JP2000171403A - 表面検査装置 - Google Patents
表面検査装置Info
- Publication number
- JP2000171403A JP2000171403A JP10348015A JP34801598A JP2000171403A JP 2000171403 A JP2000171403 A JP 2000171403A JP 10348015 A JP10348015 A JP 10348015A JP 34801598 A JP34801598 A JP 34801598A JP 2000171403 A JP2000171403 A JP 2000171403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- flat article
- optical axis
- inspection apparatus
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】平らな物品の表面の欠陥を製造工程等において
検査する表面検査装置を提供する。 【解決手段】平らな物品の表面における欠陥を検査する
表面検査装置であって、撮像手段と照明手段とデータ処
理手段とを有し、前記撮像手段は前記平らな物品の表面
を撮像して撮像信号を生成し、前記照明手段は前記平ら
な物品の表面における照明の光軸が前記撮像手段の撮像
の光軸と一致する光線により前記平らな物品の表面を照
明し、前記データ処理手段は前記撮像信号に基づいて前
記平らな物品の表面における欠陥を検出し前記平らな物
品の良否判定データを生成するようにした表面検査装
置。
検査する表面検査装置を提供する。 【解決手段】平らな物品の表面における欠陥を検査する
表面検査装置であって、撮像手段と照明手段とデータ処
理手段とを有し、前記撮像手段は前記平らな物品の表面
を撮像して撮像信号を生成し、前記照明手段は前記平ら
な物品の表面における照明の光軸が前記撮像手段の撮像
の光軸と一致する光線により前記平らな物品の表面を照
明し、前記データ処理手段は前記撮像信号に基づいて前
記平らな物品の表面における欠陥を検出し前記平らな物
品の良否判定データを生成するようにした表面検査装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は物品の外観を検査す
る技術分野に属する。特に、平らな物品の表面における
キズ（疵）やヘコミ（凹み）等の欠陥を検査する表面検
査装置に関する。
る技術分野に属する。特に、平らな物品の表面における
キズ（疵）やヘコミ（凹み）等の欠陥を検査する表面検
査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】平らな物品の一例としてプラスチックカ
ードを挙げる。プラスチックカードはキャッシュカー
ド、クレジットカード、会員証、等で使用される。プラ
スチックカードは、プラスチックシートを積層した構成
を有する。たとえば、白色プラスチックシートの表面に
印刷が施された２層のコアと、そのコアの両側の表面に
設けられた透明プラスチックシートの表面から構成され
る。プラスチックカードのその表面にキズやヘコミ等の
欠陥が存在する場合がある。この欠陥には、素材として
の透明プラスチックシートにもともと存在するものや、
製造工程において発生するものがある。
ードを挙げる。プラスチックカードはキャッシュカー
ド、クレジットカード、会員証、等で使用される。プラ
スチックカードは、プラスチックシートを積層した構成
を有する。たとえば、白色プラスチックシートの表面に
印刷が施された２層のコアと、そのコアの両側の表面に
設けられた透明プラスチックシートの表面から構成され
る。プラスチックカードのその表面にキズやヘコミ等の
欠陥が存在する場合がある。この欠陥には、素材として
の透明プラスチックシートにもともと存在するものや、
製造工程において発生するものがある。
【０００３】この欠陥を有する不良プラスチックカード
が製品に混入して出荷されないように、製造工程におい
てオペレータが目視により検査することが行われてい
る。ところが、オペレータが目視検査をすべてのプラス
チックカードについて行うことは、他の作業を有するた
め不可能である。また、製品の出荷検査のための専任者
を置いてプラスチックカードの目視検査を行うことも行
われている。しかし、人間が行うことである以上、検査
基準のバラツキや不良の見落としを避けることができな
い。
が製品に混入して出荷されないように、製造工程におい
てオペレータが目視により検査することが行われてい
る。ところが、オペレータが目視検査をすべてのプラス
チックカードについて行うことは、他の作業を有するた
め不可能である。また、製品の出荷検査のための専任者
を置いてプラスチックカードの目視検査を行うことも行
われている。しかし、人間が行うことである以上、検査
基準のバラツキや不良の見落としを避けることができな
い。
【０００４】そこで本発明の目的は、平らな物品の表面
の欠陥を製造工程等において検査する表面検査装置を提
供することにある。
の欠陥を製造工程等において検査する表面検査装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の本発
明によって達成される。すなわち、本発明の請求項１に
係る表面検査装置は、平らな物品の表面における欠陥を
検査する表面検査装置であって、撮像手段と照明手段と
データ処理手段とを有し、前記撮像手段は前記平らな物
品の表面を撮像して撮像信号を生成し、前記照明手段は
前記平らな物品の表面における照明の光軸が前記撮像手
段の撮像の光軸と一致する光線により前記平らな物品の
表面を照明し、前記データ処理手段は前記撮像信号に基
づいて前記平らな物品の表面における欠陥を検出し前記
平らな物品の良否判定データを生成するようにしたもの
である。
明によって達成される。すなわち、本発明の請求項１に
係る表面検査装置は、平らな物品の表面における欠陥を
検査する表面検査装置であって、撮像手段と照明手段と
データ処理手段とを有し、前記撮像手段は前記平らな物
品の表面を撮像して撮像信号を生成し、前記照明手段は
前記平らな物品の表面における照明の光軸が前記撮像手
段の撮像の光軸と一致する光線により前記平らな物品の
表面を照明し、前記データ処理手段は前記撮像信号に基
づいて前記平らな物品の表面における欠陥を検出し前記
平らな物品の良否判定データを生成するようにしたもの
である。
【０００６】本発明によれば、撮像手段により平らな物
品の表面が撮像され撮像信号が生成され、照明手段によ
り平らな物品の表面における照明の光軸が撮像手段の撮
像の光軸と一致する光線により平らな物品の表面が照明
され、データ処理手段により撮像信号に基づいて平らな
物品の表面における欠陥が検出され平らな物品の良否判
定データが生成される。この撮像系によると、コアにお
ける印刷絵柄が弱められ表面におけるキズやヘコミが強
調された撮像信号を得ることができる。したがって、平
らな物品の表面の欠陥を製造工程等において検査する表
面検査装置が提供される。
品の表面が撮像され撮像信号が生成され、照明手段によ
り平らな物品の表面における照明の光軸が撮像手段の撮
像の光軸と一致する光線により平らな物品の表面が照明
され、データ処理手段により撮像信号に基づいて平らな
物品の表面における欠陥が検出され平らな物品の良否判
定データが生成される。この撮像系によると、コアにお
ける印刷絵柄が弱められ表面におけるキズやヘコミが強
調された撮像信号を得ることができる。したがって、平
らな物品の表面の欠陥を製造工程等において検査する表
面検査装置が提供される。
【０００７】本発明の請求項２に係る表面検査装置は、
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
視野角の狭い結像光学系を有するエリアセンサカメラで
あるようにしたものである。本発明によれば、撮像手段
が結像手段を介して平らな物品を見込む角度が狭角であ
る。すなわち、平らな物品の表面から反射する方向がほ
ぼ一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことが
でき、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。した
がって、平らな物品の表面の全範囲においてほぼ均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
視野角の狭い結像光学系を有するエリアセンサカメラで
あるようにしたものである。本発明によれば、撮像手段
が結像手段を介して平らな物品を見込む角度が狭角であ
る。すなわち、平らな物品の表面から反射する方向がほ
ぼ一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことが
でき、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。した
がって、平らな物品の表面の全範囲においてほぼ均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
【０００８】本発明の請求項３に係る表面検査装置は、
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
テレセントリック系の結像光学系を有するエリアセンサ
カメラであるようにしたものである。本発明によれば、
撮像手段はテレセントリック系の結像光学系を有する。
すなわち、平らな物品の表面から反射する方向が完全に
一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことがで
き、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。したが
って、平らな物品の表面の全範囲において完全に均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
テレセントリック系の結像光学系を有するエリアセンサ
カメラであるようにしたものである。本発明によれば、
撮像手段はテレセントリック系の結像光学系を有する。
すなわち、平らな物品の表面から反射する方向が完全に
一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことがで
き、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。したが
って、平らな物品の表面の全範囲において完全に均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
【０００９】本発明の請求項４に係る表面検査装置は、
請求項１〜３のいずれかに係る表面検査装置において、
前記照明手段は発光ダイオード（ＬＥＤ；light emitti
ng diode）を二次元に配置して成る面光源を有するよう
にしたものである。本発明によれば、平らな物品の表面
の全範囲において明るさを均一化し、かつ、欠陥検出に
合致する条件で照明を行うことができる。
請求項１〜３のいずれかに係る表面検査装置において、
前記照明手段は発光ダイオード（ＬＥＤ；light emitti
ng diode）を二次元に配置して成る面光源を有するよう
にしたものである。本発明によれば、平らな物品の表面
の全範囲において明るさを均一化し、かつ、欠陥検出に
合致する条件で照明を行うことができる。
【００１０】本発明の請求項５に係る表面検査装置は、
請求項１〜４のいずれかに係る表面検査装置において、
光軸変換手段を有し、前記光軸変換手段は前記撮像手段
と前記照明手段の光軸を前記平らな物品の側において一
致させるとともにその反対側において分離させるように
したものである。本発明によれば、光軸変換手段によ
り、撮像手段と照明手段の設計や設置における制約が少
なく、また、平らな物品の表面における照明の光軸を撮
像手段の撮像の光軸と一致させることができる。
請求項１〜４のいずれかに係る表面検査装置において、
光軸変換手段を有し、前記光軸変換手段は前記撮像手段
と前記照明手段の光軸を前記平らな物品の側において一
致させるとともにその反対側において分離させるように
したものである。本発明によれば、光軸変換手段によ
り、撮像手段と照明手段の設計や設置における制約が少
なく、また、平らな物品の表面における照明の光軸を撮
像手段の撮像の光軸と一致させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明について実施の形態
により説明する。本発明の表面検査装置における撮像系
の構成の一例を図１に示す。図１において、１はエリア
センサカメラ、３はＬＥＤ面光源、４はミラー、５はハ
ーフミラー、６は電源、１１はプラスチックカードであ
る。プラスチックカード１１は、すでに説明したよう
に、キャッシュカード、クレジットカード、会員証、等
のカード、または、そのカードへの加工が完了していな
い中間材料としてのカードである。たとえば、ＪＩＳ−
Ｘ６３０１、ＪＩＳ−Ｘ６３０２、ＩＳＯ７８１３、の
ような規格のあるカードである。ここでは、そのような
カードを表面検査装置の検査対象の平らな物品の一例と
して説明を行う。
により説明する。本発明の表面検査装置における撮像系
の構成の一例を図１に示す。図１において、１はエリア
センサカメラ、３はＬＥＤ面光源、４はミラー、５はハ
ーフミラー、６は電源、１１はプラスチックカードであ
る。プラスチックカード１１は、すでに説明したよう
に、キャッシュカード、クレジットカード、会員証、等
のカード、または、そのカードへの加工が完了していな
い中間材料としてのカードである。たとえば、ＪＩＳ−
Ｘ６３０１、ＪＩＳ−Ｘ６３０２、ＩＳＯ７８１３、の
ような規格のあるカードである。ここでは、そのような
カードを表面検査装置の検査対象の平らな物品の一例と
して説明を行う。
【００１２】エリアセンサカメラ１は２次元に配列した
受光素子（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge c
oupled device ）等のエリアセンサを有する撮像手段で
ある。エリアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過す
る光線を受光して平らな物品であるプラスチックカード
１１を撮像する。撮像によりエリアセンサに結像した光
学像は時系列の電気信号に変換され、撮像信号として出
力される。
受光素子（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge c
oupled device ）等のエリアセンサを有する撮像手段で
ある。エリアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過す
る光線を受光して平らな物品であるプラスチックカード
１１を撮像する。撮像によりエリアセンサに結像した光
学像は時系列の電気信号に変換され、撮像信号として出
力される。
【００１３】電源６は発光ダイオード（ＬＥＤ；light
emitting diode）を発光させるための電力を供給する。
電源６としては、安定した所定の輝度が得られるよう
に、通常は直流安定化電源が用いられる。
emitting diode）を発光させるための電力を供給する。
電源６としては、安定した所定の輝度が得られるよう
に、通常は直流安定化電源が用いられる。
【００１４】ＬＥＤ面光源３はその発光ダイオードの複
数個を二次元に配置して成る面光源である。発光ダイオ
ードとしては、赤色発光、緑色発光、青色発光、等の発
光色を有するものが知られている。本発明においては、
発光色について特に限定はない。ＬＥＤ面光源３はそれ
らのいずれかの単独の発光色またはそれらを組み合わせ
た発光色の発光ダイオードによって構成することができ
る。また、半導体のエリアセンサには赤色波長帯におい
て強い感度を有するものが存在する。一般的に、エリア
センサの感度と発光色とを一致させることにより、照明
光の利用効率を高めることができる。
数個を二次元に配置して成る面光源である。発光ダイオ
ードとしては、赤色発光、緑色発光、青色発光、等の発
光色を有するものが知られている。本発明においては、
発光色について特に限定はない。ＬＥＤ面光源３はそれ
らのいずれかの単独の発光色またはそれらを組み合わせ
た発光色の発光ダイオードによって構成することができ
る。また、半導体のエリアセンサには赤色波長帯におい
て強い感度を有するものが存在する。一般的に、エリア
センサの感度と発光色とを一致させることにより、照明
光の利用効率を高めることができる。
【００１５】ＬＥＤ面光源３は、複数個の点光源である
発光ダイオードが配置されており、２次元の広がりを有
する領域から光が放出される。したがって、ＬＥＤ面光
源３の前面に拡散板を有する場合は勿論のこと、拡散板
を有しない場合においてもＬＥＤ面光源３は拡散光源と
して特性を有する。また、一般の発光ダイオードはレン
ズの作用を有する光放射表面を有し、方向による光放射
の強度は設計された所定の指向性を有する。強い指向性
を有する発光ダイオードを用いたＬＥＤ面光源３は拡散
光源としての性質が弱まり、強い指向性を有する非拡散
光源（光ビーム）としての性質が強まる。撮像系全体の
構成に適合するように、このような発光ダイオードの指
向性を適宜選定することにより、図１に示す撮像系の構
成においてキズやヘコミを強調した撮像信号を得ること
ができる。
発光ダイオードが配置されており、２次元の広がりを有
する領域から光が放出される。したがって、ＬＥＤ面光
源３の前面に拡散板を有する場合は勿論のこと、拡散板
を有しない場合においてもＬＥＤ面光源３は拡散光源と
して特性を有する。また、一般の発光ダイオードはレン
ズの作用を有する光放射表面を有し、方向による光放射
の強度は設計された所定の指向性を有する。強い指向性
を有する発光ダイオードを用いたＬＥＤ面光源３は拡散
光源としての性質が弱まり、強い指向性を有する非拡散
光源（光ビーム）としての性質が強まる。撮像系全体の
構成に適合するように、このような発光ダイオードの指
向性を適宜選定することにより、図１に示す撮像系の構
成においてキズやヘコミを強調した撮像信号を得ること
ができる。
【００１６】図１に示すように、ミラー４はＬＥＤ面光
源３の放射光線をハーフミラー５の方向に反射する。ハ
ーフミラー５は光軸変換手段である。ハーフミラー５は
エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の光軸をプラス
チックカード１１の側において一致させるとともにその
反対側において分離させる。このハーフミラー５によ
り、エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の設計や設
置における制約が少なく、また、プラスチックカード１
１の表面における照明の光軸はエリアセンサカメラ１の
撮像の光軸と一致させることができる。
源３の放射光線をハーフミラー５の方向に反射する。ハ
ーフミラー５は光軸変換手段である。ハーフミラー５は
エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の光軸をプラス
チックカード１１の側において一致させるとともにその
反対側において分離させる。このハーフミラー５によ
り、エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の設計や設
置における制約が少なく、また、プラスチックカード１
１の表面における照明の光軸はエリアセンサカメラ１の
撮像の光軸と一致させることができる。
【００１７】本発明の表面検査装置における撮像系の構
成の別の一例（その２）を図２に示す。図２において、
１はエリアセンサカメラ、２は結像レンズ、４はミラ
ー、５はハーフミラー、７は光源、８は光ファイバー、
９は集光レンズ、１１はプラスチックカードである。エ
リアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子（画
素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled devic
e ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エリア
センサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を結像
レンズ２によって受光して平らな物品であるプラスチッ
クカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリアセ
ンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換され、
撮像信号として出力される。
成の別の一例（その２）を図２に示す。図２において、
１はエリアセンサカメラ、２は結像レンズ、４はミラ
ー、５はハーフミラー、７は光源、８は光ファイバー、
９は集光レンズ、１１はプラスチックカードである。エ
リアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子（画
素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled devic
e ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エリア
センサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を結像
レンズ２によって受光して平らな物品であるプラスチッ
クカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリアセ
ンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換され、
撮像信号として出力される。
【００１８】結像レンズ２としては視野角の狭い（すな
わち焦点距離の長い）レンズが用いられる。結像レンズ
２の視野角が狭いため、プラスチックカード１１の表面
から反射する方向がほぼ一致する条件の揃った光線によ
って撮像を行うことができる。しかも、その条件を満た
す撮像範囲が広い。したがって、プラスチックカード１
１の表面の全範囲においてほぼ均一、かつ、欠陥検出に
合致する条件で撮像を行うことができる。
わち焦点距離の長い）レンズが用いられる。結像レンズ
２の視野角が狭いため、プラスチックカード１１の表面
から反射する方向がほぼ一致する条件の揃った光線によ
って撮像を行うことができる。しかも、その条件を満た
す撮像範囲が広い。したがって、プラスチックカード１
１の表面の全範囲においてほぼ均一、かつ、欠陥検出に
合致する条件で撮像を行うことができる。
【００１９】光源６には、ハロゲンランプ、メタルハラ
イドランプ、キセノンランプ、等からの発光光を用いる
ことができる。光源６において、その発光光はコンデン
サーレンズ、反射鏡、等により光ファイバ８の一方の端
面に集光され、光ファイバ８の内部に入り、そこを伝わ
って、光ファイバ８の他方の端面から放射される。その
放射光は集光レンズ９によって集光されほぼ平行光を形
成する。その平行光はミラー４によってハーフミラー５
に向けて方向を変える。その平行光はハーフミラー５に
よってプラスチックカード１１に向けて方向を変え、プ
ラスチックカード１１を照射する。ミラー４とハーフミ
ラー５の役割は図１の場合と同様である。
イドランプ、キセノンランプ、等からの発光光を用いる
ことができる。光源６において、その発光光はコンデン
サーレンズ、反射鏡、等により光ファイバ８の一方の端
面に集光され、光ファイバ８の内部に入り、そこを伝わ
って、光ファイバ８の他方の端面から放射される。その
放射光は集光レンズ９によって集光されほぼ平行光を形
成する。その平行光はミラー４によってハーフミラー５
に向けて方向を変える。その平行光はハーフミラー５に
よってプラスチックカード１１に向けて方向を変え、プ
ラスチックカード１１を照射する。ミラー４とハーフミ
ラー５の役割は図１の場合と同様である。
【００２０】本発明の表面検査装置における撮像系の構
成の別の一例（その３）を図３に示す。図３において、
１はエリアセンサカメラ、７は光源、８は光ファイバ
ー、１０は結像レンズ、１１はプラスチックカードであ
る。エリアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子
（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled d
evice ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エ
リアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を
結像レンズ２によって受光して平らな物品であるプラス
チックカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリ
アセンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換さ
れ、撮像信号として出力される。
成の別の一例（その３）を図３に示す。図３において、
１はエリアセンサカメラ、７は光源、８は光ファイバ
ー、１０は結像レンズ、１１はプラスチックカードであ
る。エリアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子
（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled d
evice ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エ
リアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を
結像レンズ２によって受光して平らな物品であるプラス
チックカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリ
アセンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換さ
れ、撮像信号として出力される。
【００２１】図２においては結像用のレンズとして視野
角の狭い（焦点距離の長い）レンズを用いたが、図３に
おいては、光学系をテレセントリック光学系としたレン
ズを用いる。言い換えると、結像レンズ１０を用いて、
テレセントリック光学系を構成している。すなわち、平
らな物品の表面から反射する方向が完全に一致する条件
の揃った光線によって撮像を行うことができ、しかも、
その条件を満たす撮像範囲が広い。したがって、平らな
物品の表面の全範囲において完全に均一、かつ、欠陥検
出に合致する条件で撮像を行うことができる。
角の狭い（焦点距離の長い）レンズを用いたが、図３に
おいては、光学系をテレセントリック光学系としたレン
ズを用いる。言い換えると、結像レンズ１０を用いて、
テレセントリック光学系を構成している。すなわち、平
らな物品の表面から反射する方向が完全に一致する条件
の揃った光線によって撮像を行うことができ、しかも、
その条件を満たす撮像範囲が広い。したがって、平らな
物品の表面の全範囲において完全に均一、かつ、欠陥検
出に合致する条件で撮像を行うことができる。
【００２２】また、非テレセントリックである一般の光
学系においては、プラスチックカード１１の位置変動等
により結像位置が変動すると、エリアセンサカメラ１の
エリアセンサ表面上でピントがずれると同時に光学像の
大きさ（倍率）が変動する。しかし、テレセントリック
である光学系においては、ピントはずれるが光学像の大
きさ（倍率）の変動を最小限度に押さえることができ
る。すなわち、エリアセンサカメラ１とプラスチックカ
ード１１の距離の変動、プラスチックカード１１の厚み
の差異、等にともなって変動するエリアセンサカメラ１
に結像するプラスチックカード１１の光学像の寸法変動
を実質的に無くすことができる。
学系においては、プラスチックカード１１の位置変動等
により結像位置が変動すると、エリアセンサカメラ１の
エリアセンサ表面上でピントがずれると同時に光学像の
大きさ（倍率）が変動する。しかし、テレセントリック
である光学系においては、ピントはずれるが光学像の大
きさ（倍率）の変動を最小限度に押さえることができ
る。すなわち、エリアセンサカメラ１とプラスチックカ
ード１１の距離の変動、プラスチックカード１１の厚み
の差異、等にともなって変動するエリアセンサカメラ１
に結像するプラスチックカード１１の光学像の寸法変動
を実質的に無くすことができる。
【００２３】撮像して得た検査対象画像データと基準画
像データとを画素単位で比較して検査を行う検査方法に
おいては、検査対象画像データと基準画像データとにお
ける画像間の位置合わせ、および、拡大縮小等による幾
何学的歪みを無くすことが重要である。表面検査装置に
おける検査アルゴリズムとしてこの検査方法が行われる
場合においては、上述のテレセントリックである光学系
を用いることにより、その検査方法を好適に実施するた
めの条件を容易に満たすことが可能である。
像データとを画素単位で比較して検査を行う検査方法に
おいては、検査対象画像データと基準画像データとにお
ける画像間の位置合わせ、および、拡大縮小等による幾
何学的歪みを無くすことが重要である。表面検査装置に
おける検査アルゴリズムとしてこの検査方法が行われる
場合においては、上述のテレセントリックである光学系
を用いることにより、その検査方法を好適に実施するた
めの条件を容易に満たすことが可能である。
【００２４】次に、本発明の表面検査装置における撮像
信号とデータ処理について説明する。エリアセンサカメ
ラ１に結像するプラスチックカード１１の光学像は撮像
信号としてエリアセンサカメラ１から出力される。エリ
アセンサに結合する光学像は、左右方向に配列する受光
素子の出力について順次走査した１行の撮像信号として
出力され、さらに、天地方向の各行に配列する受光素子
の出力について順次走査を行い、すべての行の撮像信号
として出力が行われる。この撮像信号はＡ／Ｄ変換手段
によりディジタルデータに変換される。受光素子の出力
の走査はクロック信号に同期して行われるから、撮像信
号のＡ／Ｄ変換をクロック信号に同期して行うことによ
り、受光素子に対応する画素値から成るディジタルデー
タが得られる。
信号とデータ処理について説明する。エリアセンサカメ
ラ１に結像するプラスチックカード１１の光学像は撮像
信号としてエリアセンサカメラ１から出力される。エリ
アセンサに結合する光学像は、左右方向に配列する受光
素子の出力について順次走査した１行の撮像信号として
出力され、さらに、天地方向の各行に配列する受光素子
の出力について順次走査を行い、すべての行の撮像信号
として出力が行われる。この撮像信号はＡ／Ｄ変換手段
によりディジタルデータに変換される。受光素子の出力
の走査はクロック信号に同期して行われるから、撮像信
号のＡ／Ｄ変換をクロック信号に同期して行うことによ
り、受光素子に対応する画素値から成るディジタルデー
タが得られる。
【００２５】撮像信号をＡ／Ｄ変換手段によりディジタ
ルデータに変換する処理において、撮像信号のレベルと
データとの関係を規定しておく。たとえば、撮像信号の
電圧値が“０”ボルトのときデータを“０”とし、撮像
信号の電圧値が“１”ボルトのときデータを“２５５”
とし、その間は直線的に変換するように規定する。この
規定は、照明等の撮像条件、撮像手段の出力増幅器、Ａ
／Ｄ変換手段の変換特性、等を総合的に判断し表面検査
に適するように決定される。単純な決定の方法として
は、たとえば、入力画像データの背景部分（図４参照）
のデータが“０”となり、カードの部分（図４参照）が
“２５５”となるように８ビットのデータとして規定す
る。
ルデータに変換する処理において、撮像信号のレベルと
データとの関係を規定しておく。たとえば、撮像信号の
電圧値が“０”ボルトのときデータを“０”とし、撮像
信号の電圧値が“１”ボルトのときデータを“２５５”
とし、その間は直線的に変換するように規定する。この
規定は、照明等の撮像条件、撮像手段の出力増幅器、Ａ
／Ｄ変換手段の変換特性、等を総合的に判断し表面検査
に適するように決定される。単純な決定の方法として
は、たとえば、入力画像データの背景部分（図４参照）
のデータが“０”となり、カードの部分（図４参照）が
“２５５”となるように８ビットのデータとして規定す
る。
【００２６】本発明の表面検査装置における入力画像
（検査対象画像）の一例を図４に示す。入力画像は、デ
ィジタルデータを画像として図示したものである。図４
において、４１は入力画像におけるプラスチックカード
の部分、４２は入力画像における背景の部分を示してい
る。また、入力画像におけるプラスチックカード４１の
部分において、４３はキズ、４４はヘコミを示してい
る。図４に示す一例においては、プラスチックカード４
１において表面の欠陥が存在しない部分は明るい画像と
して、また背景４２は暗い画像として撮像されている。
プラスチックカード４１において表面の欠陥が存在する
部分、すなわちキズ４３、ヘコミ４４の画像は、相対的
に暗い画像として、その形状が撮像されている。
（検査対象画像）の一例を図４に示す。入力画像は、デ
ィジタルデータを画像として図示したものである。図４
において、４１は入力画像におけるプラスチックカード
の部分、４２は入力画像における背景の部分を示してい
る。また、入力画像におけるプラスチックカード４１の
部分において、４３はキズ、４４はヘコミを示してい
る。図４に示す一例においては、プラスチックカード４
１において表面の欠陥が存在しない部分は明るい画像と
して、また背景４２は暗い画像として撮像されている。
プラスチックカード４１において表面の欠陥が存在する
部分、すなわちキズ４３、ヘコミ４４の画像は、相対的
に暗い画像として、その形状が撮像されている。
【００２７】次に、図４に示すような入力画像（検査対
象画像）において欠陥の有無を検出する過程とプラスチ
ックカード１１の良否を判定する過程について説明す
る。この過程はデータ処理手段（図示せず）によって行
われる。データ処理手段は、マイクロコンピュータ、パ
ーソナルコンピュータ等のデータ処理装置のハードウェ
アとソフトウェアによって構成することができる。上述
のような欠陥を検出する方法としては、基準画像のデー
タを用いない方法と、基準画像のデータを用いる方法と
を本発明において適用することができる。
象画像）において欠陥の有無を検出する過程とプラスチ
ックカード１１の良否を判定する過程について説明す
る。この過程はデータ処理手段（図示せず）によって行
われる。データ処理手段は、マイクロコンピュータ、パ
ーソナルコンピュータ等のデータ処理装置のハードウェ
アとソフトウェアによって構成することができる。上述
のような欠陥を検出する方法としては、基準画像のデー
タを用いない方法と、基準画像のデータを用いる方法と
を本発明において適用することができる。
【００２８】まず、基準画像のデータを用いない方法
（第１の検出方法）について一例を説明する。まず、第
１のステップＳ１１（図示せず；以下同様）において、
検査対象画像について微分処理を行い微分検査対象画像
を得る。この微分処理においては、欠陥のエッジ部分、
細かい欠陥が強調されるとともに、照明ムラ、結像レン
ズの特性、等に起因する比較的大きな範囲におけるノイ
ズ成分（レベル変化）が除去される。すなわち、微分検
査対象画像においては、欠陥のエッジ部分と細かい欠陥
が強調されデータが有限値となり、その他の部分はデー
タがほぼ“０”となる。
（第１の検出方法）について一例を説明する。まず、第
１のステップＳ１１（図示せず；以下同様）において、
検査対象画像について微分処理を行い微分検査対象画像
を得る。この微分処理においては、欠陥のエッジ部分、
細かい欠陥が強調されるとともに、照明ムラ、結像レン
ズの特性、等に起因する比較的大きな範囲におけるノイ
ズ成分（レベル変化）が除去される。すなわち、微分検
査対象画像においては、欠陥のエッジ部分と細かい欠陥
が強調されデータが有限値となり、その他の部分はデー
タがほぼ“０”となる。
【００２９】次に、第２のステップＳ１２において、所
定の閾値を用いて微分検査対象画像の２値化を行い、そ
の所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素
とを区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所
の画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を
有する。次に、第３のステップＳ１３において、欠陥箇
所の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算
される欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対
象画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
定の閾値を用いて微分検査対象画像の２値化を行い、そ
の所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素
とを区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所
の画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を
有する。次に、第３のステップＳ１３において、欠陥箇
所の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算
される欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対
象画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
【００３０】次に、基準画像のデータを用いる方法（第
２の検出方法）について一例を説明する。まず、通常の
検査を行う前の第１のステップＳ２１（図示せず；以下
同様）において、欠陥の存在しない良品の基準となるプ
ラスチックカード１１を撮像し基準画像を得る。この基
準画像には、照明ムラ、結像レンズの特性、等の撮像条
件に係わるノイズ成分（レベル変化）が含まれている。
また撮像データにプラスチックカード１１に存在する印
刷絵柄の影響等が現れる場合には、その影響はノイズ成
分であり、それも含まれている。
２の検出方法）について一例を説明する。まず、通常の
検査を行う前の第１のステップＳ２１（図示せず；以下
同様）において、欠陥の存在しない良品の基準となるプ
ラスチックカード１１を撮像し基準画像を得る。この基
準画像には、照明ムラ、結像レンズの特性、等の撮像条
件に係わるノイズ成分（レベル変化）が含まれている。
また撮像データにプラスチックカード１１に存在する印
刷絵柄の影響等が現れる場合には、その影響はノイズ成
分であり、それも含まれている。
【００３１】次に、第２のステップＳ２２において、検
査対象画像と基準画像とについて対応する画素ごとに差
または差の絶対値を演算し差画像を得る。この差画像は
検査対象画像と基準画像との相違点の画像である。すな
わち検査対象画像には存在し基準画像には存在しない欠
陥を示す画像である。次に、第３のステップＳ２３にお
いて、所定の閾値を用いて差画像の２値化を行い、その
所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素と
を区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所の
画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を有
する。次に、第４のステップＳ２４において、欠陥箇所
の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算さ
れる欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対象
画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
査対象画像と基準画像とについて対応する画素ごとに差
または差の絶対値を演算し差画像を得る。この差画像は
検査対象画像と基準画像との相違点の画像である。すな
わち検査対象画像には存在し基準画像には存在しない欠
陥を示す画像である。次に、第３のステップＳ２３にお
いて、所定の閾値を用いて差画像の２値化を行い、その
所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素と
を区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所の
画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を有
する。次に、第４のステップＳ２４において、欠陥箇所
の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算さ
れる欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対象
画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
【００３２】
【図１】本発明の表面検査装置における撮像系の構成の
一例（その１）を示す図である。
一例（その１）を示す図である。
【図２】本発明の表面検査装置における撮像系の構成の
一例（その２）を示す図である。
一例（その２）を示す図である。
【図３】本発明の表面検査装置における撮像系の構成の
一例（その３）を示す図である。
一例（その３）を示す図である。
【図４】本発明の表面検査装置における入力画像（検査
対象画像）の一例を示す図である。
対象画像）の一例を示す図である。
１ エリアセンサカメラ ２ 結像レンズ ３ ＬＥＤ面光源 ４ ミラー ５ ハーフミラー ６ 電源 ７ 光源 ８ 光ファイバ ９ 集光レンズ １１，４１ プラスチックカード ４２ 背景 ４３ キズ ４４ ヘコミ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．
２４）
２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 表面検査装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は物品の外観を検査す
る技術分野に属する。特に、平らな物品の表面における
キズ（疵）やヘコミ（凹み）等の欠陥を検査する表面検
査装置に関する。
る技術分野に属する。特に、平らな物品の表面における
キズ（疵）やヘコミ（凹み）等の欠陥を検査する表面検
査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】平らな物品の一例としてプラスチックカ
ードを挙げる。プラスチックカードはキャッシュカー
ド、クレジットカード、会員証、等で使用される。プラ
スチックカードは、プラスチックシートを積層した構成
を有する。たとえば、白色プラスチックシートの表面に
印刷が施された２層のコアと、そのコアの両側の表面に
設けられた透明プラスチックシートの表面から構成され
る。プラスチックカードのその表面にキズやヘコミ等の
欠陥が存在する場合がある。この欠陥には、素材として
の透明プラスチックシートにもともと存在するものや、
製造工程において発生するものがある。
ードを挙げる。プラスチックカードはキャッシュカー
ド、クレジットカード、会員証、等で使用される。プラ
スチックカードは、プラスチックシートを積層した構成
を有する。たとえば、白色プラスチックシートの表面に
印刷が施された２層のコアと、そのコアの両側の表面に
設けられた透明プラスチックシートの表面から構成され
る。プラスチックカードのその表面にキズやヘコミ等の
欠陥が存在する場合がある。この欠陥には、素材として
の透明プラスチックシートにもともと存在するものや、
製造工程において発生するものがある。
【０００３】この欠陥を有する不良プラスチックカード
が製品に混入して出荷されないように、製造工程におい
てオペレータが目視により検査することが行われてい
る。ところが、オペレータが目視検査をすべてのプラス
チックカードについて行うことは、他の作業を有するた
め不可能である。また、製品の出荷検査のための専任者
を置いてプラスチックカードの目視検査を行うことも行
われている。しかし、人間が行うことである以上、検査
基準のバラツキや不良の見落としを避けることができな
い。
が製品に混入して出荷されないように、製造工程におい
てオペレータが目視により検査することが行われてい
る。ところが、オペレータが目視検査をすべてのプラス
チックカードについて行うことは、他の作業を有するた
め不可能である。また、製品の出荷検査のための専任者
を置いてプラスチックカードの目視検査を行うことも行
われている。しかし、人間が行うことである以上、検査
基準のバラツキや不良の見落としを避けることができな
い。
【０００４】そこで本発明の目的は、平らな物品の表面
の欠陥を製造工程等において検査する表面検査装置を提
供することにある。
の欠陥を製造工程等において検査する表面検査装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の本発
明によって達成される。すなわち、本発明の請求項１に
係る表面検査装置は、平らな物品の表面における欠陥を
検査する表面検査装置であって、撮像手段と照明手段と
データ処理手段とを有し、前記撮像手段は前記平らな物
品の表面を撮像して撮像信号を生成し、前記照明手段は
前記平らな物品の表面における照明の光軸が前記撮像手
段の撮像の光軸と一致する光線により前記平らな物品の
表面を照明し、前記データ処理手段は前記撮像信号に基
づいて前記平らな物品の表面における欠陥を検出し前記
平らな物品の良否判定データを生成するようにしたもの
である。
明によって達成される。すなわち、本発明の請求項１に
係る表面検査装置は、平らな物品の表面における欠陥を
検査する表面検査装置であって、撮像手段と照明手段と
データ処理手段とを有し、前記撮像手段は前記平らな物
品の表面を撮像して撮像信号を生成し、前記照明手段は
前記平らな物品の表面における照明の光軸が前記撮像手
段の撮像の光軸と一致する光線により前記平らな物品の
表面を照明し、前記データ処理手段は前記撮像信号に基
づいて前記平らな物品の表面における欠陥を検出し前記
平らな物品の良否判定データを生成するようにしたもの
である。
【０００６】本発明によれば、撮像手段により平らな物
品の表面が撮像され撮像信号が生成され、照明手段によ
り平らな物品の表面における照明の光軸が撮像手段の撮
像の光軸と一致する光線により平らな物品の表面が照明
され、データ処理手段により撮像信号に基づいて平らな
物品の表面における欠陥が検出され平らな物品の良否判
定データが生成される。この撮像系によると、コアにお
ける印刷絵柄が弱められ表面におけるキズやヘコミが強
調された撮像信号を得ることができる。したがって、平
らな物品の表面の欠陥を製造工程等において検査する表
面検査装置が提供される。
品の表面が撮像され撮像信号が生成され、照明手段によ
り平らな物品の表面における照明の光軸が撮像手段の撮
像の光軸と一致する光線により平らな物品の表面が照明
され、データ処理手段により撮像信号に基づいて平らな
物品の表面における欠陥が検出され平らな物品の良否判
定データが生成される。この撮像系によると、コアにお
ける印刷絵柄が弱められ表面におけるキズやヘコミが強
調された撮像信号を得ることができる。したがって、平
らな物品の表面の欠陥を製造工程等において検査する表
面検査装置が提供される。
【０００７】本発明の請求項２に係る表面検査装置は、
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
視野角の狭い結像光学系を有するエリアセンサカメラで
あるようにしたものである。本発明によれば、撮像手段
が結像手段を介して平らな物品を見込む角度が狭角であ
る。すなわち、平らな物品の表面から反射する方向がほ
ぼ一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことが
でき、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。した
がって、平らな物品の表面の全範囲においてほぼ均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
視野角の狭い結像光学系を有するエリアセンサカメラで
あるようにしたものである。本発明によれば、撮像手段
が結像手段を介して平らな物品を見込む角度が狭角であ
る。すなわち、平らな物品の表面から反射する方向がほ
ぼ一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことが
でき、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。した
がって、平らな物品の表面の全範囲においてほぼ均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
【０００８】本発明の請求項３に係る表面検査装置は、
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
テレセントリック系の結像光学系を有するエリアセンサ
カメラであるようにしたものである。本発明によれば、
撮像手段はテレセントリック系の結像光学系を有する。
すなわち、平らな物品の表面から反射する方向が完全に
一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことがで
き、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。したが
って、平らな物品の表面の全範囲において完全に均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
請求項１に係る表面検査装置において、前記撮像手段は
テレセントリック系の結像光学系を有するエリアセンサ
カメラであるようにしたものである。本発明によれば、
撮像手段はテレセントリック系の結像光学系を有する。
すなわち、平らな物品の表面から反射する方向が完全に
一致する条件の揃った光線によって撮像を行うことがで
き、しかも、その条件を満たす撮像範囲が広い。したが
って、平らな物品の表面の全範囲において完全に均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。
【０００９】本発明の請求項４に係る表面検査装置は、
請求項１〜３のいずれかに係る表面検査装置において、
前記照明手段は発光ダイオード（ＬＥＤ；light emitti
ng diode）を二次元に配置して成る面光源を有するよう
にしたものである。本発明によれば、平らな物品の表面
の全範囲において明るさを均一化し、かつ、欠陥検出に
合致する条件で照明を行うことができる。
請求項１〜３のいずれかに係る表面検査装置において、
前記照明手段は発光ダイオード（ＬＥＤ；light emitti
ng diode）を二次元に配置して成る面光源を有するよう
にしたものである。本発明によれば、平らな物品の表面
の全範囲において明るさを均一化し、かつ、欠陥検出に
合致する条件で照明を行うことができる。
【００１０】本発明の請求項５に係る表面検査装置は、
請求項１〜４のいずれかに係る表面検査装置において、
光軸変換手段を有し、前記光軸変換手段は前記撮像手段
と前記照明手段の光軸を前記平らな物品の側において一
致させるとともにその反対側において分離させるように
したものである。本発明によれば、光軸変換手段によ
り、撮像手段と照明手段の設計や設置における制約が少
なく、また、平らな物品の表面における照明の光軸を撮
像手段の撮像の光軸と一致させることができる。
請求項１〜４のいずれかに係る表面検査装置において、
光軸変換手段を有し、前記光軸変換手段は前記撮像手段
と前記照明手段の光軸を前記平らな物品の側において一
致させるとともにその反対側において分離させるように
したものである。本発明によれば、光軸変換手段によ
り、撮像手段と照明手段の設計や設置における制約が少
なく、また、平らな物品の表面における照明の光軸を撮
像手段の撮像の光軸と一致させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明について実施の形態
により説明する。本発明の表面検査装置における撮像系
の構成の一例を図１に示す。図１において、１はエリア
センサカメラ、３はＬＥＤ面光源、４はミラー、５はハ
ーフミラー、６は電源、１１はプラスチックカードであ
る。プラスチックカード１１は、すでに説明したよう
に、キャッシュカード、クレジットカード、会員証、等
のカード、または、そのカードへの加工が完了していな
い中間材料としてのカードである。たとえば、ＪＩＳ−
Ｘ６３０１、ＪＩＳ−Ｘ６３０２、ＩＳＯ７８１３、の
ような規格のあるカードである。ここでは、そのような
カードを表面検査装置の検査対象の平らな物品の一例と
して説明を行う。
により説明する。本発明の表面検査装置における撮像系
の構成の一例を図１に示す。図１において、１はエリア
センサカメラ、３はＬＥＤ面光源、４はミラー、５はハ
ーフミラー、６は電源、１１はプラスチックカードであ
る。プラスチックカード１１は、すでに説明したよう
に、キャッシュカード、クレジットカード、会員証、等
のカード、または、そのカードへの加工が完了していな
い中間材料としてのカードである。たとえば、ＪＩＳ−
Ｘ６３０１、ＪＩＳ−Ｘ６３０２、ＩＳＯ７８１３、の
ような規格のあるカードである。ここでは、そのような
カードを表面検査装置の検査対象の平らな物品の一例と
して説明を行う。
【００１２】エリアセンサカメラ１は２次元に配列した
受光素子（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge c
oupled device ）等のエリアセンサを有する撮像手段で
ある。エリアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過す
る光線を受光して平らな物品であるプラスチックカード
１１を撮像する。撮像によりエリアセンサに結像した光
学像は時系列の電気信号に変換され、撮像信号として出
力される。
受光素子（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge c
oupled device ）等のエリアセンサを有する撮像手段で
ある。エリアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過す
る光線を受光して平らな物品であるプラスチックカード
１１を撮像する。撮像によりエリアセンサに結像した光
学像は時系列の電気信号に変換され、撮像信号として出
力される。
【００１３】電源６は発光ダイオード（ＬＥＤ；light
emitting diode）を発光させるための電力を供給する。
電源６としては、安定した所定の輝度が得られるよう
に、通常は直流安定化電源が用いられる。
emitting diode）を発光させるための電力を供給する。
電源６としては、安定した所定の輝度が得られるよう
に、通常は直流安定化電源が用いられる。
【００１４】ＬＥＤ面光源３はその発光ダイオードの複
数個を二次元に配置して成る面光源である。発光ダイオ
ードとしては、赤色発光、緑色発光、青色発光、等の発
光色を有するものが知られている。本発明においては、
発光色について特に限定はない。ＬＥＤ面光源３はそれ
らのいずれかの単独の発光色またはそれらを組み合わせ
た発光色の発光ダイオードによって構成することができ
る。また、半導体のエリアセンサには赤色波長帯におい
て強い感度を有するものが存在する。一般的に、エリア
センサの感度と発光色とを一致させることにより、照明
光の利用効率を高めることができる。
数個を二次元に配置して成る面光源である。発光ダイオ
ードとしては、赤色発光、緑色発光、青色発光、等の発
光色を有するものが知られている。本発明においては、
発光色について特に限定はない。ＬＥＤ面光源３はそれ
らのいずれかの単独の発光色またはそれらを組み合わせ
た発光色の発光ダイオードによって構成することができ
る。また、半導体のエリアセンサには赤色波長帯におい
て強い感度を有するものが存在する。一般的に、エリア
センサの感度と発光色とを一致させることにより、照明
光の利用効率を高めることができる。
【００１５】ＬＥＤ面光源３は、複数個の点光源である
発光ダイオードが配置されており、２次元の広がりを有
する領域から光が放出される。したがって、ＬＥＤ面光
源３の前面に拡散板を有する場合は勿論のこと、拡散板
を有しない場合においてもＬＥＤ面光源３は拡散光源と
して特性を有する。また、一般の発光ダイオードはレン
ズの作用を有する光放射表面を有し、方向による光放射
の強度は設計された所定の指向性を有する。強い指向性
を有する発光ダイオードを用いたＬＥＤ面光源３は拡散
光源としての性質が弱まり、強い指向性を有する非拡散
光源（光ビーム）としての性質が強まる。撮像系全体の
構成に適合するように、このような発光ダイオードの指
向性を適宜選定することにより、図１に示す撮像系の構
成においてキズやヘコミを強調した撮像信号を得ること
ができる。
発光ダイオードが配置されており、２次元の広がりを有
する領域から光が放出される。したがって、ＬＥＤ面光
源３の前面に拡散板を有する場合は勿論のこと、拡散板
を有しない場合においてもＬＥＤ面光源３は拡散光源と
して特性を有する。また、一般の発光ダイオードはレン
ズの作用を有する光放射表面を有し、方向による光放射
の強度は設計された所定の指向性を有する。強い指向性
を有する発光ダイオードを用いたＬＥＤ面光源３は拡散
光源としての性質が弱まり、強い指向性を有する非拡散
光源（光ビーム）としての性質が強まる。撮像系全体の
構成に適合するように、このような発光ダイオードの指
向性を適宜選定することにより、図１に示す撮像系の構
成においてキズやヘコミを強調した撮像信号を得ること
ができる。
【００１６】図１に示すように、ミラー４はＬＥＤ面光
源３の放射光線をハーフミラー５の方向に反射する。ハ
ーフミラー５は光軸変換手段である。ハーフミラー５は
エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の光軸をプラス
チックカード１１の側において一致させるとともにその
反対側において分離させる。このハーフミラー５によ
り、エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の設計や設
置における制約が少なく、また、プラスチックカード１
１の表面における照明の光軸はエリアセンサカメラ１の
撮像の光軸と一致させることができる。
源３の放射光線をハーフミラー５の方向に反射する。ハ
ーフミラー５は光軸変換手段である。ハーフミラー５は
エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の光軸をプラス
チックカード１１の側において一致させるとともにその
反対側において分離させる。このハーフミラー５によ
り、エリアセンサカメラ１とＬＥＤ面光源３の設計や設
置における制約が少なく、また、プラスチックカード１
１の表面における照明の光軸はエリアセンサカメラ１の
撮像の光軸と一致させることができる。
【００１７】本発明の表面検査装置における撮像系の構
成の別の一例（その２）を図２に示す。図２において、
１はエリアセンサカメラ、２は結像レンズ、４はミラ
ー、５はハーフミラー、７は光源、８は光ファイバー、
９は集光レンズ、１１はプラスチックカードである。エ
リアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子（画
素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled devic
e ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エリア
センサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を結像
レンズ２によって受光して平らな物品であるプラスチッ
クカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリアセ
ンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換され、
撮像信号として出力される。
成の別の一例（その２）を図２に示す。図２において、
１はエリアセンサカメラ、２は結像レンズ、４はミラ
ー、５はハーフミラー、７は光源、８は光ファイバー、
９は集光レンズ、１１はプラスチックカードである。エ
リアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子（画
素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled devic
e ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エリア
センサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を結像
レンズ２によって受光して平らな物品であるプラスチッ
クカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリアセ
ンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換され、
撮像信号として出力される。
【００１８】結像レンズ２としては視野角の狭い（すな
わち焦点距離の長い）レンズが用いられる。結像レンズ
２の視野角が狭いため、プラスチックカード１１の表面
から反射する方向がほぼ一致する条件の揃った光線によ
って撮像を行うことができる。しかも、その条件を満た
す撮像範囲が広い。したがって、プラスチックカード１
１の表面の全範囲においてほぼ均一、かつ、欠陥検出に
合致する条件で撮像を行うことができる。
わち焦点距離の長い）レンズが用いられる。結像レンズ
２の視野角が狭いため、プラスチックカード１１の表面
から反射する方向がほぼ一致する条件の揃った光線によ
って撮像を行うことができる。しかも、その条件を満た
す撮像範囲が広い。したがって、プラスチックカード１
１の表面の全範囲においてほぼ均一、かつ、欠陥検出に
合致する条件で撮像を行うことができる。
【００１９】光源６には、ハロゲンランプ、メタルハラ
イドランプ、キセノンランプ、等からの発光光を用いる
ことができる。光源６において、その発光光はコンデン
サーレンズ、反射鏡、等により光ファイバ８の一方の端
面に集光され、光ファイバ８の内部に入り、そこを伝わ
って、光ファイバ８の他方の端面から放射される。その
放射光は集光レンズ９によって集光されほぼ平行光を形
成する。その平行光はミラー４によってハーフミラー５
に向けて方向を変える。その平行光はハーフミラー５に
よってプラスチックカード１１に向けて方向を変え、プ
ラスチックカード１１を照射する。ミラー４とハーフミ
ラー５の役割は図１の場合と同様である。
イドランプ、キセノンランプ、等からの発光光を用いる
ことができる。光源６において、その発光光はコンデン
サーレンズ、反射鏡、等により光ファイバ８の一方の端
面に集光され、光ファイバ８の内部に入り、そこを伝わ
って、光ファイバ８の他方の端面から放射される。その
放射光は集光レンズ９によって集光されほぼ平行光を形
成する。その平行光はミラー４によってハーフミラー５
に向けて方向を変える。その平行光はハーフミラー５に
よってプラスチックカード１１に向けて方向を変え、プ
ラスチックカード１１を照射する。ミラー４とハーフミ
ラー５の役割は図１の場合と同様である。
【００２０】本発明の表面検査装置における撮像系の構
成の別の一例（その３）を図３に示す。図３において、
１はエリアセンサカメラ、７は光源、８は光ファイバ
ー、１０は結像レンズ、１１はプラスチックカードであ
る。エリアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子
（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled d
evice ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エ
リアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を
結像レンズ２によって受光して平らな物品であるプラス
チックカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリ
アセンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換さ
れ、撮像信号として出力される。
成の別の一例（その３）を図３に示す。図３において、
１はエリアセンサカメラ、７は光源、８は光ファイバ
ー、１０は結像レンズ、１１はプラスチックカードであ
る。エリアセンサカメラ１は２次元に配列した受光素子
（画素）によって構成されるＣＣＤ（charge coupled d
evice ）等のエリアセンサを有する撮像手段である。エ
リアセンサカメラ１はハーフミラー５を通過する光線を
結像レンズ２によって受光して平らな物品であるプラス
チックカード１１を撮像する。結像レンズ２によりエリ
アセンサに結像した光学像は時系列の電気信号に変換さ
れ、撮像信号として出力される。
【００２１】図２においては結像用のレンズとして視野
角の狭い（焦点距離の長い）レンズを用いたが、図３に
おいては、光学系をテレセントリック光学系としたレン
ズを用いる。言い換えると、結像レンズ１０を用いて、
テレセントリック光学系を構成している。すなわち、平
らな物品の表面から反射する方向が完全に一致する条件
の揃った光線によって撮像を行うことができ、しかも、
その条件を満たす撮像範囲が広い。したがって、平らな
物品の表面の全範囲において完全に均一、かつ、欠陥検
出に合致する条件で撮像を行うことができる。
角の狭い（焦点距離の長い）レンズを用いたが、図３に
おいては、光学系をテレセントリック光学系としたレン
ズを用いる。言い換えると、結像レンズ１０を用いて、
テレセントリック光学系を構成している。すなわち、平
らな物品の表面から反射する方向が完全に一致する条件
の揃った光線によって撮像を行うことができ、しかも、
その条件を満たす撮像範囲が広い。したがって、平らな
物品の表面の全範囲において完全に均一、かつ、欠陥検
出に合致する条件で撮像を行うことができる。
【００２２】また、非テレセントリックである一般の光
学系においては、プラスチックカード１１の位置変動等
により結像位置が変動すると、エリアセンサカメラ１の
エリアセンサ表面上でピントがずれると同時に光学像の
大きさ（倍率）が変動する。しかし、テレセントリック
である光学系においては、ピントはずれるが光学像の大
きさ（倍率）の変動を最小限度に押さえることができ
る。すなわち、エリアセンサカメラ１とプラスチックカ
ード１１の距離の変動、プラスチックカード１１の厚み
の差異、等にともなって変動するエリアセンサカメラ１
に結像するプラスチックカード１１の光学像の寸法変動
を実質的に無くすことができる。
学系においては、プラスチックカード１１の位置変動等
により結像位置が変動すると、エリアセンサカメラ１の
エリアセンサ表面上でピントがずれると同時に光学像の
大きさ（倍率）が変動する。しかし、テレセントリック
である光学系においては、ピントはずれるが光学像の大
きさ（倍率）の変動を最小限度に押さえることができ
る。すなわち、エリアセンサカメラ１とプラスチックカ
ード１１の距離の変動、プラスチックカード１１の厚み
の差異、等にともなって変動するエリアセンサカメラ１
に結像するプラスチックカード１１の光学像の寸法変動
を実質的に無くすことができる。
【００２３】撮像して得た検査対象画像データと基準画
像データとを画素単位で比較して検査を行う検査方法に
おいては、検査対象画像データと基準画像データとにお
ける画像間の位置合わせ、および、拡大縮小等による幾
何学的歪みを無くすことが重要である。表面検査装置に
おける検査アルゴリズムとしてこの検査方法が行われる
場合においては、上述のテレセントリックである光学系
を用いることにより、その検査方法を好適に実施するた
めの条件を容易に満たすことが可能である。
像データとを画素単位で比較して検査を行う検査方法に
おいては、検査対象画像データと基準画像データとにお
ける画像間の位置合わせ、および、拡大縮小等による幾
何学的歪みを無くすことが重要である。表面検査装置に
おける検査アルゴリズムとしてこの検査方法が行われる
場合においては、上述のテレセントリックである光学系
を用いることにより、その検査方法を好適に実施するた
めの条件を容易に満たすことが可能である。
【００２４】次に、本発明の表面検査装置における撮像
信号とデータ処理について説明する。エリアセンサカメ
ラ１に結像するプラスチックカード１１の光学像は撮像
信号としてエリアセンサカメラ１から出力される。エリ
アセンサに結合する光学像は、左右方向に配列する受光
素子の出力について順次走査した１行の撮像信号として
出力され、さらに、天地方向の各行に配列する受光素子
の出力について順次走査を行い、すべての行の撮像信号
として出力が行われる。この撮像信号はＡ／Ｄ変換手段
によりディジタルデータに変換される。受光素子の出力
の走査はクロック信号に同期して行われるから、撮像信
号のＡ／Ｄ変換をクロック信号に同期して行うことによ
り、受光素子に対応する画素値から成るディジタルデー
タが得られる。
信号とデータ処理について説明する。エリアセンサカメ
ラ１に結像するプラスチックカード１１の光学像は撮像
信号としてエリアセンサカメラ１から出力される。エリ
アセンサに結合する光学像は、左右方向に配列する受光
素子の出力について順次走査した１行の撮像信号として
出力され、さらに、天地方向の各行に配列する受光素子
の出力について順次走査を行い、すべての行の撮像信号
として出力が行われる。この撮像信号はＡ／Ｄ変換手段
によりディジタルデータに変換される。受光素子の出力
の走査はクロック信号に同期して行われるから、撮像信
号のＡ／Ｄ変換をクロック信号に同期して行うことによ
り、受光素子に対応する画素値から成るディジタルデー
タが得られる。
【００２５】撮像信号をＡ／Ｄ変換手段によりディジタ
ルデータに変換する処理において、撮像信号のレベルと
データとの関係を規定しておく。たとえば、撮像信号の
電圧値が“０”ボルトのときデータを“０”とし、撮像
信号の電圧値が“１”ボルトのときデータを“２５５”
とし、その間は直線的に変換するように規定する。この
規定は、照明等の撮像条件、撮像手段の出力増幅器、Ａ
／Ｄ変換手段の変換特性、等を総合的に判断し表面検査
に適するように決定される。単純な決定の方法として
は、たとえば、入力画像データの背景部分（図４参照）
のデータが“０”となり、カードの部分（図４参照）が
“２５５”となるように８ビットのデータとして規定す
る。
ルデータに変換する処理において、撮像信号のレベルと
データとの関係を規定しておく。たとえば、撮像信号の
電圧値が“０”ボルトのときデータを“０”とし、撮像
信号の電圧値が“１”ボルトのときデータを“２５５”
とし、その間は直線的に変換するように規定する。この
規定は、照明等の撮像条件、撮像手段の出力増幅器、Ａ
／Ｄ変換手段の変換特性、等を総合的に判断し表面検査
に適するように決定される。単純な決定の方法として
は、たとえば、入力画像データの背景部分（図４参照）
のデータが“０”となり、カードの部分（図４参照）が
“２５５”となるように８ビットのデータとして規定す
る。
【００２６】本発明の表面検査装置における入力画像
（検査対象画像）の一例を図４に示す。入力画像は、デ
ィジタルデータを画像として図示したものである。図４
において、４１は入力画像におけるプラスチックカード
の部分、４２は入力画像における背景の部分を示してい
る。また、入力画像におけるプラスチックカード４１の
部分において、４３はキズ、４４はヘコミを示してい
る。図４に示す一例においては、プラスチックカード４
１において表面の欠陥が存在しない部分は明るい画像と
して、また背景４２は暗い画像として撮像されている。
プラスチックカード４１において表面の欠陥が存在する
部分、すなわちキズ４３、ヘコミ４４の画像は、相対的
に暗い画像として、その形状が撮像されている。
（検査対象画像）の一例を図４に示す。入力画像は、デ
ィジタルデータを画像として図示したものである。図４
において、４１は入力画像におけるプラスチックカード
の部分、４２は入力画像における背景の部分を示してい
る。また、入力画像におけるプラスチックカード４１の
部分において、４３はキズ、４４はヘコミを示してい
る。図４に示す一例においては、プラスチックカード４
１において表面の欠陥が存在しない部分は明るい画像と
して、また背景４２は暗い画像として撮像されている。
プラスチックカード４１において表面の欠陥が存在する
部分、すなわちキズ４３、ヘコミ４４の画像は、相対的
に暗い画像として、その形状が撮像されている。
【００２７】次に、図４に示すような入力画像（検査対
象画像）において欠陥の有無を検出する過程とプラスチ
ックカード１１の良否を判定する過程について説明す
る。この過程はデータ処理手段（図示せず）によって行
われる。データ処理手段は、マイクロコンピュータ、パ
ーソナルコンピュータ等のデータ処理装置のハードウェ
アとソフトウェアによって構成することができる。上述
のような欠陥を検出する方法としては、基準画像のデー
タを用いない方法と、基準画像のデータを用いる方法と
を本発明において適用することができる。
象画像）において欠陥の有無を検出する過程とプラスチ
ックカード１１の良否を判定する過程について説明す
る。この過程はデータ処理手段（図示せず）によって行
われる。データ処理手段は、マイクロコンピュータ、パ
ーソナルコンピュータ等のデータ処理装置のハードウェ
アとソフトウェアによって構成することができる。上述
のような欠陥を検出する方法としては、基準画像のデー
タを用いない方法と、基準画像のデータを用いる方法と
を本発明において適用することができる。
【００２８】まず、基準画像のデータを用いない方法
（第１の検出方法）について一例を説明する。まず、第
１のステップＳ１１（図示せず；以下同様）において、
検査対象画像について微分処理を行い微分検査対象画像
を得る。この微分処理においては、欠陥のエッジ部分、
細かい欠陥が強調されるとともに、照明ムラ、結像レン
ズの特性、等に起因する比較的大きな範囲におけるノイ
ズ成分（レベル変化）が除去される。すなわち、微分検
査対象画像においては、欠陥のエッジ部分と細かい欠陥
が強調されデータが有限値となり、その他の部分はデー
タがほぼ“０”となる。
（第１の検出方法）について一例を説明する。まず、第
１のステップＳ１１（図示せず；以下同様）において、
検査対象画像について微分処理を行い微分検査対象画像
を得る。この微分処理においては、欠陥のエッジ部分、
細かい欠陥が強調されるとともに、照明ムラ、結像レン
ズの特性、等に起因する比較的大きな範囲におけるノイ
ズ成分（レベル変化）が除去される。すなわち、微分検
査対象画像においては、欠陥のエッジ部分と細かい欠陥
が強調されデータが有限値となり、その他の部分はデー
タがほぼ“０”となる。
【００２９】次に、第２のステップＳ１２において、所
定の閾値を用いて微分検査対象画像の２値化を行い、そ
の所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素
とを区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所
の画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を
有する。次に、第３のステップＳ１３において、欠陥箇
所の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算
される欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対
象画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
定の閾値を用いて微分検査対象画像の２値化を行い、そ
の所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素
とを区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所
の画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を
有する。次に、第３のステップＳ１３において、欠陥箇
所の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算
される欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対
象画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
【００３０】次に、基準画像のデータを用いる方法（第
２の検出方法）について一例を説明する。まず、通常の
検査を行う前の第１のステップＳ２１（図示せず；以下
同様）において、欠陥の存在しない良品の基準となるプ
ラスチックカード１１を撮像し基準画像を得る。この基
準画像には、照明ムラ、結像レンズの特性、等の撮像条
件に係わるノイズ成分（レベル変化）が含まれている。
また撮像データにプラスチックカード１１に存在する印
刷絵柄の影響等が現れる場合には、その影響はノイズ成
分であり、それも含まれている。
２の検出方法）について一例を説明する。まず、通常の
検査を行う前の第１のステップＳ２１（図示せず；以下
同様）において、欠陥の存在しない良品の基準となるプ
ラスチックカード１１を撮像し基準画像を得る。この基
準画像には、照明ムラ、結像レンズの特性、等の撮像条
件に係わるノイズ成分（レベル変化）が含まれている。
また撮像データにプラスチックカード１１に存在する印
刷絵柄の影響等が現れる場合には、その影響はノイズ成
分であり、それも含まれている。
【００３１】次に、第２のステップＳ２２において、検
査対象画像と基準画像とについて対応する画素ごとに差
または差の絶対値を演算し差画像を得る。この差画像は
検査対象画像と基準画像との相違点の画像である。すな
わち検査対象画像には存在し基準画像には存在しない欠
陥を示す画像である。次に、第３のステップＳ２３にお
いて、所定の閾値を用いて差画像の２値化を行い、その
所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素と
を区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所の
画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を有
する。次に、第４のステップＳ２４において、欠陥箇所
の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算さ
れる欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対象
画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
査対象画像と基準画像とについて対応する画素ごとに差
または差の絶対値を演算し差画像を得る。この差画像は
検査対象画像と基準画像との相違点の画像である。すな
わち検査対象画像には存在し基準画像には存在しない欠
陥を示す画像である。次に、第３のステップＳ２３にお
いて、所定の閾値を用いて差画像の２値化を行い、その
所定の閾値を越える画素とその所定の閾値以下の画素と
を区分する。その所定の閾値を越える画素は欠陥箇所の
画素であり、これは欠陥を抽出したのと同様の意味を有
する。次に、第４のステップＳ２４において、欠陥箇所
の画素の数、または、欠陥箇所の画素に基づいて演算さ
れる欠陥のサイズ、個数、等に基づいて、その検査対象
画像のプラスチックカード１１の良否を判定する。
【００３２】
【発明の効果】以上のとおりであるから、本発明の請求
項１に係る表面検査装置によれば、平らな物品の表面の
欠陥を製造工程等において検査する表面検査装置が提供
される。また、本発明の請求項２に係る表面検査装置に
よれば、平らな物品の表面の全範囲においてほぼ均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。また、本発明の請求項３に係る表面検査装置によれ
ば、平らな物品の表面の全範囲において完全に均一、か
つ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。また、本発明の請求項４に係る表面検査装置によれ
ば、平らな物品の表面の全範囲において明るさを均一化
し、かつ、欠陥検出に合致する条件で照明を行うことが
できる。また、本発明の請求項５に係る表面検査装置に
よれば、光軸変換手段により、撮像手段と照明手段の設
計や設置における制約が少なく、また、平らな物品の表
面における照明の光軸を撮像手段の撮像の光軸と一致さ
せることができる。
項１に係る表面検査装置によれば、平らな物品の表面の
欠陥を製造工程等において検査する表面検査装置が提供
される。また、本発明の請求項２に係る表面検査装置に
よれば、平らな物品の表面の全範囲においてほぼ均一、
かつ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。また、本発明の請求項３に係る表面検査装置によれ
ば、平らな物品の表面の全範囲において完全に均一、か
つ、欠陥検出に合致する条件で撮像を行うことができ
る。また、本発明の請求項４に係る表面検査装置によれ
ば、平らな物品の表面の全範囲において明るさを均一化
し、かつ、欠陥検出に合致する条件で照明を行うことが
できる。また、本発明の請求項５に係る表面検査装置に
よれば、光軸変換手段により、撮像手段と照明手段の設
計や設置における制約が少なく、また、平らな物品の表
面における照明の光軸を撮像手段の撮像の光軸と一致さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表面検査装置における撮像系の構成の
一例（その１）を示す図である。
一例（その１）を示す図である。
【図２】本発明の表面検査装置における撮像系の構成の
一例（その２）を示す図である。
一例（その２）を示す図である。
【図３】本発明の表面検査装置における撮像系の構成の
一例（その３）を示す図である。
一例（その３）を示す図である。
【図４】本発明の表面検査装置における入力画像（検査
対象画像）の一例を示す図である。
対象画像）の一例を示す図である。
【符号の説明】 １ エリアセンサカメラ ２ 結像レンズ ３ ＬＥＤ面光源 ４ ミラー ５ ハーフミラー ６ 電源 ７ 光源 ８ 光ファイバ ９ 集光レンズ １１，４１ プラスチックカード ４２ 背景 ４３ キズ ４４ ヘコミ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 康隆 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA73 AB07 AB20 AC21 BA20 BB01 BB09 BB11 BB17 CA03 CA04 CB01 CC11 CD04 EA08 EA11 EA23 ED09 ED14
Claims (5)
- 【請求項１】平らな物品の表面における欠陥を検査する
表面検査装置であって、撮像手段と照明手段とデータ処
理手段とを有し、 前記撮像手段は前記平らな物品の表面を撮像して撮像信
号を生成し、 前記照明手段は前記平らな物品の表面における照明の光
軸が前記撮像手段の撮像の光軸と一致する光線により前
記平らな物品の表面を照明し、 前記データ処理手段は前記撮像信号に基づいて前記平ら
な物品の表面における欠陥を検出し前記平らな物品の良
否判定データを生成する、 ことを特徴とする画像入力装置。 - 【請求項２】請求項１記載の表面検査装置において、前
記撮像手段は視野角の狭い結像光学系を有するエリアセ
ンサカメラであることを特徴とする表面検査装置。 - 【請求項３】請求項１記載の表面検査装置において、前
記撮像手段はテレセントリック系の結像光学系を有する
エリアセンサカメラであることを特徴とする表面検査装
置。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載の表面検査装
置において、前記照明手段は発光ダイオードを二次元に
配置して成る面光源を有することを特徴とする表面検査
装置。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載の表面検査装
置において、光軸変換手段を有し、前記光軸変換手段は
前記撮像手段と前記照明手段の光軸を前記平らな物品の
側において一致させるとともにその反対側において分離
させるようにしたことを特徴とする表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348015A JP2000171403A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348015A JP2000171403A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 表面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000171403A true JP2000171403A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18394170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10348015A Withdrawn JP2000171403A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000171403A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004358954A (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Heidelberger Druckmas Ag | 製品の縁の位置を検出する装置および方法 |
| JP2009162563A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Canon It Solutions Inc | デバイス外観検査装置及び方法、プログラム |
| US7616803B2 (en) | 2004-11-22 | 2009-11-10 | Fujitsu Limited | Surface inspection method and apparatus |
| KR101173953B1 (ko) | 2010-08-16 | 2012-08-14 | (주)소닉스 | 빛을 이용한 대상물 검사장치 및 방법, 그 검사 장치용 플래이트 |
| CN103217437A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-24 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学元件缺陷扫描装置 |
| US20220405914A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | Bank Of America Corporation | System and method for image analysis for physical defect detection of a storage medium |
| US11852318B2 (en) | 2020-09-09 | 2023-12-26 | Apple Inc. | Optical system for noise mitigation |
| WO2024004729A1 (ja) * | 2022-07-01 | 2024-01-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 検査システム |
| US11960131B2 (en) | 2018-02-13 | 2024-04-16 | Apple Inc. | Integrated photonics device having integrated edge outcouplers |
| US12007275B2 (en) | 2016-04-21 | 2024-06-11 | Apple Inc. | Optical system for reference switching |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP10348015A patent/JP2000171403A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004358954A (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Heidelberger Druckmas Ag | 製品の縁の位置を検出する装置および方法 |
| JP4699706B2 (ja) * | 2003-06-05 | 2011-06-15 | ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト | 処理材料の縁の位置を検出する方法 |
| US7616803B2 (en) | 2004-11-22 | 2009-11-10 | Fujitsu Limited | Surface inspection method and apparatus |
| JP2009162563A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Canon It Solutions Inc | デバイス外観検査装置及び方法、プログラム |
| KR101173953B1 (ko) | 2010-08-16 | 2012-08-14 | (주)소닉스 | 빛을 이용한 대상물 검사장치 및 방법, 그 검사 장치용 플래이트 |
| CN103217437A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-24 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学元件缺陷扫描装置 |
| US12007275B2 (en) | 2016-04-21 | 2024-06-11 | Apple Inc. | Optical system for reference switching |
| US11960131B2 (en) | 2018-02-13 | 2024-04-16 | Apple Inc. | Integrated photonics device having integrated edge outcouplers |
| US11852318B2 (en) | 2020-09-09 | 2023-12-26 | Apple Inc. | Optical system for noise mitigation |
| US20220405914A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | Bank Of America Corporation | System and method for image analysis for physical defect detection of a storage medium |
| WO2024004729A1 (ja) * | 2022-07-01 | 2024-01-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 検査システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3895772B2 (ja) | 紙幣または有価証券などのシート材を検査する装置および方法 | |
| JP4719284B2 (ja) | 表面検査装置 | |
| JP5989475B2 (ja) | 画像読取装置、及び紙葉類処理装置 | |
| WO2018150607A1 (ja) | 外観検査装置、照明装置、撮影照明装置 | |
| AU2011375401B2 (en) | Apparatus and method for inspecting matter and use thereof for sorting recyclable matter | |
| KR100472129B1 (ko) | 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법 | |
| JP6677260B2 (ja) | 検査システム及び検査方法 | |
| US8330948B2 (en) | Semiconductor test instrument and the method to test semiconductor | |
| JP2000171403A (ja) | 表面検査装置 | |
| JP2009092476A (ja) | 透明搬送物検査装置及び検査方法 | |
| JP4015436B2 (ja) | 金めっき欠陥検査装置 | |
| TW201910748A (zh) | 光學檢測系統及影像處理方法 | |
| JP7136064B2 (ja) | 被検査体の表面検査装置および被検査体の表面検査方法 | |
| JP2001203855A (ja) | 画像入力装置 | |
| JP6175819B2 (ja) | 画像検査装置及び画像検査方法 | |
| JP2013044635A (ja) | 欠陥検出装置 | |
| JP4549838B2 (ja) | 光沢度測定方法および装置 | |
| JPH05215694A (ja) | 回路パターンの欠陥検査方法及びその装置 | |
| JP2001305074A (ja) | 板状ワークの検査方法及び装置 | |
| JP4967132B2 (ja) | 対象物表面の欠陥検査方法 | |
| JP2010085388A (ja) | 印刷物の検査方法及び検査装置 | |
| JP2001202496A (ja) | 画像入力装置 | |
| JP6260175B2 (ja) | サインパネル検査システム、サインパネル検査方法 | |
| JP2006189294A (ja) | ムラ欠陥の検査方法および装置 | |
| JP6699263B2 (ja) | 検査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |