JP2006258726A - 欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検査物の表面における欠陥を、より確実に検査する欠陥検査方法を提供する。
【解決手段】 被検査物の表面における欠陥を検査する欠陥検査方法は、光源からの光を被検査物の表面に照射し、該被検査物の表面からの反射光を受光手段で受光するステップと、該受光手段からの信号を演算装置で処理して、該被検査物の表面における欠陥の大きさ及び該欠陥の位置を算出するステップと、算出された該欠陥の位置に基づいて該欠陥の深さを測定する測定装置を移動させ、該測定装置を用いて該欠陥の深さを測定するステップと、算出された該欠陥の大きさ及び測定された該欠陥の深さをそれぞれ所定の閾値と比較するステップを含む。
【選択図】 図７

Description

本発明は、欠陥検査方法に関する。

複写機、レーザープリンタ等に用いられる電子写真方式は、電子写真用感光体をスコロトロン帯電等で数百ボルト以上帯電させ、レーザー光等で除電し静電潜像を形成した後、現像部で現像ローラー経由でトナーを現像し、次に直接または転写ベルトを介して紙にトナーを転写する。その後 電子写真用感光体上に残ったトナーはクリーニングブレード等で書き落とされる。

このように電子写真方式では色々なものが接触しており、電子写真用感光体およびその周辺の現像ローラー、転写ベルト等の凹凸状欠陥は、印字品質に影響するだけでなく、自身の破損やそれに接触する他の部品を破損させる可能性があり、凹凸状欠陥の検査は重要である。

凹凸状欠陥の検査方法としては、図１のように、被検査物１（電子写真用感光体ドラム）の法線方向から角度θ１傾いた位置に設けた光源２から被検査物１の表面に光を照射し、被検査物１の表面で反射した光を被検査物の法線から角度θ２傾いた位置に設けた受光手段３で受光し、信号処理により検査する方法が知られており、平滑な正常面では被検査物１の表面からの正反射光を受光せず凹凸状欠陥が有った場合に正反射光を受光する位置に受光手段３を設置する方法（図２）と、正常面で被検査物１の表面からの正反射光を受光し、凹凸状欠陥が有った場合に正反射光を受光しない位置に受光手段３を設置する方法（図３）とがあり、凹凸状欠陥が有った場合に 正常面と受光状態が変化することによって欠陥を検出する。

このような従来技術としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３等が考案されている。

図４は、図１のθ１＝θ２＝０°となるようにした構成であり、同軸落射照明光学系と呼ばれている。被検査物の接線と平行な方向から光源２より光を投光し、ハーフミラー６で光を反射し、被検査物１の法線方向から光を照射する。平滑な正常面では垂直に光が反射し、ハーフミラー６を透過して受光手段３に受光される（図５）。凹凸状の欠陥があった場合には被検査物１の表面で反射した光は垂直には反射せず、ハーフミラー６および受光手段３以外の方向に逃げることにより、正常面と受光状態が変化することによって欠陥を検出する。レンズ７は被検査物１に照射される光りを並行光に変えハーフミラー６で反射後、被検査物１に垂直な光とする為に設けるコリメートレンズである。

別の構成としては、図６のように光源２と受光手段３を入れ替え、被検査物１の法線方法から光源２より光を投光し、ハーフミラー６を透過し、被検査物１の法線方向から光を照射する。平滑な正常面であれば垂直に光が反射し、ハーフミラー６で反射され受光手段３に受光される、凹凸状の欠陥があった場合には被検査物１の表面で反射した光は垂直には反射せず受光手段３に光が入らず、正常面と受光状態が変化することによって欠陥を検出する。図４と図６は光源２と受光手段３の位置を変えただけで効果は同じである。

このような従来技術としては、特許文献４、特許文献５、特許文献６等がある。

この他の方法としては、特許文献７のように被検査物に光を照射し、干渉縞を得て、その干渉縞が欠陥により歪むことを利用して検査する方法や、特許文献８のように被検査物にパターンを投影し、その投影されたパターンが歪むことを利用して検査する方法が考案されている。また、特許文献９は、被検査物表面にローラーを接触させ、欠陥が有った場合にローラーの位置が変わることを利用し、凹凸状欠陥を検査する方法が考案されている。

しかしながら、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８では、受光手段で受けた 電気信号が閾値を超えたかどうかで、欠陥の有無を判断して検査するものや、受光手段としてＣＣＤカメラ等の撮影手段を用いた場合は、撮影された画像を処理し、欠陥部の面積、長さといった欠陥の大きさや濃度差を閾値と比較して合否を判断するものであった。

その為、大きいが高低差が無く 複写機、レーザープリンタの印刷画像に影響を与えない凹凸状欠陥を不合格判定したり、小さいが高低差があり、印刷画像に白抜けを生じさせたり、接触する他の部品を傷つけたりする恐れの有る凹凸状欠陥を合格判定することがあった。

また、特許文献９では、突起の高さだけを検査する方法である為、欠陥の面積や長さ等の大きさが問題となる凹凸状欠陥を正確に検査することが難しかった。

従来から行われていた検査員による目視検査においても、検査員は大きさはある程度判定できるが、大きさが０．２ｍｍ満たない微小な欠陥の高低差を定量的に判断することは困難であり、上記の機械的検査方法と同様に印字品質に影響を与えない凹凸状欠陥を不合格判定したり、印刷品質に影響がある凹凸状欠陥を合格判定することがあった。

しかしながら、大きくて高低差が無い欠陥を過剰検査せず、小さくて高低差がある欠陥を見逃さない検査方法はまだない。よって、大きくて高低差が無い欠陥を過剰検査せず、小さくて高低差がある欠陥を見逃さない検査方法を提供することが望まれる。
特開平７−１２８２４１号公報 特開平７−１２８２４０号公報 特開平７−２３９３０４号公報 特開２００１−１６５８６８号公報 特開平７−３０１６０８号公報 特開２０００−１１１４８９号公報 特開２０００−３５２５０４号公報 特開平７−６３６８７号公報 特開２０００−２１４１００号公報

本発明は、被検査物の表面における欠陥を、より確実に検査する欠陥検査方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検査物の表面における欠陥を検査する欠陥検査方法において、光源からの光を被検査物の表面に照射し、該被検査物の表面からの反射光を受光手段で受光するステップと、該受光手段からの信号を演算装置で処理して、該被検査物の表面における欠陥の大きさ及び該欠陥の位置を算出するステップと、算出された該欠陥の位置に基づいて該欠陥の深さを測定する測定装置を移動させ、該測定装置を用いて該欠陥の深さを測定するステップと、算出された該欠陥の大きさ及び測定された該欠陥の深さをそれぞれ所定の閾値と比較するステップを含むことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の欠陥検査方法において、前記受光手段は、前記反射光の正反射成分を受光することができるように設けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の欠陥検査方法において、前記被検査物の表面に照射される前記光の入射角及び前記被検査物の表面から反射される前記反射光の反射角の和が、４５°以下であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の欠陥検査方法において、前記光源からの光を反射させると共に前記被検査物の表面からの反射光を透過させるハーフミラーを用いることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の欠陥検査方法において、前記測定装置は、撮像光学系を含み、前記欠陥の深さを測定するステップは、前記欠陥を含む前記被検査物の表面の画像を撮像光学系で撮像するステップ、前記画像を処理して、前記欠陥及び前記被検査物の表面における正常部を判別するステップ、前記撮像光学系によって撮像された前記欠陥の像の位置及び前記正常部の像の位置の差に基づいて、前記欠陥の深さを算出するステップを含むことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の欠陥検査方法において、前記被検査物の表面による前記欠陥の断面の面積に等しい面積を有する円の直径ｄ及び前記欠陥の深さｈが、式
ｔａｎ^−１（２ｈ／ｄ）≦０．２３５ラジアン
を満たすか否かを判定するステップをさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、被検査物の表面における欠陥を、より確実に検査する欠陥検査方法を提供することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。

本発明の具体的態様（１）は、表面の滑らかな円筒体もしくは円柱体の被検査物の表面の欠陥検査方法において、光源から被検査物に光を照射し、被検査物からの反射光を、レンズを通して受光手段である光電変換センサーで受光し、該光電変換センサーからの信号を演算装置で処理して前記被検査物の欠陥の大きさおよび位置を算出し、次に算出された欠陥の位置に高低差を測定するセンサを移動して欠陥の高低差を測定し、欠陥の大きさと欠陥の高低差をそれぞれあらかじめ設定した閾値と比較し、双方の結果を元に良否判定を行うことを特徴とする欠陥検査方法である。

本発明の具体的態様（１）によれば、光源から被検査物に光を照射し、被検査物からの反射光をレンズを通して受光手段である光電変換センサーで受光し、該光電変換センサーからの信号を演算装置で処理して前記被検査物の欠陥の大きさおよび位置を算出し、次に算出された欠陥の位置に高低差を測定するセンサを移動して欠陥の高低差を測定し、欠陥の大きさと欠陥の高低差をそれぞれあらかじめ設定した閾値と比較し、双方の結果を元に良否判定を行うことにより、小さくて高い凹凸状欠陥を見逃したり、大きくて低い凹凸状欠陥を過剰に不合格判定したりせずに、検査することができる。

本発明の具体的態様（２）は、被検査物の欠陥の大きさおよび位置を算出する方法において、受光手段である光電変換センサを被検査物からの反射光の正反射成分を受光する位置に設定することを特徴とする本発明の具体的態様（１）の表面欠陥検査方法である。

本発明の具体的態様（２）によれば、被検査物の欠陥の大きさおよび位置を算出する方法として、受光手段である光電変換センサを被検査物からの反射光の正反射成分を受光する位置にすることで、欠陥があったときの受光量の変化を確実に捉えることができ、更に位置算出の誤差を軽減することができる。

本発明の具体的態様（３）は、被検査物の欠陥の大きさおよび位置を算出する方法において、光源と受光手段である光電変換センサを被検査物の法線を挟み対称の角度に設置し、光源と受光手段である光電センサがなす角度を４５°以下とすることを特徴とする本発明の具体的態様（２）の表面欠陥検査方法である。

本発明の具体的態様（３）によれば、光源と受光手段である光電変換センサを被検査物の法線を挟み対称の角度に設置し、光源と受光手段である光電センサがなす角度を４５°以下とすることで、欠陥の位置の算出誤差を本発明の具体的態様（２）よりも更に軽減できる。

本発明の具体的態様（４）は、被検査物の欠陥の大きさおよび位置を算出する方法において、光源からの光をハーフミラーで反射し、被検査物の法線方向から被検査物に照射し、被検査物表面で反射した光を前記ハーフミラーを透過させ、レンズを通して光電変換センサーで受光することを特徴とする本発明の具体的態様（２）の欠陥検査方法である。

本発明の具体的態様（４）によれば、光源からの光をハーフミラーで反射し、被検査物の法線方向から被検査物に照射し、被検査物表面で反射した光を前記ハーフミラーを透過させ、レンズを通して光電変換センサーで受光する。つまり同軸落射という照明方法を用いることで、欠陥の法線方向から捉えることができ、欠陥の位置の算出誤差を極力無くすことができる。

本発明の具体的態様（５）は、欠陥の高低差を測定する方法において、欠陥の周辺を２次元カメラで撮影し、撮影された画像を処理することで、欠陥部と欠陥部周辺の正常部を判別し、欠陥部と正常部にそれぞれ２次元カメラの焦点を合わせることことにより焦点位置の差から、欠陥の高低差を測定することを特徴とする本発明の具体的態様（１）〜（４）のいずれか一つの欠陥検査方法である。

本発明の具体的態様（５）によれば、欠陥の周辺を２次元カメラで撮影し撮影された画像を処理することで、欠陥部と欠陥部周辺の正常部を判別し、欠陥部と正常部にそれぞれ２次元カメラの焦点を合わせることにより、欠陥の高低差を測定することで、凹凸状欠陥の高さを高速かつ正確に測定することができる。

本発明の具体的態様（６）は、欠陥の面積に等しい真円の直径をｄ、欠陥の高さをｈ、合否判定の特性値をａとしたとき、
ａ＝ｔａｎ^−１（２ｈ／ｄ）≦０．２３５［ｒａｄ］
の関係が成り立つとき、合格判定とすることを特徴とする本発明の具体的態様（１）〜（５）のいずれか一つの欠陥検査方法である。

本発明の具体的態様（６）によれば、欠陥の大きさおよび高さをそれぞれ閾値と比較して判定する他に、欠陥の面積に等しい真円の直径をｄ、欠陥の高さをｈ、合否判定の特性値をａとしたとき、ａ＝ｔａｎ^−１（２ｈ／ｄ）≦０．２３５［ｒａｄ］の関係が成り立つとき、合格判定することで 判定精度を向上させることができる。

｛第一の実施形態｝
図７は本発明の第１の実施形態である。

被検査物１（電子写真用感光体ドラム）は図示していない、ステッピングモータにより回転する冶具に固定し、回転させる。

被検査物１の法線から被検査物１の周方向にθ１傾いた位置に設置した光源２から被検査物１の表面に光を照射する。被検査物１の表面で反射した光は被検査物１の法線に対して対称方向でθ１と等しい角度θ２傾いた位置に設置したレンズ８を通過し、受光手段３である１次元ＣＣＤカメラに受光される。受光手段３に受光された光は光電変換され、演算装置９に輝度データとして送られる。演算装置９で輝度データを元に欠陥の大きさを算出する。

光源２と受光手段３の位置は、図２に示すようなθ１≠θ２で凹凸状欠陥が有った場合に正反射光が受光手段３に入る位置に受光手段３を設置する方法でも良いが、凹凸状欠陥の形状によっては受光手段３に正反射光が入り難かったり、受光手段３に正反射光が入ったとしても凹凸状欠陥部で光の反射角が様々な方向に変わり、撮影している稜線以外のときに光が入ることがあり、欠陥の位置を算出するときに誤差となり易い為、図３のようにθ１＝θ２となるように設置することが望ましい。

光源２と受光手段３のなす角度θ３＝（θ１＋θ２）は４５°以下が良い、更に良く好ましくは２０°以下が良い。

θ３が大きくなると、凹凸状欠陥の斜めから照射光が入る傾向が強くなり、受光手段３で撮影する稜線上に凹凸状欠陥が移動する前に照射光を遮る等により、被検査物１の周方向での位置算出に誤差が生じ易くなる。

被検査物１の全体の輝度データの平均値を求める。この平均値に経験的に決めた値を加えて２値化閾値とする。

受光手段３である１次元ＣＣＤカメラで撮影されたデータは被検査部１の１稜線上の輝度分布のデータであるが、データを準じ並べることで２次元の画像データを得ることができる。

この画像データを前記、２値化閾値で２値化する。つまり２値化閾値よりも輝度が低いものは“０（黒）”、輝度が高いものは“１（白）”というデータに変換する。

ここで、θ１＝θ２としている場合、受光手段３は正常部で常に正反射光を受光し、凹凸状欠陥が有った場合に正反射光を受光しなくなる為、凹凸状欠陥部は“０（黒）”となる。この段階ではノイズ成分が残っている可能性があり、収縮・膨張等の画像処理を行うなどして孤立した小さな“０（黒）”のデータを消去して欠陥部分のデータだけが残るようにすることが望ましい。

次にある程度の連なった“０（黒）”データをそれぞれ１個の欠陥として、欠陥を構成するデータ数を算出し、欠陥の面積を得る。ここで、１個のデータが被検査物１上でどの位の大きさに相当するか予め算出しておき、欠陥の面積に相当する真円の直径ｄを算出する。

２値化した画像データの“０（黒）”の部分つまり欠陥部分の外接矩形を求めその重心を欠陥の位置Ｘ，Ｙとする。

次に前記 算出したＸ，Ｙを元に昇降機１３により高さ計撮影部である顕微鏡（ＣＣＤカメラ付き）１１を凹凸状欠陥部に移動させ、高低差を測定し、ｈとする。

被検査物１の周方向の位置は、ステッピングモーターのパルスデータ若しくは、回転軸に原点検出センサを設け、原点検出センサから移動したステッピングモーターのパルス数で受光手段３がどの位置からデータの取り込みを開始したかを記憶しておき、予め求めておいた、画像データのデータ数とステッピングモーターのパルス数から位置を割り出して移動させる。

被検査物１の軸方向の位置は、予め 算出しておいた 受光手段３で得た１個のデータが被検査物１上でどの位の長さに相当によって位置を割り出して移動させる。

ここでは、高さ計を移動させる構成を説明しているが、もちろん 被検査物１を移動させても良い。

図７中の１０は光源、１１は顕微鏡（ＣＣＤカメラ付き）、１２は顕微鏡を制御するコントローラーである。微小な部分の高低差を測定する方法としては、本実施形態で図示している 顕微鏡を用いて欠陥周辺の画像を得て、欠陥部とその周辺の正常部を画像処理にて求め、欠陥部と正常部のそれぞれに焦点を合わせることで焦点位置の違いから高低差を算出する方法の他、レーザー変位計等も使用することができる。

但し、レーザー変位計を用いる場合は、測定範囲が狭く凹凸欠陥周辺を走査するのに時間がかかってします。また、三角測距方式により変位を測定するセンサの場合は、レーザー光が凹凸状欠陥に遮られた陰により測定誤差を生じることがある。

高さ計を用いて撮影した画像から欠陥部と正常部を求める方法としては、まず最初に顕微鏡（ＣＣＤカメラ付き）１１を凹凸状欠陥部に異動させ、視野全体をフォーカスエリア１として焦点を合わせ、画像を得る。

次に得られた画像の平均値を求め、２値化閾値とし得られた画像を２値化する。

ここで、凹凸状欠陥部と周辺の正常部は“０（黒）”および“１（白）”に分かれる。同軸落射照明を用いた場合、凹凸状欠陥部が“０（黒）”、正常部が“１（白）”となる。

全体を複数の区画に分け、“１（白）”のデータのみの区画を準じ探し、“１（白）”のみの区画の部分を正常部のフォーカスエリア２として焦点を合わせる。“１（白）”のみ区画が無い場合は、最も“１（白）”が多い区画を正常部と仮定するか、区画の区切りを変更して“１（白）”のみの区画を探す。

次に連結した“０（黒）”の内最も面積の大きいものを凹凸状欠陥と仮定し、その重心付近をフォーカスエリア３として焦点を合わせる。繊維状のゴミ等に起因する凹凸状欠陥であった場合、重心が凹凸状欠陥の上になるとは限らない、この場合は、凹凸状欠陥の高さ測定位置から上下左右に検索し、“０（黒）”上がフォーカスエリア３となるようにする。

フォーカスエリア２の焦点位置とフォーカスエリア３の焦点位置の差を凹凸状欠陥の高低差ｈとする。

受光手段３で得た欠陥のデータ数つまり欠陥の面積またはそれを元に算出した欠陥面積相当の真円の直径ｄ、と凹凸状欠陥の高さｈをそれぞれ閾値と比較して合否判定し、どちらか一方が閾値以上であれば不合格判定とする。

この場合欠陥面積相当の真円の直径ｄ、と凹凸状欠陥の高さｈのどちらか一方が閾値に近い値となった場合でも、もう一方があまり大きくない場合は問題ないが、双方が閾値付近であった場合、品質への影響が懸念される。そこで、欠陥面積相当の真円の直径をｄ、欠陥の高さをｈとして、特性値ａを、
ａ＝ｔａｎ−１（２ｈ／ｄ）
の式で求め、この特性値ａを合否判定に加えることで、欠陥面積相当の真円の直径ｄ、と凹凸状欠陥の高さｈの双方が閾値付近であっても見逃しを防止することができる。

このａの閾値は
ａ≧０．２３５［ｒａｄ］
とすると良い、更に好ましくは
ａ≧０．９３５［ｒａｄ］
が良い。

もちろん、欠陥面積相当真円の直径ｄおよび欠陥の高さｈが閾値に比べて十分小さい場合は、ａの評価をしなくても良い。

｛第二の実施形態｝
図８は本発明の第２の実施形態である。

被検査物１を、図７と同様に図示していない、ステッピングモータにより回転する冶具に固定し、回転させる。

被検査物１の法線方向に少し離れた位置に光源２から被検査物１の接線に平行な方向に光を照射し、ハーフミラー６で反射させ被検査物１の法線方向から被検査物１表面に光を照射する。被検査物１の表面で反射した光は被検査物１の法線方向に反射し、ハーフミラー６を透過しレンズ８を通過して、受光手段３である１次元ＣＣＤカメラに受光される。受光手段３に受光された光は光電変換され、演算装置９に輝度データとして送られる。演算装置９で輝度データを元に欠陥の大きさおよび位置を算出する。

第２の実施形態は 凹凸状欠陥の大きさおよび位置を算出する為の輝度データを得る光学系の構成が異なるだけであり、その他の信号処理および高さ測定は第１の実施形態と同じでる。

しかし、第１の実施形態がθ１＞０°、θ２＞０°としているの対して、θ１＝θ２＝０°となっており、受光手段３が撮影する稜線上に凹凸状欠陥が来たときに凹凸状欠陥の輝度データが得られる為、被検査物の周方向での位置算出の誤差が第１の実施形態よりも少なくなる。

｛実施例１｝
第１の実施形態を用いた。

被検査物１として、直径φ６０、長さ３６０ｍｍのアルミニウム素管に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を順次 塗布して作成した電子写真用感光体で、画像品質で合格のものと不合格のものをそれぞれ５０本ずつ用いた。

被検査物１の回転速度は０．５［回転／秒］に設定した。

光源２としてモリテックス社製１００Ｗハロゲン光源に光ファイバーを用いたガイドを取り付け、被検査物１の全長を照明できるようにした。

レンズ８にはニコン社製Ａｉ Ｍｉｃｒｏ Ｎｉｋｋｏｒ ５５ｍｍ Ｆ２．８Ｓ、受光手段としてダルサ社製１次元ＣＣＤカメラＥｃｌｉｐｓｅ ２０４８画素を被検査物１の軸方向に４台設置し、４台で被検査物１の全長を撮影するように設定した。光源と受光手段がなす角度は２０°とした。

顕微鏡１１として、ミツトヨ社製ビデオマイクロスコープユニットＶＭＵに２次元ＣＣＤカメラを組み合わせ、コントローラー１６にはフローベル社製ＡＦ／σを用いた。

合否判定の特性値として、凹凸状欠陥の面積相当の真円の直径ｄおよび高低差ｈでそれぞれｄ＝０．３ｍｍ、ｈ＝３０μｍを閾値として検査した。

良好に合否判定できたが、閾値付近の欠陥では画像品質の影響があるものを合格判定した。

｛実施例２｝
第２の実施形態と用いた以外は 実施例１と同じ構成とした。

実施例１と同じ結果が得られた。

｛実施例３｝
光源と受光手段がなす角度を４５°とした以外は、実施例１と同じ構成とした。

実施例１とほぼ同じ結果が得られたが、高低差を測定する際、顕微鏡１１の視野の中央部から欠陥が外れ、欠陥の一部が視野から外れることがあり、高低差ｈの測定精度が低下した。

｛実施例４｝
光源と受光手段がなす角度を６０°した以外は、実施例１と同じ構成とした。

実施例３よりも更に欠陥が顕微鏡１１の視野の中央部から外れることが多く、高低差ｈの測定精度が更に低下した。

｛実施例５｝
合格判定の特性値として、
ａ＝ｔａｎ^−１（２ｈ／ｄ）
ｈ：高低差
ｄ：欠陥面積装置の真円の直径
を加え
ａ≦０．２３５［ｒａｄ］
を閾値とした以外は実施例１と同じとした。

実施例１で合格判定してしまった、画像品質の影響があるものを不合格判定することができ実施例１よりも良好な合否判定ができた。

｛比較例｝
第１の実施形態を用い、凹凸状欠陥の高低差測定を行わず、欠陥の大きさだけを閾値と比較し合否判定した以外は実施例１と同じとした。

欠陥の大きさだけで合否判定している為、針状の異物によって出来たような、面積が小さいが高低差が大きい凹凸状欠陥を合格判定し、見逃してしまった。

表１に示す実施例、比較例の判定結果から明らかなように、本発明によれば、従来技術である比較例に比べて良好に判別することができる。

以上、本発明の実施の形態及び実施例を具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、これら本発明の実施の形態及び実施例を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。

本発明は、円筒状、円柱状の被検査物の表面の凹凸状欠陥を検査する方法に適用することができ、例えば、複写機、レーザープリンタ等の画像出力装置で使用される電子写真用感光体、定着ローラー、中間転写ベルト等の検査に使用することができる。

斜入射照明光学系の概略図である。 （ａ）及び（ｂ）は、斜入射照明光学系での表面凹凸状欠陥の検出方法を説明する図である。 （ａ）及び（ｂ）は、斜入射照明光学系での表面凹凸状欠陥の検出方法を説明する図である。 同軸落射照明光学系の概略図である。 （ａ）及び（ｂ）は、同軸落射照明光学系で表面凹凸状欠陥の検出方法を説明する図である。 別の同軸落射照明光学系の概略図である。 本発明による第一の実施形態を説明する図である。 本発明による第二の実施形態を説明する図である。

符号の説明

１ 被検査物
２ 光源
３ 受光手段
４ａ 照射光
４ｂ 反射光
５ 表面の凸状欠陥
６ ハーフミラー
７ コリメートレンズ
８ レンズ
９ 演算装置
１０ ハロゲン光源
１１ ＣＣＤカメラ付き顕微鏡
１２ コントローラ
１３ 昇降機

Claims (6)

1. 被検査物の表面における欠陥を検査する欠陥検査方法において、
   光源からの光を被検査物の表面に照射し、該被検査物の表面からの反射光を受光手段で受光するステップと、
   該受光手段からの信号を演算装置で処理して、該被検査物の表面における欠陥の大きさ及び該欠陥の位置を算出するステップと、
   算出された該欠陥の位置に基づいて該欠陥の深さを測定する測定装置を移動させ、該測定装置を用いて該欠陥の深さを測定するステップと、
   算出された該欠陥の大きさ及び測定された該欠陥の深さをそれぞれ所定の閾値と比較するステップ
   を含むことを特徴とする欠陥検査方法。
2. 前記受光手段は、前記反射光の正反射成分を受光することができるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査方法。
3. 前記被検査物の表面に照射される前記光の入射角及び前記被検査物の表面から反射される前記反射光の反射角の和が、４５°以下であることを特徴とする請求項２に記載の欠陥検査方法。
4. 前記光源からの光を反射させると共に前記被検査物の表面からの反射光を透過させるハーフミラーを用いることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査方法。
5. 前記測定装置は、撮像光学系を含み、
   前記欠陥の深さを測定するステップは、
   前記欠陥を含む前記被検査物の表面の画像を撮像光学系で撮像するステップ、
   前記画像を処理して、前記欠陥及び前記被検査物の表面における正常部を判別するステップ、
   前記撮像光学系によって撮像された前記欠陥の像の位置及び前記正常部の像の位置の差に基づいて、前記欠陥の深さを算出するステップを含む
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の欠陥検査方法。
6. 前記被検査物の表面による前記欠陥の断面の面積に等しい面積を有する円の直径ｄ及び前記欠陥の深さｈが、式
   ｔａｎ^−１（２ｈ／ｄ）≦０．２３５ラジアン
   を満たすか否かを判定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の欠陥検査方法。

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