JP2935881B2 - 欠陥検査方法及び装置 - Google Patents

欠陥検査方法及び装置

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JP2935881B2
JP2935881B2 JP2238376A JP23837690A JP2935881B2 JP 2935881 B2 JP2935881 B2 JP 2935881B2 JP 2238376 A JP2238376 A JP 2238376A JP 23837690 A JP23837690 A JP 23837690A JP 2935881 B2 JP2935881 B2 JP 2935881B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真装置の感光ドラムの表面検査など
に利用される欠陥検査方法及び装置に関するものであ
る。
従来の技術 近年、OA(Office Automation)機器の普及と共に電
子写真装置などの需要も高まり、このような装置の機能
部品の量産性の向上が要望されている。例えば、上述の
電子写真装置の機能部品の一つである感光ドラムでは、
電荷発生層や電荷輸送層を塗布形成等で多層化したOPC
(Organic Photoconductive Conductor)で製作したも
のが実用化されているが、このような部材は各層の製作
中に塵芥の侵入や塗布ムラ及び損傷等による欠陥が生じ
ることがあるので欠陥検査を行なう必要がある。
そこで、このような欠陥検査を実行する手段が、特開
昭62−52408号公報、特開昭61−243347号公報、特開昭6
3−42453号公報、特開昭61−7406号公報等に提案されて
いる。まず、特開昭62−52408号公報に開示された欠陥
検査方法及び装置では、被検査体である感光ドラムの表
面に対向配置したオプティカルフラットに光照射を行な
い、このオプティカルフラットに生じる干渉縞の変化を
作業者が目視することで欠陥を検出する。また、特開昭
61−243347号公報に開示された欠陥検査装置では、半導
体等の被検査体の表面をレーザ光で光走査して反射光を
光電変換し、この変換された検出信号の波形の変動から
欠陥を検出する。特開昭63−42453号公報に開示された
欠陥検査装置では、磁気ディスク等の被検査体の表面に
ビーム光を照射して反射光の空間的強度分布を解析する
ことで欠陥を検出する。そして、特開昭61−7406号公報
に開示された欠陥検査方法では、被検査体の画像情報を
撮像装置で出力して予め入力された基準体の画像情報と
比較し、この比較結果の変動から欠陥を検出する。
発明が解決しようとする課題 まず、特開昭62−52408号公報に開示された欠陥検査
方法及び装置は、オプティカルフラットに生じる干渉縞
の変化を作業者が目視する必要があり、欠陥検査を自動
化することができないので作業能率が低い。また、特開
昭61−243347号公報や特開昭61−7406号公報及び特開昭
63−42453号公報に開示された欠陥検査装置及び方法
は、検査する被検査体の表面が湾曲や傾斜等している
と、均一な照明や撮像が困難であるために欠陥の検出精
度が低下するので、感光ドラムの周面の欠陥検査等には
適用困難である。
さらに、上述のような各種の欠陥検査方法及び装置で
は、被検査体の表面の欠陥には検出することができる
が、例えば、多層構造の被検査体の下層の欠陥などは検
出不能である。
課題を解決するための手段 請求項1記載の発明は、反射光の光強度が被検査体の
正常部と欠陥部とで異なる波長の第一検査光を第一光照
射手段が被検査体に照射し、反射光の光強度が被検査体
の正常部と欠陥部とで略同一な波長の第二検査光を第二
光照射手段が被検査体に照射し、この被検査体で反射さ
れた第一・第二検査光の各反射光を受光手段が読取って
演算手段が比較し、この比較結果が異なる部位を欠陥検
出手段が欠陥部として検出するようにした。
請求項2記載の発明は、多層構造で形成された被検査
体の上層を透過して下層で反射される波長の検査光を光
照射手段で被検査体に照射し、この被検査体の下層で反
射された検査光の反射光を受光手段が読取り、この読取
結果を欠陥検出手段が解析して欠陥部を検出するように
した。
請求項3記載の発明は、反射光の光強度が被検査体の
正常部と欠陥部とで異なる波長の第一検査光を被検査体
に照射する第一光照射手段を設け、反射光の光強度が被
検査体の正常部と欠陥部とで略同一な波長の第二検査光
を被検査体に照射する第二光照射手段を設け、これら第
一・第二光照射手段から出射されて被検査体で反射され
た第一・第二検査光の各反射光を読取る受光手段を設
け、この受光手段が読取った反射光の光強度を比較する
演算手段を設け、この演算手段の比較結果が異なる部位
を欠陥部として検出する欠陥検出手段を設けた。
請求項4記載の発明は、多層構造で形成された被検査
体の上層を透過して下層で反射される波長の検査光を被
検査体に照射する光照射手段を設け、この光照射手段か
ら出射されて被検査体の下層で反射された検査光の反射
光を読取る受光手段を設け、この受光手段の読取結果を
解析して欠陥部を検出する欠陥検出手段を設けた。
作用 請求項1及び3記載の発明は、被検査体の正常部と欠
陥部とで反射光の光強度が異なる第一検査光と略同一な
第二検査光とを被検査体に照射し、これら第一・第二検
査光の各反射光を読取って比較し、この比較結果が異な
る部位を欠陥部として検出することで、作業者の目視等
を要することなく自動的に被検査体の欠陥検査を行なう
ことができ、しかも、被検査体の表面の湾曲や傾斜等に
よって第一・第二検査光の反射強度が変動しても反射光
の光強度差には影響がないので欠陥部だけを検出するこ
とができ、各種形態の被検査体の欠陥を高精度に検出す
ることができる。
請求項2及び4記載の発明は、多層構造で形成された
被検査体の上層を透過して下層で反射される波長の検査
光を被検査体に照射して反射光を読取り、この読取結果
を解析して欠陥部を検出することで、表面からは視認不
能な被検査体の内部欠陥を検出することができる。
実施例 まず、請求項1及び3記載の発明の実施例を第1図に
基づいて説明する。本実施例の欠陥検査装置(図示せ
ず)は、所定波長の入射光に対しては正常部と欠陥部と
で反射光の光強度が異なると共に他の波長の入射光に対
しては略同一となるような特性を有する被検査体の欠陥
を検出するようになっている。例えば、被検査体として
感光ドラムを選択した場合、この表面に塗布されたOPC
は吸収スペクトルのピーク波長がλ1、これとは異なる
波長がλ2とすると、本実施例の欠陥検査装置は、波長
λ1の第一検査光を出射する第一光照射手段と波長λ2
の第二検査光を出射する第二光照射手段とがランプ等で
設けられている。そして、これら第一・第二光照射手段
から出射されて被検査体で反射された第一・第二検査光
の各反射光を読取る受光手段が光電変換素子等で設けら
れ、この受光手段が読取った反射光の光強度を一時記憶
するフレームメモリや、このフレームメモリ内の画像情
報を比較する演算手段や、この演算手段の比較結果が異
なる部位を欠陥部として検出する欠陥検出手段等がファ
ームウェアなどで形成されている。
このような構成において、本実施例の欠陥検査装置の
動作を第1図に例示するフローチャートに基づいて以下
に詳述する。まず、第一光照射手段が波長λ1の第一検
査光を被検査体に照射すると、この反射光が受光手段で
画像情報fに変換されてフレームメモリで一時記憶され
る。同様に、第二光照射手段が被検査体に照射した波長
λ2の第二検査光の反射光の画像情報gもフレームメモ
リが一時記憶する。そして、演算手段によりフレームメ
モリに記録された画像情報fから画像情報gが減算され
て演算結果hが出力され、この演算結果bが欠陥検出手
段で予め設定された閾値に従って二値化される。ここ
で、この二値情報〔1,0〕は欠陥の有無を示しているの
で、この欠陥の面積を算定して基準値と比較することで
被検査体を自動的に選別する。
上述のようにすることで、本実施例の欠陥検査装置で
は、作業者の目視等を要することなく自動的に被検査体
の欠陥検査を行なうことができ、しかも、波長が異なる
第一・第二検査光を被検査体に照射して反射光の光強度
差から欠陥を検出するので、被検査体の表面の湾曲や傾
斜等によって第一・第二検査光の反射強度が変動しても
欠陥の検出精度に影響がなく、各種形状の被検査体の欠
陥を高精度に検出することができる。
なお、本実施例では欠陥の面積を算定して被検査体を
選別する欠陥検査装置を例示したが、本発明は上記方式
に限定されるものではなく、例えば、欠陥の形状や画像
の標準偏差に基づいて被検査体を選別する欠陥検査装置
なども実施可能である。また、この欠陥検査装置は波長
依存性がある欠陥ならば検出できるので、このような特
性を有する被検査体ならば表面が平坦でも欠陥を高精度
に検出することができる。
つぎに、請求項2及び4記載の発明の実施例を第2図
に基づいて説明する。まず、本実施例の欠陥検査装置1
は、各層の吸収スペクトルが異なる多層構造の被検査体
の欠陥を検出するようになっている。例えば、被検査体
として二層構造のOPCが形成された感光ドラム2を選択
した場合、その上層は吸収極大波長がλ1で波長λ2に
吸収帯がなく、下層は吸収極大波長がλ2で波長λ1に
吸収帯がないとすると、これらの波長λ1,λ2の第一・
第二検査光を出射する光照射手段が第一・第二レーザ光
源3,4で設けられている。
そこで、図示するように、これら第一・第二レーザ光
源3,4の出射光軸が反射ミラー5とハーフミラー6とを
介して回転自在に軸支された前記感光ドラム2の表面に
同軸に入射するようになっており、この反射光軸上にビ
ームスプリッタ7が配置されている。そして、このビー
ムスプリッタ7の反射光軸と透過光軸との各々には光学
フィルタ8,9を介して受光手段である光検出器10,11が配
置され、これらの光検出器10,11の出力部が欠陥検出手
段である一個の信号処理装置12に接続されている。
このような構成において、この欠陥検査装置1では、
第一・第二レーザ光源3,4から出射された波長λ1,λ2
の第一・第二検査光13,14が感光ドラム2の表面に入射
し、その反射光15,16がビームスプリッタ7で分割され
て光検出器10,11で光電変換され、この電気信号が信号
処理装置12で解析されることで欠陥が検出される。
ここで、この欠陥検査装置1では、二層構造の感光ド
ラム2の各層に対応した吸収極大波長の第一・第二検査
光13,14の反射光15,16の光強度に基づいて欠陥を検出す
るようになっているが、例えば、感光ドラム2の表面に
損傷や塵埃等の欠陥が存する場合は反射光15,16の両方
の光強度が変化し、感光ドラム2の上層に塗布ムラ等の
欠陥が存する場合は第一検査光13の反射光15のみ光強度
が変化し、感光ドラム2の下層に塗布ムラ等の欠陥が存
する場合は第二検査光14の反射光16のみ光強度が変化す
る。
つまり、この欠陥検査装置1では、感光ドラム2の上
層で反射される波長λ1の第一検査光13の反射光を解析
することで、感光ドラム2の表面欠陥を検出できるだけ
でなく、感光ドラム2の上層を透過して下層で反射され
る波長λ2の第二検査光14の反射光16を解析すること
で、感光ドラム2の内部欠陥をも検出することができ
る。そして、感光ドラム2に同軸に入射する第一・第二
検査光13,14の各反射光15,16を比較することで、上述の
ように欠陥の種別も類推することが可能となっている。
発明の効果 請求項1及び3記載の発明は、反射光の光強度が被検
査体の正常部と欠陥部とで異なる波長の第一検査光を第
一光照射手段が被検査体に照射し、反射光の光強度が被
検査体の正常部と欠陥部とで略同一な波長の第二検査光
を第二光照射手段が被検査体に照射し、この被検査体で
反射された第一・第二検査光の各反射光を受光手段が読
取って演算手段が比較し、この比較結果が異なる部位を
欠陥検出手段が欠陥部として検出するようにしたことに
より、作業者の目視等を要することなく自動的に被検査
体の欠陥検査を行なうことができ、しかも、被検査体の
表面の湾曲や傾斜等によって第一・第二検査光の反射強
度が変動しても反射光の光強度差には影響がないので欠
陥部だけを検出することができ、各種形態の被検査体の
欠陥を高精度に検出することができるので、各種部材の
生産性向上に寄与することができる等の効果を有するも
のである。
請求項2及び4記載の発明は、多層構造で形成された
被検査体の上層を透過して下層で反射される波長の検査
光を光照射手段で被検査体に照射し、この被検査体の下
層で反射された検査光の反射光を受光手段が読取り、こ
の読取結果を欠陥検出手段が解析して欠陥部を検出する
ようにしたことにより、表面からは視認不能な被検査体
の内部欠陥を検出することができるので、各種部材の生
産性向上に寄与することができる等の効果を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであり、第1図は請求
項1及び3記載の発明のフローチャート、第2図は請求
項2及び4記載の発明の側面図である。 1……欠陥検査装置、2……被検査体、4……光照射手
段、11……受光手段、12……欠陥検出手段、14……検査
光、16……反射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/88 G01B 11/30 G03G 21/00 510 G03G 5/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反射光の光強度が前記被検査体の正常部と
    欠陥部とで異なる波長の第一検査光を第一光照射手段が
    前記被検査体に照射し、反射光の光強度が前記被検査体
    の正常部と欠陥部とで略同一な波長の第二検査光を第二
    光照射手段が前記被検査体に照射し、この被検査体で反
    射された前記第一・第二検査光の各反射光を受光手段が
    読取って演算手段が比較し、この比較結果が異なる部位
    を欠陥検出手段が欠陥部として検出するようにしたこと
    を特徴とする欠陥検査方法。
  2. 【請求項2】多層構造で形成された被検査体の上層を透
    過して下層で反射される波長の検査光を光照射手段で前
    記被検査体に照射し、この被検査体の前記下層で反射さ
    れた前記検査光の反射光を受光手段が読取り、この読取
    結果を欠陥検出手段が解析して欠陥部を検出するように
    したことを特徴とする欠陥検査方法。
  3. 【請求項3】反射光の光強度が前記被検査体の正常部と
    欠陥部とで異なる波長の第一検査光を前記被検査体に照
    射する第一光照射手段を設け、反射光の光強度が前記被
    検査体の正常部と欠陥部とで略同一な波長の第二検査光
    を前記被検査体に照射する第二光照射手段を設け、これ
    ら第一・第二光照射手段から出射されて前記被検査体で
    反射された前記第一・第二検査光の各反射光を読取る受
    光手段を設け、この受光手段が読取った前記反射光の光
    強度を比較する演算手段を設け、この演算手段の比較結
    果が異なる部位を欠陥部として検出する欠陥検出手段を
    設けたことを特徴とする欠陥検査装置。
  4. 【請求項4】多層構造で形成された被検査体の上層を透
    過して下層で反射される波長の検査光を前記被検査体に
    照射する光照射手段を設け、この光照射手段から出射さ
    れて前記被検査体の前記下層で反射された前記検査光の
    反射光を読取る受光手段を設け、この受光手段の読取結
    果を解析して欠陥部を検出する欠陥検出手段を設けたこ
    とを特徴とする欠陥検査装置。
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