JP2003270157A - 検査装置 - Google Patents
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- JP2003270157A JP2003270157A JP2002071583A JP2002071583A JP2003270157A JP 2003270157 A JP2003270157 A JP 2003270157A JP 2002071583 A JP2002071583 A JP 2002071583A JP 2002071583 A JP2002071583 A JP 2002071583A JP 2003270157 A JP2003270157 A JP 2003270157A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小さい径の環状の照明具を用いて暗視野照明
下で被検物の画像を撮影し検査できる検査装置を提供す
る。 【解決手段】 被検物の検査面を照明する照明部と、照
明部により照明されている検査面を撮影する撮影部とを
備え、被検物を撮影することで被検物を検査する検査装
置を提供する。撮影部は、複数の撮像素子と、検査面の
像を複数の撮像素子上に結像させる光学系とを有する。
また、照明部は、光学系の光軸を中心とする略環状形状
の発光面を有する。発光面の一部は、撮影部が撮影する
撮影領域の形状に合わせて形成された非発光領域を含
む。上記の検査装置では、発光面がこのような非発光領
域を含むことにより、発光面から射出され、検査面にお
いて鏡面反射した光を撮影部が撮影することが防止され
る。
下で被検物の画像を撮影し検査できる検査装置を提供す
る。 【解決手段】 被検物の検査面を照明する照明部と、照
明部により照明されている検査面を撮影する撮影部とを
備え、被検物を撮影することで被検物を検査する検査装
置を提供する。撮影部は、複数の撮像素子と、検査面の
像を複数の撮像素子上に結像させる光学系とを有する。
また、照明部は、光学系の光軸を中心とする略環状形状
の発光面を有する。発光面の一部は、撮影部が撮影する
撮影領域の形状に合わせて形成された非発光領域を含
む。上記の検査装置では、発光面がこのような非発光領
域を含むことにより、発光面から射出され、検査面にお
いて鏡面反射した光を撮影部が撮影することが防止され
る。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、被検物を暗視野照
明下で撮影して検査する検査装置に関する。
明下で撮影して検査する検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像処理技術の進歩により、従来、目視
により行われていた製品の外観検査等が、製品を撮影
し、撮影された画像を解析することにより製品の良否を
判定する専用の検査装置で行われるようになった。この
ような検査装置には、表面が光を鏡面反射または透過す
る性質のある製品に傷、ゴミ、又は汚れ等があるか否か
を検査する装置がある。
により行われていた製品の外観検査等が、製品を撮影
し、撮影された画像を解析することにより製品の良否を
判定する専用の検査装置で行われるようになった。この
ような検査装置には、表面が光を鏡面反射または透過す
る性質のある製品に傷、ゴミ、又は汚れ等があるか否か
を検査する装置がある。
【0003】光を鏡面反射または透過する性質の製品を
照明すると、傷等がない部位では光が鏡面反射または透
過し、傷等がある部位では光が乱反射する。したがっ
て、一定の照明下で製品を観察すると、傷等がある領域
と、ない領域とで製品表面の明るさが異なって見える。
上記の検査装置は、このような性質を利用して製品を検
査する。すなわち、上記の検査装置は、まず検査しよう
とする対象(以下、「被検物」という)を例えば暗視野
照明下で撮影する。暗視野照明により製品を照明する
と、傷等のある領域、つまり照明光を乱反射している領
域の輝度が周囲よりも高くなる。そこで、検査装置は、
撮影された画像において一定の閾値以上の輝度を有する
高輝度領域があるか否かに基づいて、製品の良否を判定
する。
照明すると、傷等がない部位では光が鏡面反射または透
過し、傷等がある部位では光が乱反射する。したがっ
て、一定の照明下で製品を観察すると、傷等がある領域
と、ない領域とで製品表面の明るさが異なって見える。
上記の検査装置は、このような性質を利用して製品を検
査する。すなわち、上記の検査装置は、まず検査しよう
とする対象(以下、「被検物」という)を例えば暗視野
照明下で撮影する。暗視野照明により製品を照明する
と、傷等のある領域、つまり照明光を乱反射している領
域の輝度が周囲よりも高くなる。そこで、検査装置は、
撮影された画像において一定の閾値以上の輝度を有する
高輝度領域があるか否かに基づいて、製品の良否を判定
する。
【0004】ところで、被検物において発生する散乱光
の強度は、照明光の入射方向と、傷の形状や向きとによ
り増減する。したがって、被検物を一つの方向のみから
照明しつつ撮影すると、被検物に傷があっても、その傷
が特定の向きに特定の形状を有する場合にはほとんど照
明光が散乱されず、検査装置による検出が困難になるこ
とがある。
の強度は、照明光の入射方向と、傷の形状や向きとによ
り増減する。したがって、被検物を一つの方向のみから
照明しつつ撮影すると、被検物に傷があっても、その傷
が特定の向きに特定の形状を有する場合にはほとんど照
明光が散乱されず、検査装置による検出が困難になるこ
とがある。
【0005】上記のような問題を解決すべく、一部の暗
視野照明型の検査装置では、カメラの光軸を囲むように
配置された環状の照明具を用いて被検物を照明し、カメ
ラで撮影する被検物上の領域が、特定の方向に偏った照
明を受けないようにしている。
視野照明型の検査装置では、カメラの光軸を囲むように
配置された環状の照明具を用いて被検物を照明し、カメ
ラで撮影する被検物上の領域が、特定の方向に偏った照
明を受けないようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な検査装置をコンパクトに保つためには、環状の照明具
の径をできるだけ小さくすることが必要になる。しか
し、環状照明具の径を小さくすると、照明具が、被検物
を撮影するカメラの光軸に近い位置から被検物を照明す
ることになるので、被検物において鏡面反射または透過
した照明光の一部がカメラに直接入射してしまうように
なる。このように被検物で鏡面反射または透過した後に
カメラに直接入射する照明光があると、被検物に傷等が
ないにもかかわらず、撮影された画像において輝度が高
い領域が生じるので、検査装置による被検物の良否判定
が困難になる。このために、従来の検査装置では、環状
の照明具の径を有る程度大きくしなければないという問
題があった。
な検査装置をコンパクトに保つためには、環状の照明具
の径をできるだけ小さくすることが必要になる。しか
し、環状照明具の径を小さくすると、照明具が、被検物
を撮影するカメラの光軸に近い位置から被検物を照明す
ることになるので、被検物において鏡面反射または透過
した照明光の一部がカメラに直接入射してしまうように
なる。このように被検物で鏡面反射または透過した後に
カメラに直接入射する照明光があると、被検物に傷等が
ないにもかかわらず、撮影された画像において輝度が高
い領域が生じるので、検査装置による被検物の良否判定
が困難になる。このために、従来の検査装置では、環状
の照明具の径を有る程度大きくしなければないという問
題があった。
【0007】そこで本発明は、被検物で鏡面反射または
透過した照明光が直接撮影されることなく、環状の照明
具の径をより小さくできる構成を有した検査装置を提供
することを目的とする。
透過した照明光が直接撮影されることなく、環状の照明
具の径をより小さくできる構成を有した検査装置を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検物を撮影
することで被検物を検査する検査装置を提供する。この
検査装置は、被検物の検査面を照明する照明部と、照明
部により照明されている検査面を撮影する撮影部とを備
える。撮影部は、複数の撮像素子と、検査面の像を複数
の撮像素子上に結像させる光学系とを有する。また、照
明部は、光学系の光軸を中心とする略環状形状の発光面
を有する。発光面の一部は、撮影部が撮影する撮影領域
の形状に合わせて形成された非発光領域を含む。上記の
検査装置では、発光面がこのような非発光領域を含むこ
とにより、発光面から射出され、検査面において鏡面反
射または透過した光を撮影部が撮影することが防止され
ている。
することで被検物を検査する検査装置を提供する。この
検査装置は、被検物の検査面を照明する照明部と、照明
部により照明されている検査面を撮影する撮影部とを備
える。撮影部は、複数の撮像素子と、検査面の像を複数
の撮像素子上に結像させる光学系とを有する。また、照
明部は、光学系の光軸を中心とする略環状形状の発光面
を有する。発光面の一部は、撮影部が撮影する撮影領域
の形状に合わせて形成された非発光領域を含む。上記の
検査装置では、発光面がこのような非発光領域を含むこ
とにより、発光面から射出され、検査面において鏡面反
射または透過した光を撮影部が撮影することが防止され
ている。
【0009】本発明に係る検査装置のある態様では、撮
影部の有する複数の撮像素子が一次元配列されている。
この場合、発光面の非発光領域を撮影部の光学系の光軸
を通り、上記複数の撮像素子の配列方向に平行な直線の
近傍に形成すると、撮像素子に被検物上で鏡面反射また
は透過した照明光が入射することを効果的に防止でき
る。なお、このような構成を有する検査装置では、撮影
部の撮影領域を横切るように被検物を搬送する搬送手段
をさらに備え、そして、複数の撮像素子が搬送手段の搬
送方向に直交する方向へ一次元配列されていることが好
ましい。検査装置がこのように構成されていると、撮影
部で被検物を撮影しながら、被検物を搬送手段で搬送す
ることで、撮影部の撮影領域を被検物上で走査させ、一
次元配列された撮像素子を用いて被検物を二次元的に撮
影することが可能になる。
影部の有する複数の撮像素子が一次元配列されている。
この場合、発光面の非発光領域を撮影部の光学系の光軸
を通り、上記複数の撮像素子の配列方向に平行な直線の
近傍に形成すると、撮像素子に被検物上で鏡面反射また
は透過した照明光が入射することを効果的に防止でき
る。なお、このような構成を有する検査装置では、撮影
部の撮影領域を横切るように被検物を搬送する搬送手段
をさらに備え、そして、複数の撮像素子が搬送手段の搬
送方向に直交する方向へ一次元配列されていることが好
ましい。検査装置がこのように構成されていると、撮影
部で被検物を撮影しながら、被検物を搬送手段で搬送す
ることで、撮影部の撮影領域を被検物上で走査させ、一
次元配列された撮像素子を用いて被検物を二次元的に撮
影することが可能になる。
【0010】本発明に係る検査装置の非発光領域は、照
明部における発光面の一部に、例えば、遮光部材を取り
付けることにより形成することができる。
明部における発光面の一部に、例えば、遮光部材を取り
付けることにより形成することができる。
【0011】本発明に係る検査装置のある態様では、照
明部が、照明用の光を伝搬し、光射出端から射出する複
数の光ファイバと、非発光領域を除く領域において、光
射出端が略環状に配列されるように複数の光ファイバを
保持することで発光面を形成する光ファイバ保持部とを
有する。
明部が、照明用の光を伝搬し、光射出端から射出する複
数の光ファイバと、非発光領域を除く領域において、光
射出端が略環状に配列されるように複数の光ファイバを
保持することで発光面を形成する光ファイバ保持部とを
有する。
【0012】また、本発明に係る検査装置の上記と異な
る態様では、照明部が、複数の発光素子と、非発光領域
を除く領域において、複数の発光素子を略環状に配列さ
せて保持することにより前記発光面を形成する発光素子
保持部とを有する。
る態様では、照明部が、複数の発光素子と、非発光領域
を除く領域において、複数の発光素子を略環状に配列さ
せて保持することにより前記発光面を形成する発光素子
保持部とを有する。
【0013】なお、本発明に係る検査装置は、撮影部が
撮影した画像から、検査面において照明光が乱反射され
ている領域を検出する乱反射検出部をさらに備えること
が好ましい。このような乱反射検出部の検出結果を利用
することでは、撮影した被検物の良否を自動的に判断す
ることが可能となる。
撮影した画像から、検査面において照明光が乱反射され
ている領域を検出する乱反射検出部をさらに備えること
が好ましい。このような乱反射検出部の検出結果を利用
することでは、撮影した被検物の良否を自動的に判断す
ることが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
検査装置100について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る検査装置100の構
成を示す図である。検査装置100は、被検物において
検査すべき面(以下、「検査面」という)を暗視野照明
下で撮影し、その結果得られた画像に基づいて、その検
査面に傷、ゴミ、汚れ等が有るか否かを検査する装置で
ある。傷等が有るか否かの判定は、撮影された画像に、
照明光が検査面上で乱反射されことを示す輝度の高い領
域が含まれる否かに基づいて行われる。なお、被検物に
は、例えば、レンズ、プリズム、及びミラー等の光を透
過、反射させるために用いられる光学部材が含まれる。
検査装置100について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る検査装置100の構
成を示す図である。検査装置100は、被検物において
検査すべき面(以下、「検査面」という)を暗視野照明
下で撮影し、その結果得られた画像に基づいて、その検
査面に傷、ゴミ、汚れ等が有るか否かを検査する装置で
ある。傷等が有るか否かの判定は、撮影された画像に、
照明光が検査面上で乱反射されことを示す輝度の高い領
域が含まれる否かに基づいて行われる。なお、被検物に
は、例えば、レンズ、プリズム、及びミラー等の光を透
過、反射させるために用いられる光学部材が含まれる。
【0015】検査装置100は、被検物の検査面を照明
する照明部102と、照明されている検査面を撮影する
撮影部104とを備えている。また、検査装置100
は、被検物106を保持・搬送する搬送機構108を備
えている。
する照明部102と、照明されている検査面を撮影する
撮影部104とを備えている。また、検査装置100
は、被検物106を保持・搬送する搬送機構108を備
えている。
【0016】撮影部104は、複数の撮像素子110
と、その撮像素子上に被写体像を結像させる撮影光学系
と112を備えている。撮像素子110としては、例え
ば電荷結合素子(CCD)が用いられており、撮影光学
系112の光軸Aに垂直な方向に一次元配列されてい
る。
と、その撮像素子上に被写体像を結像させる撮影光学系
と112を備えている。撮像素子110としては、例え
ば電荷結合素子(CCD)が用いられており、撮影光学
系112の光軸Aに垂直な方向に一次元配列されてい
る。
【0017】搬送機構108は、被検物106を撮影光
学系の光軸Aを法線とする平面(以下、「保持面」とい
う)上に保持する保持部114を備えている。保持部1
14は、搬送機構108が有する駆動機構116により
移動、及び位置決めをされる。駆動機構116に駆動さ
れた保持部114は、保持面に対し平行に、かつ、撮像
素子が一次元配列されている方向に直交するように(図
中x方向に)移動し、その結果、撮影部104が被写体
を撮影できる撮影領域内を横切る。
学系の光軸Aを法線とする平面(以下、「保持面」とい
う)上に保持する保持部114を備えている。保持部1
14は、搬送機構108が有する駆動機構116により
移動、及び位置決めをされる。駆動機構116に駆動さ
れた保持部114は、保持面に対し平行に、かつ、撮像
素子が一次元配列されている方向に直交するように(図
中x方向に)移動し、その結果、撮影部104が被写体
を撮影できる撮影領域内を横切る。
【0018】撮影部104において撮像素子110は一
次元配列されているために、撮影部104が撮影できる
撮影領域は、縦長い線状の領域となる。上記のように搬
送機光108が被検物106を搬送すると、その縦長い
撮影領域が、被検物106の検査面上を一端から他端ま
で走査することとなり、結果として、撮影部104が検
査面全体を撮影できるようになる。
次元配列されているために、撮影部104が撮影できる
撮影領域は、縦長い線状の領域となる。上記のように搬
送機光108が被検物106を搬送すると、その縦長い
撮影領域が、被検物106の検査面上を一端から他端ま
で走査することとなり、結果として、撮影部104が検
査面全体を撮影できるようになる。
【0019】照明部102は、実質的に環状の形状を有
し、撮影光学系の光軸Aにその環状形状の中心がほぼ一
致するように検査装置100に備えられている。撮影部
104は、その照明部102の中央部の開口を介して被
検物を撮影する。
し、撮影光学系の光軸Aにその環状形状の中心がほぼ一
致するように検査装置100に備えられている。撮影部
104は、その照明部102の中央部の開口を介して被
検物を撮影する。
【0020】検査装置100は、さらに、検査装置10
0の動作を制御する制御部120と、撮影部104が撮
影した画像を解析する画像処理部122とを備えてい
る。制御部120は、被検物106の撮影、及びその結
果得られた画像の解析が円滑に行われるように、撮影部
104、照明部102、搬送機構108、及び画像処理
部122の動作を制御するコンピュータその他の装置で
ある。被検物106の検査をするとき、制御部120
は、予め照明部102を点灯させてから、搬送機構10
8に被検物106を保持している保持部114をx方向
に一定速度で移動させる。さらに、制御部120は、搬
送されている被検物106が撮影部104の撮影領域を
横切るタイミングに合わせて撮影部104に被検物10
6の検査面を撮影させる。撮影は、最終的に検査面の全
体の画像情報が得られるように、被検物106の移動に
同期して複数回行われる。
0の動作を制御する制御部120と、撮影部104が撮
影した画像を解析する画像処理部122とを備えてい
る。制御部120は、被検物106の撮影、及びその結
果得られた画像の解析が円滑に行われるように、撮影部
104、照明部102、搬送機構108、及び画像処理
部122の動作を制御するコンピュータその他の装置で
ある。被検物106の検査をするとき、制御部120
は、予め照明部102を点灯させてから、搬送機構10
8に被検物106を保持している保持部114をx方向
に一定速度で移動させる。さらに、制御部120は、搬
送されている被検物106が撮影部104の撮影領域を
横切るタイミングに合わせて撮影部104に被検物10
6の検査面を撮影させる。撮影は、最終的に検査面の全
体の画像情報が得られるように、被検物106の移動に
同期して複数回行われる。
【0021】撮影の結果得られた画像は、撮影部104
から画像処理部122へ送られる。後に詳述するよう
に、本実施形態では、暗視野照明下で被検物106を撮
影するので、被検物106において傷等があり、照明光
を乱反射する領域は、撮影された画像の中で他よりも輝
度が高くなる。そこで、画像処理部122は、送られた
画像に、所定の輝度値を閾値とした二値化処理を施すこ
とで、得られた画像中で輝度が高い領域を特定する。
から画像処理部122へ送られる。後に詳述するよう
に、本実施形態では、暗視野照明下で被検物106を撮
影するので、被検物106において傷等があり、照明光
を乱反射する領域は、撮影された画像の中で他よりも輝
度が高くなる。そこで、画像処理部122は、送られた
画像に、所定の輝度値を閾値とした二値化処理を施すこ
とで、得られた画像中で輝度が高い領域を特定する。
【0022】次に画像処理部122は、輝度が高いと判
定された領域の面積、個数を求める、又は、細線化処理
を施してその領域の形状や向きを求める。さらに、画像
処理部122は、求められた面積や個数が所定の数量を
超えている場合、又は求められた形状等が所定の形状等
に分類できる場合に、撮影された被検物106が傷等を
有する不良品であると判定する。このようにして得られ
た判定結果は、モニタ等の出力部124から出力され
る。
定された領域の面積、個数を求める、又は、細線化処理
を施してその領域の形状や向きを求める。さらに、画像
処理部122は、求められた面積や個数が所定の数量を
超えている場合、又は求められた形状等が所定の形状等
に分類できる場合に、撮影された被検物106が傷等を
有する不良品であると判定する。このようにして得られ
た判定結果は、モニタ等の出力部124から出力され
る。
【0023】図2は、照明部102を搬送機構側から斜
めに見た斜視図である。照明部102の底面は、ほぼ環
状の形状をした発光面130となっている。発光面13
0の一部には、照明光の射出を防止する遮光部材132
が取り付けられている。本実施形態の場合、取り付けら
れている遮光部材132は2つあり、いずれも、撮影光
学系の光軸Aを通り、撮像素子110が一次元配列され
ている方向に平行な直線Bに沿って、発光面130の内
周側端部から延びる一部領域を遮光するように発光面1
30に取り付けられている。
めに見た斜視図である。照明部102の底面は、ほぼ環
状の形状をした発光面130となっている。発光面13
0の一部には、照明光の射出を防止する遮光部材132
が取り付けられている。本実施形態の場合、取り付けら
れている遮光部材132は2つあり、いずれも、撮影光
学系の光軸Aを通り、撮像素子110が一次元配列され
ている方向に平行な直線Bに沿って、発光面130の内
周側端部から延びる一部領域を遮光するように発光面1
30に取り付けられている。
【0024】図3は、光軸Aを含み、撮像素子110の
配列方向に平行な平面内において、照明部102から照
射され、被検物106で鏡面反射する照明光の光路を示
した図である。図3(a)及び(b)は、それぞれ、照
明部102に遮光部材132が取り付けられていないと
きと、取り付けられていないときの照明光の光路を例示
している。
配列方向に平行な平面内において、照明部102から照
射され、被検物106で鏡面反射する照明光の光路を示
した図である。図3(a)及び(b)は、それぞれ、照
明部102に遮光部材132が取り付けられていないと
きと、取り付けられていないときの照明光の光路を例示
している。
【0025】前述したように、検査装置100では、暗
視野照明下で撮影された被検物106の画像を解析し、
被検物106の良否を判定する。このために、照明部1
02は、図3(a)において実線L1で例示するよう
に、被検物106で鏡面反射された照明光が、撮像素子
110に入射することがないように被検物106を照明
しなければならない。
視野照明下で撮影された被検物106の画像を解析し、
被検物106の良否を判定する。このために、照明部1
02は、図3(a)において実線L1で例示するよう
に、被検物106で鏡面反射された照明光が、撮像素子
110に入射することがないように被検物106を照明
しなければならない。
【0026】ところで、コンパクトな検査装置100を
製作しようとすると、照明部102をもなるべく小さく
する、つまり、その径を小さくすることが必要となる。
また、被検物106への照明光の入射角が浅くなりすぎ
ると、被検物106の欠陥において乱反射した光のう
ち、撮像素子110へ向かう割合が減って減少し、結果
として被検物106における欠陥の抽出感度が低下す
る。したがって、被検物106への照明光の入射角を深
く維持する点からも、照明部102の径を小さくするこ
とが望まれる。
製作しようとすると、照明部102をもなるべく小さく
する、つまり、その径を小さくすることが必要となる。
また、被検物106への照明光の入射角が浅くなりすぎ
ると、被検物106の欠陥において乱反射した光のう
ち、撮像素子110へ向かう割合が減って減少し、結果
として被検物106における欠陥の抽出感度が低下す
る。したがって、被検物106への照明光の入射角を深
く維持する点からも、照明部102の径を小さくするこ
とが望まれる。
【0027】しかし、照明部102の径を小さくする
と、図3(a)に実線L2で示すように、被検物106
の端部近傍において鏡面反射した照明光が、撮影光学系
112を介して撮像素子110に入射するようになる。
前述したように、このように撮像素子110に入射する
鏡面反射光は、被検物106の適正な検査を困難にす
る。このため、従来、照明部102の径をある程度以上
小さくすることはできなかった。
と、図3(a)に実線L2で示すように、被検物106
の端部近傍において鏡面反射した照明光が、撮影光学系
112を介して撮像素子110に入射するようになる。
前述したように、このように撮像素子110に入射する
鏡面反射光は、被検物106の適正な検査を困難にす
る。このため、従来、照明部102の径をある程度以上
小さくすることはできなかった。
【0028】これに対し、本実施形態の検査装置100
では、図3(b)に示すように、照明部102の発光面
130の一部に、照明光を遮光する遮光部材132を取
り付けたので、鏡面反射した後に撮像素子110に入射
するような照明光(図中の点線参照)が、照明部102
の径によらず発光面130から被検物106へ向けて射
出されることはない。このため、本実施形態の検査装置
100では、これまでより径の小さい照明部102を用
いながらも、被検物106を暗視野で照明することがで
きるようになっている。
では、図3(b)に示すように、照明部102の発光面
130の一部に、照明光を遮光する遮光部材132を取
り付けたので、鏡面反射した後に撮像素子110に入射
するような照明光(図中の点線参照)が、照明部102
の径によらず発光面130から被検物106へ向けて射
出されることはない。このため、本実施形態の検査装置
100では、これまでより径の小さい照明部102を用
いながらも、被検物106を暗視野で照明することがで
きるようになっている。
【0029】図4は、遮光部材132が照明光を遮光す
べき範囲を説明する図である。図4において、環状の領
域140は、被検物106の検査面を含む平坦な鏡面を
仮定した場合に、その鏡面において、照明部102から
の照明光が撮像素子110へ向けて鏡面反射する領域を
示している。また、点線で囲まれた縦長い領域142
は、上記鏡面において、一次元配列された撮像素子11
0が撮影できる撮影領域を表している。
べき範囲を説明する図である。図4において、環状の領
域140は、被検物106の検査面を含む平坦な鏡面を
仮定した場合に、その鏡面において、照明部102から
の照明光が撮像素子110へ向けて鏡面反射する領域を
示している。また、点線で囲まれた縦長い領域142
は、上記鏡面において、一次元配列された撮像素子11
0が撮影できる撮影領域を表している。
【0030】図4において、領域140と領域142が
重なり合う、図中斜線を付した重複領域144が、鏡面
反射した照明光を撮像素子110が受光しうる領域であ
る。遮光部材132は、少なくとも、発光面130にお
いて上記の重複領域144に対応する範囲を遮光するよ
うに照明部130に取り付けられなければならず、この
ために、遮光部材132は、前述したように、撮影光学
系の光軸Aを通り、撮像素子110が一次元配列されて
いる方向に平行な直線Bに沿って発光面130に取り付
けられている。つまり、本実施形態において、遮光部材
132は、撮影部104が撮影する撮影領域144の形
状に合わせて、換言すれば、撮影部104において撮像
素子110が配列されている形状に合わせて、発光面1
30の一部を選択的に遮光するように照明部102に取
り付けられている。
重なり合う、図中斜線を付した重複領域144が、鏡面
反射した照明光を撮像素子110が受光しうる領域であ
る。遮光部材132は、少なくとも、発光面130にお
いて上記の重複領域144に対応する範囲を遮光するよ
うに照明部130に取り付けられなければならず、この
ために、遮光部材132は、前述したように、撮影光学
系の光軸Aを通り、撮像素子110が一次元配列されて
いる方向に平行な直線Bに沿って発光面130に取り付
けられている。つまり、本実施形態において、遮光部材
132は、撮影部104が撮影する撮影領域144の形
状に合わせて、換言すれば、撮影部104において撮像
素子110が配列されている形状に合わせて、発光面1
30の一部を選択的に遮光するように照明部102に取
り付けられている。
【0031】図5は、本発明に係る検査装置100で用
いることのできる照明部であって図2に示したのと異な
る構成を有する照明部150を示す図である。図5
(a)は、照明部150の底面図であり、図5(b)
は、図5(a)に示した照明部150のI−I断面図で
ある。
いることのできる照明部であって図2に示したのと異な
る構成を有する照明部150を示す図である。図5
(a)は、照明部150の底面図であり、図5(b)
は、図5(a)に示した照明部150のI−I断面図で
ある。
【0032】図5に示す照明部150は、光源152か
らの光を伝搬する複数の光ファイバ154と、それら光
ファイバの光射出端156を保持する保持部158とを
備えている。保持部158は、その底面において光射出
端156がほぼ環状に配列されるように、また、好まし
くは照明部150の内周側に向けてやや傾いた状態で光
が射出されるように、各光ファイバ154を保持してい
る。また、保持部158の底面には、光ファイバ154
の射出端が配置されず、従って被検物106に向けて照
明光が射出されない非発光領域160が設けられてい
る。この非発光領域160は、図2の照明部102の発
光面130において遮光部材132が取り付けられる領
域に対応する領域である。図5に示す照明部150は、
このような非発光領域160を備えることにより、図2
に示した照明部102と同様に、照明部150の径が小
さくなった場合にも、被検物106を暗視野で照明する
ことを可能としている。
らの光を伝搬する複数の光ファイバ154と、それら光
ファイバの光射出端156を保持する保持部158とを
備えている。保持部158は、その底面において光射出
端156がほぼ環状に配列されるように、また、好まし
くは照明部150の内周側に向けてやや傾いた状態で光
が射出されるように、各光ファイバ154を保持してい
る。また、保持部158の底面には、光ファイバ154
の射出端が配置されず、従って被検物106に向けて照
明光が射出されない非発光領域160が設けられてい
る。この非発光領域160は、図2の照明部102の発
光面130において遮光部材132が取り付けられる領
域に対応する領域である。図5に示す照明部150は、
このような非発光領域160を備えることにより、図2
に示した照明部102と同様に、照明部150の径が小
さくなった場合にも、被検物106を暗視野で照明する
ことを可能としている。
【0033】図6は、図5に示した照明部150の変形
例を示す図であり、図6(a)は、照明部150の底面
図を、図6(b)は、図6(a)に示した照明部150
のII−II断面図をそれぞれ示している。図6に示す
照明部150は、保持部150が、光ファイバ154の
代わりに、電源170から電力を供給されて発光する、
例えばLEDなどの発光素子172をその底面に複数保
持している点においてのみ図5に示す照明部と異なって
おり、他の構成は、図5に示す照明部と同じである。こ
のように、照明部150は、光ファイバに限らず、種々
の種類の小発光源を、一部に非発光領域が残されるよう
にほぼ環状に配列することによっても実現することがで
きる。
例を示す図であり、図6(a)は、照明部150の底面
図を、図6(b)は、図6(a)に示した照明部150
のII−II断面図をそれぞれ示している。図6に示す
照明部150は、保持部150が、光ファイバ154の
代わりに、電源170から電力を供給されて発光する、
例えばLEDなどの発光素子172をその底面に複数保
持している点においてのみ図5に示す照明部と異なって
おり、他の構成は、図5に示す照明部と同じである。こ
のように、照明部150は、光ファイバに限らず、種々
の種類の小発光源を、一部に非発光領域が残されるよう
にほぼ環状に配列することによっても実現することがで
きる。
【0034】以上、反射方式の暗視野照明を利用する検
査装置100に付いて説明したが、本発明は、透過方式
の暗視野照明を利用する検査装置にも適用することがで
きる。図7は、透過方式の暗視野照明を利用する本発明
の一実施形態に係る検査装置の撮像素子110、撮像レ
ンズ112、被検物106、及び照明部102の配置関
係を示す図である。図示のように、透過方式の暗視野照
明を利用する場合には、被検物106が撮像レンズ11
2と照明部106との間に配置され、照明部102は、
撮像レンズ112の側へ向けて光を射出するように配置
される。また、遮光部材132は、傷等により散乱され
ることなく被検物106を透過した照明光(図中矢印L
4を参照)が直接撮像素子110に入射することがない
ように照明部102の発光面130に取り付けられる。
査装置100に付いて説明したが、本発明は、透過方式
の暗視野照明を利用する検査装置にも適用することがで
きる。図7は、透過方式の暗視野照明を利用する本発明
の一実施形態に係る検査装置の撮像素子110、撮像レ
ンズ112、被検物106、及び照明部102の配置関
係を示す図である。図示のように、透過方式の暗視野照
明を利用する場合には、被検物106が撮像レンズ11
2と照明部106との間に配置され、照明部102は、
撮像レンズ112の側へ向けて光を射出するように配置
される。また、遮光部材132は、傷等により散乱され
ることなく被検物106を透過した照明光(図中矢印L
4を参照)が直接撮像素子110に入射することがない
ように照明部102の発光面130に取り付けられる。
【0035】以上、本発明に係る検査装置の実施形態に
ついて説明したが、上記の実施形態は、本発明の一例に
すぎず、本発明に係る検査装置は、本発明の技術的思想
の範囲内で上記実施形態から種々に変形することができ
る。
ついて説明したが、上記の実施形態は、本発明の一例に
すぎず、本発明に係る検査装置は、本発明の技術的思想
の範囲内で上記実施形態から種々に変形することができ
る。
【発明の効果】本発明に係る検査装置によれば、これま
でよりも径が小さい環状の照明部を用いて暗視野照明を
実現できるようになり、その結果、よりコンパクトな検
査装置を提供できるようになった。
でよりも径が小さい環状の照明部を用いて暗視野照明を
実現できるようになり、その結果、よりコンパクトな検
査装置を提供できるようになった。
【図1】本発明の一実施形態に係る検査装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図2】図1の照明部を搬送機構側から斜めに見た斜視
図である。
図である。
【図3】図1の照明部から照射され、被検物において鏡
面反射する照明光の光路を例示する図である。
面反射する照明光の光路を例示する図である。
【図4】遮光部材132が照明光を遮光すべき範囲を説
明する図である。
明する図である。
【図5】図2と異なる照明部の構成を示す図である。
【図6】図4の照明部の変形例を示す図である。
【図7】透過型の暗視野照明を利用する検査装置に本発
明を適用した一例を示す図である。
明を適用した一例を示す図である。
100 検査装置
102 照明部
104 撮影部
108 搬送部
110 撮像素子
112 撮影光学系
120 制御部
122 画像処理部
130 照明部の発光面
132 遮光部材
154 光ファイバ
160 非発光領域
172 発光素子
A 撮影光学系の光軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 原 正人
東京都板橋区前野町2丁目36番9号 旭光
学工業株式会社内
Fターム(参考) 2G051 BB05 BB07 BB17 CA03 CB01
CB02 DA05
Claims (7)
- 【請求項1】 被検物を撮影することで前記被検物を検
査する検査装置において、 前記被検物の検査面を照明する照明部と、 前記照明部により照明されている前記検査面を撮影する
撮影部とを備え、 前記撮影部は、複数の撮像素子と、前記検査面の像を前
記複数の撮像素子上に結像させる光学系とを有し、 前記照明部は、前記光学系の光軸を中心とする略環状形
状の発光面であって、前記発光面から射出され、前記検
査面において鏡面反射または透過した光を前記撮影部が
撮影することがないように、前記撮影部が撮影する撮影
領域の形状に合わせて形成された非発光領域を含む発光
面を有することを特徴とする検査装置。 - 【請求項2】 前記複数の撮像素子は、一次元配列され
ており、 前記発光面の前記非発光領域は、前記光学系の光軸を通
り、前記複数の撮像素子の配列方向に平行な直線の近傍
に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の検
査装置。 - 【請求項3】 前記撮影部の前記撮影領域を横切るよう
に前記被検物を搬送する搬送手段をさらに備え、 前記複数の撮像素子は、前記搬送手段の搬送方向に直交
する方向へ一次元配列されていることを特徴とする請求
項2に記載の検査装置。 - 【請求項4】 前記非発光領域は、前記発光面の一部に
遮光部材を取り付けることにより形成されていることを
特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の検査装
置。 - 【請求項5】 前記照明部は、照明用の光を伝搬し、光
射出端から射出する複数の光ファイバと、 前記非発光領域を除く領域において、前記光射出端が略
環状に配列されるように前記複数の光ファイバを保持す
ることで前記発光面を形成する光ファイバ保持部とを有
することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載
の検査装置。 - 【請求項6】 前記照明部は、複数の発光素子と、 前記非発光領域を除く領域において、前記複数の発光素
子を略環状に配列させて保持することにより前記発光面
を形成する発光素子保持部とを有することを特徴とする
請求項1から3のいずれかに記載の検査装置。 - 【請求項7】 前記撮影部が撮影した画像から、前記検
査面において前記照明光が乱反射されている領域を検出
する乱反射検出部をさらに備えることを特徴とする請求
項1から6のいずれかに記載の検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002071583A JP2003270157A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002071583A JP2003270157A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003270157A true JP2003270157A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29201822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002071583A Withdrawn JP2003270157A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003270157A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011047837A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Jfe Steel Corp | リング照明装置およびリング照明装置を用いた表面検査装置 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071583A patent/JP2003270157A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011047837A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Jfe Steel Corp | リング照明装置およびリング照明装置を用いた表面検査装置 |
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050207 |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070426 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070502 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070601 |