JPH0829145A - 表面欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面欠陥の検査を、短時間で効率的に且つ高
精度で行い、欠陥の種類の判別も行なうことが可能な表
面検査法を提供する。 【構成】 走査ステップで、ポリゴンスキャナ２によっ
てレーザ光が被検物６上で走査され、受光量検出ステッ
プで、レーザ光の被検物６からの反射光が受光器９、１
０に受光されて受光電気信号が得られ、該受光電気信号
に基づいて、検出記憶ステップで、被検物６の通常欠陥
部が検出され、検出記憶ステップで、検出された通常欠
陥部の大きさと位置が、主走査方向欠陥サイズメモリ２
８、主走査方向欠陥位置メモリ２５、副走査方向欠陥位
置メモリ２６に記憶され、撮像ステップで検出記憶され
た通常欠陥部の撮像が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被検物の表面欠陥の検査
を行なう表面欠陥検査法に関する。

【０００２】■

【従来の技術】鋼板、プラスチックフィルム、紙など各
種の被検物の表面欠陥の検査方法としては、被検物にレ
ーザ光を照射し、その反射光或いは透過光の強度の変化
を検出するレーザ走査検査法と、被検物を撮像し得られ
る画像データに基づいて、画像処理を行なって欠陥の判
定をする画像処理法とが知られている。この内、レーザ
走査法による表面欠陥の検査では、微小な欠陥を検出感
度よく検出することができる。また、画像処理法による
と、視覚的情報を得ることにより、画像データから欠陥
の特徴量を算出して、例えば表面のむらのような空間的
に低周波の欠陥と、傷のように空間的に高周波の欠陥と
を識別し、欠陥の種類ごとの判定基準を設けることが容
易に行なえる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のレー
ザ走査検査法では、視覚的な情報が得にくく、欠陥の種
類の判定が精度よく行なえないという問題があり、画像
処理法では、微小な欠陥を検出しようとすると、データ
数が膨大になって大きなメモリ容量が必要になり、検査
時間も長くなるという問題がある。

【０００４】本発明は、前述したような表面欠陥検査の
現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面欠
陥の検査を、短時間で効率的に且つ高精度で行い、欠陥
の種類の判別も行なうことが可能な表面検査法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、偏光器によってレーザ光を
被検物上で走査する走査ステップと、前記レーザ光の前
記被検物からの反射光もしくは透過光を受光し、受光電
気信号を得る受光量検出ステップと、該受光量検出ステ
ップで得られる受光電気信号に基づいて、前記被検物の
通常欠陥部を検出し、検出された通常欠陥部の大きさと
位置を記憶する検出記憶ステップと、該検出記憶ステッ
プで検出記憶された通常欠陥部の撮像を行なう撮像ステ
ップとを有することを特徴とするものである。

【０００６】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、偏光器によってレーザ光を被検物上で
走査する走査ステップと、前記レーザ光の前記被検物か
らの反射光もしくは透過光を受光し、受光電気信号を得
る受光量検出ステップと、前記受光量検出ステップで得
られる受光電気信号を、ローパスフィルタを通過させる
高周波領域遮断ステップと、該高周波領域遮断ステップ
で得られる出力信号に基づいて、前記被検物の低周波欠
陥部を検出し、検出された低周波欠陥部の大きさと位置
を記憶する検出記憶ステップと、該検出記憶ステップで
検出記憶された低周波欠陥部の撮像を行なう撮像ステッ
プとを有することを特徴とするものである。

【０００７】同様に前記目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、偏光器によってレーザ光を被検物上で
走査する走査ステップと、前記レーザ光の前記被検物か
らの反射光もしくは透過光を受光し、受光電気信号を得
る受光量検出ステップと、該受光量検出ステップで得ら
れる受光電気信号を、微分回路を通過させる低周波領域
遮断ステップと、該低周波領域遮断ステップで得られる
出力信号に基づいて、前記被検物の高周波欠陥部を検出
し、検出された高周波欠陥部の大きさと位置を記憶する
検出記憶ステップと、該検出記憶ステップで検出記憶さ
れた高周波欠陥部の撮像を行なう撮像ステップとを有す
ることを特徴とするものである。

【０００８】同様に前記目的を達成するために、請求項
４記載の発明は、偏光器によってレーザ光を被検物上で
走査する走査ステップと、前記レーザ光の前記被検物か
らの反射光もしくは透過光を受光し、受光電気信号を得
る受光量検出ステップと、該受光量検出ステップで得ら
れる受光電気信号を二分し、一方をローパスフィルタを
通過させる高周波領域遮断ステップと、前記受光量検出
ステップで得られる受光電気信号の前記二分された一方
の出力信号に基づいて、前記被検物の低周波欠陥部を、
他方の出力信号に基づいて前記被検物の通常欠陥部をそ
れぞれ検出し、検出された欠陥部の大きさと位置を記憶
する検出記憶ステップと、該検出記憶ステップで検出記
憶された欠陥部の撮像を行なう撮像ステップとを有する
ことを特徴とするものである。

【０００９】同様に前記目的を達成するために、請求項
５記載の発明は、偏光器によってレーザ光を被検物上で
走査する走査ステップと、前記レーザ光の前記被検物か
らの反射光もしくは透過光を受光し、受光電気信号を得
る受光量検出ステップと、該受光量検出ステップで得ら
れる受高電気信号を二分し、一方をローパスフィルタを
通過させて高周波領域を遮断し、他方を微分回路を通過
させて低周波領域を遮断する周波数領域遮断ステップ
と、該周波数領域遮断ステップで得られる出力信号に基
づいて、低周波欠陥部と高周波欠陥部とをそれぞれ検出
し、検出された欠陥部の大きさと位置を記憶する検出記
憶ステップと、該検出記憶ステップで検出記憶された欠
陥部の撮像を行なう撮像ステップとを有することを特徴
とするものである。

【００１０】同様に前記目的を達成するために、請求項
６記載の発明は、請求項１ないし請求項５の何れかに記
載の表面欠陥検査方法に対して、前記撮像ステップで得
られた欠陥画像データから抽出された特徴量を入力層
に、欠陥の種類を出力層にしたニューラルネットワーク
識別ステップを有することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、走査ステップで、偏
光器によってレーザ光が被検物上で走査され、受光量検
出ステップで、レーザ光の被検物からの反射光もしくは
透過光が受光されて受光電気信号が得られ、該受光電気
信号に基づいて、検出記憶ステップで、被検物の通常欠
陥部が検出され、検出記憶ステップで、検出された通常
欠陥部の大きさと位置が記憶され、撮像ステップで検出
記憶された通常欠陥部の撮像が行なわれる。

【００１２】請求項２記載の発明では、走査ステップ
で、偏光器によってレーザ光が被検物上で走査され、受
光量検出ステップで、レーザ光の被検物からの反射光も
しくは透過光が受光されて受光電気信号が得られ、高周
波領域遮断ステップで、該受光電気信号をローパスフィ
ルタを通過させることにより、受光電気信号から低周波
成分が抽出される。そして、ローパスフィルタの出力信
号に基づいて、検出記憶ステップで、被検物の低周波欠
陥部が検出され、検出記憶ステップで、検出された低周
波欠陥部の大きさと位置が記憶され、撮像ステップで検
出記憶された低周波欠陥部の撮像が行なわれる。

【００１３】請求項３記載の発明では、走査ステップ
で、偏光器によってレーザ光が被検物上で走査され、受
光量検出ステップで、レーザ光の被検物からの反射光も
しくは透過光が受光されて受光電気信号が得られ、低周
波領域遮断ステップで、該受光電気信号を微分回路を通
過させることにより、受光電気信号から高周波成分が抽
出される。そして、微分回路の出力信号に基づいて、検
出記憶ステップで、被検物の高周波欠陥部が検出され、
検出記憶ステップで、検出された高周波欠陥部の大きさ
と位置が記憶され、撮像ステップで検出記憶された高周
波欠陥部の撮像が行なわれる。

【００１４】請求項４記載の発明では、走査ステップ
で、偏光器によってレーザ光が被検物上で走査され、受
光量検出ステップで、レーザ光の被検物からの反射光も
しくは透過光が受光されて受光電気信号が得られ、受光
電気信号が二分されて、一方の受光電気信号を、高周波
領域遮断ステップで、ローパスフィルタを通過させるこ
とにより、受光電気信号から低周波成分が抽出される。
そして、検出記憶ステップにおいて、受光量検出ステッ
プで得られる受光電気信号の二分された一方の出力信号
に基づいて、被検物の低周波欠陥部が、他方の出力信号
に基づいて被検物の通常欠陥部がそれぞれ検出され、検
出された欠陥部の大きさと位置が記憶され、撮像ステッ
プで検出記憶された低周波欠陥部と通常欠陥部の撮像が
行なわれる。

【００１５】請求項５記載の発明では、走査ステップ
で、偏光器によってレーザ光が被検物上で走査され、受
光量検出ステップで、レーザ光の被検物からの反射光も
しくは透過光が受光されて受光電気信号が得られ、受光
電気信号が二分されて、一方の受光電気信号を、高周波
領域遮断ステップで、ローパスフィルタを通過させるこ
とにより、受光電気信号から低周波成分が抽出され、他
方の受光電気信号を、低周波領域遮断ステップで、微分
回路を通過させることにより、受光電気信号から高周波
成分が抽出される。そして、検出記憶ステップにおい
て、受光量検出ステップで得られる受光電気信号の二分
された一方の出力信号に基づいて、被検物の低周波欠陥
部が、他方の出力信号に基づいて被検物の高周波欠陥部
がそれぞれ検出され、検出された欠陥部の大きさと位置
が記憶され、撮像ステップで検出記憶された低周波欠陥
部と高周波欠陥部の撮像が行なわれる。

【００１６】請求項６記載の発明では、請求項１ないし
請求項５の何れかに記載の発明において、撮像ステップ
で得られた欠陥画像データから抽出された特徴量を入力
層に、欠陥の種類を出力層にしたニューラルネットワー
クによって、欠陥の形状や等級などの欠陥の種類が識別
される。

【００１７】

【実施例】

［第１の実施例］本発明の第１の実施例を図１ないし図
６を参照して説明する。図１は本実施例のレーザ走査検
査法の説明図、図２は本実施例の画像検査法の説明図、
図３は本実施例のビーム直径とサンプリングピッチの関
係を示す説明図、図４は本実施例の信号処理の説明図、
図５は本実施例に使用する信号処理装置の構成を示すブ
ロック図、図６は本実施例のラベリング処理の説明図で
ある。

【００１８】本実施例では、鋼板、プラスチックフィル
ム、紙などの被検物の表面欠陥の検査を二段階で行い、
先ず、レーザ走査検査法により予め設定した所定以上の
欠陥を検出し、次にレーザ走査検査法で得られた欠陥部
について、レーザ検査法の検査情報に基づいて、ＣＣＤ
カメラなどでの撮像検査が行なわれる。先ず、レーザ走
査検査法について説明する。図３に示すように、被検物
６を横幅ＷＴが３００ｍｍ、縦幅Ｌが３００ｍｍの正方
形シートとし、大きさ２０μｍ程度の欠陥を検出するも
のとする。この場合に使用するレーザ光源を波長６３３
ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザ光を照射するレーザ光源とし、
レーザビームの直径を４０μｍ程度に絞って使用する
と、レーザビームの直径の半分程度の欠陥部を検出する
ことができる。

【００１９】レーザ走査検査は、図１に示すように、レ
ーザ光源１からのレーザ光を、焦点距離ｆが３９０ｍ
ｍ、回転数Ｒが６０００ｒｐｍ、面数Ｎが８のポリゴン
スキャナ２で偏向して、被検物６上を走査させる。この
場合のサンプリングピッチは、図３に示すように、主走
査方向サンプリングピッチＰ１が２０μｍに、副走査方
向サンプリングピッチＰ２が１０μｍに設定される。そ
して、検査パラメータとして、一回の主走査時間ｔ（ｓ
ｅｃ）、検査時間Ｔ（ｓｅｃ）、主走査線速度Ｖ（ｍｍ
／ｓｅｃ）、主走査方向サンプリング周波数Ｓ（ＭＨ
ｚ）は、例えば（１）式〜（４）式に示すように設定さ
れる。

【００２０】 ｔ＝６０／（ＲＮ） ・・・ （１） Ｔ＝（Ｌ／Ｐ２）ｔ＝（３０００００／１０）（６０／６０００．８） ＝３．７５ｓｅｃ ・・・ （２） Ｖ＝２ｆ（ｄθ／ｄｔ）＝２ｆ（２πＲ／６０）＝（πＲｆ／１５） ・・・ （３） Ｓ＝Ｖ／Ｐ１＝（πＲｆ／１５Ｐ１）＝（π６０００・３９００００）／ （１５・２０）＝２５ＭＨｚ ・・・ （４）

【００２１】図１に戻って、被検物６からの反射光７
は、光導棒８に入射され光導棒８の両端に配された受光
器９、１０に導かれ光電変換される。被検物６上に欠陥
が存在すると、該欠陥によるレーザ光の散乱によって、
受光器９、１０に到達する光量が減少するので、欠陥を
検出することができる。

【００２２】本実施例では、図５に示すような信号処理
装置１４を使用しており、受光器９、１０の出力信号は
ＯＲ回路２１に入力され、ＯＲ回路２１から出力される
和信号がコンパレータ２２の一方の入力端子に入力さ
れ、コンパレータ２２の他方の入力端子には、所定の閾
値Ｔｈ１のレベル信号が入力されている。従って、図４
に示すように、ＯＲ回路２１から出力される和信号が、
閾値Ｔｈ１を下回って欠陥信号Ｆが検出されると、被検
物６上に欠陥が存在すると判定され、コンパレータ２２
から欠陥信号が出力される。信号処理装置１４には、主
走査方向のサンプリング回数をアドレスデータとして計
数する主走査方向アドレスカウンタ２３と、図１に示す
トリガー用ＰＤ４の検出信号をアドレスデータとして計
数する副走査方向アドレスカウンタ２４とが設けられ、
また、主走査方向欠陥位置メモリ２５と、副走査方向欠
陥位置メモリ２６とが設けられている。そして、欠陥信
号が検出されると、主走査方向アドレスカウンタ２３と
副走査方向アドレスカウンタ２４のアドレスデータＮ
１、Ｎ２が、それぞれ主走査方向欠陥位置メモリ２５と
副走査方向欠陥位置メモリ２６とに書込まれる。

【００２３】また、信号処理装置１４には欠陥サイズカ
ウンタ２７と、主走査方向欠陥サイズメモリ２８とが設
けられ、コンパレータ２２から欠陥信号が出力される
と、欠陥サイズカウンタ２７が図４に示す欠陥サイズＮ
３を計数し、この計数値が主走査方向欠陥サイズメモリ
２８に書込まれる。

【００２４】このようにして、欠陥が検出された場合、
Ｎ１で欠陥の横方向位置が、Ｎ２で欠陥の縦方向位置
が、Ｎ３で欠陥の横方向の大きさが判定される。欠陥に
対する欠陥信号が、複数回の主走査にわたって検出され
る場合には、アドレスデータＮ１、Ｎ２、欠陥サイズＮ
３を基にして、図６に示すように、ラベリング処理が行
なわれ、各欠陥にラベル値が与えられる。ラベリング処
理後には、各欠陥に外接する四角形の端点が演算され、
各欠陥に対して図６に示すデータＴ１〜Ｔ４がメモリに
書込まれる。

【００２５】安定した製造工程においては、図３に示す
サイズの被検物６に発生する欠陥数は数個程度であるこ
とが知られているので、本実施例では、高速にラベリン
グ処理が実行可能であり、欠陥発生時のみにデータの書
込が行なわれるので、メモリ容量を大きくする必要はな
い。

【００２６】以上に説明したレーザ走査検査法で、欠陥
の位置と光学的なサイズとが検出されるが、本実施例で
は、さらにレーザ走査検査法で検出された欠陥に対し
て、レーザ走査検査法で得られた欠陥情報に基づいて、
該欠陥をＣＣＤなどで撮像する撮像検査法によって欠陥
の種類を識別している。

【００２７】次に、本実施例の撮像検査法を説明する。
レーザ走査検査法で、欠陥の位置と光学的なサイズとが
検出された被検物６に対して、該欠陥部を２個のＣＣＤ
１１、１２によって撮像する。この場合、主走査方向サ
ンプリングピッチ２０μｍ（ＣＣＤ１１、１２の画素数
を７５００）とし、副走査方向のサンプリングピッチが
１０μｍとなるように、被検物６を移動させ、レーザ走
査検査法と同一のサンプリングピッチが設定される。そ
して、主走査方向欠陥位置メモリ２５及び副走査方向欠
陥位置メモリ２６から、レーザ走査検査法で検出した欠
陥の座標データが読み出され、読み出された座標位置に
ついてＣＣＤ１１、１２による撮像検査が行なわれる。
この撮像検査で得られる視覚的情報に基づいて、目視検
査員は、欠陥の特徴量や種類を判定し経験的な基準情報
に照らして被検物の良否の判定を行なう。

【００２８】例えば、３００ｍｍ×３００ｍｍの被検物
６上の２０μｍ程度の直径の欠陥の検出を撮像検査法の
みで行なおうとすると、主走査方向のサンプリングピッ
チを２０μｍ、副走査方向のサンプリングピッチを１０
μｍにする必要があり、１画素を８ビットで表すとする
と、データ数が４５０万個になり、必要なメモリ容量が
膨大なものとなり、データ処理のための時間も長くな
る。しかし、本発明によると、予めレーザ走査検査法
で、空間的に高周波から低周波にわたる所定以上の通常
欠陥とその位置を確認し、得られた通常欠陥部に対して
撮像検査を行なうので、必要なメモリ容量を低減するこ
とができ、データ処理の時間を短縮することが可能にな
る。

【００２９】このように、本実施例によると、レーザ走
査検査法で、高周波から低周波にわたる通常欠陥の位置
と光学的なサイズとを検出し、検出された通常欠陥部に
ついて撮像検査を行なうので、短時間で欠陥部の撮像デ
ータを得て、被検物６の表面欠陥を適確に把握すること
ができ、被検物６の良否の判定を精度よく効率的に行な
うことが可能になる。

【００３０】［第２の実施例］本発明の第２の実施例を
図７および図８を参照して説明する。図７は本実施例の
検出対象となる低周波欠陥の特性図、図８は本実施例に
使用する信号処理装置の構成を示すブロック図で、図５
と同一部分には同一符号が付されている。

【００３１】本実施例の信号処理回路１５は、図８に示
すように、すでに図５を参照して説明した第１の実施例
の信号処理回路１４に対して、ＯＲ回路２１とコンパレ
ータ２２間にローパスフィルタ１５が接続されている。
本実施例の信号処理回路１５のその他の部分の構成は、
すでに図５を参照して説明した第１の実施例の信号処理
回路１４と同一である。ところで、被検物の表面の欠陥
が、むらのような空間的に周波数の低い低周波欠陥で
は、ＯＲ回路２１から出力される和信号の強度と、被検
物の主走査方向との間には、図７に示すような関係があ
る。このような特性の欠陥信号Ｆ１を検出するために
は、閾値レベルＴｈ１を正常な信号レベルに近付ける必
要があり、ノイズを検出する可能性がある。このため
に、本実施例ではローパスフィルタ１５を設けて、和信
号の高周波成分を遮断している。

【００３２】このようにして、本実施例ではレーザ走査
検査において、ＯＲ回路２１から出力される和信号をロ
ーパスフィルタ１５に通して、高周波成分を遮断するこ
とにより、被検物の表面むらなどの空間的に低周波の低
周波欠陥を、ノイズを検出することなく高精度で検出
し、検出された低周波欠陥部について撮像検査を行なう
ので、短時間で低周波欠陥部の撮像データを得て、被検
物６の表面欠陥を適確に把握することができ、被検物６
の良否の判定を精度よく効率的に行なうことが可能にな
る。

【００３３】［第３の実施例］本発明の第３の実施例を
図９および図１０を参照して説明する。図９は本実施例
の検出対象となる高周波欠陥の特性図、図１０は本実施
例に使用する信号処理装置の構成を示すブロック図であ
り、図５と同一部分には同一符号が付されている。

【００３４】本実施例の信号処理回路１６は、図１０に
示すように、すでに図５を参照して説明した第１の実施
例の信号処理回路１４に対して、ＯＲ回路２１とコンパ
レータ２２間に微分回路２０が接続されている。本実施
例の信号処理回路１６のその他の部分の構成は、すでに
図５を参照して説明した第１の実施例の信号処理回路１
４と同一である。ところで、被検物の表面の欠陥が、傷
のような空間的に周波数の高い高周波欠陥では、ＯＲ回
路２１から出力される和信号の強度と被検物の主走査方
向との間には、図９に示すような関係がある。このよう
な特性の欠陥信号Ｆ２を高精度で検出するために、本実
施例では微分回路２０を設けて、和信号の低周波成分を
遮断している。

【００３５】このようにして、本実施例ではレーザ走査
検査において、ＯＲ回路２１から出力される和信号を微
分回路２０に通して、低周波成分を遮断することによ
り、被検物の傷などの空間的に高周波の高周波欠陥を高
精度で検出し、検出された高周波欠陥部について撮像検
査を行なうので、短時間で高周波欠陥部の撮像データを
得て、被検物６の表面欠陥を適確に把握することがで
き、被検物６の良否の判定を精度よく効率的に行なうこ
とが可能になる。

【００３６】［第４の実施例］本発明の第４の実施例を
図１１を参照して説明する。図１１は本実施例の信号処
理装置の構成を示すブロック図で、図５及び図８と同一
部分には同一符号が付されている。

【００３７】本実施例の信号処理装置１９では、図１１
に示すように、ＯＲ回路２１から出力される和信号を二
分し、その一方を第２の実施例で使用した信号処理回路
１５からＯＲ回路２１を除いた回路１５Ａのローパスフ
ィルタ１５に入力し、他方を第１の実施例で使用した信
号処理回路１４からＯＲ回路２１を除いた回路１４Ａの
コンパレータ２２に入力している。

【００３８】本実施例では、第１の実施例で説明した表
面の通常欠陥の検査と、第２の実施例で説明した表面の
むらのような低周波欠陥の検査とが同時に行なわれる。
その動作はすでに第１の実施例及び第２の実施例でそれ
ぞれ説明した通りである。

【００３９】このように、本実施例によると、レーザ走
査検査において、ＯＲ回路２１から出力される和信号を
二分し、その一方については、ローパスフィルタ１５を
通して、高周波成分を遮断することにより、被検物の表
面むらなどの空間的に低周波の低周波欠陥をノイズを検
出することなく高精度に検出し、他方については、高周
波から低周波にわたる通常欠陥を検出する。そして、検
出された低周波欠陥部と通常欠陥部とについて撮像検査
を行なうので、短時間で通常欠陥部と低周波欠陥部との
撮像データを得て、被検物６の表面欠陥を適確に把握す
ることができ、被検物６の良否の判定を精度よく効率的
に行なうことが可能になる。

【００４０】［第５の実施例］本発明の第５の実施例を
図１２を参照して説明する。図１２は本実施例の信号処
理装置の構成を示すブロック図で、図８及び図１０と同
一部分には同一符号が付されている。

【００４１】本実施例の信号処理装置３０では、図１２
に示すように、ＯＲ回路２１から出力される和信号を二
分し、その一方を第４の実施例で説明した回路１５Ａの
ローパスフィルタ１５に入力し、他方を第３の実施例で
使用した信号処理回路１６からＯＲ回路２１を除いた回
路１６Ａの微分回路２０に入力している。

【００４２】本実施例では、第２の実施例で説明した表
面のむらのような低周波欠陥の検査と、第３の実施例で
説明した表面の傷のような高周波欠陥の検査とが同時に
行なわれる。その動作はすでに第２の実施例及び第３の
実施例でそれぞれ説明した通りである。

【００４３】このように、本実施例によると、レーザ走
査検査において、ＯＲ回路２１から出力される和信号を
二分し、その一方については、ローパスフィルタ１５を
通して、高周波成分を遮断することにより、被検物の表
面むらなどの空間的に低周波の低周波欠陥を、ノイズを
検出することなく高精度で検出し、他方については、微
分回路２０を通して、低周波成分を遮断することによ
り、被検物の表面傷などの空間的に高周波の高周波欠陥
を高精度で検出することができる。そして、検出された
低周波欠陥部と高周波欠陥部とについて撮像検査を行な
うので、短時間で低周波欠陥部と高周波欠陥部との撮像
データを得て、被検物６の表面欠陥を適確に把握するこ
とができ、被検物６の良否の判定を精度よく効率的に行
なうことが可能になる。

【００４４】［第６の実施例］本発明の第６の実施例
を、図１３ないし図１５を参照して説明する。図１３は
本実施例の形状カテゴリーの特性図、図１４は本実施例
の形状認識用のニューラルネットワークの構造図、図１
５は等級のカテゴリーの特性図である。

【００４５】第６の実施例では、すでに説明した第１の
実施例ないし第５の実施例の何れかのレーザ走査検査法
と撮像検査法とが利用され、次いで撮像検査法で得られ
た撮像データから得られる特徴量に基づいて、ニューラ
ルネットワークで形状のカテゴリーを識別し、決定木を
使用して各欠陥形状ごとの細分類が行なわれる。例え
ば、撮像データから特徴量として面積と幅／長さとが求
められ、得られた特徴量が図１４に示すニューラルネッ
トワークに入力される。このニューラルネットワーク
は、入力層のユニット数が、特徴量を成分とする特徴ベ
クトルの次元数に、中間層のユニット数が識別平面数
に、出力層のユニット数が形状のカテゴリー数にそれぞ
れ一致され、入力される特徴量に対して、図１３の識別
特性に従って点、面、線のカテゴリーの分類を行なう。
このようにして識別された形状のカテゴリーは、点、
線、面の特性を判断する図示せぬ判断ツリーによって、
各欠陥形状ごとに細分類される。

【００４６】また、等級認識用のニュートラルネットワ
ークを使用して、欠陥の等級認識を行なう場合には、特
徴量として面積と濃度平均値を求め、これらの特徴量に
対して、図１５の識別特性に従って、図１４の場合と類
似の図示せぬニューラルネットワークを使用して、欠陥
の等級を軽、中、重の３段階で分類する。

【００４７】このように、本実施例によると、第１の実
施例ないし第５の実施例でそれぞれ得られる効果に加え
て、表面欠陥の形状や等級を、自動的に適確に分類する
ことができ、検査員による経験的な処理や修正操作が不
要になり、被検物６の良否の判定能力を大幅に向上させ
ることが可能になる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、レーザ光
が被検物上で走査され、レーザ光の被検物からの反射光
もしくは透過光が受光され、該受光電気信号に基づい
て、被検物の通常欠陥部が検出され、該通常欠陥部の大
きさと位置が記憶され、該通常欠陥部のみの撮像が行な
われるので、被検物の表面欠陥検査を短時間で効率的に
且つ適確に行なうことが可能になる。請求項２記載の発
明によると、レーザ光が被検物上で走査され、レーザ光
の被検物からの反射光もしくは透過光が受光され、該受
光電気信号から低周波成分が抽出され、該低周波成分に
基づいて、被検物の低周波欠陥部が検出され、該低周波
欠陥部の大きさと位置が記憶され、該低周波欠陥部のみ
の撮像検査が行なわれるので、被検物の空間的に低周波
の表面欠陥検査を短時間で効率的に且つ適確に行なうこ
とが可能になる。請求項３記載の発明によると、レーザ
光が被検物上で走査され、レーザ光の被検物からの反射
光もしくは透過光が受光され、該受光電気信号から高周
波成分が抽出され、該高周波成分に基づいて、被検物の
高周波欠陥部が検出され、該高周波欠陥部の大きさと位
置が記憶され、該高周波欠陥部のみの撮像検査が行なわ
れるので、被検物の空間的に高周波の表面欠陥検査を短
時間で効率的に且つ適確に行なうことが可能になる。請
求項４記載の発明によると、レーザ光が被検物上で走査
され、レーザ光の被検物からの反射光もしくは透過光が
受光され、受光電気信号が二分されて、一方の受光電気
信号を、ローパスフィルタを通過させることにより、受
光電気信号から低周波成分が抽出され、受光電気信号の
二分された一方の出力信号に基づいて、被検物の低周波
欠陥部が、他方の出力信号に基づいて被検物の通常欠陥
部がそれぞれ検出され、検出された欠陥部の大きさと位
置が記憶され、該低周波欠陥部と該通常欠陥部のみの撮
像検査が行なわれるので、被検物の表面の通常欠陥部及
び空間的に低周波の欠陥部の検査を短時間で効率的に且
つ適確に行なうことが可能になる。請求項５記載の発明
によると、レーザ光が被検物上で走査され、レーザ光の
被検物からの反射光もしくは透過光が受光され、該受光
電気信号が二分されて、一方の受光電気信号を、ローパ
スフィルタを通過させることにより、受光電気信号から
低周波成分が抽出され、他方の受光電気信号を、微分回
路を通過させることにより、受光電気信号から高周波成
分が抽出され、受光電気信号の二分された一方の出力信
号に基づいて、被検物の低周波欠陥部が、他方の出力信
号に基づいて被検物の高周波欠陥部がそれぞれ検出さ
れ、検出された欠陥部の大きさと位置が記憶され、該低
周波欠陥部と該高周波欠陥部のみの撮像検査が行なわれ
るので、被検物の表面の空間的に低周波の欠陥部と高周
波の欠陥部の検査を短時間で効率的に且つ適確に行なう
ことが可能になる。請求項６記載の発明によると、請求
項１ないし請求項５の何れかに記載の発明の効果に加え
て、撮像により得られた欠陥画像データから抽出された
特徴量を入力層に、欠陥の種類を出力層にしたニューラ
ルネットワークによって、欠陥の形状や等級などの欠陥
の種類の識別を自動的に適確に行なうことが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のレーザ走査検査法の説
明図である。

【図２】同実施例の画像検査法の説明図である。

【図３】同実施例のビーム直径とサンプリングピッチの
関係を示す説明図である。

【図４】同実施例の信号処理の説明図である。

【図５】同実施例に使用する信号処理装置の構成を示す
ブロック図である。

【図６】同実施例のラベリング処理の説明図である。

【図７】本発明の第２の実施例の検出対象となる低周波
欠陥の特性図である。

【図８】同実施例に使用する信号処理装置の構成を示す
ブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施例の検出対象となる高周波
欠陥の特性図である。

【図１０】同実施例に使用する信号処理装置の構成を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の第４の実施例の信号処理装置の構成
を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第５の実施例の信号処理装置の構成
を示すブロック図である。

【図１３】本発明の第６の実施例の形状カテゴリーの特
性図である。

【図１４】同実施例の形状認識用のニューラルネットワ
ークの構造図である。

【図１５】同実施例の等級のカテゴリーの特性図であ
る。

【符号の説明】 １ レーザ光源 ２ ポリゴンスキャナ ８ 光導棒 ９、１０ 受光器 １５ ローパスフィルタ ２０ 微分回路 ２２ コンパレータ ２５ 主操作方向欠陥位置メモリ ２６ 副操作方向欠陥位置メモリ ２８ 主操作方向欠陥サイズメモリ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光器によってレーザ光を被検物上で走
   査する走査ステップと、 前記レーザ光の前記被検物からの反射光もしくは透過光
   を受光し、受光電気信号を得る受光量検出ステップと、 該受光量検出ステップで得られる受光電気信号に基づい
   て、前記被検物の通常欠陥部を検出し、検出された通常
   欠陥部の大きさと位置を記憶する検出記憶ステップと、 該検出記憶ステップで検出記憶された通常欠陥部の撮像
   を行なう撮像ステップとを有することを特徴とする表面
   欠陥検査方法。
2. 【請求項２】 偏光器によってレーザ光を被検物上で走
   査する走査ステップと、 前記レーザ光の前記被検物からの反射光もしくは透過光
   を受光し、受光電気信号を得る受光量検出ステップと、 前記受光量検出ステップで得られる受光電気信号を、ロ
   ーパスフィルタを通過させる高周波領域遮断ステップ
   と、 該高周波領域遮断ステップで得られる出力信号に基づい
   て、前記被検物の低周波欠陥部を検出し、検出された低
   周波欠陥部の大きさと位置を記憶する検出記憶ステップ
   と、 該検出記憶ステップで検出記憶された低周波欠陥部の撮
   像を行なう撮像ステップとを有することを特徴とする表
   面欠陥検査方法。
3. 【請求項３】 偏光器によってレーザ光を被検物上で走
   査する走査ステップと、 前記レーザ光の前記被検物からの反射光もしくは透過光
   を受光し、受光電気信号を得る受光量検出ステップと、 該受光量検出ステップで得られる受光電気信号を、微分
   回路を通過させる低周波領域遮断ステップと、 該低周波領域遮断ステップで得られる出力信号に基づい
   て、前記被検物の高周波欠陥部を検出し、検出された高
   周波欠陥部の大きさと位置を記憶する検出記憶ステップ
   と、 該検出記憶ステップで検出記憶された高周波欠陥部の撮
   像を行なう撮像ステップとを有することを特徴とする表
   面欠陥検査方法。
4. 【請求項４】 偏光器によってレーザ光を被検物上で走
   査する走査ステップと、 前記レーザ光の前記被検物からの反射光もしくは透過光
   を受光し、受光電気信号を得る受光量検出ステップと、 該受光量検出ステップで得られる受光電気信号を二分
   し、一方をローパスフィルタを通過させる高周波領域遮
   断ステップと、 前記受光量検出ステップで得られる受光電気信号の前記
   二分された一方の出力信号に基づいて、前記被検物の低
   周波欠陥部を、他方の出力信号に基づいて前記被検物の
   通常欠陥部をそれぞれ検出し、検出された欠陥部の大き
   さと位置を記憶する検出記憶ステップと、 該検出記憶ステップで検出記憶された欠陥部の撮像を行
   なう撮像ステップとを有することを特徴とする表面欠陥
   検査方法。
5. 【請求項５】 偏光器によってレーザ光を被検物上で走
   査する走査ステップと、 前記レーザ光の前記被検物からの反射光もしくは透過光
   を受光し、受光電気信号を得る受光量検出ステップと、 該受光量検出ステップで得られる受高電気信号を二分
   し、一方をローパスフィルタを通過させて高周波領域を
   遮断し、他方を微分回路を通過させて低周波領域を遮断
   する周波数領域遮断ステップと、 該周波数領域遮断ステップで得られる出力信号に基づい
   て、低周波欠陥部と高周波欠陥部とをそれぞれ検出し、
   検出された欠陥部の大きさと位置を記憶する検出記憶ス
   テップと、 該検出記憶ステップで検出記憶された欠陥部の撮像を行
   なう撮像ステップとを有することを特徴とする表面欠陥
   検査方法。
6. 【請求項６】 前記撮像ステップで得られた欠陥画像デ
   ータから抽出された特徴量を入力層に、欠陥の種類を出
   力層にしたニューラルネットワーク識別ステップを有す
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに
   記載の表面欠陥検査方法。