JP2009139365A - 透光性物品の欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面形態を含む組織の如何なる箇所にある欠陥も高い検出率で検査できる透光性物品の欠陥検査装置及び該装置を用いる透光性物品の欠陥検査方法を提供しようとすることを目的とする。
【解決手段】照明のある環境下に、透光性物品の組織における欠陥を検査するための装置において、前記透光性物品を置くべき箇所の後方に、標準画像のついている標準画像ユニットが設置されており、それにより、前記透光性物品を通してみた画像の前記標準画像との差異から、該透光性物品の組織に欠陥がある箇所を探し出すことができることを特徴とする透光性物品の欠陥検査装置、及び該欠陥検査装置を利用できる欠陥検査方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は透光性物品の欠陥検査装置、及び欠陥検査方法に関し、特に、透光性物品の組織における欠陥を検査するための装置及び該装置を用いて透光性物品の組織における欠陥を検査する方法に関する。

図１は、作成されたばかりの偏光板など、透光性物品２の表面形態における欠陥を検出する従来の欠陥検査方法を示す説明図である。

図示のように、該欠陥検査方法では、特に設置されている光源１１などによる照明のある環境下に、レンズユニット１２と該レンズユニット１２を通して透光性物品２における表面形態の反射になる映像を撮って対応する信号を出力するイメージキャプチャー手段１３と、イメージキャプチャー手段１３から信号を受信して該透光性物品２の表面映像をその画面上に拡大表示させるモニター１４とを備えている検査装置を用いることによって、該透光性物品２の表面に欠陥があればモニター１４の画面上の画像表示を通じて欠陥の位置を特定することができる。

しかし、この従来の表面反射法では、透光性物品２の表面形態における欠陥だけを検査対象とし、且つ、表面形態における欠陥に対しても全て検査できるのではなく、例えば、表面にある疵や波紋、凹凸などに対し、照明だけでの対比が明らかでないので、探し難くて検出の確率が低い。

上記問題点を解決するために、本発明は表面形態における欠陥の検出率がより高い透光性物品の欠陥検査装置及び該装置を用いる透光性物品の欠陥検査方法を提供しようとすることを目的とする。

本発明は、また、透光性物品の表面形態だけでなく、表面形態を含む組織の如何なる箇所にある欠陥をも検査できる透光性物品の欠陥検査装置及び該装置を用いる透光性物品の欠陥検査方法を提供しようとすることをもう一つの目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、照明のある環境下に、透光性物品の組織における欠陥を検査するための装置において、前記透光性物品を置くべき箇所の後方に、標準画像のついている標準画像ユニットが設置されており、それにより、前記透光性物品を通してみた画像の前記標準画像との差異から、該透光性物品の組織に欠陥がある箇所を探し出すことができることを特徴とする透光性物品の欠陥検査装置を提供する。

前記本発明の欠陥検査装置において、前記透光性物品を置くべき箇所の前方に設置されていて該透光性物品を通して前記標準画像ユニットから前記標準画像の映像を撮って映像信号を発信するイメージキャプチャーの他に、前記イメージキャプチャー手段と連接し、前記映像信号を受信して前記標準画像の映像を再現できるモニターが更に設置される構成を有することにより、前記モニター上の映像で、前記透光性物品の組織に欠陥がある箇所を探し出すことができるように構成することが好ましい。

更に、前記本発明の欠陥検査装置において、前記イメージキャプチャー手段は、画像をキャプチャーするキャプチャーユニットと、フォーカシング機能を備えたレンズユニットとを有していることが好ましい。

また、前記本発明の欠陥検査装置において、前記標準画像ユニットには、複数の交叉線からなる格子図がついているものを用いることが好ましい。

また、前記格子図は、複数の直交線からなることが好ましい。

また、前記標準画像ユニットについている画像は、線の幅が１００μｍで、各線と隣りの線の間に２５０μｍの距離をあけるように構成することができる。

また、前記標準画像ユニットについている画像は、線の幅が０.５ｍｍで、各線と隣りの線の間に１ｍｍの距離をあけるように構成することもできる。

更に、本発明は、照明のある環境下に、検査しようとする透光性物品を標準画像の前方に置いてから前記透光性物品を通して前記標準画像を観察し、観察した画像が本来の標準画像と差異があるかによって組織における欠陥を探し出すことを特徴とする透光性物品の欠陥検査方法をも提供する。

前記本発明の欠陥検査方法において、イメージキャプチャー手段により前記透光性物品を通して前記標準画像の映像を撮ってからモニターにより表して前記観察及び欠陥の探出しを行うことが好ましい。

また、前記本発明の欠陥検査方法において、前記標準画像として格子図を使用することが好ましい。

本発明は、透光性物品の組織中における欠陥箇所の通過光線にもたらす異常屈折を利用するので、標準画像の映像における欠陥箇所に明らかな歪みを与えて欠陥の探し出しを容易にさせ、従来より高い検出率を有する欠陥検査装置及び該装置を用いる欠陥検査方法を提供することができる。

また、本発明は、反射でなく、通過光線の異常屈折により検査をするので、透光性物品の表面形態だけでなく、表面形態を含む組織中の如何なる箇所にある欠陥をも検査することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

まず、図２は本発明の欠陥検査装置の構成を示す上面図である。
本発明の欠陥検査装置３は、照明のある環境下に使用して透光性物品４の組織における欠陥を検査するための装置であり、図示のように、透光性物品４の置くべき箇所の後方に設置されていて標準画像のついている標準画像ユニット３１と、該透光性物品４の置くべき箇所の前方に設置され、該透光性物品４を通して標準画像ユニット３１から前記標準画像の映像を撮って映像信号を発信するイメージキャプチャー手段３２と、該イメージキャプチャー手段３２と連接していて、該イメージキャプチャー手段３２から前記映像信号を受信して前記標準画像の映像を再現できるモニター３３とを有している。

標準画像ユニット３１についている格子図３１１としては、図３に示すような複数の交叉線が直交してなる格子図３１１を用いることが好ましい。図３に示す格子図３１１は、複数の直交線からなっており、その線の幅や各線と隣りの線の間の距離については、検査する対象や要求された精密度に応じて調整することができる。例えば、通常は線の幅が０.５ｍｍで、各線と隣りの線の間に１ｍｍの距離をあけている格子図がついている標準画像ユニット３１を使用し、そして精密な検査が要求される場合では、通常は線の幅が１００μｍで、各線と隣りの線の間に２５０μｍの距離をあけている格子図がついている標準画像ユニット３１を使用することができる。

なお、本発明に用いる標準画像ユニット３１についている標準画像は格子図に限ることなく、イメージキャプチャー手段３２が撮ったその画像のゆがみ箇所をはっきりと確認できる画像であれば、特に制限はない。例えば複数本の平行線、複数の円からなる同心円、螺旋線など様々な紋様や画像を用いることができ、そして色についても必要に応じて自由に選択することができる。

また、本発明に用いるイメージキャプチャー手段３２としては、フォーカシング機能を備えたレンズユニット３２１と、画像をキャプチャーするキャプチャーユニット３２２とを有している物を使用することが出来る。

レンズユニット３２１は光の経路を調整して標準画像ユニット３１についている画像のイメージをキャプチャーユニット３２２に生成させることができ、そしてキャプチャーユニット３２２はレンズユニット３２１により生成されたイメージをキャプチャーして対応する信号を生成させてモニター３３に転送する。

モニター３３がイメージキャプチャー手段３２のキャプチャーユニット３２２から受信した信号を画像に変換してその画面上に表示する。

次いで、図４を参照して本発明の欠陥検査方法について説明する。
図４のように、本発明の欠陥検査方法は、照明のある環境下に、検査しようとする透光性物品４を標準画像の前方に置いてから（ステップ７１）、透光性物品４を通して該標準画像を観察し、観察した画像が本来の標準画像と差異があるかによって組織における欠陥を探し出すこと（ステップ７２）によって行われる。

ちなみに、本発明の欠陥検査方法を行う際、ステップ７１における標準画像の設置作業と、ステップ７２における観察作業は、本発明の欠陥検査装置を用いることによって、より簡単且つ便利に行われることができる。

本発明の欠陥検査装置を本発明の欠陥検査方法に用いると、ステップ７２における観察作業において、該検査対象である透光性物品４の組織に、例えば図５に示すように、その表面に突起部４１や凹陥部４２などの欠陥箇所があれば、モニター３３の画面上に表示されたそれらの欠陥箇所に対応する部位の映像は、図６に示すように、光の屈折率の差により明らかな歪みが発生する。即ち、検査者や検査を行うプログラムなどは、画面上に表示されたこれらのような歪みの箇所を確認、特定することにより、透光性物品４の組織における欠陥を容易に探し出すことができる。なお、図５における番号５及び６が注記してあるものは、透光性物品４の表面に貼られて透光性物品４とほぼ一体になっている離型紙及び保護膜であり、検査中に通常外さなくてそのまま透光性物品４の表面に残っているため、突起部４１や凹陥部４２は透光性物品４の表面形態に起きている欠陥であるのに、該一体になっている全体の表面形態に欠陥として出てこず、内部に潜んでいるので、従来の表面反射法によりはっきり探し出しにくい。しかし、本発明の装置及び方法は、通過光線の異常屈折により探し出しを行うので、この透明な離型紙５及び保護膜６は検査の差し支えにならない。それと同様に、図に示されていないが、透光性物品４の表面でなく、表面下の組織中に疵や穴があれば、通過光線のこの疵や穴に発生する異常屈折によってモニター３３の映像における対応箇所に同じく歪みが出てくるので、容易に探し出すことができる。

上記のように、本発明の欠陥検査装置や欠陥検査方法は、欠陥箇所に発生する光の異常屈折を利用するので、透光性物品の表面形態だけでなく、表面下の組織における欠陥及び箇所を容易に探し出すことができるので、従来の装置及び方法より検出率が高い上、産業上の利用性も遥かに広い。

透光性物品の表面形態における欠陥を検出する従来の欠陥検査方法を示す説明図である。 本発明の欠陥検査装置の構成を示す上面図である。 本発明の標準画像ユニットについている標準画像の一例。 本発明の欠陥検査方法のフローチャートである。 透光性物品の組織に発生する欠陥箇所の様子を示す略示断面図である。 モニターの画面上に観察できる欠陥箇所に対応する部位の映像が光の屈折率の差により歪む様子を例示する説明図である。

符号の説明

３ 欠陥検査装置
４ 透光性物品
３１ 標準画像ユニット
３２ イメージキャプチャー手段
３３ モニター
３１１ 格子図
３２１ レンズユニット
３２２ キャプチャーユニット
５ 離型紙
６ 保護膜

Claims (10)

1. 照明のある環境下に、透光性物品の組織における欠陥を検査するための装置において、
   前記透光性物品を置くべき箇所の後方に、標準画像のついている標準画像ユニットが設置されており、
   それにより、前記透光性物品を通してみた画像の前記標準画像との差異から、該透光性物品の組織に欠陥がある箇所を探し出すことができることを特徴とする透光性物品の欠陥検査装置。
2. 前記透光性物品を置くべき箇所の前方に、該透光性物品を通して前記標準画像ユニットから前記標準画像の映像を撮って映像信号を発信するイメージキャプチャー手段が、設置され
   また、他に、前記イメージキャプチャー手段と連接し、前記映像信号を受信して前記標準画像の映像を再現できるモニターが更に設置されており、
   それにより、前記モニター上の映像で、前記透光性物品の組織に欠陥がある箇所を探し出すことができることを特徴とする請求項１に記載の透光性物品の欠陥検査装置。
3. 前記標準画像ユニットには、複数の交叉線からなる格子図がついていることを特徴とする請求項２に記載の透光性物品の欠陥検査装置。
4. 前記格子図は、複数の直交線からなっていることを特徴とする請求項３に記載の透光性物品の欠陥検査装置。
5. 前記イメージキャプチャー手段は、画像をキャプチャーするキャプチャーユニットと、フォーカシング機能を備えたレンズユニットとを有していることを特徴とする請求項２に記載の透光性物品の欠陥検査装置。
6. 前記標準画像ユニットについている画像を構成する線の幅は１００μｍであり、そして各線と隣りの線の間に２５０μｍの距離をあけていることを特徴とする請求項２に記載の透光性物品の欠陥検査装置。
7. 前記標準画像ユニットについている画像を構成する線の幅は０.５ｍｍであり、そして各線と隣りの線の間に１ｍｍの距離をあけていることを特徴とする請求項２に記載の透光性物品の欠陥検査装置。
8. 照明のある環境下に、検査しようとする透光性物品を標準画像の前方に置いてから前記透光性物品を通して前記標準画像を観察し、観察した画像が本来の標準画像と差異があるかによって組織における欠陥を探し出すことを特徴とする透光性物品の欠陥検査方法。
9. イメージキャプチャー手段により前記透光性物品を通して前記標準画像の映像を撮ってからモニターにより表して前記観察及び欠陥の探し出しを行うことを特徴とする請求項８に記載の透光性物品の欠陥検査方法。
10. 前記標準画像として格子図を使用することを特徴とする請求項９に記載の透光性物品の欠陥検査方法。

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