CN116457645A - 外观检查装置、外观检查方法及外观检查程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以高精度进行具有透光性的受检体的评价的外观检查装置、外观检查方法及外观检查程序。上述外观检查装置具备:载置部(10),载置透镜(L);照明部(20),能够对载置部(10)照射多个形状的照明光;摄像部(30),拍摄载置部(10);驱动部,使载置部(10)、照明部(20)及摄像部(30)的相对位置发生变化;及处理器,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使摄像部(30)多次拍摄透镜(L)的控制,上述处理器使摄像部(30)拍摄包含由透镜(L)反射照明光而得的反射光的透镜(L)及包含照明光透射透镜(L)而得的透射光的透镜(L)。
Description
技术领域
本发明涉及一种外观检查装置、外观检查方法及外观检查程序。
背景技术
专利文献1中公开有一种光学检查方法,其中,从彼此不同的多个照明方向照明对象物,通过控制装置对由摄像机构按上述多个照明方向的每个方向拍摄而获取的上述对象物的多个图像进行图像处理,并判定上述对象物有无缺陷。
专利文献2中公开有一种检查包括曲面的工件的外观的工件检查装置。该工件检查装置具备:线性传感器相机,具有沿着与上述曲面的规定方向正交的正交方向的线状的摄影范围;远心镜头,一体安装于上述线性传感器相机,并且使与上述线性传感器相机的光轴平行的光入射于上述线性传感器相机;侧方照明机构,从在上述曲面的上述规定方向上从上述摄影范围的正面偏离的侧方位置朝向上述摄影范围发光;旋转机构,相对于上述线性传感器相机及上述侧方照明机构使上述工件沿着上述曲面的上述规定方向相对旋转;及检查控制机构,在相对于上述线性传感器相机及上述侧方照明机构使上述工件相对旋转并且使上述侧方照明机构发光的状态下,使上述线性传感器相机拍摄上述摄影范围,由此生成侧方照明时的检查图像。
专利文献3中公开有一种使用滤色器表面上方的反射系统光源、检查相机的反射光学系统及滤色器表面上方的透射系统检查相机的透射光学系统,辨别滤色器表里的缺陷。
专利文献4中公开有一种外观检查装置,其具有:多种光源,能够对圆筒形的检查对象物的内周面及外周面中的至少一面即被摄面照射检查光;及摄像检查部,拍摄上述检查对象物,根据上述拍摄到的图像中相当于上述被摄面的周向一部分的摄像检查范围的图像,检查上述检查对象物的外观。该外观检查装置具有定位机构,上述定位机构具有:配置部,将上述检查对象物定位在检查位置上;及旋转部,使位于上述检查位置的上述检查对象物围绕上述圆筒形的中心轴旋转。上述光源具备:条形光源,具备具有与上述摄像检查部的光轴平行的光轴且彼此平行地延伸的一对直线状的发光部;及同轴光源,具有与上述摄像检查部的光轴相同的光轴且位于上述一对发光部之间。上述定位机构中,上述摄像检查部的光轴相对于上述摄像检查范围内的上述检查对象物的被摄面的切线正交,且上述条形光源的一对发光部将上述检查对象物定位在上述摄像检查部的光轴方向上不与上述摄像检查范围内的上述被摄面重叠的位置上,且以上述中心轴相对于上述摄像检查部的光轴以规定的角度倾斜的状态的摄像配置来将上述检查对象物定位在上述检查位置上,上述摄像检查部与基于上述旋转部的检查对象物的旋转同步地拍摄上述检查对象物。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-206701号公报
专利文献2:日本特开2019-049478号公报
专利文献3:日本特开2011-112431号公报
专利文献4:日本特开2019-163953号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
以往,通过目视进行了透镜或薄膜等具有透光性的部件的外观检查。如专利文献1及专利文献3,提出有对外观检查进行机械化的方法,但在这些方法中,难以检查受检体中可能会产生的多种缺陷。专利文献2及专利文献4并未假定具有透光性的部件的检查。
本发明的目的在于以高精度进行具有透光性的受检体的评价。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方式的外观检查装置具备:保持部,保持受检体;照明部,能够对上述保持部照射多个形状的照明光;摄像部,拍摄上述保持部;驱动部,使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化;及处理器,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,上述处理器使上述摄像部拍摄包含由上述受检体反射上述照明光而得的反射光的上述受检体及包含上述照明光透射上述受检体而得的透射光的上述受检体。
本发明的一方式的外观检查装置具备:保持部,保持受检体;照明部,能够对上述保持部照射多个形状的照明光;摄像部,拍摄上述保持部;驱动部,使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化;及处理器,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,上述处理器变更上述照明部及上述摄像部这两者的位置并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
本发明的一方式的外观检查方法使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查方法具备:控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,在上述控制步骤中,使上述摄像部拍摄包含由上述受检体反射上述照明光而得的反射光的上述受检体及包含上述照明光透射上述受检体而得的透射光的上述受检体。
本发明的一方式的外观检查方法使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检测上述受检体的外观,上述外观检查方法具备:控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,在上述控制步骤中,变更上述照明部及上述摄像部这两者的位置并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
本发明的一方式的外观检查程序使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查程序使计算机执行如下步骤:控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,在上述控制步骤中,使上述摄像部拍摄包含由上述受检体反射上述照明光而得的反射光的上述受检体及包含上述照明光透射上述受检体而得的透射光的上述受检体。
本发明的一方式的外观检查程序使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查程序使计算机执行如下步骤:控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,在上述控制步骤中,变更上述照明部及上述摄像部这两者的位置并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
发明效果
根据本发明,能够以高精度进行具有透光性的受检体的评价。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式即外观检查装置100的概略结构的示意图。
图2是表示进行透射光检查处理时的摄像部30、载置部10及线光源22的位置关系的一例的示意图。
图3是表示在图2的状态ST1下,透镜L中的线状光照射的范围的示意图。
图4是表示进行第1反射光检查处理时的摄像部30、载置部10及平面光源21的位置关系的一例的示意图。
图5是表示在图4的状态ST4下,平面光的反射光以足够量入射于摄像部30的透镜L的光反射区域的示意图。
图6是表示透镜L为凹透镜时的进行第1反射光检查处理时的摄像部30、载置部10及平面光源21的位置关系的一例的示意图。
图7是表示进行第2反射光检查处理时的摄像部30、载置部10及点光源23的位置关系的一例的示意图。
图8是用于说明外观检查装置100进行透射光检查处理时的动作的流程图。
图9是表示图8的步骤S5的详细流程的图。
图10是表示图8的步骤S5的详细流程的图。
图11是用于说明外观检查装置100进行第1反射光检查处理时的动作的流程图。
具体实施方式
图1是表示本发明的一实施方式即外观检查装置100的概略结构的示意图。在图1中示出了方向X、与方向X正交的方向Y、与方向X及方向Y正交的方向Z。例如,外观检查装置100构建为方向Z和铅垂方向及与其相反的方向一致。
外观检查装置100具备固定于方向Z上的规定的位置上的底座11。在底座11形成有沿着方向Z贯穿的贯穿孔,在该贯穿孔的内壁旋转自如地支承有大致圆筒状的载置部10(本说明书中的保持部的一例)。载置部10是载置作为成为通过外观检查装置100检查外观的对象的受检体的透镜L的部件。载置部10支承为围绕沿着方向Z延伸的旋转轴旋转自如。构成为在载置部10载置有透镜L的状态下,透镜L的光轴K与载置部10的旋转中心一致。
在底座11设置有使载置部10旋转的旋转机构10A。载置部10构成为通过旋转机构10A能够围绕旋转轴旋转。将载置部10的旋转角度定义为载置部10的位置。
外观检查装置100还具备构成面光源的平面光源21及使平面光源21沿着方向X及方向Z移动且围绕沿着方向Y延伸的轴Ax1旋转的平面光源驱动机构21A。平面光源21及平面光源驱动机构21A配置于比底座11更靠方向Z上的一侧(图中的上侧,第1侧)的位置。
平面光源21对载置部10照射平面状的光(面状光)。平面光源21只要照射面状光,则结构并不受限定。例如,平面光源21能够利用由LED(Light Emitting Diode:发光二极管)及光导管构成的光源或由平面状的有机EL(Electro Luminescence:电致发光)构成的光源。
以下,将平面光源21的方向X上的位置、平面光源21的方向Z上的位置及平面光源21围绕轴Ax1的旋转角度的组合定义为平面光源21的位置。
外观检查装置100还具备构成线光源的线光源22及使线光源22沿着方向X及方向Z移动且围绕沿着方向Y延伸的轴Ax2旋转的线光源驱动机构22A。线光源22及线光源驱动机构22A配置于比底座11更靠方向Z上的另一侧(图中的下侧,第2侧)的位置。
线光源22对载置部10照射沿着方向Y延伸的直线状的光(线状光)。线光源22只要照射线状光,则结构并不受限定。例如,线光源22能够利用由金属卤化物灯及光导管构成的光源或由LED及光导管构成的光源等。
以下,将线光源22的方向X上的位置、线光源22的方向Z上的位置及线光源22围绕轴Ax2的旋转角度的组合定义为线光源22的位置。
外观检查装置100还具备拍摄载置部10及载置于该载置部10的透镜L的拍摄部30、固定于摄像部30的构成点光源的点光源23以及使摄像部30沿着方向X及方向Z移动且围绕沿着方向Y延伸的轴Ax3旋转的摄像部驱动机构30A。摄像部30、点光源23及摄像部驱动机构30A配置于比底座11更靠方向Z上的一侧(图中的上侧,第1侧)的位置。
摄像部30包括成像元件及摄像光学系统,通过摄像光学系统拍摄载置于载置部10的透镜L。
点光源23对载置部10照射点状的光(点状光)。点光源23只要照射点状光,则结构并不受限定。例如,点光源23能够利用包括激光器或LED及照射光学系统的光源等。点光源23以其光轴与摄像部30的光轴交叉的状态固定于摄像部30。
摄像部驱动机构30A通过使摄像部30移动或旋转,使固定于摄像部30的点光源23移动或旋转。因此,摄像部驱动机构30A也可以说是使点光源23沿着方向X及方向Z移动且围绕轴Ax3旋转的点光源驱动机构。
以下,将摄像部30的方向X上的位置、摄像部30的方向Z上的位置及摄像部30围绕轴Ax3的旋转角度的组合定义为摄像部30的位置。并且,将点光源23的方向X上的位置、点光源23的方向Z上的位置及点光源23围绕轴Ax3的旋转角度的组合定义为点光源23的位置。
平面光源21、线光源22及点光源23构成能够对载置部10照射多个形状的光(作为第1形状的线状光、作为第2形状的面状光及作为第3形状的点状光)的照明部20。
详细内容将在后面叙述,但在关于规定的评价项目进行透镜L的外观检查时,平面光源21、线光源22及点光源23中的任一个被控制为照射光的状态。以下,将平面光源21、线光源22及点光源23中的被控制为对载置部10照射光的状态的光源的位置定义为照明部20的位置。另外,在以下说明中,除了被控制为对载置部10照射光的状态的光源以外,也可以从另一光源照射光。例如,在线光源22的检查中,也可以将平面光源21用作用于确定透镜外周部的位置的辅助照明。
平面光源驱动机构21A、线光源驱动机构22A、摄像部驱动机构30A及旋转机构10A构成使载置部10、照明部20及摄像部30的相对位置发生变化的驱动部。平面光源驱动机构21A、线光源驱动机构22A及摄像部驱动机构30A构成使照明部20及摄像部30相对于载置部10移动的驱动机构。
外观检查装置100还具备集中控制整体的集中控制部40、位置控制部41及照明控制部42。集中控制部40、位置控制部41及照明控制部42分别具备进行各种处理的处理部以及包括RAM(Randam Access Memory:随机存取存储器)及ROM(Read Only Memory:只读存储器)的存储器。处理部的硬件结构为如下各种处理器。
各种处理器中包括执行软件(程序)而进行各种处理的通用处理器即CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice:PLD)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等具有为了执行特定处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电气电路等。
处理部也可以由这些各种处理器中的一个构成,也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如,多个FPGA或CPU与FPGA的组合)构成。集中控制部40、位置控制部41及照明控制部42各自的处理部使用一个以上上述各种处理器来构成硬件结构。更具体而言,这些各种处理器的硬件结构为半导体元件等组合了电路元件的电气电路(circuitry)。集中控制部40、位置控制部41及照明控制部42也可以是处理部、RAM及ROM得到共同化的结构。
位置控制部41按照来自集中控制部40的指令,分别独立地驱动摄像部驱动机构30A、平面光源驱动机构21A、线光源驱动机构22A及旋转机构10A。位置控制部41使摄像部驱动机构30A进行工作来控制摄像部30及点光源23的位置。位置控制部41使平面光源驱动机构21A进行工作来控制平面光源21的位置。位置控制部41使线光源驱动机构22A进行工作来控制线光源22的位置。位置控制部41使旋转机构10A进行工作来控制载置部10的位置。
照明控制部42按照来自集中控制部40的指令,单独控制平面光源21、线光源22及点光源23。
集中控制部40在进行载置于载置部10的透镜L的外观检查时,至少还进行透射光检查处理及第1反射光检查处理。集中控制部40根据透镜L的结构,追加进行第2反射光检查处理。以下,对各检查处理的详细内容进行说明。
(透射光检查处理)
透射光检查处理包括如下处理:位置控制,将线光源22的位置及摄像部30的位置控制在根据透镜L的透镜信息(与形状及曲率等结构相关的信息)确定的位置;摄像控制,使通过该位置控制确定了位置的线光源22及摄像部30进行工作,使载置部10旋转的同时通过摄像部30多次拍摄来自线光源22的线状光照射的透镜L;及评价处理,根据通过该摄像控制而获取的多个摄像图像,进行与透镜L的第1评价项目相关的评价。
第1评价项目是指,作为透镜的缺陷而广为人知的划痕(线状的缺陷)、斑点(点状或圆状的缺陷)、云斑及这些缺陷的复合体即污垢等。划痕、斑点、云斑及污垢是透镜的主要缺陷,但也可以是除此以外的评价项目。
与透镜L的第1评价项目相关的评价例如是指,根据从摄像图像检测到的划痕区域的特征量(长度、宽度等),对透镜L进行分级,根据从摄像图像检测到的斑点区域的特征量(尺寸等),对透镜L进行分级,根据从摄像图像检测到的云斑区域的特征量(面积、亮度等),对透镜L进行分级,根据从摄像图像检测到的污垢区域的特征量(尺寸等),对透镜L进行分级。分级是指,将透镜L分为合格品、不合格品、需要复查的物品等等级。尺寸例如能够通过包围缺陷的最小矩形的(长边+短边)/2来计算。并且,作为尺寸,也可以计算包围缺陷的最小矩形的面积。
划痕、斑点、云斑及污垢通过从透镜L的光轴方向的一侧照射光并从透镜L的光轴方向的另一侧观察该光的透射光来视觉辨认。
在通过上述摄像控制获得的透镜L的摄像图像中,关于线光源22不会照入的区域,若在其区域不存在划痕、斑点、云斑或污垢,则亮度低且均匀。若在该区域存在划痕、斑点、云斑或污垢,则在其缺陷的存在部位,亮度变高。因此,在摄像图像中的不包括线光源22的区域(线光源22不会照入的区域)中,通过检测亮度高于阈值的部分,能够判定划痕、斑点、云斑或污垢的有无。在透射光检查处理中,根据这种思路,检测划痕、斑点、云斑或污垢,根据各缺陷的特征量,进行关于第1评价项目的评价。
图2是表示透射光检查处理时的摄像部30、载置部10及线光源22的位置关系的一例的示意图。
在透射光检查处理中,集中控制部40以呈图2的状态ST1的方式进行上述位置控制,在该状态ST1下,使载置部10旋转,当载置部10位于各旋转位置时拍摄透镜L。以下,作为一例,对在载置部10每旋转12度时进行一次透镜L的拍摄,并且载置部旋转一圈的例子进行说明。即,在上述摄像控制中,实施合计29次拍摄。另外,能够任意设定拍摄间隔(角度)及拍摄次数。并且,载置部并不一定要旋转一圈。
在透射光检查处理中,集中控制部40进一步以呈图2的状态ST2的方式进行上述位置控制,在该状态ST2下,使载置部10旋转一圈,当载置部10位于各旋转位置(12度的N倍(N=1~29)的旋转位置)时拍摄透镜L。
集中控制部40从通过状态ST1下的29次拍摄及状态ST2下的29次拍摄而获得的58张摄像图像分别检测第1评价项目的缺陷,并根据其检测结果,对透镜L进行分级。
图2所示的状态ST1是摄像部30的光轴与透镜L的光轴K平行(在图2的例子中,两者光轴的方向X及方向Y上的位置一致),且来自线光源22的线状光的照射方向相对于光轴K倾斜的状态。
在图3中示出了在状态ST1下,透镜L中的线状光照射的照射范围AR1。如图3所示,在状态ST1下,线状光倾斜地照射到透镜L的方向X上的中心部(第2区域)。中心部为包括透镜L的光轴且在方向X上具有宽度的区域。通过在状态ST1下载置部10旋转一圈,线状光照射到透镜L的检查对象区域(具体而言,有效直径的区域)整体。
图2所示的状态ST2是相对于状态ST1仅线光源22的位置发生变更的状态。在图3中示出了在状态ST2下透镜L中的线状光照射的照射范围AR2。如图3所示,在状态ST2下,线状光倾斜地照射到透镜L的方向X上的一侧端部的区域(第1区域)。通过在状态ST2下载置部10旋转一圈,线状光照射到透镜L的检查对象区域的径向外侧的周边区域整体。
在图3的例子中,照射范围AR1从透镜L的方向Y上的一端延伸至另一端,但并不限于此。例如,如图3的状态ST1a,照射范围AR1也可以设定于透镜L的方向X及方向Y上的中心部。在该情况下,通过在状态ST1a下载置部10旋转一圈,且在状态ST2下载置部10旋转一圈,线状光能够照射到透镜L的整个检查对象区域。
并且,如图3的状态ST2a,照射范围AR2例如也可以设定于透镜L的方向X上的一侧端部与中心部之间。在该情况下,通过在状态ST1或状态ST1a下载置部10旋转一圈,且在状态ST2a下载置部10旋转一圈,线状光能够照射到透镜L的整个检查对象区域。
在状态ST1下,当通过摄像部30拍摄透镜L时,以线光源22不会照入摄像图像中的照射范围AR1内的方式确定线光源22的位置。这种线光源22的位置根据所检查的透镜L的形状而各不相同,根据受检体的形状来确定。
同样地,在状态ST2下,当通过摄像部30拍摄透镜L时,以线光源22不会照入摄像图像中的照射范围AR2内的方式确定线光源22的位置。这种线光源22的位置根据所检查的透镜L的形状而各不相同,根据受检体的形状来确定。
另外,根据透镜L的结构,在状态ST1及状态ST2中的任一状态下,有时在透镜L的检查对象区域的周缘附近产生通过摄像部30无法拍摄的死角区域,或在透镜L的摄像图像中的透镜L的检查对象区域的周缘附近产生亮度不会足够变低的区域。在这种情况下,变更摄像部30的位置及线光源22的位置,以便通过摄像部30能够拍摄透镜L的检查对象区域的周缘附近,且使该周缘附近的摄像图像的亮度足够变低。
如图2的状态ST3所示,集中控制部40例如使摄像部30的光轴相对于透镜L的光轴K倾斜,并且控制摄像部30的位置及线光源22的位置,以使来自线光源22的线状光照射到透镜L的方向X上的一侧端部中的与状态ST2不同的区域(第3区域)。集中控制部40在该状态ST3下使载置部10旋转一圈,当载置部10位于各旋转位置(12度的N倍的旋转位置)时拍摄透镜L。
在该情况下,集中控制部40从通过状态ST1下的29次拍摄、状态ST2下的29次拍摄及状态ST3下的29次拍摄而获得的87张摄像图像分别检测第1评价项目的缺陷,并根据其检测结果,对透镜L进行分级。
另外,在状态ST1、状态ST2及状态ST3中的任一个状态下,有时可能会产生通过摄像部30无法拍摄的死角区域。在该情况下,在载置部10中翻转透镜表里的基础上,以能够拍摄存在于该死角区域的缺陷的方式控制摄像部30的位置及线光源22的位置并进行追加拍摄即可。
图2的状态ST1示出了摄像部30的位置为第1摄像位置,且线光源22的位置为第2照射位置的状态。图2的状态ST2示出了摄像部30的位置为第1摄像位置,且线光源22的位置为第1照射位置的状态。图2的状态ST3示出了摄像部30的位置为第2摄像位置的状态。
(第1反射光检查处理)
第1反射光检查处理包括如下处理:位置控制,将平面光源21的位置及摄像部30的位置控制在根据透镜L的透镜信息确定的位置;摄像控制,使通过该位置控制确定了位置的平面光源21及摄像部30进行工作,使载置部10旋转的同时通过摄像部30多次拍摄平面光照射的透镜L;及评价处理,根据通过该摄像控制而获取的多个摄像图像,进行与透镜L的第2评价项目相关的评价。
第2评价项目是指,作为透镜的缺陷而广为人知的涂层脱落(设置于外表面的防反射涂层的剥落)、变色(涂层的颜色不均匀或与正常部不同的外观的部位等)等通过正反射光能够观察的缺陷。涂层脱落及变色是透镜的主要缺陷,但也可以是除此以外的评价项目。
与透镜L的第2评价项目相关的评价例如是指,根据从摄像图像检测到的涂层脱落区域的特征量(尺寸),对透镜L进行分级,根据从摄像图像检测到的变色区域的特征量(尺寸、颜色信息(RGB,HSV)等),对透镜L进行分级。尺寸例如能够通过包围缺陷的最小矩形的(长边+短边)/2来计算。并且,作为尺寸,也可以计算包围缺陷的最小矩形的面积。并且,RGB是Red(红色)、Green(绿色)、Blue(蓝色)的缩写。HSV是Hue(色调)、Saturation(饱和度)、Value(明度)的缩写。
涂层脱落及变色通过从透镜L的光轴方向上的一侧照射光,并且从透镜L的光轴方向上的一侧观察该光的反射光来视觉辨认。在透镜L的摄像图像中,平面光源21照入的区域只要在该区域不存在涂层脱落则呈没有亮度不均匀的状态。若在该区域存在涂层脱落,则在其存在部位中产生亮度的增加。因此,在摄像图像中的包括平面光源21的区域(平面光源21照入的区域)中,通过判定亮度成为阈值以上的区域的有无,能够判定涂层脱落的有无。
并且,在透镜L的摄像图像中,平面光源21照入的区域只要在其区域不存在变色则呈没有亮度不均匀或颜色不均匀的状态。若在该区域存在变色,则在其存在部位中产生亮度不均匀或颜色不均匀。因此,在摄像图像中的包括平面光源21的区域中,通过判定亮度比周边高的区域或色调与周边不同的区域的有无,能够判定变色的有无。在第1反射光检查处理中,根据这种思路,检测涂层脱落及变色,并根据各缺陷的特征量,进行关于第2评价项目的评价。
图4是表示进行第1反射光检查处理时的摄像部30、载置部10及平面光源21的位置关系的一例的示意图。
在第1反射光检查处理中,集中控制部40以呈图4的状态ST4的方式进行上述位置控制,在该状态ST4下使载置部10旋转一圈,当载置部10位于各旋转位置(12度的N倍的旋转位置)时拍摄透镜L。
而且,集中控制部40以呈图4的状态ST5的方式进行上述位置控制,在该状态ST5下使载置部10旋转一圈,当载置部10位于各旋转位置(12度的N倍的旋转位置)时拍摄透镜L。
集中控制部40从通过状态ST4下的29次拍摄及状态ST5下的29次拍摄而获得的58张摄像图像分别检测第2评价项目的缺陷,并根据其检测结果,对透镜L进行分级。
图4所示的状态ST4是摄像部30的光轴相对于透镜L的光轴K倾斜,并且平面光源21的发光面的垂线延伸的方向相对于光轴K倾斜的状态。
在图5中用框AR3来示出了在状态ST4下从平面光源21照射的平面光的反射光以足够量入射于摄像部30的透镜L的光反射区域。在状态ST4下,在透镜L的方向X及方向Y上的中心部存在足够量的平面光朝向摄像部30反射的光反射区域。通过在状态ST4下载置部10旋转一圈,能够从透镜L的检查对象区域中的除了径向外侧的周边部以外的部分通过摄像部30拍摄足够量的反射光。
图4所示的状态ST5是相对于状态ST4,摄像部30及平面光源21的位置发生了变更的状态。在图5中用框AR4来示出了在状态ST5下从平面光源21照射的平面光的反射光以足够量入射于摄像部30的透镜L的光反射区域。在状态ST5下,在透镜L的方向X上的一侧端部存在足够量的平面光朝向摄像部30反射的光反射区域。通过在状态ST5下载置部10旋转一圈,能够从透镜L的检查对象区域中的径向外侧的周边部通过摄像部30拍摄足够量的反射光。
如此,在第1反射光检查处理中,以使足够量的反射光从透镜L的整个检查对象区域入射于摄像部30的方式确定摄像部30及平面光源21的位置。这种摄像部30的位置与平面光源21的位置的组合根据所检查的透镜L的形状而各不相同,根据受检体的形状来确定。
例如,当透镜L为凹透镜时,在图6的状态ST6及状态ST7下进行透镜L的拍摄。图6所示的框AR5及框AR6表示从平面光源21照射的平面光的反射光以足够量入射于摄像部30的透镜L的光反射区域。
另外,根据透镜L的结构,仅通过从光轴方向上的一面侧的拍摄,有时无法使足够量的反射光从透镜L的整个检查对象区域入射于摄像部30。在这种情况下,在载置部10中翻转透镜L表里的基础上,控制摄像部30的位置及平面光源21的位置来进行拍摄即可。
(第2反射光检查处理)
第2反射光检查处理为包括如下处理:位置控制,将点光源23及摄像部30的位置控制在根据透镜L的透镜信息确定的位置;摄像控制,使通过该位置控制确定了位置的点光源23及摄像部30进行工作,使载置部10旋转的同时通过摄像部30多次拍摄点状光照射的透镜L;及评价处理,根据通过该摄像控制而获取的多个摄像图像,进行与透镜L的第3评价项目相关的评价。
第3评价项目是指,仅在具有涂墨部的透镜中会产生的墨不良。墨不良是指,涂墨部的一部分薄或剥落的状态。
与透镜L的第3评价项目相关的评价是指,根据从摄像图像检测到的墨不良区域的特征量(长度或面积),对透镜L进行分级。
墨不良通过从透镜L的光轴方向上的一侧对透镜L的涂墨部照射光,并且从透镜L的光轴方向上的一侧观察该光的反射光来视觉辨认。透镜L的摄像图像中的涂墨部只要不存在墨不良,则呈亮度低的状态。另一方面,若存在墨不良,则在其存在部位,亮度变高。因此,在摄像图像中的包括涂墨部的区域中,通过搜索亮度高的区域,能够判定墨不良的有无。在第2反射光检查处理中,根据这种思路,检测墨不良,并根据其检测结果,进行关于第3评价项目的评价。
图7是表示进行第2反射光检查处理时的摄像部30、载置部10及点光源23的位置关系的一例的示意图。在图7所示的透镜L中设置有涂墨部BL。
在第2反射光检查处理中,集中控制部40以呈图7的状态ST8的方式进行上述位置控制,在该状态ST8下,使载置部10旋转一圈,当载置部10位于各旋转位置(12度的N倍的旋转位置)时拍摄透镜L。通过在状态ST8下载置部10旋转一圈,能够使摄像部30拍摄来自透镜L的涂墨部BL整体的反射光。另外,如上所述,12度为一例,能够任意设定拍摄间隔(角度)及拍摄次数。
集中控制部40从通过状态ST8下的29次拍摄而获得的29张摄像图像各自的涂墨部检测第3评价项目的缺陷,并根据其检测结果,对透镜L进行分级。
另外,也存在仅在状态ST8下无法从透镜L的涂墨部BL整体拍摄点状光的反射光,或在状态ST8下涂墨部BL的一部分区域会整体性发光的透镜结构的情况。在该情况下,例如,如状态ST9,在变更了摄像部30及点光源23的位置的另一条件下进行拍摄。
如此,通过在多个状态下拍摄透镜L,能够无遗漏地检测存在于涂墨部BL的墨不良区域(因点状光的照射而亮度变高的区域)。在该情况下,集中控制部40从通过状态ST8下的29次拍摄及状态ST9下的29次拍摄而获得的58张摄像图像各自的涂墨部BL检测缺陷,并根据其检测结果,对透镜L进行分级。
如此,在第2反射光检查处理中,以使来自透镜L的涂墨部BL整体的反射光入射于摄像部30的方式确定摄像部30及点光源23的位置。这种摄像部30的位置与点光源23的位置的组合根据所检查的透镜L的形状而各不相同,根据受检体的形状来确定。
图8是用于说明外观检查装置100进行透射光检查处理时的动作的流程图。以下,以在图2所示的状态ST1及状态ST2的两个条件下进行检查的情况为例子进行说明。
集中控制部40获取透镜L的透镜信息,根据该透镜信息确定状态ST1及状态ST2。然后,集中控制部40首先以呈状态ST1的方式控制摄像部30的位置及线光源22的位置(步骤S1)。
接着,集中控制部40旋转驱动载置部10,在载置部10的旋转角度每增加12度时,使摄像部30拍摄载置于载置部10的透镜L,从摄像部30获取并保存透镜L的摄像图像(步骤S2)。
接着,集中控制部40以呈状态ST2的方式控制摄像部30的位置及线光源22的位置(步骤S3)。
接着,集中控制部40旋转驱动载置部10,在载置部10的旋转角度每增加12度时,使摄像部30拍摄载置于载置部10的透镜L,从摄像部30获取并保存透镜L的摄像图像(步骤S4)。
接着,集中控制部40根据将在步骤S2中保存的29张摄像图像与在步骤S4中保存的29张摄像图像加在一起的合计58张摄像图像,针对划痕、斑点、云斑及污垢这四个第1评价项目进行透镜L的评价(步骤S5)。
图9及图10是用于说明图8的步骤S5的详细内容的流程图。
集中控制部40将参考编号“N”设定为1(步骤S11),对在步骤S2中保存的29张摄像图像中的第“N”张摄像图像中的第1既定区域进行缺陷检测处理(步骤S12)。
第1既定区域为在摄像图像中线状光未照入的亮度足够变低的区域,根据透镜信息来确定。第1既定区域也可以设为由用户指定的区域。
缺陷检测处理是通过进行第1既定区域的像素值的二值化或微分处理,检测阈值以上的亮度的区域作为缺陷的处理。缺陷检测处理的算法按划痕、斑点、云斑及污垢的每个缺陷类别来准备。集中控制部40对一个摄像图像分别执行四种缺陷检测处理。
接着,集中控制部40计算并保存通过步骤S12的缺陷检测处理检测到的每个缺陷类别的缺陷的特征量(步骤S13)。
以下,将从第N张摄像图像检测到的划痕缺陷的特征量记载为划痕特征量Pk(N)。将从第N张摄像图像检测到的斑点缺陷的特征量记载为斑点特征量Pb(N)。将从第N张摄像图像检测到的云斑缺陷的特征量记载为云斑特征量Pc(N)。将从第N张摄像图像检测到的污垢缺陷的特征量记载为污垢特征量Py(N)。将划痕特征量Pk(N)、斑点特征量Pb(N)、云斑特征量Pc(N)及污垢特征量Py(N)统称为特征量P(N)。
接着,集中控制部40保持特征量P(N)中的最大值作为评价数据(步骤S14)。
具体而言,集中控制部40保持划痕特征量Pk(N)中的最大值作为用于评价划痕缺陷的划痕评价数据。集中控制部40保持斑点特征量Pb(N)中的最大值作为用于评价斑点缺陷的斑点评价数据。集中控制部40保持云斑特征量Pc(N)中的最大值作为用于评价云斑缺陷的云斑评价数据。集中控制部40保持污垢特征量Py(N)中的最大值作为用于评价污垢缺陷的污垢评价数据。关于未检测到缺陷的缺陷类别,集中控制部40例如保持被认为是特征量的最低值作为评价数据。
接着,集中控制部40将参考编号“N”增加1(步骤S15),对在步骤S2中保存的29张摄像图像中的第“N”张摄像图像中的第1既定区域进行缺陷检测处理(步骤S16)。
接着,集中控制部40计算并保存通过步骤S16的缺陷检测处理检测到的每个缺陷类别的缺陷的特征量P(N)(步骤S17)。
接着,集中控制部40按划痕、斑点、云斑及污垢的每个缺陷类别,判定在步骤S17中计算出的特征量P(N)中的最大值是否大于评价数据(步骤S18)。
当存在在步骤S17中计算出的特征量P(N)中的最大值大于评价数据的缺陷类别时,集中控制部40根据该最大值更新该缺陷类别的评价数据(步骤S19)。
具体而言,当划痕特征量Pk(N)中的最大值大于划痕评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的划痕评价数据。当划痕特征量Pk(N)中的最大值为划痕评价数据以下时,集中控制部40不进行划痕评价数据的更新。
当斑点特征量Pb(N)中的最大值大于斑点评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的斑点评价数据。当斑点特征量Pb(N)中的最大值为斑点评价数据以下时,集中控制部40不进行斑点评价数据的更新。
当云斑特征量Pc(N)中的最大值大于云斑评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的云斑评价数据。当云斑特征量Pc(N)中的最大值为云斑评价数据以下时,集中控制部40不进行云斑评价数据的更新。
当污垢特征量Py(N)中的最大值大于污垢评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的污垢评价数据。当污垢特征量Py(N)中的最大值为污垢评价数据以下时,集中控制部40不进行污垢评价数据的更新。
在步骤S19之后,当参考编号“N”小于29时(步骤S20:“否”),集中控制部40使处理返回到步骤S15,当参考编号“N”为29时(步骤S20:“是”),进行步骤S21的处理。
在步骤S21中,集中控制部40将参考编号“M”设定为1。接着,集中控制部40对在步骤S4中保存的29张摄像图像中的第“M”张摄像图像中的第2既定区域进行缺陷检测处理(步骤S22)。
与第1既定区域同样地,第2既定区域为在摄像图像中线状光未照入的亮度足够变低的区域,根据透镜信息来预先确定。第2既定区域也可以设为由用户指定的区域。
接着,集中控制部40计算并保存通过步骤S22的缺陷检测处理检测到的每个缺陷类别的缺陷的特征量(步骤S23)。
以下,将从第M张摄像图像检测到的划痕缺陷的特征量记载为划痕特征量Pk(M)。将从第M张摄像图像检测到的斑点缺陷的特征量记载为斑点特征量Pb(M)。将从第M张摄像图像检测到的云斑缺陷的特征量记载为云斑特征量Pc(M)。将从第M张摄像图像检测到的污垢缺陷的特征量记载为污垢特征量Py(M)。将划痕特征量Pk(M)、斑点特征量Pb(M)、云斑特征量Pc(M)及污垢特征量Py(M)统称为特征量P(M)。
接着,集中控制部40按划痕、斑点、云斑及污垢的每个缺陷类别,判定在步骤S23中计算出的特征量P(M)中的最大值是否大于评价数据(步骤S24)。
当存在在步骤S23中计算出的特征量P(M)中的最大值大于评价数据的缺陷类别时,集中控制部40根据该最大值更新该缺陷类别的评价数据(步骤S25)。
具体而言,当划痕特征量Pk(M)中的最大值大于划痕评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的划痕评价数据。当划痕特征量Pk(M)中的最大值为划痕评价数据以下时,集中控制部40不进行划痕评价数据的更新。
当斑点特征量Pb(M)中的最大值大于斑点评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的斑点评价数据。当斑点特征量Pb(M)中的最大值为斑点评价数据以下时,集中控制部40不进行斑点评价数据的更新。
当云斑特征量Pc(M)中的最大值大于云斑评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的云斑评价数据。当云斑特征量Pc(M)中的最大值为云斑评价数据以下时,集中控制部40不进行云斑评价数据的更新。
当污垢特征量Py(M)中的最大值大于污垢评价数据时,集中控制部40保持该最大值作为最新的污垢评价数据。当污垢特征量Py(M)中的最大值为污垢评价数据以下时,集中控制部40不进行污垢评价数据的更新。
在步骤S25之后,当参考编号“M”小于29时(步骤S26:“否”),集中控制部40将参考编号“M”增加1(步骤S27),然后,使处理返回到步骤S22。当参考编号“M”为29时(步骤S26:“是”),集中控制部40进行步骤S28的处理。
在步骤S28中,集中控制部40将每个缺陷类别的评价数据与阈值进行比较来对透镜L进行分级,并保存其结果。具体而言,集中控制部40分别保存关于划痕缺陷的透镜L的评价等级、关于斑点缺陷的透镜L的评价等级、关于云斑缺陷的透镜L的评价等级及与污垢缺陷相关的透镜L的评价等级。
在图8的动作之后,集中控制部40进行图11所示的动作。图11是用于说明外观检查装置100进行第1反射光检查处理时的动作的流程图。以下,以在图4所示的状态ST4及状态ST5的两个条件下进行检查的情况为例子进行说明。
集中控制部40获取透镜L的透镜信息,根据该透镜信息确定状态ST4及状态ST5。然后,集中控制部40首先以呈状态ST4的方式控制摄像部30的位置及平面光源21的位置(步骤S6)。
接着,集中控制部40旋转驱动载置部10,在载置部10的旋转角度每增加12度时,使摄像部30拍摄载置于载置部10的透镜L,从摄像部30获取并保存透镜L的摄像图像(步骤S7)。
接着,集中控制部40以呈状态ST5的方式控制摄像部30的位置及平面光源21的位置(步骤S8)。
接着,集中控制部40旋转驱动载置部10,在载置部10的旋转角度每增加12度时,使摄像部30拍摄载置于载置部10的透镜L,从摄像部30获取并保存透镜L的摄像图像(步骤S9)。
接着,集中控制部40根据将在步骤S7中保存的29张摄像图像与在步骤S9中保存的29张摄像图像加在一起的合计58张摄像图像,针对涂层脱落及变色这两个第2评价项目,进行透镜L的评价(步骤S10)。
步骤S10的处理与图9及图10所示的内容相同。即,集中控制部40保持从59张摄像图像分别提取的涂层脱落缺陷的特征量中的最大值作为涂层脱落评价数据,并且保持从59张摄像图像分别提取的变色缺陷的特征量中的最大值作为变色评价数据。
然后,集中控制部40对该涂层脱落评价数据与阈值进行比较来判定关于涂层脱落缺陷的透镜L的评价等级,并且对该变色评价数据与阈值进行比较来判定关于变色缺陷的透镜L的评价等级,并保存判定结果。
在图8及图11的动作结束之后,集中控制部40例如判定评价等级最差的缺陷类别,并输出该缺陷类别的评价等级作为最终结果。
另外,集中控制部40根据透镜L的结构,还执行第2反射光检查处理,还进行关于墨不良的评价。
根据以上的外观检查装置100,能够通过透射光检查处理以高精度检测通过使线状光透射透镜L且观察线光源22未照入的透镜L的区域而能够视觉辨认的缺陷(划痕、斑点、云斑及污垢)。并且,根据外观检查装置100,能够通过第1反射光检查处理以高精度检测通过使透镜L反射平面光且观察该平面光照入的透镜L的区域而能够视觉辨认的缺陷(涂层脱落及变色)。并且,根据外观检查装置100,能够通过第2反射光检查处理以高精度检测通过观察对透镜L的涂墨部照射点状光时的反射光而能够视觉辨认的缺陷(墨不良)。
如此,根据外观检查装置100,通过在载置部10、照明部20及摄像部30的相对位置与从照明部20照射的光的形状的组合不同的多个条件(例如,状态ST1、状态ST2、状态ST4及状态ST5)下拍摄透镜L,能够以高精度检测在仅使用了单一形状的照明光的拍摄或仅拍摄来自受检体的反射光结构中无法检测的在透镜L中可能会产生的多种缺陷。
并且,在外观检查装置100中,在进行关于相同的缺陷类别(例如划痕缺陷)的评价时,虽然照明部20及摄像部30的位置相同,但从载置部10的旋转位置不同的29张摄像图像分别检测划痕缺陷。然后,根据检测到的所有划痕缺陷的特征量中的最大值,进行关于划痕缺陷的透镜L的评价。
透镜L中所存在的划痕缺陷从摄像部30的观察状态有可能根据载置部10的旋转位置而发生变化。这是因为线状光对该划痕缺陷的照射方式根据旋转位置而发生变化。根据外观检查装置100,根据从29张摄像图像分别检测到的划痕缺陷的特征量的最大值,进行透镜L的评价。因此,能够防止尽管存在较大的划痕也将该划痕的特征量判断为较小的值。其结果,能够以高精度进行透镜L的评价。
并且,在外观检查装置100中,为了检测相同类别的缺陷,根据摄像部30的位置与照明部20的位置的组合不同的两个条件(状态ST1及状态ST2或状态ST4及状态ST5)进行拍摄。因此,能够将根据光的照射方式而仅在两个条件中的一个条件下无法检测的缺陷根据两个条件中的另一个条件来检测。因此,能够提高缺陷的检测精度。
(变形例)
以下,对外观检查装置100的变形例进行说明。
外观检查装置100设为检查对象的受检体并不限于透镜L。只要是具有透光性的物体,则通过将该物体载置于载置部10,能够检测该物体的缺陷。在该情况下,将前述的透镜L的光轴K改称为该物体的中心轴即可。
在外观检查装置100中,点光源23也可以不固定于摄像部30。在该情况下,另行设置使点光源23沿着方向X及方向Z移动且围绕沿着方向Y延伸的轴旋转的机构。另外,通过设为点光源23固定于摄像部30的图1所示的结构,能够省略使点光源23移动的机构,从而能够实现装置的小型化及低成本化。
在外观检查装置100中,点光源23也可以替换为照射面状光的面光源。只要对透镜L的涂墨部照射光并拍摄该光的反射光,便能够检测到墨不良。因此,代替点光源23能够使用面光源。在该情况下,在进行第2反射光检查处理时,也可以使平面光源21移动至点光源23的位置。由此,能够将照明部20中所包含的光源的数量设为两个,从而能够实现装置的小型化及低成本化。
在外观检查装置100中,通过将摄像部30、平面光源21及线光源22分别设为能够移动,能够实现状态ST1、状态ST2及状态ST3的切换或状态ST4及状态ST5的切换等。作为该变形例,也可以是如下方式,即,分别固定配置多个摄像部30、平面光源21及线光源22,以呈状态ST1、状态ST2、状态ST3、状态ST4及状态ST5中的任一个状态的方式选择多个摄像部30中的一个并使其进行工作,选择多个线光源22中的一个并使其进行工作,选择多个平面光源21中的一个并使其进行工作。并且,作为另一变形例,除了使摄像部30、平面光源21及线光源22移动以外或代替其,也可以通过使载置部10移动或倾斜来实现状态ST1、状态ST2及状态ST3的切换或状态ST4及状态ST5的切换等。即,只要能够使载置部10(透镜L)、照明部20及摄像部30的相对位置发生变化,则也可以使任意结构移动。并且,在外观检查装置100中,对作为保持部的一例使用了载置部10的情况进行了说明,但只要对透镜L不造成划痕等而能够进行上述检查,则保持部也可以是其他结构。例如,保持部也可以是夹持透镜的结构。
如上所述,本说明书中至少记载有如下事项。另外,在括号内示出了在上述实施方式中所对应的构成要件等,但并不限定于此。
(1)一种外观检查装置,其具备:
保持部,保持受检体;
照明部,能够对上述保持部照射多个形状的照明光;
摄像部,拍摄上述保持部;
驱动部,使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化;及
处理器,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,
上述处理器使上述摄像部拍摄包含由上述受检体反射上述照明光而得的反射光的上述受检体及包含上述照明光透射上述受检体而得的透射光的上述受检体。
(2)根据(1)所述的外观检查装置,其中,
上述驱动部包括使上述保持部旋转至多个旋转位置的旋转机构。
(3)根据(1)或(2)所述的外观检查装置,其中,
上述驱动部包括使上述照明部及上述摄像部相对于上述保持部移动的驱动机构。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的外观检查装置,其中,
当将相对于上述保持部配置上述摄像部的一侧设为第1侧,将与上述第1侧相反的一侧设为第2侧时,
上述处理器执行如下控制:
在从上述第2侧向上述保持部照射了第1形状的照明光的状态下,通过上述摄像部拍摄上述受检体;及
在从上述第1侧向上述保持部照射了第2形状的照明光的状态下,通过上述摄像部拍摄上述受检体。
(5)根据(1)至(3)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述多个形状的光中包括线状光,
当将相对于上述保持部配置上述摄像部的一侧设为第1侧,将与上述第1侧相反的一侧设为第2侧时,
上述线状光从上述第2侧照射,
上述透射光为透射了上述受检体的上述线状光。
(6)根据(5)所述的外观检查装置,其中,
当照射上述线状光时,上述处理器将上述照明部的位置控制在上述线状光照射到上述受检体端部的第1区域的第1照射位置及上述线状光照射到与上述受检体的上述端部分开的第2区域的第2照射位置。
(7)根据(6)所述的外观检查装置,其中,
当照射上述线状光时,上述处理器将上述摄像部的位置控制在上述摄像部的光轴与上述受检体的中心轴平行的第1摄像位置及上述光轴相对于上述中心轴倾斜的第2摄像位置中的至少上述第1摄像位置。
(8)根据(7)所述的外观检查装置,其中,
上述处理器在上述摄像部位于上述第1摄像位置的状态下,从上述第1照射位置照射上述线状光并且使上述摄像部拍摄上述受检体,在上述摄像部位于上述第1摄像位置的状态下,从上述第2照射位置照射上述线状光并且使上述摄像部拍摄上述受检体,在上述摄像部位于上述第2摄像位置的状态下,将上述线状光照射到上述受检体的上述端部中的与上述第1区域不同的第3区域并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述多个形状的光中包括面状光,
上述反射光包括由上述受检体反射的上述面状光。
(10)根据(9)所述的外观检查装置,其中,
上述处理器将上述面状光与上述相对位置的组合变更为上述照明部的位置及上述摄像部的位置不同的两种以上并且拍摄包含上述反射光的上述受检体。
(11)根据(1)至(10)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述受检体为透镜,
上述处理器获取与上述透镜的形状相关的信息,根据上述透镜的形状变更上述照明部的位置及上述摄像部的位置。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述多个形状的光中包括面状光、线状光及点状光,
上述处理器将照射上述面状光时的上述照明部的位置、照射上述线状光时的上述照明部的位置及照射上述点状光时的上述照明部的位置控制在不同的位置。
(13)根据(1)至(12)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述照明部包括照射面状光的面光源、照射线状光的线光源及照射点状光的点光源,
上述点光源与上述摄像部联动地移动,上述面光源与上述线光源独立地移动。
(14)根据(1)至(12)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述照明部包括照射面状光的面光源、照射线状光的线光源及照射点状光的点光源,
上述面光源、上述线光源及上述点光源独立地移动。
(15)根据(1)至(14)中任一项所述的外观检查装置,其中,
上述驱动部包括使上述保持部旋转的旋转机构,
上述处理器在确定了上述照明光的形状、上述照明部的位置及上述摄像部的位置的组合的状态下,使上述保持部旋转的同时多次拍摄上述受检体。
(16)根据(15)所述的外观检查装置,其中,
上述处理器从按上述照明光的形状共同的每个上述组合从上述摄像部获取的多个摄像图像分别进行特定部位(缺陷区域)的检测,根据检测到的上述特定部位中特征量最大的特定部位的该特征量,进行上述受检体的评价。
(17)一种外观检查装置,其具备
保持部,保持受检体;
照明部,能够对上述保持部照射多个形状的照明光;
摄像部,拍摄上述保持部;
驱动部,使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化;及
处理器,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,
上述处理器变更上述照明部及上述摄像部这两者的位置并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
(18)根据(17)所述的外观检查装置,其中,
当将相对于上述保持部配置上述摄像部的一侧设为第1侧,将与上述第1侧相反的一侧设为第2侧时,上述处理器进行在从上述第2侧向上述保持部照射了第1形状的照明光的状态下通过上述摄像部拍摄上述受检体的控制及在从上述第1侧向上述保持部照射了第2形状的照明光的状态下通过上述摄像部拍摄上述受检体的控制。
(19)一种外观检查方法,其使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查方法具备:
控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,
在上述控制步骤中,使上述摄像部拍摄包含由上述受检体反射上述照明光而得的反射光的上述受检体及包含上述照明光透射上述受检体而得的透射光的上述受检体。
(20)一种外观检查方法,其使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查方法具备:
控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,
在上述控制步骤中,变更上述照明部及上述摄像部这两者的位置并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
(21)一种外观检查程序,其使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查程序使计算机执行如下步骤:
控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,
在上述控制步骤中,使上述摄像部拍摄包含由上述受检体反射上述照明光而得的反射光的上述受检体及包含上述照明光透射上述受检体而得的透射光的上述受检体。
(22)一种外观检查程序,其使用保持受检体的保持部、能够对上述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄上述保持部的摄像部以及使上述保持部、上述照明部及上述摄像部的相对位置发生变化的驱动部来检查上述受检体的外观,上述外观检查程序使计算机执行如下步骤:
控制步骤,进行变更上述相对位置及上述照明光的形状并且使上述摄像部多次拍摄上述受检体的控制,
在上述控制步骤中,变更上述照明部及上述摄像部这两者的位置并且使上述摄像部拍摄上述受检体。
以上,参考附图对各种实施方式进行了说明,但并不限定于本发明所涉及的例子是不言而喻的。只要是本领域的技术人员,则在权利要求范围中所记载的范畴内,能够想到各种变更例或修正例是显而易见的,关于这些当然也可以理解为属于本发明的技术范围内。并且,在不脱离发明的宗旨的范围内,也可以组合上述实施方式中的各构成要件。
另外,本申请主张基于2020年11月27日于日本申请的日本专利(专利申请2020-197622)的优先权,并将其内容作为参考援用于本申请中。
符号说明
AR1、AR2-照射范围,AR3、AR4、AR5、AR6-框,10A-旋转机构,10-载置部,11-底座,20-照明部,21-平面光源,21A-平面光源驱动机构,22-线光源,22A-线光源驱动机构,23-点光源,30-摄像部,30A-摄像部驱动机构,40-集中控制部,41-位置控制部,42-照明控制部,100-外观检查装置,L-透镜,Ax1、Ax2、Ax3-轴,K-光轴,BL-涂墨部。
Claims (22)
1.一种外观检查装置,其具备:
保持部,其保持受检体;
照明部,其能够对所述保持部照射多个形状的照明光;
摄像部,其拍摄所述保持部;
驱动部,其使所述保持部、所述照明部及所述摄像部的相对位置发生变化;及
处理器,其进行变更所述相对位置及所述照明光的形状而使所述摄像部多次拍摄所述受检体的控制,
所述处理器使所述摄像部拍摄包含由所述受检体反射所述照明光而得的反射光的所述受检体及包含所述照明光透射所述受检体而得的透射光的所述受检体。
2.根据权利要求1所述的外观检查装置,其中,
所述驱动部包括使所述保持部旋转至多个旋转位置的旋转机构。
3.根据权利要求1或2所述的外观检查装置,其中,
所述驱动部包括使所述照明部及所述摄像部相对于所述保持部移动的驱动机构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的外观检查装置,其中,
当将相对于所述保持部配置所述摄像部的一侧设为第1侧,将与所述第1侧相反的一侧设为第2侧时,
所述处理器进行如下控制:
在从所述第2侧向所述保持部照射了第1形状的照明光的状态下,使所述摄像部拍摄所述受检体;及
在从所述第1侧向所述保持部照射了第2形状的照明光的状态下,使所述摄像部拍摄所述受检体。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述多个形状的光中包括线状光,
当将相对于所述保持部配置所述摄像部的一侧设为第1侧,将与所述第1侧相反的一侧设为第2侧时,
所述线状光从所述第2侧照射,
所述透射光为透射了所述受检体的所述线状光。
6.根据权利要求5所述的外观检查装置,其中,
当照射所述线状光时,所述处理器将所述照明部的位置控制在所述线状光照射到所述受检体端部的第1区域的第1照射位置及所述线状光照射到与所述受检体的所述端部分开的第2区域的第2照射位置。
7.根据权利要求6所述的外观检查装置,其中,
当照射所述线状光时,所述处理器将所述摄像部的位置控制在所述摄像部的光轴与所述受检体的中心轴平行的第1摄像位置及所述光轴相对于所述中心轴倾斜的第2摄像位置中的至少所述第1摄像位置。
8.根据权利要求7所述的外观检查装置,其中,
所述处理器在所述摄像部位于所述第1摄像位置的状态下,从所述第1照射位置照射所述线状光并且使所述摄像部拍摄所述受检体,在所述摄像部位于所述第1摄像位置的状态下,从所述第2照射位置照射所述线状光并且使所述摄像部拍摄所述受检体,在所述摄像部位于所述第2摄像位置的状态下,将所述线状光照射到所述受检体的所述端部中的与所述第1区域不同的第3区域并且使所述摄像部拍摄所述受检体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述多个形状的光中包括面状光,
所述反射光包括由所述受检体反射的所述面状光。
10.根据权利要求9所述的外观检查装置,其中,
所述处理器将所述面状光与所述相对位置的组合变更为所述照明部的位置及所述摄像部的位置不同的两种以上并且拍摄包含所述反射光的所述受检体。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述受检体为透镜,
所述处理器获取与所述透镜的形状相关的信息,根据所述透镜的形状变更所述照明部的位置及所述摄像部的位置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述多个形状的光中包括面状光、线状光及点状光,
所述处理器将照射所述面状光时的所述照明部的位置、照射所述线状光时的所述照明部的位置及照射所述点状光时的所述照明部的位置控制在不同的位置。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述照明部包括照射面状光的面光源、照射线状光的线光源及照射点状光的点光源,
所述点光源与所述摄像部联动地移动,所述面光源与所述线光源独立地移动。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述照明部包括照射面状光的面光源、照射线状光的线光源及照射点状光的点光源,
所述面光源、所述线光源及所述点光源独立地移动。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的外观检查装置,其中,
所述驱动部包括使所述保持部旋转的旋转机构,
所述处理器在确定了所述照明光的形状、所述照明部的位置及所述摄像部的位置的组合的状态下,使所述保持部旋转的同时多次拍摄所述受检体。
16.根据权利要求15所述的外观检查装置,其中,
所述处理器从按所述照明光的形状相同的每个所述组合从所述摄像部获取的多个摄像图像分别进行特定部位的检测,根据检测到的所述特定部位中特征量最大的特定部位的该特征量,进行所述受检体的评价。
17.一种外观检查装置,其具备:
保持部,其保持受检体;
照明部,其能够对所述保持部照射多个形状的照明光;
摄像部,其拍摄所述保持部;
驱动部,其使所述保持部、所述照明部及所述摄像部的相对位置发生变化;及
处理器,其进行变更所述相对位置及所述照明光的形状而使所述摄像部多次拍摄所述受检体的控制,
所述处理器变更所述照明部及所述摄像部这两者的位置而使所述摄像部拍摄所述受检体。
18.根据权利要求17所述的外观检查装置,其中,
当将相对于所述保持部配置所述摄像部的一侧设为第1侧,将与所述第1侧相反的一侧设为第2侧时,所述处理器进行在从所述第2侧向所述保持部照射了第1形状的照明光的状态下使所述摄像部拍摄所述受检体的控制及在从所述第1侧向所述保持部照射了第2形状的照明光的状态下使所述摄像部拍摄所述受检体的控制。
19.一种外观检查方法,其使用保持受检体的保持部、能够对所述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄所述保持部的摄像部以及使所述保持部、所述照明部及所述摄像部的相对位置发生变化的驱动部,来检查所述受检体的外观,所述外观检查方法具备:
控制步骤,进行变更所述相对位置及所述照明光的形状而使所述摄像部多次拍摄所述受检体的控制,
在所述控制步骤中,使所述摄像部拍摄包含由所述受检体反射所述照明光而得的反射光的所述受检体及包含所述照明光透射所述受检体而得的透射光的所述受检体。
20.一种外观检查方法,其使用保持受检体的保持部、能够对所述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄所述保持部的摄像部以及使所述保持部、所述照明部及所述摄像部的相对位置发生变化的驱动部,来检查所述受检体的外观,所述外观检查方法具备:
控制步骤,进行变更所述相对位置及所述照明光的形状而使所述摄像部多次拍摄所述受检体的控制,
在所述控制步骤中,变更所述照明部及所述摄像部这两者的位置而使所述摄像部拍摄所述受检体。
21.一种外观检查程序,其使用保持受检体的保持部、能够对所述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄所述保持部的摄像部以及使所述保持部、所述照明部及所述摄像部的相对位置发生变化的驱动部,来检查所述受检体的外观,所述外观检查程序使计算机执行如下步骤:
控制步骤,进行变更所述相对位置及所述照明光的形状而使所述摄像部多次拍摄所述受检体的控制,
在所述控制步骤中,使所述摄像部拍摄包含由所述受检体反射所述照明光而得的反射光的所述受检体及包含所述照明光透射所述受检体而得的透射光的所述受检体。
22.一种外观检查程序,其使用保持受检体的保持部、能够对所述保持部照射多个形状的照明光的照明部、拍摄所述保持部的摄像部以及使所述保持部、所述照明部及所述摄像部的相对位置发生变化的驱动部,来检查所述受检体的外观,所述外观检查程序使计算机执行如下步骤:
控制步骤,进行变更所述相对位置及所述照明光的形状而使所述摄像部多次拍摄所述受检体的控制,
在所述控制步骤中,变更所述照明部及所述摄像部这两者的位置而使所述摄像部拍摄所述受检体。
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