JP2011069651A - 外観検査装置及びその照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリットの写り込みがなく、且つ、ラインセンサカメラが撮像する時点における光度を上げることのできる外観検査装置及びその照明装置を提供する。
【解決手段】第１のスリット１５を介して撮像を行う撮像装置２０の撮像方向Ｄ１と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度α１が略８２°となるように構成されているので、該撮像装置２０から見て撮像位置Ｃ０’に第１のスリット１５が映り込むことが防止される。即ち、ハーフミラーを用いることなく撮像装置２０へのスリット１５の写り込みを防止できるので、撮像装置２０のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。従って、検査対象物Ｗの外観検査を正確に行うことができ、且つ、検査の高速化を図ることも可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば工場の生産ラインにおいて、コンベアによって長手方向に移動する長尺状の検査対象物の表面をラインセンサカメラで撮像して外観検査を行う外観検査装置及びその照明装置に関するものである。

一般に、この種の外観検査装置用の照明装置として、検査対象物の上方に設けられ、内側の反射面が検査対象物の表面に臨むように配置されるドーム状の装置本体と、反射面に向かって光を照射するリング状の第1の光源と、装置本体の上端に設けられた孔と、孔の上方に設けられたハーフミラーと、ハーフミラーの側方から光を照射する第２の光源とを備え、第１の光源からの光が反射面によって検査対象物の表面に照射されるとともに、第２の光源からハーフミラーに照射された光が前記孔を通過して検査対象物の表面に照射されるように構成され、検査用のカメラが孔の上方に配置され、カメラが孔を介して検査対象物の表面を撮像するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−０８４２５８号公報

ところで、前記照明装置では、第２の光源からハーフミラーに照射された光の５０％以下が孔を介して検査対象物に照射され、検査対象物から上方に向かって反射して孔を通過した光のうち５０％以下がカメラによって撮像されるようになっている。

一方、出願人は、図１３に示すように、コンベアによって長手方向に移動する長尺状の検査対象物Ｗの上方に検査対象物Ｗの幅方向に延びるように設けられ、内側の反射面が検査対象物Ｗの上面に臨むように配置された半円筒状の装置本体１１０と、互いに検査対象物Ｗの幅方向に並ぶように配置され、装置本体１１０の内周面から成る反射面に向かって光を照射する複数のＬＥＤ１１２と、装置本体１１０の上端に装置本体１１０の軸方向に延びるように設けられたスリット１１１とを備え、外観検査用のラインセンサカメラ１２０がスリット１１１を介して検査対象物Ｗの表面を撮像するように構成された照明装置を開発している。

しかしながら、図１３の照明装置では、特に表面の反射率の高い検査対象物Ｗを検査する場合に、スリット１１１を介してラインセンサカメラ１２０によって撮像される検査対象物Ｗの表面にスリット１１１が写り込み、検査対象物Ｗの表面の凹凸等の異常とスリット１１１の写り込みとの識別ができず、外観検査を正確に行う上で好ましくないという問題点があった。

この点を解決するために、検査対象物Ｗの幅方向に延びるハーフミラーをスリット１１１の上方に設けるとともに、検査対象物Ｗの幅方向に延びるとともにハーフミラーの側方から光を照射する第２の光源を設けることも考えられるが、第２の光源からハーフミラーに照射された光の５０％以下がスリット１１１を介して検査対象物Ｗに照射され、検査対象物Ｗから上方に向かって反射してスリット１１１を通過した光のうち５０％以下がラインセンサカメラ１２０によって撮像されるようになるので、ラインセンサカメラ１２０のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができず、検査の高速化を図る上で好ましくないという問題点がある。

また、検査対象物Ｗの幅寸法が数ｍになることも珍しくなく、数ｍのハーフミラー及び第２の光源を設けることは製造コストを低減する上で好ましくないという問題点もある。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スリットの写り込みがなく、且つ、ラインセンサカメラが撮像する時点における光度を上げることのできる外観検査装置及びその照明装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、検査対象物の一方の面側に検査対象物の幅方向に延びるように配置されるとともに、延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成され、その内周面によって検査対象物に向かって光を照射する光照射面が形成されている装置本体と、装置本体の周方向の一部に装置本体の延設方向に延びるように設けられるとともに装置本体を径方向に貫通するスリットとを有する照明装置と、照明装置のスリットを介して検査対象物の一方の面を撮像する撮像装置とを備えた外観検査装置において、前記撮像装置の撮像方向と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８７°以下となるように構成している。

これにより、前記撮像装置の撮像方向と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８７°以下となるように構成されているので、スリットを介して撮像装置によって撮像される検査対象物の表面にスリットが写り込むことを防止可能である。即ち、ハーフミラーを用いることなく撮像装置へのスリットの写り込みを防止可能であることから、撮像装置によってハーフミラーを介さずに検査対象物の一方の面を直接撮像することができ、撮像装置のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。

また、本発明は、 検査対象物の一方の面側に配置され、検査対象物に向かって光を照射する光照射面が内側に設けられた半球状の装置本体と、装置本体の一部に装置本体を径方向に貫通する孔とを有する照明装置と、照明装置の孔を介して検査対象物の一方の面を撮像する撮像装置とを備えた外観検査装置において、前記撮像装置の光軸と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８７°以下となるように構成している。

これにより、前記撮像装置の光軸と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８７°以下となるように構成されているので、孔を介して撮像装置によって撮像される検査対象物の表面に孔が写り込むことを防止可能である。即ち、ハーフミラーを用いることなく撮像装置への孔の写り込みを防止可能であることから、撮像装置によってハーフミラーを介さずに検査対象物の一方の面を直接撮像することができ、撮像装置のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。

また、本発明は、検査対象物の一方の面側に検査対象物の幅方向に延びるように配置されるとともに、延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成され、その内周面によって検査対象物に向かって光を照射する光照射面が形成されている装置本体と、装置本体の周方向の一部に装置本体の延設方向に延びるように設けられるとともに装置本体を径方向に貫通するスリットとを備えた照明装置において、前記スリットの幅方向の中心と装置本体の周方向の両端の中央を装置本体の延設方向に延びる中心線とを含む仮想平面を想定した場合、仮想平面と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成している。

これにより、前記スリットの幅方向の中心と装置本体の周方向の両端の中央を装置本体の延設方向に延びる中心線とを含む仮想平面を想定した場合、仮想平面と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成されているので、スリットを介して撮像装置によって撮像される検査対象物の表面にスリットが写り込むことを防止可能である。即ち、ハーフミラーを用いることなく撮像装置へのスリットの写り込みを防止可能であることから、撮像装置によってハーフミラーを介さずに検査対象物の一方の面を直接撮像することができ、撮像装置のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。

また、本発明は、検査対象物の一方の面側に検査対象物の幅方向に延びるように配置可能に構成されるとともに、延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成され、その内周面によって検査対象物に向かって光を照射する光照射面が形成されている装置本体と、装置本体の周方向の一部に装置本体の延設方向に延びるように設けられるとともに装置本体を径方向に貫通するスリットとを備えた照明装置において、前記スリットの幅方向の中心と装置本体の周方向の両端の中央を装置本体の延設方向に延びる中心線とを含む仮想平面を想定するとともに、装置本体の周方向の両端を含む基準仮想平面を想定した場合、仮想平面と基準仮想平面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成した
これにより、前記スリットの幅方向の中心と装置本体の周方向の両端の中央を装置本体の延設方向に延びる中心線とを含む仮想平面を想定するとともに、装置本体の周方向の両端を含む基準仮想平面を想定した場合、仮想平面と基準仮想平面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成されているので、スリットを介して撮像装置によって撮像される検査対象物の表面にスリットが写り込むことを防止可能である。即ち、ハーフミラーを用いることなく撮像装置へのスリットの写り込みを防止可能であることから、撮像装置によってハーフミラーを介さずに検査対象物の一方の面を直接撮像することができ、撮像装置のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。

また、本発明は、検査対象物の一方の面側に配置され、検査対象物に向かって光を照射する光照射面を内側に有する半球状の装置本体と、装置本体の一部に装置本体を径方向に貫通する孔とを備えた照明装置において、前記孔の中心と装置本体の端部の中央とを含む仮想直線を想定した場合、仮想直線と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成している。

これにより、前記孔の中心と装置本体の端部の中央とを含む仮想直線を想定した場合、仮想直線と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成されているので、孔を介して撮像装置によって撮像される検査対象物の表面に孔が写り込むことを防止可能である。即ち、ハーフミラーを用いることなく撮像装置への孔の写り込みを防止可能であることから、撮像装置によってハーフミラーを介さずに検査対象物の一方の面を直接撮像することができ、撮像装置のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。

本発明によれば、スリットまたは孔を介して撮像装置によって撮像される検査対象物の表面にスリットまたは孔が写り込むことを防止可能であり、また、撮像装置のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができるので、外観検査を正確に行うことができ、且つ、検査の高速化を図ることも可能となる。

本発明の第１実施形態の外観検査装置の照明装置の正面図 図１におけるＸ−Ｘ線断面図 装置本体の断面図 図２におけるＹ−Ｙ線断面図 外観検査装置の一部断面側面図 外観検査装置の一部断面側面図 本実施形態の第１変形例を示す装置本体の断面図 本実施形態の第１変形例を示す装置本体の断面図 本実施形態の第２変形例を示す外観検査装置の一部断面側面図 本実施形態の第３変形例を示す装置本体の断面図 本実施形態の第４変形例を示す装置本体の断面図 本発明の第２実施形態を示す外観検査装置の一部断面側面図 従来の外観検査装置を示す斜視図

本発明の第１実施形態の外観検査装置を図１乃至図６を参照しながら説明する。

この外観検査装置は、コンベア（図示せず）によって長手方向に移動する長尺帯状の検査対象物Ｗの上方に設けられた照明装置１０と、照明装置１０の上方に設けられた複数（本実施形態では２つ）の撮像装置２０とを有する。本実施形態では、検査対象物Ｗはコンベア上に上面が略水平方向に延在するように載置され、コンベアは検査対象物Ｗを水平方向に搬送するように構成されている。検査対象物Ｗの例としては、表面の反射率の高いフィルム、セロハン紙、チョコレートや、表面の反射率の低い紙等が挙げられる。

照明装置１０は、図１３の場合と同様に検査対象物Ｗの上方に検査対象物Ｗの幅方向に延びるように配置される半円筒状の装置本体１１と、装置本体１１の内周面に向かって光を照射する複数のＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２が複数個ずつ実装された複数の基板１３と、各基板１３が取付けられたＬＥＤ取付板１４と、装置本体１１に互いに周方向に間隔をおいて設けられた第１のスリット１５及び第２のスリット１６と、装置本体１１を覆うように設けられた一対のカバー１７とを備えている。

装置本体１１は例えばアルミニウム等の金属材料を引き抜き加工することにより形成され、例えば外径略１００ｍｍの円筒状部材を軸方向に沿って略半分に切断した様な形状を有する。尚、本実施形態では円筒状部材を略半分に切断した様な形状を有するが、円筒状部材から周方向の略１／３の部分を切出した様な形状でも略１／４の部分を切出した様な形状でも本実施形態では半円筒状と言う。さらに、断面が完全な円となっている円筒状部材を切断したような形状だけではなく、断面が楕円形である円筒状部材を切断したような形状であっても、本実施形態では半円筒状と言う。また、このような半円筒状の装置本体１１は、検査対象物Ｗの幅方向に延びるように配置されるとともに延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成された装置本体の一例である。

装置本体１１の外周面の上端には装置本体１１の軸方向（延設方向）に延びるように上端が平面の台座部１１ａが設けられ、装置本体１１の外周面における台座部１１ａに対して周方向の両側にはそれぞれ装置本体１１の軸方向に延びる複数の凸状部１１ｂが設けられている。各凸状部１１ｂは装置本体１１の外周面の面積を大きくすることによる放熱効果向上を目的に設けられている。台座部１１ａ及び各凸状部１１ｂは前記引き抜き加工によって形成される。

装置本体１１の内周面はほぼ全体に亘って軸方向と直交する方向の断面が円弧状になるように形成され、周方向の両端側に平面部１１ｃを有する。また、装置本体１１の内周面は光の反射量が多くなるような周知の白色塗装がされている。

装置本体１１の周方向両端の下面にはそれぞれＬＥＤ取付板１４が複数のボルトＢによって固定されている。各ＬＥＤ取付板１４はアルミニウム等の金属材料から成り、装置本体１１の軸方向に延びるように形成されている。各ＬＥＤ取付板１４は装置本体１１の幅方向の一端側が装置本体１１の内周面側に配置され、幅方向の他端側が装置本体１１の外周面側に配置されている。また、各ＬＥＤ取付板１４の上面には複数の基板１３が設けられ、各基板１３は装置本体１１の軸方向に並ぶように設けられている。また、各基板１３は装置本体１１の内周面側から外周面側に亘って延在している。

各基板１３の上面における装置本体１１の内周面側には複数個ずつ（本実施形態では１０個ずつ）ＬＥＤ１２が実装されている。即ち、各ＬＥＤ１２は装置本体１１の内周面側に配置されるとともに、装置本体１１の軸方向に並設されている。また、各基板１３の上面における装置本体１１の外周面側には一対の端子１３ａが設けられている。さらに、各基板１３には各ＬＥＤ１２と各端子１３ａを接続する周知の回路（図示せず）が形成されている。尚、各基板１３と装置本体１１とは絶縁材等により電気的に絶縁されている。

各スリット１５，１６は台座部１１ａに設けられ、各スリット１５，１６は所定の幅寸法（例えば３ｍｍの幅寸法）を有するとともに、それぞれ装置本体１１の軸方向に延びるように設けられ、各スリット１５，１６は装置本体１１を径方向に貫通している。図３に示すように、第１のスリット１５の幅方向の中心Ｃ１と装置本体１１の周方向の両端の中央を軸方向に延びる中心線Ｃ０とを含む仮想平面Ｈ１を想定するとともに、装置本体１１の周方向の両端を含む基準仮想平面Ｈ０を想定した場合、仮想平面Ｈ１と基準仮想平面Ｈ０とのなす角度αが８１°となるように構成されている。また、第２のスリット１６の幅方向の中心Ｃ２と中心線Ｃ０とを含む仮想平面Ｈ２を想定した場合、仮想平面Ｈ２と基準仮想平面Ｈ０とのなす角度βが７５°となるように構成されている。また、本実施形態では、前記基準仮想平面Ｈ０と検査対象物Ｗの上面とが略平行になるように装置本体１１が配置される。

各カバー１７は例えば金属板を打ち抜き加工することにより形成され、複数のボルトＢによって装置本体１１に取付けられている。各カバー１７は装置本体１１の幅方向の両側面を覆うように形成され、各カバー１７と装置本体１１の外周面との間には空間ＳＰ１が形成されるようになっている。また、各カバー１７には複数の通気孔１７ａが設けられ、各通気孔１７ａにはそれぞれ周知のファン１７ｂが取付けられている。さらに、各カバー１７には通気孔１７ａとは別の場所に他の通気孔１７ｃも設けられている。即ち、ファン１７ｂによって外気が空間ＳＰ１内に流入し、ＳＰ１内の空気が各通気孔１７ｃを介してカバー１７の外側に排気される。各カバー１７は装置本体１１の軸方向に延びるように形成され、装置本体１１と同等の軸方向長さを有する。

各カバー１７及び装置本体１１における装置本体１１の軸方向の両端はそれぞれ端部閉鎖板１８によって閉鎖されている。各端部閉鎖版１８にはコネクタ１８ａが取付けられ、各コネクタ１８ａは外部の電源装置（図示せず）に接続されるようになっている。また、装置本体１１の内周面側の軸方向の両端側にはそれぞれ仕切壁１９が取付けられ、装置本体１１の内周面、各仕切壁１９及び各端部閉鎖板１８との間に空間ＳＰ２が形成されるようになっている。各仕切壁１９における装置本体１１の軸方向内側の面には光の反射量が多くなるような周知の白色塗装が施されている。

各空間ＳＰ１，ＳＰ２内には複数本のケーブルＣＡが設けられ、各ケーブルＣＡの一端は何れかのコネクタ１８ａに接続され、各ケーブルＣＡの他端は各基板１３の何れかの端子１３ａに接続されている。即ち、周知の電源装置（図示せず）からの電力がコネクタ１８ａ及びケーブルＣＡを介して各基板１３に供給され、各基板１３の各ＬＥＤ１２が点灯するようになっている。

各撮像装置２０は周知のラインセンサカメラから成り、装置本体１１の各スリット１５，１６を介して検査対象物Ｗの上面を撮像するようになっている。また、図５に示すように、第１のスリット１５を介して検査対象物Ｗの上面を撮像する撮像装置２０の撮像方向Ｄ１と検査対象物Ｗの上面とのなす角度α１は、撮像装置２０が中心線Ｃ０の真下の位置Ｃ０’を撮像する場合は、Ｃ０とＣ０’との距離にもよるが、本実施形態の場合は略８２°となるように設定されている。また、第２のスリット１６を介して検査対象物Ｗの上面を撮像する撮像装置２０の撮像方向Ｄ２と検査対象物Ｗの上面とのなす角度β１は、撮像装置２０が中心線Ｃ０の真下の位置Ｃ０’を撮像する場合は、Ｃ０とＣ０’との距離にもよるが、本実施形態の場合は略７６°となるように設定されている。

このように構成された外観検査装置では、照明装置１０の各ＬＥＤ１２が点灯すると、各ＬＥＤ１２からの光が装置本体１１の内周面によって反射し、反射した光が検査対象物Ｗに照射される。即ち、装置本体１１の内周面が検査対象物Ｗに光を照射する光照射面として機能する。また、コンベアによって検査対象物Ｗが長手方向に移動している状態で、各撮像装置２０が各スリット１５，１６を介して検査対象物Ｗの表面を撮像し、例えば、図示しない画像処理装置等が、検査対象物Ｗの表面における凹凸や傷等の異常の有無を撮像された画像に基づいて判定する。

ここで、第１のスリット１５を介して撮像を行う撮像装置２０の撮像方向Ｄ１と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度α１が略８２°となるように構成されているので、図６に示すように、該撮像装置２０から見て撮像位置Ｃ０’に第１のスリット１５が映り込むことが防止される。また、第２のスリット１６を介して撮像を行う撮像装置２０の撮像方向Ｄ２と検査対象物Ｗの上面とのなす角度β１が略７６°となるように構成されているので、該撮像装置２０から見て撮像位置Ｃ０’に第２のスリット１６が映り込むことが防止される。即ち、ハーフミラーを用いることなく各撮像装置２０へのスリット１５，１６の写り込みを防止できるので、各撮像装置２０のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。従って、検査対象物Ｗの外観検査を正確に行うことができ、且つ、検査の高速化を図ることも可能となる。

ここで、本実施形態では、前記角度α１，β１が略８２°，略７６°であるものを示したが、装置本体１１の内周面の径寸法、該径寸法に対するスリットの幅寸法の比率等にもよるが、出願人は、角度α１，β１が８７°以下であれば、前述の効果を達成可能であることを経験的に得ることができた。

また、前記撮像方向Ｄ１と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度α１が略８２°であり、前記撮像方向Ｄ２と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度β１が略７６°であり、角度α１と角度β１との差が略６°ある。このため、図６に示すように、第１のスリット１５を介して撮像する撮像装置２０から見て撮像位置Ｃ０’に第２のスリット１６が映り込むことが防止され、第２のスリット１６を介して撮像する撮像装置２０から見て撮像位置Ｃ０’に第１のスリット１５が映り込むことが防止される。このため、複数の撮像装置２０を用いる場合でも、検査対象物Ｗの外観検査を正確に行うことができ、且つ、検査の高速化を図ることも可能となる。

ここで、本実施形態では、角度α１と角度α２との差が略６°あるものを示したが、装置本体１１の内周面の径寸法、該径寸法に対するスリットの幅寸法の比率等によるが、出願人は、角度α１とβ１との差が３°以上であれば、前述の効果を達成可能であることを経験的に得ることができた。

また、本実施形態では、２つの撮像装置２０及び２つのスリット１５，１６を設けたものを示したが、３個以上の撮像装置の撮像方向と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度が互いに３°以上異なる場合は同様の作用効果を達成可能である。

また、本実施形態では、仮想平面Ｈ１と基準仮想平面Ｈ０とのなす角度αが８１°となるように構成され、仮想平面Ｈ２と基準仮想平面Ｈ０とのなす角度βが７５°となるように構成されているものを示した。これに対し、出願人は、装置本体１１の内周面の径寸法、該径寸法に対するスリットの幅寸法の比率、Ｃ０とＣ０’との距離等によるが、仮想平面Ｈ１と基準仮想平面Ｈ０とのなす角度α，βが８６°以下であれば、前述の効果を達成可能であることを経験的に得ることができた。

また、装置本体１１の内周面の径寸法、該径寸法に対するスリットの幅寸法の比率、Ｃ０とＣ０’との距離によるが、出願人は、角度αと角度βとの差が３°以上であれば、前述の効果を達成可能であることを経験的に得ることができた。

また、本実施形態では、各基板１３の一端側が装置本体１１の内周面側に配置されるとともに、各基板１３の一端側に複数のＬＥＤ１２が実装され、各基板１３の他端側が装置本体１１の外周面側に配置され、各基板１３の他端側に各基板１３表面の回路を介して各ＬＥＤ１２に電力を供給するためのケーブルＣＡが接続されていることから、装置本体１１の内周面側にケーブルＣＡを配置する必要がない。即ち、装置本体１１の内周面側にケーブルＣＡを配置すると、各ＬＥＤ１２から照射された光の一部がケーブルＣＡによって遮られる場合があるが、装置本体１１の外周面側にケーブルＣＡを配置することができるので、各ＬＥＤ１２からの光が無駄なく装置本体１１の内周面に照射され、各撮像装置２０のレンズに入射される光の光度を効率的に上げることができる。

また、装置本体１１の外周面に放熱用に複数の凸状部１１ｂが形成されているので、装置本体１１を効率的に冷却することができ、各ＬＥＤ１２の高出力化による検査の高速化を図る上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、装置本体１１の各スリット１５，１６が装置本体１１を略径方向に貫通しているものを示した。これに対し、図７に示すように、各スリット１５，１６の貫通方向が装置本体１１の径方向と完全に一致していない場合でも、各撮像装置２０によって検査対象物Ｗの上面を撮像することができるものであれば、幅方向の中心Ｃ１，Ｃ２を図７のように設定し、各角度α，βを前述のように設定することにより、前述と同様の効果を達成可能である。また、本実施形態や図７では、幅方向の中心Ｃ１，Ｃ２を各スリット１５，１６の上端部に設定したものを示したが、図８に示すように、各スリット１５，１６の下端に設定することも可能であり、その他の位置に設定することも可能であり、これらの場合でも前述と同様の効果を達成可能である。

また本実施形態では、台座部１１ａに各スリット１５，１６が設けられているものを示したが、各スリット１５，１６を装置本体１１の他の位置に設けることも可能である。

また、本実施形態では、装置本体１１の内周面が各ＬＥＤ１２の光を反射して光照射面として機能するものを示した。これに対し、各ＬＥＤ１２の代わりに複数の光ファイバーを配置するとともに、光ファイバー内に光を供給する光源装置を設け、光ファイバーから照射された光が装置本体１１の内周面によって反射するように構成することも可能である。さらに、装置本体１１の内周面の外径側にＬＥＤ等の発光素子や光ファイバーの一端を配置するとともに、装置本体１１の内周面を透光性且つ光拡散性を有するアーチ状の部材から形成し、発光素子や光ファイバーからの光が装置本体１１の内周面を介して検査対象物Ｗの上面に照射されるように構成することも可能である。この場合でも、装置本体１１の内周面が光照射面として機能する。

また、本実施形態では、基準仮想平面Ｈ０と検査対象物Ｗの上面とが略平行になるように装置本体１１が配置されている。これに対し、図９に示すように、第１のスリット１５を装置本体１１の頂点近傍に設けるとともに、基準仮想平面Ｈ０と検査対象物Ｗの上面とのなす角度γを調整することにより、撮像装置２０による撮像方向Ｄ１と検査対象物Ｗの上面とのなす角度α１を８７°以下にすることも可能であり、この場合でも前述と同様の効果を達成可能である。

また、図１０に示すように、装置本体１１の平面部１１ｃの高さ寸法を大きくすることも可能である。この場合でも、装置本体１１は延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成されており、前述と同様の効果を達成可能である。

さらに、図１１に示すように装置本体１１の内周面を複数の平面から構成することも可能であり、複数の平面及び複数または単一の円弧状の曲面から構成することも可能であり、これらの場合でも前述と同様の効果を達成可能である。

尚、本実施形態では、長尺帯状の検査対称物Ｗを検査するようにしたものを示したが、丸棒状の検査対称物や他の形状の検査対称物Ｗを検査することも可能である。この場合でも、照明装置１０の装置本体１１が検査対称物の一方の面側に検査対称物の幅方向に延びるように配置されている場合には前述と同様の効果を達成可能である。

図１２は本発明の第２実施形態を示す外観検査装置の一部断面側面図である。第２実施形態は第１実施形態の照明装置１０の代わりに照明装置３０を用い、第１実施形態の撮像装置２０の代わりに撮像装置４０を用いるものである。

この場合、照明装置３０は、検査対象物Ｗの上方に配置される半球状の装置本体３１と、装置本体３１の内周面に向かって光を照射する複数のＬＥＤ３２と、各ＬＥＤ３２が実装された基板３３と、基板３３が取付けられたＬＥＤ取付板３４と、装置本体３１の上端側に設けられた孔１５とを備えている。

装置本体３１はアルミニウム等の金属材料から成り、球状部材を半分に切断したような形状を有する。また、本実施形態では球状部材を略半分に切断した様な形状を有するが、球状部材から略１／３の部分や１／４の部分を切出したような形状でも本実施形態では半球状と言う。さらに、断面が完全な円となっている球状部材を切断したような形状だけではなく、断面が楕円形である円筒状部材を切断したような形状であっても、本実施形態では半球状と言う。また、内周面の一部（例えば３０％以下の面積範囲）に平面部を有する場合でも、全体として半球状であれば、本実施形態では半球状と言う。装置本体３１の内周面は光の反射量が多くなるような周知の白色塗装がされている。

装置本体３１の端部の下面には円板状のＬＥＤ取付板３４が複数のボルトＢによって固定されている。ＬＥＤ取付板３４はアルミニウム等の金属材料から成る。ＬＥＤ取付板３４は内径側が装置本体３１の内周面側に配置され、外径側が装置本体３１の外周面側に配置されている。また、ＬＥＤ取付板３４の上面には円板状の基板３３が取付けられ、基板３３の内径側は装置本体３１の内周面側に配置され、外径側は装置本体３１の外周面側に配置されている。

基板３３の内径側の上面には互いに基板３３の周方向に並ぶように複数のＬＥＤ３２が実装されている。また、基板３３の外径側の上面には複数の端子３３ａが設けられ、各端子３３ａが周知の電源装置（図示せず）に接続されている。また、電源装置からの電力が各端子３３ａ及び基板３３上の回路（図示せず）を介して各ＬＥＤ３２に供給されるようになっている。このため、各ＬＥＤ３２に電力を供給するために装置本体３１の内周面側にケーブルを配置する必要がなく、各ＬＥＤ３２からの光を効率良く装置本体３１の内周面に照射することが可能となる。

孔３５は装置本体３１を径方向に貫通するように設けられている。また、撮像装置４０は孔３５を介して検査対象物Ｗの上面を撮像するように構成されている。この場合の撮像装置４０は周知のエリアセンサカメラ等が用いられる。

ここで、孔３５の中心Ｅ１と装置本体３１の端部の中央Ｅ０とを結ぶ仮想直線Ｌ１を想定した場合、仮想直線Ｌ１と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度α２が８６°以下であれば、第１実施形態と同様に撮像装置４０への孔３５の写り込みを防止することができる。

また、孔３５の中心Ｅ１と撮像装置４の光軸Ｆ１と検査対象物Ｗの上面とのなす鋭角側の角度α３が８７°以下であれば、第１実施形態と同様に撮像装置４０への孔３５の写り込みを防止することができる。

また、第１実施形態の図９のように装置本体３１を傾けることによって、撮像装置４の光軸Ｆ１と検査対象物Ｗの上面とのなす角度を調整することも可能である。

１０…照明装置、１１…装置本体、１２…ＬＥＤ、１３…基板、１４…ＬＥＤ取付板、１５…第１のスリット、１６…第２のスリット、１７…カバー、１８…端部閉鎖板、１９…仕切壁、２０…撮像装置、Ｗ…検査対象物、Ｂ…ボルト、Ｈ０…基準仮想平面、Ｈ１，Ｈ２…仮想平面、Ｃ０…中心線、Ｃ１，Ｃ２…中心、ＳＰ１…空間、ＳＰ２…空間、ＣＡ…ケーブル、Ｄ１，Ｄ２…撮像方向。

Claims (11)

1. 検査対象物の一方の面側に検査対象物の幅方向に延びるように配置されるとともに、延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成され、その内周面によって検査対象物に向かって光を照射する光照射面が形成されている装置本体と、装置本体の周方向の一部に装置本体の延設方向に延びるように設けられるとともに装置本体を径方向に貫通するスリットとを有する照明装置と、照明装置のスリットを介して検査対象物の一方の面を撮像する撮像装置とを備えた外観検査装置において、
   前記撮像装置の撮像方向と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８７°以下となるように構成した
   ことを特徴とする外観検査装置。
2. 前記装置本体の互いに周方向の異なる位置に複数のスリットを設けるとともに、各スリットを介して検査対象物の一方の面を撮像する複数の撮像装置を設け、
   各撮像装置の撮像方向と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が互いに３°以上異なるように構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
3. 前記装置本体の光照射面に向かって光を照射する複数のＬＥＤと、
   各ＬＥＤが互いに装置本体の軸方向に並設されるように実装された基板とを備え、
   前記基板の一端側が装置本体の内周面側に配置されるとともに、基板の一端側に複数のＬＥＤが実装され、基板の他端側が装置本体の外周面側に配置され、
   前記光照射面が、各ＬＥＤからの光を反射することにより検査対象物に向かって光を照射するように構成され、
   前記基板の他端側にケーブルが接続され、ケーブルからの電力が基板表面の回路を介して各ＬＥＤに供給されるように構成した
   ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の外観検査装置。
4. 前記装置本体の外周面に放熱用の凸状部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１、２または３の何れかに記載の外観検査装置。
5. 検査対象物の一方の面側に配置され、検査対象物に向かって光を照射する光照射面が内側に設けられた半球状の装置本体と、装置本体の一部に装置本体を径方向に貫通する孔とを有する照明装置と、照明装置の孔を介して検査対象物の一方の面を撮像する撮像装置とを備えた外観検査装置において、
   前記撮像装置の光軸と検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８７°以下となるように構成した
   ことを特徴とする外観検査装置。
6. 検査対象物の一方の面側に検査対象物の幅方向に延びるように配置されるとともに、延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成され、その内周面によって検査対象物に向かって光を照射する光照射面が形成されている装置本体と、装置本体の周方向の一部に装置本体の延設方向に延びるように設けられるとともに装置本体を径方向に貫通するスリットとを備えた照明装置において、
   前記スリットの幅方向の中心と装置本体の周方向の両端の中央を装置本体の延設方向に延びる中心線とを含む仮想平面を想定した場合、仮想平面と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成した
   ことを特徴とする照明装置。
7. 検査対象物の一方の面側に検査対象物の幅方向に延びるように配置可能に構成されるとともに、延設方向と直交する方向の断面がアーチ状となるように形成され、その内周面によって検査対象物に向かって光を照射する光照射面が形成されている装置本体と、装置本体の周方向の一部に装置本体の延設方向に延びるように設けられるとともに装置本体を径方向に貫通するスリットとを備えた照明装置において、
   前記スリットの幅方向の中心と装置本体の周方向の両端の中央を装置本体の延設方向に延びる中心線とを含む仮想平面を想定するとともに、装置本体の周方向の両端を含む基準仮想平面を想定した場合、仮想平面と基準仮想平面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成した
   ことを特徴とする照明装置。
8. 前記装置本体の互いに周方向の異なる位置に複数のスリットを設け、
   各スリットの幅方向の中心と前記中心線とを含む仮想平面をそれぞれ想定した場合、各仮想平面と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が互いに３°以上異なるように構成した
   ことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
9. 前記装置本体の光照射面に向かって光を照射する複数のＬＥＤと、
   各ＬＥＤが互いに装置本体の延設方向に並設されるように実装された基板とを備え、
   前記基板の一端側が装置本体の内周面側に配置されるとともに、基板の一端側に前記各ＬＥＤが実装され、基板の他端側が装置本体の外周面側に配置され、
   前記光照射面が、各ＬＥＤからの光を反射することにより検査対象物に向かって光を照射するように構成され、
   前記基板の他端側にケーブルが接続され、ケーブルからの電力が基板表面の回路を介して各ＬＥＤに供給されるように構成した
   ことを特徴とする請求項６、７または８の何れかに記載の照明装置。
10. 前記装置本体の外周面に放熱用の凸状部が形成されている
    ことを特徴とする請求項６、７、８または９の何れかに記載の照明装置。
11. 検査対象物の一方の面側に配置され、検査対象物に向かって光を照射する光照射面を内側に有する半球状の装置本体と、装置本体の一部に装置本体を径方向に貫通する孔とを備えた照明装置において、
    前記孔の中心と装置本体の端部の中央とを含む仮想直線を想定した場合、仮想直線と前記検査対象物の一方の面とのなす鋭角側の角度が８６°以下となるように構成した
    ことを特徴とする照明装置。

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