KR20070092607A - 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법 - Google Patents

결함 검사 장치 및 결함 검사 방법 Download PDF

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KR20070092607A
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KR1020070014737A
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히로시 오카베
요시히로 카네타니
토시히코 마츠모토
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오므론 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 검사 영역 단부에서의 결함 검사의 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법을 제공하는 것으로서, 이를 위한 수단으로, 광원(1A, 1B)은 서로의 조사 영역(검사 영역)의 단부가 중첩되도록 조사광(LA1, LB1)을 각각 조사한다. 촬상 장치(2)는 정 반사광(LA2, LB2)을 받아서 광원(1A, 1B)의 각각에 대응하는 2개의 화상을 생성한다. 주 제어부(3)는 2개의 화상을 합성하여 결함의 유무를 판정한다. 조사광(LA1, LB1)이 서로 다른 방향에서 피검사면(A)을 조사함으로, 각 화상에서 결함을 나타내는 영역의 위치가 약간 어긋난다. 따라서, 각 화상에서 결함을 나타내는 영역의 면적이 작아도, 2개의 화상을 중첩시키므로서, 합성 후의 화상에서 결함부를 나타내는 영역의 면적은 커진다. 이로써 검사 영역의 단부에서의 결함 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
광원, 촬상 장치, 주 제어부, 하프 미러, 렌즈

Description

결함 검사 장치 및 결함 검사 방법{Defect inspection apparatus and Defect inspection method}
도 1은 실시 형태 1의 결함 검사 장치의 기본 구성을 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 광원(1A, 1B)의 배치를 보다 상세히 설명하는 도면.
도 3은 도 1의 주 제어부(3)의 구성을 보다 상세히 설명하는 도면.
도 4는 도 2의 주 제어부(3)가 실행하는 검사 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트.
도 5는 실시 형태 1의 결함 검사 장치에 의한 효과를 설명하는 제 1의 도면.
도 6은 실시 형태 1의 결함 검사 장치에 의한 효과를 설명하는 제 2의 도면.
도 7은 실시 형태 1의 결함 검사 장치에 의한 검사 영역을 설명하는 도면.
도 8은 실시 형태 1의 결함 검사 장치가 도 7에 도시하는 검사 영역을 검사한 결과를 설명하는 도면.
도 9는 실시 형태 2의 결함 검사 장치에서의 검사 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트.
도 10은 종래의 결함 검사 장치의 구성을 도시하는 개략도.
도 11은 도 10의 주 제어부(113)에 의한 요철 결함의 검사를 모식적으로 도 시하는 도면.
도 12는 피검사면이 곡면인 경우에, 도 10의 결함 검사 장치(110)에 의한 검사에서 생기는 문제점을 설명하는 도면.
도 13은 피검사면이 곡면인 경우에 넓은 검사 영역을 확보할 수 있는 방법을 설명하는 도면.
도 14는 일본 특개평11-23243호 공보(특허 문헌 1)에 개시된 검사 방법의 문제점을 설명하는 도면.
도 15는 검사 영역의 단부에서의 결함 검출을 설명하는 도면.
도 16은 워크의 피검사면이 평면인 경우에 촬상 장치가 받는 광을 설명하는 도면.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1A, 1B, 101 : 광원 2 : 촬상 장치
3, 113 : 주 제어부 4 : 하프 미러
21, 121 : 렌즈 22, 122 : 촬상 소자
30 : 결함 인식부 32 : 메모리
33 : 입력부 34 : 출력부
35 : 광원 제어부 36 : 카메라 제어부
37 : 검사 화상 메모리 38 : 모델 화상 메모리
39 : 파라미터 보존용 메모리 100, 110 : 결함 검사 장치
A : 피검사면 A1, A2 : 조사 영역
D, D2 : 결함 DA, DB : 결함 영역
DA1, DA2 : 결함부 F : 시야
IMG1, PA, PB : 검사 화상 IMG2 : 모델 화상
LA1, LB1 : 조사광 LA2, LB2 : 정 반사광
P1 내지 P3 : 위치 PX1, PX2 : 화소
S1 내지 S41 : 스텝 W : 워크
본 발명은, 워크의 표면에 결함이 생기지 않는지의 여부를 검사하는 기술에 관한 것으로, 특히 검사 영역의 단부 부근의 결함을 검사하는 기술에 관한 것이다.
(배경 기술)
근래, 휴대 전화나 가전 제품 등의 박스로서, 본체의 표면에 투명 수지에 의한 코팅층이 형성된 구성의 것이 사용되고 있다. 이와 같은 박스에서는 본체부는 일반적으로 수지 등에 의해 형성되어 소정의 색채로 착색되어 있다. 이 본체부의 표면에 상술한 코팅층이 형성됨에 의해 표면에 광택이나 색채의 변화 등이 생기고, 이로써 상품 가치가 높아진다.
상기한 바와 같은 코팅층을 갖는 성형체를 제조하는 공장에서는, 코팅층의 표면에 요철이 생기지 않는지의 여부가 검사된다. 결함 검출을 위해 현장의 작업원 에 의한 육안 검사가 종래부터 행하여지고 있다. 그러나 이런 종류의 박스를 이용한 제품의 다양화나 대량 생산에 수반하여, 작업원의 부담이 커짐과 함께 검사에 필요로 하는 시간도 막대하게 되어 있다. 그래서 이들의 문제를 해결하기 위해 결함 검사를 자동화하는 것이 시도되고 있다.
도 10은 종래의 결함 검사 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 10을 참조하면, 결함 검사 장치(110)는, 촬상 장치(112)와, 주(主)제어부(113)와, 도시하지 않은 광원을 구비한다. 광원은 워크(W)의 피검사면(A)을 향하여 조사광(L1)을 조사한다. 조사광(L1)은 워크(W)의 피검사면(A)상에서 정반사한다. 이로써 정 반사광(L2)이 생긴다. 그리고 「정반사」란 입사각과 같은 각도로 광이 반사한 현상이다.
워크(W)는 광택을 갖는 검사 대상이고, 예를 들면, 금속이나 표면에 투명재의 층이 형성되는 수지 등이다. 일반적으로 정 반사광 성분의 대소에 의해, 물체 표면의 광택의 대소가 정해진다. 즉 「워크(W)가 광택을 갖는」다는 것은 「워크(W)의 표면에서 광이 정반사한다」는 것과 같은 의미이다.
도시하지 않은 광원과, 촬상 장치(112)와, 워크(W)의 배치는, 촬상 장치(112)가 정 반사광(L2)을 수광할 수 있도록 미리 조정되어 있다. 정 반사광(L2)은 렌즈(121)에 의해 일단 집광된다. 촬상 장치(112)의 내부에 마련되는 촬상 소자는 집광된 정반사 광을 수취하여 화상 데이터를 생성한다.
여기서 조사광(L1)이 피검사면(A)중의 정상부(正常部)를 조사한 경우에는, 정상부로부터의 정 반사광(L2)은 렌즈(121)에 입사한다. 그러나 결함(D)에서 정반 사한 정 반사광(L2)은 렌즈(121)에 입사하지 않는다. 따라서 촬상 장치(112)가 촬상한 화상에 있어서, 결함(D)에 대응하는 영역은 정상부에 대응하는 영역보다도 어두워진다.
도 10의 결함(D)이 오목형상의 결함이라도 상술한 원리가 성립된다. 따라서 화상 위에서는 오목형상의 결함에 대응하는 영역이 주위보다 어두워진다. 이와 같이 화상 위의 명도차를 이용함으로써 피검사면에서의 요철 결함의 유무를 자동적으로 검사하는 것이 가능해진다.
도 11은 도 10의 주 제어부(113)에 의한 요철 결함의 검사를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 11을 참조하면, 주 제어부(113)는 촬상 장치(112)로부터 검사 화상(IMG1)을 받는다. 주 제어부(113)는 검사 화상(IMG1)과, 미리 기억하는 모델 화상(IMG2)을 비교한다. 검사 화상(IMG1)에는 주위와 명도차를 갖는(즉 주위보다도 어두운) 결함 영역(DA, DB)을 포함한다. 모델 화상(IMG2)은 촬상 장치(112)가 요철 결함이 없는 피검사면을 미리 촬상하므로서 얻어지는 화상이다. 그 때문에, 모델 화상(IMG2)에는 주위와 명도차가 생기는 영역이 존재하지 않는다. 주 제어부(113)는 검사 화상(IMG1)과 모델 화상(IMG2)을 비교한다. 주 제어부(113)는 결함 영역(DA, DB)의 존재에 의해 도 10의 피검사면(A)에 결함이 존재한다고 판정한다.
일반적으로 워크의 표면은 곡면인 경우가 많다. 도 10 및 도 11에 도시하는 방법을 곡면상의 결함 검출에 단순하게 적용한 경우에는 이하에 설명하는 과제가 발생한다.
도 12는 피검사면이 곡면인 경우에, 도 10의 결함 검사 장치(110)에 의한 검 사에서 생기는 문제점을 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 피검사면(A)이 곡면이기 때문에, 조사광(L1)이 비스듬하게 입사하는 부분(경사 부분)이 피검사면(A)에 존재한다. 이 경사 부분으로부터의 정 반사광(L2)은 렌즈(121)에 들어가지 않는다. 따라서 피검사면(A)이 곡면인 경우에는 평면인 경우보다도 검사 영역이 좁아진다.
이와 같은 문제를 해결하는 종래의 방법중, 이하에 2개의 예를 나타낸다.
도 13은 피검사면이 곡면인 경우에 넓은 검사 영역을 확보할 수 있는 방법을 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 광원(101)은 적절한 크기의 검사 영역을 확보하기 위해, 그 조사면을 될 수 있는 한 크게(예를 들면 렌즈(121)의 면보다도 크게) 되도록 설정된다. 광원(101)의 발광 면적을 늘림으로서 피검사면(A)에서의 검사 영역, 즉 조사 영역을 넓힐 수 있다. 광원(101)이 LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 소자인 경우에는 발광 소자의 개수를 늘리는 등에 의해 발광 면적을 늘릴 수 있다.
그러나 도 13에 도시하는 방법의 경우에는 결함(D)에 대해 다양한 방향에서 조사광(L1)이 입사한다. 이로써 결함(D)으로부터의 정 반사광(L2)의 일부가 렌즈(121)에 입사할 가능성이 있다. 이와 같은 광을 이후, 「노이즈광」이라고 칭한다.
노이즈광이 촬상 장치에 들어간 경우, 검사 화상 위에서는 정상부와 결함부의 명도차가 작아진다. 즉 피검사면이 곡면인 경우에 있어서, 검사 영역을 넓히기 위해 광원을 크게 하면 결함의 검출 정밀도가 저하된다는 문제가 생긴다.
일본 특개평11-23243호 공보(특허 문헌 1)에는, 도 13에 도시하는 문제를 해결 가능한 검사 장치의 예가 개시된다. 이 검사 장치에서는, 광의 강도를 조정 가능한 복수의 광원이 사용된다.
상술한 검사 장치에서는, 우선, 미리 검출된 표면의 곡률에 의거하여 광원의 광축 각도나 광의 강도가 조정된다. 다음에, 검사 장치는 복수의 광원을 순차로 발광하여, 각 광원에 대응한 검사 영역에 관해 결함 검사를 행한다. 복수의 광원이 각각 조사한 복수의 영역을 결함 검사하므로서, 상술한 검사 장치는 검사 영역을 넓힐 수 있다. 또한, 각 광원의 발광 타이밍을 다르게 하므로서 노이즈광의 발생을 막을 수 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평11-23243호 공보
도 14는 특개평11-23243호 공보(특허 문헌 1)에 개시된 검사 방법의 문제점을 설명하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 피검사면(A)상의 조사 영역(A1, A2)은 도시하지 않은 2개의 광원에 의해 각각 조사되는 영역이다. 조사 영역(A1, A2)은 X축상의 위치(X2)에서 서로의 단부가 접하도록 마련되어 있다. X축상의 위치(X1, X3)는 조사 영역(A1, A2)의 각각의 중앙부의 위치를 나타낸다.
도 14의 그래프에서 횡축은 X축에 평행한 축(a)상의 위치를 나타내고, 종축은 촬상 장치에 입사하는 정 반사광의 강도를 나타낸다. 그래프의 곡선(B1)은 조사 영역(A1)을 조사하는 광원으로부터 촬상 장치에 입사하는 정 반사광의 강도의 변화를 나타내고, 그래프의 곡선(B2)은 조사 영역(A2)을 조사하는 광원으로부터 촬상 장치에 입사하는 정 반사광의 강도의 변화를 나타낸다. 각 검사 영역 모두 중앙부보다도 단부쪽이 촬상 장치에 입사한 정 반사광의 강도가 약해진다.
도 15는 검사 영역의 단부에서의 결함 검출을 설명하는 도면이다.
도 15를 참조하면, 검사 영역의 중앙부인 위치(X3)에 결함이 존재하는 경우에는, 촬상 장치에 입사하는 정 반사광의 강도가 IA만큼 저하된다. 검사 영역의 중앙부에서는 정 반사광의 강도가 크기 때문에 강도차(IA)도 크다. 따라서 중앙부에서는 결함의 검출 정밀도가 높다.
한편, 검사 영역의 단부인 위치(X2)에서는 촬상 장치에 입사하는 정 반사광의 강도 자체가 작다. 위치(X2)에 결함(D2)이 존재함으로써 촬상 장치에 입사하는 정 반사광의 강도는 IB만큼 변화하지만, 강도차(IB)는 강도차(IA)에 비하여 작다. 이것은 검사 화상에서 단부에서는 중앙부보다도 요철 결함에 의한 명도차가 작아지는 것을 나타낸다. 이로써 검사 영역의 단부에서의 결함 검출의 정밀도는 검사 영역의 중앙부보다도 저하된다.
워크의 피검사면이 평면인 경우에도, 검사 영역의 단부에서는 결함의 검출 정밀도가 저하된다. 그 이유는 촬상 장치의 렌즈의 크기 및 광원의 크기가 유한하기 때문이다.
도 16은 워크의 피검사면이 평면인 경우에 촬상 장치가 받는 광을 설명하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 광원(101)으로부터의 광은 워크(W)에서 초점을 연결하고, 워크(W)를 반사한다. 워크(W)로부터 렌즈(121)에 도달한 광은 렌즈(121)에 의해 집광되어 촬상 소자(122)에 도달한다. 도 16에서는 이해를 용이하게 하기 위해 광원(101)은 워크(W)에 대해 촬상 장치(2)와 반대측에 마련된다.
촬상 소자(122)의 중앙에 존재하는 화소(PX1)가 렌즈(121)를 통하여 광원(101)을 본 경우에는 광원(101)에서의 시야의 크기는 광원(101)의 폭(W1) 이하로 된다. 즉 화소(PX1)는 광원(101)이 발한 조사광(L1)을 모두 받을 수 있다.
한편, 촬상 소자(122)의 단부에 존재하는 화소(PX2)가 렌즈(121)를 통하여 광원(101)을 본 경우에는, 광원(101)의 일부밖에 보이지 않는다. 가령 광원(101)의 폭이 W2라면 화소(PX2)는, 광원(101)이 발한 조사광(L2)을 모두 받을 수 있지만, 실제로는 화소(PX2)는, 광원(101)이 발한 광의 일부밖에 받을 수 없다.
본 발명의 목적은, 검사 영역의 단부에서의 결함 검사의 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 요약하면, 표면에 광택성이 있는 검사 대상에 대해 광을 조사하여, 반사광에 의해 검사 대상의 표면에서의 결함의 유무를 검사하는 결함 검사 장치이다. 결함 검사 장치는, 촬상 장치와, 제 1의 광원과, 제 2의 광원을 구비한다. 촬상 장치는, 제 1의 조사광이 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 1의 검사 화상을 생성하고, 제 2의 조사광이 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 2의 검사 화상을 생성한다. 제 1의 광원은, 검사 대상의 표면에서 정반사한 광이 촬상 장 치에서 수광되도록, 제 1의 조사광을 조사한다. 제 2의 광원은, 검사 대상의 표면에서 정반사한 광이 촬상 장치에서 수광되도록, 또한, 제 1의 조사광과 다른 각도로 제 2의 조사광을 조사한다. 제 1 및 제 2의 광원은, 검사 대상의 표면에서 촬상 장치가 제 1의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 1의 정반사 영역과, 검사 대상의 표면에서 촬상 장치가 제 2의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 2의 정반사 영역이 겹침이 생기도록, 제 1 및 제 2의 조사광을 조사한다. 결함 검사 장치는, 주 제어부를 더 구비한다. 주 제어부는, 촬상 장치로부터 제 1 및 제 2의 검사 화상을 취득하여, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시켜서, 검사 대상의 표면에서 주위에 비하여 볼록형상 또는 오목형상이 되는 결함의 유무를 판정한다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2의 광원은, 소정 범위로부터, 검사 대상의 표면을 향하여, 입사 각도에 폭을 갖게 하여 제 1 및 제 2의 조사광을 각각 조사한다. 촬상 장치는, 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을, 소정의 크기를 갖는 개구부에 받는다.
「소정 범위」란, 제 1 및 제 2의 광원이 점광원이 아니라, 광을 조사하기 위한 일정한 크기를 갖는 범위를 의미한다. 「입사 각도에 폭을 갖게 하여」란, 소정 범위 내의 임의의 장소로부터 확산광을 조사하는 경우나 발산광이나 수속광을 조사하는 경우를 포함한다. 조사하는 각도에 퍼짐을 갖는 광을 말한다. 또한, 일단 집광한 후에 퍼지는 광을 포함하고, 평행광을 제외한다. 이로써, 검사 대상의 정 반사광을 수광할 수 있는 표면상의 영역, 즉 검사 가능한 영역이 커진다. 이것은 검사 대상이 곡면인 경우에도 검사 영역의 확대에 유효하다.
소정의 크기를 갖는 개구 영역이란, 유한한 크기를 갖는 개구 영역을 의미한다. 촬상 소자 자체가 유한한 크기를 갖음에 의해 개구 영역의 크기가 유한하게 된다. 또한, 수광 렌즈를 통하여 촬상하므로서 개구 영역의 크기가 유한하게 된다. 이 구성에 의하면, 조사광의 퍼짐, 또는 개구 영역의 단부에서 조사광의 진행이 차단됨에 의해, 제 1 및 제 2의 정반사 영역의 주변부분의 수광 감도는 중심부분에 비하여 저하되는 경우가 있다. 수광 감도가 낮은 주변부분에 관해, 제 1의 정반사 영역과 제 2의 정반사 영역이 겹치도록 하고, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시켜서 결함의 유무를 판정하기 때문에, 감도가 낮은 영역에서도 안정된 결함 검사가 가능해진다.
바람직하게는, 주 제어부는, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시킴에 앞서서, 제 1 및 제 2의 검사 화상의 각각에 2가화 처리를 시행한다.
보다 바람직하게는, 주 제어부는, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에 포함되는 복수의 화소에 대해 라벨링 처리를 시행한다. 주 제어부는, 합성 화상에서, 복수의 화소 중 같은 라벨이 부가된 화소에 의해 형성되는 영역의 면적이 소정치보다 큰 경우에는, 영역에 결함이 존재한다고 판정한다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2의 조사광은, 서로 특성이 다른 광이다. 주 제어부는, 제 1 및 제 2의 광원을 동시에 점등시킨다. 촬상 장치는, 특성의 차이에 따라 수광한 정 반사광을 분리하여, 제 1 및 제 2의 조사광에 각각 대응하는 제 1 및 제 2의 검사 화상을 생성한다.
보다 바람직하게는, 특성은, 피크 파장이다.
바람직하게는, 주 제어부는, 제 1 및 제 2의 광원을 순차로 점등시킨다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 표면에 광택성이 있는 검사 대상에 대해 광을 조사하여, 반사광을 촬상 장치에 의해 수광하므로서 검사 대상의 표면에서의 결함의 유무를 검사하는 결함 검사 방법이다. 결함 검사 방법은, 제 1의 광원을 이용하여, 제 1의 조사광을, 검사 대상의 표면에서 제 1의 조사광이 정반사한 광이 촬상 장치에 수광되도록 조사함과 함께, 제 2의 광원을 이용하여, 제 2의 조사광을, 제 1의 조사광과는 다른 각도로, 또한, 검사 대상의 표면에서 제 2의 조사광이 정반사한 광이 촬상 장치에 수광되도록 조사하는 스텝을 구비한다. 조사하는 스텝에서, 검사 대상의 표면에서 촬상 장치가 제 1의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 1의 정반사 영역과, 검사 대상의 표면에서 촬상 장치가 제 2의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 2의 정반사 영역이 겹침이 생기도록, 제 1 및 제 2의 조사광을 조사한다. 결함 검사 방법은, 촬상 장치를 이용하여, 제 1의 조사광이 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 1의 검사 화상을 생성하고, 제 2의 조사광이 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 2의 검사 화상을 생성하는 스텝과, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시켜서 검사 대상의 표면에서 주위에 비하여 볼록형상 또는 오목형상이 되는 결함의 유무를 판정하는 스텝을 더 구비한다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2의 광원은, 소정 범위로부터, 검사 대상의 표면을 향하여, 입사 각도에 폭을 갖게 하여 제 1 및 제 2의 조사광을 각각 조사한다. 촬상 장치는, 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을, 소정의 크기를 갖는 개구 영역에 받는다.
「소정 범위」란, 제 1 및 제 2의 광원이 점광원이 아니라, 광을 조사하기 위한 일정한 크기를 갖는 범위를 의미한다. 「입사 각도에 폭을 갖게 하여」란, 소정 범위 내의 임의의 장소로부터 확산광을 조사하는 경우나 발산광이나 수속광을 조사하는 경우를 포함한다. 조사하는 각도에 퍼짐을 갖는 광을 말한다. 또한, 일단 집광한 후에 퍼지는 광을 포함하고, 평행광을 제외한다. 이로써, 검사 대상의 정 반사광을 수광하여 얻는 표면상의 영역, 즉 검사 가능한 영역이 커진다. 이것은 검사 대상이 곡면인 경우에도 검사 영역의 확대에 유효하다.
소정의 크기를 갖는 개구 영역이란, 유한한 크기를 갖는 개구 영역을 의미한다. 촬상 소자 자체가 유한한 크기를 갖음에 의해 개구 영역의 크기가 유한하게 된다. 또한, 수광 렌즈를 통하여 촬상하므로서 개구 영역의 크기가 유한하게 된다. 이 구성에 의하면, 조사광의 퍼짐, 또는 개구 영역의 단부에서 조사광의 진행이 차단됨에 의해, 제 1 및 제 2의 정반사 영역의 주변부분의 수광 감도는 중심부분과 비교하여 저하되는 경우가 있다. 수광 감도가 낮은 주변부분에 관해, 제 1의 정반사 영역과 제 2의 정반사 영역이 겹치도록 하고, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시켜서 결함의 유무를 판정하기 때문에, 감도가 낮은 영역에서도 안정된 결함 검사가 가능해진다.
바람직하게는, 판정하는 스텝에 앞서서, 제 1 및 제 2의 검사 화상의 각각에 2가화 처리를 시행하는 스텝을 더 구비한다.
보다 바람직하게는, 판정하는 스텝에서, 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에 포함되는 복수의 화소에 대해 라벨링 처리를 시행하고, 합성 화상에서, 복수의 화소 중 같은 라벨이 부가된 화소에 의해 형성되는 영역의 면적이 소정치보다 큰 경우에는, 영역에 결함이 존재한다고 판정한다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2의 조사광은, 서로 특성이 다른 광이다. 조사하는 스텝에서, 제 1 및 제 2의 광원을 동시에 점등시킨다. 생성하는 스텝에서, 특성의 차이에 따라 촬상 장치가 수광한 정 반사광을 분리하여, 제 1 및 제 2의 조사광에 각각 대응하는 제 1 및 제 2의 검사 화상을 생성한다.
보다 바람직하게는, 특성은, 피크 파장이다.
바람직하게는, 조사하는 스텝에서, 제 1 및 제 2의 광원을 순차로 점등시킨다.
이하에 있어서, 본 발명의 실시 형태에 관해 도면을 참조하여, 상세히 설명한다. 또한, 도면중 동일 부호는 동일 또는 상당부분을 나타낸다.
[실시 형태 1]
도 1은 실시 형태 1의 결함 검사 장치의 기본 구성을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 결함 검사 장치(100)는, 워크(W)(검사 대상)에 있어서 광택성이 있는 표면의 결함 유무를 검사한다. 그리고, 결함이란 요철 결함(주위보다도 볼록형상 또는 오목형상이 되는 결함)을 의미한다.
워크(W)는, 예를 들면 금속이나 표면에 투명재가 코팅된 수지 등이다. 또한 도 1에서는 워크(W)의 표면(피검사면(A))은 곡면이지만, 워크(W)의 표면은 평면이라도 좋다.
결함 검사 장치(100)는, 복수의 광원(1A, 1B)과, 촬상 장치(2)와, 주 제어부(3)를 구비한다.
광원(1A)은 피검사면(A)을 향하여 조사광(LA1)을 조사한다. 따라서 피검사면(A)상에 조사 영역(A1)이 형성된다. 조사광(LA1)은 피검사면(A)상에서 정반사한다. 이로써 정 반사광(LA2)이 생긴다.
광원(1B)은 피검사면(A)을 향하여 조사광(LB1)을 조사한다. 따라서 피검사면(A)상에 조사 영역(A2)이 형성된다. 조사 영역(A2)은 조사 영역(A1)의 적어도 단부와 겹침이 생기도록 형성된다. 조사광(LB1)은 피검사면(A)상에서 정반사한다. 이로써 정 반사광(LB2)이 생긴다. 그리고, 조사 영역(A1, A2)은 결함 검사 장치(100)에서의 검사 영역이다.
즉, 광원(1A)은, 피검사면(A)에서 정반사한 광(정 반사광(LA2))이 촬상 장치(2)에서 수광되도록, 조사광(LA1)을 조사한다. 광원(1B)은, 피검사면(A)에서 정반사한 광(정 반사광(LB2))이 촬상 장치(2)에서 수광되도록, 조사광(LB1)을 조사한다. 광원(1B)은, 조사광(LA1)과는 다른 각도로 조사광(LB1)을 조사한다. 광원(1A, 1B)은, 피검사면(A)에서, 촬상 장치(2)가 조사광(LA1)의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 1의 정반사 영역(조사 영역(A1))과, 피검사면(A)에서 촬상 장치(2)가 조사광(LB2)의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 2의 정반사 영역(조사 영 역(A2))이 겹침이 생기도록, 조사광(LA1, LB1)을 각각 조사한다. 광원(1A, 1B)의 위치는 상대적으로 정해진다.
조사광(LA1, LB1)은 「특성이 다른」광이고, 구체적으로는 피크 파장이 서로 다른(즉 서로 색이 다른) 광이다. 정 반사광(LA2, LB2)은 촬상 장치(2)에 입사한다. 예를 들면 광원(1A)은 적색광을 발하는 광원이고, 광원(1B)은 청색광을 발하는 광원이다. 예를 들면 광원(1A, 1B)은 모두 복수개의 LED를 구비하고 있다.
촬상 장치(2)는 정 반사광(LA2, LB2)을 집광하고, 정 반사광(LA2)의 수광에 따르고 피검사면(A)을 촬상하여 검사 화상 PA를 생성함과 함께, 정 반사광LAB의 수광에 따라 피검사면(A)을 촬상하여 검사 화상 PB를 생성한다. 촬상 장치(2)는, 정 반사광(LA2, LB2)의 특성의 다름(즉 피크 파장)에 따라서, 조사광(LA1, LB1)에 각각 대응하는 검사 화상(PA, PB)을 생성한다.
보다 구체적으로 설명하면, 촬상 장치(2)는 컬러 화상 촬상 장치(컬러 카메라)이다 일반적으로 컬러 카메라는 컬러 필터나 프리즘 등을 구비하므로서, 입사하는 광을 청색, 적색, 녹색의 광으로 색분해할 수 있다. 이로써 촬상 장치(2)는 적색의 화상과 청색의 화상을 출력할 수 있다.
주 제어부(3)는, 광원(1A, 1B)이 동시에 점등하도록 광원(1A, 1B)을 제어한다. 또한 주 제어부(3)는 촬상 장치(2)로부터 2개의 검사 화상(PA, PB)을 받는다. 주 제어부(3)는 피검사면(A)에서의 결함의 유무를 검사 화상(PA, PB)을 중첩시켜서 판정한다.
주 제어부(3)는, 광원 제어부(35)와, 결함 인식부(30)를 포함한다. 광원 제 어부(35)는 광원(1A, 1B)의 점등 및 소등의 타이밍을 제어하거나, 각 광원의 광량을 조정하거나 한다. 결함 인식부(30)는 촬상 장치(2)로부터 받는 2개의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에서 주위와 다른 영역의 면적이 소정치 이상 있는 경우에는 그 영역이 피검사면(A)상의 결함이라고 인식한다.
이와 같이 광원(1A, 1B)은 서로의 검사 영역(조사 영역)의 단부가 중첩되도록 조사광(LA1, LB1)을 각각 조사한다. 촬상 장치(2)는 정 반사광(LA2, LB2)을 받아서 광원(1A, 1B)의 각각에 대응하는 2개의 화상을 생성한다. 주 제어부(3)는 2개의 화상을 합성하여 결함의 유무를 판정한다. 조사광(LA1, LB1)이 서로 다른 방향에서 피검사면(A)을 조사하므로서, 각 화상에서 결함을 나타내는 영역의 위치가 약간 어긋난다. 따라서 각 화상에서 결함을 나타내는 영역의 면적이 작아도, 2개의 화상을 중첩시킴에 의해, 합성 후의 화상에서 결함부를 나타내는 영역의 면적은 커진다. 이로써 검사 영역의 단부에서의 결함 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한 도 1에서는 복수의 광원으로서 광원(1A, 1B)을 나타내지만, 본 발명의 결함 검사 장치에서는 적어도 2개의 광원이 구비되어 있으면 좋다.
다음에, 광원(1A, 1B)의 배치에 관해 보다 상세히 설명한다.
도 2는, 도 1의 광원(1A, 1B)의 배치를 보다 상세히 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 광원(1A)은 플레이트형 광원이고, 광원(1B)은 링형상의 광원이다. 또한, 피검사면(A)이 있는 점(P)에 촬상 장치(2)의 초점이 있는 것으로 한다. 광원(1A, 1B)은, 유한한 크기를 갖는 발광 영역으로부터, 입사 각도에 폭을 갖게 하여 조사광(LA1, LB1)을 각각 조사한다. 또한, 촬상 장치(21)는, 소정의 크기 를 갖는 개구 영역(렌즈(21))에 정 반사광을 받는다.
촬상 장치(2)의 렌즈(21)에 입사한 광은 촬상 소자(22)상의 화소(PX1)로 결상한다. 결상점(화소(PX1))으로부터 피검사면(A)을 보았을 때, 화소(PX1)의 시야(F) 내에 광원(1A)의 조사면 및 광원(1B)으로부터의 조사면이 포함되어 있는(조사광(LA1, LB1)이 시야(F) 내를 통과한다) 경우에는 피검사면(A)상의 점(P)에 조사되는 광의 정 반사광은 모두 화소(PX1)상에 결상한다. 즉 「결상점(화소(PX1))에서의 시야」 내에 광원(1A, 1B)의 조사면이 양쪽 포함되도록 광원(1A, 1B)을 배치하므로서, 점(P)에서 정반사한 광원(1A, 1B)의 정 반사광의 모든 화소(PX1)에 의해 촬상할 수 있다.
촬상 장치(2)는 워크(W)의 상방에 광축을 연직 방향을 향하게 하여 배치된다. 촬상 장치(2)의 광축에는 하프 미러(4)가 마련된다. 광원(1A)은 하프 미러(4)의 측방에 마련된다. 피검사면(A)으로부터의 정 반사광은 하프 미러(4)를 투과하여 촬상 장치(2)에 입사한다.
도 3은, 도 1의 주 제어부(3)의 구성을 보다 상세히 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 주 제어부(3)는, CPU(Central Processing Unit)(31)와, 메모리(32)와, 입력부(33)와, 출력부(34)와, 광원 제어부(35)와, 카메라 제어부(36)와, 검사 화상 메모리(37)와, 모델 화상 메모리(38)와, 파라미터 보존용 메모리(39)를 구비한다.
CPU(31)는 주 제어부(3)의 전체의 동작을 제어한다. 메모리(32)는 CPU(31)상에서 실행되는 프로그램을 저장한다. 입력부(33)는, 검사에 필요한 조건이나 파라 미터 등을 입력하는 것으로서, 예를 들면 키보드나 마우스 등에 의해 구성된다. 출력부(34)는, 검사 결과를 출력하는 것으로서, 외부 장치나 모니터 장치(모두 도시 생략)에 대한 인터페이스 회로에 의해 구성된다.
광원 제어부(35)는, CPU(31)로부터의 지시에 응하여 광원(1A, 1B)의 각각의 점등 및 소등이나 광량을 제어한다. 카메라 제어부(36)는, CPU(31)로부터의 지시에 응하여 촬상 장치(2)의 동작을 제어한다. 이로써 촬상 장치(2)는 검사 화상을 생성한다.
검사 화상 메모리(37)는, 각 광원에 의해 촬상된 피검사면의 화상 데이터를 저장한다. 모델 화상 메모리(38)는, 검사에 앞서서 양품의 워크가 촬상되었을 때에 생성된 모델 화상이 저장된다. 또한 촬상 장치(2)로부터 보내지는 검사 화상 및 모델 화상은 화상 버스를 통하여 검사 화상 메모리(37) 및 모델 화상 메모리(38)에 각각 저장된다.
파라미터 보존용 메모리(39)는 검사에 필요한 각종 파라미터를 저장한다. 각종 파라미터는, 예를 들면 후술하는 차분 연산 화상을 2가화하기 위한 2가화 임계치, 결함의 유무를 판별하기 위한 판정용 임계치, 광원(1A, 1B)의 광량의 조정치 등이다. 또한, 모델 화상과 마찬가지로, 이러한 파라미터의 값은 검사에 앞서서 특정된다.
여기서, CPU(Central Processing Unit)(31)와, 메모리(32)와, 입력부(33)와, 출력부(34)와, 카메라 제어부(36)와, 검사 화상 메모리(37)와, 모델 화상 메모리(38)와, 파라미터 보존용 메모리(39)는 도 1의 결함 인식부(30)에 포함된다. 또 한, 주 제어부(3)에 포함되는 이러한 블록은, CPU 버스를 통하여 데이터의 교환을 서로 행한다.
도 4는 도 2의 주 제어부(3)가 실행하는 검사 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 4 및 도 3을 참조하여 처리가 시작되면, 우선 스텝 S1에서, CPU(31) 및 광원 제어부(35)는 파라미터 보존용 메모리(39)에 보존된 조건(파라미터)에 의거하여, 광량을 조정하여, 광원(1A, 1B)을 동시에 점등한다.
다음에 스텝 S2에서, CPU(31) 및 카메라 제어부(36)는 촬상 장치(2)를 제어한다. 이로써 촬상 장치(2)는 촬상을 행하여 각 광원에 대응하는 검사 화상을 출력한다. 검사 화상은 검사 화상 메모리(37)에 저장된다.
다음에, 스텝 S3에서 CPU(31)는 모델 화상 메모리(38)로부터 모델 화상을 판독하고, 검사 화상 메모리(37)에 저장되는 검사 화상과 모델 화상과의 차분 화상을 생성한다.
CPU(31)는, 광원(1A)이 피검사면을 조사하므로서 얻어지는 검사 화상과, 그 검사 화상에 대응하는 모델 화상에서, 대응 관계에 있는 화소 사이의 농도치의 차를 구한다. 이 농도차의 값을 이용하므로서, 모델 화상에 대한 명도 차의 정도를 나타내는 화상 데이터가 생성된다. 또한 차분 화상은 각 광원에 대응하여 생성된다.
스텝 S4에서, CPU(31)는 소정의 2가화 임계치를 이용하고, 차분 화상으로부터 2가화 화상을 생성한다. 이 처리는 복수의 차분 화상의 각각에 대해 행하여진 다.
스텝 S41에서, CPU(31)는 복수의 2가화 화상을 중첩시킴에 의해 합성 화상을 생성한다.
스텝 S5에서, CPU(31)는 합성 화상에 라벨링 처리를 시행한다. 여기서 라벨링 처리란, 연결하여 있는 화소에 같은 라벨을 부가함으로써 복수의 영역을 그룹으로서 분류하는 처리이고, 화상 처리에서 널리 사용된다.
라벨링 처리의 수법에는 다양한 종류가 있지만, 대표적인 수법인 4근방에 의한 라벨링 처리에서는, 우선, 화상 위에서 라벨이 부가되지 않은 화소를 찾고, 그 화소에 새로운 라벨을 부가한다. 다음에, 그 화소에 대해 ±x방향 및 ±y방향의 4방향으로 연결하고 있는 화소에 같은 라벨을 부가한다. 그리고 같은 라벨을 부가한 화소와 4방향으로 연결하고 있는 화소에 대해, 같은 라벨을 부가한다. 화상 내에 라벨을 부가하는 화소가 있는 한, 이 조작을 반복한다.
또한, 연결하고 있는 화소를 대신하여, 소정 화소 수만큼 떨어진 범위 내에 있는 화소에 대해 동일 라벨을 부가하는 처리를 행하여도 좋다.
본 실시 형태에서는 이 라벨링 처리에 의해, 검사 화상에서 모델 화상과 명도차가 생기고 있는 영역(복수의 화소 중 같은 라벨이 부가된 화소에 의해 형성되는 영역)이 특정된다.
스텝 S6에서, CPU(31)는 동일한 라벨이 부가된 복수의 화소에 의해 형성되는 영역마다, 그 영역의 면적을 계측한다. 그리고 CPU(31)는, 계측한 면적이 소정치 이상의 크기이면, 그 영역은 요철 결함이 존재하는 영역이라고 판정한다. 그리고, 그 인식 결과에 의거하여, CPU(31)는 결함의 유무를 최종 판정한다. 이 처리는 복수의 2가화 화상의 각각에 대해 행하여진다.
스텝 S7에서 CPU(31)는 상기한 판별 결과를 출력부(34)에 출력한다. CPU(31)가 판별 결과를 출력하면 전체의 처리가 종료된다.
도 5는, 실시 형태 1의 결함 검사 장치에 의한 효과를 설명하는 제 1의 도면이다.
도 5를 참조하면, 검사 영역의 단부에 결함(D)이 마련되어 있는 것으로 한다. 결함(D)에 대해 광원(1A, 1B)이 조사광(LA1, LB1)을 각각 조사하면, 결함(D)에 대한 조사광(LA1, LB1)의 입사 각도가 다르다. 따라서, 결함(D)에서 정 반사광이 촬상되지 않는 부분(도 1의 주 제어부(3)에서 결함이라고 인식된 부분)은 광원(1A)이 결함(D)을 조사한 경우에는 결함부(DA1)로 되고, 광원(1B)이 결함(D)을 조사하는 경우에는 결함부(DA2)로 된다.
이와 같이, 검사 화상에 반영되는 결함의 위치는 광원(1A)을 점등한 경우와 광원(1B)을 점등한 경우에서는 어긋나 있다. 따라서 광원(1A, 1B)의 각각에 대응하는 2개의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에서는 결함부의 면적이 커진다.
도 6은 실시 형태 1의 결함 검사 장치에 의한 효과를 설명하는 제 2의 도면이다.
도 6을 참조하면, 광원이 하나인 경우에는 검사 화상에서 결함부의 면적이 작기 때문에, 결함부와 화이트 노이즈와의 구별이 불가능하다. 한편, 광원이 복수인 경우에는 복수의 검사 화상을 합성함으로써 결함부의 면적이 커지기 때문에 결 함부와 화이트 노이즈와의 구별이 용이해진다. 따라서 검사 영역의 단부에서도 결함을 검출할 수 있다.
도 7은 실시 형태 1의 결함 검사 장치에 의한 검사 영역을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 피검사면(A)상의 조사 영역(A1, A2)은 도 1의 조사 영역(A1, A2)에 각각 대응한다. 조사 영역(A2)은 조사 영역(A1)을 포함하도록 형성된다. 즉 조사 영역(A1)의 적어도 단부는 조사 영역(A2)에 겹쳐지고 있다.
위치(P1 내지 P3)는 조사 영역(A1, A2)에 존재하는 결함의 위치이다. 위치(P2)는 조사 영역(A1)의 경계부를 나타낸다.
도 8은, 실시 형태 1의 결함 검사 장치가 도 7에 도시하는 검사 영역을 검사한 결과를 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 광원이 하나인 경우에 얻어지는 검사 화상과, 광원이 2개인 경우에 얻어지는 합성 화상을, 위치(P1 내지 P3)에 대응시켜서 나타낸다. 또한, 주 제어부(3)가 결함을 검출 가능한지의 여부를 나타내기 위해, 화상의 좌상에는 「○」(검출 가능)와 「×」(검출 불가능)의 어느 한쪽의 기호를 붙이고 있다.
광원(1A, 1B)의 한쪽만 이용하여 조사 영역(A1)의 경계부(위치(P2))를 촬상한 경우에는 검사 화상에서의 결함부의 면적이 작기 때문에 결함을 검출할 수 없다. 이것에 대해 도 1의 광원(1A, 1B)의 2개를 이용하여 위치(P2)의 부근을 촬상하면 검사 화상에서는 결함부를 나타내는 영역의 면적이 커지기 때문에 결함을 검출할 수 있다. 또한 위치(P1, P3)에서는 단독의 광원만으로 결함을 검출할 수 있다.
또한 이상의 설명에서는 「특성이 다른 조사광」으로서, 「피크 파장(즉 색)이 다른 광」을 나타냈지만, 본 발명에서 「특성이 다른 조사광」이란, 상기한 바와 같은 광으로 한정하지 않고, 예를 들면 편광 방향이나 위상이나 강도 등이 다른 광이라도 좋다.
이상과 같이 실시 형태 1에 의하면, 복수의 광원에 각각 대응하는 검사 화상을 중첩시켜서 결함 검사를 행함으로써, 검사 영역(조사 영역)의 단부에서의 결함의 검출 정밀도를 높일 수 있다.
[실시 형태 2]
실시 형태 2의 결함 검사 장치의 전체 구성은 도 1에 도시하는 결함 검사 장치(100)의 구성과 마찬가지이다. 따라서, 실시 형태 2의 결함 검사 장치의 구성에 관해서는 이후의 설명을 반복하지 않는다. 또한, 실시 형태 2의 결함 검사 장치가 구비하는 주 제어부의 블록도는 도 3에 도시하는 블록도와 같기 때문에, 이후의 설명은 반복하지 않는다.
실시 형태 2의 결함 검사 장치는 도 1에서 조사광(LA1, LB1)의 피크 파장이 같은 점(즉 특성이 같은)에서 실시 형태 1과 다르다. 또한, 주 제어부(3)는 광원(1A, 1B)을 순차로 점등한다. 이러한 점에서 실시 형태 2의 결함 검사 장치는 실시 형태 1의 결함 검사 장치와 다르다.
조사광(LA1, LB1)의 피크 파장이 같은 경우에는 광원(1A, 1B)을 동시에 점등시킬 수 없다. 그 이유는, 광원(1A, 1B)을 동시에 점등하면 광원의 면적을 넓히는 것이 되기 때문이다. 그 이유는 도 13에 도시하는 바와 같이, 광원의 면적이 커지 면 촬상 장치(2)에 노이즈광이 입사하기 때문에 결함 검출의 정밀도가 저하되기 때문이다. 이 때문에 실시 형태 2에서는 광원(1A, 1B)을 순차로 점등한다.
도 9는 실시 형태 2의 결함 검사 장치에서 검사 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 9 및 도 4를 참조하면, 도 9의 플로우 차트에서는 스텝 S2의 후에 스텝 S21, S22가 추가되는 점에서 도 4에 도시하는 플로우 차트와 다르다. 도 9의 플로우 차트에서의 다른 스텝에서의 처리는 도 4의 플로우 차트에서 대응하는 스텝의 처리와 마찬가지이다. 따라서, 이하에서는 스텝 S21, S22에 관한 처리를 설명하고, 다른 스텝에서의 처리의 설명은 반복하지 않는다.
다음에, 도 9 및 도 3을 참조하면서 도 9의 플로우 차트를 설명한다. 스텝 S1에서 우선 광원(1A)이 점등된다. 그러면 스텝 S21에서 CPU(31)는 광원(1A)을 소등한다. 다음에 스텝 S22에서 CPU(31)는 광원(1A, 1B)을 모두 점등하였는지의 여부를 판정한다. 광원(1A, 1B)을 모두 점등한 경우(스텝 S22에서 YES), 처리는 스텝 S3으로 진행한다. 한편, 아직 광원(1B)을 점등하지 않은 경우(스텝 S22에서 NO), 처리는 재차 스텝 S1로 되돌아온다. CPU(31)는 광원(1A, 1B)을 점등할 때까지 스텝 S1 내지 S21의 처리를 반복한다. 이로써 광원(1A, 1B)이 순차로 점등된다. 그리고, 광원(1A, 1B)을 점등시키는 순서는 반대라도 좋다.
도 9에 도시하는 플로우 차트에 따라 검사 처리를 실행함으로써 2개의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에서는 결함부의 면적이 커진다. 따라서, 실시 형태 2에 의하면 실시 형태 1과 마찬가지로, 검사 영역의 단부에서의 결함의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 형태 2에 의하면 조사광의 파장을 광원마다 바꿀 필요가 없다. 따라서, 실시 형태 2에서는, 예를 들면 컬러 카메라를 대신하여 흑백 카메라를 촬상 장치에 이용할 수 있는 등, 결함 검사 장치의 구성의 자유도를 높일 수 있다.
금회에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명에 의하면, 검사 영역의 전반에 걸쳐서 정밀도 좋게 결함 검사를 행하는 것이 가능해진다.

Claims (14)

  1. 표면에 광택성이 있는 검사 대상에 대해 광을 조사하여, 반사광에 의해 상기 검사 대상의 표면에서의 결함의 유무를 검사하는 결함 검사 장치에 있어서,
    제 1의 조사광이 상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 상기 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 1의 검사 화상을 생성하고, 제 2의 조사광이 상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 상기 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 2의 검사 화상을 생성하는 촬상 장치와,
    상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광이 상기 촬상 장치에서 수광되도록, 상기 제 1의 조사광을 조사하는 제 1의 광원과,
    상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광이 상기 촬상 장치에서 수광되도록, 또한, 상기 제 1의 조사광과 다른 각도로 상기 제 2의 조사광을 조사하는 제 2의 광원을 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2의 광원은, 상기 검사 대상의 표면에서 상기 촬상 장치가 상기 제 1의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 1의 정반사 영역과, 상기 검사 대상의 표면에서 상기 촬상 장치가 상기 제 2의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 2의 정반사 영역이 겹침이 발생되도록, 상기 제 1 및 상기 제 2의 조사광을 조사하고,
    상기 촬상 장치로부터 제 1 및 제 2의 검사 화상을 취득하여, 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시켜서, 상기 검사 대상의 표면에서 주위에 비하여 볼록형 상 또는 오목형상이 되는 결함의 유무를 판정하는 주 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2의 광원은, 소정 범위로부터, 상기 검사 대상의 표면을 향하여 입사 각도에 폭을 갖게 하여 상기 제 1 및 제 2의 조사광을 각각 조사하고,
    상기 촬상 장치는, 상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을, 소정의 크기를 갖는 개구 영역에 받는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 주 제어부는, 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시킴에 앞서서, 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상의 각각에 2가화 처리를 시행하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 주 제어부는, 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에 포함되는 복수의 화소에 대해 라벨링 처리를 시행하고, 상기 합성 화상에 있어서, 상기 복수의 화소 중 같은 라벨이 부가된 화소에 의해 형성되는 영역의 면적이 소정치보다 큰 경우에는, 상기 영역에 결함이 존재한다고 판정하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2의 조사광은, 서로 특성이 다른 광이고,
    상기 주 제어부는, 상기 제 1 및 제 2의 광원을 동시에 점등시키고,
    상기 촬상 장치는, 상기 특성의 차이에 따라 수광한 정 반사광을 분리하여, 상기 제 1 및 제 2의 조사광에 각각 대응하는 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 특성은, 피크 파장인 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 주 제어부는, 상기 제 1 및 제 2의 광원을 순차로 점등시키는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
  8. 표면에 광택성이 있는 검사 대상에 대해 광을 조사하여, 반사광을 촬상 장치에 의해 수광하므로서 상기 검사 대상의 표면에서의 결함의 유무를 검사하는 결함 검사 방법으로서,
    제 1의 광원을 이용하여, 제 1의 조사광을, 상기 검사 대상의 표면에서 상기 제 1의 조사광이 정반사한 광이 상기 촬상 장치에 수광되도록 조사함과 함께, 제 2 의 광원을 이용하여, 제 2의 조사광을, 상기 제 1의 조사광과는 다른 각도로, 또한, 상기 검사 대상의 표면에서 상기 제 2의 조사광이 정반사한 광이 상기 촬상 장치에 수광되도록 조사하는 스텝을 구비하고,
    상기 조사하는 스텝에서, 상기 검사 대상의 표면에서 상기 촬상 장치가 상기 제 1의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 1의 정반사 영역과, 상기 검사 대상의 표면에서 상기 촬상 장치가 상기 제 2의 조사광의 정 반사광을 수광할 수 있는 범위인 제 2의 정반사 영역이 겹침이 생기도록, 상기 제 1 및 제 2의 조사광을 조사하고,
    상기 촬상 장치를 이용하여, 상기 제 1의 조사광이 상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 상기 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 1의 검사 화상을 생성하고, 제 2의 조사광이 상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을 수광하여, 상기 검사 대상의 표면을 촬상하여 제 2의 검사 화상을 생성하는 스텝과,
    상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시켜서 상기 검사 대상의 표면에서 주위에 비하여 볼록형상 또는 오목형상이 되는 결함의 유무를 판정하는 스텝을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2의 광원은, 소정 범위로부터 상기 검사 대상의 표면을 향해 입사 각도에 폭을 갖게 하여 상기 제 1 및 제 2의 조사광을 각각 조사하고,
    상기 촬상 장치는, 상기 검사 대상의 표면에서 정반사한 광을, 소정의 크기 를 갖는 개구 영역에 받는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 판정하는 스텝에 앞서서, 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상의 각각에 2가화 처리를 시행하는 스텝을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 판정하는 스텝에서, 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 중첩시킨 합성 화상에 포함되는 복수의 화소에 대해 라벨링 처리를 시행하고, 상기 합성 화상에서, 상기 복수의 화소 중 동일한 라벨이 부가된 화소에 의해 형성되는 영역의 면적이 소정치보다 큰 경우에는, 상기 영역에 결함이 존재한다고 판정하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2의 조사광은, 서로 특성이 다른 광이고,
    상기 조사하는 스텝에서, 상기 제 1 및 제 2의 광원을 동시에 점등시키고,
    상기 생성하는 스텝에서, 상기 특성의 차이에 따라 상기 촬상 장치가 수광한 정 반사광을 분리하여, 상기 제 1 및 제 2의 조사광에 각각 대응하는 상기 제 1 및 제 2의 검사 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 특성은, 피크 파장인 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 조사하는 스텝에서, 상기 제 1 및 제 2의 광원을 순차로 점등시키는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
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