JP2020144076A - Inspection system and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検査物の表面にある凹凸や色ムラ等を光学的に検査する検査装置及び検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection device and an inspection method for optically inspecting unevenness, color unevenness, etc. on the surface of an object to be inspected.
例えば、トナーカートリッジ等に用いられる粗面ゴムローラは、円筒状に研磨されたゴムに芯金(金属棒)を通し、更に微小な粒子を添加した塗料を塗布することにより製造される。粗面ゴムローラの表面に凹凸や色ムラ(以下ではこれらを総称して「欠陥」と称呼する)が存在すると、所望する機能が得られなくなるおそれがあるため、生産工程において表面の検査が行われる。凹凸とは、ゴムの凹凸や研磨カスの付着、塗料の不均一性等に起因する凹凸であって、機能上許容することのできない凹凸を指す。色ムラとは、良品と比較して形状に違いはないものの、異物等の付着によって表面の色味が変わってしまっている部分(汚れ)である。色ムラも、表面性状が良品と異なることによって所望の機能を得ることができなくなる可能性があるため、製造工程での検査が必要とされる。 For example, a rough surface rubber roller used for a toner cartridge or the like is manufactured by passing a core metal (metal rod) through a rubber polished into a cylindrical shape and applying a paint to which fine particles are added. If the surface of the rough rubber roller has irregularities or uneven color (hereinafter collectively referred to as "defects"), the desired function may not be obtained, so the surface is inspected in the production process. .. The unevenness refers to unevenness caused by rubber unevenness, adhesion of polishing residue, non-uniformity of paint, etc., which is functionally unacceptable. Color unevenness is a portion (dirt) in which the color of the surface has changed due to the adhesion of foreign matter or the like, although the shape is not different from that of a good product. Color unevenness also requires inspection in the manufacturing process because it may not be possible to obtain the desired function due to the surface texture being different from that of the non-defective product.
被検査物の表面の凹凸及び色ムラの検査方法の例として、プレートの凹凸キズ及び色ムラの検査方法が特許文献1に開示されている。特許文献1に開示された1つの検査方法は、2つの照明を異なる角度から被検査物に順次照射し、一方の照明の正反射光を受光する位置関係にあるカメラで撮像を行い、得られた画像の画像処理によりキズや色ムラを検出する方法である。特許文献1に開示された別の検査方法は、単一の照明を被検査物に照射し、その正反射光を受光するカメラと乱反射光を受光するカメラとで撮像を行い、得られた画像の画像処理によりキズや色ムラを検出する方法である。
As an example of a method for inspecting unevenness and color unevenness on the surface of an object to be inspected,
しかしながら、上記特許文献1に開示された検査方法において、2つの照明を必要とする検査方法と2台のカメラを必要とする検査方法のいずれの場合も、装置コストが嵩み、また、装置サイズが大きくなるという問題がある。また、2つの照明を必要とする検査方法では、第1の照明を点灯し、第2の照明を消灯した状態で撮像を行い、次に第1の照明を消灯し、第2の照明を点灯した状態で撮像を行う必要があるため、検査に長時間を要するという問題がある。そして、2台のカメラを必要とする検査方法では、2台のカメラの位置精度によって検査結果にばらつきが生じるおそれがある。
However, in the inspection method disclosed in
本発明は、欠陥検査を高い精度で迅速に行うことができ、低コストで省スペースな検査装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a low-cost, space-saving inspection device capable of performing defect inspection quickly with high accuracy.
本発明に係る検査装置は、被検査物の観察面へ光を照射する照明手段と、前記観察面を撮像する撮像手段と、前記被検査物の色ムラを検出する色ムラ検出手段と、前記被検査物の凹凸を検出する凹凸検出手段と、を備え、前記撮像手段は、前記観察面からの光を結像させる撮像レンズと、前記撮像レンズからの光を受光して画像を生成する複数の画素からなる撮像素子と、を有し、前記複数の画素はそれぞれ、前記撮像レンズの射出瞳の第1の領域を通過した光を受光する第1の受光部と、前記撮像レンズの射出瞳の第2の領域を通過した光を受光する第2の受光部と、を有し、前記凹凸検出手段は、前記第1の受光部から得られる第1の画像と前記第2の受光部から得られる第2の画像とを用いて前記凹凸を検出することを特徴とする。 The inspection apparatus according to the present invention includes an illumination means for irradiating an observation surface of an object to be inspected with light, an imaging means for imaging the observation surface, a color unevenness detecting means for detecting color unevenness of the object to be inspected, and the above. The imaging means includes an image pickup lens that forms an image of light from the observation surface, and a plurality of image pickup means that receive light from the image pickup lens to generate an image. The plurality of pixels include an image pickup element composed of the above pixels, and the plurality of pixels each include a first light receiving portion that receives light that has passed through a first region of the emission pupil of the image pickup lens, and an emission pupil of the image pickup lens. It has a second light receiving portion that receives light that has passed through the second region of the above, and the unevenness detecting means is obtained from the first image obtained from the first light receiving portion and the second light receiving portion. It is characterized in that the unevenness is detected by using the obtained second image.
本発明によれば、欠陥検査を高い精度で迅速に行うことが可能な、低コストで省スペースな検査装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a low-cost, space-saving inspection device capable of quickly performing defect inspection with high accuracy.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、被検査物の一例である粗面ゴムローラと、粗面ゴムローラの表面に発生する欠陥について説明する。粗面ゴムローラは、MFP等の印刷装置のトナーカートリッジ等に用いられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, a rough surface rubber roller, which is an example of an object to be inspected, and a defect generated on the surface of the rough surface rubber roller will be described. The rough surface rubber roller is used for a toner cartridge or the like of a printing device such as an MFP.
図1は、粗面ゴムローラ101の概略構成と、粗面ゴムローラ101の表面に発生する欠陥を説明する図である。粗面ゴムローラ101は、円筒状のゴム部102に金属製の芯金103を挿入、嵌合した構造を有する。なお、図1に示すように、粗面ゴムローラ101のスラスト軸方向(長さ方向)をY方向と規定する。また、Y方向と直交する平面内に、互いに直交するX方向とZ方向を規定する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rough
ゴム部102の表面には微小粒子が添加された塗料が塗布されており、その結果、ゴム部102の表面は微小凹凸を有する粗面となっている。粗面ゴムローラ101には、生産工程において、異物(研磨カス等)の付着や塗料の不均一性等に起因して、凹凸104が発生することがある。また、ゴム部102の表面に異物が付着した後に剥がれた跡や、塗料が変質した部分等には、色ムラ105が発生することがある。これらの欠陥が存在する粗面ゴムローラ101が搭載された装置では、所望の性能が得られない可能性が高くなるため、生産工程で欠陥の有無を検査し、不良品を取り除く必要がある。
A paint to which fine particles are added is applied to the surface of the
図2は、本発明の実施形態に係る、凹凸及び色ムラの検査装置の概略構成を説明する図である。検査装置は、照明装置201、カメラ202、計算機205及びモニタ206を有する。カメラ202は、撮像素子203と撮像レンズ204を有する。なお、図2には、カメラ202/計算機205間と計算機205/モニタ206間がそれぞれケーブルで接続された構成が示されているが、検査装置の構成はこれに限定されない。例えば、照明装置とモニタを備えた撮像装置の制御回路に計算機205の機能を持たせれば、撮像装置のみで検査装置を構成することも可能である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an unevenness and color unevenness inspection device according to an embodiment of the present invention. The inspection device includes a
粗面ゴムローラ101の芯金103は不図示の回転把持部材に保持されており、粗面ゴムローラ101はY軸まわり(スラスト軸まわり)に回転可能に配置されている。検査装置では、照明装置201から粗面ゴムローラ101表面の観察面207に光を照射し、光が照射された観察面207をカメラ202で撮像する。カメラ202の撮像レンズ204は、観察面207と撮像素子203とが互いに共役の関係となるように配置されている。カメラ202は、撮像動作により生成した画像の画像データを計算機205へ送信する。
The
なお、撮像にあたって、粗面ゴムローラ101の軸方向全体が撮像範囲に含まれ、且つ、撮像範囲全体に合焦する構成が望ましい。しかし、カメラ202の性能と粗面ゴムローラ101の大きさとの関係で、粗面ゴムローラ101の軸方向全体を撮像範囲に含むことができない場合、粗面ゴムローラ101をその軸方向に移動させる機構を設ければよい。撮像素子203の構成の詳細については後述する。
For imaging, it is desirable that the entire axial direction of the rough
計算機205は、カメラ202が撮像する画像を取得し、取得した画像をモニタ206に表示する。計算機205は、所謂、コンピュータであり、CPU、ROMやRAM、ハードディスク等の記憶媒体等を備え、記憶媒体には、後述する図6のフローチャートに示す各処理を実行するためのプログラム等が格納されている。計算機205は、所定のプログラムを実行してカメラ202から取得した画像(画像データ)を解析することにより、観察面207における欠陥の有無を検査する。なお、欠陥検査手法の詳細については後述する。
The
カメラ202により撮像される画像において、ゴム部102の表面の微小凹凸は、後述する像ズレとして検出することができる。そのため、照明装置201は一般的なもので構わず、粗面ゴムローラ101へ照射される光は一般的な白色光で構わない。一方、被検査物の表面の鏡面性が比較的強い場合や光学倍率が低い場合には、粗面の微小な凹凸の検出が困難となる場合がある。その場合、パターン光の照射が可能な照明装置201を用い、照射したパターン光の投影パターンの像ズレを検出する構成としてもよい。色ムラの検査性能を高める観点からは、暗視野観察で検査を行うことが望ましい。つまり、観察面207の法線に対する光の照射角度と撮像光軸の角度が異なる(観察面207の法線と観察面207への光の照射方向とがなす角は、観察面207の法線と撮像光軸とがなす角と異なる)ことが望ましい。
In the image captured by the
次に、カメラ202が備える撮像素子203について説明する。図3(a)は、撮像素子203の上面図(−Z方向から見た図)である。ここでは、撮像素子203を二次元的なエリアセンサとして説明するが、撮像素子203は、これに限られず、一次元的なラインセンサであってもよい。撮像素子203は複数の画素301を有し、それぞれの画素301はマイクロレンズ302を共有する2つの副画素303(第1の受光部)と副画素304(第2の受光部)からなる。
Next, the
図3(b)は、画素301と撮像レンズ204の関係を説明する断面図である。撮像レンズ204の瞳領域305(第1の領域)と瞳領域306(第2の領域)はそれぞれ、撮像レンズ204の射出瞳の左半分と右半分の領域を表している。画素301のマイクロレンズ302は、画素301へ入射する光の入射角度に対して副画素303,304のそれぞれの受光強度分布を制御する。撮像素子203において、副画素303が受光する光は瞳領域305を通過してきたものが支配的となり、副画素304が受光する光は瞳領域306を通過してきたものが支配的となるように設計されている。副画素303,304はそれぞれ、個別に信号を読み出すことができる。よって、副画素303のみから読み出した信号による画像(以下「A像」という)と、副画素304のみから読み出した信号による画像(以下「B像」という)を取得することができる。
FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating the relationship between the
撮像素子203により撮像される像から被検査物が合焦面にあるか非合焦面にあるかの判別を可能とする原理について説明する。
The principle that makes it possible to determine whether the object to be inspected is on the focal surface or the non-focal surface from the image captured by the
図4(a)は、撮像素子203の共役面である物体面401上に物体402が存在する場合の、撮像素子203に対する物体402の結像の様子を示す図である。物体402は、例えば、ゴム部102の表面で発生した色ムラ105である。
FIG. 4A is a diagram showing an image formation of the
図4(a)の場合、物体402は物体面401上に存在している。物体面401(ゴム部102の表面)から発せられた光は、瞳領域305,306を通るが、再び撮像素子203上の一点に集光する。図5(a)は、図4(a)の条件で撮像素子203に結像する物体402の像を説明する図であり、上段は物体402のA像501を、中段は物体402のB像502を、下段は物体402のAB像503(A像+B像)をそれぞれ表している。物体402が物体面401上に存在している場合、A像501とB像502は画像内で近い位置(座標)に現れる。つまり、A像501の中心とB像502の中心との間の距離が短くなる位置にA像501とB像502が現れる。
In the case of FIG. 4A, the
図4(b)は、物体面401から離れた位置に物体402が存在する場合(物体402がデフォーカスした位置に存在する場合)の、撮像素子203に対する物体402の結像の様子を示す図である。図4(b)の場合、物体402の像は撮像素子203の手前で結像するため、瞳領域305を通った光と瞳領域306を通った光は撮像素子203上で互いに離れた領域に到達する。図5(b)は、図4(b)の条件で撮像素子203に結像する物体402の像を説明する図であり、上段は物体402のA像511を、中段は物体402のB像512を、下段は物体402のAB像513をそれぞれ表している。物体402が物体面401から離れた位置にある場合には、物体402が物体面401上にある場合と比較して、A像511とB像512は画像内で離れた位置(ずれた位置)に現れる。つまり、A像511の中心とB像512の中心との間の距離は、A像501の中心とB像502の中心との間の距離よりも長くなる。この現象が、所謂、像ずれ、である。像ズレが生じたAB像513は、AB像503よりも全体的に大きな像(ぼやけた像)となる。
FIG. 4B is a diagram showing an image formation of the
なお、図4(b)及び図5(b)では、物体402の像が撮像素子203の手前で結像する場合について説明したが、物体402の像が撮像素子203の後ろで結像する場合も、A像とB像は画像内で離れた位置に現れる。物体402の像が撮像素子203の前で結像する場合と後ろで結像する場合とでは、像ズレ量の符号は反転する。
In addition, in FIG. 4B and FIG. 5B, the case where the image of the
次に、検査装置による欠陥検査方法での検査フローについて説明する。図6は、検査装置による欠陥検査方法のフローチャートである。計算機205のCPU(以下では単に「CPU」と記す)が、ROM等の記憶媒体に記憶されている所定のプログラムをRAMに展開して検査装置の各部の動作を制御することによって、図6にS番号で示す処理(ステップ)が実現される。 Next, the inspection flow in the defect inspection method by the inspection device will be described. FIG. 6 is a flowchart of a defect inspection method using an inspection device. FIG. 6 shows that the CPU of the computer 205 (hereinafter simply referred to as “CPU”) expands a predetermined program stored in a storage medium such as a ROM into a RAM and controls the operation of each part of the inspection device. The process (step) indicated by the S number is realized.
CPU(計算機205)は、検査を開始すると、先ずS601において照明装置201を点灯させる。S602にてCPUは、芯金103を保持している回転把持部材を駆動し、粗面ゴムローラ101を回転させる。S603にてCPUは、粗面ゴムローラ101を回転させながらカメラ202により所定枚数の画像を撮像することにより、粗面ゴムローラ101のゴム部102の全面を撮像する。S603では、粗面ゴムローラ101の回転速度に合わせた所定の時間間隔で自動撮像が行われる。なお、撮像にあたっては、粗面ゴムローラ101の回転速度とカメラ202でのシャッタスピードは、粗面ゴムローラ101の回転に起因する像ぶれが生じない条件に設定される。なお、粗面ゴムローラ101の回転と一時停止とを繰り返しながら、一時停止時に撮像を行うようにしてもよい。
When the CPU (computer 205) starts the inspection, the CPU (computer 205) first turns on the
撮像が終了すると、S604にてCPUは、回転把持部材の回転を停止させる。そして、S605にてCPUは、照明装置201を消灯する。S606にてCPUは、S603で取得した画像を用いて色ムラ検出処理を行う。続いて、S607にてCPUは、S603で取得した画像を用いて凹凸検出処理を行い、これにより、本処理は終了する。
When the imaging is completed, the CPU stops the rotation of the rotary grip member in S604. Then, in S605, the CPU turns off the
なお、S606の色ムラ検出処理とS607の凹凸検出処理とは、実行する順序が逆であってもよいし、一方の処理を行わない場合があってもよい。また、S601の照明装置201の点灯とS602の粗面ゴムローラ101の回転開始の順序は逆であってもよい。同様に、S604の粗面ゴムローラ101の回転終了とS605の照明装置201の消灯の順序は逆であっても構わない。
The color unevenness detection process of S606 and the unevenness detection process of S607 may be executed in the reverse order, or one of the processes may not be performed. Further, the order of lighting the
次に、色ムラ検出処理(S606)について詳細に説明する。色ムラ検出処理は、カメラ202により取得されたA像(第1の画像)とB像(第2の画像)とを足し合わせた画像であるA+B像(第3の画像)を用いて行われる。図7は、色ムラの検出方法を説明する模式図である。図7(a)には、画像処理前のA+B像の未加工の輝度プロファイルである第1の輝度プロファイル701が示されており、横軸には画素座標が取られ、縦軸には輝度レベルが取られている。なお、実際のA+B像は二次元画像であるが、ここでは、説明を簡潔に行う観点から、一次元プロファイルで説明する。
Next, the color unevenness detection process (S606) will be described in detail. The color unevenness detection process is performed using an A + B image (third image) which is an image obtained by adding the A image (first image) and the B image (second image) acquired by the
第1の輝度プロファイル701では、画素の一部で輝度が極端に高くなっており、この部分が色ムラ信号702である。また、第1の輝度プロファイル701には、波長の長い大域的なグラデーションや波長の短い局所的なノイズが重畳している。図7(b)には、第1の輝度プロファイル701に対して大平滑処理を掛けた後の第2の輝度プロファイル703が示されている。大平滑処理とは、大域的なグラデーション情報のみを抽出することを目的として、比較的大きいカーネルサイズでフィルタ処理を掛けるものである。カーネルサイズとしては、検出しようとしている欠陥に比べて十分大きい、例えば、数十画素から数百画素が用いられる。大平滑処理により、第1の輝度プロファイル701に存在している色ムラ信号702は、第2の輝度プロファイル703では消失していることがわかる。
In the
図7(c)には、第1の輝度プロファイル701に対して小平滑処理を掛けた後の第3の輝度プロファイル704が示されている。小平滑処理とは、局所的なノイズを除去することを目的として、比較的小さいカーネルサイズでフィルタ処理を掛けるものである。カーネルサイズとしては、検出しようとしている欠陥に比べて十分小さく、例えば、数画素から数十画素が用いられる。小平滑処理により、第1の輝度プロファイル701に存在している局所的なノイズが第3の輝度プロファイル704では消失していることがわかる。
FIG. 7C shows a
図7(d)には、第3の輝度プロファイル704と第2の輝度プロファイル703の差分である第4の輝度プロファイル705が示されている。第4の輝度プロファイル705では、第1の輝度プロファイル701から大域的なグラデーションや局所的なノイズが除去され、色ムラ信号702が抽出されていることがわかる。
FIG. 7D shows a
図7(e)には、第4の輝度プロファイル705を閾値707で二値化した第5の輝度プロファイル706が示されている。第5の輝度プロファイル706は、第4の輝度プロファイル705において輝度値が閾値707以上であった画素の輝度レベルを‘255’とし、閾値707未満であった画素の輝度レベルを‘0(ゼロ)’としたものである。色ムラ領域708は、輝度レベルが‘255’の領域として求められる。実際の画像は二次元であるため、二値化画像に対して更にラベリング処理やブロッブ解析等が施される。これにより、欠陥領域の外接矩形を、図5(b)の下段に示す外接矩形520の通りに算出することができる。
FIG. 7E shows a
なお、色ムラ検出処理に関して上述したフィルターサイズや閾値などのパラメータは、欠陥の過検出率や誤検出率等を考慮して、最終的に決定される。図7では色ムラの輝度が周囲に比べて高い場合を取り上げたが、これに限定されず、色ムラが吸収性の場合や明視野で検査を行った場合等の輝度が周囲に比べて小さくなる色ムラも、同様の手法で検出することができる。 The parameters such as the filter size and the threshold value described above for the color unevenness detection process are finally determined in consideration of the over-detection rate and the false detection rate of defects. In FIG. 7, the case where the brightness of the color unevenness is higher than that of the surroundings is taken up, but the case is not limited to this, and the brightness is smaller than that of the surroundings when the color unevenness is absorbent or when the inspection is performed in a bright field. Color unevenness can also be detected by the same method.
次に、凹凸検出処理(S607)について詳細に説明する。凹凸検出処理は、カメラ202により取得されたA像とB像に対して実行される。図8は、凹凸の検出方法を説明する模式図である。図8(a)は、凹凸検出処理での画像処理前のA像の輝度プロファイル801とB像の輝度プロファイル802を示しており、横軸に画素座標が、縦軸に輝度レベルが取られている。なお、実際のA像及びB像は二次元画像であるが、ここでは、説明を簡潔に行う観点から、一次元プロファイルで説明する。また、実際のA像及びB像の輝度レベルは同程度となるが、図8(a)ではプロファイルが重なることで区別が困難となることを回避するために、上下にオフセットして表示している。A像及びB像には、必要に応じてシェーディング補正処理やフィルタ処理が施されてもよい。
Next, the unevenness detection process (S607) will be described in detail. The unevenness detection process is executed on the A image and the B image acquired by the
A像の輝度プロファイル801とB像の輝度プロファイル802には、粗面ゴムローラ101のゴム部102の表面に塗布された塗料に含まれる粒子に起因する微小な凹凸に応じた輝度変化が表れている。領域803と領域805は凹凸のない領域に相当しており、これらの領域においては破線で示すようにA像の輝度プロファイル801とB像の輝度プロファイル802の位相は略一致している。領域804は、凹凸領域に相当しており、この領域においては破線で示すように、A像の輝度プロファイル801とB像の輝度プロファイル802とでは位相がずれている。
The
図8(b)には、A像の輝度プロファイル801及びB像の輝度プロファイル802の差を取った差分値808が示されている。領域803と領域805では、A像の輝度プロファイル801とB像の輝度プロファイル802の位相が揃っているため、差を取るとほぼ0(ゼロ)に近い値となる。これに対して、領域804では、A像の輝度プロファイル801とB像の輝度プロファイル802とで位相がずれているため、差値の絶対値がゼロに近い値を取らない領域が多くなる。
FIG. 8B shows a
図8(b)には、予め定められた正の値の上側閾値806と負の値の下側閾値807が示されている。図8(c)には、差分値808が下側閾値807を下回った領域及び上側閾値806を上回った領域では‘1’に、それ以外の領域では‘0’に二値化されたプロファイル809が示されている。ここでは、下側閾値807と上側閾値806の絶対値を同じ値としており、この場合には差分値808の絶対値が下側閾値807と上側閾値806の絶対値よりも大きい領域が‘1’に、それ以外の領域が‘0’に二値化されている。プロファイル809でも概ね領域804の抽出が可能となっているが、領域804でも値が‘0’になる領域が点在する。
FIG. 8B shows a predetermined positive
図8(d)には、プロファイル809にモフォロジー処理等を行って、領域804を連結した領域へ補正したプロファイル810が示されている。このプロファイル810から凹凸領域である領域804を検出することができる。
FIG. 8D shows a
次に、欠陥検査の具体的な条件について説明する。画素ピッチが5.0μm、画素数が7500pixelのラインセンサで、視野(検査領域)60mmを観察するものとする。ワークディスタンス(ラインセンサから被検査物までの距離)は、撮像レンズの主点間隔に依存して増減するが、ここでは概ね210mmに設定することができる。この場合、画素分解能は60(mm)×1000/7500(pixel)=8.0μm/pixel、光学倍率(横倍率)は5.0(μm)/8.0(μm/pixel)=約0.63倍、光学倍率(縦倍率)は0.63×0.63=約0.4倍となる。したがって、検出したい凹凸のサイズが50μmである場合、像面側のデフォーカス量は、50(μm)×0.4=20μmとなる。 Next, specific conditions for defect inspection will be described. It is assumed that a line sensor having a pixel pitch of 5.0 μm and a number of pixels of 7500 pixels observes a visual field (inspection area) of 60 mm. The work distance (distance from the line sensor to the object to be inspected) increases or decreases depending on the distance between the principal points of the imaging lens, but here it can be set to approximately 210 mm. In this case, the pixel resolution is 60 (mm) x 1000/7500 (pixel) = 8.0 μm / pixel, and the optical magnification (horizontal magnification) is 5.0 (μm) /8.0 (μm / pixel) = about 0. 63 times, the optical magnification (vertical magnification) is 0.63 x 0.63 = about 0.4 times. Therefore, when the size of the unevenness to be detected is 50 μm, the defocus amount on the image plane side is 50 (μm) × 0.4 = 20 μm.
上記説明の通り、本発明によれば、照明装置とカメラはそれぞれ1台あればよいため、低コストで、省スペースな検査装置を実現することが可能である。検査装置の構成要素が少なく、装置構成が複雑ではないため、装置メンテナンスに掛かる負荷を軽減することができる。そして、被検査物の撮像処理を自動的に行い、撮像データを解析することで欠陥を検出することから、欠陥検査を迅速に行うことが可能となる。本発明に係る検査装置は照明装置とカメラはそれぞれ1台あればよいため、2台の照明装置や2台のカメラを用いる検査装置と比較すると、被検査物に対する照明装置やカメラの位置を原因とする誤差の発生が抑制される。これにより、高い精度で欠陥を検出することが可能となる。 As described above, according to the present invention, since only one lighting device and one camera are required, it is possible to realize a low-cost, space-saving inspection device. Since there are few components of the inspection device and the device configuration is not complicated, the load on the device maintenance can be reduced. Then, since the defect is detected by automatically performing the imaging process of the object to be inspected and analyzing the imaging data, the defect inspection can be performed quickly. Since the inspection device according to the present invention only requires one lighting device and one camera, the position of the lighting device and the camera with respect to the object to be inspected is the cause as compared with the inspection device using two lighting devices and two cameras. The occurrence of the error is suppressed. This makes it possible to detect defects with high accuracy.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上記実施形態では、計算機205のCPUが所定のプログラムを実行することにより欠陥検出処理を開始するものとした。しかし、これに限らず、計算機205に代えてPLC(Programmable Logic Controller)が欠陥検査を実行する構成であってもよい。
Although the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the scope of the gist of the present invention are also included in the present invention. included. For example, in the above embodiment, the CPU of the
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
101 粗面ゴムローラ
102 ゴム部
104 凹凸
105 色ムラ
201 照明装置
202 カメラ
203 撮像素子
204 撮像レンズ
205 計算機
301 画素
303,304 副画素
101 Rough
Claims (14)
前記観察面を撮像する撮像手段と、
前記被検査物の色ムラを検出する色ムラ検出手段と、
前記被検査物の凹凸を検出する凹凸検出手段と、を備え、
前記撮像手段は、
前記観察面からの光を結像させる撮像レンズと、
前記撮像レンズからの光を受光して画像を生成する複数の画素からなる撮像素子と、を有し、
前記複数の画素はそれぞれ、前記撮像レンズの射出瞳の第1の領域を通過した光を受光する第1の受光部と、前記撮像レンズの射出瞳の第2の領域を通過した光を受光する第2の受光部と、を有し、
前記凹凸検出手段は、前記第1の受光部から得られる第1の画像と前記第2の受光部から得られる第2の画像とを用いて前記凹凸を検出することを特徴とする検査装置。 Lighting means that irradiates the observation surface of the object to be inspected with light,
An imaging means for imaging the observation surface and
The color unevenness detecting means for detecting the color unevenness of the object to be inspected, and
The unevenness detecting means for detecting the unevenness of the object to be inspected is provided.
The imaging means
An imaging lens that forms an image of light from the observation surface,
It has an image sensor composed of a plurality of pixels that receives light from the image pickup lens and generates an image.
Each of the plurality of pixels receives a first light receiving portion that receives light that has passed through the first region of the exit pupil of the imaging lens and a light that has passed through the second region of the exit pupil of the imaging lens. It has a second light receiving part and
The unevenness detecting means is an inspection apparatus characterized in that the unevenness is detected by using a first image obtained from the first light receiving unit and a second image obtained from the second light receiving unit.
前記被検査物の観察面へ光を照射する工程と、
前記観察面からの光を結像させる撮像レンズからの光を受光して画像を生成する複数の画素を有し、前記複数の画素がそれぞれ前記撮像レンズの射出瞳の第1の領域を通過した光を受光する第1の受光部と前記撮像レンズの射出瞳の第2の領域を通過した光を受光する第2の受光部とを有する撮像素子により、前記観察面を撮像する工程と、
前記第1の受光部から得られる第1の画像と、前記第2の受光部から得られる第2の画像を記憶する工程と、
前記第1の画像と前記第2の画像を用いて前記凹凸を検出する工程と、を有することを特徴とする検査方法。 It is a method of inspecting color unevenness and unevenness on the surface of the object to be inspected.
The step of irradiating the observation surface of the object to be inspected with light and
It has a plurality of pixels that receive light from an image pickup lens that forms an image of light from the observation surface to generate an image, and the plurality of pixels each pass through a first region of an exit pupil of the image pickup lens. A step of imaging the observation surface with an image pickup device having a first light receiving unit that receives light and a second light receiving unit that receives light that has passed through a second region of the exit pupil of the image pickup lens.
A step of storing a first image obtained from the first light receiving unit and a second image obtained from the second light receiving unit.
An inspection method comprising the step of detecting the unevenness using the first image and the second image.
前記第3の画像を用いて前記色ムラを検出する工程と、を有することを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載の検査方法。 A step of storing a third image obtained by adding the first image and the second image, and
The inspection method according to any one of claims 8 to 11, further comprising a step of detecting the color unevenness using the third image.
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