JP2003344304A - 外観検査装置および外観検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査領域を正確に決定することができるとと
もに、検査領域内の欠陥を高精度で検出することができ
る外観検査装置および外観検査方法を提供する。 【解決手段】 検査対象物１０に予め定められる検査領
域とそれ以外の領域との違いが明確な領域用画像、およ
び外観欠陥とそれ以外の部分との違いが明確な欠陥用画
像を、それぞれ検査領域用照明部１２、欠陥検出用照明
部１３を用いて撮像部１１によって撮像する。画像処理
部１５は、撮像された領域用画像に基づいて検査領域を
決定し、決定した検査領域と撮像された欠陥用画像とに
基づいて検査領域内の外観欠陥を検出する。また画像処
理部１５は、検出された検査領域内の外観欠陥、たとえ
ば検査対象物１０の表面１０ａに生じた傷の大きさを表
す欠陥情報を抽出し、抽出した欠陥情報に基づいて検査
対象物１０が不良であるか否かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば半導体装
置や表示装置を製造する際に用いられる基板などの検査
対象物の外観検査を行う際に好適に用いられる外観検査
装置および外観検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置や表示装置などを製造する際
には、基板や電子部品などの検査対象物に生じた欠けあ
るいは付着物などのように外観上の欠陥（以下、外観欠
陥という。）を検出し、検査対象物が不良であるか否か
を検査する必要がある。この検査には、検査対象物の検
査面を撮像した画像を用いて欠陥を検出する外観検査装
置が用いられている。

【０００３】従来の外観検査装置では、検査対象物の検
査面を撮像した画像に対して、ユーザが前記検査面に対
応する検査領域を手入力で設定を行っている。しかし、
手入力では検査領域の設定精度が悪いという問題点があ
る。また、形状および大きさのばらつきが多い検査対象
物を検査する場合、検査面の形状や大きさもばらつきが
多いので、検査対象物ごとに検査領域を設定する必要が
あるので手間がかかり、作業効率がよくないという問題
点がある。このような問題点を解消するために、たとえ
ば検査対象物の検査面を撮像した画像に対して画像処理
などを行うことによって正確な検査領域を求め、求めた
検査領域内の外観検査を行う外観検査装置が開発されて
いる。

【０００４】たとえば特開平１１−２３４８３号公報に
示される外観検査装置では、複数の異なる物質から成る
半導体チップなどの被検査物の外観検査において、検査
したい領域として特定の物質から成る領域を識別するた
めに、それぞれの物質の光波長領域による反射率の違い
を利用している。すなわち、それぞれの物質からの反射
光量の差が大きくなるような光波長領域の照明光を照明
手段から被検査物に照射して画像を撮像し、この画像に
基づいて特定の物質から成る領域、すなわち検査領域を
識別している。

【０００５】また、同一の物質から成る領域内では、検
査物の形状による反射方向の違いを利用している。たと
えば同一物質から成る領域内に傾斜角度が異なる２つの
平面が存在する場合は、１つの面からの反射光が撮像手
段に入射し、他の面からの反射光が撮像手段に入射しな
いような方向から照明光を照明手段から被検査物に照射
して画像を撮像し、この画像に基づいて検査領域内の特
定領域を識別している。

【０００６】また特開２０００−３２９５３２号公報に
示される検査装置では、半導体ウェハ上に形成された検
査対象物であるセンサチップ表面を撮像し、撮像された
画像の輝度情報と、センサチップ表面に形成されている
ウェハパターンの幅とに基づいて、前記撮像された画像
からウェハパターンのみを取り除く処理を行うことによ
って、欠陥を検出している。これは、センサチップ表面
に異物が付着している場合、センサチップ表面に形成さ
れているウェハパターンの輝度と、センサチップ表面に
付着した異物などの欠陥の輝度とは、同程度の輝度を持
っているので、ウェハパターンと欠陥とを区別すること
ができず、欠陥を検出することができないからである。
また、本検査装置では、撮像時には、センサチップ表面
に生じた欠けおよび付着物などの欠陥を強調させるため
に、センサチップの周囲から照明光を照射する暗視野照
明が用いられる。欠陥の検出後は、検出された欠陥箇所
の計数を行うことによってセンサチップが不良であるか
否かの判定を行う。

【０００７】また特開２０００−２４９６５８号公報に
示される検査装置では、まず、ユーザが操作部を介し
て、検査対象物であるプリント基板の検査面における大
まかな検査領域を指定する。次に、前記検査面における
指定された前記検査領域を撮像して検査画像を得る。撮
像時には、照明光を均一に拡散させて照射する落射照明
が用いられる。前記検査領域の撮像後は、得られた検査
画像と予め定められた基準画像との間で特定位置の配置
パターンをマッチングさせることによって、検査画像と
基準画像との間の相対的な位置情報を検出する。位置情
報の検出後は、検出した前記位置情報に基づいて検査領
域を調整して、正確な検査領域を決定する。決定された
検査領域上の欠陥を検出し、検出された欠陥に基づいて
プリント基板が不良であるか否かの判定行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開平１１−２３４８
３号公報に示される検査装置では、被検査対象物におけ
る物質の相違を利用して検査領域を識別しているので、
同一物質内に検査領域が存在する場合は、対応できない
という問題がある。この場合は、同一物質内の形状の相
違を利用して検査領域を識別することになるが、このと
きは物質の相違に基づく画像と形状の相違に基づく画像
との２種類の画像を用いて検査領域を識別することにな
るので、画像処理が複雑になるという問題がある。ま
た、この公報には、外観欠陥をどのようにして識別する
かについては、述べられていない。

【０００９】また、特開２０００−３２９５３２号公報
に示される検査装置では、センサチップ表面を撮像する
ときに暗視野照明を用いている。暗視野照明による画像
では、落射照明などによる画像に比べて検査対象物の欠
陥を認識し易いものの、輝度情報とウェハパターンの幅
とに基づくパターン認識の際には、欠陥の幅とウェハパ
ターンの幅とが同じ場合、欠陥をウェハパターンとして
誤認識してしまう可能性がある。また、この公報には、
検査領域を設定することについては、述べられていな
い。

【００１０】さらに、特開２０００−２４９６５８号公
報に示される検査装置では、落射照明を用いて撮像した
画像に基づいて処理を行うので、欠陥とそれ以外の部分
との違いを明確に区別することが難しく、精度の高い検
出を行うことができないという問題がある。

【００１１】また、この検査装置では、検査領域を決定
する処理および欠陥を検出する処理を、検査対象物の検
査面を撮像した１つの画像から行っている。この１つの
画像には、検査領域を決定するための特徴と欠陥を検出
するための特徴とが混在している。そのため、検査領域
ではない箇所が検査領域として決定される可能性、およ
び検査領域として決定されるべき箇所が検査領域とされ
ない可能性、あるいは欠陥ではない箇所が欠陥として検
出される可能性、および欠陥として検出されるべき箇所
が欠陥とされない可能性がある。

【００１２】また、欠陥が正確に検出されていたとして
も、検査領域ではない箇所が検査領域として決定される
場合、または検査領域として決定されるべき箇所が検査
領域とならない場合、すなわち決定された検査領域が所
定の検査領域の位置からずれてしまった場合には、次の
ような不具合が起こる。検査領域外であるはずの欠陥が
検査領域内の欠陥としてみなされる、あるいは検査領域
内であるはずの欠陥が検査領域外の欠陥としてみなされ
るということが起こってしまう。

【００１３】したがって、検査領域を決定する処理にお
いて、検査領域ではない箇所を検査領域として決定した
場合、および検査領域として決定されるべき箇所を検査
領域としなかった場合には、検査領域を決定する処理の
精度が低下してしまう。あるいは、欠陥を検出する処理
において、欠陥ではない箇所を欠陥として検出した場
合、および欠陥として検出されるべき箇所を検出しなか
った場合には、欠陥を検出する処理の精度が低下してし
まう。また、検査領域を決定する処理および欠陥を検出
する処理の精度を高めようとすると、各処理のアルゴリ
ズムが複雑になることが懸念される。

【００１４】本発明の目的は、検査領域を正確に決定す
ることができるとともに、検査領域内の欠陥を高精度で
検出することができる外観検査装置および外観検査方法
を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査対象物に
予め定められる検査領域内の外観欠陥を検出する外観検
査装置において、前記検査領域とそれ以外の領域との違
いが明確な第１の画像を撮像する第１撮像手段と、前記
外観欠陥とそれ以外の部分との違いが明確な第２の画像
を撮像する第２撮像手段と、前記第１の画像に基づいて
前記検査領域を決定し、決定した検査領域と第２の画像
とに基づいて検査領域内の外観欠陥を検出する欠陥検出
手段とを備えることを特徴とする外観検査装置である。

【００１６】また本発明は、検査対象物に予め定められ
る検査領域内の外観欠陥を検出する外観検査方法におい
て、前記検査領域とそれ以外の領域との違いが明確な第
１の画像を撮像する第１撮像工程と、前記外観欠陥とそ
れ以外の部分との違いが明確な第２の画像を撮像する第
２撮像工程と、前記第１の画像に基づいて前記検査領域
を決定し、決定した検査領域と第２の画像とに基づいて
検査領域内の外観欠陥を検出する欠陥検出工程とを含む
ことを特徴とする外観検査方法である。

【００１７】本発明に従えば、検査対象物に予め定めら
れる検査領域とそれ以外の領域との違いが明確な第１の
画像、および外観欠陥とそれ以外の部分との違いが明確
な第２の画像が、それぞれ撮像される。撮像された第１
の画像に基づいて検査領域を決定し、決定した検査領域
と撮像された第２の画像とに基づいて検査領域内の外観
欠陥を検出する。

【００１８】このように、第１および第２の画像は、そ
れぞれ検査領域とそれ以外の領域との違い、および外観
欠陥とそれ以外の部分との違いが明確な画像である。つ
まり、第１の画像には、検査領域とそれ以外の領域との
明確な違い、すなわち検査領域を決定するための特徴が
ある。また第２の画像には、外観欠陥とそれ以外の部分
との明確な違い、すなわち欠陥を検出するための特徴が
ある。検査領域を決定するための特徴を持つ第１の画像
に基づいて検査領域を決定する処理を行い、欠陥を検出
するための特徴を持つ第２の画像に基づいて外観欠陥を
検出する処理を行うので、各処理の精度を高精度で保持
することができる。

【００１９】したがって、第１の画像に基づいて検査領
域を容易かつ正確に決定することができるとともに、第
２の画像に基づいて外観欠陥を容易かつ正確に検出する
ことができる。これによって、検査領域ではない箇所が
検査領域として決定される、および検査領域として決定
されるべき箇所が検査領域とならない、あるいは欠陥で
はない箇所が欠陥として検出される、および欠陥として
検出されるべき箇所が検出されないといった誤検出を防
止することができる。誤検出を防止することによって、
検査領域内の外観欠陥を高精度で検出することができ
る。

【００２０】また本発明は、前記第１撮像手段は、前記
検査領域とそれ以外の領域との光学的性質の相違を利用
して第１の画像を撮像し、前記第２撮像手段は、前記外
観欠陥とそれ以外の部分との光学的性質の相違を利用し
て第２の画像を撮像することを特徴とする。

【００２１】また本発明は、前記第１撮像工程は、前記
検査領域とそれ以外の領域との光学的性質の相違を利用
して第１の画像を撮像し、前記第２撮像工程は、前記外
観欠陥とそれ以外の部分との光学的性質の相違を利用し
て第２の画像を撮像することを特徴とする。

【００２２】本発明に従えば、第１の画像は、検査領域
とそれ以外の領域との光学的性質の相違を利用して撮像
され、第２の画像は、外観欠陥とそれ以外の部分との光
学的性質を利用して撮像される。

【００２３】このように、第１および第２の画像は、そ
れぞれ検査領域とそれ以外の領域との光学的性質の相
違、および外観欠陥とそれ以外の部分との光学的性質の
相違を利用して撮像されるので、検査領域とそれ以外の
領域との違い、および外観欠陥とそれ以外の部分との違
いを明確にすることができる。

【００２４】また本発明は、前記第１撮像手段は、前記
検査領域とそれ以外の領域からのそれぞれの反射光量の
差が大きくなるように検査対象物に照明光を照射して第
１の画像を撮像し、前記第２撮像手段は、前記外観欠陥
とそれ以外の部分からのそれぞれの反射光量の差が大き
くなるように検査対象物に照明光を照射して第２の画像
を撮像することを特徴とする。

【００２５】また本発明は、前記第１撮像工程は、前記
検査領域とそれ以外の領域からのそれぞれの反射光量の
差が大きくなるように検査対象物に照明光を照射して第
１の画像を撮像し、前記第２撮像工程は、前記外観欠陥
とそれ以外の部分からのそれぞれの反射光量の差が大き
くなるように検査対象物に照明光を照射して第２の画像
を撮像することを特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、第１の画像は、検査領域
とそれ以外の領域からのそれぞれの反射光量の差が大き
くなるように、検査対象物に照明光が照射されて撮像さ
れる。第２の画像は、外観欠陥とそれ以外の部分からの
それぞれの反射光量の差が大きくなるように、検査対象
物に照明光が照射されて撮像される。

【００２７】このように、第１および第２の画像は、反
射光量の差が大きくなるように、検査対象物に照明光が
照射されて撮像されるので、検査領域とそれ以外の領域
および外観欠陥とそれ以外の部分を容易に区別すること
ができる。

【００２８】また本発明は、前記検査領域とそれ以外の
領域とは同一平面上に存在しており、検査領域面とそれ
以外の領域面とは垂直方向からの入射光に対する反射特
性が異なり、外観欠陥とそれ以外の部分とは斜め方向か
らの入射光に対する反射特性が異なり、前記第１撮像手
段は、前記検査対象物を撮像する第１撮像部と、前記第
１撮像部によって前記第１の画像を撮像するときに、検
査対象物の検査面に対して垂直方向から照明光を照射す
る第１の照明部とを備え、前記第２撮像手段は、前記検
査対象物を撮像する第２撮像部と、前記第２撮像部によ
って前記第２の画像を撮像するときに、検査対象物の検
査面に対して斜め方向から照明光を照射する第２の照明
部とを備えることを特徴とする。

【００２９】また本発明は、前記欠陥検出工程は、前記
検査領域の基準となる基準領域画像と、前記第１撮像工
程で撮像された第１の画像とから前記検査領域を決定す
る検査領域決定工程と、前記第２撮像工程で撮像された
第２の画像に対し、輪郭抽出処理を行うことによって前
記外観欠陥を検出する外観欠陥検出工程と、前記検査領
域決定工程で決定された検査領域と、前記外観欠陥検出
工程で検出された外観欠陥とから検査領域内の外観欠陥
を検出する領域内欠陥検出工程とを含むことを特徴とす
る。

【００３０】本発明に従えば、第１の画像を撮像すると
きは、検査対象物の検査面に対して垂直方向から照明光
を照射し、第２の画像を撮像するときは、検査対象物の
検査面に対して斜め方向から照明光を照射する。これに
よって、撮像する画像に応じて適切な照明光が、検査対
象物の検査面に照射される。したがって、検査領域を決
定する処理の精度、および外観欠陥を検出する処理の精
度をさらに向上させることができる。これによって、検
査領域ではない箇所が検査領域として決定される、およ
び検査領域として決定されるべき箇所が検査領域となら
ない、あるいは欠陥ではない箇所が欠陥として検出され
る、および欠陥として検出されるべき箇所が検出されな
いといった誤検出を防止することができる。誤検出を防
止することによって、検査領域内の外観欠陥を高精度で
検出することができる。

【００３１】また本発明は、検出された前記検査領域内
の外観欠陥に基づいて、検査対象物が不良であるか否か
を判定する不良判定手段をさらに備えることを特徴とす
る。

【００３２】また本発明は、前記領域内欠陥検出工程で
検出された前記検査領域内の外観欠陥に基づいて、検査
対象物が不良であるか否かを判定する不良判定工程をさ
らに含むことを特徴とする。

【００３３】本発明に従えば、検出された検査領域内の
外観欠陥に基づいて、検査対象物が不良であるか否かを
判定することができる。

【００３４】また本発明は、前記欠陥検出手段によって
検出された前記検査領域内の外観欠陥から欠陥部位の数
および欠陥部位の大きさを表す欠陥情報を抽出する欠陥
情報抽出手段を備え、前記不良判定手段は、前記欠陥情
報抽出手段で抽出された欠陥情報に基づいて前記検査対
象物が不良であるか否かを判定することを特徴とする。

【００３５】また本発明は、前記領域内欠陥検出工程で
検出された前記検査領域内の外観欠陥から欠陥部位の数
および欠陥部位の大きさを表す欠陥情報を抽出する欠陥
情報抽出工程を含み、前記不良判定工程は、前記欠陥情
報抽出工程で抽出された欠陥情報に基づいて前記検査対
象物が不良であるか否かを判定することを特徴とする。

【００３６】本発明に従えば、検出された検査領域内の
外観欠陥、たとえば検査対象物の表面に生じた傷、ある
いは検査対象物の表面に付着した異物などの欠陥部位の
数、および欠陥部位の大きさを表す欠陥情報が抽出さ
れ、抽出された前記欠陥情報に基づいて検査対象物が不
良であるか否かが判定される。これによって、不良判定
の基準となる前記欠陥情報が単純となり、判定処理が容
易になる。また、前記欠陥情報を表示手段などに表示さ
せることによって、ユーザは欠陥情報および不良判定の
基準を容易に確認することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある外観検査装置１の概略図である。外観検査装置１
は、撮像部１１、検査領域用照明部１２、欠陥検出用照
明部１３、および画像記録部１４と画像処理部１５とを
備えるパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣとする。）
１６を備えて構成される。撮像部１１は、検査対象物１
０の検査面１０ａに対して垂直方向から検査対象物１０
を撮像する。検査領域用照明部１２は、検査対象物１０
の検査領域とそれ以外の領域との違いが明確な検査領域
用画像（以下、領域用画像とする。）を撮像部１１で撮
像するために、検査対象物１０の検査面１０ａに対して
垂直方向から照明光を照射する第１の照明部である。欠
陥検出用照明部１３は、検査対象物１０の外観欠陥とそ
れ以外の部分との違いが明確な欠陥検出用画像（以下、
欠陥用画像とする。）を撮像部１１で撮像するために、
検査対象物１０の検査面１０ａに対して斜め方向から照
明光を照射する第２の照明部である。ここで、撮像部１
１は、第１および第２撮像部である。また、撮像部１１
および検査領域用照明部１２は第１撮像手段であり、撮
像部１１および欠陥検出用照明部１３は第２撮像手段で
ある。領域用画像は第１の画像であり、欠陥用画像は第
２の画像である。

【００３８】画像記録部１４は、撮像部１１によって撮
像された領域用画像および欠陥用画像を記録する画像記
録手段である。画像処理部１５は、画像記録部１４に記
録された領域用画像および欠陥用画像を読み出し、領域
用画像に基づいて検査対象物１０の検査領域を決定し、
決定した検査領域と読み出した欠陥用画像とに基づいて
検査領域内の外観欠陥を検出する欠陥検出手段である。
また、画像処理部１５は、検出された前記検査領域内の
外観欠陥に基づいて、検査対象物１０が不良であるか否
かを判定する不良判定手段でもある。

【００３９】外観検査装置１を用いた外観検査では、ま
ず、領域用画像および欠陥用画像を撮像部１１で撮像す
る。領域用画像は、図１に示す検査領域用照明部１２を
用いて検査対象物１０の検査面１０ａに対して垂直方向
から照明光を照射し、検査領域とそれ以外の領域との光
学的性質の相違、つまり検査領域とそれ以外の領域から
のそれぞれの反射光量の差を利用して、撮像部１１で撮
像される。一方、欠陥用画像は、図１に示す欠陥検出用
照明部１３を用いて検査対象物１０の検査面１０ａに対
して斜め方向から照明光を照射し、外観欠陥とそれ以外
の部分との光学的性質の相違、つまり外観欠陥とそれ以
外の部分からのそれぞれの反射光量の差を利用して、撮
像部１１で撮像される。

【００４０】撮像部１１で撮像された領域用画像および
欠陥用画像は、画像記録部１４に記録される。画像処理
部１５は、画像記録部１４に記録された領域用画像およ
び欠陥用画像を読み出し、領域用画像に基づいて検査対
象物１０の検査領域を決定する。また、欠陥用画像に基
づいて検査対象物１０の外観欠陥を検出する。さらに、
画像処理部１５は、決定した検査領域と検出した外観欠
陥とに基づいて検査領域内の外観欠陥を検出し、検出さ
れた検査領域内の外観欠陥に基づいて、検査対象物１０
が不良であるか否かを判定する。

【００４１】上述したように、領域用画像および欠陥用
画像は、検査領域とそれ以外の領域および外観欠陥とそ
れ以外の部分における光学的性質の相違、つまり反射光
量の差を利用して撮像されるので、検査領域とそれ以外
の領域および外観欠陥とそれ以外の部分を容易に区別で
きるとともに、違いを明確にすることができる。つま
り、領域用画像には、検査領域とそれ以外の領域との明
確な違い、すなわち検査領域を決定するための特徴があ
る。また欠陥用画像には、外観欠陥とそれ以外の部分と
の明確な違い、すなわち欠陥を検出するための特徴があ
る。検査領域を決定するための特徴を持つ領域用画像に
基づいて検査領域を決定する処理を行い、欠陥を検出す
るための特徴を持つ欠陥用画像に基づいて外観欠陥を検
出する処理を行うので、各処理を高精度で行うことがで
きる。

【００４２】したがって、領域用画像に基づいて検査領
域を容易かつ正確に決定することができるとともに、欠
陥用画像に基づいて外観欠陥を容易かつ正確に検出する
ことができる。これによって、検査領域ではない箇所が
検査領域として決定される、および検査領域として決定
されるべき箇所が検査領域とならない、あるいは欠陥で
はない箇所が欠陥として検出される、および欠陥として
検出されるべき箇所が検出されないといった誤検出を防
止することができる。誤検出を防止することによって、
検査領域内の外観欠陥を高精度で検出することができ
る。

【００４３】次に、外観検査装置１における検査対象物
１０の一例として、半導体レーザ素子２１について以下
に説明する。図２は、半導体レーザ素子２１の構成を示
す断面図である。半導体レーザ素子２１は、たとえばＣ
Ｄ（Compact Disk）、ＣＤ−Ｒ(Compact Disk-Recordab
le)およびＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記
録媒体の情報記録面に書き込まれている信号を読み取る
光ピックアップ装置に利用される電子部品である。図３
は、半導体レーザ素子２１の表面に形成されるホログラ
ム素子２９を示す平面図である。ホログラム素子２９の
表面２９ａには、図３に示すように、構成されるホログ
ラムパターン３０が形成されている。図３では、長方形
の平面内のほぼ中央部に、円形のホログラムパターン３
０が形成されている。

【００４４】半導体レーザ素子２１は、図２に示すよう
に、ステム２２、電極２３、発光素子２４と受光素子２
５とを含む回路基板２６、キャップガラス２８を有する
キャップ２７、およびホログラム素子２９を備えて構成
される。電極２３は、ステム２２の一方面側から突出し
て設けられる。また回路基板２６は、ステム２２の他方
面側に配置される。キャップ２７は、回路基板２６と外
部との物理的接触を避けるために回路基板２６を封止す
る封止部材であり、ステム２２の他方面側に装着され
る。これによって、回路基板２６は図２に示すように、
キャップ２７およびステム２２によって密封される。ホ
ログラム素子２９は、回折格子と前記ホログラムパター
ン３０とを備えて構成され、キャップガラス２８を覆う
ようにキャップ２７に固定される。ホログラム素子２９
をキャップ２７に固定する際、紫外線を照射すると瞬時
に硬化する性質を持つ紫外線硬化性樹脂（以下、ＵＶ樹
脂とする。）などが用いられる。

【００４５】ステム２２に備えられている電極２３か
ら、半導体レーザ素子２１の発光素子２４に電力が供給
されると、発光素子２４からレーザ光が出射される。発
光素子２４から出射されたレーザ光は、キャップガラス
２８、回折格子とホログラムパターン３０とが形成され
ているホログラム素子２９の順に通過する。キャップガ
ラス２８を通過したレーザ光は、ホログラム素子２９を
通過する際、まず回折格子によって、たとえば３つに分
割される。次に、分割されたレーザ光のうち、ホログラ
ムパターン３０に入射したレーザ光は回折されて、図示
しないＣＤなどの記録媒体の情報記録面に集光される。
また、前記情報記録面で反射されたレーザ光は、再びホ
ログラム素子２９を通過する際に回折され、回折された
レーザ光がキャップガラス２８を通過して回路基板２６
上の受光素子２５に入射する。受光素子２５は、前記情
報記録面で反射されたレーザ光を受光し、光電変換によ
って電気信号に変換することによって、情報記録面上の
信号を得ている。

【００４６】半導体レーザ素子２１の製造過程におい
て、ホログラム素子２９の表面２９ａに傷が生じる場
合、および異物が付着する場合などがある。このような
ホログラム素子２９の表面２９ａに生じた傷および異物
などの欠陥に、発光素子２４から出射されたレーザ光が
当たると回折方向が変化する。回折方向が変化すると、
発光素子２４から出射されたレーザ光が情報記録面に集
光しないため、情報記録面で反射して受光素子に入射す
るレーザ光の光量が不足する場合がある。これによっ
て、半導体レーザ素子２１の性能が低下し、機能を充分
に果たさなくなることがある。このため、半導体レーザ
素子２１の製造工程内では、半導体レーザ素子２１の外
観検査を行う必要がある。

【００４７】ここで、半導体レーザ素子２１を検査対象
物１０として外観検査を行う場合を説明する。この場
合、検査面は、半導体レーザ素子２１に備えられている
ホログラム素子２９の表面２９ａであり、検査領域は、
ホログラム素子２９の表面２９ａに形成されているホロ
グラムパターン３０の領域である。また検査項目は、ホ
ログラム素子２９の表面２９ａの傷、ホログラム素子２
９の表面２９ａへの付着物、およびホログラム素子２９
の表面２９ａへのＵＶ樹脂の付着などの有無とする。

【００４８】図４は、ホログラム素子２９の表面２９ａ
を検査する外観検査装置１の構成図である。外観検査装
置１は、撮像部１１、パーソナルコンピュータ１６、レ
ンズ鏡筒３１、対物レンズ３２、落射照明用シャッタ付
き光源３３、斜方照明用レンズ３４、斜方照明用シャッ
タ付き光源３５、光ファイバ３６ａ，３６ｂおよび画像
入力ボード３７を備えて構成される。

【００４９】図４において、撮像部１１には、たとえば
東京電子工業株式会社製のモノクロカメラ（商品名ＣＳ
３９１０）が採用され、撮像部１１の撮像方向先端部に
は、同軸落射照明方式のレンズ鏡筒３１および対物レン
ズ３２が連結されている。レンズ鏡筒３１および対物レ
ンズ３２には、たとえば株式会社モリテックス（以下、
モリテックスとする。）製のレンズ鏡筒（商品名ＳＯＤ
III）、および株式会社ニコン製の５倍対物レンズが採
用される。ここで、同軸落射照明方式とは、照明光を対
物レンズ３２の光軸と平行にホログラム素子２９の表面
２９ａに当てたときに、垂直に返ってくる反射光で映像
を作る照明方式であり、ホログラム素子２９の深部まで
影のない画像が得られる。斜方照明用レンズ３４には、
たとえばモリテックス製の斜方照明用レンズ（商品名Ｍ
Ｌ−５０）が採用される。

【００５０】検査領域用の照明部は、対物レンズ３２、
落射照明用シャッタ付き光源３３、たとえばモリテック
ス製の落射照明用シャッタ付き光源（商品名ＭＨＦ−Ｍ
１００１）および光ファイバ３６ａで構成される。欠陥
検出用の照明部は、斜方照明用レンズ３４、斜方照明用
シャッタ付き光源３４、たとえばモリテックス製の斜方
照明用シャッタ付き光源（商品名ＭＨＦ−Ｍ１００１）
および光ファイバ３６ｂで構成される。

【００５１】ここで、光ファイバ３６ａは、落射照明用
シャッタ付き光源３３からレンズ鏡筒３１へ光を伝達
し、光ファイバ３６ｂは斜方照明用シャッタ付き光源３
５から斜方照明用レンズ３４へ光を伝達する。光ファイ
バ３６ａ，３６ｂには、たとえばモリテックス製の光フ
ァイバ（商品名ＭＳＧ４−１１００Ｓ）が採用される。

【００５２】領域用画像を撮像するときは、落射照明用
シャッタ付き光源３３のシャッタを「開」に、斜方照明
用シャッタ付き光源３５のシャッタを「閉」にする。こ
のとき、落射照明用シャッタ付き光源３３によって、検
査領域とそれ以外の領域からのそれぞれの反射光量の差
が大きくなるように、検査面であるホログラム素子２９
の表面２９ａに対して垂直方向から照明光が照射され
る。なお、前記検査領域とそれ以外の領域とは同一平面
上に存在しており、検査領域面とそれ以外の領域面とは
垂直方向からの入射光に対する反射特性が異なる。

【００５３】また、欠陥用画像を撮像するときは、落射
照明用シャッタ付き光源３３のシャッタを「閉」に、斜
方照明用シャッタ付き光源３５のシャッタを「開」にす
る。このとき、斜方照明用シャッタ付き光源３５によっ
て、外観欠陥とそれ以外の部分からの反射光量の差が大
きくなるように、検査面であるホログラム素子２９の表
面２９ａに対して斜め方向から照明光が照射される。な
お、前記外観欠陥とそれ以外の部分とは斜め方向からの
入射光に対する反射特性が異なる。

【００５４】パーソナルコンピュータ（Personal Compu
ter：略称ＰＣ）１６および画像入力ボード３７は、撮
像部１１によって撮像された画像を処理する。ＰＣ１６
には、たとえばゲートウェイ株式会社製のＰＣ（商品名
ＧＰ７）が採用され、画像入力ボード３７には、たとえ
ば株式会社マイクロビジョン製の画像入力ボード（商品
名ＭＶ−１２）が採用される。

【００５５】撮像部１１には、専用のケーブルを介して
画像入力ボード３７が電気的に接続され、この画像入力
ボード３７は、ＰＣ１６の入出力インタフェースに電気
的に接続されている。また、ＰＣ１６には、周辺機器と
して処理結果を表示するためのモニタ、データを入力す
るためのキーボードおよびマウスが接続されているもの
とする。さらに、撮像部１１によって撮像される画像
は、ＰＣ１６によってたとえば２５６階調の白黒画像と
して処理される。

【００５６】次に、外観検査装置１を用いた外観検査方
法の手順について、図５を用いて説明する。図５は、半
導体レーザ素子２１の外観検査方法の手順を示すフロー
チャートである。

【００５７】まず、ステップＡ１の領域用画像撮像処理
では、ホログラム素子２９の検査領域とそれ以外の領域
との違いが明確な領域用画像を撮像する。次いで、ステ
ップＡ２の検査領域決定処理では、ホログラム素子２９
の検査領域の基準となる基準領域画像、およびステップ
Ａ１で撮像された領域用画像に基づいて、検査領域を決
定する。また、ステップＡ３の欠陥用画像撮像処理で
は、ホログラム素子２９の外観欠陥とそれ以外の部分と
の違いが明確な欠陥用画像を撮像する。次いで、ステッ
プＡ４の欠陥検出処理では、ステップＡ３で撮像された
欠陥用画像に対して輪郭抽出処理を行うことによって、
ホログラム素子２９の外観欠陥を検出する。

【００５８】ステップＡ２およびステップＡ４における
各処理が実行された後は、ステップＡ５の領域内欠陥検
出処理に移行する。ステップＡ５では、ステップＡ２で
決定された検査領域、およびステップＡ４で検出された
外観欠陥に基づいて、検査領域内の外観欠陥を検出す
る。次に、ステップＡ６の欠陥情報抽出処理に進み、ス
テップＡ５で検出された検査領域内の外観欠陥、たとえ
ばホログラム素子２９の表面の傷、およびホログラム素
子２９の表面に付着した異物などの欠陥部位の数および
欠陥部位の大きさを表す欠陥情報を抽出する。次いで、
ステップＡ７の不良判定処理に進み、ステップＡ６で抽
出された欠陥情報に基づいて、ホログラム素子２９が不
良であるか否かを判定する。

【００５９】なお、ステップＡ１の領域用画像撮像処理
およびステップＡ３の欠陥用画像撮像処理は、それぞれ
第１撮像工程および第２撮像工程に相当する。また、ス
テップＡ２の検査領域決定処理およびステップＡ４の欠
陥検出処理は、それぞれ検査領域決定工程および外観欠
陥検出工程に相当する。ステップＡ５の領域内欠陥検出
処理は、領域内欠陥検出工程に相当し、ステップＡ２の
検査領域決定処理、ステップＡ４の欠陥検出処理、およ
びステップＡ５の領域内欠陥検出処理は、欠陥検出工程
に相当する。さらに、ステップＡ６の欠陥情報抽出処理
およびステップＡ７の不良判定処理は、それぞれ欠陥情
報抽出工程および不良判定工程に相当する。

【００６０】次に、半導体レーザ素子２１の外観検査の
処理および外観検査の各処理におけるホログラム素子２
９の撮像画像について、それぞれ図６および図７を用い
て説明する。

【００６１】図６は、半導体レーザ素子２１の外観検査
における各処理を示すフローチャートである。図７は、
ホログラム素子２９の検査面２９ａを撮像し、時系列に
並べて配置した画像例である。図６に示す外観検査の処
理は、検査対象物である半導体レーザ素子２１が、図示
しない搬送系によって撮像部１１の視野に移動させら
れ、かつ図示しない焦点合わせ機構によって、撮像部１
１の撮像方向先端部に設けられている対物レンズ３２の
焦点がホログラム素子２９の検査面２９ａに合わされた
状態から開始する。

【００６２】図６（ａ）は、基準領域画像の作成手順を
示すフローチャートである。半導体レーザ素子２１の外
観検査の最初に、半導体レーザ素子２１の検査領域の基
準となる基準領域画像を作成する。まず、ステップＳ１
では、予め良品と判定された半導体レーザ素子２１を用
いて、検査領域とそれ以外の領域との違いが明確な領域
用画像を撮像する。

【００６３】次いで、図示しないがＰＣ１６内の中央演
算処理装置（以下、ＣＰＵとする。）からの命令に基づ
いて、落射照明用シャッタ付き光源３３からの照明光が
照射されたホログラム素子２９の表面２９ａを撮像部１
１で撮像する。このとき、ホログラム素子２９の表面２
９ａで反射された光が、撮像部１１によって撮像され
る。ホログラムパターン３０は、光が回折するように加
工されているため、ホログラムパターン３０で反射した
光は、撮像部１１に届かない。すなわち、撮像部１１へ
入射する反射光量が少ない。これに対して、ホログラム
パターン３０以外で反射した光の大部分は、撮像部１１
に到達する。すなわち、撮像部１１へ入射する反射光量
が多い。したがって、ホログラムパターン３０は暗く、
黒い画像となり、ホログラムパターン３０以外の領域は
明るく、白い画像となる。

【００６４】次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で
撮像された領域用画像に対して二値化、反転処理を行
う。半導体レーザ素子２１は良品であるため、二値化、
反転処理を行った結果の画像は、図７に示す画像Ｖ４の
ように、ホログラムパターン３０は白い画像となり、ホ
ログラムパターン３０外のホログラム素子２９の表面２
９ａは黒い画像となる。ここで、図７に示す画像Ｖ４を
基準領域画像とする。次いで、ステップＳ３では、ステ
ップＳ２で得られた基準領域画像をＰＣ１６内の画像記
録部１４に記録する。

【００６５】図６（ｂ）は、半導体レーザ素子２１の検
査領域を決定するための各処理を示すフローチャートで
ある。ステップＳ１１では、前記検査領域とそれ以外の
領域との違いが明確な領域用画像を撮像する。

【００６６】次いで、ＰＣ１６内のＣＰＵからの命令に
基づいて、落射照明用シャッタ付き光源３３からの照明
光が照射されたホログラム素子２９の表面２９ａを、撮
像部１１で撮像する。ホログラム素子２９の表面２９ａ
で反射された光は、撮像部１１によって撮像される。し
かし、ホログラムパターン３０は、光が回折するように
加工されているため、ホログラムパターン３０で反射さ
れた光は、撮像部１１に届かない。すなわち、撮像部１
１へ入射する反射光量が少ない。したがって、領域用画
像は、図７に示す画像Ｖ１のように、ホログラムパター
ン３０が全体的に暗く、黒い画像となり、ホログラムパ
ターン３０外のホログラム素子２９の表面２９ａは明る
く、白い画像となる。ただし、ホログラムパターン３０
内に欠陥がある場合、欠陥部位における反射光量が欠陥
部位以外における反射光量よりも多いので、画像Ｖ１の
欠陥部位ｂ〜ｄに示すように、ホログラムパターン３０
は欠けて認識される。また、ホログラムパターン３０外
のホログラム素子２９の表面２９ａに欠陥がある場合、
欠陥部位における反射光量が欠陥部位以外における反射
光量よりも少ないので、画像Ｖ１の欠陥部位ａに示すよ
うに、暗く、黒い画像になることがある。

【００６７】次に、ステップＳ１２では、ステップＳ１
１において撮像された領域用画像に対して二値化、反転
処理を行う。二値化、反転処理を行った結果の画像は、
図７に示す画像Ｖ３のようになる。画像Ｖ１に示すホロ
グラムパターン３０内における欠陥部位ｂ〜ｄに対して
二値化処理を行うと、一旦、欠陥部位ｄは白い画像、欠
陥部位ｂおよびｃは黒い画像として処理され、反転処理
を行うと、画像Ｖ３に示すように、欠陥部位ｂおよびｃ
は明るく、白い画像、欠陥部位ｄは暗く、黒い画像の欠
陥部位ｄ’になる。また、画像Ｖ１に示すホログラムパ
ターン３０外のホログラム素子２９の表面２９ａにおけ
る欠陥部位ａに対して二値化処理を行うと、一旦、黒い
画像として処理され、反転処理を行うと、画像Ｖ３に示
す欠陥部位ａ’のように、明るく白い画像になる。

【００６８】領域用画像であっても、ホログラム素子２
９の表面２９ａに欠陥がある場合には、反射光量に応じ
て、画像Ｖ１に示すように、欠陥が撮像される場合があ
る。そこで、ステップＳ１３では、予め良品で作成して
おいた画像Ｖ４に示す基準領域画像を基準マスクとし
て、ステップＳ１２で得られた画像Ｖ３に対し、マッチ
ング処理およびマスク処理を行う。まず、基準領域画像
のホログラムパターン３０と領域用画像のホログラムパ
ターン３０との位置をマッチングさせる。次に、マッチ
ング処理の結果に基づいて、基準領域画像のホログラム
パターン３０を領域用画像のホログラムパターン３０の
位置に移動させる。これによって、ホログラムパターン
３０内はすべて白い画像、ホログラムパターン３０外の
ホログラム素子２９の表面２９ａはすべて黒い画像とな
り、画像Ｖ３に示す欠陥部位ａ’および欠陥部位ｄ’
は、ホログラム素子２９上から取り除かれる。このよう
にして、画像Ｖ４に示す基準領域画像と画像Ｖ３に示す
領域用画像とから、画像Ｖ５に示す検査領域画像が作成
され、作成された検査領域画像から、半導体レーザ素子
２１の検査領域が決定される。

【００６９】検査領域画像は、図７の画像Ｖ５に示すよ
うに、ホログラムパターン３０内は白い画像となり、ホ
ログラムパターン３０外のホログラム素子２９の表面２
９ａは黒い画像となる。ステップＳ１４では、ステップ
Ｓ１３で決定した検査領域画像をＰＣ１６内の画像記録
部１４に記録する。

【００７０】図６（ｃ）は、ホログラム素子２９の表面
２９ａにおける外観欠陥の検出処理を示すフローチャー
トである。ステップＳ２１では、外観欠陥とそれ以外の
部分との違いが明確な欠陥用画像を撮像する。すなわ
ち、ＰＣ１６内のＣＰＵからの命令に基づいて、斜方照
明用シャッタ付き光源３５からの照明光が照射されたホ
ログラム素子２９の表面２９ａを、撮像部１１で撮像す
る。撮像部１１によって撮像された欠陥用画像は、図７
の画像Ｖ２に示すように、ホログラム素子２９の表面２
９ａに傷、異物の付着、およびＵＶ樹脂の付着などの欠
陥があると、斜方照明によって照射された照明光が欠陥
部位に当たり、乱反射を起こす。このため、欠陥部位ａ
〜ｄにおける反射光量は、欠陥部位ａ〜ｄ以外のホログ
ラム素子２９の表面２９ａにおける反射光量よりも多
い。したがって、欠陥部位ａ〜ｄは、明るく強調された
白い画像となり、欠陥部位ａ〜ｄ以外のホログラム素子
２９の表面２９ａは暗く、黒い画像となる。

【００７１】ステップＳ２２では、ステップＳ２１で撮
像された欠陥用画像に対して、欠陥検出処理を行う。欠
陥部位が強調された画像Ｖ２に基づいて、閾値処理など
を行うことによって外観欠陥が検出される。ただし、画
像Ｖ２のように、斜方照明を用いて撮像された画像の場
合、光源に近い所ほど明るく、白い画像になり、光源か
ら遠い所ほど暗く、黒い画像になる輝度むらが起こる。
このような場合、撮像された画像に対して単純な閾値処
理を行うと、設定された閾値によっては、本来、黒い画
像となるはずの欠陥以外の部位のうち、光源に近い所が
白い画像となり、欠陥とそれ以外の部分とを区別するこ
とが不可能になる場合がある。

【００７２】したがって、単純に画素ごとに閾値と比較
する処理ではなく、少なくとも周辺画素を考慮した処理
を行う必要がある。このような場合には、たとえばゾー
ベルフィルタなどの輪郭抽出フィルタを用いた欠陥の輪
郭部分を抽出する輪郭抽出処理を行う。これによって、
欠陥部位ａ〜ｄは明るく、白い画像になるように処理さ
れ、欠陥部位ａ〜ｄ以外のホログラム素子２９の表面２
９ａは暗く、黒い画像になるように処理されるので、輝
度むらが起こらない。輪郭抽出処理を行うことによって
検出された外観欠陥画像は、図７の画像Ｖ６に示すよう
に、欠陥部位ａ〜ｄのみが明るく強調された白い画像と
なり、欠陥部位ａ〜ｄ以外のホログラム素子２９の表面
２９ａはすべて暗く、黒い画像となる。ステップＳ２３
では、ステップＳ２２において検出された外観欠陥画像
をＰＣ１６内の画像記録部１４に記録する。

【００７３】図６（ｄ）は、半導体レーザ素子２１の不
良判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ３
１では、半導体レーザ素子２１の検査領域内の外観欠陥
のみを検出するために、ステップＳ１３で得られた画像
Ｖ５に示す検査領域画像と、ステップＳ２２で得られた
画像Ｖ６に示す外観欠陥画像との論理積（ＡＮＤ）処理
を行う。論理積処理を行うことによって、ホログラムパ
ターン３０外のホログラム素子２９の表面２９ａにおけ
る外観欠陥は取り除かれて、ホログラムパターン３０内
の外観欠陥ｂ，ｃ，ｅが検出される。ホログラムパター
ン３０内の外観欠陥を示す画像は、図７に示す画像Ｖ７
のようになる。

【００７４】以上のように本実施形態では、領域用画像
および欠陥用画像は、それぞれ検査領域とそれ以外の領
域との違い、および外観欠陥とそれ以外の部分との違い
が明確な画像である。つまり、領域用画像には、検査領
域とそれ以外の領域との明確な違い、すなわち検査領域
を決定するための特徴がある。また欠陥用画像には、外
観欠陥とそれ以外の部分との明確な違い、すなわち欠陥
を検出するための特徴がある。検査領域を決定するため
の特徴を持つ領域用画像に基づいて検査領域を決定する
処理を行い、欠陥を検出するための特徴を持つ欠陥用画
像に基づいて外観欠陥を検出する処理を行うので、各処
理の精度を高精度で保持することができる。

【００７５】したがって、領域用画像に基づいて検査領
域を容易かつ正確に決定することができるとともに、欠
陥用画像に基づいて外観欠陥を容易かつ正確に検出する
ことができる。これによって、検査領域ではない箇所が
検査領域として決定される、および検査領域として決定
されるべき箇所が検査領域とならない、あるいは欠陥で
はない箇所が欠陥として検出される、および欠陥として
検出されるべき箇所が検出されないといった誤検出を防
止することができる。誤検出を防止することによって、
検査領域内の外観欠陥を高精度で検出することができ
る。

【００７６】また、領域用画像を撮像するときは、落射
照明用シャッタ付き光源３３を用いて検査対象物の検査
面に対して垂直方向から照明光を照射し、欠陥用画像を
撮像するときは、斜方照明用シャッタ付き光源３５を用
いて検査対象物の検査面に対して斜め方向から照明光を
照射する。これによって、撮像する画像に応じて適切な
照明光が、検査対象物の検査面に照射される。したがっ
て、検査領域を決定する処理の精度、および外観欠陥を
検出する処理の精度をさらに向上させることができる。

【００７７】次いで、ステップＳ３２では、ステップＳ
３１で検出された検査領域内の外観欠陥、たとえばホロ
グラム素子２９の表面２９ａに生じた傷、ホログラム素
子２９の表面２９ａに付着した異物などの部位に対して
ラベリング処理、つまり番号付けを行い、欠陥部位の数
および欠陥部位の大きさを計測する。前述したように、
誤検出を防止することができるので、本実施形態のよう
に、たとえば検査領域であるホログラムパターン３０の
領域内の欠陥部位の数を計測する際、計測すべき欠陥を
計測しない、あるいは計測してはいけない欠陥を計測す
るといった不具合を防止することができ、欠陥部位の数
を正確に計測することができる。

【００７８】計測された欠陥部位の数および欠陥部位の
大きさは、図示していないがＰＣ１６内に備えられるメ
モリに、欠陥情報として記録される。欠陥情報の一つで
ある欠陥部位ｂ，ｃ，ｅの大きさを表示させた画像例を
図７の画像Ｖ８に示す。画像Ｖ８に示した数値の単位
は、不良判定の基準で用いられる単位と合致していれば
よく、たとえばマイクロメートル単位、画素単位などで
表現される。なお、画像Ｖ８に示す欠陥部位ｂ，ｃ，ｅ
の大きさは、それぞれの単位をマイクロメートル（以
下、μｍとする。）とした場合、１２０μｍ×３０μ
ｍ、３０μｍ×３０μｍ、５０μｍ×８０μｍである。
また、欠陥部位の数は「３」である。

【００７９】ステップＳ３３では、ステップＳ３２で計
測された欠陥部位ｂ，ｃ，ｅの大きさと欠陥部位ｂ，
ｃ，ｅの数とから成る欠陥情報と、予めＰＣ１６内のメ
モリに記録されている不良判定基準との比較を行い、画
像処理部１５が、半導体レーザ素子２１が不良であるか
否かの不良判定を行う。たとえば、欠陥部位の数が３以
上のときを不良にするという不良判定の基準の場合、画
像Ｖ８に示す欠陥部位ｂ，ｃ，ｅの数は３以上であるた
め、半導体レーザ素子２１は不良であると判定される。
また、不良判定の基準を変えて、所定の大きさ以上の欠
陥部位の数が３以上、たとえば縦と横の長さのいずれか
一方が５０μｍ以上の欠陥部位の数が３以上のときを不
良にするという不良判定の基準の場合、画像Ｖ８に示す
欠陥部位ｂ，ｃ，ｅのうち、５０μｍ以上の欠陥部位
は、欠陥部位ｂおよびｃの２つであるため、半導体レー
ザ素子２１は不良ではないと判定される。

【００８０】以上のような不良判定を行うことによっ
て、不良判定の基準となる欠陥情報が単純となり、判定
処理が容易になる。なお、不良判定を行う場合には、欠
陥部位の数および欠陥部位の大きさを表す欠陥情報をＰ
Ｃ１６内のメモリに記録するだけでもよいが、欠陥情報
を図７の画像Ｖ８に示すように、表示手段などに表示さ
せることによって、ユーザは欠陥情報および不良判定の
基準を容易に確認することができる。

【００８１】また、本実施形態において計測した欠陥情
報は、欠陥部位の数および欠陥部位の大きさであるが、
これら以外の情報を欠陥情報としてもよい。たとえば、
カラー画像を用いた不良判定が可能で、かつ検査対象物
が金属から構成されている場合、金属の酸化現象などに
よる変色の度合などを欠陥情報として、この欠陥情報に
基づいて不良判定を行ってもよい。

【００８２】本発明は、上記実施形態に限らず、領域用
画像および欠陥用画像を撮像する第１および第２撮像手
段と、領域用画像および欠陥用画像に基づいて検査領域
内の外観欠陥を検出する欠陥検出手段とを備える外観検
査装置であれば、同様に実施可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１の画
像に基づいて検査領域を容易かつ正確に決定することが
できるとともに、第２の画像に基づいて外観欠陥を容易
かつ正確に検出することができる。これによって、検査
領域ではない箇所が検査領域として決定される、および
検査領域として決定されるべき箇所が検査領域とならな
い、あるいは欠陥ではない箇所が欠陥として検出され
る、および欠陥として検出されるべき箇所が検出されな
いといった誤検出を防止することができる。誤検出を防
止することによって、検査領域内の外観欠陥を高精度で
検出することができる。

【００８４】また本発明によれば、検査領域とそれ以外
の領域との違い、および外観欠陥とそれ以外の部分との
違いを明確にすることができる。

【００８５】また本発明によれば、検査領域とそれ以外
の領域および外観欠陥とそれ以外の部分を容易に区別す
ることができる。

【００８６】また本発明によれば、検査領域を決定する
処理の精度、および外観欠陥を検出する処理の精度をさ
らに向上させることができる。これによって、検査領域
ではない箇所が検査領域として決定される、および検査
領域として決定されるべき箇所が検査領域とならない、
あるいは欠陥ではない箇所が欠陥として検出される、お
よび欠陥として検出されるべき箇所が検出されないとい
った誤検出を防止することができる。誤検出を防止する
ことによって、検査領域内の外観欠陥を高精度で検出す
ることができる。

【００８７】また本発明によれば、検出された検査領域
内の外観欠陥に基づいて、検査対象物が不良であるか否
かを判定することができる。

【００８８】また本発明によれば、欠陥情報に基づいて
検査対象物が不良であるか否かが判定されるので、不良
判定の基準となる欠陥情報が単純となり、判定処理が容
易になる。また、欠陥情報を表示手段などに表示させる
ことによって、ユーザは欠陥情報および不良判定の基準
を容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である外観検査装置１の
概略図である。

【図２】半導体レーザ素子２１の構成を示す断面図であ
る。

【図３】ホログラム素子２９の表面２９ａに形成される
ホログラムパターン３０を示す平面図である。

【図４】ホログラム素子２９の表面２９ａを検査する外
観検査装置１の構成図である。

【図５】半導体レーザ素子２１の外観検査方法の手順を
示すフローチャートである。

【図６】半導体レーザ素子２１の外観検査における各処
理を示すフローチャートである。

【図７】ホログラム素子２９の検査面２９ａを撮像し、
時系列に並べて配置した画像例である。

【符号の説明】

１ 外観検査装置 １０ 検査対象物 １０ａ 検査面 １１ 撮像部 １２ 検査領域用照明部 １３ 欠陥検出用照明部 １４ 画像記録部 １５ 画像処理部 １６ パーソナルコンピュータ ２１ 半導体レーザ素子 ２２ ステム ２３ 電極 ２４ 発光素子 ２５ 受光素子 ２６ 回路基板 ２７ キャップ ２８ キャップガラス ２９ ホログラム素子 ２９ａ 表面（検査面） ３０ ホログラムパターン ３１ レンズ鏡筒 ３２ 対物レンズ ３３ 落射照明用シャッタ付き光源 ３４ 斜方照明用レンズ ３５ 斜方照明用シャッタ付き光源 ３６ａ，３６ｂ 光ファイバ ３７ 画像入力ボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AB02 AC21 BA01 BB01 CA04 EA11 EA16 EB01 ED03 ED08 4M106 AA01 CA38 DB04 DB07 DJ11 DJ18 DJ20 5B057 AA03 BA13 CA08 CA12 CA16 CE12 DA03 DB02 DB09 DC04 DC16

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物に予め定められる検査領域内
   の外観欠陥を検出する外観検査装置において、 前記検査領域とそれ以外の領域との違いが明確な第１の
   画像を撮像する第１撮像手段と、 前記外観欠陥とそれ以外の部分との違いが明確な第２の
   画像を撮像する第２撮像手段と、 前記第１の画像に基づいて前記検査領域を決定し、決定
   した検査領域と第２の画像とに基づいて検査領域内の外
   観欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えることを特徴と
   する外観検査装置。
2. 【請求項２】 前記第１撮像手段は、前記検査領域とそ
   れ以外の領域との光学的性質の相違を利用して第１の画
   像を撮像し、 前記第２撮像手段は、前記外観欠陥とそれ以外の部分と
   の光学的性質の相違を利用して第２の画像を撮像するこ
   とを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
3. 【請求項３】 前記第１撮像手段は、前記検査領域とそ
   れ以外の領域からのそれぞれの反射光量の差が大きくな
   るように検査対象物に照明光を照射して第１の画像を撮
   像し、 前記第２撮像手段は、前記外観欠陥とそれ以外の部分か
   らのそれぞれの反射光量の差が大きくなるように検査対
   象物に照明光を照射して第２の画像を撮像することを特
   徴とする請求項２記載の外観検査装置。
4. 【請求項４】 前記検査領域とそれ以外の領域とは同一
   平面上に存在しており、検査領域面とそれ以外の領域面
   とは垂直方向からの入射光に対する反射特性が異なり、
   外観欠陥とそれ以外の部分とは斜め方向からの入射光に
   対する反射特性が異なり、 前記第１撮像手段は、前記検査対象物を撮像する第１撮
   像部と、前記第１撮像部によって前記第１の画像を撮像
   するときに、検査対象物の検査面に対して垂直方向から
   照明光を照射する第１の照明部とを備え、 前記第２撮像手段は、前記検査対象物を撮像する第２撮
   像部と、前記第２撮像部によって前記第２の画像を撮像
   するときに、検査対象物の検査面に対して斜め方向から
   照明光を照射する第２の照明部とを備えることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１つに記載の外観検査装
   置。
5. 【請求項５】 検出された前記検査領域内の外観欠陥に
   基づいて、検査対象物が不良であるか否かを判定する不
   良判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれか１つに記載の外観検査装置。
6. 【請求項６】 前記欠陥検出手段によって検出された前
   記検査領域内の外観欠陥から欠陥部位の数および欠陥部
   位の大きさを表す欠陥情報を抽出する欠陥情報抽出手段
   を備え、 前記不良判定手段は、前記欠陥情報抽出手段で抽出され
   た欠陥情報に基づいて前記検査対象物が不良であるか否
   かを判定することを特徴とする請求項５記載の外観検査
   装置。
7. 【請求項７】 検査対象物に予め定められる検査領域内
   の外観欠陥を検出する外観検査方法において、 前記検査領域とそれ以外の領域との違いが明確な第１の
   画像を撮像する第１撮像工程と、 前記外観欠陥とそれ以外の部分との違いが明確な第２の
   画像を撮像する第２撮像工程と、 前記第１の画像に基づいて前記検査領域を決定し、決定
   した検査領域と第２の画像とに基づいて検査領域内の外
   観欠陥を検出する欠陥検出工程とを含むことを特徴とす
   る外観検査方法。
8. 【請求項８】 前記第１撮像工程は、前記検査領域とそ
   れ以外の領域との光学的性質の相違を利用して第１の画
   像を撮像し、 前記第２撮像工程は、前記外観欠陥とそれ以外の部分と
   の光学的性質の相違を利用して第２の画像を撮像するこ
   とを特徴とする請求項７記載の外観検査方法。
9. 【請求項９】 前記第１撮像工程は、前記検査領域とそ
   れ以外の領域からのそれぞれの反射光量の差が大きくな
   るように検査対象物に照明光を照射して第１の画像を撮
   像し、 前記第２撮像工程は、前記外観欠陥とそれ以外の部分か
   らのそれぞれの反射光量の差が大きくなるように検査対
   象物に照明光を照射して第２の画像を撮像することを特
   徴とする請求項８記載の外観検査方法。
10. 【請求項１０】 前記欠陥検出工程は、前記検査領域の
    基準となる基準領域画像と、前記第１撮像工程で撮像さ
    れた第１の画像とから前記検査領域を決定する検査領域
    決定工程と、 前記第２撮像工程で撮像された第２の画像に対し、輪郭
    抽出処理を行うことによって前記外観欠陥を検出する外
    観欠陥検出工程と、 前記検査領域決定工程で決定された検査領域と、前記外
    観欠陥検出工程で検出された外観欠陥とから検査領域内
    の外観欠陥を検出する領域内欠陥検出工程とを含むこと
    を特徴とする請求項７記載の外観検査方法。
11. 【請求項１１】 前記領域内欠陥検出工程で検出された
    前記検査領域内の外観欠陥に基づいて、検査対象物が不
    良であるか否かを判定する不良判定工程をさらに含むこ
    とを特徴とする請求項１０記載の外観検査方法。
12. 【請求項１２】 前記領域内欠陥検出工程で検出された
    前記検査領域内の外観欠陥から欠陥部位の数および欠陥
    部位の大きさを表す欠陥情報を抽出する欠陥情報抽出工
    程を含み、 前記不良判定工程は、前記欠陥情報抽出工程で抽出され
    た欠陥情報に基づいて前記検査対象物が不良であるか否
    かを判定することを特徴とする請求項１１記載の外観検
    査方法。