JP2011226814A - Surface defect inspection device and surface defect inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものである。 The present invention relates to a surface defect inspection apparatus and a surface defect inspection method.
筐体やケース等には、美的な外観を得ることから着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合が多い。このような着色及び樹脂材料による塗装を行った際に、色むらやキズ、ブツ等の凹凸を伴う表面欠陥が生じる場合があり、このような表面に生じた色むらや表面欠陥の凹凸欠陥を検出することが必要となる。 Cases and cases are often colored and painted with a transparent resin material to obtain an aesthetic appearance. When such coloring and coating with a resin material are performed, surface defects with irregularities such as color irregularities, scratches, and irregularities may occur, and irregularities such as color irregularities and surface defects generated on such surfaces may occur. It is necessary to detect.
このような表面の色むらや透明樹脂膜の表面欠陥を検出することは、容易に行うことができないことから各種の表面欠陥の検出方法が検討されている。 Since it is not easy to detect such surface color irregularities and surface defects of the transparent resin film, various methods for detecting surface defects have been studied.
例えば、図１（ａ）に示すように、白黒または色相の異なるパターン照明３２０により、検査対象となる着色している塗装面３１１上に透明樹脂３１２を塗布した検査対象物３１０に光を照射する。そして、この状態における検査対象物３１０をカメラ３３０により撮像することにより検査を行う方法が開示されている。この方法では、明暗パターン等のパターン照明３２０により光を照射することにより、図１（ｂ）に示すように、凹凸欠陥（ブツ）３１３におけるコントラストを強調させることができ、これにより凹凸欠陥３１３の検査効率を向上させることができる。尚、図１（ｂ）は、検査対象物３１０にパターン照明３２０により光を照射した状態をカメラ３３０により撮像した画像の様子を示すものである。 For example, as shown in FIG. 1 (a), light is irradiated to an inspection object 310 in which a transparent resin 312 is applied onto a colored painted surface 311 to be inspected by pattern illumination 320 having a black and white or different hue. . And the method of test | inspecting by imaging the test target object 310 in this state with the camera 330 is disclosed. In this method, by irradiating light with a pattern illumination 320 such as a bright and dark pattern, the contrast in the concavo-convex defect (bumps) 313 can be enhanced as shown in FIG. Inspection efficiency can be improved. FIG. 1B shows a state of an image captured by the camera 330 in a state in which the inspection object 310 is irradiated with light by the pattern illumination 320.
また、上記以外の方法としては、検査対象となる着色している塗装面３１１上に透明樹脂３１２を塗布した検査対象物３１０に、位相の異なる複数の波長帯の光を照射し、この状態における検査対象物３１０をカメラにより撮像する方法が開示されている。 Further, as a method other than the above, the inspection object 310 in which the transparent resin 312 is applied onto the colored painted surface 311 to be inspected is irradiated with light of a plurality of wavelength bands having different phases, and in this state A method of imaging the inspection object 310 with a camera is disclosed.
ところで、図１に示すように、検査対象物３１０となるものの表面形状が、略平面である場合には、１種類のパターンにより凹凸欠陥の検査を行うことが可能である。しかしながら、図２（ａ）等に示すように、検査対象物４１０が曲面部４１０ａを有している場合においては、十分な検査を行うことができない。即ち、このような検査対象物４１０に、パターン照明４２０により光を照射すると、検査対象物４１０の平面部４１０ｂでは、所望の周期のパターンの照明がなされるが、曲面部４１０ａでは、所望の周期よりも短い周期のパターンの照明がなされる。図２（ｂ）において、このようなパターン照明がされている検査対象物４１０をカメラ４３０により撮像した画像を示す。図２（ｂ）に示すように、平面部４１０ｂでは所望の周期のパターンの照明となり、凹凸欠陥４１３を容易に検出することが可能であるが、曲面部４１０ａでは所望の周期よりも短い周期のパターンの照明となるため、凹凸欠陥４１４の検出が難しくなる。 By the way, as shown in FIG. 1, when the surface shape of what is to be inspected 310 is a substantially flat surface, it is possible to inspect the concavo-convex defect with one type of pattern. However, as shown in FIG. 2A and the like, when the inspection object 410 has the curved surface portion 410a, sufficient inspection cannot be performed. That is, when such an inspection object 410 is irradiated with light by the pattern illumination 420, the flat part 410b of the inspection object 410 is illuminated with a pattern having a desired period, while the curved part 410a has a desired period. A pattern with a shorter period is illuminated. FIG. 2B shows an image obtained by capturing the inspection object 410 with such pattern illumination by the camera 430. As shown in FIG. 2B, the plane portion 410b has a pattern illumination of a desired cycle, and the uneven defect 413 can be easily detected, but the curved surface portion 410a has a cycle shorter than the desired cycle. Since it becomes illumination of a pattern, the detection of the uneven | corrugated defect 414 becomes difficult.
一方、図２（ｃ）に示すように、曲面部４１０ａが所望の周期となるようなパターン照明４２１を用いた場合、曲面部４１０ａでは、所望の周期のパターンによる照明がなされるが、平面部４１０ｂでは、所望の周期よりも長い周期のパターンの照明がなされる。図２（ｄ）において、このようなパターン照明がされている検査対象物４１０をカメラ４３０により撮像した画像を示す。図２（ｄ）に示すように、曲面部４１０ａでは所望の周期のパターンの照明となり、凹凸欠陥４１４を容易に検出することが可能であるが、平面部４１０ｂでは所望の周期よりも長い周期のパターンの照明となるため、凹凸欠陥４１３の検出が困難となる。 On the other hand, as shown in FIG. 2 (c), when the pattern illumination 421 is used so that the curved surface portion 410a has a desired cycle, the curved surface portion 410a is illuminated with a pattern having a desired cycle. In 410b, illumination of a pattern having a period longer than a desired period is performed. FIG. 2D shows an image obtained by capturing the inspection object 410 with such pattern illumination by the camera 430. As shown in FIG. 2D, the curved surface portion 410a is illuminated with a pattern having a desired cycle, and the concave and convex defect 414 can be easily detected, but the flat surface portion 410b has a cycle longer than the desired cycle. Since it becomes illumination of a pattern, the detection of the uneven | corrugated defect 413 becomes difficult.
このため、平面部と曲面部の表面形状が形成されているものに着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合においても、表面における凹凸欠陥を容易に検出することのできる方法が望まれている。 For this reason, there is a need for a method that can easily detect uneven defects on the surface even when the surface shape of the flat portion and the curved portion is formed and painted with a colored and transparent resin material. It is rare.
本実施の形態の一観点によれば、検査対象物の表面に光を照射する照明部と、前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする。 According to one aspect of the present embodiment, an illumination unit that irradiates light on the surface of the inspection object, and an imaging unit that images the inspection object irradiated with light by the illumination unit, The illumination unit irradiates light from a light source through an illumination unit filter, and the illumination unit filter is obtained by superimposing a plurality of pattern filters, and the plurality of pattern filters include a predetermined pattern filter. The regions that block light of the wavelength and the regions that transmit light are alternately formed with a predetermined period, and the predetermined wavelength and the predetermined period are different from one another for each of the pattern filters, The image picked up by the image pickup unit is separated for each light component image of the predetermined wavelength, and a defect on the surface of the inspection object is inspected.
また、本実施の形態の他の観点によれば、検査対象物の表面に複数の波長の光を照射する光照射工程と、前記光の照射された前記検査対象物を撮像する撮像工程と、前記撮像された前記検査対象物の画像を各々の波長成分の画像ごとに分離する画像分離工程と、を有し、前記複数の波長の光は、前記波長の光が照射される領域と照射されない領域とが所定の周期となるように照射されるものであって、前記複数の波長の光ごとに、前記所定の周期は異なるものであって、前記分離された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする。 Further, according to another aspect of the present embodiment, a light irradiation step of irradiating the surface of the inspection object with light of a plurality of wavelengths, an imaging step of imaging the inspection object irradiated with the light, An image separation step of separating the captured image of the inspection object for each wavelength component image, and the light of the plurality of wavelengths is not irradiated with the region irradiated with the light of the wavelength The surface of the object to be inspected based on the separated image, wherein the region is irradiated so as to have a predetermined period, and the predetermined period is different for each of the plurality of wavelengths of light. It is characterized by inspecting for defects in
開示の表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法によれば、平面部と曲面部の表面形状が形成されているものに着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合においても、表面における凹凸欠陥を容易に検出することができる。 According to the disclosed surface defect inspection apparatus and surface defect inspection method, even when the surface shape of the flat surface portion and the curved surface portion is formed and painted with a colored and transparent resin material, unevenness on the surface Defects can be easily detected.
実施するための形態について、以下に説明する。 The form for implementing is demonstrated below.
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described.
（表面欠陥検査装置）
図３に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されている検査対象物１０における表面欠陥の検査を行うものである。
(Surface defect inspection equipment)
The surface defect inspection apparatus in the present embodiment will be described based on FIG. The surface defect inspection apparatus in the present embodiment inspects surface defects in the inspection object 10 in which the coating film 11 and the transparent resin film 12 are applied on the surface of a member such as a housing.
本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部２０、撮像部４０及び制御部６０を有している。照明部２０は、平面状に発光されることが可能な平面白色光源２１と照明部カラーフィルタ３０とを有している。また、撮像部４０は、カラー画像を撮像することのできるカメラ部を有している。制御部６０は、例えばコンピュータ等であり、照明部２０及び撮像部４０と接続され、照明部２０及び撮像部４０の制御を行うとともに、撮像された画像の画像処理等を行う。 The surface defect apparatus in the present embodiment includes an illumination unit 20, an imaging unit 40, and a control unit 60. The illumination unit 20 includes a planar white light source 21 and an illumination unit color filter 30 that can emit light in a planar shape. The imaging unit 40 includes a camera unit that can capture a color image. The control unit 60 is, for example, a computer, and is connected to the illumination unit 20 and the imaging unit 40. The control unit 60 controls the illumination unit 20 and the imaging unit 40, and performs image processing of captured images.
次に、図４に基づき照明部２０について説明する。前述のとおり照明部２０は、平面白色光源２１と照明部カラーフィルタ３０を有している。照明部カラーフィルタ３０は３枚のパターンフィルタ、即ち、第１のパターンフィルタ３１、第２のパターンフィルタ３２、第３のパターンフィルタ３３を積層して配置することにより形成されている。 Next, the illumination unit 20 will be described with reference to FIG. As described above, the illumination unit 20 includes the planar white light source 21 and the illumination unit color filter 30. The illumination unit color filter 30 is formed by stacking three pattern filters, that is, a first pattern filter 31, a second pattern filter 32, and a third pattern filter 33.
図５及び図６に基づいて照明部カラーフィルタ３０について説明する。第１のパターンフィルタ３１は、図６（ａ）に示すような赤の光を遮断し、緑と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域３１ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域３１ｂとが、４Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第１のパターンフィルタ３１において、カラーフィルタが形成されている領域３１ａでは、赤の光は遮断され緑と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３１ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第１のパターンフィルタ３１におけるパターンの周期は８Ｔである。 The illumination unit color filter 30 will be described with reference to FIGS. The first pattern filter 31 has a region 31a where a color filter that blocks red light and transmits green and blue light as shown in FIG. 6A is formed, and the color filter is formed. The non-existing regions 31b are alternately formed with a width of 4T. Therefore, in the region 31a where the color filter is formed in the first pattern filter 31, red light is blocked and green and blue light is transmitted, but in the region 31b where the color filter is not formed, red, Transmits all green and blue light. The period of the pattern in the first pattern filter 31 is 8T.
第２のパターンフィルタ３２は、図６（ｂ）に示すような緑の光を遮断し、赤と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域３２ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域３２ｂとが、２Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第２のパターンフィルタ３２において、カラーフィルタが形成されている領域３２ａでは、緑の光は遮断され赤と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３２ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第２のパターンフィルタ３２におけるパターンの周期は４Ｔである。 The second pattern filter 32 has a region 32a in which a color filter that blocks green light and transmits red and blue light as shown in FIG. 6B is formed, and this color filter is formed. The non-existing regions 32b are alternately formed with a width of 2T. Therefore, in the second pattern filter 32, in the region 32a where the color filter is formed, green light is blocked and red and blue light is transmitted, but in the region 32b where the color filter is not formed, red, Transmits all green and blue light. The period of the pattern in the second pattern filter 32 is 4T.
第３のパターンフィルタ３３は、図６（ｃ）に示すような青の光を遮断し、緑と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域３３ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域３３ｂとが、Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第３のパターンフィルタ３３におけるカラーフィルタが形成されている領域３３ａでは、青の光は遮断され緑と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３３ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第３のパターンフィルタ３３におけるパターンの周期は２Ｔである。 The third pattern filter 33 has a region 33a in which a color filter that blocks blue light and transmits green and blue light as shown in FIG. 6C is formed, and this color filter is formed. The non-existing regions 33b are alternately formed with a width of T. Therefore, in the region 33a where the color filter is formed in the third pattern filter 33, blue light is blocked and green and blue light are transmitted, but in the region 33b where the color filter is not formed, red, green Transmits all blue light. The pattern period in the third pattern filter 33 is 2T.
照明部カラーフィルタ３０は、第１のパターンフィルタ３１、第２のパターンフィルタ３２、第３のパターンフィルタ３３を積層して配置したものである。このため、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第１の領域３０ａでは、赤、緑、青の光がすべて遮断されるため、光は照射されない。 The illumination unit color filter 30 is formed by laminating a first pattern filter 31, a second pattern filter 32, and a third pattern filter 33. Therefore, in the first region 30a where the region 31a in the first pattern filter 31, the region 32a in the second pattern filter 32, and the region 33a in the third pattern filter 33 overlap, red, green, and blue light Since all are blocked, no light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第２の領域３０ｂでは、赤と緑の光は遮断されるが青の光は透過する。よって、青の光が照射される。 Further, in the second region 30b where the region 31a in the first pattern filter 31, the region 32a in the second pattern filter 32, and the region 33b in the third pattern filter 33 overlap, the red and green light is blocked. But blue light is transmitted. Therefore, blue light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第３の領域３０ｃでは、赤と青の光は遮断されるが緑の光は透過する。よって、緑の光が照射される。 Also, in the third region 30c where the region 31a in the first pattern filter 31, the region 32b in the second pattern filter 32, and the region 33a in the third pattern filter 33 overlap, red and blue light are blocked. But green light is transmitted. Therefore, green light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第４の領域３０ｄでは、赤の光は遮断されるが緑と青の光は透過する。よって、青緑の光が照射される。 Further, in the fourth region 30d where the region 31a in the first pattern filter 31, the region 32b in the second pattern filter 32, and the region 33b in the third pattern filter 33 overlap, red light is blocked. Green and blue light is transmitted. Therefore, blue-green light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第５の領域３０ｅでは、緑と青の光は遮断されるが赤の光は透過する。よって、赤の光が照射される。 Further, in the fifth region 30e where the region 31b in the first pattern filter 31, the region 32a in the second pattern filter 32, and the region 33a in the third pattern filter 33 overlap, green and blue light are blocked. But red light is transmitted. Therefore, red light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第６の領域３０ｆでは、緑の光は遮断されるが赤と青の光は透過する。よって、赤と青が含まれる光が照射される。 Further, in the sixth region 30f where the region 31b in the first pattern filter 31, the region 32a in the second pattern filter 32, and the region 33b in the third pattern filter 33 overlap, green light is blocked. Red and blue light is transmitted. Therefore, the light containing red and blue is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第７の領域３０ｇでは、青の光は遮断されるが赤と緑の光は透過する。よって、黄色の光が照射される。 In addition, in the seventh region 30g where the region 31b in the first pattern filter 31, the region 32b in the second pattern filter 32, and the region 33a in the third pattern filter 33 overlap, blue light is blocked. Red and green light is transmitted. Therefore, yellow light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第８の領域３０ｈでは、赤、緑、青のすべての光は透過する。よって、白色光が照射される。 In the eighth region 30h where the region 31b in the first pattern filter 31, the region 32b in the second pattern filter 32, and the region 33b in the third pattern filter 33 overlap, all of red, green, and blue Light is transmitted. Therefore, white light is irradiated.
次に、撮像部４０において撮像された画像を色ごとにフィルタリングにより分離する方法について説明する。具体的には、撮像部４０において撮像された画像はカラー画像であるため、図７に示されるように、撮像画像用カラーフィルタを用いて各々の色毎の画像に分離する。この撮像画像用カラーフィルタは、制御部６０に設けられた画像処理の機能のうちカラーフィルタとしての機能、または、撮像部４０等に設けられたカラーフィルタにより行うことができる。この撮像画像用カラーフィルタは、図８に示すように、赤の光のみ透過する赤（Ｒ）フィルタ７１、緑の光のみ透過する緑（Ｇ）フィルタ７２、青の光のみ透過する青（Ｂ）フィルタ７３を有している。このような赤フィルタ７１、緑フィルタ７２、青フィルタ７３からなる撮像画像用カラーフィルタにより、撮像部４０において撮像したカラー画像を赤、緑、青ごとの画像に分離することができる。 Next, a method for separating the image captured by the imaging unit 40 for each color by filtering will be described. Specifically, since the image captured by the imaging unit 40 is a color image, as illustrated in FIG. 7, the image is separated into images for each color using a captured image color filter. The color filter for the captured image can be performed by a function as a color filter among the image processing functions provided in the control unit 60 or a color filter provided in the imaging unit 40 or the like. As shown in FIG. 8, the captured image color filter includes a red (R) filter 71 that transmits only red light, a green (G) filter 72 that transmits only green light, and blue (B) that transmits only blue light. ) A filter 73 is provided. The color image picked up by the image pickup unit 40 can be separated into red, green, and blue images by the color filter for picked-up images formed of the red filter 71, the green filter 72, and the blue filter 73.
即ち、撮像部４０において撮像されたカラー画像、即ち、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色成分を含んでいた画像を赤フィルタ７１、緑フィルタ７２、青フィルタ７３を各々通すことにより、図７に示すように、各々の色成分ごとの画像を得ることができる。このようにして、赤成分の画像８１、緑成分の画像８２、青成分の画像８３の３種類の画像を得ることができる。このようにして得られた画像において、緑成分の画像８２のパターンの周期は、赤成分の画像８１のパターンの周期の半分となる。また、青成分の画像８３のパターンの周期は、緑成分の画像８２のパターンの周期の半分となり、更には、青成分の画像８３のパターンの周期は、赤成分の画像８１のパターンの周期の１／４となる。このようにしてパターンの周期の異なる３種類の画像を得ることができる。 That is, a color image picked up by the image pickup unit 40, that is, an image including red (R), green (G), and blue (B) color components is converted into a red filter 71, a green filter 72, and a blue filter 73, respectively. By passing the image, as shown in FIG. 7, an image for each color component can be obtained. In this way, three types of images can be obtained: a red component image 81, a green component image 82, and a blue component image 83. In the image thus obtained, the cycle of the pattern of the green component image 82 is half of the cycle of the pattern of the red component image 81. The cycle of the pattern of the blue component image 83 is half of the cycle of the pattern of the green component image 82, and the cycle of the pattern of the blue component image 83 is the cycle of the pattern of the red component image 81. 1/4. In this way, three types of images with different pattern periods can be obtained.
本実施の形態における表面欠陥検査装置においては、パターンの周期の異なる３種類の画像を得ることができる。これにより、図９に示すような、検査対象物９０の表面形状が、平面部９０ａと曲面部９０ｂ及び９０ｃを有しており、表面に凹凸欠陥９１、９２及び９３が存在している場合においても、正確に凹凸欠陥の検出をすることができる。具体的には、図１０（ａ）に示されるように、曲面部９０ｂに形成されている凹凸欠陥９１は、赤フィルタを介して得られた赤成分の画像８１ａにより検出することができる。また、図１０（ａ）に示されるように、平面部９０ａに形成されている凹凸欠陥９２は、緑フィルタを介して得られた緑成分の画像８２ａにより検出することができる。また、図１０（ｃ）に示されるように、曲面部９０ｃに形成されている凹凸欠陥９３は、青フィルタを介して得られた青成分の画像８３ａにより検出することができる。 In the surface defect inspection apparatus in the present embodiment, three types of images having different pattern periods can be obtained. As a result, the surface shape of the inspection object 90 as shown in FIG. 9 has the flat surface portion 90a and the curved surface portions 90b and 90c, and there are uneven defects 91, 92, and 93 on the surface. However, it is possible to accurately detect irregularities. Specifically, as shown in FIG. 10A, the uneven defect 91 formed on the curved surface portion 90b can be detected from a red component image 81a obtained through a red filter. Further, as shown in FIG. 10A, the concavo-convex defect 92 formed on the flat surface portion 90a can be detected from the green component image 82a obtained through the green filter. Further, as shown in FIG. 10C, the uneven defect 93 formed on the curved surface portion 90c can be detected from the blue component image 83a obtained through the blue filter.
このように、検査対象物の表面が平面部と曲面部を有する場合においても、一回のカラー画像の撮像により、すべての凹凸欠陥を漏れなく検出することが可能となる。 As described above, even when the surface of the inspection object has a flat surface portion and a curved surface portion, it is possible to detect all the uneven defects without omission by capturing a color image once.
（表面欠陥検査方法）
次に、図１１に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
(Surface defect inspection method)
Next, the surface defect inspection method in the present embodiment will be described with reference to FIG.
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、パターン照明を行う。具体的には、検査対象物１０に対し照明部２０よりパターン照明を行う。この際、図５に示されるように、各々異なる周期で形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３種類のパターンフィルタを積層した照明部フィルタ３０を用い、この照明部フィルタ３０を介して光を照射することによりパターンの照明を行う。尚、検査対象物１０の表面には、平面部と曲面部とが形成されているものとする。 First, in step 102 (S102), pattern illumination is performed. Specifically, pattern illumination is performed on the inspection object 10 from the illumination unit 20. At this time, as shown in FIG. 5, an illumination unit filter 30 in which three types of pattern filters of red (R), green (G), and blue (B) formed at different periods are stacked is used for this illumination. The pattern is illuminated by irradiating light through the partial filter 30. It is assumed that a flat surface portion and a curved surface portion are formed on the surface of the inspection object 10.
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、撮像部４０において、パターン照明がされている検査対象物１０のカラー画像を撮像する。 Next, in step 104 (S104), the imaging unit 40 captures a color image of the inspection object 10 that has been subjected to pattern illumination.
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、撮像部４０において撮像されたカラー画像について色フィルタリングを行う。具体的には、撮像部４０において撮像されたカラー画像において、赤、緑、青のフィルタを用いることにより各々の色成分ごとの画像を抽出する。これにより、図１２（ａ）に示すように、各々の色ごとの画像１０１ａ、１０２ａ、１０３ａを得ることができる。 Next, in step 106 (S106), color filtering is performed on the color image captured by the imaging unit 40. Specifically, an image for each color component is extracted from the color image captured by the imaging unit 40 by using red, green, and blue filters. Thereby, as shown to Fig.12 (a), the image 101a, 102a, 103a for each color can be obtained.
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、周波数フィルタリングを行う。これは、図１２（ａ）に示されるような明暗パターンを除去する画像処理によるフィルタリングであり、この周波数フィルタリングを行うことにより図１２（ｂ）に示すような画像１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂを得ることができる。 Next, in step 108 (S108), frequency filtering is performed. This is filtering by image processing that removes the light and dark pattern as shown in FIG. 12A, and images 101b, 102b, and 103b as shown in FIG. 12B are obtained by performing this frequency filtering. Can do.
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、凹凸欠陥の検出を行う。具体的には、ステップ１０８において得られた画像、即ち、画像１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂに基づき凹凸欠陥の検出を行う。尚、３つの画像１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂに基づいて、画像処理等を行うことにより図１２（ｃ）に示すような画像１０４を得て、画像１０４に基づいて凹凸欠陥の検出を行ってもよい。 Next, in step 110 (S110), an uneven defect is detected. Specifically, the concavo-convex defect is detected based on the image obtained in step 108, that is, the images 101b, 102b, and 103b. In addition, by performing image processing or the like based on the three images 101b, 102b, and 103b, the image 104 as shown in FIG. 12C may be obtained, and the uneven defect detection may be performed based on the image 104. .
次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、検査対象物１０が良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ１１０において、凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ１１０において、凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。 Next, in step 112 (S112), it is determined whether the inspection object 10 is a good product or a defective product. Specifically, if a concavo-convex defect is detected in step 110, it is determined as a defective product and is not shipped as a product. On the other hand, in step 110, if no irregularity defect is detected, it is judged as a non-defective product and shipped.
これにより、本実施の形態における表面欠陥検査方法は終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法においては、検査対象物１０の表面が平面部と曲面部を有する場合においても、正確に凹凸欠陥を検査することができ、不良品として出荷されてしまうことを防ぐことができる。 Thereby, the surface defect inspection method in the present embodiment is completed. In the surface defect inspection method in the present embodiment, even when the surface of the inspection object 10 has a flat surface portion and a curved surface portion, it is possible to accurately inspect the concavo-convex defect, and it is shipped as a defective product. Can be prevented.
本実施の形態においては、３種類の波長の異なる光、即ち、赤、緑、青の光を用いた場合について説明したが、波長の異なる光であって、フィルタ等により分離することができる光であれば、これ以外の色の光であってもよい。また、２種類以上の波長の異なる光を用いた場合であって、パターン照明における明暗パターンの周期の異なるものであれば、本実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。 In the present embodiment, the case where three types of light having different wavelengths, that is, red, green, and blue light are used has been described. However, light having different wavelengths that can be separated by a filter or the like. If so, light of other colors may be used. In addition, when two or more kinds of light having different wavelengths are used and the period of the light / dark pattern in the pattern illumination is different, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
図３に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、第１の実施の形態における表面欠陥検査装置とは照明部の構造が異なるものである。 The surface defect inspection apparatus in the present embodiment will be described based on FIG. The surface defect inspection apparatus according to the present embodiment is different from the surface defect inspection apparatus according to the first embodiment in the structure of the illumination unit.
図１３に基づき本実施の形態における表面欠陥装置における照明部１２０について説明する。照明部１２０は、平面白色光源１２１と照明部カラーフィルタ１３０を有している。照明部カラーフィルタ１３０は２枚のパターンフィルタ、即ち、第１のパターンフィルタ１３１、第２のパターンフィルタ１３２により形成されている。 Based on FIG. 13, the illumination part 120 in the surface defect apparatus in this Embodiment is demonstrated. The illumination unit 120 includes a planar white light source 121 and an illumination unit color filter 130. The illumination unit color filter 130 is formed by two pattern filters, that is, a first pattern filter 131 and a second pattern filter 132.
図１４に基づいて照明部カラーフィルタ１３０について説明する。第１のパターンフィルタ１３１は、赤の光を遮断し、緑と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域１３１ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域１３１ｂとが、４Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第１のパターンフィルタ１３１において、カラーフィルタが形成されている領域１３１ａでは、赤の光は遮断され緑と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域１３１ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第１のパターンフィルタ１３１におけるパターンの周期は８Ｔである。 The illumination unit color filter 130 will be described with reference to FIG. In the first pattern filter 131, a region 131a in which a color filter that blocks red light and transmits green and blue light is formed, and a region 131b in which this color filter is not formed has a width of 4T. Are formed alternately. Therefore, in the first pattern filter 131, in the region 131a where the color filter is formed, red light is blocked and green and blue light is transmitted, but in the region 131b where the color filter is not formed, red, Transmits all green and blue light. The pattern period in the first pattern filter 131 is 8T.
第２のパターンフィルタ１３２は、緑の光を遮断し、青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域１３２ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域１３２ｂとが、２Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第２のパターンフィルタ１３２において、カラーフィルタが形成されている領域１３２ａでは、緑の光は遮断され青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３２ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第２のパターンフィルタ１３２におけるパターンの周期は４Ｔである。 In the second pattern filter 132, regions 132a where a color filter that blocks green light and transmits blue light is formed and regions 132b where this color filter is not formed are alternately 2T wide. Is formed. Therefore, in the second pattern filter 132, in the region 132a where the color filter is formed, green light is blocked and blue light is transmitted, but in the region 32b where the color filter is not formed, red, green, Transmits all blue light. Note that the period of the pattern in the second pattern filter 132 is 4T.
照明部カラーフィルタ１３０は、第１のパターンフィルタ１３１、第２のパターンフィルタ１３２を積層して配置したものである。このため、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ａ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ａが重なっている第１の領域１３０ａでは、赤と緑の光は遮断されるが青の光は透過するため、青の光が照射される。 The illumination unit color filter 130 is formed by laminating a first pattern filter 131 and a second pattern filter 132. Therefore, in the first region 130a where the region 131a in the first pattern filter 131 and the region 132a in the second pattern filter 132 overlap, the red and green light is blocked, but the blue light is transmitted. , Blue light is irradiated.
また、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ａ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ｂが重なっている第２の領域１３０ｂでは、赤の光は遮断されるが緑と青の光は透過するため、青緑の光が照射される。 In the second region 130b where the region 131a in the first pattern filter 131 and the region 132b in the second pattern filter 132 overlap, the red light is blocked but the green and blue light are transmitted. Blue-green light is emitted.
また、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ｂ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ａが重なっている第３の領域１３０ｃでは、緑の光は遮断されるが青と赤の光は透過するため、赤と青が含まれる光が照射される。 Further, in the third region 130c where the region 131b in the first pattern filter 131 and the region 132a in the second pattern filter 132 overlap, the green light is blocked but the blue and red light is transmitted. Light containing red and blue is emitted.
また、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ｂ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ｂが重なっている第４の領域１３０ｄでは、赤、緑、青のすべての光は透過するため、白色光が照射される。 Further, in the fourth region 130d where the region 131b in the first pattern filter 131 and the region 132b in the second pattern filter 132 overlap, all the red, green, and blue light is transmitted, and therefore, the white light is irradiated. Is done.
撮像部１４０において撮像された画像を色ごとにフィルタリングにより分離する方法については、第１の実施の形態と同様である。これにより、撮像部１４０において撮像されたカラー画像、即ち、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色成分を含んでいた画像を赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを各々通すことにより、各々の色成分ごとの画像を得ることができる。このようにして得られた赤成分の画像、緑成分の画像、青成分の画像の３種類の画像においては、緑成分の画像のパターンの周期は、赤成分の画像のパターンの周期の半分の画像であり、青成分の画像はパターン照明がされていない状態の画像である。 The method of separating the image captured by the imaging unit 140 by filtering for each color is the same as in the first embodiment. As a result, the color image picked up by the image pickup unit 140, that is, the image containing the red (R), green (G), and blue (B) color components is passed through the red filter, the green filter, and the blue filter. Thus, an image for each color component can be obtained. In the three types of images, the red component image, the green component image, and the blue component image thus obtained, the period of the green component image pattern is half of the period of the red component image pattern. The blue component image is an image in a state where pattern illumination is not performed.
よって、本実施の形態における表面欠陥検査装置においては、パターン周期の異なる２種類の画像と均一に照明された画像を得ることができる。これにより、図１５に示すような、検査対象物１９０の表面形状が平面部１９０ａと曲面部１９０ｂを有しており、表面に凹凸欠陥１９１及び１９２と色むら１９３が存在している場合においても、凹凸欠陥と色むらとの双方を検出することができる。具体的には、図１６（ａ）に示されるように、曲面部１９０ｂに形成されている凹凸欠陥１９１は、赤フィルタを介して得られた赤成分の画像１８１ａにより検出することができる。また、図１６（ｂ）に示されるように、平面部１９０ａに形成されている凹凸欠陥１９２は、緑フィルタを介して得られた緑成分の画像１８２ａにより検出することができる。また、図１６（ｃ）に示されるように、色むら１９３は、青フィルタを介して得られた青成分の画像１８３ａにより検出することができる。 Therefore, in the surface defect inspection apparatus in the present embodiment, it is possible to obtain two types of images having different pattern periods and a uniformly illuminated image. As a result, as shown in FIG. 15, even when the surface shape of the inspection object 190 has a flat surface portion 190a and a curved surface portion 190b, and irregularities 191 and 192 and uneven color 193 exist on the surface. Both unevenness defects and color unevenness can be detected. Specifically, as shown in FIG. 16A, the uneven defect 191 formed on the curved surface portion 190b can be detected by a red component image 181a obtained through a red filter. Further, as shown in FIG. 16B, the uneven defect 192 formed on the flat portion 190a can be detected by a green component image 182a obtained through a green filter. Further, as shown in FIG. 16C, the color unevenness 193 can be detected from the blue component image 183a obtained through the blue filter.
このように、検査対象物の表面形状が平面部と曲面部を有する場合においても、一回のカラー画像の撮像により、凹凸欠陥と色むらの双方を漏れなく検出することができる。 Thus, even when the surface shape of the inspection object has a flat surface portion and a curved surface portion, it is possible to detect both unevenness defects and color unevenness without omission by capturing a single color image.
次に、本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査方法は、本実施の形態における表面欠陥検査装置を用いて行うものである。具体的には、第１の実施の形態における表面欠陥検査方法におけるステップ１０２において、上述した照明部フィルタ１３０を用いて検査対象物１９０に対しパターン照明を行い、ステップ１１０において、凹凸欠陥の検出に加えて、色むら欠陥の検出を行うものである。具体的な方法については上述したとおりである。これにより、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様プロセスにより表面欠陥検査を行うことができる。 Next, the surface defect inspection method in the present embodiment will be described. The surface defect inspection method in the present embodiment is performed using the surface defect inspection apparatus in the present embodiment. Specifically, in step 102 in the surface defect inspection method according to the first embodiment, pattern illumination is performed on the inspection object 190 using the illumination unit filter 130 described above, and in step 110, uneven defects are detected. In addition, color unevenness defects are detected. The specific method is as described above. Thereby, also in the present embodiment, surface defect inspection can be performed by the same process as in the first embodiment.
上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。 About contents other than the above, it is the same as that of 1st Embodiment.
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、赤、緑、青におけるパターン照明においては、その周期が４：２：１となる場合について説明したが、本実施の形態は、検査対象物の形状に最適なパターン周期を選定する方法である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment, the pattern illumination in red, green, and blue has been described with respect to the case where the cycle is 4: 2: 1. However, this embodiment is optimal for the shape of the inspection object. This is a method of selecting a pattern period.
図１７に基づき本実施の形態について説明する。 The present embodiment will be described with reference to FIG.
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）において、検査対象物２１０に対し単色光の所定のパターン照明を行う。このパターン照明は、検査対象物が平面部のみの場合に所望の周期となるようなパターンの形成された照明部２２０により行う。具体的には、図１８に示されるように、検査対象物２１０に、所定のパターンの照明を行うことのできる照明部２２０により、パターン照明を行う。この際、照明部２２０におけるパターンの周期をＤ１とする。尚、検査対象物２１０の表面形状は平面部２１０ａと曲面部２１０ｂとを有しているものとする。 First, in step 202 (S202), a predetermined pattern illumination of monochromatic light is performed on the inspection object 210. This pattern illumination is performed by the illumination unit 220 on which a pattern is formed so as to have a desired cycle when the inspection object is only a flat surface. Specifically, as shown in FIG. 18, pattern illumination is performed on the inspection object 210 by an illumination unit 220 that can perform illumination of a predetermined pattern. At this time, the period of the pattern in the illumination unit 220 is set to D1. It is assumed that the surface shape of the inspection object 210 has a flat surface portion 210a and a curved surface portion 210b.
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、撮像部４０によりパターン照明のされている検査対象物２１０の撮像を行う。これにより、図１９に示される画像２８１を得る。 Next, in step 204 (S204), the imaging target 40 is imaged by the imaging unit 40. Thereby, an image 281 shown in FIG. 19 is obtained.
次に、ステップ２０６（Ｓ２０６）において、曲面部２１０ｂをパターン照明するためのパターン照明の周期を算出する。具体的には、図１９に示されるように、平面部２１０ａを撮像した領域におけるパターン周期は所望の周期となるＸａであるのに対し、曲面部２１０ｂを撮像した領域におけるパターン周期はＸｂであり、所望の周期とは異なる周期である。このため、曲面部２１０ｂにおけるパターン周期をＸａと略同じ周期となるように、照明部２２０におけるパターン照明の周期を算出する。この周期Ｄ２は、下記の（１）に示す式により算出される。 Next, in step 206 (S206), the cycle of pattern illumination for pattern illumination of the curved surface portion 210b is calculated. Specifically, as shown in FIG. 19, the pattern period in the area where the plane part 210a is imaged is Xa which is a desired period, while the pattern period in the area where the curved surface part 210b is imaged is Xb. The cycle is different from the desired cycle. For this reason, the period of pattern illumination in the illumination unit 220 is calculated so that the pattern period in the curved surface portion 210b is substantially the same as that in Xa. This period D2 is calculated by the following equation (1).
Ｄ２＝（Ｘａ／Ｘｂ）×Ｄ１・・・・・（１）
このようにして得られた周期Ｄ２に基づき、図２０に示すように、検査対象物２１０に対し、照明部２２１においてパターン周期Ｄ２のパターン照明を行うことができる。このようにパターン周期Ｄ２のパターン照明がされている検査対象物２１０をカメラ４０で撮像することにより、図２１に示される画像２８２を得ることができる。この場合、曲面部２１０ｂにおけるパターン周期は略Ｘａとなり、平面部２１０ａをパターン周期Ｄ１のパターン照明により照射した場合と略同じ周期となる。このようにして、パターン周期Ｄ１のパターン照明により照射した平面部２１０ａにおけるパターン周期と、パターン周期Ｄ２のパターン照明により照射した曲面部２１０ｂにおけるパターン周期とを略同じ周期にすることができる。
D2 = (Xa / Xb) × D1 (1)
Based on the cycle D2 thus obtained, as shown in FIG. 20, the illumination unit 221 can perform pattern illumination of the pattern cycle D2 on the inspection object 210. In this way, by imaging the inspection object 210 that has been subjected to pattern illumination of the pattern period D2 with the camera 40, an image 282 shown in FIG. 21 can be obtained. In this case, the pattern period in the curved surface part 210b is substantially Xa, which is substantially the same period as when the flat part 210a is irradiated with pattern illumination of the pattern period D1. In this way, the pattern period in the plane part 210a irradiated by the pattern illumination with the pattern period D1 and the pattern period in the curved surface part 210b irradiated by the pattern illumination with the pattern period D2 can be made substantially the same period.
第１及び第２の実施の形態において、一方の色の光におけるパターン周期をＤ１とし、他方の色の光におけるパターン周期をＤ２とし、このようなパターン照明にされている検査対象物２１０をカメラ４０により撮像する。これにより、検査対象物２１０における凹凸欠陥の検出を容易に行うことが可能となる。 In the first and second embodiments, the pattern period in the light of one color is D1, and the pattern period in the light of the other color is D2. 40. Thereby, it becomes possible to easily detect the concavo-convex defect in the inspection object 210.
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiment has been described in detail above, it is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope described in the claims.
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
検査対象物の表面に光を照射する照明部と、
前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、
前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、
前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、
前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、
前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記２）
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする付記１に記載の表面欠陥検査装置。
（付記３）
前記光源は白色光源であることを特徴とする付記１または２に記載の表面欠陥検査装置。
（付記４）
前記照明部フィルタは、第１のフィルタと第２のフィルタとを重ね合わせたものであり、
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長と前記第２の波長とは異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期と前記第２の周期は異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記５）
前記第２の周期は前記第１の周期の略半分の周期であることを特徴とする付記４に記載の表面欠陥装置。
（付記６）
前記撮像された画像より前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離する際には、前記第１の波長の光を透過し前記第２の波長の光を遮断するフィルタと、前記第２の波長の光を透過し前記第１の波長の光を遮断するフィルタと、を用いて行うことを特徴とする付記４または５に記載の表面欠陥検査装置。
（付記７）
前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光は、赤色の波長帯の光、緑色の波長帯の光及び青色の波長帯の光のうち、いずれかより選ばれるものであって、
前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とは、異なる波長帯の光であることを特徴とする付記４から６のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記８）
前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長の光を透過するものであって、
前記撮像部において、前記第３の波長の光の成分の画像を取得し、前記第３の波長の光の画像に基づき、前記検査対象物の表面における色むらの検査を行うことを特徴とする付記４から７のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記９）
前記撮像された画像より前記第３の波長の光の成分の画像を得る際には、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を遮断し、前記第３の波長の光を透過するフィルタを用いて行うことを特徴とする付記８に記載の表面欠陥検査装置。
（付記１０）
前記第３の波長の光は、赤色の波長帯の光、緑色の波長帯の光及び青色の波長帯の光のうち、いずれかより選ばれるものであって、
前記第３の波長の光は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光と異なる波長帯の光であることを特徴とする付記８または９に記載の表面欠陥検査装置。
（付記１１）
前記照明部フィルタは、第１のフィルタ、第２のフィルタ及び第３のフィルタを重ね合わせたものであり、
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第３のフィルタは、第３の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第３の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長、前記第２の波長、前記第３の波長は、相互に異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期、前記第２の周期及び前記第３の周期は相互に異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と、前記第２の波長の光の成分の画像と、前記第３の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記１２）
前記第２の周期は前記第１の周期の略半分の周期であって、
前記第３の周期は前記第２の周期の略半分の周期であることを特徴とする付記１１に記載の表面欠陥装置。
（付記１３）
前記撮像された画像より前記第１の波長の光の成分の画像と、前記第２の波長の光の成分の画像と、前記第３の波長の光の成分の画像とに分離する際には、前記第１の波長の光を透過し前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光を遮断するフィルタと、前記第２の波長の光を透過し前記第１の波長の光及び前記第３の波長の光を遮断するフィルタと、前記第３の波長の光を透過し前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を遮断するフィルタと、を用いて行うことを特徴とする付記１１または１２に記載の表面欠陥検査装置。
（付記１４）
前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光は、赤色の波長帯の光、緑色の波長帯の光及び青色の波長帯の光のうち、いずれかより選ばれるものであって、
前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光は、相互に異なる波長帯の光であることを特徴とする付記１１から１３のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記１５）
検査対象物の表面に複数の波長の光を照射する光照射工程と、
前記光の照射された前記検査対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像された前記検査対象物の画像を各々の波長成分の画像ごとに分離する画像分離工程と、
を有し、前記複数の波長の光は、前記波長の光が照射される領域と照射されない領域とが所定の周期となるように照射されるものであって、前記複数の波長の光ごとに、前記所定の周期は異なるものであって、
前記分離された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
In addition to the above description, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
An illumination unit for irradiating light on the surface of the inspection object;
An imaging unit that images the inspection object irradiated with light by the illumination unit,
The illumination unit irradiates light from a light source through an illumination unit filter, and the illumination unit filter is a superposition of a plurality of pattern filters,
In the plurality of pattern filters, regions that block light of a predetermined wavelength and regions that transmit light are alternately formed at a predetermined cycle,
The predetermined wavelength and the predetermined period are different from one another for each of the pattern filters,
A surface defect inspection apparatus, wherein an image captured by the imaging unit is separated for each light component image having a predetermined wavelength, and a defect on the surface of the inspection object is inspected.
(Appendix 2)
The surface defect inspection apparatus according to appendix 1, wherein the defect is unevenness and color unevenness on the surface of the inspection object.
(Appendix 3)
The surface defect inspection apparatus according to appendix 1 or 2, wherein the light source is a white light source.
(Appendix 4)
The illumination section filter is a superposition of a first filter and a second filter,
The first filter has a pattern in which regions that block light of a first wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a first period;
The second filter has a pattern in which regions that block light of a second wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a second period,
The first wavelength and the second wavelength are different wavelengths, and the region that transmits the light from the light source transmits the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. And
The first period and the second period are different periods;
Separating an image picked up by the image pickup unit into a light component image of the first wavelength and a light component image of the second wavelength, and inspecting a defect on the surface of the inspection object; The surface defect inspection apparatus according to any one of appendices 1 to 3, characterized in that:
(Appendix 5)
The surface defect apparatus according to appendix 4, wherein the second period is substantially half the period of the first period.
(Appendix 6)
When separating the image of the light component of the first wavelength and the image of the light component of the second wavelength from the captured image, the light of the first wavelength is transmitted and the second light is transmitted. The surface according to appendix 4 or 5, wherein a filter that blocks light having a wavelength of 2 and a filter that transmits light having the second wavelength and blocks light having the first wavelength are used. Defect inspection equipment.
(Appendix 7)
The light of the first wavelength and the light of the second wavelength are selected from any one of light of a red wavelength band, light of a green wavelength band, and light of a blue wavelength band,
The surface defect inspection apparatus according to any one of appendices 4 to 6, wherein the first wavelength light and the second wavelength light are light in different wavelength bands.
(Appendix 8)
The region that transmits light from the light source transmits light having a third wavelength different from the first wavelength and the second wavelength,
The imaging unit acquires an image of the light component of the third wavelength, and inspects the color unevenness on the surface of the inspection object based on the image of the light of the third wavelength. The surface defect inspection apparatus according to any one of appendices 4 to 7.
(Appendix 9)
When obtaining an image of the light component of the third wavelength from the captured image, the light of the first wavelength and the light of the second wavelength are blocked, and the light of the third wavelength is The surface defect inspection apparatus according to appendix 8, wherein the inspection is performed using a filter that transmits light.
(Appendix 10)
The light of the third wavelength is selected from any one of light of a red wavelength band, light of a green wavelength band, and light of a blue wavelength band,
The surface defect inspection apparatus according to appendix 8 or 9, wherein the light of the third wavelength is light of a wavelength band different from the light of the first wavelength and the light of the second wavelength.
(Appendix 11)
The illumination section filter is a superposition of a first filter, a second filter, and a third filter,
The first filter has a pattern in which regions that block light of a first wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a first period;
The second filter has a pattern in which regions that block light of a second wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a second period,
The third filter has a pattern in which regions that block light of a third wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a third period,
The first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength are different from each other, and a region that transmits light from the light source includes light of the first wavelength and the second wavelength. And the light of the third wavelength,
The first period, the second period, and the third period are different from each other,
The image captured by the imaging unit is separated into a light component image of the first wavelength, a light component image of the second wavelength, and a light component image of the third wavelength. The surface defect inspection apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein a defect on the surface of the inspection object is inspected.
(Appendix 12)
The second period is a half of the first period,
The surface defect apparatus according to appendix 11, wherein the third period is a period substantially half of the second period.
(Appendix 13)
When separating the light component image of the first wavelength, the light component image of the second wavelength, and the light component image of the third wavelength from the captured image. A filter that transmits light of the first wavelength and blocks light of the second wavelength and light of the third wavelength, and transmits light of the second wavelength and light of the first wavelength and Using a filter that blocks light of the third wavelength, and a filter that transmits light of the third wavelength and blocks light of the first wavelength and light of the second wavelength. 13. The surface defect inspection apparatus according to appendix 11 or 12, which is characterized.
(Appendix 14)
The light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength are any one of light of a red wavelength band, light of a green wavelength band, and light of a blue wavelength band. Which is more chosen,
14. The surface according to any one of appendices 11 to 13, wherein the light having the first wavelength, the light having the second wavelength, and the light having the third wavelength are light having different wavelength bands. Defect inspection equipment.
(Appendix 15)
A light irradiation step of irradiating the surface of the inspection object with light of a plurality of wavelengths;
An imaging step of imaging the inspection object irradiated with the light;
An image separation step of separating the captured image of the inspection object for each wavelength component image;
The light of the plurality of wavelengths is irradiated so that a region irradiated with the light of the wavelength and a region not irradiated of the light have a predetermined cycle, and each of the light of the plurality of wavelengths And the predetermined period is different,
A surface defect inspection method characterized by inspecting a defect on the surface of the inspection object based on the separated image.
１０ 検査対象物
１１ 塗膜
１２ 透明樹脂膜
２０ 照明部
２１ 平面白色光源
３０ 照明部カラーフィルタ
３１ 第１のパターンフィルタ
３１ａ カラーフィルタの形成されている領域
３１ｂ カラーフィルタの形成されていない領域
３２ 第２のパターンフィルタ
３２ａ カラーフィルタの形成されている領域
３２ｂ カラーフィルタの形成されていない領域
３３ 第３のパターンフィルタ
３３ａ カラーフィルタの形成されている領域
３３ｂ カラーフィルタの形成されていない領域
４０ 撮像部
６０ 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inspection object 11 Coating film 12 Transparent resin film 20 Illumination part 21 Planar white light source 30 Illumination part color filter 31 1st pattern filter 31a Area | region 31b where the color filter is formed Area | region 32 where the color filter is not formed 2nd Pattern filter 32a Region 32b where color filter is formed Region 33 where color filter is not formed 33rd pattern filter 33a Region 33b where color filter is formed Region 40 where no color filter is formed 40 Imaging unit 60 Control Part
Claims (6)
前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、
前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、
前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、
前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、
前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。 An illumination unit for irradiating light on the surface of the inspection object;
An imaging unit that images the inspection object irradiated with light by the illumination unit,
The illumination unit irradiates light from a light source through an illumination unit filter, and the illumination unit filter is a superposition of a plurality of pattern filters,
In the plurality of pattern filters, regions that block light of a predetermined wavelength and regions that transmit light are alternately formed at a predetermined cycle,
The predetermined wavelength and the predetermined period are different from one another for each of the pattern filters,
A surface defect inspection apparatus, wherein an image captured by the imaging unit is separated for each light component image having a predetermined wavelength, and a defect on the surface of the inspection object is inspected.
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長と前記第２の波長とは異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期と前記第２の周期は異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。 The illumination section filter is a superposition of a first filter and a second filter,
The first filter has a pattern in which regions that block light of a first wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a first period;
The second filter has a pattern in which regions that block light of a second wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a second period,
The first wavelength and the second wavelength are different wavelengths, and the region that transmits the light from the light source transmits the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. And
The first period and the second period are different periods;
Separating an image picked up by the image pickup unit into a light component image of the first wavelength and a light component image of the second wavelength, and inspecting a defect on the surface of the inspection object; The surface defect inspection apparatus according to claim 1.
前記撮像部において、前記第３の波長の光の成分の画像を取得し、前記第３の波長の光の画像に基づき、前記検査対象物の表面における色むらの検査を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の表面欠陥検査装置。 The region that transmits light from the light source transmits light having a third wavelength different from the first wavelength and the second wavelength,
The imaging unit acquires an image of the light component of the third wavelength, and inspects the color unevenness on the surface of the inspection object based on the image of the light of the third wavelength. The surface defect inspection apparatus according to claim 2 or 3.
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第３のフィルタは、第３の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第３の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長、前記第２の波長、前記第３の波長は、相互に異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期、前記第２の周期及び前記第３の周期は相互に異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と、前記第２の波長の光の成分の画像と、前記第３の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。 The illumination section filter is a superposition of a first filter, a second filter, and a third filter,
The first filter has a pattern in which regions that block light of a first wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a first period;
The second filter has a pattern in which regions that block light of a second wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a second period,
The third filter has a pattern in which regions that block light of a third wavelength and regions that transmit light from the light source are alternately formed in a third period,
The first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength are different from each other, and a region that transmits light from the light source includes light of the first wavelength and the second wavelength. And the light of the third wavelength,
The first period, the second period, and the third period are different from each other,
The image captured by the imaging unit is separated into a light component image of the first wavelength, a light component image of the second wavelength, and a light component image of the third wavelength. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein defects on the surface of the inspection object are inspected.
前記光の照射された前記検査対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像された前記検査対象物の画像を各々の波長成分の画像ごとに分離する画像分離工程と、
を有し、前記複数の波長の光は、前記波長の光が照射される領域と照射されない領域とが所定の周期となるように照射されるものであって、前記複数の波長の光ごとに、前記所定の周期は異なるものであって、
前記分離された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。 A light irradiation step of irradiating the surface of the inspection object with light of a plurality of wavelengths;
An imaging step of imaging the inspection object irradiated with the light;
An image separation step of separating the captured image of the inspection object for each wavelength component image;
The light of the plurality of wavelengths is irradiated so that a region irradiated with the light of the wavelength and a region not irradiated of the light have a predetermined cycle, and each of the light of the plurality of wavelengths And the predetermined period is different,
A surface defect inspection method characterized by inspecting a defect on the surface of the inspection object based on the separated image.
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