JP2004125703A

JP2004125703A - Visual inspection device for transmission phase object

Info

Publication number: JP2004125703A
Application number: JP2002292679A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Sonoda; 園田　恒彦; Masato Noguchi; 野口　正人; Masayuki Sugiura; 杉浦　正之
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection device for a transmission phase object capable of identifying an appearance defect having a small size and little scattering. <P>SOLUTION: The visual inspection device has a light source emitting light to a transmission phase object, a photographing means photographing the object, an image processor checking the appearance defect of the object based on an image photographed by the photographing means, and a light source holding mechanism adjusting the position of the light source relative to the object. The light source holding mechanism causes the light source such that the light passing parts other than the appearance defect of the object enters the appearance defect instead of the photographing means and scattered light from the appearance defect enters the photographing means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を透過する位相物体の外観不良を検査する外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、透過位相物体の外観不良を検査する外観検査装置が利用されている。このような検査装置は、透過位相物体に照明光を照射する光源と、照明光が照射された透過位相物体を撮影する撮影手段と、撮影手段によって撮影された透過位相物体の画像を解析し、透過位相物体の外観不良の度合いを評価する解析手段と、を具備する。透過位相物体の外観不良を評価する方法としては、外観不良部分を暗く浮かび上がらせる明視野照明系と、外観不良部分を明るく浮かび上がらせる暗視野照明系とがある。
【０００３】
明視野照明系とは、透過位相物体を光源と撮影手段の間に配置し、透過位相物体を透過させた照明光を撮影手段の対物光学系に入射させるものである。透過位相物体の外観不良部分に入射した照明光はそこで反射または散乱し、そのほとんどは撮影手段の対物光学系には入射しない。一方、透過位相物体の外観不良以外の部分に入射した照明光はそのほとんどがそのまま撮影手段の対物光学系に入射する。従って、撮影手段が撮影する画像は外観不良部分がそれ以外の部分と比べて暗くなる。
【０００４】
暗視野照明系とは、光源と撮影手段を透過位相物体に対して同じ側に配置したものである。透過位相物体の外観不良部分に入射した照明光はそこで反射または散乱し、その一部が撮影手段の対物光学系に入射する。一方、透過位相物体の外観不良以外の部分に入射した照明光はそのほとんどが透過位相物体を透過して撮影手段の対物光学系には入射しない。従って、撮影手段が撮影する画像は外観不良部分がそれ以外の部分と比べて明るくなる。
【０００５】
しかしながら、たとえば透過位相物体表面のコートむらなどの様に微小な粒子状の集合体により構成される外観不良は光の散乱状態が微小なため、従来の外観検査装置では外観不良以外の部分との識別が困難だった。従って、従来の外観検査装置においては、不良品の透過位相物体を良品と判定してしまう可能性があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題に鑑み、本発明は、大きさが小さく光の散乱状態が微小な外観不良部分を識別可能な透過位相物体の外観検査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の外観検査装置は、透過位相物体である被検物の外観不良部以外の部分を通過した照明光が撮影手段に入射せず、外観不良部に入射して外観不良で散乱した光が撮影手段に入射するように光源を保持するように、被検物に対する位置を調整可能に前記光源を保持する光源保持機構を有する。
【０００８】
本発明によれば、撮影手段によって所謂暗視野照明の外観不良の像が撮影される。また、被検物に外観不良がある場合の撮影手段が撮影する外観不良の像の輝度は被検物に対する位置によって変わる。従って、本発明によれば外観不良の像のコントラストを調整可能であり、コントラストを調整して大きさが小さく散乱状態が微小な外観不良部分を識別できるようにすることが可能である。
【０００９】
また、照明保持機構は前記被検物への照明光の入射角が変化するように光源の位置を調整する構成としても良く、また被検物と光源の距離が変化するように光源の位置を調整する構成としても良い。
【００１０】
また、本発明の外観検査装置は、その１つを所定位置に配置することによって光源からの照明光を反射させて透過位相物体である被検物に照射させる複数の反射手段を有し、複数の反射手段のそれぞれは所定位置に配置されたとき異なる入射角で照明光を被検物に照射させる。
【００１１】
本発明によれば適切な反射手段を選択することによって被検物に照射させる照明光の入射角を外観不良の像のコントラストを調整可能であり、コントラストを調整して大きさが小さく散乱状態が微小な外観不良部分を識別できるようにすることが可能である。
【００１２】また、光源が円環状の光源であり、複数の反射手段のそれぞれはその内周部が鏡であるテーパ円環状の反射ミラーであり、反射ミラーの内径の最大値は前記光源の外径に略等しく、所定位置は反射ミラーの中心軸と光源の中心軸が略一致し反射ミラーの太径側の端部が光源に当接する位置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の外観検査装置の概略図を図１に示す。本実施形態の外観検査装置１００はカメラ１１０と、移動ステージ１２０と、光源部１３０と、照明用電源１４０と、移動ステージコントローラ１５０と、フレーム１６０と、解析用ＰＣ１７０と、を有する。また、以下説明する外観検査装置１００においては、図１に記載された矢印によって上下方向を定義している。
【００１４】
被検物Ｓは携帯電話等に用いられる導光板であり、移動ステージ１２０の上に載置される。移動ステージ１２０の被検物が取り付けられる部分には開口部１２１が上下方向に貫通して形成され、移動ステージ１２０の下方から照射された光は被検物Ｓを透過する。
【００１５】
光源部１３０は２つの光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒを有する。光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒはそれぞれ移動ステージ１２０の開口部１２１の斜め下左右に配置されており、移動ステージ１２０の開口部１２１に向けて光を照射することができる。
【００１６】
光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒはそれぞれ照明用電源１４０からランプ点灯用電力の供給を受ける。また、照明用電源１４０は解析用ＰＣ１７０と接続されており、解析用ＰＣ１７０を操作して光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒの点灯／消灯を行なうことができる。
【００１７】
カメラ１１０は移動ステージ１２０の上方に配置されている。被検物Ｓ上にキズ、ゴミ、コートむらなどの外観不良部がある場合、光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒから照射された光は被検物Ｓの外観不良部で散乱し、一部はカメラ１１０の対物レンズ１１１に入射する。カメラ１１０の対物レンズ１１１に入射した光は結像光学系１１２を通過し、カメラ１１０のＣＣＤ１１３の受光面上で外観不良部の像として結像する。一方、外観不良部以外の部分に入射した光は被検物Ｓを透過し、カメラ１１０の対物レンズ１１１には入射しない。従って、ＣＣＤ１１３の受光面上には外観不良部のみが明るく浮き出た、所謂暗視野照明系の像が形成される。ＣＣＤ１１３はこの像を所定の画像信号に変換し、解析用ＰＣ１７０に送信する。解析用ＰＣ１７０は画像信号をＡ／Ｄ変換して画像データを作成し、さらにこの画像データを画像処理して外観不良評価値を演算する。なお、外観不良評価値の演算方法については、例えば特開２０００−１０５１６６号公報記載の画像処理方法など、公知であるので説明は省略する。
【００１８】
また、移動ステージ１２０には図示しないステージ移動機構が設置されており、移動ステージ１２０を水平方向に移動させることができる。ステージ移動機構は移動ステージコントローラ１５０と接続されており、移動ステージコントローラ１５０は所定の制御信号をステージ移動機構に送信することにより移動ステージ１２０を移動させることができる。また、移動ステージコントローラ１５０は解析用ＰＣ１７０と接続されており、解析用ＰＣ１７０を操作して移動ステージ１２０を任意の位置に移動させることができる。従って、被検物Ｓがカメラ１１０の視野より大きい場合は、移動ステージ１２０を移動させて被検物Ｓの所望の領域を検査対象領域とすることができる。
【００１９】
光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒはそれぞれランプ支持ユニット１８０Ｌ、１８０Ｒに取り付けられている。ランプ支持ユニットは１８０Ｌ、１８０Ｒはそれぞれフレーム１６０の側壁部１６１Ｌ、１６１Ｒにボルトによって固定されており、光源ランプ１３１Ｌ、１３１Ｒの姿勢を保持することができる。
【００２０】
図２に光源ランプ１３１Ｒおよびランプ支持ユニット１８０Ｒを示す。なお、光源ランプ１３１Ｌおよびランプ支持ユニット１８０Ｌの形状は光源ランプ１３１Ｒおよびランプ支持ユニット１８０Ｒと同一である。ランプ支持ユニット１８０Ｒは固定部１８１Ｒと可動部１８２Ｒが回転軸１８３Ｒにて蝶番状に連結された部材である。固定部１８１Ｒと可動部１８２Ｒは共に略厚板状の部材である。
【００２１】
被検物Ｓを照射するための光は光源ランプ１３１Ｒの上端部１３１ａＲから放射される。また、１３１ｂＲは光源ランプ１３１Ｒに電力を供給するケーブルである。
【００２２】
固定部１８１Ｒには上下方向に延びる長穴１８１ａＲ、１８１ｂＲが形成されている。長穴１８１ａＲ、１８１ｂＲにはそれぞれボルト１８５ａＲ、１８５ｂＲが挿入されている。またボルト１８５ａＲ、１８５ｂＲは側壁１６１Ｒに形成された図示しないめねじに螺入されており、ボルト１８５ａＲ、１８５ｂＲによって固定部１８１Ｒは側壁１６１Ｒに固定される。また、ボルト１８５ａＲ、１８５ｂＲを緩めることによって固定部１８１Ｒを上下方向に移動させることができる。
【００２３】
可動部１８２Ｒは回転軸１８３Ｒ周りに回動可能であり、固定部１８１Ｒに対する角度を変更可能である。また、可動部１８２Ｒには図示しない止めねじが螺入されており、この止めねじを締めることによって固定部１８１Ｒに対する可動部１８２Ｒの角度を固定することができる。
【００２４】
図２中矢印Ａ１方向から可動部１８２Ｒおよび光源ランプ１３１Ｒを投影した図を図３に示す。図３に示されるように可動部１８２Ｒには回転軸１８３Ｒに垂直な方向（図３中上下方向）に２本の長穴１８２ａＲ、１８２ｂＲが形成されている。
【００２５】
ボルト１８４ａＲが可動部１３１Ｒの板厚方向に穿孔された貫通孔１３１ｃＲ（図２参照）および長穴１８２ａＲに図２中矢印Ａ２方向に挿入されている。同様に、ボルト１８４ｂＲが可動部１３１Ｒの板厚方向に穿孔された貫通孔１３１ｄＲ（図２参照）および長穴１８２ｂＲに図１中矢印Ａ２方向に挿入されている。
【００２６】
ボルト１８４ａＲおよび１８４ｂＲのねじ部先端のそれぞれにはナット１８６ａＲ、１８６ｂＲが装着されており、ナット１８６ａＲ、１８６ｂＲを締めることにより、光源ランプ１３１Ｒの可動部１８２Ｒに対する相対位置は固定される。反対に、ナット１８６ａＲ、１８６ｂＲを緩めることにより、光源ランプ１３１Ｒを可動部１８２Ｒに対して図３中上下方向に移動させることができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、固定部１８１Ｌ、１８１Ｒの位置、固定部１８１Ｌ、１８１Ｒに対する可動部１８２Ｌ、１８２Ｒの角度、および可動部１８２Ｌ、１８２Ｒに対する光源ランプの１３１Ｌ、１３１Ｒの位置をそれぞれ調整可能である。従って、光源ランプ１３１Ｒ、１３１Ｌから照射される光束の角度や、放射位置を調整可能となっている。被検物Ｓに外観不良がある場合の外観不良の像の輝度は光束の角度や強度によって変わる。従って、本発明はカメラ１１０によって撮影される外観不良の像のコントラストを調整可能であり、コントラストを調整して大きさが小さく散乱状態が微小な外観不良部分を識別できるようにすることが可能である。
【００２８】
以上説明した本発明の第１の実施の形態においては２つの光源を用いて被検物を照射しているが、本発明は上記構成に限定されるものではない。以下に説明する本発明の第２の実施の形態はリング状の面光源を用いて被検物の照射を行なうものである。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態の外観検査装置の概略図を図４に示す。本実施形態の外観検査装置２００はカメラ２１０と、移動ステージ２２０と、光源ランプ２３０と、照明用電源２４０と、移動ステージコントローラ２５０と、フレーム２６０と、解析用ＰＣ２７０と、を有する。また、以下説明する外観検査装置２００においては、図４に記載された矢印によって上下方向を定義している。
【００３０】
被検物Ｓは携帯電話等に用いられる導光板であり、移動ステージ２２０の上に載置される。移動ステージ２２０の被検物が取り付けられる部分には開口部２２１が上下方向に貫通して形成され、移動ステージ２２０の下方から照射された光は被検物Ｓを透過する。
【００３１】
光源ランプ２３０は水平に配置されたリング状の光源であり、移動ステージ２２０の下に設置されたランプ用テーブル２８０の上に配置されている。また、カメラ２１０の対物レンズ２１１の中心軸が光源ランプ２３０中心軸と略一致するようにカメラ２１０は配置されている。
【００３２】
光源ランプ２３０は照明用電源２４０からランプ点灯用電力の供給を受ける。また、照明用電源２４０は解析用ＰＣ２７０と接続されており、解析用ＰＣ２７０を操作して光源ランプ２３０の点灯／消灯を行なうことができる。
【００３３】
光源ランプ２３０の上には、下から上に向かって細くなるテーパ円環状の反射ミラー２９０が取り付けられている。反射ミラー２９０はその内周部が鏡となっており、反射ミラー２９０の底部の内径は光源ランプ２３０のリング外径に略等しい。光源ランプ２３０のリング内径は被検物Ｓの寸法よりも充分大きい。従って、光源ランプ２３０から放射された光は反射ミラー２９０で反射し、被検物Ｓに向かって斜めに進む。被検物Ｓ上にキズ、ゴミ、コートむらなどの外観不良部がある場合、この光は被検物Ｓの外観不良部で散乱し、一部はカメラ２１０の対物レンズ２１１に入射する。カメラ２１０の対物レンズ２１１に入射した光は結像光学系２１２を通過し、カメラ２１０のＣＣＤ２１３の受光面上で外観不良部の像として結像する。一方、外観不良部以外の部分に入射した光は被検物Ｓを透過し、カメラ２１０の対物レンズ２１１には入射しない。従って、ＣＣＤ２１３の受光面上には外観不良部のみが明るく浮き出た、所謂暗視野照明系の像が形成される。ＣＣＤ２１３はこの像を所定の画像信号に変換し、解析用ＰＣ２７０に送信する。解析用ＰＣ２７０は画像信号をＡ／Ｄ変換して画像データを作成し、さらにこの画像データを画像処理して外観不良評価値を演算する。なお、外観不良評価値の演算方法については公知であるので説明は省略する。
【００３４】
また、移動ステージ２２０には図示しないステージ移動機構が設置されており、移動ステージ２２０を水平方向に移動させることができる。ステージ移動機構は移動ステージコントローラ２５０と接続されており、移動ステージコントローラ２５０は所定の制御信号をステージ移動機構に送信することにより移動ステージ２２０を移動させることができる。また、移動ステージコントローラ２５０は解析用ＰＣ２７０と接続されており、解析用ＰＣ２７０を操作して移動ステージ２２０を任意の位置に移動させることができる。従って、被検物Ｓがカメラ２１０の視野より大きい場合は、移動ステージ２２０を移動させて被検物Ｓの所望の領域を検査対象領域とすることができる。
【００３５】
ランプ用テーブル２８０はフレーム２６０の側壁部２６１Ｒにボルトによって固定されている。ランプ用テーブル２８０の固定方法を以下に説明する。
【００３６】
図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。ランプ用テーブル２８０は光源ランプ２３０が取り付けられるテーブル本体２８１と、テーブル本体２８１の一端（図４中右端）から側壁２６１Ｒの面方向に延びるフランジ部２８２を有する。
【００３７】
フランジ部２８２の図５中左右両端には上下方向に延びる長穴２８３Ｒ、２８３Ｌが形成されている。長穴２８３Ｒ、２８３Ｌにはそれぞれボルト２８４Ｒ、２８４Ｌが挿入されている。またボルト２８４Ｒ、２８４Ｌは側壁１６１Ｒに形成された図示しないめねじに螺入されており、ボルト２８４Ｒ、２８４Ｌによってフランジ部２８２は側壁２６１Ｒに固定される。すなわち、ランプ用テーブル２８０は片持ちばり状に側壁２６１Ｒに固定される。また、ボルト２８４Ｒ、２８４Ｌを緩めることによって固定部１８１Ｒを上下方向に移動させることができる。
【００３８】
また、反射ミラー２９０は取り外し可能であり、テーパ角の異なる反射ミラーに交換することによって被検物Ｓに入射する光の入射角を変更することができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、光源ランプ２３０から照射され非検体Ｓに入射する光束の角度や、光束の放射位置を調整可能となっている。被検物Ｓに外観不良がある場合の外観不良の像の輝度は光束の角度や強度によって変わる。従って、本発明はカメラ２１０によって撮影される外観不良の像のコントラストを調整可能であり、コントラストを調整して大きさが小さく散乱状態が微小な外観不良部分を識別できるようにすることが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、照明と透過位相物体の被検物との位置関係が調整可能であるため、この位置関係を調整することによって外観不良の像のコントラストを調整可能である。従って、コントラストを調整して大きさが小さく散乱状態が微小な外観不良部分を識別可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の外観検査装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の光源ランプおよびランプ支持ユニットの拡大斜視図である。
【図３】図２中矢印Ａ１方向からランプ支持ユニットの可動部および光源ランプを投影した図ある。
【図４】本発明の第２の実施の形態の外観検査装置の概略図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１００　　　　　　　　　外観検査装置
１３０　　　　　　　　　光源部
１６１Ｌ，１６１Ｒ　　　側壁部
１３１Ｌ，１３１Ｒ　　　光源ランプ
１８０Ｌ，１８０Ｒ　　　ランプ支持ユニット
１８１Ｒ　　　　　　　　固定部
１８１ａＲ，１８１ｂＲ　長穴
１８２ａＲ，１８２ｂＲ　長穴
１８４ａＲ，１８５４Ｒ　ボルト
１８５ａＲ，１８５ｂＲ　ボルト
１８６ａＲ，１８６ｂＲ　ナット
１８２Ｒ　　　　　　　　可動部
１８３Ｒ　　　　　　　　回転軸
２００　　　　　　　　　外観検査装置
２３０　　　　　　　　　光源ランプ
２６１Ｒ　　　　　　　　側壁部
２８０　　　　　　　　　ランプ用テーブル
２８１　　　　　　　　　テーブル本体
２８２　　　　　　　　　フランジ部
２８３Ｒ，２８３Ｌ　　　長穴
２８４Ｒ，２８４Ｌ　　　ボルト
２９０　　　　　　　　　反射ミラー
Ｓ　　　　　　　　　　被検物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a visual inspection device that inspects a visual defect of a phase object that transmits light.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an appearance inspection apparatus for inspecting an appearance defect of a transmission phase object has been used. Such an inspection apparatus analyzes a light source that irradiates the transmission phase object with illumination light, a photographing unit that photographs the transmission phase object irradiated with the illumination light, and an image of the transmission phase object photographed by the photographing unit. Analyzing means for evaluating the degree of appearance defect of the transmission phase object. As a method of evaluating the appearance defect of the transmission phase object, there are a bright field illumination system that makes the defective appearance part appear dark and a dark field illumination system that makes the appearance defect part bright emerge.
[0003]
The bright-field illumination system is one in which a transmission phase object is arranged between a light source and an imaging unit, and illumination light transmitted through the transmission phase object is incident on an objective optical system of the imaging unit. Illumination light that has entered the defective appearance portion of the transmission phase object is reflected or scattered there, and most of the illumination light does not enter the objective optical system of the imaging unit. On the other hand, most of the illumination light that has entered the portion of the transmission phase object other than the poor appearance directly enters the objective optical system of the photographing means. Therefore, an image photographed by the photographing means is darker in a portion having a poor appearance than in other portions.
[0004]
A dark-field illumination system is one in which a light source and an imaging unit are arranged on the same side of a transmission phase object. Illumination light that has entered the defective appearance portion of the transmission phase object is reflected or scattered there, and a part of the light enters the objective optical system of the imaging unit. On the other hand, most of the illumination light that has entered the portion of the transmission phase object other than the poor appearance passes through the transmission phase object and does not enter the objective optical system of the imaging unit. Therefore, an image photographed by the photographing means is brighter in a portion having a poor appearance than in other portions.
[0005]
However, the appearance defect formed by minute particle aggregates such as uneven coating on the surface of the transmission phase object has a very small light scattering state. Difficult to identify. Therefore, in the conventional visual inspection apparatus, there is a possibility that a defective transmission phase object is determined as a non-defective product.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a visual inspection apparatus for a transmission phase object that can identify a defective appearance portion having a small size and a small light scattering state.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an appearance inspection apparatus according to the present invention is directed to an apparatus for inspecting a transmission phase object, in which illumination light that has passed through a portion other than an appearance defect portion of a test object does not enter a photographing unit but enters an appearance defect portion. A light source holding mechanism for holding the light source such that the position of the light source can be adjusted so as to hold the light source so that the light scattered due to poor appearance is incident on the photographing means.
[0008]
According to the present invention, an image of so-called dark-field illumination with poor appearance is taken by the photographing means. Further, the luminance of the image of the poor appearance photographed by the photographing means when the test object has the poor appearance changes depending on the position with respect to the test object. Therefore, according to the present invention, the contrast of an image having poor appearance can be adjusted, and the contrast can be adjusted so that a poor appearance portion having a small size and a small scattering state can be identified.
[0009]
Further, the illumination holding mechanism may be configured to adjust the position of the light source so that the incident angle of the illumination light to the test object changes, and the position of the light source may change such that the distance between the test object and the light source changes. It is good also as a structure which adjusts.
[0010]
Further, the appearance inspection apparatus of the present invention has a plurality of reflection means for arranging one of them at a predetermined position to reflect illumination light from a light source and irradiate the test object which is a transmission phase object with a plurality of reflection means. Each of the reflection means, when arranged at a predetermined position, irradiates the test object with illumination light at a different incident angle.
[0011]
According to the present invention, it is possible to adjust the incident angle of the illuminating light irradiating the test object by selecting an appropriate reflecting means to adjust the contrast of an image having poor appearance. It is possible to identify a minute defective appearance portion.
Further, the light source is an annular light source, and each of the plurality of reflecting means is a tapered annular reflecting mirror whose inner peripheral portion is a mirror, and the maximum value of the inner diameter of the reflecting mirror is outside the light source. The predetermined position is a position where the central axis of the reflecting mirror and the central axis of the light source are substantially coincident, and the end of the reflecting mirror on the large diameter side comes into contact with the light source.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of a visual inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. The visual inspection apparatus 100 according to the present embodiment includes a camera 110, a moving stage 120, a light source unit 130, an illumination power source 140, a moving stage controller 150, a frame 160, and an analysis PC 170. In the appearance inspection apparatus 100 described below, the up and down directions are defined by the arrows described in FIG.
[0014]
The test object S is a light guide plate used for a mobile phone or the like, and is mounted on the moving stage 120. An opening 121 is formed vertically through a portion of the moving stage 120 where the test object is attached, and light emitted from below the moving stage 120 passes through the test object S.
[0015]
The light source unit 130 has two light source lamps 131L and 131R. The light source lamps 131L and 131R are respectively disposed diagonally below and to the left and right of the opening 121 of the moving stage 120, and can irradiate light toward the opening 121 of the moving stage 120.
[0016]
The light source lamps 131L and 131R each receive supply of lamp lighting power from a lighting power supply 140. The illumination power supply 140 is connected to the analysis PC 170, and can operate the analysis PC 170 to turn on / off the light source lamps 131L and 131R.
[0017]
Camera 110 is arranged above moving stage 120. When there is a defective appearance portion such as a flaw, dust, or uneven coat on the test object S, light emitted from the light source lamps 131L and 131R is scattered by the defective appearance portion of the test object S, and a part of the light is emitted from the camera 110. The light enters the objective lens 111. The light incident on the objective lens 111 of the camera 110 passes through the imaging optical system 112 and forms an image of a defective appearance portion on the light receiving surface of the CCD 113 of the camera 110. On the other hand, the light that has entered the portion other than the defective appearance portion passes through the test object S and does not enter the objective lens 111 of the camera 110. Therefore, a so-called dark-field illumination system image is formed on the light receiving surface of the CCD 113 in which only the defective appearance part is brightly raised. The CCD 113 converts this image into a predetermined image signal and transmits it to the analysis PC 170. The analysis PC 170 performs A / D conversion of the image signal to create image data, and further performs image processing on the image data to calculate an appearance defect evaluation value. The method of calculating the appearance defect evaluation value is publicly known, such as an image processing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-105166.
[0018]
Further, a stage moving mechanism (not shown) is installed on the moving stage 120, and can move the moving stage 120 in the horizontal direction. The stage moving mechanism is connected to the moving stage controller 150, and the moving stage controller 150 can move the moving stage 120 by transmitting a predetermined control signal to the stage moving mechanism. The moving stage controller 150 is connected to the analysis PC 170, and can operate the analysis PC 170 to move the moving stage 120 to an arbitrary position. Therefore, when the test object S is larger than the field of view of the camera 110, the moving stage 120 can be moved to set a desired area of the test object S as an inspection target area.
[0019]
The light source lamps 131L and 131R are attached to the lamp support units 180L and 180R, respectively. The lamp supporting units 180L and 180R are fixed to the side walls 161L and 161R of the frame 160 by bolts, respectively, and can maintain the posture of the light source lamps 131L and 131R.
[0020]
FIG. 2 shows the light source lamp 131R and the lamp support unit 180R. The shapes of the light source lamp 131L and the lamp support unit 180L are the same as the light source lamp 131R and the lamp support unit 180R. The lamp support unit 180R is a member in which a fixed portion 181R and a movable portion 182R are hingedly connected by a rotating shaft 183R. Both the fixed part 181R and the movable part 182R are substantially thick plate-shaped members.
[0021]
Light for irradiating the test object S is emitted from the upper end portion 131aR of the light source lamp 131R. 131bR is a cable for supplying power to the light source lamp 131R.
[0022]
Elongated holes 181aR and 181bR extending in the vertical direction are formed in the fixing portion 181R. Bolts 185aR and 185bR are inserted into the long holes 181aR and 181bR, respectively. The bolts 185aR and 185bR are screwed into female screws (not shown) formed on the side wall 161R, and the fixing portion 181R is fixed to the side wall 161R by the bolts 185aR and 185bR. Further, by loosening the bolts 185aR and 185bR, the fixing portion 181R can be moved in the vertical direction.
[0023]
The movable portion 182R is rotatable around the rotation axis 183R, and can change the angle with respect to the fixed portion 181R. A set screw (not shown) is screwed into the movable portion 182R, and the angle of the movable portion 182R with respect to the fixed portion 181R can be fixed by tightening the set screw.
[0024]
FIG. 3 shows a projection of the movable portion 182R and the light source lamp 131R from the direction of arrow A1 in FIG. As shown in FIG. 3, two elongated holes 182aR and 182bR are formed in the movable portion 182R in a direction perpendicular to the rotation shaft 183R (vertical direction in FIG. 3).
[0025]
Bolts 184aR are inserted into through holes 131cR (see FIG. 2) and elongated holes 182aR formed in the thickness direction of the movable portion 131R in the direction of arrow A2 in FIG. Similarly, bolts 184bR are inserted into the through holes 131dR (see FIG. 2) and the elongated holes 182bR formed in the thickness direction of the movable portion 131R in the direction of arrow A2 in FIG.
[0026]
Nuts 186aR and 186bR are attached to the respective ends of the threaded portions of the bolts 184aR and 184bR. By tightening the nuts 186aR and 186bR, the relative position of the light source lamp 131R with respect to the movable portion 182R is fixed. Conversely, by loosening the nuts 186aR and 186bR, the light source lamp 131R can be moved vertically with respect to the movable portion 182R in FIG.
[0027]
As described above, according to the present embodiment, the positions of the fixed portions 181L and 181R, the angles of the movable portions 182L and 182R with respect to the fixed portions 181L and 181R, and the positions of the light source lamps 131L and 131R with respect to the movable portions 182L and 182R. Each is adjustable. Therefore, the angle and the radiation position of the light beam emitted from the light source lamps 131R and 131L can be adjusted. When the test object S has a poor appearance, the luminance of the poor appearance image changes depending on the angle and intensity of the light beam. Therefore, the present invention can adjust the contrast of an image of poor appearance captured by the camera 110, and can adjust the contrast so as to identify a poor-looking part having a small size and a small scattering state. is there.
[0028]
In the first embodiment of the present invention described above, the test object is irradiated using two light sources, but the present invention is not limited to the above configuration. The second embodiment of the present invention described below irradiates a test object using a ring-shaped surface light source.
[0029]
FIG. 4 is a schematic diagram of a visual inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention. The visual inspection apparatus 200 of the present embodiment includes a camera 210, a moving stage 220, a light source lamp 230, an illumination power supply 240, a moving stage controller 250, a frame 260, and an analysis PC 270. Further, in the visual inspection device 200 described below, the vertical direction is defined by the arrows described in FIG.
[0030]
The test object S is a light guide plate used for a mobile phone or the like, and is mounted on the moving stage 220. An opening 221 is formed vertically through a portion of the moving stage 220 where the test object is attached, and light emitted from below the moving stage 220 passes through the test object S.
[0031]
The light source lamp 230 is a ring-shaped light source arranged horizontally, and is arranged on a lamp table 280 installed below the moving stage 220. The camera 210 is arranged such that the central axis of the objective lens 211 of the camera 210 substantially matches the central axis of the light source lamp 230.
[0032]
The light source lamp 230 receives lamp lighting power from a lighting power supply 240. The illumination power supply 240 is connected to the analysis PC 270, and the light source lamp 230 can be turned on / off by operating the analysis PC 270.
[0033]
On the light source lamp 230, a tapered annular reflecting mirror 290 tapering upward from below is attached. The inner periphery of the reflection mirror 290 is a mirror, and the inner diameter of the bottom of the reflection mirror 290 is substantially equal to the outer diameter of the ring of the light source lamp 230. The inner diameter of the ring of the light source lamp 230 is sufficiently larger than the size of the test object S. Therefore, the light emitted from the light source lamp 230 is reflected by the reflection mirror 290 and proceeds obliquely toward the test object S. When there is a defective appearance portion such as a scratch, dust, or uneven coat on the test object S, this light is scattered by the defective appearance portion of the test object S, and a part of the light is incident on the objective lens 211 of the camera 210. Light that has entered the objective lens 211 of the camera 210 passes through the imaging optical system 212 and forms an image of a defective appearance portion on the light receiving surface of the CCD 213 of the camera 210. On the other hand, the light that has entered the portion other than the defective appearance portion passes through the test object S and does not enter the objective lens 211 of the camera 210. Accordingly, an image of a so-called dark field illumination system is formed on the light receiving surface of the CCD 213, in which only the defective appearance part emerges brightly. The CCD 213 converts this image into a predetermined image signal and transmits it to the analysis PC 270. The analysis PC 270 performs A / D conversion of the image signal to create image data, and further performs image processing on the image data to calculate an appearance defect evaluation value. Note that a method of calculating the appearance defect evaluation value is known, and thus the description is omitted.
[0034]
Further, a stage moving mechanism (not shown) is installed on the moving stage 220, and the moving stage 220 can be moved in the horizontal direction. The stage moving mechanism is connected to the moving stage controller 250, and the moving stage controller 250 can move the moving stage 220 by transmitting a predetermined control signal to the stage moving mechanism. The moving stage controller 250 is connected to the analysis PC 270, and can operate the analysis PC 270 to move the moving stage 220 to an arbitrary position. Therefore, when the test object S is larger than the field of view of the camera 210, the desired area of the test object S can be set as the inspection target area by moving the moving stage 220.
[0035]
The lamp table 280 is fixed to the side wall 261R of the frame 260 by bolts. A method for fixing the lamp table 280 will be described below.
[0036]
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. The lamp table 280 has a table main body 281 to which the light source lamp 230 is attached, and a flange portion 282 extending from one end (the right end in FIG. 4) of the table main body 281 in the surface direction of the side wall 261R.
[0037]
Elongated holes 283R and 283L extending in the vertical direction are formed at both left and right ends of the flange portion 282 in FIG. Bolts 284R, 284L are inserted into the elongated holes 283R, 283L, respectively. The bolts 284R and 284L are screwed into female threads (not shown) formed on the side wall 161R, and the flange 282 is fixed to the side wall 261R by the bolts 284R and 284L. That is, the lamp table 280 is fixed to the side wall 261R in a cantilevered manner. Further, by loosening the bolts 284R and 284L, the fixing portion 181R can be moved in the vertical direction.
[0038]
Further, the reflection mirror 290 is detachable, and by changing the reflection mirror to a reflection mirror having a different taper angle, the incident angle of light incident on the test object S can be changed.
[0039]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to adjust the angle of the light beam emitted from the light source lamp 230 and incident on the non-sample S, and the radiation position of the light beam. When the test object S has a poor appearance, the luminance of the poor appearance image changes depending on the angle and intensity of the light beam. Therefore, the present invention can adjust the contrast of an image of poor appearance captured by the camera 210, and can adjust the contrast to identify a poor appearance part having a small size and a small scattering state. is there.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the positional relationship between the illumination and the test object of the transmission phase object can be adjusted, the contrast of an image with poor appearance can be adjusted by adjusting this positional relationship. . Therefore, by adjusting the contrast, it is possible to identify a portion having a small external appearance defect having a small size and a small scattering state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a visual inspection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a light source lamp and a lamp support unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram in which a movable portion of a lamp support unit and a light source lamp are projected from a direction of an arrow A1 in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic diagram of a visual inspection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 100 visual inspection device 130 light source unit 161L, 161R side wall unit 131L, 131R light source lamp 180L, 180R lamp support unit 181R fixing unit 181aR, 181bR long hole 182aR, 182bR long hole 184aR, 1854R bolt 185aR, 185bR bolt 186aR, 186R nut Part 183R Rotary shaft 200 Visual inspection device 230 Light source lamp 261R Side wall part 280 Lamp table 281 Table body 282 Flange part 283R, 283L Elongated hole 284R, 284L Bolt 290 Reflecting mirror S Test object

Claims

A light source for irradiating the test object which is a transmission phase object with illumination light,
Photographing means for photographing the test object;
An image processing unit that evaluates poor appearance of the test object based on an image captured by the imaging unit,
A light source holding mechanism that holds the light source so that the position with respect to the test object can be adjusted,
Has,
The light source holding mechanism may be configured such that illumination light that has passed through a portion other than the defective appearance portion of the test object does not enter the photographing unit, and light that is incident on the defective appearance unit and scattered due to the poor appearance is reflected by the photographing unit. An appearance inspection apparatus for a transmission phase object, wherein the light source is held so as to be incident on the object.

The apparatus according to claim 1, wherein the illumination holding mechanism adjusts a position of the light source such that an incident angle of the illumination light on the test object changes.

The apparatus according to claim 1, wherein the illumination holding mechanism adjusts a position of the light source such that a distance between the test object and the light source changes. .

A light source,
A plurality of reflecting means, a plurality of reflecting means for reflecting the illumination light from the light source by arranging one of the plurality of reflecting means at a predetermined position and irradiating a test object which is a phase object,
Photographing means for photographing the test object;
An image processing unit that evaluates the appearance defect of the subject based on an image captured by the imaging unit,
Has,
The appearance inspection apparatus for a transmission phase object, wherein each of the plurality of reflection units irradiates the test object with the illumination light at a different incident angle when arranged at the predetermined position.

The appearance inspection apparatus according to claim 4, wherein the appearance inspection apparatus has a light source holding mechanism that holds the light source so that the position of the light source with respect to the test object can be adjusted.

The light source is an annular light source,
Each of the plurality of reflecting means is a tapered annular reflecting mirror whose inner peripheral portion is a mirror,
The maximum value of the inner diameter of the reflection mirror is substantially equal to the outer diameter of the light source,
5. The predetermined position, wherein a center axis of the reflection mirror substantially coincides with a center axis of the light source, and a large-diameter end of the reflection mirror is in contact with the light source. 6. Or the visual inspection device according to claim 5.