欠陥検査装置及び欠陥検査方法
【課題】様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供する。
【解決手段】光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明部１８と、照明部の照明パターンにより被検査面を照明した状態で、被検査面を撮像する撮像部２２と、撮像部により取得された被検査面の画像に基づいて、被検査面における欠陥を検出する処理部３２とを有している。
【解決手段】光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明部１８と、照明部の照明パターンにより被検査面を照明した状態で、被検査面を撮像する撮像部２２と、撮像部により取得された被検査面の画像に基づいて、被検査面における欠陥を検出する処理部３２とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の表面における微小な傷や凹凸等の欠陥を検査する一般的な方法として、目視による検査がある。
【０００３】
しかし、目視による検査は、検査者の熟練が必要であるとともに、見落とし等が生じる場合もある。
【０００４】
また、要求される品質が高くなると、目視による検査で対応することが困難となる。
【０００５】
そこで、様々な自動検査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８９３２号公報
【特許文献２】特開平８−２８５５５７号公報
【特許文献３】特許第３０５４２２７号公報
【特許文献４】特表平１０−５０９２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、提案されている欠陥検査装置は、必ずしも確実に欠陥を検出し得ない場合があった。
【０００８】
本発明の目的は、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一観点によれば、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体の被検査面を照明する照明部と、前記照明部の前記照明パターンにより前記被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された前記被検査面の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する処理部とを有することを特徴とする欠陥検査装置が提供される。
【００１０】
実施形態の他の観点によれば、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより被検査体の被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮影することにより、前記被検査面の画像を取得し、取得された前記被検査面の前記画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出することを特徴とする欠陥検査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、被検査体の被検査面を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、傷のような方向性のある欠陥であっても確実に検出することができる。従って、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【図２】図２は、第１実施形態による欠陥検査装置の照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図３】図３は、第１実施形態による欠陥検査装置の照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図４】図４は、照明パターンにより照明した被検査面の一部を示す図である。
【図５】図５は、被検査面の各箇所における光強度を示すグラフである。
【図６】図６は、各方向に沿った光強度を示す図である。
【図７】図７は、比較例による照明パターンの例を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、各画素の輝度の例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、第１実施形態の変形例（その１）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の変形例（その１）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の変形例（その２）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の変形例（その２）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の変形例（その３）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１５】図１５は、第１実施形態の変形例（その３）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１６】図１６は、第１実施形態の変形例（その４）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１７】図１７は、第１実施形態の変形例（その４）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１８】図１８は、第１実施形態の変形例（その５）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１９】図１９は、第１実施形態の変形例（その５）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２０】図２０は、第１実施形態の変形例（その６）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２１】図２１は、第１実施形態の変形例（その６）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２２】図２２は、第１実施形態の変形例（その７）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２３】図２３は、第１実施形態の変形例（その７）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２４】図２４は、第１実施形態の変形例（その８）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２５】図２５は、第１実施形態の変形例（その８）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２６】図２６は、第１実施形態の変形例（その９）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２７】図２７は、第１実施形態の変形例（その９）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２８】図２８は、第２実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【図２９】図２９は、第２実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、参考例による欠陥検査装置を示す概略図である。
【図３１】図３１は、欠陥が傷である場合を示す図（その１）である。
【図３２】図３２は、欠陥が傷である場合を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図３０（ａ）は、参考例による欠陥検査装置を示す概略図である。
【００１４】
被検査体１１２の表面には、塗装が施されており、塗膜１１３が形成されている。被検査体１１２の表面に異物１１７が付着している状態で塗装が施された場合には、塗膜１１３の表面に凸状の欠陥１１５が生じる。
【００１５】
照明部１１８により形成される照明パターンは、被検査体１１２の被検査面１２０により反射されて、撮像部１２２に達するようになっている。
【００１６】
図３０（ｂ）は、撮像部１２２により取得された画像を示している。図３０（ｂ）に示すように、欠陥１１５の箇所だけ輝度が変化している。
【００１７】
従って、このようにして取得された画像を用いて、欠陥の検出を行うことが可能となる。
【００１８】
図３１は、欠陥が傷である場合を示す図（その１）である。図３１（ａ）は、照明パターンにより照明していない状態を示している。図３１（ｂ）は、照明パターンにより照明した状態を示している。
【００１９】
図３１（ｂ）に示すように、欠陥１１５ａの箇所の輝度が、欠陥１１５ａの周囲の正常な箇所の輝度と相違している。
【００２０】
図３２は、欠陥が傷である場合を示す図（その２）である。図３２（ａ）は、照明パターンにより照明していない状態を示している。図３２（ｂ）は、照明パターンにより照明した状態を示している。
【００２１】
図３２の場合には、欠陥１１５ｂの箇所の輝度が周囲の正常な箇所の輝度と相違していない。欠陥１１５ｂの箇所の輝度が欠陥１１５ｂの周囲の正常な箇所の輝度と相違していないのは、傷１１５ｂの長手方向に垂直な方向と照明パターンの光強度が均一な方向とが一致しているためである。
【００２２】
このため、図３２のような場合には、傷１１５ｂが存在しているにもかかわらず、傷１１５ｂを検出することが困難となる。
【００２３】
このように、傷のような方向性のある欠陥１１５ｂの場合には、必ずしも確実に検出し得ない場合があり得る。
【００２４】
［第１実施形態］
第１実施形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法を図１乃至図９を用いて説明する。
【００２５】
（欠陥検査装置）
まず、本実施形態による欠陥検査装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【００２６】
図１に示すように、欠陥検査装置１０は、被検査体１２を支持するとともに被検査体１２を移動させるステージ（支持部）１４と、ステージ１４を制御するステージ制御部１６とを有している。
【００２７】
ステージ１４としては、例えばＸＹＺθステージ等を用いる。ステージ１４は、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が後述する照明パターンにより照明されるように、被検査体１２の位置を設定する。ステージ１４は、後述する照明部１８により形成される照明パターンが被検査体１２の被検査面２０において正反射されて後述する撮像部２２に達するように、被検査体１２の被検査面２０の角度を設定する。ステージ１４は、被検査体１２の被検査面２０の面内方向に対して平行な方向に被検査体１２を適宜移動させる。
【００２８】
被検査体１２としては、例えば携帯電話機等が挙げられる。
【００２９】
なお、被検査体１２は、携帯電話機に限定されるものではない。本実施形態による欠陥検査装置１０は、様々な被検査体１２の欠陥検査を行うことが可能である。
【００３０】
被検査体１２の被検査面２０には、例えば塗装が施されている。被検査体１２の被検査面２０は、鏡面でなくてもよいが、所定の方向から照明される照明パターンの光の大部分を正反射することが好ましい。
【００３１】
被検査体１２の被検査面２０に生ずる欠陥としては、例えば凸状の欠陥や傷等が挙げられる。
【００３２】
欠陥検査装置１０は、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する照明部（パターン照明）１８と、照明部を制御する照明制御部２４とを有している。照明部１８により形成される照明パターンとしては、光強度分布（輝度分布）が全方向（全方位）において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。換言すれば、照明部１８により形成される照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に連続的に変化している照明パターンを用いる。
【００３３】
図２及び図３は、本実施形態による欠陥検査装置の照明パターンの例を示す図である。
【００３４】
図２及び図３は、以下のような式（１）、（２）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【００３５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×｛ｘ−ｃ／２×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｝ ・・・（２）
式（１）、（２）において、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【００３６】
図２（ａ）は、ｔが０の場合である。図２（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図３（ａ）は、ｔがπの場合である。図３（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【００３７】
図２及び図３において、紙面左右方向はｘ方向であり、紙面上下方向はｙ方向である。
【００３８】
図２及び図３から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。
【００３９】
このような光強度分布の照明パターンを形成する照明部１８としては、例えば液晶ディスプレイ等が挙げられる。
【００４０】
なお、液晶プロジェクタ等を用いて照明パターンを形成することも可能である。液晶プロジェクタは、液晶パネルの背面側に光源を配し、液晶パネルを透過した光を投射レンズを用いて投射するものである。液晶パネルに照明パターンを表示した状態で光源から光を照射することにより、照明パターンをスクリーンに投射することが可能である。この場合、照明パターンが投射されたスクリーンが照明部１８として用いられる。
【００４１】
欠陥検査装置１０は、被検査体１２の被検査面２０を撮像する撮像部２２と、撮像部２２を制御する撮像制御部２６とを有している。照明部１８において形成された照明パターンからの光が被検査部１２の被検査面２０の被検査領域で正反射されて撮像部２２に達するように、撮像部２２が配置されている。撮像部２２は、レンズ２３と、図示しない撮像素子（光電変換素子）とを有している。撮像素子としては、例えばＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）等が用いられている。照明部１８において形成された照明パターンは、被検査部１２の被検査面２０の被検査領域で正反射され、レンズ２３を介して撮像素子面に結像される。このような撮像部２２としては、例えばデジタルカメラ等を用いる。より具体的には、撮像部２２として、モノクロデジタルカメラ等を用いる。撮像素子により光電変換が行われ、これにより被検査面２０の画像が取得される。撮像部２２により取得される画像における各画素の輝度は、二値の情報ではなく、多値の情報とする。撮像部２２により取得される画像は、後述する記憶部２８に記憶される。
【００４２】
欠陥検査装置１０は、欠陥検査装置全体を制御するとともに、所定の処理を行う装置制御部（処理装置）３０を有している。装置制御部３０は、所定のプログラムに基づいて各制御を実行する演算部（処理部）３２と、演算部３２が実行するプログラムや撮像部２２により取得される画像等を記憶する記憶部２８とを有している。記憶部２８としては、例えばＲＡＭ（Random Access Memory)やＨＤＤ(Hard Disk Drive）等が用いられる。また、装置制御部３０は、ステージ制御部１６、照明制御部２４及び撮像制御部２６との間で入出力を行うための入出力インターフェース３４を有している。装置制御部３０は、入出力インターフェース３４を介して、ステージ制御部１６、照明制御部２４及び撮像制御部２６を制御する。このような装置制御部３０としては、例えば所定のプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータ等を用いる。
【００４３】
演算部３２は、撮像部２２により取得される画像を用いて、後述するようにして欠陥検査を行う。欠陥検査の結果は、例えば記憶部３２等に記憶される。
【００４４】
欠陥検査装置１０は、操作者による操作入力を行うための入力部３６を有している。入力部３６としては、例えばキーボードやマウス等を用いる。
【００４５】
欠陥検査装置１０は、操作メニュー、撮像部２２により取得された画像、演算部３２により所定の処理を行うことにより得られる画像、欠陥検査の結果等の表示を行う表示部３８を有している。表示部３８としては、例えば液晶ディスプレイ等を用いる。
【００４６】
こうして、本実施形態による欠陥検査装置１０が形成されている。
【００４７】
図４は、撮像部から観察した被検査面の一部を示す図（その１）である。図４（ａ）は、図２（ａ）の一部に対応している。図４（ｂ）は、図２（ｂ）の一部に対応している。図４（ｃ）は、図３（ａ）の一部に対応している。図４（ｄ）は、図３（ｂ）の一部に対応している。
【００４８】
図５は、被検査面の各箇所における光強度を示すグラフである。図５における横軸はｔの値を示している。図５における縦軸は光強度（輝度）を示している。
【００４９】
図５（ａ）は、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の各図における左側の丸印に対応している。図５（ｂ）は、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の各図における左から２番目の丸印に対応している。図５（ｃ）は、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の各図における右側の丸印に対応している。
【００５０】
図５から分かるように、各箇所において光強度が正弦波状に変化する。
【００５１】
図６（ａ）は、照明パターンにより照明された被検査面の一部を示す図（その２）である。
【００５２】
図６（ａ）において実線を用いて示した方向は、図６における紙面左右方向に平行な方向であり、Ｘ方向である。図６（ａ）において破線を用いて示した方向は、紙面左右方向に対して４５度の角度を為す方向である。図６（ａ）において一点鎖線を用いて示した方向は、紙面上下方向であり、Ｙ方向である。図６（ａ）において二点差線を用いて示した方向は、紙面左右方向に対して１３５度の角度を為す方向である。
【００５３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の各方向に沿った光強度を示すグラフである。図６（ｂ）における横軸は、図６（ａ）に示す各矢印の方向に沿った位置を示している。図６（ｂ）における縦軸は、光強度（輝度）を示している。図６（ｂ）における実線のプロットは、図６（ａ）において実線を用いて示した方向に対応している。図６（ｂ）における破線のプロットは、図６（ａ）において破線を用いて示した方向に対応している。図６（ｂ）における一点鎖線のプロットは、図６（ａ）において一点鎖線を用いて示した方向に対応している。図６（ｂ）における二点鎖線のプロットは、図６（ａ）において二点鎖線を用いて示した方向に対応している。
【００５４】
図６（ｂ）から分かるように、いずれの方向においても、光強度が位置に応じて徐々に変化している。
【００５５】
図７（ａ）は、比較例による照明パターンの例を示す図である。
【００５６】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す線分に沿った光強度を示すグラフである。図７（ｂ）における横軸は、図７（ａ）に示す線分に沿った位置を示している。図７（ｂ）における縦軸は、光強度（輝度）を示している。
【００５７】
図７（ｂ）から分かるように、光強度が位置に応じて変化しない。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本実施形態によれば、傷のような方向性のある欠陥であっても確実に検出することができる。従って、本実施形態によれば、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置を提供することができる。
【００５９】
（欠陥検査方法）
次に、本実施形態による欠陥検査方法について図１乃至図９を用いて説明する。図８は、本実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【００６０】
まず、被検査体１２をステージ１４上に載置する（ステップＳ１）。
【００６１】
次に、照明部１８により形成される照明パターンが被検査体１２の被検査面２０で正反射されて撮像部２２に達するように、被検査体１２の角度を設定する（ステップＳ２）。被検査体１２の角度の設定は、ステージ制御部１６によりステージ１４の角度を制御することにより行われる。
【００６２】
次に、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図２（ａ）に示すような照明パターン（第１の照明パターン）を用いる。
【００６３】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第１の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００６４】
撮像部２２による撮影が行われた際には、撮影回数の値が記憶部２８に記憶される。ここでは、第１回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である１が記憶部２８に記憶される。
【００６５】
本実施形態では、図２（ａ）乃至図３（ｂ）に示すような４つの照明パターンを用いて検査を行うため、撮影回数が４に達するまで撮影が行われる。この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ５）、次の撮影に移行する。
【００６６】
次の撮影においては、まず、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図２（ｂ）に示すような照明パターン（第２の照明パターン）を用いる。
【００６７】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を撮像部２２により撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第２の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００６８】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に記憶された撮影回数の値が更新される。ここでは、第２回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である２が記憶部２８に記憶される。
【００６９】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ５）、次の撮影に移行する。
【００７０】
次の撮影においては、まず、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図３（ａ）に示すような照明パターン（第３の照明パターン）を用いる。
【００７１】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を撮像部２２により撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第３の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００７２】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に記憶された撮影回数の値が更新される。ここでは、第３回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である３が記憶部２８に記憶される。
【００７３】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ５）、次の撮影に移行する。
【００７４】
次の撮影においては、まず、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図３（ｂ）に示すような照明パターン（第４の照明パターン）を用いる。
【００７５】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を撮像部２２により撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第４の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００７６】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に記憶された撮影回数の値が更新される。ここでは、第４回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である４が記憶部２８に記憶される。
【００７７】
この段階で撮影回数が４となるため（ステップＳ５）、以下のような処理に移行する。
【００７８】
装置制御部３０の演算部３２は、以下のような式（３）に基づいて、γの値を各画素について求める（ステップＳ６）。
【００７９】
γ（ｘ，ｙ）＝２×［｛Ｉ４（ｘ，ｙ）−Ｉ２（ｘ，ｙ）｝２＋｛Ｉ１（ｘ，ｙ）−Ｉ３（ｘ，ｙ）｝２］０．５／｛Ｉ１（ｘ，ｙ）＋Ｉ２（ｘ，ｙ）＋Ｉ３（ｘ，ｙ）＋Ｉ４（ｘ，ｙ）｝ ・・・（３）
ここで、ｘは取得された画像における各画素のｘ座標であり、ｙは取得された画像における各画素のｙ座標である。Ｉ１（ｘ，ｙ）は、ｔが０の照明パターン（図２（ａ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ２（ｘ，ｙ）は、ｔがπ／２の照明パターン（図２（ｂ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ３（ｘ，ｙ）は、ｔがπの照明パターン（図３（ａ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ４（ｘ，ｙ）は、ｔが３π／２の照明パターン（図３（ｂ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。
【００８０】
こうして、各画素についてのγの値が求められることとなる。
【００８１】
次に、装置制御部３０の演算部３２は、こうして求められたγ（ｘ，ｙ）と予め求められたγ０（ｘ，ｙ）との差分Δγ（ｘ，ｙ）を各画素について求める（ステップＳ７）。
【００８２】
差分Δγ（ｘ，ｙ）は、以下のような式（４）により表される。
【００８３】
Δγ（ｘ，ｙ）＝γ（ｘ，ｙ）−γ０（ｘ，ｙ） ・・・（４）
γ０（ｘ，ｙ）は、欠陥の存在しない被検査体１２を用いて予め求められたものであり、以下のような式（５）で求められる。
【００８４】
γ０（ｘ，ｙ）＝２×［｛Ｉ０４（ｘ，ｙ）−Ｉ０２（ｘ，ｙ）｝２＋｛Ｉ０１（ｘ，ｙ）−Ｉ０３（ｘ，ｙ）｝２］０．５／｛Ｉ０１（ｘ，ｙ）＋Ｉ０２（ｘ，ｙ）＋Ｉ０３（ｘ，ｙ）＋Ｉ０４（ｘ，ｙ）｝ ・・・（５）
ここで、ｘは予め取得された画像における各画素のｘ座標であり、ｙは予め取得された画像における各画素のｙ座標である。Ｉ０１（ｘ，ｙ）は、ｔが０の照明パターン（図２（ａ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ０２（ｘ，ｙ）は、ｔがπ／２の照明パターン（図２（ｂ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ０３（ｘ，ｙ）は、ｔがπの照明パターン（図３（ａ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ０４（ｘ，ｙ）は、位相ｔが３π／２の照明パターン（図３（ｂ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。
【００８５】
図９は、各画素の輝度の例を示すグラフである。図９において破線を用いて示したプロットは、欠陥が存在しない箇所（正常箇所）における輝度の例を示したものである。図９において実線を用いて示したプロットは、欠陥の箇所（欠陥箇所）における輝度の例を示したものである。
【００８６】
図９から分かるように、欠陥が存在しない箇所においては、大きな振幅で輝度（光強度）が変化する。
【００８７】
一方、欠陥の箇所においては、比較的小さな振幅で輝度が変化する。欠陥の箇所において輝度の振幅が小さくなるのは、欠陥の箇所においては光が散乱されるためである。
【００８８】
このため、欠陥が存在しない箇所と欠陥の箇所との間において、Δγ（ｘ，ｙ）の値に比較的大きい差異が生じる。
【００８９】
次に、装置制御部３０の演算部３２は、Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きい画素を抽出することにより、欠陥の箇所を抽出する（ステップＳ８）。欠陥の箇所においては、Δγ（ｘ，ｙ）が比較的大きいため、これにより欠陥の箇所を抽出することが可能となる。
【００９０】
Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きい画素は、欠陥の箇所と考えることが可能である。演算部３２は、Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きくなっている画素の座標を、欠陥の座標として記憶部２８に記憶する。また、演算部３２は、Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きくなっている画素の数に基づいて欠陥のサイズを求め、求めた欠陥のサイズを記憶部２８に記憶する。
【００９１】
なお、被検査体１２の被検査面２０が撮像部２２の視野より大きい場合には、ステージ１４を用いて被検査体１２を順次移動させ、上記と同様にして、被検査体１２の被検査面２０の他の検査領域についても順次検査を行う（ステップＳ３〜Ｓ８）。
【００９２】
次に、装置制御部３０の演算部３２は、合格か不合格かの判定を行う（ステップＳ９）。合格か不合格かの判定は、例えば検出された欠陥のサイズ等に基づいて行われる。例えば、欠陥のサイズが所定値より大きい場合には、合格（ＯＫ）と判断する。一方、欠陥のサイズが所定値より小さい場合には、不合格（ＮＧ）と判断する。
【００９３】
こうして、本実施形態の欠陥検査方法が行われる。
【００９４】
このように、本実施形態によれば、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本実施形態によれば、傷のような方向性のある欠陥であっても、確実に検出することが可能となる。従って、本実施形態によれば、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査方法を提供することができる。
【００９５】
（変形例（その１））
次に、本実施形態の変形例（その１）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１０及び図１１を用いて説明する。
【００９６】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【００９７】
図１０及び図１１は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【００９８】
図１０及び図１１は、以下のような式（６）、（７）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【００９９】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（６）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×｛ｘ−｜ｃ／２×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝ ・・・（７）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１００】
図１０（ａ）は、ｔが０の場合である。図１０（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１１（ａ）は、ｔがπの場合である。図１１（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１０１】
図１０及び図１１から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１０２】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１０３】
（変形例（その２））
次に、本実施形態の変形例（その２）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１２及び図１３を用いて説明する。
【０１０４】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１０５】
図１２及び図１３は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１０６】
図１２及び図１３は、以下のような式（８）、（９）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１０７】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（８）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×［ｘ−ｃ／２×｛｜ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝０．５］ ・・・（９）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１０８】
図１２（ａ）は、ｔが０の場合である。図１２（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１３（ａ）は、ｔがπの場合である。図１３（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１０９】
図１２及び図１３から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１１０】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１１１】
（変形例（その３））
次に、本実施形態の変形例（その３）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１４及び図１５を用いて説明する。
【０１１２】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１１３】
図１４及び図１５は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１１４】
図１４及び図１５は、以下のような式（１０）、（１１）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１１５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１０）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×［ｘ−ｃ／２×｛｜ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝０．５］ ・・・（１１）
但し、式（１１）は、ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）≧０の場合である。
【０１１６】
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×［ｘ＋ｃ／２×｛｜ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝０．５］ ・・・（１２）
但し、式（１２）は、ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）＜０の場合である。
【０１１７】
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１１８】
図１４（ａ）は、ｔが０の場合である。図１４（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１５（ａ）は、ｔがπの場合である。図１５（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１１９】
図１４及び図１５から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１２０】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１２１】
（変形例（その４））
次に、本実施形態の変形例（その４）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１６及び図１７を用いて説明する。
【０１２２】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１２３】
図１６及び図１７は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１２４】
図１６及び図１７は、以下のような式（１３）、（１４）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１２５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１３）
θ（ｘ，ｙ）＝π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ） ・・・（１４）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ，ｂは定数である。
【０１２６】
図１６（ａ）は、ｔが０の場合である。図１６（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１７（ａ）は、ｔがπの場合である。図１７（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１２７】
図１６及び図１７から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１２８】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１２９】
（変形例（その５））
次に、本実施形態の変形例（その５）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１８及び図１９を用いて説明する。
【０１３０】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１３１】
図１８及び図１９は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１３２】
図１８及び図１９は、以下のような式（１５）、（１６）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１３３】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１５）
θ（ｘ，ｙ）＝２π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）×ｃｏｓ（２π／ａ×ｘ）×ｃｏｓ（２π／ｂ×ｙ） ・・・（１６）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ，ｂは定数である。
【０１３４】
図１８（ａ）は、ｔが０の場合である。図１８（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１９（ａ）は、ｔがπの場合である。図１９（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１３５】
図１８及び図１９から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１３６】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１３７】
（変形例（その６））
次に、本実施形態の変形例（その６）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２０及び図２１を用いて説明する。
【０１３８】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１３９】
図２０及び図２１は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１４０】
図は、以下のような式（１７）、（１８）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１４１】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１７）
θ（ｘ，ｙ）＝π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ ・・・（１８）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１４２】
図２０（ａ）は、ｔが０の場合である。図２０（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２１（ａ）は、ｔがπの場合である。図２１（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１４３】
図２０及び図２１から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１４４】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１４５】
（変形例（その７））
次に、本実施形態の変形例（その７）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２２及び図２３を用いて説明する。
【０１４６】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１４７】
図２２及び図２３は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１４８】
図２２及び図２３は、以下のような式（１９）、（２０）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１４９】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１９）
θ（ｘ，ｙ）＝π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ＋２π／ｄ×ｙ ・・・（２０）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｄは定数である。
【０１５０】
図２２（ａ）は、ｔが０の場合である。図２２（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２３（ａ）は、ｔがπの場合である。図２３（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１５１】
図２２及び図２３から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１５２】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１５３】
（変形例（その８））
次に、本実施形態の変形例（その８）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２４及び図２５を用いて説明する。
【０１５４】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１５５】
図２４及び図２５は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１５６】
図２４及び図２５は、以下のような式（２１）、（２２）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１５７】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（２１）
θ（ｘ，ｙ）＝２π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）×ｃｏｓ（２π／ａ×ｘ）×ｃｏｓ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ ・・・（２２）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１５８】
図２４（ａ）は、ｔが０の場合である。図２４（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２５（ａ）は、ｔがπの場合である。図２５（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１５９】
図２４及び図２５から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１６０】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１６１】
（変形例（その９））
次に、本実施形態の変形例（その９）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２６及び図２７を用いて説明する。
【０１６２】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１６３】
図２６及び図２７は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１６４】
図２６及び図２７は、以下のような式（２３）、（２４）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１６５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（２３）
θ（ｘ，ｙ）＝２π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）×ｃｏｓ（２π／ａ×ｘ）×ｃｏｓ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ＋２π／ｄ×ｙ ・・・（２４）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｄは定数である。
【０１６６】
図２６（ａ）は、ｔが０の場合である。図２６（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２７（ａ）は、ｔがπの場合である。図２７（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１６７】
図２６及び図２７から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１６８】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１６９】
［第２実施形態］
第２実施形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法を図２，図３，図２８及び図２９を用いて説明する。図１乃至図２７に示す第１実施形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１７０】
（欠陥検査装置）
まず、本実施形態による欠陥検査装置について図２８を用いて説明する。図２８は、本実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【０１７１】
本実施形態による欠陥検査装置１０ａは、照明部１８を移動させることにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する照明パターンを適宜変化させるものである。
【０１７２】
図２８に示すように、照明部１８を移動させる移動機構（移動手段、移動部）４０が設けられている。移動機構４０は、照明制御部２４により制御される。
【０１７３】
初期状態においては、ｔが０の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８の位置が設定される。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図２（ａ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７４】
次の段階においては、ｔがπ／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８が移動される。照明部１８の位置をａ／４の距離だけ移動させることにより、ｔがπ／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるようになる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図２（ｂ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７５】
次の段階においては、ｔがπの照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８が移動される。照明部１８の位置を更にａ／４の距離だけ移動させることにより、ｔがπの照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるようになる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図３（ａ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７６】
次の段階においては、ｔが３π／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８が移動される。照明部１８の位置を更にａ／４の距離だけ移動させることにより、ｔが３π／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるようになる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図３（ｂ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７７】
照明部１８としては、第１実施形態と同様に、例えば液晶ディスプレイ等が用いられる。
【０１７８】
また、第１実施形態において上述したように、液晶プロジェクタを用いて照明部１８を形成することも可能である。
【０１７９】
また、上記のような光強度分布に対応するように各部の透過率分布が設定されたフィルタを面照明の出射側に配することにより、照明部１８を形成してもよい。
【０１８０】
このように本実施形態によっても、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンが用いられる。このため、本実施形態によっても、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置を提供することができる。
【０１８１】
（欠陥検査方法）
次に、本実施形態による欠陥検査方法について図２９を用いて説明する。図２９は、本実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【０１８２】
まず、被検査体１２をステージ１４上に載置する（ステップＳ１１）。
【０１８３】
次に、照明部１８により形成される照明パターンが被検査体１２の被検査面２０の被検査領域で反射されて撮像部２２に達するように、被検査体１２の角度を設定する（ステップＳ１２）。被検査体１２の角度の設定は、ステージ制御部１６によりステージ１４の角度を制御することにより行われる。
【０１８４】
次に、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。照明部１８の位置の設定は、例えば照明制御部２４が移動機構４０を制御することにより行われる。ここでは、照明部１８の位置を初期状態に設定する。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔが０の照明パターン（第１の照明パターン）（図２（ａ）参照）により照明することが可能となる。
【０１８５】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査面２０の画像（第１の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１８６】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に撮影回数が記憶される。ここでは、第１回目の撮影が行われたため、撮影回数である１が記憶部２８内に記憶される。
【０１８７】
本実施形態においても、図２及び図３に示すような４つの照明パターンを用いて検査を行うため、撮影回数が４回に達するまで撮影が行われる。この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ１５）、次の撮影に移行する。
【０１８８】
次の撮影においては、まず、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、照明部１８の位置をａ／４だけ移動する。照明部１８の移動は、照明制御部２４が移動機構４０を制御することにより行われる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔがπ／２の照明パターン（第２の照明パターン）（図２（ｂ）参照）により照明することが可能となる。
【０１８９】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第２の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１９０】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に撮影回数が記憶される。ここでは、第２回目の撮影が行われたため、記憶部２８内に撮影回数である２が記憶される。
【０１９１】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ１５）、次の撮影に移行する。
【０１９２】
次の撮影においては、まず、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、照明部１８の位置を更にａ／４だけ移動する。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔがπの照明パターン（第３の照明パターン）（図３（ａ）参照）により照明することが可能となる。
【０１９３】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査面１２の画像（第３の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１９４】
撮像部２８による撮影が行われた際には、記憶部２８内に撮影回数が記憶される。ここでは、第３回目の撮影が行われたため、記憶部２８内に撮影回数である３が記憶される。
【０１９５】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ１５）、次の撮影に移行する。
【０１９６】
次の撮影においては、まず、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、照明部１８の位置を更にａ／４だけ移動する。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔが３π／２の照明パターン（第４の照明パターン）（図３（ｂ）参照）により照明することが可能となる。
【０１９７】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査面１２の画像（第４の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１９８】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２２内に撮影回数が記憶される。ここでは、第４回目の撮影が行われたため、記憶部２８内に撮影回数である４が記憶される。
【０１９９】
この段階で撮影回数が４となる。この後のステップＳ１６〜Ｓ１９は、上述した第１実施形態による欠陥検査方法におけるステップＳ６〜Ｓ９と同様であるため省略する。
【０２００】
こうして、本実施形態の欠陥検査方法が行われる。
【０２０１】
このように、照明部１８を移動させることにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する照明パターンを変化させるようにしてもよい。本実施形態によっても、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いるため、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査方法を提供することができる。
【０２０２】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０２０３】
例えば、第２実施形態では、図２及び図３に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する場合を例に説明したが、照明パターンは図２及び図３に示すような照明パターンに限定されるものではない。例えば、図１０及び図１１に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明するようにしてもよい。照明パターンを順次移動させることにより、図１０及び図１１に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を順次照明することが可能である。また、図１２及び図１３に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明するようにしてもよい。照明パターンを順次移動させることにより、図１２及び図１３に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を順次照明することが可能である。また、図１４及び図１５に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明するようにしてもよい。照明パターンを順次移動させることにより、図１４及び図１５に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を順次照明することが可能である。
【０２０４】
上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２０５】
（付記１）
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体の被検査面を照明する照明部と、
前記照明部の前記照明パターンにより前記被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記被検査面の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する処理部と
を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【０２０６】
（付記２）
付記１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部は、前記照明パターンを順次変化させ、
前記撮像部は、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【０２０７】
（付記３）
付記１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部を移動させる移動機構を更に有し、
前記撮像部は、前記照明部が移動する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【０２０８】
（付記４）
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより被検査体の被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮影することにより、前記被検査面の画像を取得し、
取得された前記被検査面の前記画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【０２０９】
（付記５）
付記４記載の欠陥検査方法において、
前記被検査面の画像を取得する際には、前記照明パターンを順次変化させ、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面の画像を順次取得し、
前記被検査面における欠陥を検出する際には、取得された前記被検査面の複数の前記画像に基づいて前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【０２１０】
（付記６）
付記４記載の欠陥検査方法において、
前記被検査面の画像を取得する際には、前記照明パターンを移動させ、前記照明パターンが移動する毎に前記被検査面の画像を順次取得し、
前記被検査面における欠陥を検出する際には、取得された前記被検査面の複数の前記画像に基づいて前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【符号の説明】
【０２１１】
１０、１０ａ…欠陥検査装置
１２…被検査体
１４…ステージ
１６…ステージ制御部
１８…照明部
２０…被検査面
２２…撮像部
２３…レンズ
２４…照明制御部
２６…撮像制御部
２８…記憶部
３０…装置制御部
３２…演算部
３４…入出力インターフェース
３６…入出力部
３８…表示部
４０…移動機構
１１２…被検査体
１１３…塗膜
１１５、１１５ａ、１１５ｂ…欠陥
１１７…異物
１１８…照明部
１２０…被検査面
１２２…撮像部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の表面における微小な傷や凹凸等の欠陥を検査する一般的な方法として、目視による検査がある。
【０００３】
しかし、目視による検査は、検査者の熟練が必要であるとともに、見落とし等が生じる場合もある。
【０００４】
また、要求される品質が高くなると、目視による検査で対応することが困難となる。
【０００５】
そこで、様々な自動検査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８９３２号公報
【特許文献２】特開平８−２８５５５７号公報
【特許文献３】特許第３０５４２２７号公報
【特許文献４】特表平１０−５０９２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、提案されている欠陥検査装置は、必ずしも確実に欠陥を検出し得ない場合があった。
【０００８】
本発明の目的は、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一観点によれば、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体の被検査面を照明する照明部と、前記照明部の前記照明パターンにより前記被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された前記被検査面の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する処理部とを有することを特徴とする欠陥検査装置が提供される。
【００１０】
実施形態の他の観点によれば、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより被検査体の被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮影することにより、前記被検査面の画像を取得し、取得された前記被検査面の前記画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出することを特徴とする欠陥検査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、被検査体の被検査面を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、傷のような方向性のある欠陥であっても確実に検出することができる。従って、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【図２】図２は、第１実施形態による欠陥検査装置の照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図３】図３は、第１実施形態による欠陥検査装置の照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図４】図４は、照明パターンにより照明した被検査面の一部を示す図である。
【図５】図５は、被検査面の各箇所における光強度を示すグラフである。
【図６】図６は、各方向に沿った光強度を示す図である。
【図７】図７は、比較例による照明パターンの例を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、各画素の輝度の例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、第１実施形態の変形例（その１）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の変形例（その１）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の変形例（その２）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の変形例（その２）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の変形例（その３）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１５】図１５は、第１実施形態の変形例（その３）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１６】図１６は、第１実施形態の変形例（その４）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１７】図１７は、第１実施形態の変形例（その４）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図１８】図１８は、第１実施形態の変形例（その５）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図１９】図１９は、第１実施形態の変形例（その５）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２０】図２０は、第１実施形態の変形例（その６）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２１】図２１は、第１実施形態の変形例（その６）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２２】図２２は、第１実施形態の変形例（その７）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２３】図２３は、第１実施形態の変形例（その７）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２４】図２４は、第１実施形態の変形例（その８）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２５】図２５は、第１実施形態の変形例（その８）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２６】図２６は、第１実施形態の変形例（その９）による照明パターンの例を示す図（その１）である。
【図２７】図２７は、第１実施形態の変形例（その９）による照明パターンの例を示す図（その２）である。
【図２８】図２８は、第２実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【図２９】図２９は、第２実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、参考例による欠陥検査装置を示す概略図である。
【図３１】図３１は、欠陥が傷である場合を示す図（その１）である。
【図３２】図３２は、欠陥が傷である場合を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図３０（ａ）は、参考例による欠陥検査装置を示す概略図である。
【００１４】
被検査体１１２の表面には、塗装が施されており、塗膜１１３が形成されている。被検査体１１２の表面に異物１１７が付着している状態で塗装が施された場合には、塗膜１１３の表面に凸状の欠陥１１５が生じる。
【００１５】
照明部１１８により形成される照明パターンは、被検査体１１２の被検査面１２０により反射されて、撮像部１２２に達するようになっている。
【００１６】
図３０（ｂ）は、撮像部１２２により取得された画像を示している。図３０（ｂ）に示すように、欠陥１１５の箇所だけ輝度が変化している。
【００１７】
従って、このようにして取得された画像を用いて、欠陥の検出を行うことが可能となる。
【００１８】
図３１は、欠陥が傷である場合を示す図（その１）である。図３１（ａ）は、照明パターンにより照明していない状態を示している。図３１（ｂ）は、照明パターンにより照明した状態を示している。
【００１９】
図３１（ｂ）に示すように、欠陥１１５ａの箇所の輝度が、欠陥１１５ａの周囲の正常な箇所の輝度と相違している。
【００２０】
図３２は、欠陥が傷である場合を示す図（その２）である。図３２（ａ）は、照明パターンにより照明していない状態を示している。図３２（ｂ）は、照明パターンにより照明した状態を示している。
【００２１】
図３２の場合には、欠陥１１５ｂの箇所の輝度が周囲の正常な箇所の輝度と相違していない。欠陥１１５ｂの箇所の輝度が欠陥１１５ｂの周囲の正常な箇所の輝度と相違していないのは、傷１１５ｂの長手方向に垂直な方向と照明パターンの光強度が均一な方向とが一致しているためである。
【００２２】
このため、図３２のような場合には、傷１１５ｂが存在しているにもかかわらず、傷１１５ｂを検出することが困難となる。
【００２３】
このように、傷のような方向性のある欠陥１１５ｂの場合には、必ずしも確実に検出し得ない場合があり得る。
【００２４】
［第１実施形態］
第１実施形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法を図１乃至図９を用いて説明する。
【００２５】
（欠陥検査装置）
まず、本実施形態による欠陥検査装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【００２６】
図１に示すように、欠陥検査装置１０は、被検査体１２を支持するとともに被検査体１２を移動させるステージ（支持部）１４と、ステージ１４を制御するステージ制御部１６とを有している。
【００２７】
ステージ１４としては、例えばＸＹＺθステージ等を用いる。ステージ１４は、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が後述する照明パターンにより照明されるように、被検査体１２の位置を設定する。ステージ１４は、後述する照明部１８により形成される照明パターンが被検査体１２の被検査面２０において正反射されて後述する撮像部２２に達するように、被検査体１２の被検査面２０の角度を設定する。ステージ１４は、被検査体１２の被検査面２０の面内方向に対して平行な方向に被検査体１２を適宜移動させる。
【００２８】
被検査体１２としては、例えば携帯電話機等が挙げられる。
【００２９】
なお、被検査体１２は、携帯電話機に限定されるものではない。本実施形態による欠陥検査装置１０は、様々な被検査体１２の欠陥検査を行うことが可能である。
【００３０】
被検査体１２の被検査面２０には、例えば塗装が施されている。被検査体１２の被検査面２０は、鏡面でなくてもよいが、所定の方向から照明される照明パターンの光の大部分を正反射することが好ましい。
【００３１】
被検査体１２の被検査面２０に生ずる欠陥としては、例えば凸状の欠陥や傷等が挙げられる。
【００３２】
欠陥検査装置１０は、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する照明部（パターン照明）１８と、照明部を制御する照明制御部２４とを有している。照明部１８により形成される照明パターンとしては、光強度分布（輝度分布）が全方向（全方位）において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。換言すれば、照明部１８により形成される照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に連続的に変化している照明パターンを用いる。
【００３３】
図２及び図３は、本実施形態による欠陥検査装置の照明パターンの例を示す図である。
【００３４】
図２及び図３は、以下のような式（１）、（２）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【００３５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×｛ｘ−ｃ／２×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｝ ・・・（２）
式（１）、（２）において、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【００３６】
図２（ａ）は、ｔが０の場合である。図２（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図３（ａ）は、ｔがπの場合である。図３（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【００３７】
図２及び図３において、紙面左右方向はｘ方向であり、紙面上下方向はｙ方向である。
【００３８】
図２及び図３から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。
【００３９】
このような光強度分布の照明パターンを形成する照明部１８としては、例えば液晶ディスプレイ等が挙げられる。
【００４０】
なお、液晶プロジェクタ等を用いて照明パターンを形成することも可能である。液晶プロジェクタは、液晶パネルの背面側に光源を配し、液晶パネルを透過した光を投射レンズを用いて投射するものである。液晶パネルに照明パターンを表示した状態で光源から光を照射することにより、照明パターンをスクリーンに投射することが可能である。この場合、照明パターンが投射されたスクリーンが照明部１８として用いられる。
【００４１】
欠陥検査装置１０は、被検査体１２の被検査面２０を撮像する撮像部２２と、撮像部２２を制御する撮像制御部２６とを有している。照明部１８において形成された照明パターンからの光が被検査部１２の被検査面２０の被検査領域で正反射されて撮像部２２に達するように、撮像部２２が配置されている。撮像部２２は、レンズ２３と、図示しない撮像素子（光電変換素子）とを有している。撮像素子としては、例えばＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）等が用いられている。照明部１８において形成された照明パターンは、被検査部１２の被検査面２０の被検査領域で正反射され、レンズ２３を介して撮像素子面に結像される。このような撮像部２２としては、例えばデジタルカメラ等を用いる。より具体的には、撮像部２２として、モノクロデジタルカメラ等を用いる。撮像素子により光電変換が行われ、これにより被検査面２０の画像が取得される。撮像部２２により取得される画像における各画素の輝度は、二値の情報ではなく、多値の情報とする。撮像部２２により取得される画像は、後述する記憶部２８に記憶される。
【００４２】
欠陥検査装置１０は、欠陥検査装置全体を制御するとともに、所定の処理を行う装置制御部（処理装置）３０を有している。装置制御部３０は、所定のプログラムに基づいて各制御を実行する演算部（処理部）３２と、演算部３２が実行するプログラムや撮像部２２により取得される画像等を記憶する記憶部２８とを有している。記憶部２８としては、例えばＲＡＭ（Random Access Memory)やＨＤＤ(Hard Disk Drive）等が用いられる。また、装置制御部３０は、ステージ制御部１６、照明制御部２４及び撮像制御部２６との間で入出力を行うための入出力インターフェース３４を有している。装置制御部３０は、入出力インターフェース３４を介して、ステージ制御部１６、照明制御部２４及び撮像制御部２６を制御する。このような装置制御部３０としては、例えば所定のプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータ等を用いる。
【００４３】
演算部３２は、撮像部２２により取得される画像を用いて、後述するようにして欠陥検査を行う。欠陥検査の結果は、例えば記憶部３２等に記憶される。
【００４４】
欠陥検査装置１０は、操作者による操作入力を行うための入力部３６を有している。入力部３６としては、例えばキーボードやマウス等を用いる。
【００４５】
欠陥検査装置１０は、操作メニュー、撮像部２２により取得された画像、演算部３２により所定の処理を行うことにより得られる画像、欠陥検査の結果等の表示を行う表示部３８を有している。表示部３８としては、例えば液晶ディスプレイ等を用いる。
【００４６】
こうして、本実施形態による欠陥検査装置１０が形成されている。
【００４７】
図４は、撮像部から観察した被検査面の一部を示す図（その１）である。図４（ａ）は、図２（ａ）の一部に対応している。図４（ｂ）は、図２（ｂ）の一部に対応している。図４（ｃ）は、図３（ａ）の一部に対応している。図４（ｄ）は、図３（ｂ）の一部に対応している。
【００４８】
図５は、被検査面の各箇所における光強度を示すグラフである。図５における横軸はｔの値を示している。図５における縦軸は光強度（輝度）を示している。
【００４９】
図５（ａ）は、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の各図における左側の丸印に対応している。図５（ｂ）は、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の各図における左から２番目の丸印に対応している。図５（ｃ）は、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の各図における右側の丸印に対応している。
【００５０】
図５から分かるように、各箇所において光強度が正弦波状に変化する。
【００５１】
図６（ａ）は、照明パターンにより照明された被検査面の一部を示す図（その２）である。
【００５２】
図６（ａ）において実線を用いて示した方向は、図６における紙面左右方向に平行な方向であり、Ｘ方向である。図６（ａ）において破線を用いて示した方向は、紙面左右方向に対して４５度の角度を為す方向である。図６（ａ）において一点鎖線を用いて示した方向は、紙面上下方向であり、Ｙ方向である。図６（ａ）において二点差線を用いて示した方向は、紙面左右方向に対して１３５度の角度を為す方向である。
【００５３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の各方向に沿った光強度を示すグラフである。図６（ｂ）における横軸は、図６（ａ）に示す各矢印の方向に沿った位置を示している。図６（ｂ）における縦軸は、光強度（輝度）を示している。図６（ｂ）における実線のプロットは、図６（ａ）において実線を用いて示した方向に対応している。図６（ｂ）における破線のプロットは、図６（ａ）において破線を用いて示した方向に対応している。図６（ｂ）における一点鎖線のプロットは、図６（ａ）において一点鎖線を用いて示した方向に対応している。図６（ｂ）における二点鎖線のプロットは、図６（ａ）において二点鎖線を用いて示した方向に対応している。
【００５４】
図６（ｂ）から分かるように、いずれの方向においても、光強度が位置に応じて徐々に変化している。
【００５５】
図７（ａ）は、比較例による照明パターンの例を示す図である。
【００５６】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す線分に沿った光強度を示すグラフである。図７（ｂ）における横軸は、図７（ａ）に示す線分に沿った位置を示している。図７（ｂ）における縦軸は、光強度（輝度）を示している。
【００５７】
図７（ｂ）から分かるように、光強度が位置に応じて変化しない。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本実施形態によれば、傷のような方向性のある欠陥であっても確実に検出することができる。従って、本実施形態によれば、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置を提供することができる。
【００５９】
（欠陥検査方法）
次に、本実施形態による欠陥検査方法について図１乃至図９を用いて説明する。図８は、本実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【００６０】
まず、被検査体１２をステージ１４上に載置する（ステップＳ１）。
【００６１】
次に、照明部１８により形成される照明パターンが被検査体１２の被検査面２０で正反射されて撮像部２２に達するように、被検査体１２の角度を設定する（ステップＳ２）。被検査体１２の角度の設定は、ステージ制御部１６によりステージ１４の角度を制御することにより行われる。
【００６２】
次に、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図２（ａ）に示すような照明パターン（第１の照明パターン）を用いる。
【００６３】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第１の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００６４】
撮像部２２による撮影が行われた際には、撮影回数の値が記憶部２８に記憶される。ここでは、第１回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である１が記憶部２８に記憶される。
【００６５】
本実施形態では、図２（ａ）乃至図３（ｂ）に示すような４つの照明パターンを用いて検査を行うため、撮影回数が４に達するまで撮影が行われる。この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ５）、次の撮影に移行する。
【００６６】
次の撮影においては、まず、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図２（ｂ）に示すような照明パターン（第２の照明パターン）を用いる。
【００６７】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を撮像部２２により撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第２の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００６８】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に記憶された撮影回数の値が更新される。ここでは、第２回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である２が記憶部２８に記憶される。
【００６９】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ５）、次の撮影に移行する。
【００７０】
次の撮影においては、まず、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図３（ａ）に示すような照明パターン（第３の照明パターン）を用いる。
【００７１】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を撮像部２２により撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第３の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００７２】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に記憶された撮影回数の値が更新される。ここでは、第３回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である３が記憶部２８に記憶される。
【００７３】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ５）、次の撮影に移行する。
【００７４】
次の撮影においては、まず、照明部１８において形成される照明パターンの設定を行う（ステップＳ３）。照明パターンの設定は、例えば照明制御部２４により行われる。照明パターンとしては、例えば、図３（ｂ）に示すような照明パターン（第４の照明パターン）を用いる。
【００７５】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明しながら、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を撮像部２２により撮像する（ステップＳ４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第４の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【００７６】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に記憶された撮影回数の値が更新される。ここでは、第４回目の撮影が行われたため、撮影回数の値である４が記憶部２８に記憶される。
【００７７】
この段階で撮影回数が４となるため（ステップＳ５）、以下のような処理に移行する。
【００７８】
装置制御部３０の演算部３２は、以下のような式（３）に基づいて、γの値を各画素について求める（ステップＳ６）。
【００７９】
γ（ｘ，ｙ）＝２×［｛Ｉ４（ｘ，ｙ）−Ｉ２（ｘ，ｙ）｝２＋｛Ｉ１（ｘ，ｙ）−Ｉ３（ｘ，ｙ）｝２］０．５／｛Ｉ１（ｘ，ｙ）＋Ｉ２（ｘ，ｙ）＋Ｉ３（ｘ，ｙ）＋Ｉ４（ｘ，ｙ）｝ ・・・（３）
ここで、ｘは取得された画像における各画素のｘ座標であり、ｙは取得された画像における各画素のｙ座標である。Ｉ１（ｘ，ｙ）は、ｔが０の照明パターン（図２（ａ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ２（ｘ，ｙ）は、ｔがπ／２の照明パターン（図２（ｂ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ３（ｘ，ｙ）は、ｔがπの照明パターン（図３（ａ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ４（ｘ，ｙ）は、ｔが３π／２の照明パターン（図３（ｂ）参照）により被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で取得された画像における各画素の輝度である。
【００８０】
こうして、各画素についてのγの値が求められることとなる。
【００８１】
次に、装置制御部３０の演算部３２は、こうして求められたγ（ｘ，ｙ）と予め求められたγ０（ｘ，ｙ）との差分Δγ（ｘ，ｙ）を各画素について求める（ステップＳ７）。
【００８２】
差分Δγ（ｘ，ｙ）は、以下のような式（４）により表される。
【００８３】
Δγ（ｘ，ｙ）＝γ（ｘ，ｙ）−γ０（ｘ，ｙ） ・・・（４）
γ０（ｘ，ｙ）は、欠陥の存在しない被検査体１２を用いて予め求められたものであり、以下のような式（５）で求められる。
【００８４】
γ０（ｘ，ｙ）＝２×［｛Ｉ０４（ｘ，ｙ）−Ｉ０２（ｘ，ｙ）｝２＋｛Ｉ０１（ｘ，ｙ）−Ｉ０３（ｘ，ｙ）｝２］０．５／｛Ｉ０１（ｘ，ｙ）＋Ｉ０２（ｘ，ｙ）＋Ｉ０３（ｘ，ｙ）＋Ｉ０４（ｘ，ｙ）｝ ・・・（５）
ここで、ｘは予め取得された画像における各画素のｘ座標であり、ｙは予め取得された画像における各画素のｙ座標である。Ｉ０１（ｘ，ｙ）は、ｔが０の照明パターン（図２（ａ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ０２（ｘ，ｙ）は、ｔがπ／２の照明パターン（図２（ｂ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ０３（ｘ，ｙ）は、ｔがπの照明パターン（図３（ａ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。Ｉ０４（ｘ，ｙ）は、位相ｔが３π／２の照明パターン（図３（ｂ）参照）により欠陥の存在しない被検査体１２の被検査面２０を照明した状態で予め取得された画像における各画素の輝度である。
【００８５】
図９は、各画素の輝度の例を示すグラフである。図９において破線を用いて示したプロットは、欠陥が存在しない箇所（正常箇所）における輝度の例を示したものである。図９において実線を用いて示したプロットは、欠陥の箇所（欠陥箇所）における輝度の例を示したものである。
【００８６】
図９から分かるように、欠陥が存在しない箇所においては、大きな振幅で輝度（光強度）が変化する。
【００８７】
一方、欠陥の箇所においては、比較的小さな振幅で輝度が変化する。欠陥の箇所において輝度の振幅が小さくなるのは、欠陥の箇所においては光が散乱されるためである。
【００８８】
このため、欠陥が存在しない箇所と欠陥の箇所との間において、Δγ（ｘ，ｙ）の値に比較的大きい差異が生じる。
【００８９】
次に、装置制御部３０の演算部３２は、Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きい画素を抽出することにより、欠陥の箇所を抽出する（ステップＳ８）。欠陥の箇所においては、Δγ（ｘ，ｙ）が比較的大きいため、これにより欠陥の箇所を抽出することが可能となる。
【００９０】
Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きい画素は、欠陥の箇所と考えることが可能である。演算部３２は、Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きくなっている画素の座標を、欠陥の座標として記憶部２８に記憶する。また、演算部３２は、Δγ（ｘ，ｙ）が所定の閾値Ｔｈより大きくなっている画素の数に基づいて欠陥のサイズを求め、求めた欠陥のサイズを記憶部２８に記憶する。
【００９１】
なお、被検査体１２の被検査面２０が撮像部２２の視野より大きい場合には、ステージ１４を用いて被検査体１２を順次移動させ、上記と同様にして、被検査体１２の被検査面２０の他の検査領域についても順次検査を行う（ステップＳ３〜Ｓ８）。
【００９２】
次に、装置制御部３０の演算部３２は、合格か不合格かの判定を行う（ステップＳ９）。合格か不合格かの判定は、例えば検出された欠陥のサイズ等に基づいて行われる。例えば、欠陥のサイズが所定値より大きい場合には、合格（ＯＫ）と判断する。一方、欠陥のサイズが所定値より小さい場合には、不合格（ＮＧ）と判断する。
【００９３】
こうして、本実施形態の欠陥検査方法が行われる。
【００９４】
このように、本実施形態によれば、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本実施形態によれば、傷のような方向性のある欠陥であっても、確実に検出することが可能となる。従って、本実施形態によれば、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査方法を提供することができる。
【００９５】
（変形例（その１））
次に、本実施形態の変形例（その１）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１０及び図１１を用いて説明する。
【００９６】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【００９７】
図１０及び図１１は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【００９８】
図１０及び図１１は、以下のような式（６）、（７）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【００９９】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（６）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×｛ｘ−｜ｃ／２×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝ ・・・（７）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１００】
図１０（ａ）は、ｔが０の場合である。図１０（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１１（ａ）は、ｔがπの場合である。図１１（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１０１】
図１０及び図１１から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１０２】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１０３】
（変形例（その２））
次に、本実施形態の変形例（その２）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１２及び図１３を用いて説明する。
【０１０４】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１０５】
図１２及び図１３は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１０６】
図１２及び図１３は、以下のような式（８）、（９）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１０７】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（８）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×［ｘ−ｃ／２×｛｜ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝０．５］ ・・・（９）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１０８】
図１２（ａ）は、ｔが０の場合である。図１２（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１３（ａ）は、ｔがπの場合である。図１３（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１０９】
図１２及び図１３から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１１０】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１１１】
（変形例（その３））
次に、本実施形態の変形例（その３）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１４及び図１５を用いて説明する。
【０１１２】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１１３】
図１４及び図１５は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１１４】
図１４及び図１５は、以下のような式（１０）、（１１）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１１５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１０）
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×［ｘ−ｃ／２×｛｜ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝０．５］ ・・・（１１）
但し、式（１１）は、ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）≧０の場合である。
【０１１６】
θ（ｘ，ｙ）＝２π／ａ×［ｘ＋ｃ／２×｛｜ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）｜｝０．５］ ・・・（１２）
但し、式（１２）は、ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）＜０の場合である。
【０１１７】
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１１８】
図１４（ａ）は、ｔが０の場合である。図１４（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１５（ａ）は、ｔがπの場合である。図１５（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１１９】
図１４及び図１５から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１２０】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１２１】
（変形例（その４））
次に、本実施形態の変形例（その４）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１６及び図１７を用いて説明する。
【０１２２】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１２３】
図１６及び図１７は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１２４】
図１６及び図１７は、以下のような式（１３）、（１４）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１２５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１３）
θ（ｘ，ｙ）＝π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ） ・・・（１４）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ，ｂは定数である。
【０１２６】
図１６（ａ）は、ｔが０の場合である。図１６（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１７（ａ）は、ｔがπの場合である。図１７（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１２７】
図１６及び図１７から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１２８】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１２９】
（変形例（その５））
次に、本実施形態の変形例（その５）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図１８及び図１９を用いて説明する。
【０１３０】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１３１】
図１８及び図１９は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１３２】
図１８及び図１９は、以下のような式（１５）、（１６）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１３３】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１５）
θ（ｘ，ｙ）＝２π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）×ｃｏｓ（２π／ａ×ｘ）×ｃｏｓ（２π／ｂ×ｙ） ・・・（１６）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ，ｂは定数である。
【０１３４】
図１８（ａ）は、ｔが０の場合である。図１８（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図１９（ａ）は、ｔがπの場合である。図１９（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１３５】
図１８及び図１９から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１３６】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１３７】
（変形例（その６））
次に、本実施形態の変形例（その６）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２０及び図２１を用いて説明する。
【０１３８】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１３９】
図２０及び図２１は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１４０】
図は、以下のような式（１７）、（１８）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１４１】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１７）
θ（ｘ，ｙ）＝π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ ・・・（１８）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１４２】
図２０（ａ）は、ｔが０の場合である。図２０（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２１（ａ）は、ｔがπの場合である。図２１（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１４３】
図２０及び図２１から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１４４】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１４５】
（変形例（その７））
次に、本実施形態の変形例（その７）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２２及び図２３を用いて説明する。
【０１４６】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１４７】
図２２及び図２３は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１４８】
図２２及び図２３は、以下のような式（１９）、（２０）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１４９】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（１９）
θ（ｘ，ｙ）＝π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ＋２π／ｄ×ｙ ・・・（２０）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｄは定数である。
【０１５０】
図２２（ａ）は、ｔが０の場合である。図２２（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２３（ａ）は、ｔがπの場合である。図２３（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１５１】
図２２及び図２３から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１５２】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１５３】
（変形例（その８））
次に、本実施形態の変形例（その８）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２４及び図２５を用いて説明する。
【０１５４】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１５５】
図２４及び図２５は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１５６】
図２４及び図２５は、以下のような式（２１）、（２２）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１５７】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（２１）
θ（ｘ，ｙ）＝２π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）×ｃｏｓ（２π／ａ×ｘ）×ｃｏｓ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ ・・・（２２）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｃは定数である。
【０１５８】
図２４（ａ）は、ｔが０の場合である。図２４（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２５（ａ）は、ｔがπの場合である。図２５（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１５９】
図２４及び図２５から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１６０】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１６１】
（変形例（その９））
次に、本実施形態の変形例（その９）による欠陥検査装置及び欠陥検査方法について図２６及び図２７を用いて説明する。
【０１６２】
本変形例による欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、以下のようなパターンを用いるものである。
【０１６３】
図２６及び図２７は、本変形例による照明パターンの例を示す図である。
【０１６４】
図２６及び図２７は、以下のような式（２３）、（２４）で表される光強度分布Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の照明パターンである。
【０１６５】
Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ａ／２×ｓｉｎ｛θ（ｘ，ｙ）＋ｔ｝＋Ａ／２ ・・・（２３）
θ（ｘ，ｙ）＝２π×ｓｉｎ（２π／ａ×ｘ）×ｓｉｎ（２π／ｂ×ｙ）×ｃｏｓ（２π／ａ×ｘ）×ｃｏｓ（２π／ｂ×ｙ）＋２π／ｃ×ｘ＋２π／ｄ×ｙ ・・・（２４）
なお、ｘはｘ座標、ｙはｙ座標、ｔは変数（パラメータ、位相）、Ａは振幅、ａ〜ｄは定数である。
【０１６６】
図２６（ａ）は、ｔが０の場合である。図２６（ｂ）は、ｔがπ／２の場合である。図２７（ａ）は、ｔがπの場合である。図２７（ｂ）は、ｔが３π／２の場合である。
【０１６７】
図２６及び図２７から分かるように、いずれの照明パターンも光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している。従って、このような照明パターンを用いてもよい。
【０１６８】
このように、本変形例においても、被検査体１２の被検査面２０を照明する照明パターンとして、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いる。このため、本変形例によっても、様々な欠陥を確実に検出することができる。
【０１６９】
［第２実施形態］
第２実施形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法を図２，図３，図２８及び図２９を用いて説明する。図１乃至図２７に示す第１実施形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１７０】
（欠陥検査装置）
まず、本実施形態による欠陥検査装置について図２８を用いて説明する。図２８は、本実施形態による欠陥検査装置を示す概略図である。
【０１７１】
本実施形態による欠陥検査装置１０ａは、照明部１８を移動させることにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する照明パターンを適宜変化させるものである。
【０１７２】
図２８に示すように、照明部１８を移動させる移動機構（移動手段、移動部）４０が設けられている。移動機構４０は、照明制御部２４により制御される。
【０１７３】
初期状態においては、ｔが０の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８の位置が設定される。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図２（ａ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７４】
次の段階においては、ｔがπ／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８が移動される。照明部１８の位置をａ／４の距離だけ移動させることにより、ｔがπ／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるようになる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図２（ｂ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７５】
次の段階においては、ｔがπの照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８が移動される。照明部１８の位置を更にａ／４の距離だけ移動させることにより、ｔがπの照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるようになる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図３（ａ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７６】
次の段階においては、ｔが３π／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるように、照明部１８が移動される。照明部１８の位置を更にａ／４の距離だけ移動させることにより、ｔが３π／２の照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が照明されるようになる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域が、例えば図３（ｂ）に示すような照明パターンにより照明される。
【０１７７】
照明部１８としては、第１実施形態と同様に、例えば液晶ディスプレイ等が用いられる。
【０１７８】
また、第１実施形態において上述したように、液晶プロジェクタを用いて照明部１８を形成することも可能である。
【０１７９】
また、上記のような光強度分布に対応するように各部の透過率分布が設定されたフィルタを面照明の出射側に配することにより、照明部１８を形成してもよい。
【０１８０】
このように本実施形態によっても、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンが用いられる。このため、本実施形態によっても、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査装置を提供することができる。
【０１８１】
（欠陥検査方法）
次に、本実施形態による欠陥検査方法について図２９を用いて説明する。図２９は、本実施形態による欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【０１８２】
まず、被検査体１２をステージ１４上に載置する（ステップＳ１１）。
【０１８３】
次に、照明部１８により形成される照明パターンが被検査体１２の被検査面２０の被検査領域で反射されて撮像部２２に達するように、被検査体１２の角度を設定する（ステップＳ１２）。被検査体１２の角度の設定は、ステージ制御部１６によりステージ１４の角度を制御することにより行われる。
【０１８４】
次に、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。照明部１８の位置の設定は、例えば照明制御部２４が移動機構４０を制御することにより行われる。ここでは、照明部１８の位置を初期状態に設定する。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔが０の照明パターン（第１の照明パターン）（図２（ａ）参照）により照明することが可能となる。
【０１８５】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査面２０の画像（第１の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１８６】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に撮影回数が記憶される。ここでは、第１回目の撮影が行われたため、撮影回数である１が記憶部２８内に記憶される。
【０１８７】
本実施形態においても、図２及び図３に示すような４つの照明パターンを用いて検査を行うため、撮影回数が４回に達するまで撮影が行われる。この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ１５）、次の撮影に移行する。
【０１８８】
次の撮影においては、まず、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、照明部１８の位置をａ／４だけ移動する。照明部１８の移動は、照明制御部２４が移動機構４０を制御することにより行われる。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔがπ／２の照明パターン（第２の照明パターン）（図２（ｂ）参照）により照明することが可能となる。
【０１８９】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査体１２の被検査面２０の画像（第２の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１９０】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２８内に撮影回数が記憶される。ここでは、第２回目の撮影が行われたため、記憶部２８内に撮影回数である２が記憶される。
【０１９１】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ１５）、次の撮影に移行する。
【０１９２】
次の撮影においては、まず、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、照明部１８の位置を更にａ／４だけ移動する。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔがπの照明パターン（第３の照明パターン）（図３（ａ）参照）により照明することが可能となる。
【０１９３】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査面１２の画像（第３の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１９４】
撮像部２８による撮影が行われた際には、記憶部２８内に撮影回数が記憶される。ここでは、第３回目の撮影が行われたため、記憶部２８内に撮影回数である３が記憶される。
【０１９５】
この段階では、撮影回数が４に達していないため（ステップＳ１５）、次の撮影に移行する。
【０１９６】
次の撮影においては、まず、照明部１８の位置の設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、照明部１８の位置を更にａ／４だけ移動する。これにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を、ｔが３π／２の照明パターン（第４の照明パターン）（図３（ｂ）参照）により照明することが可能となる。
【０１９７】
次に、照明部１８により形成される照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０を照明しながら、撮像部２２により被検査体１２の被検査面２０を撮像する（ステップＳ１４）。撮像部２２により取得された被検査面１２の画像（第４の画像）は、記憶部２８に記憶される。
【０１９８】
撮像部２２による撮影が行われた際には、記憶部２２内に撮影回数が記憶される。ここでは、第４回目の撮影が行われたため、記憶部２８内に撮影回数である４が記憶される。
【０１９９】
この段階で撮影回数が４となる。この後のステップＳ１６〜Ｓ１９は、上述した第１実施形態による欠陥検査方法におけるステップＳ６〜Ｓ９と同様であるため省略する。
【０２００】
こうして、本実施形態の欠陥検査方法が行われる。
【０２０１】
このように、照明部１８を移動させることにより、被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する照明パターンを変化させるようにしてもよい。本実施形態によっても、光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンを用いるため、様々な欠陥を確実に検出し得る欠陥検査方法を提供することができる。
【０２０２】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０２０３】
例えば、第２実施形態では、図２及び図３に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明する場合を例に説明したが、照明パターンは図２及び図３に示すような照明パターンに限定されるものではない。例えば、図１０及び図１１に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明するようにしてもよい。照明パターンを順次移動させることにより、図１０及び図１１に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を順次照明することが可能である。また、図１２及び図１３に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明するようにしてもよい。照明パターンを順次移動させることにより、図１２及び図１３に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を順次照明することが可能である。また、図１４及び図１５に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を照明するようにしてもよい。照明パターンを順次移動させることにより、図１４及び図１５に示すような照明パターンにより被検査体１２の被検査面２０の被検査領域を順次照明することが可能である。
【０２０４】
上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２０５】
（付記１）
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体の被検査面を照明する照明部と、
前記照明部の前記照明パターンにより前記被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記被検査面の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する処理部と
を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【０２０６】
（付記２）
付記１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部は、前記照明パターンを順次変化させ、
前記撮像部は、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【０２０７】
（付記３）
付記１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部を移動させる移動機構を更に有し、
前記撮像部は、前記照明部が移動する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【０２０８】
（付記４）
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより被検査体の被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮影することにより、前記被検査面の画像を取得し、
取得された前記被検査面の前記画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【０２０９】
（付記５）
付記４記載の欠陥検査方法において、
前記被検査面の画像を取得する際には、前記照明パターンを順次変化させ、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面の画像を順次取得し、
前記被検査面における欠陥を検出する際には、取得された前記被検査面の複数の前記画像に基づいて前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【０２１０】
（付記６）
付記４記載の欠陥検査方法において、
前記被検査面の画像を取得する際には、前記照明パターンを移動させ、前記照明パターンが移動する毎に前記被検査面の画像を順次取得し、
前記被検査面における欠陥を検出する際には、取得された前記被検査面の複数の前記画像に基づいて前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【符号の説明】
【０２１１】
１０、１０ａ…欠陥検査装置
１２…被検査体
１４…ステージ
１６…ステージ制御部
１８…照明部
２０…被検査面
２２…撮像部
２３…レンズ
２４…照明制御部
２６…撮像制御部
２８…記憶部
３０…装置制御部
３２…演算部
３４…入出力インターフェース
３６…入出力部
３８…表示部
４０…移動機構
１１２…被検査体
１１３…塗膜
１１５、１１５ａ、１１５ｂ…欠陥
１１７…異物
１１８…照明部
１２０…被検査面
１２２…撮像部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体の被検査面を照明する照明部と、
前記照明部の前記照明パターンにより前記被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記被検査面の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する処理部と
を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部は、前記照明パターンを順次変化させ、
前記撮像部は、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部を移動させる移動機構を更に有し、
前記撮像部は、前記照明部が移動する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項４】
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより被検査体の被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮影することにより、前記被検査面の画像を取得し、
取得された前記被検査面の前記画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項５】
請求項４記載の欠陥検査方法において、
前記被検査面の画像を取得する際には、前記照明パターンを順次変化させ、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面の画像を順次取得し、
前記被検査面における欠陥を検出する際には、取得された前記被検査面の複数の前記画像に基づいて前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１】
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより、被検査体の被検査面を照明する照明部と、
前記照明部の前記照明パターンにより前記被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記被検査面の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する処理部と
を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部は、前記照明パターンを順次変化させ、
前記撮像部は、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の欠陥検査装置において、
前記照明部を移動させる移動機構を更に有し、
前記撮像部は、前記照明部が移動する毎に前記被検査面を順次撮像し、
前記処理部は、前記撮像部により取得された前記被検査面の複数の画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項４】
光強度分布が全方向において周期的に徐々に変化している照明パターンにより被検査体の被検査面を照明した状態で、前記被検査面を撮影することにより、前記被検査面の画像を取得し、
取得された前記被検査面の前記画像に基づいて、前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項５】
請求項４記載の欠陥検査方法において、
前記被検査面の画像を取得する際には、前記照明パターンを順次変化させ、前記照明パターンが変化する毎に前記被検査面の画像を順次取得し、
前記被検査面における欠陥を検出する際には、取得された前記被検査面の複数の前記画像に基づいて前記被検査面における欠陥を検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【図１】
【図５】
【図８】
【図９】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図５】
【図８】
【図９】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１２−２３０００５（Ｐ２０１２−２３０００５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８６６５（Ｐ２０１１−９８６６５）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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