JP2019002830A - 表面欠陥検査装置および該方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、よりＳＮ比を改善できる表面欠陥検査装置および該方法を提供する。
【解決手段】本発明の表面欠陥検査装置Ｄは、被検査面に周期的な明暗パターンを持つ照明光を照射する照明部１と、被検査面を撮像する撮像部２と、撮像部２で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、照明光の光強度分布を制御する照明制御部３２と、被検査面に対する照明光の明暗パターンの位置を繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフト部３２と、位相シフト部３２で明暗パターンの位置を相対的に移動させて撮像部２で被検査面を撮像させることで、前記位置が互いに異なる複数の画像を得る位相制御画像取得部３３と、位相制御画像取得部３３で得られた複数の画像に基づいて、被検査面の欠陥を検出する欠陥検出部３４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法に関する。

従来、例えばキズや凹凸等の、表面の欠陥を画像処理によって検出する表面欠陥検査装置が知られており、例えば、特許文献１等に開示されている。

この特許文献１に開示された被検物の検査装置は、被検物表面を反射した反射光または被検物を透過した透過光を受光し、受光して得られた画像を用いて被検物の欠点を検査する被検物の欠点検査装置であって、拡散光源とそれを覆う明暗パターン部とを有し前記被検物を照射する光源部と、前記光源部からの明暗パターンと前記被検物との相対位置を移動させる駆動部と、前記被検物の反射光または透過光を入力して明暗パターンの位相が異なる複数枚の画像を生成する受光部と、前記複数枚の画像における前記被検物表面上の同一位置の画素に関するそれぞれのデータにもとづいて評価値を決め、位置が異なる各画素について評価値を比較する演算装置とを備える。そして、この特許文献１に開示された被検物の検査装置において、前記評価値は、最大値および最小値の一方もしくは双方、または最大値と最小値との差もしくは和である。

特開２０００−１８９３２号公報

ところで、前記特許文献１に開示された検査装置のように、明暗パターンの照明光を被検査物に照明することによって得られた画像では、明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値は、明暗パターンの明暗境界で理想的には明確に異なった値となって矩形状パルス波等で変化するはずであるが、現実には、なまった曲線状パルス波で変化してしまう。このため、その最大画素値と最小画素値との差分値に基づいて欠陥を検出しようとすると、前記差分値にノイズが含まれてしまい、ＳＮ比が低下し、その結果、欠陥が検出し難くなってしまう。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、よりＳＮ比を改善できる表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法を提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる表面欠陥検査装置は、被検査物の被検査面に周期的な明暗パターンを持つ照明光を照射する照明部と、前記被検査面を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明部に対し、前記照明光の光強度分布を制御する照明制御部と、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフト部と、前記位相シフト部で前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を相対的に移動させて前記撮像部で前記被検査面を撮像させることによって、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置が互いに異なる複数の画像を得る位相制御画像取得部と、前記位相制御画像取得部で得られた複数の画像に基づいて、前記被検査面の欠陥を検出する欠陥検出部とを備える。好ましくは、上述の表面欠陥検出装置において、前記位相シフト部は、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に位相で９０度ずつ移動させる。好ましくは、上述の表面欠陥検出装置において、前記照明光の明暗パターンが予め設定された所定の基準位置となるように前記被検査面に照明光が照射されている場合を位相０度と定義する場合に、前記位相制御画像取得部は、位相０度、位相９０度、位相１８０度および位相２７０度の４個の第１ないし第４画像を得る。

このような表面欠陥検査装置は、前記撮像部で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明部に対し、前記照明光の光強度分布を制御するので、曲線状パルス波の場合に較べて、よりＳＮ比を改善できる。

他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記照明制御部は、前記照明部に対し、前記明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向の中央位置の光強度より、前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との境界の光強度が高くなるように、制御する。好ましくは、上述の表面欠陥検出装置において、前記照明制御部は、前記照明部に対し、前記明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向に沿って前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との一方の境界から他方の境界まで、滑らかに連続して変化する凹曲線の光強度となるように、制御する。

このような表面欠陥検査装置は、前記明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向の中央位置の光強度より、前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との境界の光強度（境界での明領域側の光強度）が高く（大きく）なるように、制御するので、前記撮像部で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するようにできる。

他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記欠陥検出部は、各画素ごとに、複数の画像の中から、最大画素値、最小画素値および前記最大画素値と前記最小画素値との差分値のうちのいずれかを当該画素の評価値として求め、前記求めた評価値と所定の閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥を検出する。好ましくは、上述の表面欠陥検査装置において、前記評価値が前記最大画素値である場合、前記欠陥検出部は、前記所定の閾値以下の評価値を持つ複数の画素が所定の面積（所定の個数）以上で集合する領域を前記被検査面の欠陥として抽出することによって、前記被検査面の欠陥を検出する。好ましくは、上述の表面欠陥検査装置において、前記評価値が前記最小画素値または前記差分値である場合、前記欠陥検出部は、前記所定の閾値以上の評価値を持つ複数の画素が所定の面積（所定の個数）以上で集合する領域を前記被検査面の欠陥として抽出することによって、前記被検査面の欠陥を検出する。

これによれば、各画素ごとに、複数の画像の中から、最大画素値、最小画素値および前記最大画素値と前記最小画素値との差分値のうちのいずれかを当該画素の評価値として求め、前記求めた評価値と所定の閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置が提供できる。

他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記照明制御部は、さらに、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を移動させるように、前記照明部を制御し、前記位相シフト部は、前記照明制御部である。

このような表面欠陥検査装置は、照明部を制御することによって、位相シフトできる明暗パターンの照明光を照射できるので、そのために別途の装置（部品）を必要とせず、低コスト化できる。

他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記位相シフト部は、前記被検査物を移動させる搬送部である。

このような表面欠陥検査装置は、搬送部で被検査物を移動させるので、簡単に位相シフトできる。

本発明の他の一態様にかかる表面欠陥検査方法は、被検査物の被検査面に周期的な明暗パターンを持つ照明光を照射する照明工程と、前記被検査面を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明光の光強度分布を制御する照明制御工程と、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフト工程と、前記位相シフト工程で前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を相対的に移動させて前記撮像工程で前記被検査面を撮像させることによって、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置が互いに異なる複数の画像を得る位相制御画像取得工程と、前記位相制御画像取得工程で得られた複数の画像に基づいて、前記被検査面の欠陥を検出する欠陥検出工程とを備える。

このような表面欠陥検査方法は、前記撮像工程で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明光の光強度分布を制御するので、曲線状パルス波の場合に較べて、よりＳＮ比を改善できる。

本発明にかかる表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法は、よりＳＮ比を改善できる。

実施形態における表面欠陥検査装置の構成を示す図である。 前記表面欠陥検査装置で用いられる照明光の光強度分布を示す図である。 前記表面欠陥検査装置における欠陥の検出手法を説明するための図である。 前記表面欠陥検査装置の動作を示すフローチャートである。 前記表面欠陥検査装置における効果を説明するための図（その１）である。 前記表面欠陥検査装置における効果を説明するための図（その１）である。 前記表面欠陥検査装置における効果を説明するための図（その３）である。 一例として、照明光における第１ないし第３光強度分布、および、前記第１ないし第３光強度分布で照明光を照射する照明部を示す図である。 図８に示す第１ないし第３光強度分布を持つ照明光それぞれを照射した被検査物の被検査面を撮像して得られた各画像、および、１ライン分での前記各画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値を示す図である。 図８に示す第１ないし第３光強度分布を持つ照明光それぞれを照射した被検査物の被検査面を位相シフトしながら撮像して得られた複数の画像から求められた評価値で形成した第１ないし第３評価値画像、および、１ライン分での、前記第１ないし第３評価値画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各評価値を示す図である。 比較例の評価値画像を位相シフト回数別に示す図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

図１は、実施形態における表面欠陥検査装置の構成を示す図である。実施形態における表面欠陥検査装置は、表面の欠陥を画像処理によって検出する装置である。前記表面の欠陥は、例えば表面に出来たキズや凹凸等であり、塗装（例えば外装塗装）されている場合には、いわゆる「ブツ」、「ダレ」および「ハジキ」等と呼称される塗装面における凹凸等も含まれる。このような表面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置Ｄは、例えば、図１に示すように、照明部１と、撮像部２と、制御処理部３と、入力部４と、出力部５と、インターフェース部（ＩＦ部）６と、記憶部７とを備える。

照明部１は、制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、検査対象である被検査物ＷＫの被検査面に周期的な明暗パターンを持つ照明光を照射する装置である。前記明暗パターンは、例えば後述の図８Ｄ、図８Ｅおよび図８Ｆに示すように、一方向に長尺であって前記一方向に直交する他方向に所定の幅を持つ矩形状の明るい明領域と、前記明領域と同形または幅の異なる、前記明領域より暗い暗領域とを前記他方向に交互に繰り返し配置したパターンである。したがって、前記他方向は、明暗パターンの繰り返し方向である。照明部１は、例えば、光を放射する光源部と、前記明暗パターンを形成して前記光源部から放射された光を前記照明光として照明する明暗領域形成部とを備えて構成される。このような照明部１は、例えば、高輝度液晶表示装置等の高輝度ディスプレイを備えて構成される。照明部１が高輝度液晶表示装置である場合では、光を放射する、そのバックライトが、前記光源部の一例に相当し、前記バックライトにおける光放射面の前方に配置され、バックライトからの光を透過させるか遮光するかを画素ごとに制御する、その液晶パネルが前記明暗領域形成部の一例に相当する。

撮像部２は、制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、被検査物ＷＫの被検査面を撮像し、画像を生成する装置である。欠陥は、画像を画素値で画像処理することによって検出するので、撮像部２は、例えば、カラーで画像を生成するカメラを備えて構成されて良く、モノクロで画像を生成するカメラを備えて構成されて良い。

入力部４は、制御処理部３に接続され、例えば、検査の開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば明領域の光強度分布や明暗パターンの位相等の前記検査を行う上で必要な各種データを表面欠陥検査装置Ｄに入力する装置であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。出力部５は、制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、入力部４から入力されたコマンドやデータ、および、当該表面欠陥検査装置Ｄによって求められた検出結果を出力する装置であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（液晶表示装置）および有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。

なお、入力部４および出力部５からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部４は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部５は、表示装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として表面欠陥検査装置Ｄに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い表面欠陥検査装置Ｄが提供される。

ＩＦ部６は、制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。また、ＩＦ部６は、外部機器との間で通信を行う回路であり、例えば、データ通信カードや、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路等であっても良い。

記憶部７は、制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。

前記各種の所定のプログラムには、制御プログラム、照明制御プログラム、位相制御画像取得プログラムおよび欠陥検出プログラム等が含まれる。前記制御プログラムは、表面欠陥検査装置Ｄの各部１、２、４〜７を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するプログラムである。前記照明制御プログラムは、撮像部２で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向（前記他方向）に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、照明部１に対し、照明光の光強度分布を制御するプログラムである。本実施形態では、前記照明制御プログラムは、さらに、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフトプログラムを含む。前記位相制御画像取得プログラムは、前記位相シフトプログラム（前記照明制御プログラム）で前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を相対的に移動させて撮像部２で前記被検査面を撮像させることによって、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置が互いに異なる複数の画像を得るプログラムである。前記欠陥検出プログラムは、前記位相制御画像取得プログラムで得られた複数の画像に基づいて被検査物ＷＫの被検査面に生じている欠陥ＤＥを検出するプログラムである。前記各種の所定のデータには、例えば、入力部４で受け付けられた明領域の光強度分布や位相、撮像部２で生成された画像、後述のように欠陥ＤＥを検出する画像処理で生成される各種のデータ等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。

記憶部７は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。記憶部７は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部３のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。記憶部７は、例えばハードディスクドライブ等の比較的記憶容量の大きな記憶装置を備えても良い。

制御処理部３は、表面欠陥検査装置Ｄの各部１、２、４〜７を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、被検査物ＷＫの被検査面における欠陥ＤＥを検出するための回路である。制御処理部３は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部３は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部３１、照明制御部３２、位相制御画像取得部３３および欠陥検出部３４を機能的に備える。

制御部３１は、表面欠陥検査装置Ｄの各部１、２、４〜７を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、表面欠陥検査装置Ｄ全体の制御を司るものである。

照明制御部３２は、撮像部２で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、照明部１に対し、照明光の光強度分布を制御するものである。

図２は、表面欠陥検査装置で用いられる照明光の光強度分布を示す図である。図２には、明暗パターンにおける繰り返し方向に沿った１ライン分の照明光の光強度分布が図示されている。図２の横軸は、前記繰り返し方向であり、その縦軸は、光強度である。本実施形態では、上述したように、明暗パターンの照明光は、高輝度液晶表示装置によって発光され、図２の横軸は、前記高輝度液晶ディスプレイの各画素位置である。なお、図２では、照明光における明暗パターンの光強度分布は、１ライン分で示されているが、前記繰り返し方向に直交する方向（前記一方向）の各ライン共通であり、他の、照明光の光強度分布図を示す図も、同様である。

より具体的には、本実施形態では、照明制御部３２は、照明部１に対し、例えば図２に示すように、明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向の中央位置の光強度より、前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との境界の光強度（境界での明領域側の光強度）が高く（大きく）なるように、制御する。より詳しくは、照明制御部３２は、照明部１に対し、前記明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向に沿って前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との一方の境界から他方の境界まで、滑らかに連続して変化する凹曲線（両境界位置を除き、明領域で前記繰り返し方向の各点で微分値が存在する凹曲線）ＣＵ１の光強度となるように、制御する。前記凹曲線ＣＵ１において、前記繰り返し方向の中央位置の光強度が最も小さく（低く）、前記両境界の各位置の各光強度が最も大きく（高く）、互いに等しい。なお、図２に示すように、照明光の光量が光強度分布の形成の前後で等しくなるように、明領域に前記凹曲線ＣＵ１で光強度分布が形成されることによって低減された光量と等しい光量で、暗領域に前記凹曲線ＣＵ１に対応する凸曲線ＣＵ２で光強度分布が形成されても良い。

本実施形態では、照明制御部３２は、さらに、被検査物ＷＫの被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させるように、照明部１を制御する。したがって、本実施形態では、照明制御部３２は、被検査物ＷＫの被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフト部でもある。好ましくは、本実施形態では、前記位相シフト部としての照明制御部３２は、被検査物ＷＫの被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に位相で９０度ずつ移動させる。なお、位相シフトのシフト量は、９０度ずつに限定されるものではなく、任意であり、被検査物ＷＫの性状や検出すべき欠陥ＤＥの性状等に応じて適宜に設定される。

位相制御画像取得部３３は、前記位相シフト部としての照明制御部３２で被検査物ＷＫの被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を相対的に移動させて撮像部２で前記被検査面を撮像させることによって、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置が互いに異なる複数の画像を得るものである。好ましくは、上述の例において、前記照明光の明暗パターンが予め設定された所定の基準位置となるように前記被検査面に照明光が照射されている場合を位相０度と定義する場合に、位相制御画像取得部３３は、位相０度、位相９０度、位相１８０度および位相２７０度の４個の第１ないし第４画像を得る。すなわち、位相制御画像取得部３３は、照明制御部３２によって位相０度の明暗パターンの照明光で前記被検査面を照射して撮像部２で撮像することによって、位相０度の第１画像を取得し、続いて、照明制御部３２によって位相９０度の明暗パターンの照明光で前記被検査面を照射して撮像部２で撮像することによって、位相９０度の第２画像を取得し、続いて、照明制御部３２によって位相１８０度の明暗パターンの照明光で前記被検査面を照射して撮像部２で撮像することによって、位相１８０度の第３画像を取得し、そして、続いて、照明制御部３２によって位相２７０度の明暗パターンの照明光で前記被検査面を照射して撮像部２で撮像することによって、位相２７０度の第４画像を取得する。

欠陥検出部３４は、位相制御画像取得部３３で得られた複数の画像に基づいて、被検査物ＷＫにおける被検査面の欠陥ＤＥを検出するものである。欠陥検出部３４は、この検出結果を出力部５に出力する。欠陥検出部３４は、必要に応じて、検出結果をＩＦ部６に出力する。

図３は、前記表面欠陥検査装置における欠陥の検出手法を説明するための図である。図３Ａは、位相０度の第１画像における１ライン分の画素値α１および位相１８０度の第３画像における１ライン分の画素値α３を示し、図３Ｂは、図３Ａに示す各画素値α１、α３を重ね合わせた状態を示し、図３Ｃは、図３Ａに示す画素値α１および画素値α３における最大画素値αｍａｘを示し、図３Ａに示す画素値α１および画素値α３における最小画素値ｍｉｎを示し、そして、図３Ｄは、これら最大画素値αｍａｘと最小画素値αｍｉｎとの差分値（評価値）αｓｕｂを示す。これら図３Ａないし図３Ｄの各横軸は、前記１ライン分の各画素位置であり、図３Ａないし図３Ｃの各縦軸は、画素値であり、図３Ｄの縦軸は、差分値（評価値）である。

より具体的には、本実施形態では、欠陥検出部３４は、各画素ごとに、複数の画像の中から、最大画素値および最小画素値それぞれを求め、これら求めた前記最大画素値と前記最小画素値との差分値を当該画素の評価値として求め、この求めた評価値と所定の閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出する。位相０度の第１画像と位相１８０度の第３画像との２個の画像を用いた例で、図３Ａに示すように、これら第１および第３画像それぞれにおける１ライン分でより具体的に説明すると、欠陥検出部３４は、図３Ｂに示すようにこれら第１および第３画像を重ね合わせて、各画素ごとに、図３Ｃに示すように、これら第１および第３画像の中から、最大画素値および最小画素値それぞれを求め、図３Ｄに示すように、これら求めた前記最大画素値と前記最小画素値との差分値を当該画素の評価値として求める。なお、前記複数の画像は、それぞれ、前記ラインに沿った行方向（水平方向）に直交する列方向（垂直方向）に複数のラインを備えて構成されるが、欠陥ＤＥの検出では、各ラインそれぞれで同様に情報処理されるので、他も同様に、１ライン分の図を用いて説明する。

そして、欠陥検出部３４は、前記所定の閾値以上の評価値を持つ複数の画素が所定の面積（所定の個数）以上で集合する領域を前記被検査面の欠陥ＤＥとして抽出することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出する。これら前記所定の閾値および前記所定の面積（所定の個数）は、それぞれ、例えば、複数のサンプルから予め適宜に設定される。

なお、このような制御処理部３、入力部４、出力部５、ＩＦ部６および記憶部７は、例えば、デスクトップ型やノード型等のコンピュータによって構成可能である。

次に、本実施形態の動作について説明する。図４は、前記表面欠陥検査装置の動作を示すフローチャートである。

このような構成の表面欠陥検査装置Ｄは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部３には、制御部３１、照明制御部（位相シフト部を含む）３２、位相制御画像取得部３３および欠陥検出部３４が機能的に構成される。

そして、被検査物ＷＫの被検査面における欠陥ＤＥの検出にあたって、図４において、表面欠陥検査装置Ｄは、まず、制御処理部３によって、明暗パターンの明領域における光強度分布および明暗パターンの位相の入力を促し、これら前記光強度分布および前記位相の入力を受け付ける（Ｓ１）。例えば、制御処理部３は、「明暗パターンの明領域における光強度分布および明暗パターンの位相を入力してください。」等の前記入力を促すメッセージを出力部５に出力する。ユーザ（オペレータ）は、前記メッセージに応じて、入力部４から、前記光強度分布および前記位相を入力する。光強度分布は、例えば、本実施形態では、前記凹曲線ＣＵ１における前記両境界の各位置の光強度を１００％とした場合において、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量を百分率で指定することによって、入力部４から入力される。一例では、ユーザは、「１０％」を入力部４から入力する。そして、一例では、ユーザは、「位相０度、位相９０度、位相１８０度、位相２７０度」を入力部４から入力する。

入力部４で前記光強度分布および前記位相の入力を受け付けると、続いて、表面欠陥検査装置Ｄは、制御処理部３の照明制御部３２によって、照明部１を制御し、処理Ｓ１で受け付けた条件の明暗パターンを持つ照明光を照明部１に照射させる（Ｓ２）。照明制御部３２は、例えば、照明部１を制御し、位相０度で図２に示す光強度分布の明暗パターンを持つ照明光を照明部１に照射させる。上述の例では、光強度分布の指定として「１０％」を受け付けると、照明制御部３２は、照明部１を制御し、位相０度で、前記凹曲線ＣＵ１における前記両境界の各位置の光強度より、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度を１０％だけ低下させた光強度分布の明領域を持つ明暗パターンの照明光を照明部１に照射させる。すなわち、明領域における前記繰り返し方向の中央位置の光強度は、前記凹曲線ＣＵ１における前記両境界の各位置の光強度に対し９０％である。このように明暗パターンの光強度分布を調整するので、次の処理Ｓ３で生成される画像では、明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するようになる。

前記照明光を被検査物ＷＫの被検査面に照射すると、続いて、表面欠陥検査装置Ｄは、制御処理部３の位相制御画像取得部３３によって、撮像部２に撮像させることで画像を生成させ、この生成させた画像を撮像部２から取得し、記憶部７に記憶する（Ｓ３）。上述の例では、位相０度の第１画像が生成され、取得され、記憶される。

続いて、表面欠陥検査装置Ｄは、位相制御画像取得部３３によって、処理Ｓ１で受け付けた条件の全てで、画像を取得し、記憶したか否かを判定する（Ｓ４）。この判定の結果、処理Ｓ１で受け付けた条件の全てで、画像を取得し、記憶した場合（Ｙｅｓ）には、表面欠陥検査装置Ｄは、制御処理部３によって、次の処理Ｓ５を実行し、一方、前記判定の結果、処理Ｓ１で受け付けた条件の全てで、画像を取得し、記憶していない場合（Ｎｏ）には、処理Ｓ１で受け付けた条件の残余で、画像を取得して記憶するために、表面欠陥検査装置Ｄは、制御処理部３によって、処理を処理Ｓ２に戻す。上述の例では、位相９０度、位相１８０度および位相２７０度の条件が残っているので、処理が処理Ｓ２に戻され、位相９０度の条件に対し、処理Ｓ２、処理Ｓ３および処理Ｓ４が実行され、これによって位相９０度の第２画像が生成されて取得され、記憶部７に記憶され、位相１８０度の条件に対し、処理Ｓ２、処理Ｓ３および処理Ｓ４が実行され、これによって位相１８０度の第３画像が生成されて取得され、記憶部７に記憶され、そして、位相２７０度の条件に対し、処理Ｓ２、処理Ｓ３および処理Ｓ４が実行され、これによって位相２７０度の第４画像が生成されて取得され、記憶部７に記憶される。

前記処理Ｓ５では、表面欠陥検査装置Ｄは、制御処理部３の欠陥検出部３４によって、上述のように複数回繰り返された処理Ｓ３によって記憶部７に記憶された複数の画像に基づいて、被検査物ＷＫにおける被検査面の欠陥ＤＥを検出する。上述の例では、欠陥検出部３４は、各画素ごとに、４個の第１ないし第４画像の中から、最大画素値および最小画素値それぞれを求め、これら求めた前記最大画素値と前記最小画素値との差分値を当該画素の評価値として求める。そして、欠陥検出部３４は、前記所定の閾値以上の評価値を持つ複数の画素が所定の面積（所定の個数）以上で集合する領域を前記被検査面の欠陥ＤＥとして抽出することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出する。

そして、欠陥検出部３４は、処理Ｓ５で求めた検出結果を出力部５に出力し（Ｓ６）、本処理を終了する。なお、必要に応じて、欠陥検出部３４は、処理Ｓ５で求めた検出結果をＩＦ部６から出力しても良い。

以上説明したように、本実施形態における表面欠陥検査装置Ｄおよびこれに実装された表面欠陥検査方法は、撮像部２で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明光の光強度分布を制御するので、曲線状パルス波の場合に較べて、よりＳＮ比を改善できる。

上記表面欠陥検査装置Ｄおよび表面欠陥検査方法は、前記明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向の中央位置の光強度より、前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との境界の光強度（境界での明領域側の光強度）が高く（大きく）なるように、制御するので、撮像部２で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するようにできる。

上記表面欠陥検査装置Ｄおよび表面欠陥検査方法は、照明部１を制御することによって、位相シフトできる明暗パターンの照明光を照射できるので、そのために別途の装置（部品）を必要とせず、低コスト化できる。

図５ないし図７は、前記表面欠陥検査装置における効果を説明するための図である。図５Ａは、位相０度の第１画像における１ライン分の画素値α１１、位相９０度の第２画像における１ライン分の画素値α１２、位相１８０度の第３画像における１ライン分の画素値α１３、および、位相２７０度の第４画像における１ライン分の画素値α１４を示し、図５Ｂは、図５Ａに示す各画素値α１１〜α１４を重ね合わせた状態を示し、図５Ｃは、図５Ａに示す各画素値α１１〜α１４における最大画素値αｍａｘを示し、図５Ａに示す各画素値α１１〜α１４における最小画素値ｍｉｎを示し、そして、図５Ｄは、これら最大画素値αｍａｘと最小画素値αｍｉｎとの差分値（評価値）αｓｕｂを示す。これら図５Ａないし図５Ｄの各横軸は、１ライン分の各画素位置であり、図５Ａないし図５Ｃの各縦軸は、画素値であり、図５Ｄの縦軸は、差分値（評価値）である。図６には、比較例における照明光の光強度分布が図示されている。図６の横軸は、前記繰り返し方向（前記高輝度液晶表示装置の各画素位置）であり、その縦軸は、光強度である。図７Ａは、図６に示す光強度分布を持つ照明光において、位相０度の第１画像における１ライン分の画素値β１および位相１８０度の第３画像における１ライン分の画素値β３を示し、図７Ｂは、図７Ａに示す各画素値β１、β３を重ね合わせた状態を示し、図７Ｃは、図７Ａに示す各画素値β１、β３における最大画素値βｍａｘを示し、図７Ａに示す各画素値β１、β３における最小画素値ｍｉｎを示し、そして、図７Ｄは、これら最大画素値βｍａｘと最小画素値βｍｉｎとの差分値βｓｕｂを示す。図７Ｅは、図６に示す光強度分布を持つ照明光において、位相０度の第１画像における１ライン分の画素値β１１、位相９０度の第２画像における１ライン分の画素値β１２、位相１８０度の第３画像における１ライン分の画素値β１３、および、位相２７０度の第４画像における１ライン分の画素値β１４を示し、図７Ｆは、図７Ｅに示す各画素値β１１〜β１４を重ね合わせた状態を示し、図７Ｇは、図７Ｅに示す各画素値β１１〜β１４における最大画素値βｍａｘを示し、図７Ｅに示す各画素値β１１〜β１４における最小画素値ｍｉｎを示し、そして、図７Ｈは、これら最大画素値βｍａｘと最小画素値βｍｉｎとの差分値βｓｕｂを示す。これら図７Ａないし図５Ｈの各横軸は、１ライン分の各画素位置であり、図７Ａないし図７Ｃ、および、図７Ｅないし図７Ｇの各縦軸は、画素値であり、図７Ｄおよび図７Ｈの各縦軸は、差分値である。図８は、一例として、照明光における第１ないし第３光強度分布、および、前記第１ないし第３光強度分布で照明光を照射する照明部を示す図である。図８Ａは、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量が０％である場合（すなわち、明暗パターンの光強度分布が矩形状パスル波である場合）を示し、図８Ｂは、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量が１０％である場合を示し、図８Ｃは、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量が２０％である場合を示す。図８Ａないし図８Ｃの各横軸は、前記繰り返し方向（前記高輝度液晶表示装置の各画素位置）であり、その縦軸は、光強度である。図８Ｄは、図８Ａに示す第１光強度分布を持つ照明光を発光している高輝度液晶表示装置の表示面を示し、図８Ｅは、図８Ｂに示す第２光強度分布を持つ照明光を発光している高輝度液晶表示装置の表示面を示し、図８Ｆは、図８Ｃに示す第３光強度分布を持つ照明光を発光している高輝度液晶表示装置の表示面を示す。図９は、図８に示す第１ないし第３光強度分布を持つ照明光それぞれを照射した被検査物の被検査面を撮像して得られた各画像（０％画像、１０％画像および２０％画像）、１ライン分での、前記各画像（０％画像、１０％画像および２０％画像）における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値を示す図である。図９Ａは、図８Ａに示す第１光強度分布を持つ照明光を照射した被検査物ＷＫの被検査面を撮像して得られた０％画像を示し、図９Ｄは、欠陥ＤＥを通る１ライン分での図９Ａに示す０％画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値を示す。図９Ｂは、図８Ｂに示す第２光強度分布を持つ照明光を照射した被検査物ＷＫの被検査面を撮像して得られた１０％画像を示し、図９Ｅは、欠陥ＤＥを通る１ライン分での図９Ｂに示す１０％画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値を示す。図９Ｃは、図８Ｃに示す第３光強度分布を持つ照明光を照射した被検査物ＷＫの被検査面を撮像して得られた２０％画像を示し、図９Ｆは、欠陥ＤＥを通る１ライン分での図９Ｃに示す２０％画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値を示す。図９Ｄないし図９Ｆの各横軸は、前記繰り返し方向（前記各画像における水平方向の各画素位置）であり、その縦軸は、画素値である。図１０は、図８に示す第１ないし第３光強度分布を持つ照明光それぞれを照射した被検査物の被検査面を位相シフトしながら撮像して得られた複数の画像から求められた評価値で形成した第１ないし第３評価値画像、および、１ライン分での、前記第１ないし第３評価値画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各評価値を示す図である。図１０Ａは、図８Ａに示す第１光強度分布を持つ照明光を照射した被検査物ＷＫの被検査面を位相シフトしながら撮像して得られた複数の画像（位相０度、位相９０度、位相１８０度および位相２７０度の各画像）から求められた評価値で形成した第１評価値画像を示し、図１０Ｄは、欠陥ＤＥを通る１ライン分での図１０Ａに示す第１評価画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各評価値を示す。図１０Ｂは、図８Ｂに示す第２光強度分布を持つ照明光を照射した被検査物ＷＫの被検査面を位相シフトしながら撮像して得られた複数の画像（位相０度、位相９０度、位相１８０度および位相２７０度の各画像）から求められた評価値で形成した第２評価値画像を示し、図１０Ｆは、欠陥ＤＥを通る１ライン分での図１０Ｂに示す第２評価画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各評価値を示す。図１０Ｃは、図８Ｃに示す第３光強度分布を持つ照明光を照射した被検査物ＷＫの被検査面を位相シフトしながら撮像して得られた複数の画像（位相０度、位相９０度、位相１８０度および位相２７０度の各画像）から求められた評価値で形成した第３評価値画像を示し、図１０Ｆは、欠陥ＤＥを通る１ライン分での図１０Ｃに示す第３評価画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各評価値を示す。図１０Ｄないし図１０Ｆの各横軸は、前記繰り返し方向（前記各評価値画像における水平方向の各画素位置）であり、その縦軸は、評価値である。図１０では、複数の画像における最大画素値と最小画素値との差分値（ここでは、最大画素値から最小画素値を減算した減算値）が評価値として用いられている。図１１は、比較例の評価値画像を位相シフト回数別に示す図である。図１１Ａは、位相シフト回数が２回である場合（すなわち、位相差１８０度の２個の画像から評価値が求められる場合）を示し、図１１Ｂは、位相シフト回数が４回である場合（すなわち、位相差９０度の４個の画像から評価値が求められる場合）を示し、図１１Ｃは、位相シフト回数が６回である場合（すなわち、位相差６０度の６個の画像から評価値が求められる場合）を示し、図１１Ｄは、位相シフト回数が８回である場合（すなわち、位相差４５度の８個の画像から評価値が求められる場合）を示す。

本実施形態における表面欠陥検査装置Ｄおよび表面欠陥検査方法の作用効果をより具体的に説明する。比較例として、図６に示す矩形状パルス波の光強度分布の明暗パターンを持つ照明光で被検査物ＷＫの被検査面を照射し、前記被検査面を撮像することによって得られた画像では、上述したように、明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値は、例えば図７Ａや図７Ｅや図９Ｄに示すように、なまった曲線状パルス波で変化してしまう。このため、欠陥検出部３４と同様の手法で欠陥を検出しようとすると、図７Ａに示す場合では、図７Ｂに示すようにこれら第１および第３画像を重ね合わせて、各画素ごとに、これら第１および第３画像の中から、最大画素値および最小画素値それぞれが求められると、図７Ｃに示す最大画素値βｍａｘおよび最小画素値βｍｉｎが求められ、これら求めた前記最大画素値βｍａｘと前記最小画素値βｍｉｎとの差分値が当該画素の評価値として求められると、図７Ｄに示す差分値（評価値）βｓｕｂが求められる。図７Ｄから分かるように、明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が図７Ａに示すようになまった曲線状パルス波で変化しているため、図７Ｄから分かるように、欠陥ＤＥに当たるピークの両サイドに、欠陥ＤＥのピーク値よりも大きなピーク値を持つ各ピークが生じてしまい、前記各ピークがノイズとなって欠陥ＤＥが検出し難い。

これを回避するために、被検査物ＷＫに対し明暗パターンの位置を所定の間隔ずつずらして位相シフトした複数の画像を増やすことでＳＮ比の改善を図る手法が考えられる。例えば、図７Ｅに示すように、上述に対し２倍である４個の画像の場合では、図７Ｆに示すようにこれら第１ないし第４画像を重ね合わせて、各画素ごとに、これら第１ないし第４画像の中から、最大画素値および最小画素値それぞれが求められると、図７Ｇに示す最大画素値βｍａｘおよび最小画素値βｍｉｎが求められ、これら求めた前記最大画素値βｍａｘと前記最小画素値βｍｉｎとの差分値が当該画素の評価値として求められると、図７Ｈに示す差分値（評価値）βｓｕｂが求められる。図７Ｄと図７Ｈとを比較すると分かるように、位相の異なる画像を増やすことによって、前記ノイズとなるピークのピーク値が低減できる。しかしながら、４個の画像では、欠陥ＤＥに当たるピークの両サイドに生じているノイズのピーク値は、欠陥ＤＥのピーク値とあまり変わらず、まだ欠陥ＤＥが検出し難い。

比較例の一実験例では、図１１に示すように、互いに位相シフトした、２個の画像、４個の画像および６個の画像では、図１１Ａないし図１１Ｃそれぞれに黒い筋で示すノイズが生じており、互いに位相シフトした８個の画像では、図１１Ｄに示すように、ノイズがほぼ消失している。このようにノイズをほぼ消失できるが、この手法だけでは、充分にＳＮ比を改善するために必要な位相シフト回数が多く、測定時間がかかり過ぎてしまう。

一方、本実施形態における表面欠陥検査装置Ｄでは、例えば図５Ａや図９Ｅに示すように、撮像部２で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、例えば図２や図８Ｂや図８Ｅに示すように、照明光の光強度分布が調整されている。このため、図５Ａに示すように、前記矩形状パルス波で変化する第１ないし第４画像が得られ、図５Ｂに示すようにこれら第１ないし第４画像を重ね合わせて、各画素ごとに、これら第１ないし第４画像の中から、最大画素値および最小画素値それぞれが求められると、図５Ｃに示す最大画素値αｍａｘおよび最小画素値αｍｉｎが求められ、これら求めた前記最大画素値αｍａｘと前記最小画素値αｍｉｎとの差分値が当該画素の評価値として求められると、図５Ｄに示す差分値（評価値）αｓｕｂが求められる。この図５Ｄから分かるように、互いに位相シフトした４個の画像で、欠陥ＤＥに当たるピークのピーク値が、欠陥ＤＥに当たるピークの両サイドに生じているノイズのピーク値より優位となり、欠陥ＤＥの検出が可能となる。

比較例および実施形態の一実験例では、図１０に示すように、この例では、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量が０％である場合（すなわち、明暗パターンの光強度分布が矩形状パスル波である比較例の場合）では、図１０Ａおよび図１０Ｄに示すように、ノイズが残っているが、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量が１０％である場合（すなわち、本実施形態の一実験例の場合）では、図１０Ｂおよび図１０Ｅに示すように、前記ノイズがほぼ消失しており、ＳＮ比が改善されている。しかも、図１１と比較すると分かるように、位相シフト回数が図１１に示す場合に対し半分の４回で良く、充分にＳＮ比を改善するために必要な位相シフト回数が低減でき、測定時間が短縮できる。

図８ないし図１０に示すケースの条件は、次の通りである。照明部１は、ＬｉｔｅｍａｘＳＳＬ１５１５であり、明暗パターンにおける明領域および暗領域の各幅は、４２画素であり、撮像部２は、ＰＭＹ１６×ＦＬ３５ｍｍ＿Ｌｅｎｓであり、位相は、０度、９０度、１８０度および２７０度である。

なお、図１０Ｃおよび図１０Ｆから分かるように、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量が２０％である場合では、ノイズが生じてしまっている。したがって、前記凹曲線ＣＵ１における前記繰り返し方向の中央位置の光強度の低下量は、被検査物ＷＫの被検査面の性状、照明部１の照明特性、撮像部２の撮像特性および照明光の明暗パターン等に応じて、ＳＮ比の改善に適した範囲が存在する。

なお、上述の実施形態では、欠陥検出部３４は、各画素ごとに、位相制御画像取得部３３によって取得された複数の画像の中から、最大画素値と最小画素値との差分値を当該画素の評価値として求め、この求めた評価値と所定の閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出したが、欠陥検出部３４は、各画素ごとに、位相制御画像取得部３３によって取得された複数の画像の中から、最大画素値を当該画素の評価値として求め、この求めた評価値と所定の第２閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出しても良い。この場合では、欠陥検出部３４は、前記所定の第２閾値以下の評価値を持つ複数の画素が所定の第２面積（所定の第２個数）以上で集合する領域を前記被検査面の欠陥ＤＥとして抽出することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出する。あるいは、欠陥検出部３４は、各画素ごとに、位相制御画像取得部３３によって取得された複数の画像の中から、最小画素値を当該画素の評価値として求め、この求めた評価値と所定の第３閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出しても良い。この場合では、欠陥検出部３４は、前記所定の第３閾値以上の評価値を持つ複数の画素が所定の第３面積（所定の第３個数）以上で集合する領域を前記被検査面の欠陥ＤＥとして抽出することによって、前記被検査面の欠陥ＤＥを検出する。これら前記所定の第２閾値および前記所定の第２面積（所定の第２個数）、ならびに、前記所定の第３閾値および前記所定の第３面積（所定の第３個数）は、それぞれ、例えば、複数のサンプルから予め適宜に設定される。図３Ｃおよび図５Ｃから理解されるように、これらによっても前記被検査面の欠陥ＤＥが検出できる。

また、上述の実施形態では、被検査物ＷＫの被検査面に対する照明光の明暗パターンの位置を移動させるように、照明部１が制御されたが、前記位相シフト部の他の一例として、被検査物ＷＫを移動させる搬送部が表面欠陥検査装置Ｄにさらに設けられても良い。このような搬送部は、例えば、被検査物ＷＫを載置する載置台と、前記載置台を、被検査物ＷＫの被検査面に照射された照明光における明暗パターンの繰り返し方向に沿って一定速度で移動する駆動部とを備える。このような表面欠陥検査装置Ｄは、前記搬送部で被検査物ＷＫを移動させるので、簡単に位相シフトできる。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Ｄ 表面欠陥検査装置
１ 照明部
２ 撮像部
３ 制御処理部
４ 入力部
５ 出力部
６ インターフェース部（ＩＦ部）
７ 記憶部
３１ 制御部
３２ 照明制御部（位相シフト部を含む）
３３ 位相制御画像取得部
３４ 欠陥検出部

Claims (6)

1. 被検査物の被検査面に周期的な明暗パターンを持つ照明光を照射する照明部と、
   前記被検査面を撮像する撮像部と、
   前記撮像部で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明部に対し、前記照明光の光強度分布を制御する照明制御部と、
   前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフト部と、
   前記位相シフト部で前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を相対的に移動させて前記撮像部で前記被検査面を撮像させることによって、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置が互いに異なる複数の画像を得る位相制御画像取得部と、
   前記位相制御画像取得部で得られた複数の画像に基づいて、前記被検査面の欠陥を検出する欠陥検出部とを備える、
   表面欠陥検査装置。
2. 前記照明制御部は、前記照明部に対し、前記明暗パターンにおける明領域の光強度分布を、前記繰り返し方向の中央位置の光強度より、前記明暗パターンにおける明領域と暗領域との境界の光強度が高くなるように、制御する、
   請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
3. 前記欠陥検出部は、各画素ごとに、複数の画像の中から、最大画素値、最小画素値および前記最大画素値と前記最小画素値との差分値のうちのいずれかを当該画素の評価値として求め、前記求めた評価値と所定の閾値とを比較することによって、前記被検査面の欠陥を検出する、
   請求項１または請求項２に記載の表面欠陥検査装置。
4. 前記照明制御部は、さらに、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を移動させるように、前記照明部を制御し、
   前記位相シフト部は、前記照明制御部である、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表面欠陥検査装置。
5. 前記位相シフト部は、前記被検査物を移動させる搬送部である、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表面欠陥検査装置。
6. 被検査物の被検査面に周期的な明暗パターンを持つ照明光を照射する照明工程と、
   前記被検査面を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程で撮像された画像における明暗パターンの繰り返し方向に沿った各画素の各画素値が矩形状パルス波で変化するように、前記照明光の光強度分布を制御する照明制御工程と、
   前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を前記繰り返し方向に相対的に移動させる位相シフト工程と、
   前記位相シフト工程で前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置を相対的に移動させて前記撮像工程で前記被検査面を撮像させることによって、前記被検査面に対する前記照明光の明暗パターンの位置が互いに異なる複数の画像を得る位相制御画像取得工程と、
   前記位相制御画像取得工程で得られた複数の画像に基づいて、前記被検査面の欠陥を検出する欠陥検出工程とを備える、
   表面欠陥検査方法。

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