JP2018179789A - 検査装置、検査方法、および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズおよび被検物の形状の自由度の点で有利な検査装置を提供する。
【解決手段】互いに隣接する第１組の側面と、第１組の側面に隣接し且つ互いに隣接する第２組の側面とを含む被検物Ｗの第１組の側面の特性と第２組の側面の特性とを検査する検査装置１であって、検査位置にある被検物の第１組の側面および第２組の側面のうちいずれかの照明を行う照明部１１と、照明を行われた第１組の側面および第２組の側面のうちいずれかの撮像を行って画像を得る撮像部１２と、を有し、照明部および撮像部は、第１姿勢をとる被検物の第１組の側面に対して照明および撮像を行い、第１姿勢とは異なる第２姿勢をとる被検物の第２組の側面に対して照明および撮像を行い、被検物は、第１姿勢および第２姿勢を特定する被検物の回転の自由度に関して第１姿勢および第２姿勢とは異なる第３姿勢をとって、検査位置を介して、搬送をされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査装置、検査方法、および物品製造方法に関する。

被検物（物体）の外観検査では、目視による検査に変わって、照明された被検物を撮像して得られた画像に基づいて、外観の良否を判定する検査装置の導入が進みつつある。複数の面を有する被検物を検査する装置として、被検物を中心にドーム状に配置された照射部と、撮像部とを含む外観検査装置（特許文献１）、被検物の回転を介して平板の４側面を対向する２側面ずつ検査する側面外観検査装置（特許文献２）がある。

特開２０１６−１１８５１８号公報 特開平１０−１４２１５９号公報

曲率のある側面の外観は、例えば、側面を取り囲むように照明装置および撮像装置を配置して、複数の入射角度で照明光がそれぞれ入射した側面をそれぞれ撮像して得られた複数の画像に基づいて検査されうる。特許文献１の外観検査装置は、被検物を取り囲むようにドーム状に照射部および撮像部が配置されているため、そのサイズの点で不利となりうる。また、特許文献２の外観検査装置は、対向する側面の組ごとに検査するため、そのサイズの点では有利となりうる。ところが、特許文献２の装置は、１つの組の側面のサイズと他の組の側面のサイズとが異なる場合、それを考慮した照射部および撮像部の配置や構成が必要となるから、その被検物の形状の自由度の点では不利となりうる。

本発明は、例えば、そのサイズおよびその被検物の形状の自由度の点で有利な検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、互いに隣接する第１組の側面と、第１組の側面に隣接し且つ互いに隣接する第２組の側面とを含む被検物の第１組の側面の特性と第２組の側面の特性とを検査する検査装置であって、検査位置にある被検物の第１組の側面および第２組の側面のうちいずれかの照明を行う照明部と、照明を行われた第１組の側面および第２組の側面のうちいずれかの撮像を行って画像を得る撮像部と、を有し、照明部および撮像部は、第１姿勢をとる被検物の第１組の側面に対して照明および撮像を行い、第１姿勢とは異なる第２姿勢をとる被検物の第２組の側面に対して照明および撮像を行い、被検物は、第１姿勢および第２姿勢を特定する被検物の回転の自由度に関して第１姿勢および第２姿勢とは異なる第３姿勢をとって、検査位置を介して、搬送をされる、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、そのサイズおよび被検物の形状の自由度の点で有利な検査装置を提供することができる。

実施形態に係る検査装置の構成を示す概略図である。 被検物の形状を示す図である。 本実施形態に係る光学系の配置を説明する図である。 側面における輝度分布を示す図である。 実施形態に係る検査方法のうち、被検物の搬送、撮影および搬出までのフローチャートを示す。 実施形態に係る検査装置を備える制御システムの構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。なお、各図面において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係る検査装置１の構成を示す概略図である。図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、被検物Ｗが検査位置に搬入された場合を示している。図２の（Ａ）〜（Ｃ）は、検査装置１が側面の特性を検査する被検物Ｗの形状を示す図である。まず、図２の（Ａ）〜（Ｃ）により被検物Ｗの形状について説明する。被検物Ｗは、例えば、携帯用電子機器等（たとえば、スマートフォン）の筐体である。被検物Ｗは互いに平行に対向する同サイズの矩形の上面および下面と、上面および下面の各辺を接続する側面Ｓ１〜側面Ｓ４を有する。以下の図面において、上面および下面が対向する対向方向をＺ軸、これに垂直な平面をＸＹ平面とする。本実施形態では、上面および下面が平行に対向するため、ＸＹ平面は、上面および下面に平行な平面でもある。

図２の（Ａ）は、被検物Ｗを＋Ｚ方向（以下、上面側ともいう。）から見た図である。図２の（Ａ）に示す通り、被検物Ｗの輪郭は略矩形である。本実施形態では、輪郭の４つの角を曲面加工している。曲面加工せずに角のままとした場合は、輪郭は矩形となる。側面Ｓ１〜側面Ｓ４は、互いに隣接する側面Ｓ１と側面Ｓ２とを１組（第１組の側面）、第１組の側面に隣接し、かつ互いに隣接する側面Ｓ３と側面Ｓ４とを１組（第２組の側面）とする、２組の側面で構成される。

被検物Ｗの上面と各側面との境界は、それぞれ境界線ｂ１〜ｂ４で示される。本実施形態では、上面および下面が平行に対向し、かつ同形状であるため、上面側から見て、境界線ｂ１〜ｂ４は、被検物Ｗの下面と各側面との境界線と重なる。ここで、境界線は、図２の（Ｃ）により後述する。また、Ｚ方向から見て矩形の長手方向の側面を側面Ｓ１および側面Ｓ３、短手方向の側面を側面Ｓ２および側面Ｓ４とする。

図２の（Ｂ）は、被検物Ｗを−Ｙ方向から見た図である。図２の（Ｂ）に示す通り、側面Ｓ２および側面Ｓ４は、曲率を有する曲面である。図示は省略するが、側面Ｓ１および側面Ｓ３も同様の曲率を有する曲面である。

図２の（Ｃ）は、図２の（Ｂ）に示す側面Ｓ４を含む部分において、ＸＺ平面に平行な面を切断面とした断面図を拡大した図である。図２の（Ｃ）に示すとおり、側面Ｓ４の断面は、円弧状となっており、側面Ｓ４上の任意の位置ｓにおける、Ｘ方向からの開角を角度αとする。角度αが＋９０度または−９０度となる位置ｓを、側面Ｓ４と上面および下面との境界位置とする。境界位置を結んだ線が境界線である。下面の境界線は境界線ｃ４で示す。なお、上面および下面が平行でない場合など、境界位置となる開角は＋９０度または−９０度に限られない。

側面Ｓ１〜側面Ｓ４には、擦り傷、打痕のような凹凸などの欠陥が生じている場合がある。図１の（Ａ）〜（Ｃ）に示す検査装置１は、明視野法および暗視野法を併用して、側面Ｓ１〜側面Ｓ４に生じうる欠陥を検出し、良品と不良品とに分別する。

検査装置１は、照明部１１と、撮像部１２と、駆動部１３と、制御部１４と、を有する。照明部１１は、複数の光源Ｌ１〜Ｌ１８を含む。照明部１１は、側面Ｓ１〜側面Ｓ４を個別に照明してもよく、複数の側面を同時に照明してもよい。光源Ｌ１〜１８は、それぞれ砲弾型あるいは表面実装型のＬＥＤ素子がリジッド基板上に複数配置された面光源である。ただし、リジッド基板ではなくフレキシブル基板を用いて曲面状にＬＥＤ素子を配置してもよい。発光部は調光の自由度や制御の高速性からＬＥＤであることが望ましいが、本発明は光源の種類によって限定されるものではなく、光源は蛍光灯や水銀アーク灯などであってもよい。

撮像部１２は、被検物Ｗの互いに隣接する側面のセットを組ごとに撮像する。撮像部１２は、長手方向の側面（側面Ｓ１および側面Ｓ３）を撮像する第１撮像部１２１と短手方向の側面（側面Ｓ２および側面Ｓ４）を撮像する第２撮像部１２２とを含む。第１撮像部１２１が有する撮像素子の画素数は、第２撮像部１２２が有する撮像素子の画素数よりも多い。第１撮像部１２１および第２撮像部１２２は、例えば、エリアセンサカメラであり、撮像素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いうる。

図１の（Ｂ）および図１の（Ｃ）により駆動部１３の構成を説明する。駆動部１３は、可動部１３１と、Ｙ方向駆動部１３２と、Ｚ方向駆動部１３３と、保持部１３４と、を有する。可動部１３１は、Ｙ方向可動部１３１ｙと、第１アーム部１３１ａと、第２アーム部１３１ｂと、支持部１３１ｃと、を有する。図１の（Ｃ）に示すとおり、本実施形態では、第１アーム部１３１ａおよび、第２アーム部１３１ｂは、Ｙ方向可動部１３１ｙに接続されたＺ方向駆動部１３３に固定される。第１アーム部１３１ａおよび、第２アーム部１３１ｂの先端には、被検物Ｗを支持する支持部１３１ｃが設けられる。本実施形態では、支持部１３１ｃは、吸着力により被検物Ｗを支持する（吸着保持）が、これに限られない。

被検物Ｗは所定の方向に伸びる直線の搬送の軌道に沿って搬送される。図１の（Ａ）および図１の（Ｂ）に示す通り、本実施形態では、被検物Ｗを搬送する軌道は、＋Ｙ方向に伸びる直線軌道ｐにとする。被検物Ｗを搬送する場合、支持部１３１ｃに被検物Ｗを吸着保持させるため、Ｚ方向駆動部１３３は、支持部１３１ｃが先端に設けられた第１アーム部１３１ａまたは第２アーム部１３１ｂを−Ｚ方向に移動させる。

被検物Ｗが支持部１３１ｃにより吸着保持された後、Ｙ方向駆動部１３２は、被検物Ｗを吸着保持している支持部１３１ｃが設けられた第１アーム部１３１ａまたは第２アーム部１３１ｂを直線軌道ｐに沿って移動させて被検物Ｗを検査位置まで運ぶ。

検査位置において、被検物Ｗは保持部１３４の保持部端１３４ａに渡される。保持部端１３４ａは、被検物Ｗを吸着保持などにより保持する。被検物Ｗの保持は、保持部端１３４ａおよび支持部１３１ｃを併用して行ってもよい。保持部１３４は、被検物Ｗの姿勢を調整する。本実施形態では、保持部端１３４ａに連結された回転部１３４ｂにより、Ｚ軸に対して被検物Ｗを回転させることで姿勢を調整する。すなわち、保持部１３４は、Ｚ軸に対する回転の自由度に関して可動である。

被検物Ｗの検査が終わった後、Ｙ方向駆動部１３２は、被検物Ｗを吸着保持している支持部１３１ｃが設けられた第１アーム部１３１ａまたは第２アーム部１３１ｂを直線軌道ｐに沿って移動させて被検物Ｗを検査位置から搬出する。

被検物Ｗを検査する時の姿勢は、Ｚ方向からみて、被検物Ｗの輪郭の各辺が伸びる方向と直線軌道ｐとが斜めに交わるように調整される。第１組の側面を検査する場合の姿勢を第１姿勢、第２組の側面を検査する場合を第２姿勢とする。第１姿勢および第２姿勢は、保持部１３４の回転により特定される。

第１姿勢および第２姿勢を上記のように調整することで、隣接する２つの側面を第１撮像部１２１および第２撮像部１２２により同時に撮影することができる。さらに、残りの隣接する２つの側面は、保持部１３４により被検物ＷをＺ軸に対して回転させることで、同様に同時に撮影をすることができる。つまり、保持部１３４により被検物ＷをＺ軸に対して回転させることで、被検物Ｗの全側面を検査することができ、側面ごとに照明部１１および撮像部１２を配置する必要が無くなる。その結果、照明部１１および撮像部１２に掛かるコストの低減、および照明部１１および撮像部１２の配置による装置サイズの大形化の抑制が実現される。

第１撮像部１２１は、長手方向の側面を撮像し、第２撮像部１２２は、短手方向の側面を撮像するように配置されているため、フォーカスの調整が不要となり、本実施形態の検査装置１は、計測時間の点でも有利である。

また、被検物Ｗの検査位置までに搬入と検査位置からの搬出を一直線かつ一方向に沿って行うことができ、被検物Ｗを含む携帯用電子機器の生産ラインへ、本実施形態に係る検査装置１を組み込みやすくなる。

図１の（Ｂ）および図１の（Ｃ）に示す通り、Ｚ方向からみて、駆動部１３は、直線軌道ｐ（搬送の軌道）に関して照明部１１および撮像部１２とは反対側に配置される。これにより、駆動部１３が使用できる空間Ｓが広くなり、例えば、より高速な被検物Ｗの搬送が実現される。高速搬送のために、Ｙ方向駆動部１３２またはＺ方向駆動部１３３として用いるアクチュエータ等の駆動機構のサイズを大きくすることができるからである。

制御部１４は、例えば、ＣＰＵ、メモリなどを含む制御回路であり、撮像部１２が取得した撮像画像を処理して欠陥を抽出し、被検物Ｗを良品と不良品に分類する。制御部１４は、照明部１１と、撮像部１２と、駆動部１３を制御して、被検物Ｗの側面の検査のための撮像画像を得る。制御部１４は、光源Ｌ１〜１８の光量および発光タイミングをそれぞれ制御し、側面Ｓ１〜側面Ｓ４を照明する照明条件を変更することか可能である。照明条件は、明視野条件と暗視野条件に大別され、明視野条件では打痕など緩やかな形状変化を伴う欠陥が高いコントラストで可視化される一方、暗視野の条件ではキズや異物など散乱性の強い欠陥が高いコントラストで可視化される。

図３の（Ａ）および図３の（Ｂ）は、本実施形態に係る照明部１１および撮像部１２からなる光学系の配置を説明する図である。図３の（Ａ）および図３の（Ｂ）において、上記説明における座標軸とは異なる座標軸を用いる。被検物Ｗの上面および下面が対向する対向方向をｗ軸、これに平行な平面をｕｖ平面とする。図３の（Ａ）は被検物Ｗを−ｖ方向から見た図であり、図３の（Ｂ）は＋ｗ方向から見た図である。

第１撮像部１２１は側面Ｓ１に対して仰角０度の方向に設置されている。携帯用電子機器の筐体等の側面部には、ボタン等を組み込むための水平方向を向いた穴等の構造を持つことが多いため、第１撮像部１２１の仰角は０度が有利だが、その他の仰角を有してもよい。また、側面を照明する光源２〜６は、側面の曲率方向に仰角＋８０から−８０度までの範囲に４０度間隔で取り囲むように配置され、側面に対して複数の入射角度で照明光を入射することができる。

図３の（Ｂ）に示すとおり、光源４は、第１撮像部１２１の光軸に対してｖ方向に対称に配置された２つの光源を有する。光源２〜６も同様の光源を有する。光源２〜光源６をこのように配置するのは、側面のｖ方向の輝度分布を均一にすること、第１撮像部１２１の配置空間を確保すること、および撮影時の側面からの反射光の光路を光源２〜光源６が遮らないようにすること、を目的とする。

図４は、光源２〜６をそれぞれ点灯させて側面Ｓ１を照明した時の、第１撮像部１２１で撮影された画像中の被検物Ｗの中心（ｖ＝０）における側面Ｓ１の輝度分布Ｐ２〜Ｐ６を示している。図４のグラフの縦軸は輝度で、横軸はｗであり側面Ｓ１の鉛直方向の位置を示している。被検物Ｗの側面Ｓ１は曲率を有するため、鉛直方向の位置により開角が異なり、位置ｗ１、位置ｗ２、位置ｗ３における開角は、それぞれ、−４５度、０度、４５度である。

被検物Ｗの表面は粗面であり欠陥がない表面からも光が散乱され、散乱光は正反射の方向で強くなり、正反射の角度から離れるほど弱くなる。したがって、図４に示すとおり、輝度分布は光源の仰角によってピーク位置が異なる。例えば、仰角４０度の光源３で照明した場合には開角２０度に相当する位置に輝度ピークを持ち、ピーク付近の範囲３１では明視野条件が、ピークから離れた範囲３２および範囲３３では暗視野条件が得られる。

したがって、検査対象範囲を開角±４５度に相当する側面部した場合、光源２〜６を順に照明し、それぞれの照明で照明された被検物Ｗを第１撮像部１２１で撮影して、複数の撮像画像を得て、側面全面において明視野条件と暗視野条件を含む画像が得られる。また、光源２〜６を同時に点灯することで、輝度の均一な明視野条件の画像を得ることもできる。ここで、暗視野の照明条件は、検査面上の１点に対して入射する照明光と面法線とがなす平面がそれぞれ異なる、２つ以上の照明方向であることが好ましい。これは、暗視野条件で線状のキズのような欠陥を検出する場合、キズの方向と直交する方向が最も散乱光が多く得られるためである。

光源２〜６では側面部に対して曲率方向の暗視野照明が得られるため、水平方向からの照明による暗視野条件が得られるよう光源７を配置している。また、光源７で照明した場合は、被検物Ｗの角部の明視野条件の画像を、光源２〜６で照明した場合は角部の暗視野条件画像を得ることが可能である。

図３の（Ａ）、図３の（Ｂ）および図４を用いて説明したとおり、側面を取り囲むように光学系を配置することで、１つの側面について全面の明視野画像と暗視野画像を得ることができる。以上の説明では、開角４５度および開角−４５度の範囲を検査対象の側面部の範囲として説明を行ったが、例えば開角−４５度から９０度までの範囲を検査する場合は、図３の（Ａ）に示す位置に第３撮像部１２３を追加することが好ましい。

図１の（Ａ）、図１の（Ｂ）および図１の（Ｃ）に示す光学系の配置は、図３の（Ａ）、図３の（Ｂ）を用いて説明した１つの側面を撮影するための光学系を、互いに隣接した２つの側面を撮影するために、それぞれ９０度異ならせて配置した構成としている。ただし、仰角−８０と＋８０の光源Ｌ２と光源Ｌ１７は２つの側面を同時に照明する光源として共通化し光源の数を削減している。

また、光源Ｌ９は、長手方向の側面を仰角０度から照明する光源と、短手方向の側面を水平方向から暗視野条件となるよう照明する光源として２つの機能を持たせている。光源Ｌ１０は、短手方向の側面を仰角０度から照明する光源と、長手方向の側面を水平方向から暗視野条件となるよう照明する光源として２つの機能を持たせている。

また、長手方向の側面の撮影画像と短手方向の側面の撮影画像における、欠陥の可視化に必要な解像度は同程度である場合がほとんどである。したがって、長手方向の側面を撮影する第１撮像部１２１が有する撮像素子の画素数は、第２撮像部１２２が有する撮像素子の画素数よりも多くすることが好ましい。また、水平方向の暗視野照明と被検物Ｗの角を照明するための光源をさらに空間Ｓに設置してもよい。

図５は、本実施形態に係る検査方法のうち被検物Ｗの搬送、撮影および搬出までのフローチャートを示す。工程Ｆ１で、制御部１４は、駆動部１３を制御して、第１アーム部１３１ａの先端に設けられた支持部１３１ｃに被検物Ｗを保持させる。ここで、撮影が終了した被検物Ｗが保持部端１３４ａにある場合は、制御部１４は、駆動部１３を制御して、保持部端１３４ａから第２アーム部１３１ｂの先端に設けられた支持部１３１ｃに撮影終了済みの被検物Ｗを移動させて保持させる。

工程Ｆ２で、制御部１４が駆動部１３を制御して、第１アーム部１３１ａの先端の支持部１３１ｃに保持された未撮影の被検物Ｗを検査位置に搬入し、第２アーム部１３１ｂの先端の支持部１３１ｃに保持された撮影済みの被検物Ｗを検査位置から搬出する。未撮影の被検物Ｗは、検査位置に搬入された後、第１アーム部１３１ａの先端の支持部１３１ｃから保持部１３４の保持部端１３４ａに移動される。

工程Ｆ３で、制御部１４は、保持部１３４を制御して被検物Ｗの姿勢を第１姿勢に調整し、調整後、照明部１１および撮像部１２を制御して被検物Ｗの互いに隣接する長手方向の側面および短手方向の側面の撮影をする（第１組の撮影）。撮影時は前述のとおり複数の照明条件における、複数の画像が撮影される。第１姿勢は、第１撮像部１２１の光軸が側面Ｓ１の中心を通り、第２撮像部１２２の光軸が側面Ｓ２の中心を通り、Ｚ方向からみた被検物Ｗの輪郭の各辺が伸びる方向と直線軌道ｐとが斜めに交わるように保持部１３４を回転させることで特定される。

工程Ｆ４で、制御部１４は、保持部１３４を制御して被検物ＷをＺ軸に対して１８０度回転させ、側面Ｓ３および側面Ｓ４を撮影するように工程Ｆ３と同様に被検物Ｗの姿勢調整をする（第２姿勢）。

工程Ｆ５で、制御部１４は、姿勢調整後の被検物Ｗの側面Ｓ３および側面Ｓ４の撮影を行って（第２組の撮影）、すべての側面の撮影を完了する。最後に、工程Ｆ６で、制御部１４は、第１アーム部１３１ａおよび第２アーム部１３１ｂの先端の支持部１３１ｃのそれぞれに被検物Ｗが保持されていない状態で、第１アーム部１３１ａおよび第２アーム部１３１ｂを−Ｙ方向に移動させる。第１アーム部１３１ａおよび第２アーム部１３１ｂが被検物Ｗを保持する前の初期位置に戻る。工程Ｆ１〜Ｆ６を繰り返すことで、本実施形態の検査装置１は被検物Ｗを１つずつ連続して撮影することができる。

工程Ｆ２における、未検査の被検物Ｗの検査位置への搬入時、および検査済みの被検物Ｗの検査位置からの搬出時の被検物Ｗの姿勢は、保持部１３４の回転の自由度に関して第１姿勢および前記第２姿勢とは異なる第３姿勢としてもよい。すなわち、Ｚ方向からみて、被検物Ｗの輪郭の互いに隣接する辺のうち、一方の辺が伸びる方向を直線軌道ｐと平行な方向とし、他方の辺が伸びる方向を直線軌道ｐと直交する方向とするように調整してもよい。一方の辺の伸びる方向が被検物Ｗの長手方向、他方の辺の伸びる方向が被検物Ｗの短手方向の場合は、第３姿勢を、長手方向の一方の辺を搬送の軌道の方向に沿うような姿勢とする。

搬入時の姿勢調整は、別途、姿勢を調整する機構を設けることで実施しうる。搬出時の姿勢調整は、保持部１３４により実施しうる。この場合、工程Ｆ１とＦ２との間に姿勢調整の工程を設ける。

被検物Ｗの検査位置への搬入出時に上記のような姿勢調整をする場合、直線軌道ｐと平行な辺を直線軌道ｐと直交する辺よりも長くすると、搬送時に被検物Ｗが干渉する空間が小さくなるため、光学系配置の自由度を高くすることができる。

また、工程Ｆ６を工程Ｆ２の後に実施してもよい。すなわち、被検物Ｗを保持部１３４へ渡したら、次に検査される被検物Ｗの搬入を開始してもよい。工程Ｆ３〜工程Ｆ５と工程Ｆ６とが並行に行われることになる。この場合、照明光や反射散乱光を遮らないように第１アーム部１３１ａおよび第２アーム部１３１ｂを移動させる。これにより、スループットが向上する効果が得られる。

なお、被検物Ｗの各側面の曲率によっては、Ｚ方向からみて輪郭が矩形にならない場合もありうる。この場合は、側面と上面または下面との境界線が伸びる方向と直線軌道ｐとの関係で姿勢を調整する。

上記説明では、被検物Ｗの姿勢調整はＺ軸に対する回転により実施していたが、これに限られない。例えば、被検物Ｗを下面から複数の保持部で保持し、複数の保持部のうち、一部をＸ方向に移動させることでも姿勢を調整しうる。

被検物Ｗの搬送経路は、少なくとも検査装置１内における検査位置前、検査位置、検査位置後を結ぶラインを直線とすればよい。

なお、被検物Ｗの形状は、互いに対向する上面および下面のうち、片方もしくは両方が実際には存在する必要は必ずしもなく、片方もしくは両方が仮想的な面であることもあり得る。これは、被検物Ｗを携帯用電子機器等（たとえば、スマートフォン）の組立て前の筐体とする場合もあり得るからである。

（第２実施形態）
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、上述した第１実施形態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。

（物品製造方法に係る実施形態）
上述した第２実施形態における検査装置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。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変更が可能である。

１ 検査装置
１１ 照明部
Ｌ１〜Ｌ８ 光源
１２ 撮像部
１３ 駆動部
１４ 制御部
Ｗ 被検物
Ｓ１〜Ｓ４ 側面
ｐ 直線軌道（搬送の軌道）

Claims (11)

1. 互いに隣接する第１組の側面と、前記第１組の側面に隣接し且つ互いに隣接する第２組の側面とを含む被検物の前記第１組の側面の特性と前記第２組の側面の特性とを検査する検査装置であって、
   検査位置にある前記被検物の前記第１組の側面および前記第２組の側面のうちいずれかの照明を行う照明部と、
   前記照明を行われた前記第１組の側面および前記第２組の側面のうちいずれかの撮像を行って画像を得る撮像部と、を有し、
   前記照明部および前記撮像部は、第１姿勢をとる前記被検物の前記第１組の側面に対して前記照明および前記撮像を行い、前記第１姿勢とは異なる第２姿勢をとる前記被検物の前記第２組の側面に対して前記照明および前記撮像を行い、
   前記被検物は、前記第１姿勢および前記第２姿勢を特定する前記被検物の回転の自由度に関して前記第１姿勢および前記第２姿勢とは異なる第３姿勢をとって、前記検査位置を介して、搬送をされることを特徴とする検査装置。
2. 前記搬送を行うための駆動部を有し、前記駆動部は、前記搬送の軌道に関して、前記照明部および前記撮像部とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記駆動部により前記搬送を行われた前記被検物を前記検査位置で保持する保持部を有することを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
4. 前記第３姿勢は、前記搬送の軌道の方向に前記被検物の長手方向が沿う姿勢であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の検査装置。
5. 前記保持部は、前記自由度に関して可動であることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
6. 前記照明部は、前記第１組の側面における２つの側面のうちいずれかを照明するための光源と、前記２つの側面のうち両方を照明するための光源とを含むことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の検査装置。
7. 前記撮像部は、前記第１組の側面における第１側面および第２側面をそれぞれ撮像する第１撮像部および第２撮像部を含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の検査装置。
8. 前記第１側面と前記第２側面とは、その大きさが異なり、前記第１撮像部と第２撮像部とは、その画素数が異なることを特徴とする請求項７に記載の検査装置。
9. 互いに隣接する第１組の側面と、前記第１組の側面に隣接し且つ互いに隣接する第２組の側面とを含む被検物の前記第１組の側面の特性と前記第２組の側面の特性とを検査する検査方法であって、
   検査位置にある前記被検物の前記第１組の側面および前記第２組の側面のうちいずれかの照明を行い、
   前記照明を行われた前記第１組の側面および前記第２組の側面のうちいずれかの撮像を行って画像を得、
   前記照明および前記撮像は、第１姿勢をとる前記被検物の前記第１組の側面に対して行った後に、前記第１姿勢とは異なる第２姿勢をとる前記被検物の前記第２組の側面に対して行い、
   前記被検物は、前記第１姿勢および前記第２姿勢を特定する前記被検物の回転の自由度に関して前記第１姿勢および前記第２姿勢とは異なる第３姿勢をとって、前記検査位置を介して、搬送をされることを特徴とする検査方法。
10. 前記第３姿勢は、前記搬送の軌道の方向に前記被検物の長手方向が沿う姿勢であることを特徴とする請求項９に記載の検査方法。
11. 物品の製造方法であって、
    請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の検査装置を用いて物体の検査を行い、
    前記検査を行われた前記物体の処理を行って物品を製造する、
    ことを特徴とする物品の製造方法。
    
    
    
    

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