JP2017198612A - 検査装置、検査システム、および物品製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 物体の色に関する検査に有利な検査装置を提供する。
【解決手段】 物体の検査を行う検査装置(1)は、物体に対して照明を行う照明部(11)と、照明部により照明を行われた物体を撮像する撮像部(12、14)と、撮像部により得られた画像に基づいて検査のための処理を行う処理部(15)と、を含み、処理部は、照明部により第1波長を有する光で暗視野照明を行われて撮像部により得られた第1画像と、照明部により第1波長とは異なる第2波長を有する光で暗視野照明を行われて撮像部により得られた第2画像とに基づいて上記処理を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】 物体の検査を行う検査装置(1)は、物体に対して照明を行う照明部(11)と、照明部により照明を行われた物体を撮像する撮像部(12、14)と、撮像部により得られた画像に基づいて検査のための処理を行う処理部(15)と、を含み、処理部は、照明部により第1波長を有する光で暗視野照明を行われて撮像部により得られた第1画像と、照明部により第1波長とは異なる第2波長を有する光で暗視野照明を行われて撮像部により得られた第2画像とに基づいて上記処理を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、物体の検査を行う検査装置、検査システム、および物品製造方法に関する。
物体(ワーク等)の外観等の検査は、目視によるものに替わって、照明された物体を撮像して得られた画像に基づく検査装置によるものが導入されつつある。そのような検査装置として、物体の表面の凹凸欠陥に加え、色欠陥の検査を行う検査装置がある(特許文献1)。特許文献1の検査装置は、物体からの正反射光(鏡面反射光)に基づいて凹凸欠陥を検出し、物体からの拡散反射光に基づいて色むらに関する欠陥を検出するものである。
しかし、特許文献1の検査装置は、物体からの拡散反射光に基づく色むらの検出を開示するものの、当該物体の色に関する検査を行うには、照明する光の有する波長に関する考慮が十分とはいえない。本発明は、例えば、物体の色に関する検査に有利な検査装置を提供することを目的とする。
本発明の一つの側面は、物体の検査を行う検査装置であって、
前記物体に対して照明を行う照明部と、
前記照明部により照明を行われた前記物体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた画像に基づいて前記検査のための処理を行う処理部と、を含み、
前記処理部は、前記照明部により第1波長を有する光で暗視野照明を行われて前記撮像部により得られた第1画像と、前記照明部により前記第1波長とは異なる第2波長を有する光で暗視野照明を行われて前記撮像部により得られた第2画像とに基づいて、前記処理を行うことを特徴とする検査装置である。
前記物体に対して照明を行う照明部と、
前記照明部により照明を行われた前記物体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた画像に基づいて前記検査のための処理を行う処理部と、を含み、
前記処理部は、前記照明部により第1波長を有する光で暗視野照明を行われて前記撮像部により得られた第1画像と、前記照明部により前記第1波長とは異なる第2波長を有する光で暗視野照明を行われて前記撮像部により得られた第2画像とに基づいて、前記処理を行うことを特徴とする検査装置である。
本発明によれば、例えば、物体の色に関する検査に有利な検査装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として(断りのない限り)、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
〔実施形態1〕
図1は、本実施形態の検査装置の構成例を示す図である。図1において、検査装置1は、対象物(物体)として、例えば、工業製品に利用される金属部品や樹脂部品などのワーク10の外観の検査を行う。ワーク10の表面には、きずやむら(例えば色むら)、凹凸などの種々の欠陥を有することがある。検査装置1は、ワーク10を撮像して得られた画像に基づいて欠陥を検出し、当該ワークを、例えば、良品および不良品のいずれかに分類(選別)する。
図1は、本実施形態の検査装置の構成例を示す図である。図1において、検査装置1は、対象物(物体)として、例えば、工業製品に利用される金属部品や樹脂部品などのワーク10の外観の検査を行う。ワーク10の表面には、きずやむら(例えば色むら)、凹凸などの種々の欠陥を有することがある。検査装置1は、ワーク10を撮像して得られた画像に基づいて欠陥を検出し、当該ワークを、例えば、良品および不良品のいずれかに分類(選別)する。
検査装置1は、照明部11と、カメラ12および光学系14を含む撮像部と、制御部18と、処理部15と、表示部16と、入力部17とを含む。さらに、ワーク10を保持する保持部13を含みうる。ワーク10は、不図示の搬送部(例えば図6のコンベア1012)によって検査装置に対する所定位置に搬入され、検査を終えると、同搬送部によって当該所定位置から搬出される。
照明部11は、ワーク10を照明し、撮像部(12、14)は、照明部11によって照明されたワーク10を撮像して画像を取得する。撮像部によって取得されたワークの画像は、処理部15に転送される。処理部15は、例えば、CPU15a(Central Processing Unit)、RAM15b(Randam Access Memory)、およびHDD15c(Hard Disk Drive)を含む情報処理装置を含んで構成しうる。処理部15は、取得(転送)された対象画像について評価値を求め、当該評価値と閾値(許容範囲)とに基づいて、ワークを良品および不良品のいずれかに分類する処理(分類処理)を実行しうる。例えば、CPU15aは、当該分類処理のためのプログラムを実行し、RAM15bおよびHDD15cは、当該プログラムやデータを格納する。表示部16は、例えば、TVモニタを含み、処理部15によって実行された処理の結果を表示する。入力部17は、例えば、キーボード17aやマウス17b等を含み、ユーザの操作等を介して、制御部18または処理部15に対してデータまたは指示の入力を行いうる。なお、制御部18および処理部15は、共通の情報処理部(ユニット)として構成されていてもよい。
ここで、照明部11の詳細について説明する。照明部11は、複数の発光部(光源)を含み、それにより選択的に種々の方向(仰角と方位角との組合せ)からワーク10に対して照明を行える構成となっている。照明部11における発光部の配置について、図2および図3を用いて説明する。図2および図3は、照明部の構成例を示す図である。図2は、図1におけるy方向において照明部11を見た場合の発光部の配置を示し、図3は、図1におけるz方向において照明部11を見た場合の発光部の配置を示している。図2は、照明する光の方向の仰角に関する発光部の配置を示している。本実施形態では、複数の発光部は、仰角に関して3つのグループに分けられている。すなわち、相対的に小さい仰角(ローアングル)のグループLと、相対的に大きい仰角(ハイアングル)のグループHと、両者の中間の仰角(ミドルアングル)のグループMとに分けられている。そして、図3は、照明する光の方向の方位角に関する発光部の配置を示している。本実施形態では、グループLの複数の発光部L1ないしL8は、8つの方位角のそれぞれに配置されている。また、グループMの複数の発光部M1ないしM8は、同様に、8つの方位角のそれぞれに配置されている。また、グループHの複数の発光部H1ないしH4は、4つの方位角のそれぞれに配置されている。なお、図2および図3に示されているように、照明部11の複数の発光部は、ドームの形状をなすように配置され、図2のように当該ドームの下に且つ図3のように当該ドームの中央に位置するワーク10を照明するようになっている。なお、照明部において、発光部の照明する仰角の種類や方位角の種類、発光部の発する光の色(波長)の種類、照明および撮像のモードの種類等は、前述および後述のものには限られず、適宜変更しうるものである。
図3に示されるように、当該複数の発光部には、青色に相当する波長を有する光を発する発光部と、赤色に相当する波長を有する光を発する発光部とが混在している。図3において、Bと記されているのは、青色の光を発する発光部であり、Rと記されているのは、赤色の光を発する発光部である。ここで、発光部は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子としうる。また、青色に相当する波長を有する光は、例えば、中心波長が約450nmの光であり、赤色に相当する波長を有する光は、例えば、中心波長が約650nmの光である。
発光部L1ないしL8は、対向する方位角の発光部どうしが同一色の光を発するようになっている。これは、L1、L3、L5、およびL7の発光部を全て発光させた場合ならびにL2、L4、L6、およびL8の発光部を全て発光させた場合のそれぞれにおいて、同一色の光でのワーク上の照度分布をなるべく均一とするためである。当該均一化は、後述する全体的なワークの色の欠陥を検出するのに有効である。また、発光部M1ないしM8は、方位角に関する青色および赤色の配置が発光部L1ないしL8の場合とは異なっている。これは、全ての仰角における青色の発光部を全て光らせた場合に、ワークを様々な方位角から照明するようにして、特定のきず等に起因するノイズを低減するためである。これにより、後述するワークの色むらの欠陥を検出するのに、より高いS/N比(ノイズに対するシグナルの比)での検出が可能となる。
ワーク10の検査は、制御部18により、照明および撮像に関する次の3つのモード(モード1ないしモード3)に関して実行しうる。
モード1:各発光部により物体を順次照明し、各照明に同期して撮像するモード。
モード2:青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7の全部で暗視野照明して撮像し、赤色の光を発する発光部L2・L4・L6・L8の全部で暗視野照明して撮像するモード。ここで、照明部は、上述のように、複数の方位角で特定の仰角(ここでは暗視野照明となるローアングル)から物体をそれぞれ照明するための複数の発光部(光源)を含む。当該複数の光源は、青色(第1波長)を有する光を発する光源と赤色(第2波長)を有する光を発する光源とが交互に配列されてなる。
モード3:青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7・M2・M4・M6・M8・H1・H3の全部で照明して撮像するモード。
モード2:青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7の全部で暗視野照明して撮像し、赤色の光を発する発光部L2・L4・L6・L8の全部で暗視野照明して撮像するモード。ここで、照明部は、上述のように、複数の方位角で特定の仰角(ここでは暗視野照明となるローアングル)から物体をそれぞれ照明するための複数の発光部(光源)を含む。当該複数の光源は、青色(第1波長)を有する光を発する光源と赤色(第2波長)を有する光を発する光源とが交互に配列されてなる。
モード3:青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7・M2・M4・M6・M8・H1・H3の全部で照明して撮像するモード。
つづいて、各モードの照明および撮像により取得された画像に基づく検査(欠陥の検出)のための処理について説明する。なお、当該処理は、処理部15により実行される。モード1により取得された画像は、ワーク10の表面のきず、異物、凹凸に係る欠陥等、表面の形状の異常が主要因の欠陥の検出に使用される。ここで、比較的高いS/N比を得るため、画像合成が行われうる。当該画像合成は、例えば、対応する画素ごとの代表値(例えば、最大値と最小値との差)を得ることにより行いうる。モード2により取得された画像は、ワークの(全体的な)色の欠陥(不良または異常)の検出に使用される。ここで、青色(第1波長)の光で得られた第1画像の画素値の代表値(例えば平均値)を得る。同様に、赤色(第2波長)の光で得られた第2画像の画素値の代表値(例えば平均値)を得る。そして、それら代表値の比を得る。予め定められた閾値(許容範囲)を当該比が超えた場合、ワークの色の欠陥が生じていると判断する。
ここで、図4は、色の欠陥に関する閾値を例示する図である。図4は、前述の比(ここでは平均値(平均画素値)の比)を139個のワークのそれぞれに関して示している。図4は、横軸に各ワークのサンプルNo.を示し、縦軸に当該比([青色(第1波長)の光で得られた第1画像の画素値の平均値]÷[赤色(第2波長)の光で得られた第2画像の画素値の平均値])を示している。図4において、サンプルNo.27のワークに関する比が他のワークに関する比に対して顕著に大きく、予め定められた閾値を超えている。このことにより、当該ワーク27を色の欠陥を有するものと判断する。なお、当該閾値(許容範囲)は、予め学習して処理部15(例えばHDD15c)に記憶させておけばよい。ここで、ワークの色の欠陥の検出に、単色の照明のみを用いた場合、ワークの色の差異により上記代表値(例えば平均値)の変化は生じるが、ワークの表面の表面粗さによっても当該変化は生じる。したがって、単色の照明のみでは、色の差異(欠陥)と表面粗さの差異(欠陥)との区別ができない。そのため、複数色の照明を用いて上記のような比を得ることにより、色の欠陥の検出を可能としている。なお、(当該比による)色の差異(欠陥)の検出は、暗視野照明を行った場合に高感度に行いうる。これは、一般的または典型的には、色素がワークの表面よりも内部に多く存在しているためである。そのため、明視野照明(鏡面反射光)を用いる場合には、反射光のうち色素により影響を受けた成分が相対的に少なくなる。これに対し、暗視野照明(拡散反射光)を用いる場合には、反射光のうち色素により影響を受けた成分が相対的に多くなる。モード3により取得された画像は、ワークの色むらの欠陥の検出に使用される。本実施形態においては、青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7・M2・M4・M6・M8・H1・H3の全部で照明し撮像して得られた画像に基づいて、色むら(の欠陥)を検出している。
本実施形態において、モード2では青色の光と赤色の光での照明を用い、モード3では青色の光での照明を用いて、ワーク10を照明する。これらの照明の光の色は、ワーク10の色に応じて、色の欠陥が高感度に検出できるように決定すればよい。この照明の光の色(波長)の選び方を説明する。ワークの色の差異(欠陥)に感度が高い照明の光の色は、ワークの色およびワークの色の補色である。例えば、ワークの色の光での照明を行った場合、ワークの色が薄い場合には暗く(画素値が小さく)なり、ワークの色が濃い場合には明るく(画素値が大きく)なる。このワークの色の濃さと画素値との大小関係は、ワークの色の補色の光での照明を行った場合は逆になる。なお、他の色の場合、ワークの色の濃さの変化に対する画素値の変化の比率は、小さくなる。よって、上記の2つの照明の光の色を用いて2つの画像を得ることは、両画像間の画素値の差が大きくなるため、ワークの色の差異(欠陥)を検出するのに有効である。すなわち、第1波長および第2波長のうち一方は、物体の色およびその補色のうち一方に対応する波長であるのが好ましい。そして、第1波長および第2波長のうち他方は、物体の色およびその補色のうち他方に対応する波長であるのが好ましい。また、ワークの色およびその補色のうちいずれかの照明の光の色を用いて画像を得ることは、ワークの色むらの差異(欠陥)を検出するのに有効である。
例えば、ワークの色が黄色の場合であれば、ワークの色(黄色)と、その補色である青色とを選べばよい。しかし、一般的に赤・青・緑の3色のLEDの入手が容易であることを考慮すれば、一色は、青色に、もう一色は、黄色に近く青色とは波長の差の大きい赤色にすればよい。また、青色および赤色の光での照明に適したワークの色は、黄色、青色または緑色を基調にした色である。また、例えば、緑色および赤色の光での照明に適したワークの色は、赤色または緑色を基調にした色であり、緑色および青色の光での照明に適したワークの色は、赤色または黄色を基調にした色である。なお、緑色に相当する波長を有する光は、中心波長が約550nmの光である。
本実施形態において、カメラ12は、一般的には相対的に高い解像度を有するモノクロカメラが好適であるが、解像度が許容できれば、一般的には相対的に低い解像度を有するカラーカメラであってもよい。その場合、モード2において、照明部は、第1波長および第2波長を有する光(白色光としうる)でワークに対して照明を行いうる。そして、撮像部は、第1画像として、第1波長に対応する画像を得、第2画像として、第2波長に対応する画像を得るものとしうる。また、モード3において、照明部は、第1波長および第1波長とは異なる第2波長を有する光(白色光としうる)で物体に対して照明を行いうる。そして、撮像部は、第1波長に対応する画像を得るものとしうる。ここで、撮像部は、例えば、色分解光学系と複数の撮像素子とを含んで構成してもよく、または、カラーフィルターを備えた単一の撮像素子を含んで構成してもよい。
また、モード2において、各色に関して2対の対向する発光部(例えばL1・L5およびL3・L7)を用いたが、ワーク上の照度分布が十分に均一であるとみなせれば、1対の対向する発光部(例えばL1・L5)を用いてもよい。または、ワーク上の照度分布が十分に均一であるとみなせれば、1つの発光部(例えばL1)を用いてもよい。
また、モード3において、相対的に高いS/N比を得るために全ての仰角グループの青色の光を発する発光部を用いたが、それには限定されず、例えば、ローアングルのグループLの青色の光を発する発光部だけを用いてもよい。
また、モード3において、青色の光を発する発光部による照明を行ったが、それには限定されず、上述したようにワークの色に基づいて、赤色の光を発する発光部による照明としてもよい。
また、モード2により得られた画像の処理において、画素値の代表値の比を得たが、それには限定されず、当該代表値の差など他の評価値を得て色の欠陥を検出してもよい。
以上に説明したように、本実施形態によれば、例えば、物体の色に関する検査に有利な検査装置を提供することができる。
〔第2実施形態〕
本実施形態の検査装置1は、その照明部が実施形態1のそれとは異なり、照明部は、複数の色(波長)の光を選択的に発する発光部を含んでいる。ここで、図5は、実施形態2の検査装置における照明部の構成例を示す図である。実施形態1では、各発光部は、単色の光を発するLEDとしたが、本実施形態の各発光部は、複数の色の光、例えば赤・青・緑の3色、の光を発する複数の発光素子が配列されてなるLED(ユニット)である。このLEDは、素子毎に発光の制御が可能であり、赤・青・緑いずれか単色での発光も可能であるし、全素子による白色での発光も可能である。以降、このようなLEDをマルチカラーLEDと称する。マルチカラーLEDの発する光の色を制御すれば、あらゆる色のワークに対して色に関する欠陥の検出を行うことができる。一例として、実施形態1と同様の色の光を用いた場合について説明する。ワーク10の検査は、制御部18により、照明および撮像に関する次の3つのモード(モード1ないしモード3)に関して実行しうる。
本実施形態の検査装置1は、その照明部が実施形態1のそれとは異なり、照明部は、複数の色(波長)の光を選択的に発する発光部を含んでいる。ここで、図5は、実施形態2の検査装置における照明部の構成例を示す図である。実施形態1では、各発光部は、単色の光を発するLEDとしたが、本実施形態の各発光部は、複数の色の光、例えば赤・青・緑の3色、の光を発する複数の発光素子が配列されてなるLED(ユニット)である。このLEDは、素子毎に発光の制御が可能であり、赤・青・緑いずれか単色での発光も可能であるし、全素子による白色での発光も可能である。以降、このようなLEDをマルチカラーLEDと称する。マルチカラーLEDの発する光の色を制御すれば、あらゆる色のワークに対して色に関する欠陥の検出を行うことができる。一例として、実施形態1と同様の色の光を用いた場合について説明する。ワーク10の検査は、制御部18により、照明および撮像に関する次の3つのモード(モード1ないしモード3)に関して実行しうる。
モード1:各発光部により物体を順次照明し、各照明に同期して撮像するモード。本実施形態では、露光時間の短縮に有利であるため、各発光部(マルチカラーLED)は、相対的に高い照度が得られる白色で発光させる。
モード2:青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7の全部で暗視野照明して撮像し、赤色の光を発する発光部L2・L4・L6・L8の全部で暗視野照明して撮像するモード。本実施形態では、発光部(マルチカラーLED)L1・L3・L5・L7を青色で発光させ、発光部(マルチカラーLED)L2・L4・L6・L8を赤色で発光させる。
モード3:青色の光を発する発光部L1・L3・L5・L7・M2・M4・M6・M8・H1・H3の全部で照明して撮像するモード。本実施形態では、発光部(マルチカラーLED)L1、L3、L5、L7、M1、M3、M5、M7、H1、H3を青色で発光させる。なお、全発光部(マルチカラーLED)を青色で発光させてもよい。
本実施形態では、発する光の波長を変更できるマルチカラーLEDのような発光素子を有することにより、モード2および3において用いる光の波長は、ワークの色またはワークを特定する情報に基づいて変更可能である。そのため、処理部15は、当該情報と当該波長との間の対応関係を示す情報を記憶する記憶部(例えばHDD15c)を含みうる。なお、各モードの照明および撮像により取得された画像に基づく検査(欠陥の検出)のための処理は、実施形態1のそれと同様としうる。また、モード3において、相対的に高いS/N比を得るために全ての仰角グループの青色の光を発する発光部を用いたが、発光部L1・L3・L5・L7のみを青色で発光させるようにしてもよい。この場合、モード2において青色の光で照明し撮像して得られた画像を流用しうる。また、各発光部をマルチカラーLEDとしたが、それには限定されない。マルチカラーLEDは単色光を発するLEDに比して高価である。そのため、例えば、検査対象となるワークの色の範囲に応じて、図5における発光部L1、L3、L5、L7のみをマルチカラーLEDとする構成や、発光部L1ないしL8のみをマルチカラーLEDとする構成であってもよい。なお、モード3において、さらに、発光部(マルチカラーLED)L1、L3、L5、L7、M1、M3、M5、M7、H1、H3または全発光部を赤色で発光させてもよい。この場合、得られた2つの画像において対応する2つの画素値の比を画素値とする画像に基づいて、色むらの欠陥を検出しうる。当該比は、例えば、[青色(第1波長)の光で得られた第1画像の画素値]÷[赤色(第2波長)の光で得られた第2画像の画素値]としうる。本実施形態によれば、例えば、より多くの色または全ての色に関して、物体の色に関する検査に有利な検査装置を提供することができる。
〔実施形態3〕
図6は、検査装置1000の構成例を示す図である。検査装置1000は、ここでは、物体としてのワーク1011の外観を検査するものであるが、物体に関する検査の対象は外観には限定されず、人間には不可視または認識困難な物体の特性(例えば表面粗さ等)であってもよい。検査装置1000は、搬送部(搬送装置)としてのコンベア1012により搬送されたワーク1011を検査するものとしうる。ワーク1011は、例えば、工業製品に利用される金属部品や樹脂部品等としうる。ワーク1011の表面には、線状の傷や、むら(表面の表面粗さや構成成分、膜厚等に依存する光反射特性の2次元的な不均一性や、非線状もしくは等方的な傷、打痕等)、吸光性の異物等の欠陥を有する場合がある。検査装置1000は、そのような欠陥を認識(検出)してワーク1011を処理する(例えば、良品と不良品とに分別する)。なお、搬送部としてのコンベア1012は、ロボットや手動等により代替されうる。また、搬送部に加えて又は替えて、ワーク1011に対して検査装置1000を移動させる駆動部(例えばロボット)を構成してもよい。ここで、搬送部および駆動部のうちの少なくとも一方は、検査装置1000とワーク1011との間の相対的移動を行う駆動部(駆動装置)を構成する。そして、検査装置1000と当該駆動装置とは、検査システムを構成する。
図6は、検査装置1000の構成例を示す図である。検査装置1000は、ここでは、物体としてのワーク1011の外観を検査するものであるが、物体に関する検査の対象は外観には限定されず、人間には不可視または認識困難な物体の特性(例えば表面粗さ等)であってもよい。検査装置1000は、搬送部(搬送装置)としてのコンベア1012により搬送されたワーク1011を検査するものとしうる。ワーク1011は、例えば、工業製品に利用される金属部品や樹脂部品等としうる。ワーク1011の表面には、線状の傷や、むら(表面の表面粗さや構成成分、膜厚等に依存する光反射特性の2次元的な不均一性や、非線状もしくは等方的な傷、打痕等)、吸光性の異物等の欠陥を有する場合がある。検査装置1000は、そのような欠陥を認識(検出)してワーク1011を処理する(例えば、良品と不良品とに分別する)。なお、搬送部としてのコンベア1012は、ロボットや手動等により代替されうる。また、搬送部に加えて又は替えて、ワーク1011に対して検査装置1000を移動させる駆動部(例えばロボット)を構成してもよい。ここで、搬送部および駆動部のうちの少なくとも一方は、検査装置1000とワーク1011との間の相対的移動を行う駆動部(駆動装置)を構成する。そして、検査装置1000と当該駆動装置とは、検査システムを構成する。
検査装置1000は、照明部1001、撮像部1002、処理部1003(PCで構成されうる)、制御部1004、表示部1005、および入力部(不図示)等を含みうる。ここで、照明部1001、撮像部1002、および処理部1003は、上述した実施形態1または2におけるものとしうる。制御部1004は、例えば、処理部1003により予め設定された照明および撮像パターンに基づいて、照明部1001と撮像部1002とを同期させて制御する。照明部1001の頂部には、撮像部1002によるワーク1011の撮像が可能となるように、開口部1010が形成されている。撮像部1002は、カメラ本体と、カメラ本体内の撮像素子にワーク1011を結像するための光学系等とから構成され、撮像により得られた画像は処理部1003に転送(送信)される。なお、処理部は、汎用のPCに限らず、専用のデバイスであってもよい。また、処理部1003と制御部1004とは、一体として構成されていてもよい。処理部1003は、撮像部1002から転送された画像(データ)に基づいて、ワーク1011の検査のための処理を行う(例えば、ワーク1011の表面(外観)の欠陥を検出する)。なお、処理部1003(処理装置)は、例えば、撮像部1002からの画像データに対して処理を行って得られた(画像)データの(画素)値に対する許容条件に基づいて当該処理を行いうる。表示部1005は、処理部1003から送信された画像や処理結果などの情報を表示する。入力部は、キーボードやマウス等から構成され、ユーザーによる入力情報等を処理部1003に送信する。
照明部1001は、複数のLED(発光部または光源)を含む。なお、発光部は、LEDに限定されるものではない。複数のLEDは、制御部1004により独立に光量と発光タイミングとを制御できる。LEDは、例えば、3つの異なる仰角に配置され、低い仰角(ローアングル)・中程度の仰角(ミドルアングル)・高い仰角(ハイアングル)からワーク1011を照明しうる。LEDは、例えば、周方向に沿って複数配置されている。このような構成により、照明部1001は、物体の明視野照明および物体の暗視野照明を含む複数の種類の照明を行う機能を有する。ここで、明視野照明の場合と暗視野照明の場合とでは、撮像に寄与する光量が互いに異なりうるため、照明の光量が互いに異なりうる。予め設定されたLEDを順次点灯させ、当該点灯に同期して撮像部1002による撮像を行わせることにより、様々な照明条件(仰角および方位角の組合せを含む)でワーク1011を照明した場合の画像を取得することができる。これにより、多様な種類の欠陥の認識に有利となりうる。
〔実施形態4〕
上述した実施形態3における検査装置1000は、物品の製造方法に使用しうる。かかる物品の製造方法は、上述の検査装置1000または検査システムを用いて物体の検査を行う工程と、当該検査の結果に基づいて、当該工程で検査を行われた物体を処理する工程と、を含みうる。当該処理は、例えば、加工、切断、搬送、組立(組付)、検査、および選別のうちの少なくともいずれか一つを含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストのうちの少なくとも1つにおいて有利である。
上述した実施形態3における検査装置1000は、物品の製造方法に使用しうる。かかる物品の製造方法は、上述の検査装置1000または検査システムを用いて物体の検査を行う工程と、当該検査の結果に基づいて、当該工程で検査を行われた物体を処理する工程と、を含みうる。当該処理は、例えば、加工、切断、搬送、組立(組付)、検査、および選別のうちの少なくともいずれか一つを含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストのうちの少なくとも1つにおいて有利である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
1 検査装置
11 照明部
12、14 撮像部
15 処理部
11 照明部
12、14 撮像部
15 処理部
Claims (18)
- 物体の検査を行う検査装置であって、
前記物体に対して照明を行う照明部と、
前記照明部により照明を行われた前記物体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた画像に基づいて前記検査のための処理を行う処理部と、を含み、
前記処理部は、前記照明部により第1波長を有する光で暗視野照明を行われて前記撮像部により得られた第1画像と、前記照明部により前記第1波長とは異なる第2波長を有する光で暗視野照明を行われて前記撮像部により得られた第2画像とに基づいて、前記処理を行うことを特徴とする検査装置。 - 前記処理部は、前記第1画像と前記2画像とに基づいて、前記物体の色の検査のための処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
- 前記処理部は、前記第1画像の画素値の代表値と前記第2画像の画素値の代表値とに基づいて前記処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の検査装置。
- 前記処理部は、前記第1画像の前記代表値と前記第2画像の前記代表値との比また差に基づいて前記処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の検査装置。
- 前記照明部は、前記第1波長を有する光を発する光源と前記第2波長を有する光を発する第2光源とを含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の検査装置。
- 前記照明部は、前記第1波長および前記第2波長を変更する機能を有し、
前記処理部は、前記第1波長および前記第2波長を前記物体を特定する情報に基づいて決定することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記照明部は、複数の方位角で特定の仰角から前記物体をそれぞれ照明するための複数の光源を含み、前記複数の光源は、前記第1波長を有する光を発する光源と前記第2波長を有する光を発する光源とが交互に配列されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のうちいずれか1項に記載の検査装置。
- 前記第1波長および前記第2波長のうち一方は、前記物体の色およびその補色のうち一方に対応する波長であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載の検査装置。
- 前記第1波長および前記第2波長のうち他方は、前記物体の色およびその補色のうち他方に対応する波長であることを特徴とする請求項8に記載の検査装置。
- 前記照明部は、前記第1波長および前記第2波長を有する光で前記物体に対して照明を行い、
前記撮像部は、前記第1画像として、前記第1波長に対応する画像を得、前記第2画像として、前記第2波長に対応する画像を得ることを特徴とする請求項1ないし請求項9のうちいずれか1項に記載の検査装置。 - 物体の検査を行う検査装置であって、
前記物体に対して照明を行う照明部と、
前記照明部により照明を行われた前記物体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた画像に基づいて前記検査のための処理を行う処理部と、を含み、
前記処理部は、前記物体の有すべき色に基づいた波長を有する光で前記照明部により照明を行われて前記撮像部により得られた画像に基づいて、前記物体の色に関する検査のための処理を行うことを特徴とする検査装置。 - 前記波長は、前記色およびその補色のうち一方に対応する波長であることを特徴とする請求項11に記載の検査装置。
- 前記処理部は、前記物体を特定する情報に基づいて前記波長を決定することを特徴とする請求項11または請求項12に記載の検査装置。
- 前記処理部は、前記情報と前記波長との間の対応関係を示す情報を記憶する記憶部を含むことを特徴とする請求項13に記載の検査装置。
- 前記照明部は、前記波長としての第1波長および前記第1波長とは異なる第2波長を有する光で前記物体に対して照明を行い、
前記撮像部は、前記画像として、前記第1波長に対応する画像を得ることを特徴とする請求項11ないし請求項14のうちいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記処理部は、前記物体の色むらの検査のための処理を行うことを特徴とする請求項11ないし請求項15のうちいずれか1項に記載の検査装置。
- 請求項1ないし請求項16のうちいずれか1項に記載の検査装置と、
前記検査装置と前記物体との間の相対的移動を行う駆動装置と、
を含むことを特徴とする検査システム。 - 請求項1ないし請求項16のうちいずれか1項に記載の検査装置または請求項17に記載の検査システムを用いて前記物体の検査を行う工程と、
前記工程で前記検査を行われた前記物体を処理する工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。
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