JP2018063207A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制することができる検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】検査装置１は、検査対象１００の周りに円弧状に設けられ検査対象１００に向けて光を照射するアーチ状照射部３１を有する照明装置３と、アーチ状照射部３１から照射された光が反射する検査対象１００の光反射表面１０１を撮像する撮像装置５と、撮像装置５によって撮像された画像に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１を検査する判定装置とを備えることを特徴とする。この結果、検査装置１は、装置の大型化を抑制することができる、という効果を奏する。【選択図】図１

Description

本発明は、検査装置に関する。

検査対象の表面の外観検査を行う従来の検査装置として、例えば、特許文献１には、検査対象のコネクタ部品を載せる検査台と、コネクタ部品を照射する照明体と、水平面に対して斜めの方向であり、かつ、コネクタ部品の３面を撮影可能な方向を光軸として、コネクタ部品を撮像するカメラと、を備え、カメラの撮像面が光軸に対して傾けられている検査装置が開示されている。

特開２０１４−１６３８７４号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の検査装置は、例えば、製造ライン等における限られたスペースでの検査を可能とするべく、装置の大型化抑制の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、装置の大型化を抑制することができる検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る検査装置は、検査対象の周りに円弧状に設けられ前記検査対象に向けて光を照射するアーチ状照射部を有する照明装置と、前記アーチ状照射部から照射された光が反射する前記検査対象の光反射表面を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記検査対象の前記光反射表面を検査する判定装置とを備えることを特徴とする。

また、上記検査装置では、前記アーチ状照射部の両端部を結んだ線に沿った回転軸線を回転中心として前記検査対象と前記アーチ状照射部とを相対回転させる回転駆動装置を備え、前記判定装置は、前記回転駆動装置によって前記検査対象と前記アーチ状照射部とを相対回転させながら前記撮像装置によって撮像された前記画像に基づいて前記検査対象の前記光反射表面を検査するものとすることができる。

また、上記検査装置では、高さ方向に対して前記検査対象を保持する保持面を備え、前記検査対象は、少なくとも前記光反射表面の端部が曲面状に形成され、前記アーチ状照射部は、両端部が前記高さ方向に対して前記保持面の前記検査対象とは反対側に位置し、前記回転駆動装置は、前記アーチ状照射部の円弧状の頂点部が前記高さ方向に対して前記保持面の前記検査対象とは反対側に位置する開始位置から、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴った当該検査対象に対する当該アーチ状照射部による光の走査方向に対して前記開始位置の反対側で前記頂点部が前記保持面の前記検査対象とは反対側に位置する終了位置まで、当該アーチ状照射部を回転させるものとすることができる。

また、上記検査装置では、前記撮像装置は、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴った当該検査対象に対する当該アーチ状照射部による光の走査方向に対して、前記回転軸線を挟んで両側に少なくとも１つずつ設けられ、それぞれ前記アーチ状照射部の前記検査対象とは反対側に位置し当該検査対象に対して相対位置が固定されているものとすることができる。

また、上記検査装置では、前記撮像装置は、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴って前記検査対象の前記光反射表面を複数回撮像し、前記判定装置は、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴って前記撮像装置によって撮像された複数の前記画像に基づいて前記検査対象の前記光反射表面の光沢異常を検査するものとすることができる。

本発明に係る検査装置は、照明装置と撮像装置と判定装置とによって、検査対象の光反射表面に光を照射し、当該光が反射する検査対象の光反射表面を撮像し、当該撮像された画像に基づいて検査対象の光反射表面を検査することができる。この場合において、検査装置は、検査対象の光反射表面に光を照射するアーチ状照射部が検査対象の周りに円弧状に設けられ当該検査対象に向けて光を照射する構成であるので、装置の大型化を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る検査装置の概略構成を表す模式的なブロック図である。 図２は、実施形態に係る検査装置の各部を回転軸線方向の一方側から視た模式的な正面図である。 図３は、実施形態に係る検査装置の各部を走査方向の一方側から視た模式的な正面図である。 図４は、実施形態に係る検査装置における合成画像の一例を表す模式図である。 図５は、実施形態に係る検査装置における合成画像の一例を表す模式図である。 図６は、実施形態に係る検査装置における光沢異常部位の画像の一例を表す図である。 図７は、実施形態に係る検査装置における制御の一例を表すフローチャート図である。 図８は、実施形態に係る検査装置のアーチ状照射部の端部位置について説明する模式図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１、図２、図３に表す本実施形態に係る検査装置１は、検査対象１００の表面を構成する光反射表面１０１の外観検査を行う装置であり、典型的には、検査対象１００の光反射表面１０１の光沢異常を検査する装置である。ここで、検査対象１００は、表面に光反射表面１０１によって構成される光沢表面を有するものであり、例えば、金属部品、樹脂成形品等である。本実施形態の検査対象１００は、少なくとも光反射表面１０１の端部が曲面状に形成された光透過性を有する樹脂成形品であり、一例として、車両の車室内側に設けられるルームランプカバーであるものとして説明する。以下、各図を参照して検査装置１の構成について詳細に説明する。

なお、以下の説明では、互いに交差する第１方向、第２方向、及び、第３方向のうち、第１方向を「回転軸方向Ｘ」といい、第２方向を「走査方向Ｙ」といい、第３方向を「高さ方向Ｚ」という。ここでは、回転軸方向Ｘと走査方向Ｙと高さ方向Ｚとは、相互に直交（交差）する方向である。回転軸方向Ｘは、典型的には、後述するアーチ状照射部３１の回転軸線Ｃに沿った方向に相当する。走査方向Ｙは、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転に伴った当該検査対象１００に対する当該アーチ状照射部３１による光の走査の方向に相当する。高さ方向Ｚは、後述する保持面２１が保持する検査対象１００の厚み方向に相当し、典型的には、平面として構成される保持面２１の法線方向に相当する。本実施形態の高さ方向Ｚは、典型的には、鉛直方向であり、回転軸方向Ｘ、走査方向Ｙは、水平方向であるものとして説明する。以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向を表すものとする。

具体的には、本実施形態の検査装置１は、図１、図２、図３に示すように、載置台２と、照明装置３と、回転駆動装置４と、撮像装置５と、出力装置６と、判定装置としての制御装置７とを備える。

載置台２は、高さ方向Ｚに対して検査対象１００を保持する保持面２１が設けられるものである。ここでは、載置台２は、矩形板状に形成されるものとして図示しているがこれに限らない。保持面２１は、載置台２の高さ方向Ｚの一方側の面、ここでは、鉛直方向上側の面に設けられる。本実施形態の保持面２１は、法線方向が高さ方向Ｚに沿った平面、すなわち、水平面として形成され、鉛直方向（高さ方向Ｚ）に対して検査対象１００を載置することで当該検査対象１００を保持する載置面を構成する。

照明装置３は、保持面２１上に保持された検査対象１００に対して検査用の光（以下、「検査光」という場合がある。）を照射するものである。本実施形態の照明装置３は、アーチ状照射部３１を有して構成される。アーチ状照射部３１は、検査対象１００の周りに円弧状に設けられ検査対象１００の光反射表面１０１に向けて検査光を照射するものである。アーチ状照射部３１は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の複数の発光素子が円弧状に配列され筐体等に保持されて構成される。アーチ状照射部３１は、円弧状に配列された複数の発光素子の内側に、保持面２１上に保持された検査対象１００が位置するような位置関係で、当該検査対象１００の周りの一部を囲うように設けられる。アーチ状照射部３１は、単独の円弧（すなわち、単一の半径の円弧）によって構成される円弧状（例えば、半円弧状）に複数の発光素子が配列されてもよいし、複数の円弧（すなわち、半径の異なる複数の円弧）を組み合わせた円弧状に複数の発光素子が配列されてもよい。本実施形態のアーチ状照射部３１は、光反射表面１０１の端部が曲面状に形成された検査対象１００の当該光反射表面１０１の全面に渡って適正に検査光を照射するために、検査対象１００を保持する保持面２１との位置関係が所定の位置関係となるように配置される。すなわち、アーチ状照射部３１は、両端部３１ｂが高さ方向Ｚに対して保持面２１の検査対象１００とは反対側に位置する。つまりここでは、アーチ状照射部３１は、両端部３１ｂが保持面２１の鉛直方向下側に位置する。照明装置３は、アーチ状照射部３１を構成する複数の発光素子から当該円弧状の内側に向けて検査光を照射することで、当該アーチ状照射部３１から検査対象１００に向けて検査光を照射する。また、照明装置３は、複数の発光素子から照射された検査光を検査対象１００に向けて拡散させる拡散板を備えていてもよい。さらに、照明装置３は、複数の発光素子に対する走査方向Ｙの両側に遮光フードを備え、乱反射による迷走光を抑制するようにしてもよい。照明装置３は、アーチ状照射部３１の他、例えば、当該アーチ状照射部３１を駆動するための駆動回路等を含んで構成される。照明装置３は、当該駆動回路等が制御装置７に電気的に接続され、当該制御装置７から入力される制御信号に基づいて各部の駆動が制御される。

回転駆動装置４は、回転軸線Ｃを回転中心として検査対象１００とアーチ状照射部３１とを相対回転させるものである。回転軸線Ｃは、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転の回転中心となる軸線であり、アーチ状照射部３１の両端部を結んだ線に沿った軸線である。ここでは、回転軸線Ｃは、回転軸方向Ｘに沿って設定される。本実施形態の回転駆動装置４は、検査対象１００を保持する保持面２１に対してアーチ状照射部３１を回転軸線Ｃ周りに回転させることで、検査対象１００とアーチ状照射部３１とを相対回転させる。回転駆動装置４は、載置台２、あるいは、当該載置台２が設けられる構造体等に対して、アーチ状照射部３１を上記回転軸線Ｃ周りに回転可能に支持する。回転駆動装置４は、予め設定された開始位置から検査対象１００の鉛直方向上側（高さ方向Ｚにおいて光反射表面１０１が位置する側）を通って終了位置まで、当該アーチ状照射部３１を回転させる。ここで、予め設定された開始位置は、アーチ状照射部３１の円弧状の頂点部３１ａが高さ方向Ｚに対して保持面２１の検査対象１００とは反対側、すなわち、保持面２１より鉛直方向下側に位置する位置である。一方、予め設定された終了位置は、走査方向Ｙに対して開始位置の反対側で頂点部３１ａが保持面２１の検査対象１００とは反対側、すなわち、保持面２１より鉛直方向下側に位置する位置である。回転駆動装置４は、アーチ状照射部３１を回転させるための動力源となるモータ、モータが発生させた動力によってアーチ状照射部３１を回転させる回転機構、モータが発生させた動力を回転機構に伝達する伝達ギヤ、伝達ベルト等の伝達部材、当該回転駆動装置４を駆動するための駆動回路等を含んで構成される。回転駆動装置４は、当該駆動回路等が制御装置７に電気的に接続され、当該制御装置７から入力される制御信号に基づいて各部の駆動が制御される。

撮像装置５は、アーチ状照射部３１から照射された検査光が反射する検査対象１００の光反射表面１０１を撮像するものである。撮像装置５は、例えば、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ等を用いることができる。本実施形態の撮像装置５は、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転に伴った当該検査対象１００に対する当該アーチ状照射部３１による光の走査方向Ｙに対して、回転軸線Ｃを挟んで両側に少なくとも１つずつ設けられる。ここでは、撮像装置５は、第１カメラ５１と、第２カメラ５２とを含んで構成される。第１カメラ５１は、走査方向Ｙに対して、回転軸線Ｃの一方側に設けられ、第２カメラ５２は、回転軸線Ｃの他方側に設けられる。第１カメラ５１、第２カメラ５２は、それぞれアーチ状照射部３１の検査対象１００とは反対側、すなわち、アーチ状照射部３１の外側に位置し検査対象１００に対して相対位置が固定される。ここでは、第１カメラ５１、第２カメラ５２は、例えば、載置台２、あるいは、当該載置台２が設けられる構造体等に対して支持フレーム等を介して固定的に支持されることで、それぞれアーチ状照射部３１の外側で検査対象１００に対して相対位置が固定される。第１カメラ５１、第２カメラ５２は、検査対象１００との相対位置が固定された状態で光軸が検査対象１００の光反射表面１０１に向けられており、撮像画角内に当該光反射表面１０１の全体が入るように配置されている。すなわち、第１カメラ５１、第２カメラ５２は、それぞれ光反射表面１０１の全体を撮像可能なように配置される。第１カメラ５１、第２カメラ５２は、それぞれ光軸角度（カメラ迎角）α（図２参照）が、例えば、５°以上３０°以下（５°≦α≦３０°）程度に設定されることが好ましいがこれに限らず、例えば、光軸角度α＝０等であってもよい。ここで、光軸角度αは、第１カメラ５１、第２カメラ５２の光軸と保持面２１の法線とがなす角度に相当する。第１カメラ５１、第２カメラ５２は、それぞれ当該第１カメラ５１、第２カメラ５２を駆動するための駆動回路等を含んで構成される。第１カメラ５１、第２カメラ５２は、それぞれ当該駆動回路等が制御装置７に電気的に接続され、当該制御装置７から入力される制御信号に基づいて各部の駆動が制御される。また、第１カメラ５１、第２カメラ５２は、それぞれ撮像した画像の画像データを制御装置７に出力可能である。なお、以下の説明では、第１カメラ５１と第２カメラ５２とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「撮像装置５」という。

出力装置６は、検査装置１における検査の結果に関する種々の情報を出力するものである。出力装置６は、例えば、検査の結果に関する種々の情報として、視覚情報（画像情報、文字情報等）を出力するディスプレイや表示灯、聴覚情報（音声情報、音情報）を出力するスピーカ等を用いることができる。出力装置６は、出力装置６を駆動するための駆動回路等を含んで構成される。出力装置６は、当該駆動回路等が制御装置７に電気的に接続され、当該制御装置７から入力される制御信号に基づいて各部の駆動が制御される。

制御装置７は、撮像装置５によって撮像された画像に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１を検査する判定装置を構成するものである。本実施形態の判定装置は、検査装置１の各部を統括的に制御する当該制御装置７によって兼用されるものとして説明するがこれに限らず、当該制御装置７とは別個に構成され、相互に種々の信号、情報の授受を行う構成であってもよい。制御装置７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。制御装置７は、照明装置３、回転駆動装置４、撮像装置５、出力装置６等が駆動回路等を介して電気的に接続され、照明装置３、回転駆動装置４、撮像装置５、出力装置６等に制御信号を出力する。また、制御装置７は、第１カメラ５１、第２カメラ５２が撮像した画像の画像データが入力される。制御装置７は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等に格納されている制御プログラムを実行することにより、照明装置３、回転駆動装置４、撮像装置５、出力装置６等に制御信号を出力し検査対象１００の光反射表面１０１を検査するための種々の処理を実行する。

本実施形態の制御装置７は、回転駆動装置４によって検査対象１００とアーチ状照射部３１とを相対回転させながら撮像装置５によって撮像された画像に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１を検査する。この場合、撮像装置５は、制御装置７による制御に基づいて、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転に伴って検査対象１００の光反射表面１０１を複数回撮像し、当該撮像した複数の画像を制御装置７に出力する。そして、制御装置７は、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転に伴って撮像装置５によって撮像された複数の画像に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１の光沢異常を検査する。

制御装置７は、一例として、機能概念的に、記憶部７１、照明制御部７２、回転駆動制御部７３、撮像制御部７４、画像合成部７５、判定部７６、及び、出力制御部７７を含んで構成される。記憶部７１、照明制御部７２、回転駆動制御部７３、撮像制御部７４、画像合成部７５、判定部７６、及び、出力制御部７７は、電気的に接続されている各種装置との間で種々の信号、情報を授受することができる。

記憶部７１は、メモリ等の記憶装置であり、制御装置７での各種処理に必要な条件やデータ、制御装置７で実行する各種プログラム等が格納されている。さらに、記憶部７１は、撮像装置５によって撮像され制御装置７に入力された画像を表す画像データを記憶する。

照明制御部７２は、照明装置３に制御信号を出力し、当該照明装置３のアーチ状照射部３１の駆動を制御する処理を実行する部分である。照明制御部７２は、記憶部７１に格納されている各種プログラムを実行することでアーチ状照射部３１の駆動を制御し、アーチ状照射部３１を点灯、消灯させる。

回転駆動制御部７３は、回転駆動装置４に制御信号を出力し、当該回転駆動装置４の駆動を制御する処理を実行する部分である。回転駆動制御部７３は、記憶部７１に格納されている各種プログラムを実行することで、回転駆動装置４の駆動を制御し、回転軸線Ｃを回転中心として、検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を相対回転させる。回転駆動制御部７３は、検査の際には、例えば、回転駆動装置４を制御し、アーチ状照射部３１の頂点部３１ａが保持面２１より鉛直方向下側に位置する開始位置から、走査方向Ｙに対して開始位置とは反対側で頂点部３１ａが保持面２１より鉛直方向下側に位置する終了位置まで、当該アーチ状照射部３１を回転させる。

制御装置７は、上記照明制御部７２による制御に基づいてアーチ状照射部３１を点灯させると共に上記回転駆動制御部７３による制御に基づいて回転駆動装置４を駆動し検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を相対回転させる。これにより、制御装置７は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させることができる。

撮像制御部７４は、撮像装置５に制御信号を出力し、当該撮像装置５の駆動を制御する処理を実行する部分である。撮像制御部７４は、記憶部７１に格納されている各種プログラムを実行することで、撮像装置５の駆動を制御し、検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を相対回転させながら、検査対象１００の光反射表面１０１を撮像させる。撮像制御部７４は、撮像装置５を制御し、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転に伴って検査対象１００の光反射表面１０１を連続的に複数回撮像させる。撮像制御部７４は、第１カメラ５１、第２カメラ５２それぞれにおいて、検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転に伴って検査対象１００の光反射表面１０１を連続的に複数回撮像させる。これにより、制御装置７は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら、上記撮像制御部７４による制御に基づいて当該光反射表面１０１を連続的に複数回撮像させることができる。そして、撮像制御部７４は、撮像装置５を制御し、撮像した画像を記憶部７１に記憶させる。

画像合成部７５は、撮像装置５によって撮像され記憶部７１に記憶された複数の画像に対して種々の画像処理を実行する部分である。記憶部７１に記憶され画像合成部７５によって画像処理が施される複数の画像は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら連続的に撮像された光反射表面１０１の複数の画像である。画像合成部７５は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら連続的に撮像された光反射表面１０１の複数の画像に対して画像処理を実行することで当該複数の画像を合成した二次元画像を生成する。画像合成部７５は、記憶部７１に格納されている各種プログラムを実行することで、記憶部７１に記憶された光反射表面１０１の複数の画像に対して画像処理を実行し当該二次元画像を生成する。本実施形態の画像合成部７５は、当該光反射表面１０１の複数の画像において輝度が予め設定された閾値よりも高い領域をそれぞれ抽出し、当該抽出した領域を走査方向Ｙに沿って順に繋ぎあわせて合成することで、図４、図５に示すような合成画像２０１、２０２を生成する。当該合成画像２０１、２０２は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら連続的に撮像された光反射表面１０１の複数の画像において当該検査光が映っている領域を抽出し合成した画像に相当する。画像合成部７５は、第１カメラ５１によって撮像された光反射表面１０１の複数の画像、及び、第２カメラ５２によって撮像された光反射表面１０１の複数の画像のそれぞれに対して上記の画像処理を実行する。例えば、画像合成部７５は、第１カメラ５１によって撮像された光反射表面１０１の複数の画像を合成して図４に示す合成画像２０１を生成し、第２カメラ５２によって撮像された光反射表面１０１の複数の画像を合成して図５に示す合成画像２０２を生成する。画像合成部７５は、生成した合成画像２０１、２０２を記憶部７１に記憶させる。

ここで、上述したように、第１カメラ５１、第２カメラ５２は、アーチ状照射部３１の検査対象１００とは反対側、すなわち、アーチ状照射部３１の外側に位置して検査対象１００に対して相対位置が固定されて設けられる。このため、この検査装置１は、検査光によって光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させるべく検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を相対回転させると、当該第１カメラ５１、第２カメラ５２と光反射表面１０１との間をアーチ状照射部３１が横切ることとなる。これにより、合成画像２０１、２０２は、第１カメラ５１、第２カメラ５２と光反射表面１０１との間をアーチ状照射部３１が横切ることによる死角に相当する死角画像２０３を含むこととなる。これに対して、検査装置１は、上述したように、走査方向Ｙに対して回転軸線Ｃを挟んで一方側に第１カメラ５１が設けられ、他方側に第２カメラ５２が設けられた構成となっている。このため、第１カメラ５１が撮像した画像に基づく合成画像２０１と第２カメラ５２が撮像した画像に基づく合成画像２０２とは、光反射表面１０１においてそれぞれの死角画像２０３に相当する領域の画像を相互に補完し合う関係となる。

判定部７６は、画像合成部７５によって合成された合成画像２０１、２０２に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１を検査する処理を実行する部分である。判定部７６は、記憶部７１に格納されている各種プログラムを実行することで、合成画像２０１、２０２に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１の光沢異常を判定する。判定部７６は、合成画像２０１、２０２から、図６に示すように、輝度が相対的に低い領域や輝度にムラが生じている領域を光沢異常部位２０４として抽出する。判定部７６は、当該光沢異常部位２０４が抽出されなかった場合、光反射表面１０１の光沢が正常であるものと判定する。一方、判定部７６は、当該光沢異常部位２０４が抽出された場合、光反射表面１０１の光沢が異常であるものと判定する。

出力制御部７７は、出力装置６に制御信号を出力し、当該出力装置６の駆動を制御する処理を実行する部分である。出力制御部７７は、記憶部７１に格納されている各種プログラムを実行することで、出力装置６の駆動を制御し、判定部７６による検査の結果に関する種々の情報を出力させる。出力制御部７７は、例えば、判定部７６によって光沢異常部位２０４が抽出され、光反射表面１０１の光沢が異常であると判定された場合、出力装置６を制御し、光反射表面１０１の光沢が異常であると判定された旨を報知する。出力装置６は、例えば、ディスプレイに光沢異常部位２０４を含む画像を表示したり、表示灯を点滅させたりすることで、光反射表面１０１の光沢が異常であると判定された旨を報知してもよい。また、出力装置６は、例えば、スピーカにより音声情報や警告音等を出力することで、光反射表面１０１の光沢が異常であると判定された旨を報知してもよい。

次に、図７のフローチャートを参照して検査装置１における制御の一例を説明する。

まず、制御装置７は、回転駆動制御部７３による制御に基づいて回転駆動装置４を駆動し検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を回転させながら、照明制御部７２による制御に基づいてアーチ状照射部３１から検査対象１００に検査光を照射する。そして、制御装置７は、撮像制御部７４による制御に基づいて撮像装置５を制御し検査対象１００の光反射表面１０１の画像を連続的に撮像させる（ステップＳＴ１）。撮像制御部７４は、撮像した画像を記憶部７１に記憶させる。

次に、制御装置７の画像合成部７５は、ステップＳＴ１にて撮像装置５によって撮像され記憶部７１に記憶された複数の画像に対して画像処理を実行し合成画像を生成する（ステップＳＴ２）。すなわち、画像合成部７５は、記憶部７１に記憶された光反射表面１０１の複数の画像において輝度が予め設定された閾値よりも高い領域をそれぞれ抽出し、当該抽出した領域を走査方向Ｙに沿って順に繋ぎあわせて合成することで、例えば、図４、図５に示す合成画像２０１、２０２を生成する。

次に、制御装置７の判定部７６は、ステップＳＴ２にて画像合成部７５によって合成された合成画像２０１、２０２に基づいて当該合成画像２０１、２０２から光沢異常部位２０４を抽出する（ステップＳＴ３）。

次に、判定部７６は、ステップＳＴ３にて抽出された光沢異常部位２０４があるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。

制御装置７の出力制御部７７は、ステップＳＴ４にて判定部７６によって抽出された光沢異常部位２０４があると判定された場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、出力装置６を制御し、光反射表面１０１の光沢が異常であると判定された旨を報知し（ステップＳＴ５）、この制御を終了する。制御装置７は、ステップＳＴ４にて判定部７６によって抽出された光沢異常部位２０４がないと判定された場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、ステップＳＴ５の処理を行わずに、この制御を終了する。

なお、上記のように構成される検査装置１は、アーチ状照射部３１の走査方向Ｙに沿った幅Ｗ（図２参照）と、アーチ状照射部３１の頂点部３１ａから検査対象１００の光反射表面１０１までの距離ＷＤ（図３参照）との比率Ｗ／ＷＤを調整することで、検査精度と検査における演算量（演算負荷）とのバランスを調整することができる。検査装置１は、比率Ｗ／ＷＤを相対的に小さくすること、言い換えれば、幅Ｗを相対的に狭くすること、あるいは、距離ＷＤを相対的に長くすることで、光反射表面１０１に映る検査光の幅を相対的に狭くすることができる。そしてこの場合、検査装置１は、光反射表面１０１に映る検査光の幅に応じて、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら当該光反射表面１０１を撮像する回数を相対的に多くする。これにより、検査装置１は、合成画像２０１、２０２を構成する画像の数を相対的に多くすることができ、光沢異常部位２０４の抽出精度を相対的に向上することができるので、光反射表面１０１の検査精度を相対的に高くすることができる。一方、検査装置１は、比率Ｗ／ＷＤを相対的に大きくすること、言い換えれば、幅Ｗを相対的に広くすること、あるいは、距離ＷＤを相対的に短くすることで、光反射表面１０１に映る検査光の幅を相対的に広くすることができる。そしてこの場合、検査装置１は、光反射表面１０１に映る検査光の幅に応じて、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら当該光反射表面１０１を撮像する回数を相対的に少なくする。これにより、検査装置１は、合成画像２０１、２０２を構成する画像の数を相対的に少なくすることができ、検査における演算量（演算負荷）を抑制することができるので、検査効率を向上することができる。検査装置１は、上記を踏まえて比率Ｗ／ＷＤを調整することで、検査精度と検査における演算量（演算負荷）とのバランスを調整することができる。

以上で説明した検査装置１は、照明装置３と撮像装置５と制御装置７とによって、検査対象１００の光反射表面１０１に検査光を照射し、当該検査光が反射する検査対象１００の光反射表面１０１を撮像し、当該撮像された画像に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１を検査することができる。この場合において、検査装置１は、検査対象１００の光反射表面１０１に検査光を照射するアーチ状照射部３１が検査対象１００の周りに円弧状に設けられ当該検査対象１００に向けて光を照射する構成であるので、例えば、検査光を照射する照射部が回転軸方向Ｘに沿って直線状に構成される場合と比較して、回転軸方向Ｘに対してコンパクト化を図ることができる。この結果、検査装置１は、装置の大型化を抑制することができ、例えば、検査対象１００製造ライン等における限られたスペースでの検査対象１００の検査を可能とすることができる。

さらに、以上で説明した検査装置１は、回転駆動装置４を駆動し検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を回転させながら、アーチ状照射部３１から検査対象１００に検査光を照射することで、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させることができる。そして、検査装置１は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら撮像装置５によって連続的に撮像された光反射表面１０１の複数の画像に基づいて検査対象１００の光反射表面１０１を検査することができ、その上でこのような検査を行う場合でも装置の大型化を抑制することができる。

より詳細には、以上で説明した検査装置１は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら撮像装置５によって連続的に撮像された光反射表面１０１の複数の画像を合成し、当該合成した画像に基づいて光反射表面１０１の光沢異常を検査することができる。このような場合であっても、検査装置１は、上記のように装置の大型化を抑制することができる。

さらに、以上で説明した検査装置１は、アーチ状照射部３１の両端部３１ｂが高さ方向Ｚに対して保持面２１の検査対象１００とは反対側に位置し、上記の検査の際には、回転駆動装置４によって当該アーチ状照射部３１が開始位置から終了位置まで回転させられる。ここで、アーチ状照射部３１の回転の開始位置、及び、終了位置は、ともにアーチ状照射部３１の頂点部３１ａが高さ方向Ｚに対して保持面２１の検査対象１００とは反対側に位置する位置である。この結果、検査装置１は、検査対象１００の光反射表面１０１の端部が曲面状に形成されたものであっても、アーチ状照射部３１によって当該曲面状に形成され光反射表面１０１の端まで全面にわたって確実に検査光を照射し検査することができるので、装置の大型化を抑制した上で、検査の精度を向上することができる。

この場合、検査装置１は、典型的には、図２、図３、図８に示すように、高さ方向Ｚにおける光反射表面１０１の保持面２１側の端部位置１０２とアーチ状照射部３１の端部３１ｂの位置との高さ方向Ｚに沿った距離が予め設定される設定距離Ｌ以上となるように当該アーチ状照射部３１が配置されることが好ましい。同様には、検査装置１は、図８に示すように、アーチ状照射部３１の回転の開始位置、終了位置における頂点部３１ａの位置と当該端部位置１０２との高さ方向Ｚに沿った距離が当該設定距離Ｌ以上となるように当該アーチ状照射部３１が配置されることが好ましい。当該設定距離Ｌは、典型的には、図８に示す第１カメラ５１、第２カメラ５２の光軸と保持面２１の法線とがなす光軸角度α、アーチ状照射部３１の頂点部３１ａから検査対象１００の光反射表面１０１までの距離ＷＤ、検査対象１００の光反射表面１０１の表面接線と保持面２１とがなす表面接線角度θ２等に応じて定まる距離である。設定距離Ｌ［ｍｍ］は、光軸角度α［°］、距離ＷＤ［ｍｍ］、表面接線角度θ２［°］を用いて下記の数式（１）で表すことができる。表面接線角度θ２の適用範囲としては、例えば、０°以上４５°以下（０°≦θ２≦４５°）程度を想定する。

Ｌ＝ＷＤ・Ｓｉｎ（２・θ２＋α−９０） ・・・ （１）

なお、図８中、角度θ３’ ［°］は、光反射表面１０１に対する検査光の入射角に相当し、角度θ３［°］は、光反射表面１０１に対する検査光の反射角に相当する。この場合に、成立する下記の数式（２）〜（５）で表す関係式に基づいて上記の数式（１）を導き出すことができる。

Ｌ＝ＷＤ・Ｓｉｎ（θ４） ・・・ （２）

θ４＝θ２−θ３’ ・・・ （３）

θ３’＝θ３ ・・・ （４）

θ３＝９０−α−θ２ ・・・ （５）

アーチ状照射部３１は、当該設定距離Ｌに基づいて、上記のような幾何学的な位置関係で配置されることで、曲面状に形成された検査対象１００の光反射表面１０１の端まで全面にわたって確実に検査光を照射することができる。

さらに、以上で説明した検査装置１は、撮像装置５が検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転の回転中心となる回転軸線Ｃを挟んで両側に少なくとも１つずつ設けられる。これにより、検査装置１は、アーチ状照射部３１からの検査光によって検査対象１００の光反射表面１０１を走査方向Ｙに沿って走査させながら撮像装置５によって連続的に撮像された光反射表面１０１の複数の画像において、第１カメラ５１が撮像した画像と、第２カメラ５２が撮像した画像とで、アーチ状照射部３１の横切りによって生じる死角の領域の画像を相互の補完し合うことができる。この結果、検査装置１は、１回の検査対象１００とアーチ状照射部３１との相対回転によって光反射表面１０１の全面にわたって検査光を照射し検査することができるので、装置の大型化を抑制した上で、検査時間を抑制し、検査効率を向上することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る検査装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上で説明した検査装置１は、検査対象１００の光反射表面１０１の光沢異常を検査する装置として説明したが、アーチ状照射部３１から検査対象１００に照射された検査光に基づき撮像された画像を用いて検査するものであればこれに限らない。

以上で説明した検査対象１００は、少なくとも光反射表面１０１の端部が曲面状に形成された光透過性を有する樹脂成形品であり、一例として、車両の車室内側に設けられるルームランプカバーであるものとして説明したがこれに限らず、例えば、全体が平面状に形成されたものであってもよい。この場合、以上で説明したアーチ状照射部３１は、頂点部３１ａ、両端部３１ｂが上記のような所定の位置関係となるように配置されなくてもよい。

以上で説明した保持面２１は、水平面として形成され、鉛直方向（高さ方向Ｚ）に対して検査対象１００を載置することで当該検査対象１００を保持する載置面を構成するものとして説明したがこれに限らず、保持爪、保持アーム等で検査対象１００を保持する構成であってもよい。この場合、以上で説明した高さ方向Ｚは、典型的には、鉛直方向であり、回転軸方向Ｘ、走査方向Ｙは、水平方向であるものとして説明したがこれに限らず、例えば、高さ方向Ｚが水平方向に沿った方向とされてもよい。

以上で説明した回転駆動装置４は、検査対象１００に対してアーチ状照射部３１を回転させるものとして説明したが、この逆に、アーチ状照射部３１に対して検査対象１００を回転させる構成であってもよい。また、以上で説明した検査装置１は、回転駆動装置４を備えるものとして説明したがこれに限らず、当該回転駆動装置４を備えない構成であってもよい。この場合、検査装置１は、走査方向Ｙに相当する方向に沿って複数のアーチ状照射部３１が並べられていてもよい。

以上で説明した撮像装置５は、走査方向Ｙに対して、回転軸線Ｃを挟んで両側に１つずつ設けられるものとして説明したがこれに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

１ 検査装置
３ 照明装置
４ 回転駆動装置
５ 撮像装置
７ 制御装置（判定装置）
２１ 保持面
３１ アーチ状照射部
３１ａ 頂点部
３１ｂ 端部
５１ 第１カメラ（撮像装置）
５２ 第２カメラ（撮像装置）
１００ 検査対象
１０１ 光反射表面
Ｃ 回転軸線
Ｘ 回転軸方向
Ｙ 走査方向
Ｚ 高さ方向

Claims (5)

1. 検査対象の周りに円弧状に設けられ前記検査対象に向けて光を照射するアーチ状照射部を有する照明装置と、
   前記アーチ状照射部から照射された光が反射する前記検査対象の光反射表面を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記検査対象の前記光反射表面を検査する判定装置とを備えることを特徴とする、
   検査装置。
2. 前記アーチ状照射部の両端部を結んだ線に沿った回転軸線を回転中心として前記検査対象と前記アーチ状照射部とを相対回転させる回転駆動装置を備え、
   前記判定装置は、前記回転駆動装置によって前記検査対象と前記アーチ状照射部とを相対回転させながら前記撮像装置によって撮像された前記画像に基づいて前記検査対象の前記光反射表面を検査する、
   請求項１に記載の検査装置。
3. 高さ方向に対して前記検査対象を保持する保持面を備え、
   前記検査対象は、少なくとも前記光反射表面の端部が曲面状に形成され、
   前記アーチ状照射部は、両端部が前記高さ方向に対して前記保持面の前記検査対象とは反対側に位置し、
   前記回転駆動装置は、前記アーチ状照射部の円弧状の頂点部が前記高さ方向に対して前記保持面の前記検査対象とは反対側に位置する開始位置から、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴った当該検査対象に対する当該アーチ状照射部による光の走査方向に対して前記開始位置の反対側で前記頂点部が前記保持面の前記検査対象とは反対側に位置する終了位置まで、当該アーチ状照射部を回転させる、
   請求項２に記載の検査装置。
4. 前記撮像装置は、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴った当該検査対象に対する当該アーチ状照射部による光の走査方向に対して、前記回転軸線を挟んで両側に少なくとも１つずつ設けられ、それぞれ前記アーチ状照射部の前記検査対象とは反対側に位置し当該検査対象に対して相対位置が固定されている、
   請求項２又は請求項３に記載の検査装置。
5. 前記撮像装置は、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴って前記検査対象の前記光反射表面を複数回撮像し、
   前記判定装置は、前記検査対象と前記アーチ状照射部との相対回転に伴って前記撮像装置によって撮像された複数の前記画像に基づいて前記検査対象の前記光反射表面の光沢異常を検査する、
   請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の検査装置。