JP2010261837A - 外観検査装置及び外観検査用の光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送する被検物を撮像装置で撮像して検査する外観検査用の光学装置において、被検物Tを一列に整列して搬送する搬送手段6に、搬送手段6により搬送する被検物Tの上面部又は下面部から直交する反射光を撮像装置40へと導く第1の光導手段20と、該第1の光導手段とは離れた検査位置にて、該被検物Tの一側面部とその反対側の他側面部とからの反射光を、搬送手段6の搬送方向に対して搬送平面の所定角度で入射して撮像装置40へとそれぞれ導く第2と第3の光導手段30とが備えられ、これらの反射光を第1の光導手段20と第2及び第3の光導手段30とを通して撮像装置40の走査軸上に導き、被検物Tのそれぞれの反射像を同一撮像面に結像する外観検査装置に用いられる光学装置である。
【選択図】図1
Description
前記被検物を一列に整列し一定速度で搬送する搬送手段に、該搬送手段により搬送する被検物の上面部又は下面部からの搬送平面に直交する反射光を前記撮像装置へと導く第1の光導手段と、該第1の光導手段とは離れた検査位置にて、前記被検物の一側面部とその反対側の他側面部とからの反射光を、該搬送手段の搬送方向に対し搬送平面の所定角度で入射して該撮像装置へとそれぞれ導く第2及び第3の光導手段とが備えられ、前記第1の光導手段と前記第2及び第3の光導手段とを通し、前記被検物のそれぞれの反射像を前記撮像装置の走査軸上に導いて同一撮像面に結像することを特徴とする外観検査用の光学装置である。
前記第2の光導手段は前記被検物の一側面部からの反射光が入射して全反射する第4の光導部材と、該第4の光導部材からの出射光を反射する第1の反射部材と、該第1の反射部材の反射光を前記撮像装置に導く第2の反射部材とからなり、かつ前記第3の光導手段は被検物を中心として前記第2の光導手段とは対称に配置され、前記被検物の一側面部とは反対側の他側面部からの反射光を前記撮像装置に導く手段であって、前記第2の光導手段と同等の第4の光導部材と第1及び第2の反射部材とからなり、
前記第1の光導手段と前記第2及び第3の光導手段とによって、前記被検物の上面部又は下面部から前記撮像装置の撮像面までと、該被検物の側面部から該撮像装置の撮像面までとの光学路長を等しくしたことを特徴とする請求項1に記載の外観検査用の光学装置である。
前記搬送手段は、前記被検物の下面部を負圧吸引して吸着搬送する第1の搬送ベルトと、該第1の搬送ベルトから受け渡される該被検物の上面部を負圧吸引して吸着搬送する第2の搬送ベルトとからなり、
前記被検物の外観を撮像するための光学装置が、前記第1乃至第3の光導手段とラインセンサからなる前記撮像装置とを含み、該光学装置が前記第1と第2の搬送ベルトの搬送面側にそれぞれ設けられ、かつ、前記ドーム状拡散板を通して該被検物の上面部又は下面部を照明する第1の照明装置が前記第1と第2の搬送ベルトにそれぞれ設けられるとともに、該被検物の側面部を拡散板を通して照明する第2の照明装置が前記第1と第2の搬送ベルトにそれぞれ設けられ、
前記第1の搬送ベルト側の前記ドーム状拡散板に設けたスリット状開口部を通して前記被検物の上面部からの反射光が前記第1の光導手段により前記撮像装置に導かれ、かつ、搬送方向に対して斜め方向の該被検物の一側面部と反対側の他側面部とからの反射光が前記第2と前記第3の光導手段によりそれぞれ該撮像装置に導かれて前記被検物の反射像を同一撮像面に結像し、
続いて、前記第1の搬送ベルトからの被検物を前記第2の搬送ベルトで受けて搬送し上記と同様の光学装置によって、前記被検物の下面部と上記側面部とは異なる斜め方向の側面部の反射像をそれぞれ同一撮像面に結像し、
前記搬送手段で搬送する被検物の全周面を前記第1と第2の搬送ベルトに設けた前記撮像装置で撮像して該被検物の損傷や欠陥の有無を検査することを特徴とする外観検査装置である。
前記被検物を一列に整列し一定速度で搬送する搬送手段に、該搬送手段により搬送する被検物の上面部又は下面部からの搬送平面に直交する反射光を前記撮像装置へと導く第1の光導手段と、該第1の光導手段とは離れた検査位置にて、前記被検物の一側面部とその反対側の他側面部とからの反射光を、該搬送手段の搬送方向に対し搬送平面の所定角度で入射して該撮像装置へとそれぞれ導く第2及び第3の光導手段とが備えられ、前記第1の光導手段と前記第2及び第3の光導手段とを通し、前記被検物のそれぞれの反射像を前記撮像装置の走査軸上に導いて同一撮像面に結像することを特徴とする外観検査用の光学装置であるので、任意の間隔で一列に整列して搬送する被検物の上面部(又は下面)の反射光(反射像)を第1の光導手段で撮像装置に導き、かつ該被検物の一側面部からの反射光(一側面反射像)を第2の光導手段で該撮像装置に導くとともに、該被検物の他側面部からの反射光(他側面反射像)を第3の光導手段で該撮像装置に導いており、被検物の上面部(又は下面部)と相対する側面部とを照明する照明装置をそれぞれ分離して配置することが可能であり、これらの照明装置は物理的に分離しており、互いの照明光が干渉するのを防止することが容易であるし、また、上面部(又は下面部)と側面部の検査位置を分離することで、照明装置同士の照明光が周辺の機構部品や光学部材等で反射してその反射光が互いに干渉するのを防止し、それぞれの被検物の検査対象面を均一に照明することができ、この検査対象面からの撮像画像を画像処理することによって、高い精度の外観検査ができる利点がある。
前記第2の光導手段は前記被検物の一側面部からの反射光が入射して全反射する第4の光導部材と、該第4の光導部材からの出射光を反射する第1の反射部材と、該第1の反射部材の反射光を前記撮像装置に導く第2の反射部材とからなり、かつ前記第3の光導手段は被検物を中心として前記第2の光導手段とは対称に配置され、前記被検物の一側面部とは反対側の他側面部からの反射光を前記撮像装置に導く手段であって、前記第2の光導手段と同等の第4の光導部材と第1及び第2の反射部材とからなり、
前記第1の光導手段と第2又は第3の光導手段とによって、前記被検物の上面部又は下面部から前記撮像装置の撮像面までと、該被検物の側面部から該撮像装置の撮像面までとの光学路長を等しくしたことを特徴とする請求項1に記載の外観検査用の光学装置であるので、被検物の上面部又は下面部、及び側面部と相対する他方の側面部からの反射像を撮像装置の走査軸上に導いて被検物のそれぞれの検査対象部を撮像面に結像して一体に撮像することができ、被検物の外観検査の精度を高めることができる利点がある。
前記搬送手段は、前記被検物の下面部を負圧吸引して吸着搬送する第1の搬送ベルトと、該第1の搬送ベルトから受け渡される該被検物の上面部を負圧吸引して吸着搬送する第2の搬送ベルトとからなり、
前記被検物の外観を撮像するための光学装置が、前記第1乃至第3の光導手段とラインセンサからなる前記撮像装置とを含み、該光学装置が前記第1と第2の搬送ベルトの搬送面側にそれぞれ設けられ、かつ、前記ドーム状拡散板を通して該被検物の上面部又は下面部を照明する第1の照明装置が前記第1と第2の搬送ベルトにそれぞれ設けられるとともに、該被検物の側面部を拡散板を通して照明する第2の照明装置が前記第1と第2の搬送ベルトにそれぞれ設けられ、
前記第1の搬送ベルト側の前記ドーム状拡散板に設けたスリット状開口部を通して前記被検物の上面部からの反射光が前記第1の光導手段により前記撮像装置に導かれ、かつ、搬送方向に対して斜め方向の該被検物の一側面部と反対側の他側面部とからの反射光が前記第2と前記第3の光導手段によりそれぞれ該撮像装置に導かれて隣り合う被検物の反射像を同一撮像面に結像し、
続いて、前記第1の搬送ベルトからの被検物を前記第2の搬送ベルトで受けて搬送し上記と同様の光学装置によって、隣り合う被検物の下面部と上記側面部とは異なる斜め方向の側面部の反射像をそれぞれ同一撮像面に結像し、
前記搬送手段で搬送する被検物の全周面を前記第1と第2の搬送ベルトに設けた前記撮像装置で撮像して該被検物の損傷や欠陥の有無を検査することを特徴とする外観検査装置であり、被検物の上面部又は下面部と側面部とを照明する照明装置を物理的に分離して配置することができるし、これらの照明光が互いに干渉することがなく、反射光による干渉をも容易に解消することができるので、被検物の外周面を均一に照射することができ、小型成型品である錠剤等の被検物の外観に傷や欠損等の損傷或いは欠陥の有無を高精度に検査することができる。また、被検物の上面部又は下面部と側面部とを1台の撮像装置で撮像することができ、外観検査装置を安価に提供できる利点がある。
7 搬送面
10,10a,10b 光学装置
11,14 照明装置
12 ドーム状拡散板
12a スリット状開口部
13 湾曲状拡散板
20,20a,20b 第1撮像光学系(第1の光導手段)
21 全反射プリズム(第1の光導部材)
22 角度変換プリズム(第2の光導部材)
23 全反射プリズム(第3の光導部材)
30,30a,30b 第2撮像光学系(第2と第3の光導手段)
31a,31b 側面影像プリズム(第4の光導部材)
32a,32b 入射面
33a,33b 反射面
34a,34b 反射ミラー(第1の反射部材)
35a,35b 反射ミラー(第2の反射部材)
40,40a,40b 撮像装置
Claims (4)
- 搬送する被検物を撮像装置で撮像し画像処理して検査する外観検査装置に用いられる光学装置において、
前記被検物を一列に整列し一定速度で搬送する搬送手段に、該搬送手段により搬送する被検物の上面部又は下面部からの搬送平面に直交する反射光を前記撮像装置へと導く第1の光導手段と、該第1の光導手段とは離れた検査位置にて、前記被検物の一側面部とその反対側の他側面部とからの反射光を、該搬送手段の搬送方向に対し搬送平面の所定角度で入射して該撮像装置へとそれぞれ導く第2及び第3の光導手段とが備えられ、前記第1の光導手段と前記第2及び第3の光導手段とを通し、前記被検物のそれぞれの反射像を前記撮像装置の走査軸上に導いて同一撮像面に結像することを特徴とする外観検査用の光学装置。 - 前記第1の光導手段は前記被検物の上面部又は下面部からの反射光がドーム状拡散板の上部に設けたスリット状開口部を通して入射し入射光を全反射して搬送方向に出射する第1の光導部材と、該第1の光導部材からの出射光の光軸を角度変換する第2の光導部材と、該第2の光導部材からの出射光を全反射して前記撮像装置に導く第3の光導部材とからなり、
前記第2の光導手段は前記被検物の一側面部からの反射光が入射して全反射する第4の光導部材と、該第4の光導部材からの出射光を反射する第1の反射部材と、該第1の反射部材の反射光を前記撮像装置に導く第2の反射部材とからなり、かつ前記第3の光導手段は被検物を中心として前記第2の光導手段とは対称に配置され、前記被検物の一側面部とは反対側の他側面部からの反射光を前記撮像装置に導く手段であって、前記第2の光導手段と同等の第4の光導部材と第1及び第2の反射部材とからなり、
前記第1の光導手段と前記第2及び第3の光導手段とによって、前記被検物の上面部又は下面部から前記撮像装置の撮像面までと、該被検物の側面部から該撮像装置の撮像面までとの光学路長を等しくしたことを特徴とする請求項1に記載の外観検査用の光学装置。 - 前記所定角度は45°であり、かつ前記第2の光導部材は前記第1の光導部材からの出射光の光軸に対して45°角度変換して出射することを特徴とする請求項1又は2に記載の外観検査用の光学装置。
- 請求項2又は3に記載の光学装置を備える外観検査装置であって、
前記搬送手段は、前記被検物の下面部を負圧吸引して吸着搬送する第1の搬送ベルトと、該第1の搬送ベルトから受け渡される該被検物の上面部を負圧吸引して吸着搬送する第2の搬送ベルトとからなり、
前記被検物の外観を撮像するための光学装置が、前記第1乃至第3の光導手段とラインセンサからなる前記撮像装置とを含み、該光学装置が前記第1と第2の搬送ベルトの搬送面側にそれぞれ設けられ、かつ、前記ドーム状拡散板を通して該被検物の上面部又は下面部を照明する第1の照明装置が前記第1と第2の搬送ベルトにそれぞれ設けられるとともに、該被検物の側面部を拡散板を通して照明する第2の照明装置が前記第1と第2の搬送ベルトにそれぞれ設けられ、
前記第1の搬送ベルト側の前記ドーム状拡散板に設けたスリット状開口部を通して前記被検物の上面部からの反射光が前記第1の光導手段により前記撮像装置に導かれ、かつ、搬送方向に対して斜め方向の該被検物の一側面部と反対側の他側面部とからの反射光が前記第2と前記第3の光導手段によりそれぞれ該撮像装置に導かれて前記被検物の反射像を同一撮像面に結像し、
続いて、前記第1の搬送ベルトからの被検物を前記第2の搬送ベルトで受けて搬送し上記と同様の光学装置によって、前記被検物の下面部と上記側面部とは異なる斜め方向の側面部の反射像をそれぞれ同一撮像面に結像し、
前記搬送手段で搬送する被検物の全周面を前記第1と第2の搬送ベルトに設けた前記撮像装置で撮像して該被検物の損傷や欠陥の有無を検査することを特徴とする外観検査装置。
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