過した光をセンサにより受光する第３段階と、前記スリット板に形成されたスリット内の中央領域を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの第１の出力値と、前記スリット内の中央領域の外方を通過する光に合わせて前記センサの位置を設定したときの前記センサの第２の出力値との比を演算部により演算する第４段階と、前記演算部の演算結果を提示部により提示する第５段階と、を含む欠陥検査方法として表現することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、変形、修正、置換、転用などが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１…検査対象
２…ライン状照明装置
３…移動機構
４…スリット板
４ａ…スリット部
５…ラインセンサ（撮像素子）
６…減光フィルタ
７…ロータリエンコーダ
８…シーケンサ
９…画像処理装置
１０…画像処理ＰＣ
１１…操作ＰＣ
１２…出力装置
５１，５２…ＣＭＯＳイメージセンサ
９１…前処理部
９２…２値化部
９３…ランレングス符号化部
９４…連結性処理部
Ｓ１〜Ｓ４…処理ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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