JP6901774B2 - テストチャート - Google Patents

Description

本発明は、テストチャートに関する。

従来、レンズの解像力の指標として、所定の幅の白黒のテストチャートを使用したＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が使用されている。欠陥検査装置においても、カメラ（ラインセンサ）、照明装置の光学系調整時にも、レンズと同様、所定の幅の白黒のテストチャートを使用し、ピント調整を行い、ピント調整の指標としてＭＴＦを使用している。
ＭＴＦの値としては、特許文献１に記載のある通り、ラインセンサを構成する素子の任意の位置における出力の最大値ｍａｘ、最小値ｍｉｎを用いて、下記数式のように表される。
ＭＴＦ＝（（ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ））×１００［％］

図７は、従来技術であるピント調整用テストチャートの波形を示す図である。横軸がラインセンサの素子配列方向、縦軸がカメラ出力である。図７に示す波形をとるために、テストチャートの撮像は、照明装置としてＬＥＤ照明装置により正透過の照明方法で、テストチャートを照らし、テストチャートをカメラ（ラインセンサ）で撮像することにより行っている。テストチャートは、従来のもので黒線幅／白線幅０．１ｍｍ（ラインセンサの幅分解能５０μｍの２倍）を使用している。
図７において、波形の上部と下部に凹凸があるのは、黒線と画素の位置関係による変動である。例えば、図７に示すＡの位置ではＭＴＦが６６％であるが、Ｂの位置ではＭＴＦが５１％である。

特開平５−６３８５８号公報

ところが、ＭＴＦは、ピントの調整状態を表す指標とはなるが、下記のとおり欠陥検出性能の指標となる値にはならない。なお、本願発明者は、ＭＴＦと同じ数式であるが、ＣＴＦ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）として使用しているので、以下では、ＣＴＦと記載する。
（１）ＣＴＦに関しては、ＣＴＦと欠陥検出感度（検査対象において欠陥があると判定する際の閾値）との関係が判らない。
（２）ＣＴＦは、テストチャートを形成する黒線とラインセンサを構成する素子の位置関係により大きく変化するため、欠陥と素子位置のズレによる欠陥検出性能（欠陥検査装置が判定する欠陥の程度の大きさ）にどの程度の影響があるかが判らない。
（３）ＣＴＦでは、欠陥の濃度が変化した場合、欠陥検出性能への影響が定量的に判りづらい。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、欠陥検出性能の指標となる値を得られる、すなわち、テストチャートを用いて取得した濃度により、欠陥検出感度である閾値を設定することが可能なテストチャートを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のテストチャートは、黒線と白線とが交互に幅方向に一定のピッチで配列され、当該幅方向とラインセンサの素子配列方向とが平行方向となるようにして撮像されるテストチャートであって、前記黒線の幅は、前記ラインセンサの幅分解能または欠陥検査装置が検出すべき欠陥の最小幅により選定され、前記白線の幅は、前記黒線の幅を変化させたときに前記ラインセンサの出力が所定の出力値より小さくならない、前記黒線の幅の数倍以上太い幅を有していることを特徴とする。

本発明は、欠陥検査装置が、黒線と白線とが交互に一定のピッチでラインセンサの素子方向に対して垂直に形成されるテストチャートであって、ラインセンサの幅分解能または欠陥検査装置が検出すべき欠陥の最小幅のテストチャートを、検査対象として撮像する。また、欠陥検査装置は、当該テストチャートをラインセンサが撮像したときにラインセンサを構成する各素子が出力した（最小値／最大値）のうちの最大の濃度値よりも高い値をあらかじめ閾値として、濃度算出部が求めた濃度が閾値を超えた場合に検査対象の欠陥を検出したと判定する。
これにより、テストチャートを用いて取得した濃度により、欠陥検出感度である閾値を設定することが可能な欠陥検査装置、および欠陥検査装置が使用するテストチャートを提供することができる。

本発明の実施形態による欠陥検査装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態による欠陥検査装置の構成要素の配置例を示す図である。 従来のテストチャートと本発明のテストチャートを用いた場合のカメラ出力波形を説明するための図である。 従来のテストチャートと本発明のテストチャートの黒線および白線とカメラ出力との関係を示す図である。 本発明のテストチャートを使用した場合の黒線の太さと濃度(%)の関係を示す図である。 （黒線幅＜幅分解能）の場合の本発明およびと従来のテストチャートとカメラ出力波形とを説明するための図である。 従来技術であるピント調整用テストチャートの波形を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成例を示すブロック図である。欠陥検査装置１００は、ライン状照明装置１、ラインセンサ３、画像処理装置４、ロータリエンコーダ９、シーケンサ１０、画像処理ＰＣ１１、操作ＰＣ１２、出力装置１３を備える。

欠陥検査装置１００の検査対象である検査対象（図１においては不図示）は、フィルムや樹脂板など、シート状（またはフィルム状）の透光性を有する素材である。検査対象は、図１において図示しない搬送機構により一方向に一定速度で搬送される。
本実施形態におけるテストチャート２は、ラインセンサ３がテストチャート２の上方から画像を読み取るために、検査対象の代わりに、検査対象の位置に、例えば固定して配置され、撮像される。
図２は、本発明の実施形態による欠陥検査装置１００の構成要素の配置例を示す図である。図２（Ａ）は、ラインセンサ３を構成する素子の素子配列方向（検査対象が配置された場合の検査対象の搬送方向と直交する方向）から見たときの図である。また、図２（Ｂ）は、ラインセンサ３を構成する素子の素子配列方向と直交する方向（検査対象が配置された場合の検査対象の搬送方向）から見たときの図である。また、図２（Ｃ）は、テストチャート２の構成をラインセンサ３側から見たときの図である。
なお、以下、ラインセンサ３を構成する素子の素子配列方向を、ラインセンサ３の素子配列方向と記載することにする。

図２（Ａ）では、欠陥検査装置１００の構成要素のうち、ライン状照明装置１、テストチャート２、ラインセンサ３の配置関係が示され、他の構成要素、例えば検査対象は省略されている。同図に示すように、テストチャート２が、ライン状照明装置１の上方であって、ライン状照明装置１とラインセンサ３の間に配置されている。テストチャート２は、ライン状照明装置１から例えば１００ｍｍの距離を置いて、ラインセンサ３から例えば８２０ｍｍの距離を置いて配置されている。
図２（Ｂ）では、同じく欠陥検査装置１００の構成要素のうち、ライン状照明装置１、テストチャート２、ラインセンサ３の配置関係が示され、他の構成要素、例えば検査対象は省略されている。同図に示すように、ラインセンサ３はｎ個の光電変換素子から構成される、例えば８Ｋ（ｎ＝８Ｋ）素子ラインセンサである。素子３−１から素子３−ｎは、例えば素子サイズが７μｍのときピッチ７１ ＬＰ／ｍｍ（１０００÷（７＋７）＝７１）でラインセンサ３の素子配列方向に配置されている。

図２（Ｃ）では、左側に従来のテストチャート２ａを示しており、右側に本願のテストチャート２を示している。
テストチャート２ａは、黒線と白線とが交互に幅方向に一定のピッチで配列され、当該幅方向とラインセンサの素子配列方向とが平行方向となるようにして撮像される、黒線の幅と白線の幅が同一の幅であるテストチャートである。
例えば、テストチャート２ａは、黒線が５０μｍの幅、白線が黒線の幅と同一の幅５０μｍで交互に幅方向に、ピッチ１０ ＬＰ／ｍｍ（１０００÷（５０＋５０）＝１０）で形成されている。
一方、テストチャート２は、黒線と白線とが交互に幅方向に一定のピッチで配列され、当該幅方向とラインセンサ３の素子配列方向とが平行方向となるようにして撮像されるテストチャートである。ここで、黒線の幅は、ラインセンサ３の幅分解能または欠陥検査装置が検出すべき欠陥の最小幅により選定される。また、白線の幅は、黒線の幅を変化させたときにラインセンサ３の出力が所定の出力値より小さくならない、黒線の幅より太い幅を有している。
例えば、テストチャート２は、黒線が５０μｍの幅、白線の幅が９５０μｍで交互に幅方向に、ピッチ１ ＬＰ／ｍｍ（１０００÷（５０＋９５０）＝１）で形成されている。
なお、テストチャート２の黒線の幅、白線の幅を上述のように決定した理由については、図１の説明が終了したのちに詳細に後述する。

図１に戻って、ライン状照明装置１は、テストチャート２あるいは検査対象の一面を、テストチャート２あるいは検査対象の一方の主面側から照明するためのものであり、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）照明、石英ロッド照明装置、光ファイバ照明装置など、ライン状の発光領域を有する照明装置である。本実施形態では、検査対象が低透過率のため、ライン状照明装置１として、高輝度なＬＥＤ照明装置が用いられている。ＬＥＤ照明装置の長さは１２０ｍｍ単位で設定することが可能となっている。

ラインセンサ３は、上述の通り、８Ｋ素子ラインセンサであり、焦点距離fが９０ｍｍのレンズを採用している。このラインセンサ３は１台で、１画素あたり０．０５ｍｍ／画素の分解能で、テストチャート２あるいは検査対象の上方から画像を読み取ることができる。ただし、この例に限定されず、ラインセンサ３として、例えば、２Ｋ（＝２０４８）素子、４Ｋ（＝４０９６）素子、１６Ｋ（＝１６３８４）素子等、各種の素子数のものを用いることができ、テストチャート２と黒線の幅の種類、あるいは、検査対象と検出欠陥の種類に応じて適正な素子数のものを選択すればよい。また、図１ではラインセンサ３は１台しか記載していないが、黒線の幅、あるいは、検査対象の幅とラインセンサ３の幅分解能により、必要な台数を使用する。
ラインセンサ３は、テストチャート２あるいは検査対象の背面側からライン状照明装置１によって照射され、テストチャート２あるいは検査対象を透過した光を受光することで、テストチャート２あるいは検査対象を他方の主面側から撮像する。

ロータリエンコーダ９は、検査対象の走行量に応じたパルスを出力するものである。ロータリエンコーダ９は、分解能パルスを出力し、検査対象の走行速度が変化しても、流れ分解能を一定にしている。シーケンサ１０は、ロータリエンコーダ９から出力されるパルスをカウントすることにより、ラインセンサ３の読み出しのタイミングを制御するためのものである。

画像処理装置４は、シーケンサ１０から出力されるパルスに応じて、ラインセンサ３から出力される撮像データを読み取り、所定のライン単位でリアルタイムに欠陥検出処理を実施するものである。画像処理装置４として、例えばメック社製の画像処理装置（型名：ＬＳＣ６０００）を用いることができる。

画像処理装置４は、前処理部５、２値化部６、ランレングス符号化部７、連結性処理部８を備える。
前処理部５は、ラインセンサ３から得られる撮像データの補正、強調などを実施するためのものである。前処理部５は、例えば、検査対象の走行速度の変動を補正する速度補正、レンズの歪や照明斑等による画像のばらつきを補正するシェーディング補正等を実施する。
２値化部６は、前処理部５から出力された画像データを、予め指定された閾値で２値化するものである。２値化部６は、例えば明暗に応じて画像を２値化する。
ランレングス符号化部７は、２値化データをライン単位で圧縮するものである。
連結性処理部８は、圧縮された２値化データの連結性処理を行うものであり、これにより、欠陥の位置、サイズ、座標等の特徴量を抽出する。

画像処理ＰＣ１１は、リアルタイムＯＳで制御され、ライン状照明装置１、ラインセンサ３、シーケンサ１０などを高速で制御するものである。また、画像処理ＰＣ１１は、画像処理装置４から入力された画像データから、欠陥の座標、欠陥のサイズ、欠陥の分類名などを含む欠陥詳細データを生成して操作ＰＣ１２に出力する。

操作ＰＣ１２は、検査条件の設定、検査中の画面表示、過去の検査結果の確認等を行うためのものであり、ＯＳ（オペレーティングシステム）を搭載したコンピュータである。操作ＰＣ１２は、検査中の画面表示として、画像処理ＰＣ１１から出力された欠陥詳細データ、リストやマップ、画像などを出力装置１３に表示させる。

また、本実施形態では、操作ＰＣ１２は、ラインセンサ３の出力の（最小値／最大値）である濃度を求める濃度算出部として機能する。
また、操作ＰＣ１２は、検査対象として撮像されるテストチャート２をラインセンサ３が撮像したときにラインセンサ３を構成する各素子が出力した（最小値／最大値）のうちの最大の濃度値よりも高い値をあらかじめ閾値として、上記濃度算出部が求めた濃度が上記閾値を超えた場合に検査対象の欠陥を検出したと判定する欠陥検出部として機能する。その詳細については後述する。

出力装置１３は、操作ＰＣ１２の処理結果を提示する提示部として機能するものである。また、出力装置１３は、欠陥を検出した場合、警報、表示などにより報知する。ただし、この例に限定されず、出力装置１３による情報の提示形態は任意である。

本発明では、上述した欠陥検査装置を使用し、光学系は正透過の例について、以下説明を行う。ラインセンサ３の波形からＣＴＦ、濃度を求める場合は、光学系（透過／反射など）、ラインセンサ（素子数、使用するレンズ）、照明（機種、照明距離など）により変化するため、前記の内容に適したテストチャート２の幅を選定する。

図３は、従来のテストチャートと本発明のテストチャートを用いた場合のカメラ出力波形を説明するための図である。
図３（Ａ）は、図２（Ｃ）のテストチャート２ａ（白線幅５０μｍ、黒線幅５０μｍ）を用いた場合のラインセンサ３の出力波形を示している。また、図３（Ｂ）は、図２（Ｃ）のテストチャート２（白線幅９５０μｍ、黒線幅５０μｍ）を用いた場合のラインセンサ３の出力波形を示している。ここで、図３（Ａ）、図３（Ｂ）において、横軸はラインセンサ３の各画素の位置をしめしており、縦軸は横軸の各位置に対応するラインセンサ３の各画素の出力値を示している。
また、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す位置Ｃ前後の画素の出力値を示している。ここで、位置Ｃの画素は、図３（Ｇ）に示すように、黒線と画素の位置が一致している場合を示している。
また、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示す位置Ｄ前後の画素の出力値を示している。ここで、位置Ｄの画素は、図３（Ｈ）に示すように、黒線が画素の境界に位置する場合を示している。
また、図３（Ｅ）は、図３（Ｂ）に示す位置Ｅ前後の画素の出力値を示している。ここで、位置Ｅの画素は、図３（Ｇ）に示すように、黒線と画素の位置が一致している場合を示している。
また、図３（Ｆ）は、図３（Ｂ）に示す位置Ｆ前後の画素の出力値を示している。ここで、位置Ｆの画素は、図３（Ｈ）に示すように、黒線が画素の境界に位置する場合を示している。

図３（Ａ）に示すように、従来のテストチャート２ａを用いた場合、ラインセンサ３の各画素の出力値が大きく変化している。ここで、図３（Ｃ）に示す位置Ｃにおける出力値ｍａｘ（最大値）が約１２８であり、出力値ｍｉｎ最小値が約６４であることから、両者の差分が６４程度になる。また、図３（Ｄ）に示す位置Ｄにおける出力値ｍａｘ（最大値）が１０２であり、出力値ｍｉｎ最小値が９１であることから、両者の差分が１１になる。従って、図３（Ａ）において、位置Ｃから位置Ｄへの出力値の変化を見ると、各画素の出力値（各画素の最大値と最小値）の差分が６４から０へと変化するため、各画素の出力値が大きく変化している。
また、ＣＴＦの値は、位置Ｃにおいては、約３３％（＝（（１２８−６４）／（１２８＋６４））×１００）であるが、位置Ｄにおいては、５．７％（＝（（１０２−９１）／（１０２＋９１））×１００）となっている。ここで、出力値の（最小値／最大値）である濃度を求めると、位置Ｃでは、５０％（＝（６４／１２８）×１００）となり、位置Ｄでは、８９％（＝（９１／１０２）×１００）となる。

このように、従来のテストチャート２ａを用いた場合、（最小値／最大値）のうちの最大の濃度値８９％よりも高い値を閾値とすることになり、実用上検出できないと言える。
また、位置Ｄにおいては、白線と黒線の出力差がほとんどなくなっているので、この太さの黒線（５０μｍ黒線）が検出できるとは言えない。

一方、本発明のテストチャート２を用いた場合、図３（Ｂ）に示すように、ラインセンサ３の各画素の出力値のうち白線部分がほぼ一定の値（ｍａｘ値）を示し、ラインセンサ３の各画素の出力値のうち黒線部分が低下している。ここで、図３（Ｅ）に示す位置Ｅにおける１画素幅の濃度は、出力値ｍａｘ（最大値）が約１３７であり、出力値ｍｉｎ（最小値）が約６４であることから、約４７％（＝（６４／１３７）×１００）となる。また、図３（Ｆ）に示す位置Ｆにおける２画素幅の濃度は、出力値ｍａｘ（最大値）が約１４０であり、出力値ｍｉｎ（最小値）が約８５であることから、約６１％（＝（６１／８５）×１００）となる。従って、いずれの位置においても、濃度の閾値を６１％より高くすることで欠陥を検出することができる。

ここで、図３（Ｂ）に示すように、位置Ｅは、ラインセンサ３の各画素の出力値のうち白線部分がほぼ一定の値（ｍａｘ値）を示し、ラインセンサ３の各画素の出力値のうち黒線部分が最も低下している。そのため、図３（Ｂ）に示す位置のうち、濃度（ｍｉｎ／ｍａｘ）が最小の位置が位置Ｅである。
また、図３（Ｂ）に示すように、位置Ｆは、ラインセンサ３の各画素の出力値のうち白線部分がほぼ一定の値（ｍａｘ値）を示し、ラインセンサ３の各画素の出力値のうち黒線部分が最も低下していない。そのため、図３（Ｂ）に示す位置のうち、濃度（ｍｉｎ／ｍａｘ）が最大の位置が位置Ｆである。

これにより、欠陥検査装置１００に関しては、テストチャート２を用いて、ラインセンサ３を構成する各素子が出力した（ｍｉｎ／ｍａｘ）である濃度のうち最大の濃度値よりも高い値をあらかじめ閾値として、当該閾値を取得しておき、取得した閾値を用いて検査対象の欠陥を判定することにより、検査対象の欠陥を検出できる。
また、テストチャート２に関しては、ラインセンサ３の出力の（ｍｉｎ／ｍａｘ）である濃度が所定の濃度以下となる、すなわち、ラインセンサ３を構成する各素子が出力した（ｍｉｎ／ｍａｘ）である濃度のうち最大の濃度値を所定の濃度としたとき、当該所定の濃度以下となるテストチャートの幅以上の欠陥であれば、欠陥検査装置１００で検出できることがわかる。

図４は、従来のテストチャートと本発明のテストチャートの黒線および白線とカメラ出力との関係を示す図である。
図４（Ａ）は、従来のテストチャートを用いた場合のラインセンサ３の白線出力値および黒線出力値を示している。ここで、図４（Ａ）において、横軸は、白線の幅および黒線の幅を示しており、縦軸は横軸のラインセンサ３の出力値（白線出力値および黒線出力値）を示している。
また、図４（Ｂ）は、本発明のテストチャートを用いた場合のラインセンサ３の白線出力値および黒線出力値を示している。ここで、図４（Ｂ）において、横軸は、黒線の幅をしめしており、縦軸は横軸のラインセンサ３の出力値（白線出力値および黒線出力値）を示している。なお、図４（Ｂ）において、白線の幅と黒線の幅の合計値は１ｍｍ（＝１０００μｍ）である。
図４（Ａ）に示すように、従来のテストチャートでは、黒線、白線の太さが幅分解能（５０μｍ）に向かって細くなり、さらに幅分解能より細くなると、黒線のカメラ出力は高くなり、白線のカメラ出力は低くなる。
また、図４（Ｂ）に示すように、本発明のテストチャートは、黒線の太さが幅分解能（５０μｍ）に向かって細くなり、さらに幅分解能より細くなると、黒線のカメラ出力は高くなるが、白線の幅は、幅分解能の数倍以上であるので、白線のカメラ出力は安定している。

ここで、本発明のテストチャートにおいて、黒線の幅は、ラインセンサの幅分解能または欠陥検査装置が検出すべき欠陥の最小幅により選定され、白線の幅は、黒線の幅を変化させたときにラインセンサの出力が所定の出力値（図４（Ｂ）に示される安定した出力値）より小さくならない、黒線の幅より太い幅を有している。
また、ラインセンサを使用したシートの欠陥検査装置では、通常、地合い（白線）のカメラ出力は一定であり、欠陥部（黒線）での変化を検出しているため、検査装置に類似した状態である。

図５は、本発明のテストチャートを使用した場合の黒線の太さと濃度(%)の関係を示す図である。ここで、図５において、横軸は、テストチャートにおける黒線の幅を示しており、縦軸は黒線の幅における濃度のｍｉｎ値（最小値）およびｍａｘ値（最大値）を示している。なお、図５において、白線の幅と黒線の幅の合計値は、図４（Ｂ）と同じく１ｍｍ（＝１０００μｍ）である。
図５においては、黒線が細くなると、図３（Ｂ）について説明した通り、黒線とラインセンサとの画素位置により濃度変動が大きくなるので、位置Ｅで示した（出力値ｍｉｎ／出力値ｍａｘ）である濃度ｍｉｎ値に対応する値と、位置Ｆで示した（出力値ｍｉｎ／出力値ｍａｘ）である濃度ｍａｘ値に対応する値と、をプロットしている。

ここで、テストチャートの黒線は透過率０％であるが、欠陥の透過率Ｔの場合、欠陥部の濃度も推定できる。例えば、図５に示すように、黒線の太さ１００μｍの濃度ｍａｘ値は３０％であるが、透過率５０％の場合は、式Ｐ＝１００−（１００−Ｂ）Ｔ/１００により、濃度は６５％となる。
すなわち、欠陥の透過率５０％の場合、テストチャートによって求まる濃度ｍａｘ値の３０％よりも、閾値をＰ＝６５％より高くすることで、欠陥の透過率Ｔの場合の検出が可能となるので、上式Ｐで計算される濃度Ｐが欠陥検出性能の指標になることがわかる。

つまり、欠陥検査装置が欠陥の判定に用いる閾値（欠陥検出感度）は、欠陥の透過率をＴ、テストチャートにおける黒線幅に対応する濃度（（出力値ｍｉｎ／出力値ｍａｘ）である濃度ｍａｘ値）をＢとする場合、Ｐ＝１００−（１００−Ｂ）×Ｔ／１００で表される濃度Ｐよりも高い値である。

図６は、（黒線幅＜幅分解能）の場合の本発明およびと従来のテストチャートとカメラ出力波形とを説明するための図である。
図６（Ａ）は、図２（Ｃ）に示す従来のテストチャート２ａにおいて、白線幅２５μｍ、黒線幅２５μｍとしたテストチャートを用いた場合のラインセンサ３の出力波形を示している。
また、図６（Ｂ）は、図２（Ｃ）に示す本発明のテストチャート２において、白線幅９７０μｍ、黒線幅３０μｍとしたテストチャートを用いた場合のラインセンサ３の出力波形を示している。
また、図６（Ｃ）は、図２（Ｃ）に示す本発明のテストチャート２において、白線幅９８５μｍ、黒線幅１５μｍとしたテストチャートを用いた場合のラインセンサ３の出力波形を示している。
これら図６（Ａ）〜図６（Ｃ）において、ラインセンサ３の幅分解能は、すべて５０μｍであり、それぞれテストチャート２の黒線幅が、黒線幅＜幅分解能となっている。

図６（Ａ）に示すように、従来のテストチャート（黒線幅２５μm、白線幅２５μm）では、ＣＴＦは９％であるが、白線と黒線の出力差はほとんどなくなっているので、この太さの黒線が検出できるとはいえない。
また、図６（Ｂ）に示すように、本願のテストチャート（黒線幅３０μm、白線幅９７０μm）では、ＣＴＦは２４％であるが、濃度は黒線が画素内にあるところは濃度６２％、黒線が画素の境界の場合は濃度７６％になっており、閾値を７６％より高くすることで、検出可能であることがわかる。
また、図６（Ｃ）に示すように、本願のテストチャート（黒線幅１５μm、白線幅９８５μm)では、濃度は黒線が画素内にあるところは濃度８１％、黒線が画素の境界の場合は濃度８７％になっており、閾値を８７％より高くすることで、検出可能であることがわかる。

このように、従来のＣＴＦでは欠陥検出の判断ができなかったような幅分解能に対して細い幅の欠陥でも、本願によれば、欠陥検出性能の指標となる値が得られた。
すなわち、本実施形態のテストチャート２は、黒線と白線とが交互に幅方向に一定のピッチで配列され、当該幅方向とラインセンサ３の素子配列方向とが平行方向となるようにして撮像されるテストチャートであって、黒線の幅は、ラインセンサの幅分解能または欠陥検査装置が検出すべき欠陥の最小幅により選定され、白線の幅は、黒線の幅を変化させたときにラインセンサ３の出力が所定の出力値より小さくならない、黒線の幅より太い幅を有していることを特徴とする。

また、欠陥検査装置１００は、検査対象の一方の主面側から照明するライン状照明装置１と、ライン状照明装置１によって照明された検査対象を他方の主面側から撮像するラインセンサ３と、ラインセンサ３の出力の（最小値／最大値）である濃度を求める濃度算出部（操作ＰＣ１２）と、検査対象として撮像されるテストチャート２をラインセンサ３が撮像したときにラインセンサ３を構成する各素子が出力した（最小値／最大値）のうちの最大の濃度値よりも高い値をあらかじめ閾値として、濃度算出部が求めた濃度が閾値を超えた場合に検査対象の欠陥を検出したと判定する欠陥検出部（操作ＰＣ１２）と、を備えることを特徴とする。

以上をまとめると、テストチャート２を用いて取得した濃度により、欠陥検出感度である閾値を設定することが可能な欠陥検査装置、および欠陥検査装置が使用するテストチャートを提供することができる。

また、以上説明したことにより、解決しようとする課題において述べた発明が解決しようとする課題を下記の通り解決することができる。
（１）ＣＴＦに関しては、ＣＴＦと欠陥検出感度（検査対象において欠陥があると判定する際の閾値）との関係が判らなかった。
しかし、本発明では、濃度を検査対象において欠陥があると判定する際の閾値（ラインセンサ３を構成する各素子が出力した（最小値／最大値）のうちの最大の濃度値よりも高い値）とすることができる。
（２）ＣＴＦは、テストチャートを形成する黒線とラインセンサを構成する素子の位置関係により大きく変化するため、欠陥と素子位置のズレによる欠陥検出性能（欠陥検査装置が判定する欠陥の程度の大きさ）にどの程度の影響があるかが判らなかった。
しかし、本発明では、上記閾値をもとに、ラインセンサ３を構成する各素子が出力した（最小値／最大値）のうちの最小の濃度値〜最大の濃度値を判定することにより、欠陥と素子位置のズレによる欠陥検出性能への影響の程度を把握することができる。
（３）ＣＴＦでは、欠陥の濃度が変化した場合、欠陥検出性能への影響が定量的に判りづらかった。
しかし、本発明では、欠陥の透過率Ｔをもとに濃度を算出して、検査対象において欠陥があると判定する際の閾値を設定することができるので、欠陥検出性能への影響を定量的に把握することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、変形、修正、置換、転用などが可能である。
例えば、図３〜図６のデータは、上述した光学系、ラインセンサ、照明などの条件の結果であり、この条件が変わると濃度も変化するため、光学系条件により、本願テストチャートのデータを取得しておけばよい。すなわち、本願の欠陥検査装置において、複数の光学系条件によりテストチャートに関して濃度を取得しており、取得した濃度を基に設定した閾値を用いて検査対象の欠陥を検出する構成とすればよい。
また、上述した実施形態について、下記のような構成とすることもできる。
（付記１）検査対象の一方の主面側から照明するライン状照明装置と、前記ライン状照明装置によって照明された前記検査対象を他方の主面側から撮像するラインセンサと、前記ラインセンサの出力の（最小値／最大値）である濃度を求める濃度算出部と、前記検査対象として撮像されるテストチャートを前記ラインセンサが撮像したときに前記ラインセンサを構成する各素子が出力した（最小値／最大値）のうちの最大の濃度値よりも高い値をあらかじめ閾値として、前記濃度算出部が求めた濃度が前記閾値を超えた場合に前記検査対象の欠陥を検出したと判定する欠陥検出部と、を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
（付記２）前記欠陥検出部は、複数のテストチャートに関して前記濃度を取得しており、取得した濃度から閾値を設定して、前記検査対象の欠陥を検出することを特徴とする付記１に記載の欠陥検査装置。
（付記３）前記閾値は、前記欠陥の透過率をＴ、前記テストチャートにおける黒線幅に対応する濃度をＢとする場合、Ｐ＝１００−（１００−Ｂ）×Ｔ／１００で表されるＰよりも高い値であることを特徴とする付記１または付記２に記載の欠陥検査装置。
（請求項４）前記欠陥検出部が欠陥を検出した場合、警報または表示により前記検査対象に欠陥があったことを報知する出力装置を備えることを特徴とする付記１から付記３のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。

１：ライン状照明装置、２：テストチャート、３：ラインセンサ、４：画像処理装置、５：前処理部、６：２値化部、７：ランレングス符号化部、８：連結性処理部、９：ロータリエンコーダ、１０：シーケンサ、１１：画像処理ＰＣ、１２：操作ＰＣ、１３：出力装置

Claims (1)

1. 黒線と白線とが交互に幅方向に一定のピッチで配列され、当該幅方向とラインセンサの素子配列方向とが平行方向となるようにして撮像されるテストチャートであって、
   前記黒線の幅は、前記ラインセンサの幅分解能または欠陥検査装置が検出すべき欠陥の最小幅により選定され、
   前記白線の幅は、前記黒線の幅を変化させたときに前記ラインセンサの出力が所定の出力値より小さくならない、前記黒線の幅の数倍以上太い幅を有している
   ことを特徴とするテストチャート。

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