(57)【要約】【課題】被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行う方法及び装置を提供すること。【解決手段】被検査物表面に光を照射し、その反射光あるいは拡散光を第１の撮像手段で検出し、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動させることによって被検査物表面の第１の画像を取得し、前記第１の画像を処理することによって被検査物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法において、前記第１の撮像手段による撮像条件を可変とし、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段を設け、前記第２の撮像手段によって得られた画像から反射光位置を特定し、その位置変動に対応し前記第１の撮像手段の撮像条件を制御し、その結果得られる前記第１の撮像手段による前記第１の画像を用いて第１の欠陥検出処理を行い、さらに前記第２の撮像手段によって得られた前記第２の画像を用いて第２の欠陥検出処理を行うこと。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物表面に光を照射し、その反射光あるいは拡散光を第１の撮像手段で検出し、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動させることによって被検査物表面の第１の画像を取得し、前記第１の画像を処理することによって被検査物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法において、
前記第１の撮像手段による撮像条件を可変とし、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段を設け、前記第２の撮像手段によって得られた画像から反射光位置を特定し、その位置変動に対応し前記第１の撮像手段の撮像条件を制御し、その結果得られる前記第１の撮像手段による前記第１の画像を用いて第１の欠陥検出処理を行い、さらに前記第２の撮像手段によって得られた前記第２の画像を用いて第２の欠陥検出処理を行うことを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項２】
被検査物表面を照明する照明手段と、その反射光あるいは拡散光を検出する第１の撮像手段と、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動するための相対位置移動手段と、その相対位置移動及び前記第１の撮像手段によって得られる被検査物表面の第１の画像を処理し被検査物の表面欠陥を検出する第１の欠陥検出手段からなる表面欠陥検査装置において、
前記第１の撮像手段による撮像条件を変更可能な「撮像条件変更手段」と、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための「第２の撮像手段」と、前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像から反射光位置を特定する「反射光位置演算手段」と、前記特定された反射光位置を基に前記撮像条件変更手段を制御する撮像条件制御手段と、さらに前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像を用いて被検査物の表面欠陥を検出する第２の欠陥検出手段と、前記第１及び第２の欠陥検出手段の結果から被検査物の良否を判定する良否判定手段とをさらに設けたことを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項３】
被検査物の法線方向からの反射光を第１と第２の撮像手段に分割するためのビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項２記載の表面欠陥検査装置。
【請求項４】
前記第２の撮像手段による前記第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させることを特徴とする請求項１記載の表面欠陥検査方法。
【請求項５】
前記第２の撮像手段による前記第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させる手段を搭載したことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の表面欠陥検査装置。
【請求項６】
前記第２の撮像手段に高ダイナミックレンジカメラを用いることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の表面欠陥検査装置。
【請求項７】
被検査物表面に光を照射し、その正反射光あるいは拡散光を第１の撮像手段で検出し、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動させることによって被検査物表面の第１の画像を取得し、前記第１の画像を処理することによって被検査物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法において、
前記第１の撮像手段による撮像条件を可変とし、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段を設け、前記第２の撮像手段によって得られた画像から反射光位置を特定し、その位置変動に対応し前記第１の撮像手段の撮像条件を制御し、その結果得られる前記第１の撮像手段による前記第１の画像を用いて第１の欠陥検出処理を行い、さらに前記第２の撮像手段によって得られた前記第２の画像を用いて第２の欠陥検出処理を行い、第１と第２の画像及び欠陥検出処理結果を比較することにより欠陥種類の分別を行うことを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項８】
検出された欠陥の種類を分別した後、その種類ごとに規定された良否判定閾値を用いて各欠陥の良否判定を行うことを特徴とする請求項７記載の表面欠陥検査方法。
【請求項９】
被検査物表面を照明する照明手段と、その正反射光あるいは拡散光を検出する第１の撮像手段と、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動するための相対位置移動手段と、その相対位置移動及び前記第１の撮像手段によって得られる被検査物表面の第１の画像を処理し被検査物の表面欠陥を検出する第１の欠陥検出手段からなる表面欠陥検査装置において、
第１の撮像手段による撮像条件を変更可能な撮像条件変更手段と、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段と、前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像から反射光位置を特定する反射光位置演算手段と、前記特定された反射光位置を基に前記撮像条件を制御する撮像条件制御手段及び撮像条件変更手段、さらに前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像中、反射光位置特定に用いられていない部分の画像を用いて被検査物の表面欠陥を検出する第２の欠陥検出手段、第１と第２の画像及び欠陥検出処理結果から欠陥種類の分別を行う欠陥種類分別手段、前記欠陥種類分別手段の結果を参照し欠陥種類ごとに規定された良否判定閾値を用いて被検査物の良否判定を行う良否判定手段をさらに設けたことを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項１０】
被検査物の法線方向からの反射光を第１と第２の撮像手段に分割するためのビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項２記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記第２の撮像手段による前記第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の表面欠陥検査方法。
【請求項１２】
前記第２の撮像手段による前記第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させる手段を搭載したことを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１３】
前記第２の撮像手段に高ダイナミックレンジカメラを用いることを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１４】
前記第２の撮像手段による前記第２の画像中、前記第２の欠陥検出処理に用いる相対移動方向の画像範囲を、以下の式で算出される値よりも大きくすることを特徴とする請求項１、請求項７、請求項８のいずれか１項記載の表面欠陥検査方法。
（第１の撮像手段の１画素当たりの撮像範囲）×（第２の撮像手段の画像取込周期）を（第２の撮像手段の１画素当たりの撮像範囲）×（第１の撮像手段の画像取込周期）で割った値
【請求項１５】
請求項２、請求項３、請求項５、請求項６、請求項９、請求項１０、請求項１２、請求項１３のいずれか１項記載の表面欠陥検査装置、被検査物を表面欠陥検査装置に投入するロボット、検査用の被検査物を前記投入用ロボットに供給する被検査物供給装置、表面欠陥検査装置の判定結果に従って検査済みの被検査物を良品、不良品に仕分ける仕分け用ロボット、前記仕分けされる良品、不良品が配置されるそれぞれのストック手段からなる表面欠陥自動検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸ等に用いられる感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ等のローラ状被検査物の表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものであり、ロール紙やシート等の平面状披検物の欠陥検査にも応用することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
一様な照明手段からの投射光を被検査物表面に照射し、その正反射光、拡散光あるいは散乱光等の反射光から得られる画像に対して、被検査物表面の傷や凹凸および汚れ等を検出もしくは検査することは、従来一般的に行われている方法である。例えばロール紙やシート等の平面状被検査物や、感光体ドラム、現像ローラ等の円筒状被検査物においては、撮像素子としてラインセンサを用い、被検査物の相対的な移動や回転によって副走査を行い、表面画像を得た後、画像処理により欠点を検出する欠陥検査方法が一般的に行われている。このような検査装置を導入することにより、目視検査員の削減による製造コストを低減し、さらには生産ライン品質が安定し、その結果、環境に影響を与えるような不良品を減少させることにも繋がる。また生産工程のみならず、一度使用した部品をリサイクルするような際にも、このような検査装置を使用できるため、今後益々自動化が要求される。
【０００３】
複写機、プリンター、ＦＡＸ等に用いられている感光体ドラムを例に取った場合、欠陥の種類としては「うねり」、「へこみ」、「スジ」、「キズ」、「汚れ」、「異物」、「色ムラ」、「白ポチ」等、十数種類あり、大きさとしては０．２ｍｍ〜数ｍｍ程度である。それらの欠陥は、おおまかに２種類に分類される。一つは「うねり」、「へこみ」、「キズ」、「異物」等、被検査物表面上の形状変化を伴う欠陥（以下「凹凸欠陥」という）であり、もう一種類は、「汚れ」、「ムラ」、「白ポチ」等、被検査物表面上の形状変化を伴わずに見た目の色が異なる欠陥（以下「濃度差欠陥」という）であり、また、「スジ」のように両方の要素を含んだものもある。
【０００４】
そこで、特開平０７−０５５７１０号公報の「感光体ドラムの欠陥検査装置」では、図１に示すように駆動装置１２により感光体ドラム１１を反時計方向に低速の回転状態とし、高周波蛍光灯１４を点灯してドラム表面からの正反射光を第１ラインセンサ１５で受光し、その出力する電気信号により画像処理装置１７において色ムラ等の濃度差欠陥の有無を検出し、同時にドラム表面からの散乱光を正反射光を受光する角度から３゜〜１０゜傾いた第２ラインセンサ１６で受光して、その出力電気信号により画像処理装置１８において凹凸欠陥の有無を検出する構成を採っている。これにより全種類の欠陥を効率良く適確に検出できる。
【０００５】
同じように、特開平０７−１２８２４０号公報の「電子写真感光体欠陥検査装置」では図２に示すように、感光体ドラム２１の表面軸方向に光を照射する光源２４と、該光源を挟んでその両側に配置し、感光体ドラム２１からの反射光を受光してその光強度を検出するラインセンサとしての２ステージのＣＣＤカメラ２５Ａ，２５Ｂおよびその信号処理部２６と、感光体ドラムを回転する駆動モータ２７との組合わせからなり、かつ光源により感光体ドラム表面に照射形成された直射光の当たる明部Ａ、および散乱光の当たる暗部ＢにそれぞれＣＣＤカメラ２５Ａ，２５Ｂのピントを合わせることにより、ＣＣＤカメラ２５Ａで濃度差欠陥を、ＣＣＤカメラ２５Ｂで凹凸欠陥を効率よく検出する。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０５５７１０号公報
【特許文献２】特開平０７−１２８２４０号公報
【特許文献３】特開平１０−１２２８４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、特開平０７−０５５７１０号公報あるいは特開平０７−１２８２４０号公報の凹凸欠陥を検出する際の問題点について述べる。
初めに図３及び図４を用いて、凹凸欠陥を検出する際の原理について簡単に説明する。図３は欠陥がない正常部からの反射光分布を示したものである。凹凸欠陥検出用の撮像素子は正常部正反射方向イから角度θ傾いた方向に設置する。欠陥が無い場合、凹凸欠陥検出用の撮像素子にはほとんど光が入ってこない。凹凸欠陥があると図４のように、正反射方向の変化あるいは光散乱により、凹凸欠陥検出用の撮像素子にも光が入ってくるので、これを検出することができる。傾斜角度θを小さくすれば検出感度を向上させ、光をあまり散乱させない微妙な凹凸欠陥を検出することができる。しかし傾斜角度θが小さいほど、感光体を回転させるための回転機構による振れや、感光体ドラム自体の加工精度による検査面の変動が大きく影響する。例えば、図５に示すように、回転振れ等により感光体ドラム位置が１ａから２ａへ変動した場合、正常部正反射方向も１ａから２ａのような方向に変化し、その結果、欠陥による散乱光が凹凸欠陥用撮像素子に入り難くなるため検出感度が低下する。
【０００８】
また、感光体ドラム位置が１ａか３ａへ変動した場合、正常部正反射方向も１ａから３ａのような方向に変化し、その結果、正反射光成分が凹凸欠陥用撮像素子に混入し、正常部を欠陥と判断してしまう可能性がある。通常、回転機構の回転振れやドラム自体の加工精度により数１０μｍの検査面の変動が残ってしまうので、正反射光成分の混入によるノイズを防ぎ、検出感度をやや落とした状態で使わざるを得ないのが現状である。このために、特開平１０−１２２８４１号公報の「表面層欠陥検出装置」は、反射光分布の測定から検査面の変動を測定するセンサを別途設け、その結果に基づきラインセンサ位置（凹凸欠陥用撮像素子）を追従制御させることにより上記問題を解消する方法である。しかしながら、この手法においては凹凸欠陥を感度よく検出できる位置にラインセンサ位置を制御するため、必ずしも濃度差欠陥に対して最適な撮像条件にはなっていない。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行う方法及び装置を提供することにある。さらに具体的には各請求毎の課題は以下の通りである。
【００１０】
【課題１】（請求項１に対応）
第１の課題は、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行う表面欠陥検査方法を提供することである。
【００１１】
【課題２】（請求項２に対応）
第２の課題は、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行う表面欠陥検査装置を提供することである。
【００１２】
【課題３】（請求項３に対応）
第３の課題は、第２の課題と併せて、被検査物の変動を測定する際の測定誤差を最小に抑えることのできる表面欠陥検査装置を提供することである。
【００１３】
【課題４】（請求項４に対応）
第４の課題は、上記第１の課題と併せ、濃度差欠陥に対する検出感度を向上させる表面欠陥検査方法を提供することである。
【００１４】
【課題５】（請求項５に対応）
第５の課題は、上記第２の課題または第３の課題と併せて、濃度差欠陥に対する検出感度を向上させる表面欠陥検査装置を提供することである。
【００１５】
【課題６】（請求項６に対応）
第６の課題は、第２又は第３の課題と併せ、フレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止し、拡散光領域の輝度を上げ濃度差欠陥に対する検出感度を向上させる表面欠陥検査装置を提供することである。
【００１６】
【課題７】（請求項７に対応）
第７の課題は、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行い、さらに両欠陥種類の詳細分別を行う表面欠陥検査方法を提供することである。
【００１７】
【課題８】（請求項８に対応）
第８の課題は、第７の課題と併せ、各欠陥種類に最適な良否判定基準で各欠陥の良否判定を行う表面欠陥検査方法を提供することである。
【００１８】
【課題９】
第９の課題は、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行い、さらに両欠陥種類を分別し、各欠陥種類に最適な良否判定基準で被検査物の良否判定を行う表面欠陥検査装置を提供することである。
【００１９】
【課題１０】（請求項１０に対応）
第１０の課題は、上記第９の課題と併せ、さらに第１及び第２の撮像手段により被検査物を同一方向から撮像できる表面欠陥検査装置を提供することである。
【００２０】
【課題１１】（請求項１１に対応）
第１１の課題は、上記第７若しくは第８の課題と併せ、さらに濃度差欠陥に対する検出感度を向上させた表面欠陥検査方法を提供することである。
【００２１】
【課題１２】（請求項１２に対応）
第１２の課題は、上記第９若しくは第１０の課題と併せ、さらに、濃度差欠陥に対する検出感度を向上させた表面欠陥検査装置を提供することである。
【００２２】
【課題１３】（請求項１３に対応）
第１３の課題は、上記第９若しくは第１０の課題と併せ、さらに濃度差欠陥に対する検出感度を向上させる表面欠陥検査装置を提供することである。
【００２３】
【課題１４】（請求項１４に対応）
第１４の課題は、上記第１、第７、第８のいずれかの課題と併せ、第１及び第２の撮像手段で同時に被検査物全面の画像を得ることのできる表面欠陥検査方法を提供することである。
【００２４】
【課題１５】（請求項１５に対応）
第１５の課題は、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で同時に撮像を行い、被検査物を良品、不良品に自動的に仕分けする検査システムを提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
【解決手段１】（請求項１に対応）
上記第１の課題を解決するための解決手段１は、次の通りである。
被検査物表面に光を照射し、その反射光あるいは拡散光を第１の撮像手段で検出し、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動させることによって被検査物表面の第１の画像を取得し、前記第１の画像を処理することによって被検査物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法において、
前記第１の撮像手段による撮像条件を可変とし、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段を設け、前記第２の撮像手段によって得られた画像から反射光位置を特定し、その位置変動に対応し前記第１の撮像手段の撮像条件を制御し、その結果得られる前記第１の撮像手段による前記第１の画像を用いて第１の欠陥検出処理を行い、さらに前記第２の撮像手段によって得られた前記第２の画像を用いて第２の欠陥検出処理を行うことである。
【００２６】
【作用】
上記解決手段１によれば、第２の撮像手段（エリアセンサ）によって反射光位置を測定し、その変動に第１の撮像手段（ラインセンサ）を追従させているため、検査中に被検査物に回転振れ等があっても、第１の撮像手段において常に高感度な撮像条件を保つことが可能となり凹凸欠陥が高感度に検出される。
さらに第２の撮像手段による画像は反射光位置測定の他に、濃度差欠陥を検出するためにも用いられる。その結果、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像が行われる。
【００２７】
【解決手段２】（請求項２に対応）
上記第２の課題を解決するための解決手段２は、被検査物表面を照明する照明手段と、その反射光あるいは拡散光を検出する第１の撮像手段と、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動するための相対位置移動手段と、その相対位置移動及び前記第１の撮像手段によって得られる被検査物表面の第１の画像を処理し被検査物の表面欠陥を検出する第１の欠陥検出手段からなる表面欠陥検査装置において、
前記第１の撮像手段による撮像条件を変更可能な「撮像条件変更手段」と、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための「第２の撮像手段」と、前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像から反射光位置を特定する「反射光位置演算手段」と、前記特定された反射光位置を基に前記撮像条件変更手段を制御する撮像条件制御手段と、さらに前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像を用いて被検査物の表面欠陥を検出する第２の欠陥検出手段と、前記第１及び第２の欠陥検出手段の結果から被検査物の良否を判定する良否判定手段とをさらに設けることである。
【００２８】
【作用】
上記解決手段２によれば、第２の撮像手段（エリアセンサ）によって反射光位置を測定し、その変動に第１の撮像手段（ラインセンサ）を追従させているため、検査中に被検査物に回転振れ等があっても、第１の撮像手段において常に高感度な撮像条件を保つことが可能となり凹凸欠陥が高感度に検出される。
さらに第２の撮像手段による画像は反射光位置測定の他に、濃度差欠陥を検出するためにも用いられる。その結果、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で同時に撮像を行うとともに、良否判定手段により、前記第１及び第２の欠陥検出手段の結果から被検査物の良否が判定される。
【００２９】
【解決手段３】（請求項３に対応）
上記第３の課題を解決するための解決手段３は、解決手段２の構成において、被検査物の法線方向からの反射光を第１と第２の撮像手段に分割するためのビームスプリッタを備えることである。
【００３０】
【作用】
ビームスプリッタにより、被検査物の法線方向からの反射光が前記第１及び第２の撮像手段により同一方向から撮像され、検出したい輝線変動方向に対して直角方向から観察するため、被検査物の変動を測定する際の測定誤差が最小に抑えられる。
【００３１】
【解決手段４】（請求項４に対応）
上記第４の課題を解決するための解決手段４は、解決手段１における第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させることである。
【００３２】
【作用】
第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させることにより、フレアによる輝線位置測定誤差の増大が防止され、拡散反射光領域の輝度を上げ濃度差欠陥に対する検出感度を向上させることができる。
【００３３】
【解決手段５】（請求項５に対応）
上記第５の課題を解決するための解決手段５は、解決手段２または解決手段３の第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させる手段を搭載することである。
【００３４】
【作用】
第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させる手段を搭載すること（例えば、輝線部分の光量だけを減少させるようにエリアセンサカメラの前にＮＤフィルターを置く）により、フレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止し、拡散反射光領域の輝度を上げ濃度差欠陥に対する検出感度を向上させることができる。
【００３５】
【解決手段６】（請求項６に対応）
上記第６の課題を解決するための解決手段６は、解決手段２または解決手段３の第２の撮像手段に高ダイナミックレンジカメラを用いることである。
【００３６】
【作用】
第２の撮像手段であるエリアセンサカメラに、ダイナミックレンジの大きなものを使用することにより、光源の光量を絞って輝線部分でのフレア現象を防止できるとともに、拡散反射光部分の光量が不足しても、通常のカメラに比べ欠陥検出に有効な画像が得られる。
【００３７】
【解決手段７】（請求項７に対応）
上記第７の課題を解決するための解決手段７は、被検査物表面に光を照射し、その正反射光あるいは拡散光を第１の撮像手段で検出し、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動させることによって被検査物表面の第１の画像を取得し、前記第１の画像を処理することによって被検査物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法において、
前記第１の撮像手段による撮像条件を可変とし、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段を設け、前記第２の撮像手段によって得られた画像から反射光位置を特定し、その位置変動に対応し前記第１の撮像手段の撮像条件を制御し、その結果得られる前記第１の撮像手段による前記第１の画像を用いて第１の欠陥検出処理を行い、さらに前記第２の撮像手段によって得られた前記第２の画像を用いて第２の欠陥検出処理を行い、第１と第２の画像及び欠陥検出処理結果を比較することにより欠陥種類の分別を行うことである。
【００３８】
【作用】
解決手段７によれば、第２の撮像手段（エリアセンサ）によって反射光位置を測定し、その変動に第１の撮像手段（ラインセンサ）を追従させているため、検査中に被検査物に回転振れ等があっても、第１の撮像手段において常に高感度な撮像条件を保つことが可能となり凹凸欠陥が高感度に検出される。
さらに第２の撮像手段による画像は反射光位置測定の他に、濃度差欠陥を検出するためにも用いられる。その結果、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像が行われる。さらに、第１と第２の画像及び欠陥検出処理結果を比較することにより、欠陥種類の分別が行われる。欠陥種類の分別は、凸凹欠陥の具体的詳細までなされ得る。
【００３９】
【解決手段８】（請求項８に対応）
上記第８の課題を解決するための解決手段８は、解決手段７の構成に対し、さらに、検出された欠陥の種類を分別した後、その種類ごとに規定された良否判定閾値を用いて各欠陥の良否判定を行うことである。
【００４０】
【作用】
分別された欠陥種類毎に設定した良否判定閾値を用いて各欠陥の良否判定を行うことにより、被検査物の機能上の有害性と相関性の高い検査が行われる。
【００４１】
【解決手段９】（請求項９に対応）
上記第９の課題を解決するための解決手段９は、被検査物表面を照明する照明手段と、その正反射光あるいは拡散光を検出する第１の撮像手段と、被検査物と前記第１の撮像手段の相対位置を移動するための相対位置移動手段と、その相対位置移動及び前記第１の撮像手段によって得られる被検査物表面の第１の画像を処理し被検査物の表面欠陥を検出する第１の欠陥検出手段からなる表面欠陥検査装置において、
第１の撮像手段による撮像条件を変更可能な撮像条件変更手段と、被検査物表面にて反射する反射光分布を検出するための第２の撮像手段と、前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像から反射光位置を特定する反射光位置演算手段と、前記特定された反射光位置を基に前記撮像条件を制御する撮像条件制御手段及び撮像条件変更手段、さらに前記第２の撮像手段にて得られた第２の画像中、反射光位置特定に用いられていない部分の画像を用いて被検査物の表面欠陥を検出する第２の欠陥検出手段、第１と第２の画像及び欠陥検出処理結果から欠陥種類の分別を行う欠陥種類分別手段、前記欠陥種類分別手段の結果を参照し欠陥種類ごとに規定された良否判定閾値を用いて被検査物の良否判定を行う良否判定手段をさらに設けたことである。
【００４２】
【作用】
上記解決手段９によれば、第２の撮像手段（エリアセンサ）によって反射光位置を測定し、その変動に第１の撮像手段（ラインセンサ）を追従させているため、検査中に被検査物に回転振れ等があっても、第１の撮像手段において常に高感度な撮像条件を保つことが可能となり凹凸欠陥が高感度に検出される。
第２の撮像手段による画像は反射光位置測定の他に、濃度差欠陥を検出するためにも用いられる。その結果、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で同時に撮像を行われる。さらに第１と第２の画像及び欠陥検出処理結果を比較することにより、欠陥種類の分別が行われる。欠陥種類の分別は、凹凸欠陥の具体的詳細までなされ得る。
そして分別された欠陥種類毎に設定した良否判定閾値を用いて被検査物の良否判定を行うことにより、被検査物の機能上の有害性と相関性の高い表面欠陥検査が行われる。
【００４３】
【解決手段１０】（請求項１０に対応）
上記第１０の課題を解決するための解決手段１０は、解決手段９の構成において、前記第１及び第２の撮像手段により被検査物を同一方向から撮像できるように、被検査物からの反射光を前記２つの撮像手段に分割するためのビームスプリッタを備えたことである。
【００４４】
【作用】
ビームスプリッタにより、被検査物の法線方向からの反射光が前記第１及び第２の撮像手段により同一方向から撮像され、検出したい輝線変動方向に対して直角方向から観察するため、被検査物の変動を測定する際の測定誤差が最小に抑えられる。
【００４５】
【解決手段１１】（請求項１１に対応）
上記第１１の課題を解決するための解決手段１１は、解決手段７若しくは解決手段８の構成に加え、さらに第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させることである。
【００４６】
【作用】
第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させることにより、光源の光量を上げて拡散反射光領域の明るさを上げても輝線部分で発生するフレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止するとともに、拡散反射光領域の輝度向上により濃度差欠陥に対する検出感度を向上させることができる。
【００４７】
【解決手段１２】（請求項１２に対応）
上記第１２の課題を解決するための解決手段１２は、解決手段９若しくは解決手段１０の構成に加え、さらに第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させる手段を搭載したことである。
【００４８】
【作用】
第２の撮像手段による第２の画像中、反射光位置特定に用いる画像部の受光量を低減させる手段を搭載すること（例えば、輝線部分の光量だけを減少させるようにエリアセンサカメラの前にＮＤフィルターを置く）により、光源の光量を上げて拡散反射光領域の明るさを上げても輝線部分で発生するフレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止するとともに、拡散反射光領域の輝度向上により濃度差欠陥に対する検出感度を向上させることができる。
【００４９】
【解決手段１３】（請求項１３に対応）
上記第１３の課題を解決するための解決手段１３は、解決手段９、解決手段１０の構成において、第２の撮像手段に高ダイナミックレンジカメラを用いることである。
【００５０】
【作用】
第２の撮像手段であるエリアセンサカメラに、ダイナミックレンジの大きなものを使用することにより、光源の光量を絞って輝線部分でのフレア現象を防止できるとともに、拡散反射光部分の光量が不足しても、通常のカメラに比べ欠陥検出に有効な画像を得ることができる。
【００５１】
【解決手段１４】（請求項１４に対応）
上記第１４の課題を解決するための解決手段１４は、解決手段１、解決手段７、解決手段８の構成において、第２の撮像手段による第２の画像中、第２の欠陥検出処理に用いる相対移動方向の画像範囲を、以下の式で算出される値よりも大きくすることである。
（第１の撮像手段の１画素当たりの撮像範囲）×（第２の撮像手段の画像取込周期）を（第２の撮像手段の１画素当たりの撮像範囲）×（第１の撮像手段の画像取込周期）で割った値
【００５２】
【作用】
第２の撮像手段による第２の画像中、第２の欠陥検出処理に用いる相対移動方向の画像範囲を、上記式で算出される値よりも大きくすることにより、第１及び第２の撮像手段で同時に被検査物全面の画像を得ることができる。
【００５３】
【解決手段１５】（請求項１５に対応）
上記第１５の課題を解決するための解決手段１５は、解決手段２、解決手段３、解決手段５、解決手段６、解決手段９、解決手段１０、解決手段１２、解決手段１３のいずれかの表面欠陥検査装置、被検査物を表面欠陥検査装置に投入するロボット、検査用の被検査物を前記投入用ロボットに供給する被検査物供給装置、表面欠陥検査装置の判定結果に従って検査済みの被検査物を良品、不良品に仕分ける仕分け用ロボット、前記仕分けされる良品、不良品が配置されるそれぞれのストック手段を設けたことである。
【００５４】
【作用】
被検査物供給装置で供給される検査用の被検査物を、ロボットが検査装置に投入する。検査装置で良否判別された被検査物は、ロボットにより、自動的に良品、不良品に仕分けされてそれぞれのストック手段に移される。ここで投入用ロボットと仕分け用ロボットは同じものでもよい。これにより、被検査物の良品、不良品の自動的な検査及び仕分けがなされる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
図６は、本実施例１の装置の構成図である。
被検査物である感光体ドラムは、図示していない把持チャック及び回転モータからなる相対位置移動手段によって矢印方向（時計回り方向）に回転可能となっている。第１の撮像手段であるラインセンサカメラは、図３の如く凹凸欠陥による散乱光を高感度に検出できる位置に設定されている。一方、第２の撮像手段であるエリアセンサカメラは図３の正反射光が検出できる位置に配置しておく。このときの第２の撮像手段によって得られる第２の画像は図７のようになる。つまり、ライン型照明によって被検査物が照明されているため、正反射光が軸方向に直線状に観測される。以降、この直線状の明るい線を輝線と呼ぶ。
感光体ドラムが回転すると、回転機構の振れやドラム自体の加工精度により、感光体ドラム表面位置が変動し、その結果、正反射光の位置、つまりは輝線が図７において上下方向に変動する。その位置変化を「反射光位置演算手段」で測定し、その結果から「撮像条件制御手段」である「回転角度制御手段」は目標角度を算出し、「撮像条件変更手段」である回転ミラーの角度を前記算出結果を基に制御する。この場合、図７において輝線の位置が常に同じ位置になるように回転ミラーの角度を制御すればよい。
【００５６】
ラインセンサカメラによる撮像位置を図７の輝線位置に近づけるほど、散乱性の少ない微小な凹凸欠陥を検出することができる。輝線位置を基準にしたときの、凹凸欠陥に対する検出感度を図８（ａ）に模式的に示している。上述の動作では、エリアセンサカメラによって反射光位置を測定し、その変動にラインセンサカメラを追従させているため、回転振れ等があっても正反射光の混入によるノイズもなく、常に高感度な撮像条件を保つことが可能である。このような制御によって、ラインセンサから得られた第１の画像から、第１の欠陥検出手段で凹凸欠陥を高感度に検出できる。
【００５７】
また、エリアセンサカメラによる第２の画像を第２の欠陥検出手段に送り、第２の欠陥検出手段では例えば輝線部分の明るさの変化から濃度差欠陥を検出できる。第２の欠陥検出手段が用いる第２の画像領域は、前述のように輝線部分（正反射光領域）も考えられるが、逆に輝線部分から遠く離れた領域（拡散反射光領域）でもよい。図８（ｂ）に示すように撮像位置を輝線位置から遠く離した場合も、濃度差欠陥に対する検出感度が向上することを、実験によって確認した。この場合、フラットな部分が長いため表面の位置変動の影響が少ない。さらに、正反射光領域で観察するより光源ムラの影響も少ない。
【００５８】
第１及び第２の欠陥検出手段ではさらに、第１及び第２の画像を用いて、欠陥のレベルを表す欠陥特徴量を算出する。欠陥特徴量としては、例えば大きさとか輝度の変化幅、輝度の平均値と色々考えられるが、目視検査結果あるいは感光体ドラムの機能上の有害度と相関性の高い値を定義することが重要である。複数の欠陥特徴量を定義して良否判定してもよい。そして、各欠陥の欠陥特徴量をもとに良否判定手段がその感光体ドラムの最終的な良否判定を行う。例えば、良否判定閾値Ａを超えたものが１つでもある場合、或いは良否判定閾値Ｂを超えたものが３つ以上ある場合など、その感光体ドラムを不良にする判定方法は、目視検査結果や感光体ドラムの機能検査結果との対応を勘案して決めればよい。
【００５９】
【実施例２】
図９は、ラインセンサカメラに取り付けられたリニアステージを撮像条件変更手段に用いた実施例２の構成である。反射光位置演算手段による測定結果からリニアステージの目標位置を算出し、リニアステージの位置制御を行う位置制御手段が撮像条件制御手段に相当する。この場合は、エリアセンサカメラによる輝線位置（図７）の変動に合わせ、ラインセンサカメラによる撮像位置が常にその輝線位置から一定距離になるように、リニアステージの位置を制御すればよい。以下の欠陥検出工程は実施例１のそれと同様である。
【００６０】
【実施例３】
図１０に示すように、実施例３は、ラインセンサカメラと感光体ドラムの間に取り付けられたバリアント・プリズムを撮像条件変更手段に用いて構成されている。バリアント・プリズムは、その頂角を電気的な信号により変更させ、光路を変更できる。なお、これは一般にビデオカメラの手ぶれ補正等に用いられていることである。反射光位置演算手段による輝線位置の測定結果からバリアント・プリズムの目標頂角を算出し、バリアント・プリズムの頂角制御を行う頂角制御手段が撮像条件制御手段に相当する。この場合は、エリアセンサカメラによる輝線位置（図７）の変動に合わせ、ラインセンサカメラによる撮像位置が常にその輝線位置から一定距離になるように、バリアント・プリズムの頂角を制御すればよい。以下の欠陥検出工程は実施例１のそれと同様である。
【００６１】
【実施例４】
実施例４は、実施例１、実施例２、実施例３のそれぞれの構成において、ビームスプリッターを用いて反射光の光路を２分割し、一方をラインセンサカメラ  （第１の撮像手段）へ、他方をエリアセンサカメラ（第２の撮像手段）に入力させるものである（図１１参照）。実施例１乃至実施例３の場合、エリアセンサカメラは、感光体ドラム表面の法線方向に対して斜めから観察するため、法線方向から観察するこの手法に比べ、輝線の動きが小さくなり、微妙な位置変動を測定できなくなる可能性がある。検出したい輝線変動方向に対して直角方向から観察するこの手法に依れば、測定誤差を最小に抑えることができる。
【００６２】
【実施例５および実施例６】
図７で示したように、第２の画像中、正反射光領域である輝線部分と拡散反射光領域であるその他の部分では、明るさが大きく異なる。ここで、輝線から遠く離れた拡散反射光領域から第２の欠陥検出を行う場合を考える。輝線部分の光量が大きすぎるとフレア現象が起き、輝線位置を正確に測定できなくなる。その現象を防ぐために光量を除々に抑えていくと、第２の欠陥検出に用いる拡散反射光領域の画像が非常に暗くなってしまい、欠陥検出できなくなってしまう。そこで、上記実施例１、実施例２、実施例３、実施例４のそれぞれの構成において、輝線部分の光量だけを減少させるようにエリアセンサカメラの前にＮＤフィルターを置く。例えば、実施例１に対する本実施例の構成を図１２に示す（実施例５）。又、実施例４に対する本実施例の構成を図１３に示す（実施例６）。こうしておけば光源の光量を上げ、拡散反射光領域の明るさを上げても、輝線部分でフレアが起こることはない。
【００６３】
【実施例７】
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の第２の撮像手段であるエリアセンサカメラに、ダイナミックレンジの大きなものを使用することにより、輝線部分でのフレア現象を防止でき、また拡散反射光部分の光量が不足していても、通常のカメラに比べ欠陥検出に有効な画像を得ることができる。
【００６４】
【実施例８】
実施例８は、第１と第２の画像及び第１及び第２の欠陥検出手段の検出結果から欠陥種類の分別、ひいては被検査物の良否判定を行うものである（図１４参照）。以下、第１の画像と第２の画像において、欠陥の種類によりどのような違いがあるかを次の表１を用いて説明する。
2004354226.tif 000003
【００６５】
図７の輝線から遠く離れた位置での拡散反射光領域の画像から第２の欠陥検出を行うものとする。例えば「白斑点」と呼ばれる濃度差欠陥１の場合、第１の画像でも第２の画像でも白く見える。一方、「異物付着」と呼ばれる黒っぽい凹凸欠陥１の場合、第２の画像中では黒く見えるが、第１の画像中では欠陥部による散乱光のため白く光って見える。また表面層の緩やかな形状変化があるだけで、特に色の差はない「へこみ」と呼ばれる凹凸欠陥２の場合、僅かな散乱光により第１の画像中では白く見えるが、第２の画像中では散乱光は検出できず、また色の差もないため正常部と同じ状態になる。つまり、濃度差欠陥の場合は第１と第２の画像においてほぼ同じ状態の画像が撮像されるのに対して、凹凸欠陥では画像の状態が変化する。欠陥種類分別手段では、第１の欠陥検出手段による各欠陥の位置情報と、第２の欠陥検出手段による位置情報を比較し、同じ場所にある欠陥を抽出する。第１及び第２の画像中、同じ場所にあると判断された欠陥に対して、第１の画像での明輝度と第２の画像での輝度情報をさらに比較し、同等レベルであれば濃度差欠陥と判定する。逆に、輝度が大きく変化する場合は、凹凸欠陥と判定する。また、第１の画像のみに表れたような欠陥も凹凸欠陥と判定する。この場合、輝度が大きく変化するような凹凸欠陥を凹凸欠陥１、第１の画像のみに表れる凹凸欠陥を凹凸欠陥２、といったようにさらに細かく分別することができる。
【００６６】
ある一つの欠陥特徴量を種々の欠陥で算出した場合、図１５に示すように、その大きさが欠陥の種類によっては機能上の有害性と必ずしも対応しない場合がある。つまり図１５の例では、凹凸欠陥は欠陥特徴量が小さくても感光体ドラムとしての機能上の有害性が高く、それに比較して濃度差欠陥は欠陥特徴量が大きくても感光体ドラムとしての機能上の有害性が低い。このような場合、欠陥種類の分別を行わずに良否判定手段において共通の良否判定閾値で良否判定を行うと、凹凸欠陥のみが発生した感光体ドラムは機能上の良否境界で判定できるが、濃度差欠陥も発生した場合、機能上問題の無い感光体ドラムをも不良品として判定する可能性がある。そこで良否判定手段では、図１６のように凹凸欠陥ならば良否判定閾値１で、濃度差欠陥ならば良否判定閾値２でというように、欠陥種類分別手段によって分別された欠陥種類毎に設定した良否判定閾値を用いて感光体ドラムの良否判定を行う。これにより、被検査物の機能上の有害性と相関性の高い検査を行うことができる。
【００６７】
【実施例９】
実施例９は、上記実施例８（図１４）の構成において、図１１と同じようにビームスプリッターを用いて反射光の光路を２分割し、一方をラインセンサカメラ（第１の撮像手段）へ、他方をエリアセンサカメラ（第２の撮像手段）に入力させるものである。実施例８の場合、感光体ドラム表面の法線方向に対して斜めから観察するため、法線方向から観察する本手法に比べ、輝線の動きが小さくなり、微妙な位置変動を測定できなくなる可能性がある。本手法では、検出したい輝線変動方向に対して直角方向から観察するため、測定誤差を最小に抑えられる。
【００６８】
【実施例１０及び実施例１１】
図７で示したように、第２の画像中、正反射光領域である輝線部分と拡散反射光領域であるその他の部分では、明るさが大きく異なる。ここで、輝線から遠く離れた拡散反射光領域から第２の欠陥検出を行う場合を考える。輝線部分の光量が大きすぎるとフレア現象が起き、輝線位置を正確に測定できなくなる。その現象を防ぐために光量を抑えていくと、第２の欠陥検出に用いる拡散反射光領域の画像が非常に暗くなってしまい、欠陥検出できなくなってしまう。そこで、実施例８の構成に対し、輝線部分の光量だけを減少させるようにエリアセンサカメラの前にＮＤフィルターを置く（実施例１０／図示せず）。実施例９の構成に対しても同様にＮＤフィルターを置くことができる（実施例１１／図示せず）。こうしておけば光源の光量を上げ、拡散反射光領域の明るさを上げても、輝線部分でフレアが起こることはない。
【００６９】
【実施例１２】
実施例８、請求項９の第２の撮像手段であるエリアセンサカメラに、ダイナミックレンジが大きなものを使用することにより、輝線部分でのフレア現象の防止でき、また拡散反射光部分の光量不足がしていても、通常のカメラに比べ欠陥検出に有効な画像を得ることができる。
【００７０】
【実施例１３】
第１の撮像手段にラインセンサカメラ、第２の撮像手段にエリアセンサカメラを使用した場合、通常ラインセンサカメラの１ライン毎の走査周期（以降ＬｉｎｅＲａｔｅと呼ぶ）は１ｍｓｅｃ程度、ＮＴＳＣ式のエリアセンサカメラ１画面の走査周期（以降ＦｒａｍｅＲａｔｅと呼ぶ）は３３ｍｓｅｃ程度である。つまり、ラインセンサカメラのＬｉｎｅＲａｔｅに対してエリアセンサカメラのＦｒａｍｅＲａｔｅが数十倍遅いのが普通である。ラインセンサカメラとエリアセンサカメラの１画素当たりの撮像視野（撮像範囲）が共に例えば１００μｍ／画素、感光体ドラムの回転による線速をラインセンサカメラＬｉｎｅＲａｔｅ１ｍｓｅｃに合わせ１００μｍ／ｍｓｅｃとした場合を考える。この場合、ラインセンサカメラによる第１の画像は、感光体ドラムの軸方向、周方向共に１００μｍ／画素の画像になる。一方、エリアセンサカメラによる第２の画像は、３３ｍｓｅｃに一回しか撮像できないため、感光体ドラム表面が３３００μｍ（３３ｍｓｅｃ×１００μｍ／ｍｓｅｃ）回転した毎にしか撮像できない。そのため第２の画像中１行を用いて第２の欠陥検出手段で欠陥検出しても感光体ドラム全面を検査したことにはならない。そこで第２の画像中３３行（３３００μｍ）以上を用いて欠陥検出を行っていけば、ラインセンサカメラと同時に感光体ドラム全面を検査することが可能である。
【００７１】
次にラインセンサカメラとエリアセンサカメラの１画素当たりの撮像視野がそれぞれ、１００μｍ／画素、５０μｍ／画素、感光体ドラムの回転による線速をラインセンサカメラＬｉｎｅＲａｔｅ１ｍｓｅｃに合わせ１００μｍ／ｍｓｅｃとした場合を考える。この場合、エリアセンサカメラによる第２の画像は、感光体ドラム表面が３３００μｍ（３３ｍｓｅｃ×１００μｍ／ｍｓｅｃ）回転する毎にしか撮像できないことに変わりない。ここでは、ラインセンサカメラによる１画素当たりの撮像視野が５０μｍ／画素であるため、第２の画像中６６行（３３００μｍ／５０μｍ／画素）以上を用いる必要がある。
【００７２】
【実施例１４】
実施例１４は、上述した表面欠陥検査装置を用いて表面欠陥の自動検査システムを構成したものである。以下、これを図１７を用いて説明する。
はじめに、検査前被検査物トレイに検査用の被検査物が並べて供給される。この供給は、機械的（ライン利用）、あるいはロボットを用いてもよい。次に、前記検査用に供給されてなる被検査物をロボットを用いて表面欠陥検査装置に投入する。ここで「投入」とは、被検査物が検査装置において検査できるよう被検査物の位置と状態を当該検査装置に適合させることをいう。尚、検査装置は上記各実施例で述べた表面欠陥検査装置を使用できる。
そして、検査装置の検査による良否判定結果如何により、良品は良品トレイへ、不良品は不良品トレイへロボットで仕分けする。検査装置への投入用ロボットと検査済み被検査物の仕分け用ロボットは同じものでも、異なるものでもよい。さらに、良品、不良品以外に、判定が困難な被検査物用のトレイを別個に設けてもよい。この場合、そのトレイに検査結果を書き込むメモリカードを搭載しておき、検査結果をそのメモリカードに書きこみ、判定困難とされたその被検査物を検査前被検査物トレイに戻してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
（１）請求項１、請求項２の発明の効果
第２の撮像手段によって反射光位置を測定し、その変動に第１の撮像手段を追従させているため、回転振れ等があっても、常に高感度な撮像条件を保つことが可能となり凹凸欠陥を高感度に検出できる。さらに第２の撮像手段による画像は反射光位置測定の他に、濃度差欠陥を検出するためにも用いられる。その結果、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行うことができる。
【００７４】
（２）請求項３の発明の効果
請求項２の装置において、前記第１及び第２の撮像手段により被検査物の法線方向からの反射光を同一方向から撮像でき、検出したい輝線変動方向に対して直角方向から観察するため、被検査物の変動を測定する際の測定誤差を最小に抑えることができる。
【００７５】
（３）請求項４の発明及び請求項５の発明の効果
請求項１の方法あるいは請求項２又は請求項３の装置において、第２の画像中で輝線部分の光量を低減させることにより、フレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止し、拡散反射光領域の輝度を上げ濃度差欠陥に対する検出感度を向上させることが可能となる。
【００７６】
（４）請求項６の発明の効果
請求項２、請求項３の装置において、第２の撮像素子に高ダイナミックレンジカメラを使用することにより、輝線部分のフレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止できるとともに、拡散反射光部分の光量が不足していても、通常のカメラに比べ欠陥検出に有効な画像が得られる。
【００７７】
（５）請求項７の発明の効果
第２の撮像手段によって反射光位置を測定し、その変動に第１の撮像手段を追従させているため、回転振れ等があっても、常に高感度な撮像条件を保つことが可能となり凹凸欠陥を高感度に検出できる。さらに第２の撮像手段による画像は反射光位置測定の他に、濃度差欠陥を検出するためにも用いられる。その結果、被検査物表面に回転振れ等による変動があっても、凹凸欠陥及び濃度差欠陥に対して共に最適な光学条件で、同時に撮像を行うことができる。
【００７８】
（６）請求項８の発明及び請求項９の発明の効果
欠陥種類分別手段によって分別された欠陥種類毎に設定した良否判定閾値を用いて欠陥の良否判定を行うため、被検査物の機能上の有害性と相関性の高い表面欠陥検査検査を行うことができる。
【００７９】
（７）請求項１０の発明の効果
請求項９の装置において、前記第１及び第２の撮像手段により被検査物の法線方向からの反射光を同一方向から撮像でき、検出したい輝線変動方向に対して直角方向から観察するため、被検査物の変動を測定する際の測定誤差を最小に抑えることができる。
【００８０】
（８）請求項１１の発明及び請求項１２の発明の効果
請求項７又は請求項８の方法あるいは請求項９又は請求項１０の装置において、第２の画像中で輝線部分の光量を低減させることにより、フレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止し、拡散反射光領域の輝度を上げ濃度差欠陥に対する検出感度を向上させることが可能となる。
【００８１】
（９）請求項１３の発明の効果
請求項９、請求項１０の装置において、第２の撮像素子に高ダイナミックレンジカメラを使用することにより、輝線部分のフレアによる輝線位置測定誤差の増大を防止できるとともに、拡散反射光部分の光量が不足していても、通常のカメラに比べ欠陥検出に有効な画像が得られる。
【００８２】
（１０）請求項１４の発明の効果
請求項１、請求項７、請求項８の方法において、相対移動方向の画像範囲を、以下の式で算出される値よりも大きくすることにより、第１及び第２の撮像手段で同時に被検査物全面の画像を得ることができる。
（第１の撮像手段の１画素当たりの撮像範囲）×（第２の撮像手段の画像取込周期）を（第２の撮像手段の１画素当たりの撮像範囲）×（第１の撮像手段の画像取込周期）で割った値
【００８３】
（１１）請求項１５の発明の効果
請求項２、請求項３、請求項５、請求項６、請求項９、請求項１０、請求項１２、請求項１３のいずれかの表面欠陥検査装置に、被検査物を表面欠陥検査装置に投入するロボット、検査用の被検査物を前記投入用ロボットに供給する被検査物供給装置、表面欠陥検査装置の判定結果に従って検査済みの被検査物を良品、不良品に仕分ける仕分け用ロボット、前記仕分けされる良品、不良品が配置されるそれぞれのストック手段を付加することにより、感光体ドラムのような被検査物の表面欠陥自動検査システムを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、従来の表面欠陥検査装置の構成である。
【図２】は、従来の表面欠陥検査装置の他の構成である。
【図３】は、欠陥がない正常部からの反射光分布の説明図である。
【図４】は、凸凹欠陥からの反射光分布の説明図である。
【図５】は、感光体に回転振れがあった場合の反射方向の説明図である。
【図６】は、表面欠陥検査装置の実施例１の構成図である。
【図７】は、第２の撮像手段によって得られる第２の画像である。
【図８】（ａ）は、輝線位置を基準にしたときの凹凸欠陥に対する検出感度の模式図であり、（ｂ）は、輝線位置を基準にしたときの濃度差欠陥に対する検出感度の模式図である。
【図９】は、表面欠陥検査装置の実施例２の構成図である。
【図１０】は、表面欠陥検査装置の実施例３の構成図である。
【図１１】は、表面欠陥検査装置の実施例４の構成図である。
【図１２】は、表面欠陥検査装置の実施例５の構成図である。
【図１３】は、表面欠陥検査装置の実施例６の構成図である。
【図１４】は、表面欠陥検査装置の実施例８の構成図である。
【図１５】は、共通の良否判定閾値を用いた場合の良否境界の説明図である。
【図１６】は、異なる良否判定閾値を用いた場合の良否境界の説明図である。
【図１７】は、本発明の表面欠陥検査装置を使用した自動検査システムの構成図である。
【符号の説明】
１１：感光体ドラム
１２：駆動装置
１４：光源（高周波蛍光灯）
１５：第１ラインセンサ
１６：第２ラインセンサ
１７，１８：画像処理装置
２１：感光体ドラム
２４：光源
２５Ａ：ＣＣＤカメラ（ラインセンサ）
２５Ｂ：ＣＣＤカメラ（ラインセンサ）
２６：信号処理部
２７：駆動モータ
【図１】
2004354226.tif 000004
【図２】
2004354226.tif 000005
【図３】
2004354226.tif 000006
【図４】
2004354226.tif 000007
【図５】
2004354226.tif 000008
【図６】
2004354226.tif 000009
【図７】
2004354226.tif 000010
【図８】
2004354226.tif 000011
【図９】
2004354226.tif 000012
【図１０】
2004354226.tif 000013
【図１１】
2004354226.tif 000014
【図１２】
2004354226.tif 000015
【図１３】
2004354226.tif 000016
【図１４】
2004354226.tif 000017
【図１５】
2004354226.tif 000018
【図１６】
2004354226.tif 000019
【図１７】
2004354226.tif 000020