JPH09196645A

JPH09196645A - データ処理装置及びそのデータ処理方法及び欠陥検査装置及びその検査方法

Info

Publication number: JPH09196645A
Application number: JP816596A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okabe; 正治岡部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】欠陥を表わす信号レベルの影響により細かく
分割されて検出される欠陥領域から実際の欠陥領域を検
出可能なデータ処理装置及びそのデータ処理方法及び欠
陥検査装置及びその検査方法の提供。【解決手段】入力信号７及び走査同期信号１１から、
欠陥を表わす抽出データ８とその座標データ１２を得
る。欠陥特徴量変換回路３にて欠陥の状態を特徴的に表
わす値である欠陥特徴量９に変換する。同一性検出回路
４にて欠陥特徴量９間の距離と比較し、グループ分けす
る。次に、欠陥特徴量統合回路５にて、同一の欠陥領域
に属する特徴量を所定の条件により統合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体表面を検視す
るデータ処理装置及びそのデータ処理方法に関し、特
に、本来均質であるべきもの、例えば複写機のドラムや
液晶表示装置等における表面上の欠陥やゴミ等の付着を
検出する欠陥検査装置及びその検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の欠陥検査データの信号処理におい
ては、特開昭６０−９５３３５や特開昭６３−１８０１
７６に示されるように、検査対象物の表面を２次元に順
次走査して得られた信号を、予め設定されたしきい値と
比較することにより欠陥部分を検出するのが一般的であ
る。また、前記の考え方に基づいた方式として、検査対
象とする表面上の反射光を受光し、得られる信号波形の
レベルに基づいて異常部分と正常部分とを判断し、異常
部分の信号を欠陥データとして抽出し、物体の表面を走
査する走査同期信号に従って、抽出した欠陥データを欠
陥特徴量に変換（例えば、欠陥の特徴を表わす特徴量と
して信号波形のピーク値、異常を表わすレベルが連続す
る時間幅、検出面積などに変換）していた。そしてピー
ク値が所定値以上あるものを欠陥とする、または連続す
る時間幅が所定の値以上あるものを欠陥とする、または
検出面積が所定の値以上あるものを欠陥とする、又はこ
れらの組合わせにより欠陥とする欠陥判定を行ってい
た。このような方式による従来例を図１０に示す。

【０００３】図１０は、本発明の従来例としての欠陥検
査データの信号処理を示すブロック図である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、例えばシミやスリキズのように、欠陥としての
検出範囲は多くの画素にまたがるが、欠陥を示す検出信
号のレベルが小さく、ノイズの影響が無視できない信号
レベルのものになると、実際には存在する欠陥領域全体
を欠陥として検出することが困難になる。そして、実際
には１つの欠陥領域であるにもかかわらず、いくつかの
小さな欠陥部分に分かれて検出されてしまう。そのため
欠陥かどうかの判断の重要な判断材料である検出面積
を、実際の欠陥領域の面積よりもかなり小さく計測し、
欠陥と判断すべきところを誤って欠陥なしと判断してし
まうという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、欠陥を表わす信号レベル
の影響により細かく分割されて検出される欠陥領域から
実際の欠陥領域を検出可能なデータ処理装置及びそのデ
ータ処理方法及び欠陥検査装置及びその検査方法の提供
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明のデータ処理装置は以下の特徴を備える。

【０００７】即ち、同期信号に従って、走査対象である
領域を走査して得られた入力信号を、同一の特徴を示す
特徴量に変換するデータ処理装置であって、前記入力信
号を予め設定した所定のしきい値と比較し、前記入力信
号の状態を判定する判定信号を作成する状態判定手段
と、前記判定信号に従って、前記入力信号より特徴デー
タを抽出する特徴データ抽出手段と、前記判定信号に従
って、前記同期信号より座標を検出する座標検出手段
と、抽出した前記特徴データ及び前記座標を前記特徴量
に変換する変換手段とを備え、更に、前記特徴量を予め
設定した所定の条件と比較し、その所定の条件を満足す
る特徴量同士の関連付けを行なう関連付け手段と、前記
関連付けに従って、前記特徴量を統合する統合手段と、
を備えたことを特徴とする。これにより、同一の特徴を
持つ箇所でありながら複数の部分に分かれて検出されて
いる検出部分を、所定の条件に基づいて統合する。

【０００８】また、前記座標検出手段は、前記特徴デー
タの抽出と同時に前記座標を検出することを特徴とす
る。これにより、処理の高速化と装置の構成を簡易化す
る。

【０００９】また、前記関連付け手段の所定の条件とし
て、前記特徴量同士の位置関係を比較することを特徴と
する。これにより、ひとつの箇所でありながら複数の部
分に分かれて検出されている欠陥部分を、ひとつの欠陥
領域に統合する。

【００１０】また、前記特徴量同士の位置関係の比較
は、前記特徴量を含む方形領域の座標の比較によること
を特徴とする。これにより、小さな記憶領域を用いて近
接しているか否かの判断を簡単に高速に行なう。

【００１１】また、前記特徴データの最大値及び／また
は最小値を前記特徴量とすることを特徴とする。これに
より、程度の重大な欠陥を、その寸法に関係なく不良箇
所として判断する。

【００１２】更に、前記特徴量の面積を比較することを
特徴とする。これにより、重大な大きさの欠陥を、その
程度に関係なく不良箇所として判断する。

【００１３】また、前記同期信号に従って得られた入力
信号は複数であって、それらの入力信号から前記特徴デ
ータをそれぞれ抽出し、前記変換手段にて前記特徴量に
変換することを特徴とする。これにより、ある特定の検
出回路の組み合わせにだけ検出できる欠陥を検出する。
そして、どの検出回路が検出したかのデータから欠陥の
種類を分類する。

【００１４】また、前記特徴データは、前記走査対象で
ある領域における欠陥部分のデータであり、前記データ
処理装置は、前記走査対象である領域から欠陥領域を検
出し、統合する欠陥検査装置であることを特徴とする。
ここで、前記走査対象は、現像スリーブ、アルミドラ
ム、ガラス基板、帯電ローラ、ゴムローラ、光磁気ディ
スク、液晶基板、液晶表示装置、樹脂フィルム、ＯＨＰ
シート、印刷物、複写物、レンズ、光学ミラー、ポリゴ
ンミラー、またはこれらを部品とする製品であることを
特徴とする。これにより、同一の欠陥領域でありながら
複数の部分に分かれて検出されている欠陥部分を、所定
の条件に基づいて実際の欠陥領域同様に統合する。

【００１５】前述の目的を達成するため、本発明のデー
タ処理装置のデータ処理方法は以下の特徴を備える。

【００１６】即ち、同期信号に従って、走査対象である
領域を走査して得られた入力信号を、同一の特徴を示す
特徴量に変換するデータ処理装置のデータ処理方法であ
って、前記入力信号を予め設定した所定のしきい値と比
較し、前記入力信号の状態を判定する判定信号を作成す
る状態判定工程と、前記判定信号に従って、前記入力信
号より特徴データを抽出する特徴データ抽出工程と、前
記判定信号に従って、前記同期信号より座標を検出する
座標検出工程と、抽出した前記特徴データ及び前記座標
を前記特徴量に変換する変換工程とを備え、更に、前記
特徴量を予め設定した所定の条件と比較し、その所定の
条件を満足する特徴量同士の関連付けを行なう関連付け
工程と、前記関連付けに従って、前記特徴量を統合する
統合工程と、を備えたことを特徴とする。これにより、
同一の特徴を持つ箇所でありながら複数の部分に分かれ
て検出されている検出部分を、所定の条件に基づいて統
合する。

【００１７】また、前記関連付け工程の所定の条件とし
て、前記特徴量同士の位置関係を比較することを特徴と
する。これにより、ひとつの箇所でありながら複数の部
分に分かれて検出されている欠陥部分を、ひとつの欠陥
領域に統合する。

【００１８】また、前記特徴量同士の位置関係の比較
は、前記特徴量を含む方形領域の座標の比較によること
を特徴とする。これにより、小さな記憶領域を用いて近
接しているか否かの判断を簡単に行なう。

【００１９】また、前記特徴データの最大値及び／また
は最小値を前記特徴量とすることを特徴とする。これに
より、程度の重大な欠陥を、その寸法に関係なく不良箇
所として判断する。

【００２０】更に、前記特徴量の面積を比較することを
特徴とする。これにより、重大な大きさの欠陥を、その
程度に関係なく不良箇所として判断する。

【００２１】また、前記同期信号に従って得られた入力
信号は複数であって、それらの入力信号から前記特徴デ
ータをそれぞれ抽出し、前記変換工程にて前記特徴量に
変換することを特徴とする。これにより、ある特定の検
出回路の組み合わせにだけ検出できる欠陥を検出する。
そして、どの検出回路が検出したかのデータから欠陥の
種類を分類する。

【００２２】また、前記特徴データは、前記走査対象で
ある領域における欠陥部分のデータであり、前記データ
処理装置のデータ処理方法は、前記走査対象である領域
から欠陥領域を検出し、統合する欠陥検査装置の検査方
法であることを特徴とする。ここで、前記走査対象は、
現像スリーブ、アルミドラム、ガラス基板、帯電ロー
ラ、ゴムローラ、光磁気ディスク、液晶基板、液晶表示
装置、樹脂フィルム、ＯＨＰシート、印刷物、複写物、
レンズ、光学ミラー、ポリゴンミラー、またはこれらを
部品とする製品であることを特徴とする。これにより、
同一の欠陥領域でありながら複数の部分に分かれて検出
されている欠陥部分を、所定の条件に基づいて実際の欠
陥領域同様に統合する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本実施形態に係るデータ処理装置
は、被検査面を２次元に走査したアナログ入力信号と走
査同期信号とを入力し、ＡＤ変換により量子化されたデ
ータ群（以下、多値データ）とその多値データの座標
を、欠陥を含む領域においてのみ抽出し、欠陥を表わす
特徴量に変換したのち、単一の欠陥領域に属するとみな
せる各特徴量を１つに統合する欠陥検査装置である。

【００２４】まず、本発明の実施形態としての欠陥検査
装置の基本動作を図１を参照して説明する。

【００２５】図１は、本発明の一実施形態としての欠陥
検査装置の信号ブロック図である。

【００２６】図中、１は分割領域決定回路、２は欠陥デ
ータ抽出回路、３は欠陥特徴量変換回路、４は同一性検
出回路、５は欠陥特徴量統合回路、６は抽出データ座標
検出回路、７は入力信号、８は抽出データ、９は複数の
領域に分かれて検出されている欠陥特徴量、１０は統合
された欠陥特徴量、１１は走査同期信号、１２は座標デ
ータである。

【００２７】前記の構成を備える欠陥検査装置におい
て、検査領域を走査した不図示のセンサから入力される
入力信号は、一般に欠陥部分ではレベルの変動がある信
号として得られる。このような信号を入力信号７とし、
分割領域決定回路１において予め設定したレベル設定値
と比較する。その比較結果は、ステータス信号に変換さ
れ、そのステータス信号における同一ステータスが連続
する時間幅を１つの分割領域として分割領域信号を作
る。一方、入力信号７の値は、欠陥データ抽出回路２に
よって前述の分割領域信号が示す範囲に渡って抽出され
る。この抽出されたデータが、抽出データ８として欠陥
特徴量変換回路３に転送される。また、前述の分割領域
信号は、一方で抽出データ座標検出回路６において走査
同期信号１１を用いて座標変換される。この変換された
データが、座標データ１２として欠陥特徴量変換回路３
へ送られる。欠陥特徴量変換回路３は、抽出データ８と
座標データ１２とを、欠陥の状態を特徴的に表わす値で
ある欠陥特徴量９に変換する。例えば、欠陥の程度を表
わす値として信号レベルの最大値及び／又は最小値、ま
た欠陥領域の大きさとして検出部分の総画素数や、欠陥
領域の寸法として主走査方向、副走査方向の画素数、ま
た欠陥位置を特定するための検出座標等を欠陥特徴量９
として求める。この段階の特徴量は、まだ同一の欠陥で
ありながら複数の部分に分かれて検出されている状態で
ある。これは、実際に存在する欠陥の領域内に欠陥部分
の薄い部分や、予め設定した比較レベルの限度ぎりぎり
の欠陥である場合や、また欠陥の周辺部などでは信号レ
ベルが低く、ノイズに埋もれて検出されない部分が存在
すると、実際には１つの欠陥領域でありながら、小さな
複数の欠陥部分に分かれて検出されてしまうためであ
る。そして、同一性検出回路４において、前述の検出さ
れた特徴量９を、欠陥を表わす特徴量の１つとして予め
設定された欠陥の位置から決定できる欠陥間の距離と比
較し、所定の値より短い場合はそれらの欠陥を同一の欠
陥領域に属すると判断し関連付けたのちグループ分けす
る。次に、欠陥特徴量統合回路５は、同一性検出回路４
にて同一であるとグループ分けされた特徴量における最
大値及び最小値を欠陥特徴値としてそれぞれ選択する。
また、欠陥部の面積の大きさは全て加算する。欠陥の位
置は、統合する複数の欠陥部分の占める位置を包含する
値にする。これにより、欠陥特徴量統合回路５は、同一
性検出回路４から入力される信号に従って複数の欠陥特
徴量を、統合された欠陥特徴量１０として１つに統合す
る。

【００２８】以上のように動作させることで、複数の部
分に分かれて検出された欠陥の特徴量を統合が実現し、
正確に１つの欠陥領域として特徴量を得ることができ
る。

【００２９】＜第１の変形例＞次に、前述の実施形態の
第１の変形例を図２を参照して説明する。

【００３０】図２は、本発明の実施形態の第１の変形例
としての欠陥検査装置の信号ブロック図である。

【００３１】図中、１３はデータ記憶回路、１４は座標
記憶回路、１５はＣＰＵ、１６はＣＰＵ１５の入出力バ
スである。

【００３２】本変形例においては、抽出データ８と座標
データ１２とを一旦記憶回路（データ記憶回路１３、座
標記憶回路１４）にそれぞれ記憶し、ＣＰＵ１５により
全てのデータを取り扱いながら信号処理を行う。本変形
例の処理手順を以下に説明する。入力信号７及び走査同
期信号１１から、抽出データ８と座標データ１２を生成
する（詳細説明は前述の実施形態と同様なので省略す
る）。そして、データ記憶回路１３は、欠陥部分を抽出
した抽出データ８を記憶する。一方、座標記憶回路１４
は、抽出データ座標検出回路６により検出された座標デ
ータ１２を記憶する。いずれの記憶回路も先入れ先出し
形（ＦＩＦＯ）メモリで構成する。これにより、抽出デ
ータ８及び座標データ１２の書き込み動作と並行しなが
ら、ＣＰＵ１５の入力命令による読み出し動作が行え
る。また、高速性が必要とされる入力信号の取り込み処
理と、処理が複雑で時間のかかる欠陥特徴量の変換処理
と、欠陥特徴量の統合処理との間にデータ記憶回路１３
及び座標記憶回路１４を備えることにより、抽出データ
８と座標データ１２を記憶するまでの高速性と、欠陥特
徴量の変換処理と欠陥特徴量の統合処理に必要な時間と
の調停動作を行なう。そしてＣＰＵ１５は、データ記憶
回路１３の記憶内容と座標記憶回路１４の記憶内容を読
み出し、それぞれを欠陥特徴量変換回路３に送る。その
後の欠陥特徴量の変換処理から欠陥特徴量の統合処理に
ついては、前述の実施形態と同様なため説明を省略す
る。

【００３３】＜第２の変形例＞次に、前述の実施形態の
第２の変形例を図３〜図７を参照して説明する。

【００３４】図３は、本発明の実施形態の第２の変形例
としての欠陥検査装置の信号ブロック図である。

【００３５】図中、入力信号７と走査同期信号１１から
生成した抽出データ８及び座標データ１２を２つの記憶
回路に記憶する処理までは前述の実施形態と同様である
ため説明を省略する。本変形例は、その後の欠陥特徴量
の変換処理と欠陥特徴量の統合処理とをＣＰＵ１５上の
ソフトウェアにより実現した例である。

【００３６】はじめに、このソフトウェアにおける記憶
された抽出データ及び座標データの欠陥特徴量への変換
処理の概要を説明すれば、入力されるデータは、記憶し
ている抽出データと、それに対応して記憶した座標デー
タである。まずこれらを必要な特徴量に変換する。特徴
量として、ここでは信号の最大値、最小値、面積、そし
て欠陥が占める位置を特定するために欠陥を含む長方形
の左上角の座標と右下角の座標を求める。最大値及び最
小値は、各欠陥領域ごとに抽出データの中から最大のデ
ータ値及び最小のデータ値を選び出す。また面積は、同
じく各領域毎に抽出データの総画素数を数えて求める。
抽出データが複数のライン上にまたがらず、１ラインず
つであれば欠陥領域の抽出終端位置から開始位置の座標
値を引き算して求めても良い。欠陥の占める位置は、２
次元のＸ座標、Ｙ座標とも、欠陥領域として抽出した領
域のＸ座標の左端と右端、Ｙ座標の上端、下端の値を求
める。これで欠陥を含む長方形の左上角の座標と右下角
の座標が決定できる。尚、座標軸は、左上を原点として
右方向がＸ軸の＋軸、下方向がＹ軸の＋側とする。この
ようにして各数値を求め、ＣＰＵ１５内部の不図示の特
徴量記憶用メモリ上に配列データとして蓄えることで、
抽出データと座標データとを欠陥特徴量に変換を実現す
る。

【００３７】次に、変換した欠陥特徴量の統合処理につ
いて図４〜図７を参照して説明する。

【００３８】図４は、本発明の実施形態の第２の変形例
としての欠陥検査装置の処理の流れを示すフローチャー
トである。

【００３９】図５は、本発明の実施形態の第２の変形例
としての欠陥検査装置の特徴値の連結性を説明する図で
ある。

【００４０】図６は、本発明の実施形態の第２の変形例
としての欠陥検査装置の連結性の判断基準を示す図であ
る。

【００４１】図７は、本発明の実施形態の第２の変形例
としての欠陥検査装置の特徴量のデータ配列を示す図で
ある。

【００４２】まず、本変形例の欠陥特徴量の統合処理に
おいて、入力となる特徴量の配列を入力特徴量と呼び、
出力となる特徴量の配列を出力特徴量と呼ぶことにす
る。入力特徴量の要素数はｉＥｎｄ個で、統合後の出力
特徴量の要素数はｊＥｎｄである。これらの配列は、要
素番号が０から始まるとすれば、図７のようにｉＥｎ
ｄ、ｊＥｎｄはそれぞれ最終要素の次の要素を表わすこ
とになる。

【００４３】以下、図４のフローチャートに沿って本変
形例における欠陥特徴量の統合処理を説明をする。最初
のステップであるステップＳ１では、入力特徴量を順次
指示するポインタｉを０にし、出力特徴量の数を０に初
期化する。ステップＳ２では、入力特徴量が終りかどう
かを、ｉとｉＥｎｄを比較して判断する。この値が一致
していなければステップＳ３以降の処理を続ける。一
方、一致していれば、統合処理を終了する。ステップＳ
３では、出力特徴量を順次指示するポインタｊを０に初
期化し、連結済フラグｆを０にクリアする。ステップＳ
４では、出力特徴量を指示するポインタｊが終りまで達
したかの判定を、ｊとｊＥｎｄを比較して判断する。こ
れが一致するまでステップＳ５以降の処理を続ける。一
致しているなら終りまで達したので、このループを抜け
る。ステップＳ５では、ポインタｉ及びｊが指示してい
る特徴量同士が接触しているか否かの判断をする。この
接近しているか否かを求める関数をＣｏｎｔａｃｔ（）
とし、この関数の機能を図５及び図６を参照して説明す
る。

【００４４】図５に示すように、座標軸は、左上を原点
として右方向がＸ軸の＋軸、下方向がＹ軸の＋側とす
る。そして、Ｙ１は、上側に位置する長方形領域の左上
座標のＹ座標値、Ｙ３は、上側に位置する長方形領域の
右下座標のＹ座標値、Ｙ２は、下側に位置する長方形領
域の左上座標のＹ座標値、Ｙ４は、下側に位置する長方
形領域の右下座標のＹ座標値、Ｘ１は、上側に位置する
長方形領域の左上座標のＸ座標値、Ｘ２は、上側に位置
する長方形領域の右下座標のＸ座標値、Ｘ３は、下側に
位置する長方形領域の左上座標のＸ座標値、Ｘ４は、下
側に位置する長方形領域の右下座標のＸ座標値として二
つの異なる長方形領域の位置関係を図６に示す１５通り
に分類した。そしてそれらの位置関係を略図で示すと、
図６の位置関係欄のようになり、各座標値の関係式であ
らわすと同図の条件欄のようになる。そのときの連結状
態は、同図の連結性欄のようになる。Ｙｅｓが連結状
態、Ｎｏが離れている状態である。この表の条件分けに
従ってＹｅｓ又はＮｏを返す関数がＣｏｎｔａｃｔ
（）である。ステップＳ６では、連結済みフラグｆが
０か否かを調べる。０ならば、入力特徴量（ｉ）が出力
特徴量（ｊ）と連結状態にあるのが最初に見つかったこ
とを示すので、この二つを統合する。一方、ｆが０以外
ならば、既に他の出力特徴量とも連結状態にあることを
表わし、その出力特徴量と統合されていることになる。
そこで二つの出力特徴量を統合する。ステップＳ７で
は、入力特徴量（ｉ）と、出力特徴量（ｊ）を統合し、
出力特徴量（ｊ）に上書きする。ここで二つの特徴量を
統合した結果を返す関数をＵｎｉｆｙ（）で表わす。

【００４５】Ｕｎｉｆｙ（）は各特徴量ごとに、以下
のように処理を行なう。即ち、両特徴量の最大値のうち
大きい方を最大値とする。両特徴量の最小値のうち小さ
い方を最小値とする。面積は、二つの面積を合計する。
欠陥位置の左上角のＸ座標は、両特徴量の左上角のＸ座
標（Ｘ１，Ｘ３）のうち小さい方をとる。欠陥位置の左
上角のＹ座標は、両特徴量の左上角のＹ座標（Ｙ１，Ｙ
２）のうち小さい方をとる。欠陥位置の右下角のＸ座標
は、両特徴量の右下角のＸ座標（Ｘ２，Ｘ４）のうち大
きい方をとる。欠陥位置の右下角のＹ座標は、両特徴量
の右下角のＹ座標（Ｙ３，Ｙ４）のうち大きい方をと
る。ステップＳ８では、連結済みフラグｆを１にして入
力特徴量（ｉ）がすでに他の特徴量に統合されたことを
示す。またｆｊの値をｊとし、どの特徴量に統合された
かが分かるようにする。ステップＳ９では、出力特徴量
の要素を指示しているポインタｊに１を加えて、次の要
素を指すようにしてから、Ｂ点に戻ってループを繰り返
す。一方、ステップＳ１０では、入力特徴量（ｉ）を介
して出力特徴量（ｊ）と出力特徴量（ｆｊ）とが連結し
ている条件のときに実行される。そこで出力特徴量
（ｊ）と出力特徴量（ｆｊ）をＵｎｉｆｙ（）で結合
し、出力特徴量（ｆｊ）に上書きする。ステップＳ１１
では、結合済みの出力特徴量（ｊ）を配列から削除し、
空いた場所を埋めるため、それ以降の配列要素を前へ詰
める。ステップＳ１２では、出力特徴量の数が１つ減っ
たので、その分ｊＥｎｄを１減らしておく。そしてＢ点
に戻る。一方、ステップＳ４でＮｏとなった場合は、ス
テップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、連結済フラ
グｆが０か否かを調べる。０ならば、入力特徴量（ｉ）
がいずれの出力特徴量とも連結状態にないことを示すの
で、あらたに出力特徴量をひとつ増やし、入力特徴量
（ｉ）をそのままコピーしておく。もし連結済フラグｆ
が０でないなら、入力特徴量（ｉ）はすでに出力特徴量
のいずれかに統合されてしまっているので、このままス
テップＳ１６までスキップする。ステップＳ１４では、
入力特徴量（ｉ）を出力特徴量（ｊ）にそのままコピー
する。ステップＳ１５では、ｊＥｎｄの値を１増やし、
ステップＳ１４で増えた出力特徴量の数と合せておく。
ステップＳ１６では、入力特徴量の要素を指示するポイ
ンタｉに１を加え、次のループの準備をしておく。以上
のように特徴量を処理することで、入力特徴量の中で接
触しているもの同士を１つに統合したものが、出力特徴
量の配列に得られ、その数がｊＥｎｄに得られる。そし
てＣＰＵ１５は、統合された欠陥特徴量１０としてＣＰ
Ｕバス１６を介して出力するわけである。

【００４６】＜第３の変形例＞更に、本実施形態の第３
の変形例を図８を参照して説明する。

【００４７】図８は、本発明の実施形態の第３の変形例
としての欠陥検査装置の信号ブロック図である。

【００４８】図中、１７は入力信号データ群記憶回路、
１８は欠陥信号検出回路、１９は取込範囲決定回路、２
０はレベル設定値、２１はパルス幅拡張値である。欠陥
信号検出回路１８は、入力信号７のレベルを予め設定し
ている所定のレベル設定値２０と比較し、その比較結果
を表わすステータス信号として出力する。次に、取込範
囲決定回路１９は、前記のステータス信号における欠陥
を示すステータスの幅を、パルス幅拡張値２１が示す時
間幅だけ拡張して、取込範囲信号を作成する。一方、入
力信号データ群記憶回路１７は、入力信号７の値を常に
記憶し続け、記憶後、所定の時間経過したデータから順
に出力し、データ記憶回路１３に送る。

【００４９】そしてデータ記憶回路１３は、入力信号デ
ータ群記憶回路１７の出力データの中から、前記の取込
範囲信号に従ってデータを記憶する。例えば、不図示の
取込クロックに従って、パルス幅拡張値２１を４ワード
分とし、入力信号データ群記憶回路１７の出力までの時
間幅を２ワード分とすると、欠陥部分の前後に２ワード
ずつ拡張した領域のデータがデータ記憶回路１３に記憶
され、欠陥の周辺部のデータも同時に得ることができ
る。座標データの検出は、取込範囲信号を走査同期信号
１１によって抽出データ座標検出回路６によって座標変
換し、座標記憶回路１４に記憶する。その後の特徴量変
換と特徴量統合の処理から統合された欠陥特徴量１０を
求める処理については前記の実施形態の第２の変形例と
同様なため説明を省略する。

【００５０】＜他の実施形態＞次に、本発明の他の実施
形態としての欠陥検査装置システムを図９を参照して説
明する。

【００５１】図９は、本発明の他の実施形態としての欠
陥検査装置システムのブロック構成図である。

【００５２】図中、２２はレーザスキャナ、２３は検査
対象である感光ドラム、２４はレーザビームの走査を検
出する同期検出センサ、２５は正反射光を受光する正反
射受光器、２６は散乱光を受光する散乱受光器、２７及
び２８は検査対象表面以外の位置での不要な信号変化を
なくすクランプ回路、２９及び３１は小さい欠陥を強調
するための微分回路、３０及び３２は大きな欠陥を強調
するための帯域制限回路、３３〜３６は信号のレベルが
正常値か異常値かを比較する信号レベル比較回路、３７
は各比較結果の論理和を取り欠陥領域信号を作る論理和
回路、３８〜４１は欠陥領域信号に従い欠陥データを抽
出する欠陥データ抽出回路、４２は同期検出センサ２４
からの同期信号によって欠陥領域信号を座標信号に変換
する座標発生カウンタ、４３は抽出された各欠陥データ
と座標信号とを欠陥特徴量に変換する欠陥特徴量変換回
路、４４は欠陥特徴量が同一の欠陥部分のものか否かを
検出する同一性検出回路、４５は同一性検出回路の出力
に従い欠陥特徴量の統合を行う欠陥特徴量統合回路、４
６は統合された欠陥特徴量と特徴量レベルを比較し、欠
陥か否かの判断をする欠陥条件判断回路、４７は検出結
果の表示器、４８は検出結果のプリンタ、４９はネット
ワークを介して検査結果を出力するネットワークインタ
フェース、５０は上位コントローラとしてのシーケンサ
である。尚、検査対象物は、感光ドラム２３に限られる
わけではなく、表面に精密な均一性を要求される製品・
部材であれば、他の円筒・円盤状の部材、例えば、現像
スリーブ、アルミドラム、帯電ローラ、ゴムローラ、光
磁気ディスク、レンズ等や、平板状の部材、例えば、ガ
ラス基板、液晶基板、液晶表示装置、樹脂フィルム、Ｏ
ＨＰシート、印刷物、複写物、光学ミラー及びポリゴン
ミラー等の部材であってもよい。

【００５３】以下、上記の構成における本実施形態の欠
陥検査装置の動作について説明する。レーザスキャナ２
２は、検査対象物である感光ドラム２３の表面上にレー
ザスポット光を走査する。その時の検査対象物の表面上
における正反射光と散乱光とをそれぞれ正反射受光器２
５及び散乱受光器２６により受光し、電気信号に変換す
る。正反射受光器２５及び散乱受光器２６にホト・マル
チプライヤを使うことで高感度な光電変換ができる。そ
して得られた入力信号のうち、検査の対象範囲の信号は
そのまま通し、検査の対象範囲外の信号はゼロにクラン
プするクランプ回路２７及び２８を通し、検査範囲だけ
の入力信号に変換する。その後、微分回路２９及び３１
で寸法の小さな欠陥の信号を強調、または帯域制限回路
３０及び３２により予め設定した所定の値と同じ大きさ
の欠陥の信号を強調する。これらの各信号をそれぞれの
信号ごとに信号レベル比較回路３３〜３６に入力し、予
め設定したしきい値レベルと比較し、設定した信号レベ
ルが所定範囲にないときは欠陥検出信号を出力する。そ
して、信号レベル比較回路３３〜３６のうち、いずれか
から欠陥検出信号が出力されれば、その部分のデータを
抽出するために論理和回路３７にて論理和をとり、欠陥
検出信号をステータス信号として、各欠陥データ抽出回
路３８〜４１に送る。欠陥データ抽出回路３８〜４１で
は、この検出ステータス信号に従って信号の抽出を行
い、欠陥特徴量変換回路４３に送る。

【００５４】一方レーザスキャナ２２の走査光の一部を
同期検出センサ２４で受光して同期信号を作成し、座標
発生カウンタ４２に送る。座標発生カウンタ４２は、不
図示のサンプリングクロック毎にインクリメントされ、
同期信号によりクリアされる不図示のＸ座標カウンタ
と、この同期信号毎にインクリメントされ、検査開始信
号でクリアされる不図示のＹ座標カウンタを持つ。更
に、前記の各欠陥検出信号の論理和をとった信号の前縁
（先頭）と後縁（最後尾）における座標を、欠陥特徴量
変換回路４３に送る。

【００５５】欠陥特徴量変換回路４３では、各欠陥デー
タと座標データとを、各欠陥データ毎の最大値、最小値
や、欠陥の位置や面積値等の欠陥特徴量に変換する。

【００５６】次に同一性検出回路４４では、その欠陥特
徴量の位置情報を参照し、欠陥が互いに近接し同一欠陥
の一部であると属していると判断されたら、そのステー
タス信号を同一性検出信号として欠陥特徴量統合回路４
５に送る。欠陥特徴量統合回路４５では、前述の実施形
態と同様にハードウェアまたはソフトウェアにより、同
一性検出信号に従い欠陥特徴量の統合を行う。

【００５７】統合された欠陥特徴量は、欠陥条件判断回
路４６に送られる。この欠陥条件判断回路４６は、不図
示の小型計算機上に構成され、欠陥特徴量の各値が所定
の範囲外であると、この検査対象は不良品であると判定
する。その結果は表示器やプリンタに出力され、ネット
ワークを介してその情報は伝送される。さらにこの検査
装置を動かしている上位のシーケンサにも不良の情報が
伝えられ、良品とは別に仕分けする制御が行われる。

【００５８】尚、本発明は、他の実施形態のように複数
の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機
器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに
適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよ
い。

【００５９】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００６０】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００６１】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００６２】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００６３】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
欠陥を表わす信号レベルの影響により細かく分割されて
検出される欠陥領域から実際の欠陥領域を検出可能なデ
ータ処理装置及びそのデータ処理方法及び欠陥検査装置
及びその検査方法の提供が実現する。これにより、実際
の表面状態を正しく反映した検出結果が得られる。従っ
て、欠陥領域の面積が小さいために見落としていた欠陥
までも発見可能となるため、製品の信頼性を向上、不良
判定のためのしきい値レベルの見直しによる生産ライン
の直行率の向上、及びこれら総合した生産ラインの製造
タクトの向上が実現する。

【００６５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての欠陥検査装置の信
号ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態の第１の変形例としての欠陥
検査装置の信号ブロック図である。

【図３】本発明の実施形態の第２の変形例としての欠陥
検査装置の信号ブロック図である。

【図４】本発明の実施形態の第２の変形例としての欠陥
検査装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施形態の第２の変形例としての欠陥
検査装置の特徴値の連結性を説明する図である。

【図６】本発明の実施形態の第２の変形例としての欠陥
検査装置の連結性の判断基準を示す図である。

【図７】本発明の実施形態の第２の変形例としての欠陥
検査装置の特徴量のデータ配列を示す図である。

【図８】本発明の実施形態の第３の変形例としての欠陥
検査装置の信号ブロック図である。

【図９】本発明の他の実施形態としての欠陥検査装置シ
ステムのブロック構成図である。

【図１０】本発明の従来例としての欠陥検査データの信
号処理を示すブロック図である。

【符号の説明】１分割領域決定回路２欠陥データ抽出回路３欠陥特徴量変換回路４同一性検出回路５欠陥特徴量統合回路６抽出データ座標検出回路７入力信号８抽出データ９検出された欠陥特徴量１０統合された欠陥特徴量１１走査同期信号１２座標データ信号１３データ記憶回路１４座標記憶回路１５ＣＰＵ１６入出力バス１７入力信号データ群記憶回路１８欠陥信号検出回路１９取込範囲決定回路２０レベル設定値２１パルス幅拡張値２２レーザスキャナ２３検査対象である感光ドラム２４レーザービームの走査を検出する同期検出センサ２５正反射光を受光する散乱受光器２７，２８クランプ回路２９，３１微分回路３０，３２帯域制限回路３３〜３６信号レベル比較回路３７論理和回路３８〜４１欠陥データ抽出回路４２座標発生カウンタ４３欠陥特徴量変換回路４４同一性検出回路４５欠陥特徴量統合回路４６欠陥条件判断回路４７表示器４８プリンタ４９ネットワークインターフェース５０シーケンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同期信号に従って、走査対象である領域
を走査して得られた入力信号を、同一の特徴を示す特徴
量に変換するデータ処理装置であって、前記入力信号を予め設定した所定のしきい値と比較し、
前記入力信号の状態を判定する判定信号を作成する状態
判定手段と、前記判定信号に従って、前記入力信号より特徴データを
抽出する特徴データ抽出手段と、前記判定信号に従って、前記同期信号より座標を検出す
る座標検出手段と、抽出した前記特徴データ及び前記座標を前記特徴量に変
換する変換手段とを備え、更に、前記特徴量を予め設定した所定の条件と比較し、
その所定の条件を満足する特徴量同士の関連付けを行な
う関連付け手段と、前記関連付けに従って、前記特徴量を統合する統合手段
と、を備えたことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】前記座標検出手段は、前記特徴データの
抽出と同時に前記座標を検出することを特徴とする請求
項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】前記関連付け手段の所定の条件として、
前記特徴量同士の位置関係を比較することを特徴とする
請求項１または請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項４】前記特徴量同士の位置関係の比較は、前
記特徴量を含む方形領域の座標の比較によることを特徴
とする請求項３記載のデータ処理装置。
【請求項５】前記特徴データの最大値及び／または最
小値を前記特徴量とすることを特徴とする請求項１また
は請求項４記載のデータ処理装置。
【請求項６】更に、前記特徴量の面積を比較すること
を特徴とする請求項１または請求項４記載のデータ処理
装置。
【請求項７】前記同期信号に従って得られた入力信号
は複数であって、それらの入力信号から前記特徴データ
をそれぞれ抽出し、前記変換手段にて前記特徴量に変換
することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項８】前記特徴データは、前記走査対象である
領域における欠陥部分のデータであり、前記データ処理
装置は、前記走査対象である領域から欠陥領域を検出
し、統合する欠陥検査装置であることを特徴とする請求
項１または請求項２または請求項３または請求項４また
は請求項５または請求項６または請求項７記載のデータ
処理装置。
【請求項９】前記走査対象は、現像スリーブ、アルミ
ドラム、ガラス基板、帯電ローラ、ゴムローラ、光磁気
ディスク、液晶基板、液晶表示装置、樹脂フィルム、Ｏ
ＨＰシート、印刷物、複写物、レンズ、光学ミラー、ポ
リゴンミラー、またはこれらを部品とする製品であるこ
とを特徴とする請求項８記載のデータ処理装置。
【請求項１０】同期信号に従って、走査対象である領
域を走査して得られた入力信号を、同一の特徴を示す特
徴量に変換するデータ処理装置のデータ処理方法であっ
て、前記入力信号を予め設定した所定のしきい値と比較し、
前記入力信号の状態を判定する判定信号を作成する状態
判定工程と、前記判定信号に従って、前記入力信号より特徴データを
抽出する特徴データ抽出工程と、前記判定信号に従って、前記同期信号より座標を検出す
る座標検出工程と、抽出した前記特徴データ及び前記座標を前記特徴量に変
換する変換工程とを備え、更に、前記特徴量を予め設定した所定の条件と比較し、
その所定の条件を満足する特徴量同士の関連付けを行な
う関連付け工程と、前記関連付けに従って、前記特徴量を統合する統合工程
と、を備えたことを特徴とするデータ処理装置のデータ
処理方法。
【請求項１１】前記関連付け工程の所定の条件とし
て、前記特徴量同士の位置関係を比較することを特徴と
する請求項１０記載のデータ処理装置のデータ処理方
法。
【請求項１２】前記特徴量同士の位置関係の比較は、
前記特徴量を含む方形領域の座標の比較によることを特
徴とする請求項１１記載のデータ処理装置のデータ処理
方法。
【請求項１３】前記特徴データの最大値及び／または
最小値を前記特徴量とすることを特徴とする請求項１０
または請求項１２記載のデータ処理装置のデータ処理方
法。
【請求項１４】更に、前記特徴量の面積を比較するこ
とを特徴とする請求項１０または請求項１２記載のデー
タ処理装置のデータ処理方法。
【請求項１５】前記同期信号に従って得られた入力信
号は複数であって、それらの入力信号から前記特徴デー
タをそれぞれ抽出し、前記変換工程にて前記特徴量に変
換することを特徴とする請求項１０記載のデータ処理装
置のデータ処理方法。
【請求項１６】前記特徴データは、前記走査対象であ
る領域における欠陥部分のデータであり、前記データ処
理装置のデータ処理方法は、前記走査対象である領域か
ら欠陥領域を検出し、統合する欠陥検査装置の検査方法
であることを特徴とする請求項１０または請求項１１ま
たは請求項１２または請求項１３または請求項１４また
は請求項１５記載のデータ処理装置のデータ処理方法。
【請求項１７】前記走査対象は、現像スリーブ、アル
ミドラム、ガラス基板、帯電ローラ、ゴムローラ、光磁
気ディスク、液晶基板、液晶表示装置、樹脂フィルム、
ＯＨＰシート、印刷物、複写物、レンズ、光学ミラー、
ポリゴンミラー、またはこれらを部品とする製品である
ことを特徴とする請求項１６記載のデータ処理装置のデ
ータ処理方法。