JP2024054910A - 検査装置および検査システム - Google Patents
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Abstract
【課題】テレセントリック光学系を利用する場合に比べ、撮影手段のレンズ開口が大きくなることを抑制する。【解決手段】検査装置は、光源と対象領域との間に設けられ、光源から対象領域に向かう光を制限する制限手段と、制限手段を通過し対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、を備え、制限手段は、光源からの光のうち、対象領域にて正反射した場合に撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない。【選択図】図2
Description
本発明は、検査装置および検査システムに関する。
特許文献1には、光源と被検査物間の光路に配置され主出射光を遮蔽する遮蔽板により、被検査物の表面上に放射角光照明領域を作り出し、放射角照明領域をカメラで撮影することによって、柄が装飾された表面の凹凸欠陥を検出する外観検査装置について記載されている。
特許文献2には、検査対象からの反射光を受光手段で受光する際に、検査対象の表面における反射角変化に応じて反射光の一部を遮光し、その光量変化により検査対象の表面状態を識別する表面検査装置について記載されている。
特許文献3には、面照明及び面照明から照射される光を多数の平行光源とするルーバー層からなる照明手段と、照明手段から照射されて検査対象レンズを透過した光を撮像する撮像手段と、撮像手段の検査対象レンズに対するフォーカス位置を調整しつつ撮像データを処理して検査対象レンズの良否を判定する制御手段と、を備えるレンズ欠陥検査装置について記載されている。
特許文献2には、検査対象からの反射光を受光手段で受光する際に、検査対象の表面における反射角変化に応じて反射光の一部を遮光し、その光量変化により検査対象の表面状態を識別する表面検査装置について記載されている。
特許文献3には、面照明及び面照明から照射される光を多数の平行光源とするルーバー層からなる照明手段と、照明手段から照射されて検査対象レンズを透過した光を撮像する撮像手段と、撮像手段の検査対象レンズに対するフォーカス位置を調整しつつ撮像データを処理して検査対象レンズの良否を判定する制御手段と、を備えるレンズ欠陥検査装置について記載されている。
対象物の表面に光を照射した際の正反射光を撮影し、表面の欠陥等を検査するための画像として取得する検査装置がある。このような検査装置では、平行光源によって対象領域に平行光を照射し、対象領域からの正反射光を撮影手段によって撮影する。対象領域からの正反射光は平行光であるため、撮影手段の備えるテレセントリック光学系により結像して撮影することになる。
ここで、テレセントリック光学系を利用した検査装置では、対象領域全体からの正反射光を撮影手段に取り込むために、対象領域の大きさに応じて撮影手段のレンズ開口が大きくなる。レンズ開口が大きくなると、検査装置の大型化や、大型化に伴う製造コストの上昇を招く。
本発明は、テレセントリック光学系を利用する場合に比べ、撮影手段のレンズ開口が大きくなることを抑制することを目的とする。
ここで、テレセントリック光学系を利用した検査装置では、対象領域全体からの正反射光を撮影手段に取り込むために、対象領域の大きさに応じて撮影手段のレンズ開口が大きくなる。レンズ開口が大きくなると、検査装置の大型化や、大型化に伴う製造コストの上昇を招く。
本発明は、テレセントリック光学系を利用する場合に比べ、撮影手段のレンズ開口が大きくなることを抑制することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、を備え、前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査装置である。
請求項2に記載の発明は、前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記撮影手段に近付く方向の光の少なくとも一部を通過させない、請求項1に記載の検査装置である。
請求項3に記載の発明は、前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記一の方向となす角が20度以上の光を通過させない、請求項2に記載の検査装置である。
請求項4に記載の発明は、前記制限手段は、通過させる他の方向の光量を一の方向の光量の50%以下とする、請求項2に記載の検査装置である。
請求項5に記載の発明は、前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並び、互いに平行でない遮光壁群である、請求項1に記載の検査装置である。
請求項6に記載の発明は、前記遮光壁群の並ぶ間隔は1.5mm以下である、請求項5に記載の検査装置である。
請求項7に記載の発明は、前記制限手段は、前記光源からの光を透過させる部分と、当該光源からの光を透過させない部分と、が交互に配列された制限層により構成される、請求項1に記載の検査装置である。
請求項8に記載の発明は、前記制限層は、フィルムにより構成され、前記光源からの光を透過させる部分と前記一の方向とが直交するように湾曲して配置される、請求項7に記載の検査装置である。
請求項9に記載の発明は、前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記制限層により構成される、請求項7に記載の検査装置である。
請求項10に記載の発明は、光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を処理するプロセッサと、を備え、前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査システムである。
請求項11に記載の発明は、前記制限手段には、前記一の方向の光を通過させる開口が、予め定められた間隔で設けられ、前記プロセッサは、前記撮影手段により撮影された画像において、前記予め定められた間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行う、請求項10に記載の検査システムである。
請求項2に記載の発明は、前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記撮影手段に近付く方向の光の少なくとも一部を通過させない、請求項1に記載の検査装置である。
請求項3に記載の発明は、前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記一の方向となす角が20度以上の光を通過させない、請求項2に記載の検査装置である。
請求項4に記載の発明は、前記制限手段は、通過させる他の方向の光量を一の方向の光量の50%以下とする、請求項2に記載の検査装置である。
請求項5に記載の発明は、前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並び、互いに平行でない遮光壁群である、請求項1に記載の検査装置である。
請求項6に記載の発明は、前記遮光壁群の並ぶ間隔は1.5mm以下である、請求項5に記載の検査装置である。
請求項7に記載の発明は、前記制限手段は、前記光源からの光を透過させる部分と、当該光源からの光を透過させない部分と、が交互に配列された制限層により構成される、請求項1に記載の検査装置である。
請求項8に記載の発明は、前記制限層は、フィルムにより構成され、前記光源からの光を透過させる部分と前記一の方向とが直交するように湾曲して配置される、請求項7に記載の検査装置である。
請求項9に記載の発明は、前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記制限層により構成される、請求項7に記載の検査装置である。
請求項10に記載の発明は、光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を処理するプロセッサと、を備え、前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査システムである。
請求項11に記載の発明は、前記制限手段には、前記一の方向の光を通過させる開口が、予め定められた間隔で設けられ、前記プロセッサは、前記撮影手段により撮影された画像において、前記予め定められた間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行う、請求項10に記載の検査システムである。
請求項1,10に記載の発明によれば、テレセントリック光学系を利用する場合に比べ、撮影手段のレンズ開口が大きくなることを抑制する。
請求項2に記載の発明によれば、撮影手段に近付く方向の光を制限しない場合に比べ、検査の精度が向上する。
請求項3に記載の発明によれば、制限手段が20度以上の光を通過させる場合と比較して、検査の精度が向上する。
請求項4に記載の発明によれば、通過させる他の方向の光量が位置の方向の光量の50%よりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
請求項5,7に記載の発明によれば、他の方向の光のうち少なくとも一部が制限される。
請求項6に記載の発明によれば、間隔が1.5mmよりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
請求項8に記載の発明によれば、制限層を薄く構成することができる。
請求項9に記載の発明によれば、1つの制限層により制限手段を構成する場合と比較して、制限層の配置に係る自由度が増す。
請求項11に記載の発明によれば、制限手段の開口の間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行わない場合に比べ、検査の精度が向上する。
請求項2に記載の発明によれば、撮影手段に近付く方向の光を制限しない場合に比べ、検査の精度が向上する。
請求項3に記載の発明によれば、制限手段が20度以上の光を通過させる場合と比較して、検査の精度が向上する。
請求項4に記載の発明によれば、通過させる他の方向の光量が位置の方向の光量の50%よりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
請求項5,7に記載の発明によれば、他の方向の光のうち少なくとも一部が制限される。
請求項6に記載の発明によれば、間隔が1.5mmよりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
請求項8に記載の発明によれば、制限層を薄く構成することができる。
請求項9に記載の発明によれば、1つの制限層により制限手段を構成する場合と比較して、制限層の配置に係る自由度が増す。
請求項11に記載の発明によれば、制限手段の開口の間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行わない場合に比べ、検査の精度が向上する。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本明細書中では、入射角と反射角とが等しい正反射に対して、入射角と反射角とが異なる反射を「拡散反射」と呼ぶ場合がある。また、正反射による反射光を「正反射光」、拡散反射による反射光を「拡散反射光」と呼び、反射光のうち、正反射光に対応する成分を「正反射成分」、拡散反射光に対応する成分を「拡散反射成分」と呼ぶ場合がある。
なお、本明細書中では、入射角と反射角とが等しい正反射に対して、入射角と反射角とが異なる反射を「拡散反射」と呼ぶ場合がある。また、正反射による反射光を「正反射光」、拡散反射による反射光を「拡散反射光」と呼び、反射光のうち、正反射光に対応する成分を「正反射成分」、拡散反射光に対応する成分を「拡散反射成分」と呼ぶ場合がある。
<第1の実施の形態>
(検査装置1の全体構成)
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。
図1は、第1の実施の形態が適用される検査装置1の全体構成例を示す概念図であり、図1(A)は検査装置1の斜視図、図1(B)は図1(A)のIA-IA断面に対応する断面図であり、説明のために当て付け面を加えて示している。図1(A)における紙面の右上側が+x方向、右下側が+y方向、上側が+z方向であり、図1(B)における紙面の右側が+x方向、手前(表面)側が+y方向、上側が+z方向である。
以下では、検査装置1に対し当て付け面が位置する向きを「下」、反対の向きを「上」と呼ぶ場合がある。
(検査装置1の全体構成)
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。
図1は、第1の実施の形態が適用される検査装置1の全体構成例を示す概念図であり、図1(A)は検査装置1の斜視図、図1(B)は図1(A)のIA-IA断面に対応する断面図であり、説明のために当て付け面を加えて示している。図1(A)における紙面の右上側が+x方向、右下側が+y方向、上側が+z方向であり、図1(B)における紙面の右側が+x方向、手前(表面)側が+y方向、上側が+z方向である。
以下では、検査装置1に対し当て付け面が位置する向きを「下」、反対の向きを「上」と呼ぶ場合がある。
図1(A),(B)に示すように、第1の実施の形態が適用される検査装置1は、遮光壁群10と、光源12と、制御部13と、拡散板14と、カメラ15と、筐体16とを備える。
本発明の実施の形態が適用される検査装置1は、図1(B)に示すように当て付け面の上に置かれた状態で、面で規定される対象領域Tを撮影することが可能である。そして、撮影した画像(「検査画像」と呼ぶ場合がある。)に基づいて、対象領域Tに配置された対象物に係る検査を行い、検査結果を生成する。
本発明の実施の形態が適用される検査装置1は、図1(B)に示すように当て付け面の上に置かれた状態で、面で規定される対象領域Tを撮影することが可能である。そして、撮影した画像(「検査画像」と呼ぶ場合がある。)に基づいて、対象領域Tに配置された対象物に係る検査を行い、検査結果を生成する。
検査装置1は例えば、対象物の表面におけるヒケやウェルド等の欠陥を検査の対象とする。ヒケとは、溶融した材料が冷えて固まる際に生じるくぼみ状の欠陥であり、ウェルドとは、溶融した材料が一度分岐して合流する際に生じる筋状の欠陥である。その他、製造工程に起因するフローマークやクラック、物がぶつかることによる打痕や傷等、表面に生じる各種の欠陥を検査の対象としても良い。
また、検査装置1は、対象物に付着した汚れ等の検査に用いられても良い。
さらに、検査装置1は、対象物の表面に設けられた模様、溝や孔等、意図的に設けられた形状部の出来栄えや寸法等を、検査の対象としても構わない。
また、検査装置1は、対象物に付着した汚れ等の検査に用いられても良い。
さらに、検査装置1は、対象物の表面に設けられた模様、溝や孔等、意図的に設けられた形状部の出来栄えや寸法等を、検査の対象としても構わない。
制御部13は、プロセッサの一例であるCPU(Central Processing Unit)13aを備え、検査装置1全体をシステムとして制御する。例えば、制御部13は、後述する撮影ボタン164が押下されたことに応じて、カメラ15に検査画像を撮影させる制御を行う。また例えば、光源12のオン/オフを切り替える制御を行う。
さらに、本発明の実施の形態に係る制御部13は、カメラ15により撮影された検査画像を記憶する他、検査画像に対する画像処理や検査結果の生成等の処理(図5~7を用いて後述する。)を行う。
さらに、本発明の実施の形態に係る制御部13は、カメラ15により撮影された検査画像を記憶する他、検査画像に対する画像処理や検査結果の生成等の処理(図5~7を用いて後述する。)を行う。
制御部13は、CPU13aの他、ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)等(いずれも不図示)を含むコンピュータとして構成され、ROMには、不揮発性の書き換え可能なメモリ、例えばフラッシュメモリが含まれる。そして、ROMに蓄積されたプログラムがRAMに展開され、CPU13aがプログラムを実行することによって、画像処理や検査結果の生成等の各種機能が実現される。
また、制御部13は、補助記憶装置(不図示)を備え、撮影した検査画像や生成した検査結果を記憶することができる。
なお、図1(A)では、制御部13が筐体16の内側(破線で示す。)に取り付けられた例を示しているが、筐体16の外側に取り付けられることとしても良い。
また、制御部13は、補助記憶装置(不図示)を備え、撮影した検査画像や生成した検査結果を記憶することができる。
なお、図1(A)では、制御部13が筐体16の内側(破線で示す。)に取り付けられた例を示しているが、筐体16の外側に取り付けられることとしても良い。
光源12は、検査のための光を発する装置であり、少なくとも遮光壁群10が位置する方向に向かう光を発する。光源12の種類は限定されないが、例えば、白熱電球や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いることができる。
また、光源12が発する光の色は限定されないが、対象物によっては特定の波長の光を吸収して反射率が低下する場合があるので、可視光帯域の光が均等に混在された白色とするのが良い。
拡散板14は、筐体16の内部において光源12からの光の経路上に設けられ、散乱等により光を拡散する部材である。より詳しくは、拡散板14は、光源12から入射した光を拡散し、拡散光を遮光壁群10側に出射する。
また、光源12が発する光の色は限定されないが、対象物によっては特定の波長の光を吸収して反射率が低下する場合があるので、可視光帯域の光が均等に混在された白色とするのが良い。
拡散板14は、筐体16の内部において光源12からの光の経路上に設けられ、散乱等により光を拡散する部材である。より詳しくは、拡散板14は、光源12から入射した光を拡散し、拡散光を遮光壁群10側に出射する。
カメラ15は、本発明の実施の形態における撮影手段の一例であり、対象領域Tの撮影が可能な撮影装置である。撮像素子には、例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを使用できる。
本発明の実施の形態に係るカメラ15は、0よりも大きい画角を有する。そして、カメラ15は、非テレセントリック光学系の撮像レンズ151に入射した光を撮像素子152に取り込み、検査画像として撮影することができる。
本発明の実施の形態に係るカメラ15は、0よりも大きい画角を有する。そして、カメラ15は、非テレセントリック光学系の撮像レンズ151に入射した光を撮像素子152に取り込み、検査画像として撮影することができる。
図1(B)に示すように、本実施の形態に係るカメラ15は、撮像レンズ151の光軸Acが対象領域T内の点Pcにおいて当て付け面と交差する。このとき、カメラ15の光軸Acと当て付け面とのなす角はθcとなる。
換言すると、光軸Acと当て付け面とが点Pcにおいて交差し、かつ、なす角が予め定められた角度θcとなるように、筐体16(縁部161b)による位置決め(後述)が行われている。
換言すると、光軸Acと当て付け面とが点Pcにおいて交差し、かつ、なす角が予め定められた角度θcとなるように、筐体16(縁部161b)による位置決め(後述)が行われている。
筐体16は、検査装置1の外観を形成する部材であり、中空構造を有している。
そして、この中空構造の内部に、遮光壁群10、光源12、拡散板14、カメラ15等が取り付けられ、検査装置1が構成される。つまり、筐体16は、検査装置1において光源12やカメラ15等を保持および保護するハウジングの役割を有する。
図示するように、本発明の実施の形態に係る筐体16は、連続した中空構造を有する光源取付部161およびカメラ取付部162から構成される。
そして、この中空構造の内部に、遮光壁群10、光源12、拡散板14、カメラ15等が取り付けられ、検査装置1が構成される。つまり、筐体16は、検査装置1において光源12やカメラ15等を保持および保護するハウジングの役割を有する。
図示するように、本発明の実施の形態に係る筐体16は、連続した中空構造を有する光源取付部161およびカメラ取付部162から構成される。
光源取付部161は、遮光壁群10、光源12、拡散板14が取り付けられる部分である。そして、光源取付部161の下側(図1(A),(B)における-z方向側)には、光源12からの照射光と対象物の表面で反射した反射光が入出力される開口部161aおよびその外縁を取り囲む縁部161bが設けられている。
本発明の実施の形態において、開口部161aは、対象領域Tに対象物を配置するための導入口として用い得る。
また、縁部161bは、検査装置1全体を支持する脚部となる他、検査画像の撮影に際して当て付け面に当て付けられ、対象領域Tとカメラ15との間を予め定められた距離かつ予め定められた角度に位置させて、対象物に対するカメラ15の位置を決める位置決め部としても機能する。
本発明の実施の形態において、開口部161aは、対象領域Tに対象物を配置するための導入口として用い得る。
また、縁部161bは、検査装置1全体を支持する脚部となる他、検査画像の撮影に際して当て付け面に当て付けられ、対象領域Tとカメラ15との間を予め定められた距離かつ予め定められた角度に位置させて、対象物に対するカメラ15の位置を決める位置決め部としても機能する。
光源取付部161において、光源12は、少なくとも開口部161aおよび縁部161bよりも上側に取り付けられている。
そして、光源取付部161において、光源12と対象領域Tとの間には、光源12に近い側から順に、拡散板14と遮光壁群10とが取り付けられている。
そして、光源取付部161において、光源12と対象領域Tとの間には、光源12に近い側から順に、拡散板14と遮光壁群10とが取り付けられている。
カメラ取付部162は、カメラ15が取り付けられる部分である。
より詳しくは、本発明の実施の形態に係るカメラ取付部162は、撮像レンズ151の光軸Acが当て付け面と点Pcにてなす角θcで交差するように、カメラ15を保持する。
なお、本実施の形態が適用される検査装置1では、カメラ取付部162において、カメラ15と対象領域Tとの間に光学素子等を設けず、対象領域Tからの光(反射光)が直接カメラ15に取り込まれることとしている。
より詳しくは、本発明の実施の形態に係るカメラ取付部162は、撮像レンズ151の光軸Acが当て付け面と点Pcにてなす角θcで交差するように、カメラ15を保持する。
なお、本実施の形態が適用される検査装置1では、カメラ取付部162において、カメラ15と対象領域Tとの間に光学素子等を設けず、対象領域Tからの光(反射光)が直接カメラ15に取り込まれることとしている。
本発明の実施の形態が適用される検査装置1において、筐体16の縁部161bは、当て付け部との間に略隙間なく当て付けられる。また、筐体16は、開口部161a以外の部分において、閉じた構造を有している。これにより、本実施の形態に係る筐体16は、内部への外光または環境光の入射を防止または低減する役割も有する。
この他、図示するように、本実施の形態に係る筐体16は、検査装置1の移動や設置に際し把持を可能とする把持部163を備えている。
また、筐体16は、ユーザから検査画像の撮像の指示を受け付けるための物理的なボタンとして、撮影ボタン164を備えている。この撮影ボタン164が押下された場合に、制御部13がカメラ15を制御して検査画像を撮影させる。
さらに、検査装置1の電源のオン/オフを切り替えるための電源ボタン等を設けても良い。
また、筐体16は、ユーザから検査画像の撮像の指示を受け付けるための物理的なボタンとして、撮影ボタン164を備えている。この撮影ボタン164が押下された場合に、制御部13がカメラ15を制御して検査画像を撮影させる。
さらに、検査装置1の電源のオン/オフを切り替えるための電源ボタン等を設けても良い。
遮光壁群10は、拡散板14を介して入射した光源12から対象領域Tに向かう光のうち、一部を通過させずに制限する。より詳しくは、遮光壁群10は、対象領域Tにて正反射した場合にカメラ15へ入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない制限手段の一例である。
遮光壁群10は、並んで設けられる複数枚の遮光壁によって構成され、それぞれの遮光壁の間に設けられた開口から光を通過させる。つまり、遮光壁の部分に入射した光を通過させず(遮光し)、開口の部分に入射した光を通過させることによって、対象領域Tに向かう光を制限する。なお、遮光壁は、光源12からの光を吸収する材料等を用いて、反射率が低くなるように構成される。本発明の実施の形態では、光源12が白色光源であることに対応して、例えば黒色の樹脂材が用いられる。そして、遮光壁群10を構成する複数枚の遮光壁は、光源12から対象領域Tに向かう方向と交差する方向Axに並んでいる。
遮光壁群10については、図2および図3を用いて詳細を後述する。
遮光壁群10は、並んで設けられる複数枚の遮光壁によって構成され、それぞれの遮光壁の間に設けられた開口から光を通過させる。つまり、遮光壁の部分に入射した光を通過させず(遮光し)、開口の部分に入射した光を通過させることによって、対象領域Tに向かう光を制限する。なお、遮光壁は、光源12からの光を吸収する材料等を用いて、反射率が低くなるように構成される。本発明の実施の形態では、光源12が白色光源であることに対応して、例えば黒色の樹脂材が用いられる。そして、遮光壁群10を構成する複数枚の遮光壁は、光源12から対象領域Tに向かう方向と交差する方向Axに並んでいる。
遮光壁群10については、図2および図3を用いて詳細を後述する。
この他、検査装置1には、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイによるディスプレイやタッチパネル等を設けても良い。検査画像や検査結果は例えば、検査装置1に設けられたディスプレイに表示されることで、ユーザによる閲覧が可能となる。また、タッチパネルによってユーザからの操作を受け付けて良く、この場合、撮影ボタン164のような物理的なボタンを設けずに、タッチパネルの操作に応じて検査画像の撮影を行っても良い。
また、検査装置1には、通信IF(InterFace)を設けても良い。この通信IFを介して検査画像や検査結果を外部の装置に送信し、送信先の装置において検査画像や検査結果の閲覧を可能としても良い。通信IFには、例えばイーサネット(登録商標)モジュール、USB(=Universal Serial Bus)、無線LANその他を使用できる。
また、検査装置1には、通信IF(InterFace)を設けても良い。この通信IFを介して検査画像や検査結果を外部の装置に送信し、送信先の装置において検査画像や検査結果の閲覧を可能としても良い。通信IFには、例えばイーサネット(登録商標)モジュール、USB(=Universal Serial Bus)、無線LANその他を使用できる。
(検査装置1の光学系)
次に、図2および図3を用いて、本発明の実施の形態が適用される検査装置1の光学系について、詳細に説明する。
図2は、検査装置1の光学系の構造例を説明する図であり、図2(A)は検査装置1の内部構造を概略的に示す図、図2(B)は図2(A)を紙面上側(+z方向)から見た図である。なお、説明のため、検査装置1の一部の構成を省略している。
図3は、第1の実施の形態に係る遮光壁群10について説明する図であり、図2(A)の領域IIAの拡大図に対応する。
次に、図2および図3を用いて、本発明の実施の形態が適用される検査装置1の光学系について、詳細に説明する。
図2は、検査装置1の光学系の構造例を説明する図であり、図2(A)は検査装置1の内部構造を概略的に示す図、図2(B)は図2(A)を紙面上側(+z方向)から見た図である。なお、説明のため、検査装置1の一部の構成を省略している。
図3は、第1の実施の形態に係る遮光壁群10について説明する図であり、図2(A)の領域IIAの拡大図に対応する。
なお、図2では、対象領域Tよりも大きい対象物Sを撮影/検査する場合の例を示しており、対象物Sの表面に検査装置1が当て付けられている。つまり、対象物Sの表面が当て付け面となっている。対象領域Tよりも小さい対象物を撮影/検査する場合には、対象物を作業台等の平面上に配置して、この作業台等を当て付け面とすれば良い。
検査画像の撮影に際し、検査装置1は、対象領域Tの全体に光を照射する。例えば、図2(A)に示すように、対象領域Tの一端(-x方向の端)である点P1から、他端(+x方向の端)である点P2に亘って光を照射する。そして、P1からP2の間の各点Pからの反射光がカメラ15の撮像レンズ151に取り込まれ、検査画像が撮影される。
ここで、各点Pには、正反射条件においてカメラ15に入射する光が照射される。つまり、点Pにおける当て付け面(対象物Sの表面)との垂線Npを考えたとき、点Pに照射される照射光Lpおよび垂線Npがなす角と、正反射光Rpおよび垂線Npがなす角とが、いずれも角θpで等しくなるような、照射光Lpが照射される。このことは、先述した点P1,P2の他、点Pc(図1参照)でも同様である。
一方で、図2(A)に破線で示す点Lp′のように、正反射光がカメラ15に入射しない光、つまり垂線Npとの間になす角がθpでない光の少なくとも一部は、遮光壁群10による制限を受け、点Pに照射されない。
一方で、図2(A)に破線で示す点Lp′のように、正反射光がカメラ15に入射しない光、つまり垂線Npとの間になす角がθpでない光の少なくとも一部は、遮光壁群10による制限を受け、点Pに照射されない。
付言すると、対象領域Tにおいてカメラ15から離れる方向の一端(-x方向の端)である点P1から、カメラ15に近付く方向の他端(+x方向の端)である点P2に向かうに従い、なす角θpは小さくなる。そして、対象領域Tの各点Pにおける正反射光は、図2(A)における点P1での反射光R1と、点P2での反射光R2との間に位置することになる。
また、対象領域Tの各点Pにおける正反射光Rpは、撮像レンズ151の出射側に、光軸Ac上に位置する交点Fを有する。つまり、対象領域Tの各点Pにおける正反射光Rpは、光軸Acに向かって集光する。そして、この光が、交点Fに相当する光学的な位置に絞りを有する撮像レンズ151に入射し、撮像素子152(図1参照)に到達することで、検査画像の撮影が行われる。
また、対象領域Tの各点Pにおける正反射光Rpは、撮像レンズ151の出射側に、光軸Ac上に位置する交点Fを有する。つまり、対象領域Tの各点Pにおける正反射光Rpは、光軸Acに向かって集光する。そして、この光が、交点Fに相当する光学的な位置に絞りを有する撮像レンズ151に入射し、撮像素子152(図1参照)に到達することで、検査画像の撮影が行われる。
図2(A)では、x方向における光路を説明した。本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、y方向においては、遮光壁群10の幅(y方向)から照射される光に対する多くの拡散成分が含まれているが、この拡散成分は、特にy方向に伸びる線状の欠陥の観察結果には大きな影響を及ぼさない。これは、y方向に伸びる線状の欠陥の表面形状は、主にx方向に傾斜を有することに起因する。なお、図2(B)には、影響の強い、交点Fを通る正反射成分のみを図示しており、この正反射成分が存在する領域が対象領域Tとなる。
図3に示すように、本実施の形態に係る遮光壁群10は、複数の遮光壁101a,101b,101c,101d,…(区別せずに101とする場合がある。)により構成されている。そして、各遮光壁101の間には、拡散板14を介して光源12からの光が入射する入射側開口Ta,Tb,Tc,…と、対象領域Tに向けて光を出射する出射側開口Ba,Bb,Bc,…とが設けられている。
第1の実施の形態に係る遮光壁101は、図示するように、すべて等しい幅Wを有している。そして、各遮光壁101が並ぶ方向(図3の左右方向)において、互いに端面が平行でないように並べられている。言い換えると、幅Wと垂直に交差する軸(図3に一点鎖線で示す。)が、平行でない(延長線上で交点を有する)ように、各遮光壁101が並んでいる。付言すると、各遮光壁101が平行でなく並んでいるために、対応する入射側開口Ta,Tb,Tc,…と出射側開口Ba,Bb,Bc,…とを比べると、出射側開口の方が小さくなっている。なお、この軸の傾きのことを、遮光壁101の傾きと呼ぶ場合がある。
そして、各遮光壁101は、入射側の端部である上端と、出射側の端部である下端とを有している。この例では、すべての遮光壁101における上端および下端がそれぞれ一直線上に並んでいるので、上端が並ぶ直線を上端10T、下端が並ぶ直線を下端10Bと表記する。
そして、各遮光壁101は、入射側の端部である上端と、出射側の端部である下端とを有している。この例では、すべての遮光壁101における上端および下端がそれぞれ一直線上に並んでいるので、上端が並ぶ直線を上端10T、下端が並ぶ直線を下端10Bと表記する。
遮光壁群10は、出射側開口Ba,Bb,Bc,…のそれぞれについて、遮光壁101の傾き、間隔および遮光壁101の長さに基づいて、光の通過を制限する。換言すると、入射側開口Ta,Tb,Tc,…に入射する光に関し、入射する位置および角度について定められる条件(以下、「入射条件」と呼ぶ場合がある。)を満たす光を通過させ、他の光の少なくとも一部を通過させない。
なお、遮光壁101の長さは、幅Wおよび遮光壁101が並ぶ方向に交差する向き(図3における上下方向)の寸法である。
なお、遮光壁101の長さは、幅Wおよび遮光壁101が並ぶ方向に交差する向き(図3における上下方向)の寸法である。
より具体的には、まず、各入射側開口Ta,Tb,Tc,…には、拡散板14によって拡散された拡散光が入射する。例えば、入射側開口Taには、実線の矢印で示すように、入射条件を満たす光Laが入射する。また、破線の矢印で示すように、入射条件を満たさない光La1′,La2′が入射する。
そして、入射側開口Taに入射した光のうち、入射条件を満たす光Laは、遮光壁101a,101bに当たることなく、出射側開口Baを通過する。例えば、図に示すように、出射側開口Baの中点Maを通過する。これにより、入射条件を満たす光Laが対象領域Tに照射される。一方で、入射条件を満たさない光La1′,La2′は、出射側開口Baに向かう経路の途中で遮光壁101a,101bに当たり、吸収される。これにより、入射条件を満たさない光La′は出射側開口Baに到達せず、結果として対象領域Tに照射されない。
ここで、本発明の実施の形態に係る遮光壁群10は、入射条件を満たす光を通過させるだけでなく、入射条件を満たさない光の一部が通過することを許容する。例えば、図3に示す光La3′は、光Laとは異なる位置から、光Laと同じ角度で入射側開口Taに入射する光であり、入射側開口Taに係る入射条件を満たさない。しかしながら、図示するように、この光La3′は出射側開口Baを通過し、対象領域Tに照射される。入射条件を満たさない光のうち、いずれの光の通過を許容するか(以下、「許容範囲」と呼ぶ。)は、各遮光壁101の間隔、角度および長さに応じて定まる。
つまり、本発明の実施の形態に係る遮光壁群10は、入射条件を満たす光を通過させ、入射条件を満たさない光の少なくとも一部を通過させないものであれば良く、入射条件を満たさない光のすべてを制限することを要しない。
つまり、本発明の実施の形態に係る遮光壁群10は、入射条件を満たす光を通過させ、入射条件を満たさない光の少なくとも一部を通過させないものであれば良く、入射条件を満たさない光のすべてを制限することを要しない。
そして、遮光壁群10の出射側開口Ba,Bb,Bc,…から出射した光は、それぞれ対応する点Pにおいて正反射し、カメラ15に入射する(図2(A)参照)。
この例において、入射条件を満たす光Laは一の方向の光の一例であり、入射条件を満たさない光La1′,La2′,La3′は他の方向の光の一例である。なお、入射側開口Tb,Tc,…についても、一の方向の光の例である入射条件を満たす光Lb,Lc,…(図3の実線の矢印)が同様に存在する。また、入射条件を満たさない光であって、出射側開口Bb,Bc,…を通過しない光(図3の破線の矢印)が同様に存在する。
この例において、入射条件を満たす光Laは一の方向の光の一例であり、入射条件を満たさない光La1′,La2′,La3′は他の方向の光の一例である。なお、入射側開口Tb,Tc,…についても、一の方向の光の例である入射条件を満たす光Lb,Lc,…(図3の実線の矢印)が同様に存在する。また、入射条件を満たさない光であって、出射側開口Bb,Bc,…を通過しない光(図3の破線の矢印)が同様に存在する。
このようにして、第1の実施の形態に係る遮光壁群10は、対象領域Tにて正反射した場合にカメラ15へ入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない制限手段の一例として機能する。
そして、遮光壁群10によって対象領域Tに向かう光が制限された結果、本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、対象領域Tに向かう光が制限されない検査装置に比べ、カメラ15に入射する反射光における正反射成分が増加することになる。反射光を撮影して検査を行う検査装置では、反射光における正反射成分が多い方が検査の精度が向上する。したがって、本発明の実施の形態が適用される検査装置1は、対象領域Tに向かう光が制限されない検査装置に比べ、検査の精度が向上する。
そして、遮光壁群10によって対象領域Tに向かう光が制限された結果、本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、対象領域Tに向かう光が制限されない検査装置に比べ、カメラ15に入射する反射光における正反射成分が増加することになる。反射光を撮影して検査を行う検査装置では、反射光における正反射成分が多い方が検査の精度が向上する。したがって、本発明の実施の形態が適用される検査装置1は、対象領域Tに向かう光が制限されない検査装置に比べ、検査の精度が向上する。
遮光壁群10により制限される光としては、例えば、入射側開口Ta,Tb,Tc,…に入射する光であって、入射条件を満たさない光のうち、カメラ15に近付く方向の光である。
例えば、図3の例において、入射条件を満たさない光La1′は、カメラ15から離れる方向の光である。一方、入射条件を満たさない光La2′は、カメラ15に近付く方向の光である。仮に、入射条件を満たさない光La1′,La2′が、遮光壁群10による制限を受けず、対象領域Tに照射されて反射光となった場合、カメラ15に近付く方向の光La1′は、カメラ15から離れる方向の光La2′よりも、拡散成分としてカメラ15に入射する蓋然性が高い。
先述したように、反射光を撮影して検査を行う検査装置では、反射光における正反射成分が多い方が検査の精度が向上するので、カメラ15に近付く方向の光La1′を制限することで、カメラ15に近付く方向の光を制限しない場合に比べ、検査の精度が向上する。
例えば、図3の例において、入射条件を満たさない光La1′は、カメラ15から離れる方向の光である。一方、入射条件を満たさない光La2′は、カメラ15に近付く方向の光である。仮に、入射条件を満たさない光La1′,La2′が、遮光壁群10による制限を受けず、対象領域Tに照射されて反射光となった場合、カメラ15に近付く方向の光La1′は、カメラ15から離れる方向の光La2′よりも、拡散成分としてカメラ15に入射する蓋然性が高い。
先述したように、反射光を撮影して検査を行う検査装置では、反射光における正反射成分が多い方が検査の精度が向上するので、カメラ15に近付く方向の光La1′を制限することで、カメラ15に近付く方向の光を制限しない場合に比べ、検査の精度が向上する。
より具体的な例として、遮光壁群10は、入射条件を満たさない光のうち、入射条件を満たす光Laとのなす角が20度以上となる光を制限することとして良い。つまり、入射条件を満たす光Laとのなす角が20度以上となる光が出射側開口Baを通過しないように、遮光壁101a,101bの傾きおよび間隔を調整することとして良い。
また、遮光壁群10による制限は、例えば、出射側開口Ba,Bb,Bc,…を通過する光のうち、光La3′のように入射条件を満たさないが通過を許容される光の光量が、光Laのように入射条件を満たす光の光量に対し、50%以下となるように行われると良い。つまり、対象領域Tに照射される一の方向の光の光量が、他の方向の光の光量の50%となるように、遮光壁群10を設計することが良い。これにより、光量の比を50%よりも大きくした場合に比べ、検査画像における欠陥部と正常部とのコントラストが増大し、検査の精度が向上する。
さらに、遮光壁群10において各遮光壁101が並ぶ間隔が狭いほど、入射条件を満たさない光に対する許容範囲が小さくなる。つまり、反射光における拡散成分が減少し、正反射成分が増加する。各遮光壁101が並ぶ間隔は例えば、1.5mm以下とすることができる。
ここで、本発明の実施の形態が適用されない比較例として、テレセントリック光学系を利用する従来の検査装置(以下、単に「従来の検査装置」と呼ぶ場合がある。)について説明する。
図4は、テレセントリック光学系を利用する従来の検査装置1′について説明する図である。なお、従来の検査装置1′において、本発明の実施の形態が適用される検査装置1に対応する各構成には、同じ符号に「′」をつけて表記する。また、本発明の実施の形態が適用される検査装置1と略同様の構成については、説明を省略する場合がある。
図示するように、従来の検査装置1′は、平行光を出射する光源12′と、対象領域Tからの反射光を取り込んで検査画像を撮影するカメラ15′と、ハウジングとしての筐体16′とを備えている。
図4は、テレセントリック光学系を利用する従来の検査装置1′について説明する図である。なお、従来の検査装置1′において、本発明の実施の形態が適用される検査装置1に対応する各構成には、同じ符号に「′」をつけて表記する。また、本発明の実施の形態が適用される検査装置1と略同様の構成については、説明を省略する場合がある。
図示するように、従来の検査装置1′は、平行光を出射する光源12′と、対象領域Tからの反射光を取り込んで検査画像を撮影するカメラ15′と、ハウジングとしての筐体16′とを備えている。
従来の検査装置1′のカメラ15′は、撮像レンズ151′と、撮像素子152′とを有する。
ここで、従来の検査装置1′においては、検査の精度を高めるために、平行光源である光源12′を利用して、反射光における正反射成分を増加させている。光源12′からの平行光が対象領域Tに照射された場合、対象領域Tからの反射光における正反射成分は、略平行光となる。したがって、図4に破線の両矢印として示すように、反射光は、対象領域Tと略同じ幅を有してカメラ15′に到達する。
この場合、反射光を撮影するためには、撮像レンズ151′によって反射光を屈折および集光させ、撮像素子152′に入射させる必要がある。つまり、撮像レンズ151′を、対象領域Tと略同じ幅を有するテレセントリックレンズとして、一方向および他方向に対象領域Tのy方向およびx方向の幅と略同じ幅を有するレンズ開口を有する必要がある。
ここで、従来の検査装置1′においては、検査の精度を高めるために、平行光源である光源12′を利用して、反射光における正反射成分を増加させている。光源12′からの平行光が対象領域Tに照射された場合、対象領域Tからの反射光における正反射成分は、略平行光となる。したがって、図4に破線の両矢印として示すように、反射光は、対象領域Tと略同じ幅を有してカメラ15′に到達する。
この場合、反射光を撮影するためには、撮像レンズ151′によって反射光を屈折および集光させ、撮像素子152′に入射させる必要がある。つまり、撮像レンズ151′を、対象領域Tと略同じ幅を有するテレセントリックレンズとして、一方向および他方向に対象領域Tのy方向およびx方向の幅と略同じ幅を有するレンズ開口を有する必要がある。
これに対し、本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、遮光壁群10によって対象領域Tに入射する光を制限することで、反射光における正反射成分を増加させている。したがって、対象領域に照射される光が平行光ではなく、このことに対応して、対象領域Tからの反射光における正反射成分は、平行光ではない。したがって、本発明の実施の形態に係る撮像レンズ151は、一方向および他方向に対象領域Tのy方向およびx方向の幅と略同じ幅を有するテレセントリックレンズである必要がない。そして、撮像レンズ151の幅およびレンズ開口は対象領域Tよりも小さくて良い。
このように、本発明の実施の形態に係る検査装置1では、テレセントリック光学系を用いた従来の検査装置1′と比較して、レンズ開口が大きくなることが抑制される。これにより、レンズ開口が大きくなることによる高コスト化や、装置全体の大型化が抑制される。
このように、本発明の実施の形態に係る検査装置1では、テレセントリック光学系を用いた従来の検査装置1′と比較して、レンズ開口が大きくなることが抑制される。これにより、レンズ開口が大きくなることによる高コスト化や、装置全体の大型化が抑制される。
付言すると、図2(A)を用いて説明したように、本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、x方向の各点Pからの正反射光Rpは、撮像レンズ151の出射側に交点Fを有している。これにより、カメラ15に到達する対象領域Tからの正反射光Rpは、x方向において対象領域Tよりも狭い範囲に集中している。したがって、撮像レンズ151の大きさは、正反射光Rpが集中する範囲以上であれば良く、撮像レンズ151のレンズ開口が大きくなることが抑制されている。
ところで、第1の実施の形態が適用される検査装置1では、遮光壁101(図2,3参照)が方向Axに並ぶことにより、対象領域Tのx方向では拡散成分が抑制される一方で、y方向では拡散成分が抑制され難い。この結果、対象物Sの表面においてx方向に伸びる(長手方向を有する)欠陥がy方向に伸びる欠陥よりも観察し易くなっている。また、対象物Sに生じる欠陥は、製造工程や形状等に起因して、特定の方向に伸び易い特性を有する場合がある。したがって、対象物Sの検査に際しては、対象領域Tのx方向と対象物Sにおいて欠陥の伸び易い方向とがそろうように、対象物Sを配置するのが良い。
(検査動作)
次に、検査装置1による検査に係る動作(以下、「検査動作」と呼ぶ場合がある。)について説明する。本発明の実施の形態に係る検査動作には、検査画像を撮影する工程と、検査画像に対するローパスフィルタ処理と、ローパスフィルタ処理を行った後の検査画像に基づく検査結果の生成と、が含まれる。
図5は、検査装置1による検査動作の一例を説明するフローチャートである。図中に示す記号のSは、ステップを意味する。
前提として、本実施の形態が適用される検査装置1では、電源ボタンの操作により光源12(図1参照)が点灯し、カメラ15による撮像が開始され、検査動作が開始される。撮像されている画像は、検査装置1が備えるディスプレイ(不図示)にリアルタイムで表示される。
次に、検査装置1による検査に係る動作(以下、「検査動作」と呼ぶ場合がある。)について説明する。本発明の実施の形態に係る検査動作には、検査画像を撮影する工程と、検査画像に対するローパスフィルタ処理と、ローパスフィルタ処理を行った後の検査画像に基づく検査結果の生成と、が含まれる。
図5は、検査装置1による検査動作の一例を説明するフローチャートである。図中に示す記号のSは、ステップを意味する。
前提として、本実施の形態が適用される検査装置1では、電源ボタンの操作により光源12(図1参照)が点灯し、カメラ15による撮像が開始され、検査動作が開始される。撮像されている画像は、検査装置1が備えるディスプレイ(不図示)にリアルタイムで表示される。
まず、電源ボタンの操作により検査動作を開始した制御部13は、撮影指示の操作を受け付ける(S501)。図1を用いて先述したように、本実施の形態が適用される検査装置1では、撮影ボタン164により撮影指示の操作が行われるので、制御部13は、ユーザによる撮影ボタン164の押下を受け付ける。
撮影指示の操作を受け付けると、制御部13は、その時点でカメラ15に取り込まれている反射光の撮影を行い、検査画像として取得する(S502)。
撮影指示の操作を受け付けると、制御部13は、その時点でカメラ15に取り込まれている反射光の撮影を行い、検査画像として取得する(S502)。
次に、制御部13は、検査画像に対してローパスフィルタ処理を施す(S503)。
ここで、図6を用いて、ローパスフィルタ処理について説明する。図6は、検査画像のローパスフィルタ処理について説明する図であり、図6(A)は処理前の検査画像、図6(B)は処理後の検査画像に対応する。
本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、遮光壁群10により対象領域Tに向かう光を制限しているため、対象領域Tにおいて光が照射されない領域が生まれる場合がある。そして、光が照射されない領域からは反射光が生じないので、検査画像において輝度の低い領域となる。この結果、図6(A)に示すように、検査画像において、明るい(高輝度の)部分と暗い(低輝度の)部分とが交互に並んだ縞模様が含まれる場合がある。
ここで、図6を用いて、ローパスフィルタ処理について説明する。図6は、検査画像のローパスフィルタ処理について説明する図であり、図6(A)は処理前の検査画像、図6(B)は処理後の検査画像に対応する。
本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、遮光壁群10により対象領域Tに向かう光を制限しているため、対象領域Tにおいて光が照射されない領域が生まれる場合がある。そして、光が照射されない領域からは反射光が生じないので、検査画像において輝度の低い領域となる。この結果、図6(A)に示すように、検査画像において、明るい(高輝度の)部分と暗い(低輝度の)部分とが交互に並んだ縞模様が含まれる場合がある。
後述するが、本発明の実施の形態が適用される検査装置1では、検査画像における輝度プロファイルに基づいて、検査結果を生成する。このため、検査画像に先述のような縞模様が含まれる場合、検査の精度に悪影響を及ぼす恐れがある。
したがって、本発明の実施の形態では、検査結果を生成する前に、検査画像にローパスフィルタ処理を施している。ここで、ローパスフィルタ処理は、予め定められた空間周波数よりも低い周波数成分を残し、予め定められた空間周波数以上の周波数成分を除去する処理である。検査画像に生じる縞模様は、遮光壁群10における遮光壁101(図3参照)の間隔に対応する空間周波数を有する。したがって、遮光壁101の間隔に対応する空間周波数を予め定められた空間周波数として、ローパスフィルタ処理を行うことにより、暗い(低輝度の)部分が除去され、図6(B)に示すように、検査画像における縞模様が除去される。この結果、ローパスフィルタ処理を行わない場合に比べ、検査の精度が向上する。
したがって、本発明の実施の形態では、検査結果を生成する前に、検査画像にローパスフィルタ処理を施している。ここで、ローパスフィルタ処理は、予め定められた空間周波数よりも低い周波数成分を残し、予め定められた空間周波数以上の周波数成分を除去する処理である。検査画像に生じる縞模様は、遮光壁群10における遮光壁101(図3参照)の間隔に対応する空間周波数を有する。したがって、遮光壁101の間隔に対応する空間周波数を予め定められた空間周波数として、ローパスフィルタ処理を行うことにより、暗い(低輝度の)部分が除去され、図6(B)に示すように、検査画像における縞模様が除去される。この結果、ローパスフィルタ処理を行わない場合に比べ、検査の精度が向上する。
図5に戻り、検査動作の説明を再開する。
S504では、検査画像に基づいて、検索結果を生成する。本発明の実施の形態では、S503にてローパスフィルタ処理を施した処理後の検査画像における輝度プロファイルから、欠陥の数や大きさ、種類を特定し、対応する数値(スコア)を算出する。
スコアは、欠陥による対象物Sの品質への影響度合いの大きさを示す数値である。スコアは例えば、欠陥が多いほど高く、欠陥が大きいほど高く算出される。また例えば、ヒケやウェルド等の欠陥のうち、対象物Sの品質への影響が大きい種類の欠陥ほど高く算出される。スコアは、検査画像に基づいて生成される検査結果の一例である。
S504では、検査画像に基づいて、検索結果を生成する。本発明の実施の形態では、S503にてローパスフィルタ処理を施した処理後の検査画像における輝度プロファイルから、欠陥の数や大きさ、種類を特定し、対応する数値(スコア)を算出する。
スコアは、欠陥による対象物Sの品質への影響度合いの大きさを示す数値である。スコアは例えば、欠陥が多いほど高く、欠陥が大きいほど高く算出される。また例えば、ヒケやウェルド等の欠陥のうち、対象物Sの品質への影響が大きい種類の欠陥ほど高く算出される。スコアは、検査画像に基づいて生成される検査結果の一例である。
S504で生成された検査結果は、検査装置1の備えるディスプレイに表示される(S505)。
図7は、検査結果の表示例について説明する図である。ここでは、検査装置1の備えるディスプレイ3に、検査結果が表示されている場合の例について説明する。
図7に示すように、ディスプレイ3には例えば、検査結果の生成に用いられた検査画像31と、検査画像における欠陥部を強調して表示する画像32とが表示される。また、S504で生成された検査結果として、算出された欠陥スコア**を示すテキストmsg1が表示される。この他、検査結果が予め定められた基準を満たしているかを表示しても良い。図7の例では、テキストmsg2として示すように、算出された欠陥スコア**がスコア≦xxxという予め定められた基準(品質基準)を満たす旨が表示されている。
図7は、検査結果の表示例について説明する図である。ここでは、検査装置1の備えるディスプレイ3に、検査結果が表示されている場合の例について説明する。
図7に示すように、ディスプレイ3には例えば、検査結果の生成に用いられた検査画像31と、検査画像における欠陥部を強調して表示する画像32とが表示される。また、S504で生成された検査結果として、算出された欠陥スコア**を示すテキストmsg1が表示される。この他、検査結果が予め定められた基準を満たしているかを表示しても良い。図7の例では、テキストmsg2として示すように、算出された欠陥スコア**がスコア≦xxxという予め定められた基準(品質基準)を満たす旨が表示されている。
なお、検査結果を表示する方法は一例であって、少なくともユーザが検査結果を把握し得るものであれば良い。
また、通信IF(図1を用いて説明した。)を介して検査結果を他装置に送信し、送信先の他装置において検査結果を表示することとしても良い。この場合、検査装置1は、必ずしもディスプレイ3を備えていなくても良い。
また、通信IF(図1を用いて説明した。)を介して検査結果を他装置に送信し、送信先の他装置において検査結果を表示することとしても良い。この場合、検査装置1は、必ずしもディスプレイ3を備えていなくても良い。
以上、図5を用いて説明したS501~S505の処理により、本発明の実施の形態が適用される検査装置1の検査動作が行われる。
先述したように、図5に示す動作は一例であって、矛盾の無い限り一部の工程を除くことや、上記しない他の工程を加えても構わない。例えば、S503に示すローパスフィルタ処理は必須の工程ではなく、S502にて取得した検査画像をそのまま検査に用いる(S504に移行する)こととして良い。この場合、制御部13は、ローパスフィルタ処理の機能を有する必要はない。
また、S502で取得した検査画像およびS503でローパスフィルタ処理を施した後の検査画像、S504で生成した検査結果等は、ユーザの操作に基づいて、後から取り出しや表示が可能なものとして、検査装置1の補助記憶装置(図1を用いて説明した。)に記憶して良い。
先述したように、図5に示す動作は一例であって、矛盾の無い限り一部の工程を除くことや、上記しない他の工程を加えても構わない。例えば、S503に示すローパスフィルタ処理は必須の工程ではなく、S502にて取得した検査画像をそのまま検査に用いる(S504に移行する)こととして良い。この場合、制御部13は、ローパスフィルタ処理の機能を有する必要はない。
また、S502で取得した検査画像およびS503でローパスフィルタ処理を施した後の検査画像、S504で生成した検査結果等は、ユーザの操作に基づいて、後から取り出しや表示が可能なものとして、検査装置1の補助記憶装置(図1を用いて説明した。)に記憶して良い。
以上記載した第1の実施の形態が適用される検査装置1は、光源12と対象領域との間に設けられ、光源12から対象領域Tに向かう光を制限する遮光壁群10と、遮光壁群10を通過し対象領域Tから反射されて入射した光を撮影するカメラ15と、を備え、遮光壁群10は、光源12からの光のうち、対象領域Tにて正反射した場合にカメラ15に入射する一の方向の光(例えば、図3における光La)を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部(例えば、図3における光La1′,La2′)を通過させない、ことを特徴とする検査装置として理解される。
また、検査装置1は、上記の構成により検査画像を撮影する撮影装置として理解することもできる。
また、検査装置1は、上記の構成により検査画像を撮影する撮影装置として理解することもできる。
さらに、第1の実施の形態が適用される検査装置1は、光源12と対象領域との間に設けられ、光源12から対象領域Tに向かう光を制限する遮光壁群10と、遮光壁群10を通過し対象領域Tから反射されて入射した光を撮影するカメラ15と、カメラ15により撮影された撮影画像をローパスフィルタ処理するプロセッサ13aと、を備え、遮光壁群10は、光源12からの光のうち、対象領域Tにて正反射した場合にカメラ15に入射する一の方向の光(例えば、図3における光La)を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部(例えば、図3における光La1′,La2′)を通過させない、ことを特徴とする検査システムとしても理解される。
(遮光壁群10の変形例)
ここで、図8を用いて、遮光壁群の変形例について説明する。
図8は、変形例の遮光壁群10-2について説明する図であり、図3における遮光壁群10と同様に、遮光壁群10-2の一部を拡大した拡大図である。
なお、変形例の遮光壁群10-2において、図3を用いて説明した遮光壁群10と対応する構成については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
ここで、図8を用いて、遮光壁群の変形例について説明する。
図8は、変形例の遮光壁群10-2について説明する図であり、図3における遮光壁群10と同様に、遮光壁群10-2の一部を拡大した拡大図である。
なお、変形例の遮光壁群10-2において、図3を用いて説明した遮光壁群10と対応する構成については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図3を用いて説明した遮光壁群10では、同じ幅Wを有する複数の遮光壁101を非平行に並べることで、入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ba,Bb,Bc,…を調整し、出射側開口Ba,Bb,Bc,…を通過する光を制限することとした。
図8に示す変形例の遮光壁群10-2では、各遮光壁101の幅を一定としていない。より詳しくは、遮光壁101における入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ba,Bb,Bc,…を構成する2つの端面(図8における左右方向の端面)を非平行とすることで、入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ba,Bb,Bc,…を調整し、出射側開口Ba,Bb,Bc,…を通過する光を制限する。
図8に示す変形例の遮光壁群10-2では、各遮光壁101の幅を一定としていない。より詳しくは、遮光壁101における入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ba,Bb,Bc,…を構成する2つの端面(図8における左右方向の端面)を非平行とすることで、入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ba,Bb,Bc,…を調整し、出射側開口Ba,Bb,Bc,…を通過する光を制限する。
変形例の遮光壁群10-2も、遮光壁群10と同様に、入射条件を満たす光La,Lb,Lc,…を通過させ、入射条件を満たさない光の少なくとも一部を通過させないように、光源12から対象領域Tに向かう光を制限することができる。
そして、図1等を用いて説明した検査装置1における遮光壁群10を遮光壁群10-2に置き換えた場合にも、遮光壁群10を用いた場合と同様の効果を奏する。
そして、図1等を用いて説明した検査装置1における遮光壁群10を遮光壁群10-2に置き換えた場合にも、遮光壁群10を用いた場合と同様の効果を奏する。
<第2の実施の形態>
上記した第1の実施の形態では、光を通過させる方向と交差する方向に並んだ複数の遮光壁101からなる遮光壁群10により、光源12から対象領域Tに向かう光を制限することとした。
第2の実施の形態が適用される検査装置(以下、符号1-2を用いて第1の実施の形態が適用される検査装置1と区別する。)1-2では、第1の実施の形態が適用される検査装置1の有する遮光壁群10に代えて、制限手段の一例としての制限層を有する点のみ異なっている。なお、他の部分については第1の実施の形態と同様であるので、図1,2を参照し、同様の符号を用いて説明する。
上記した第1の実施の形態では、光を通過させる方向と交差する方向に並んだ複数の遮光壁101からなる遮光壁群10により、光源12から対象領域Tに向かう光を制限することとした。
第2の実施の形態が適用される検査装置(以下、符号1-2を用いて第1の実施の形態が適用される検査装置1と区別する。)1-2では、第1の実施の形態が適用される検査装置1の有する遮光壁群10に代えて、制限手段の一例としての制限層を有する点のみ異なっている。なお、他の部分については第1の実施の形態と同様であるので、図1,2を参照し、同様の符号を用いて説明する。
ここで、制限層は、光源12からの光を透過させる部分と、光を透過させない部分と、が交互に配列されることで構成される。より詳しくは、制限層は、図1の例において遮光壁群10の遮光壁101が並ぶAx方向に、光を透過させる部分と光を透過させない部分とを交互に配列した構成を有している。
制限層において、光を透過させる部分には例えば透明の樹脂材を用いることができ、光を透過させない部分には例えば黒色の樹脂材を用いることができる。
このような制限層においても、図3に示す第1の実施の形態に係る遮光壁群10と同様の入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ta,Tb,Tc,…と同様の開口を設けることができ、遮光壁群10と同様に光源12から対象領域Tに向かう光を制限することができる。
制限層において、光を透過させる部分には例えば透明の樹脂材を用いることができ、光を透過させない部分には例えば黒色の樹脂材を用いることができる。
このような制限層においても、図3に示す第1の実施の形態に係る遮光壁群10と同様の入射側開口Ta,Tb,Tc,…および出射側開口Ta,Tb,Tc,…と同様の開口を設けることができ、遮光壁群10と同様に光源12から対象領域Tに向かう光を制限することができる。
ここで、制限層は、フィルムにより構成され、曲げによる変形が可能なものとして構成しても良い。この場合、フィルムは、透過させる光の進行方向(図3における光Laの進行方向)と直交するように、湾曲して用いるのが良い。
フィルムを用いることで、制限層を薄く構成することができる。この結果、検査装置1-2の装置全体の小型化や軽量化に寄与する。
また、フィルムの湾曲の度合いを異ならせることにより、通過を制限/許容する光を調整することもできる。
フィルムを用いることで、制限層を薄く構成することができる。この結果、検査装置1-2の装置全体の小型化や軽量化に寄与する。
また、フィルムの湾曲の度合いを異ならせることにより、通過を制限/許容する光を調整することもできる。
第2の実施の形態は、対象領域Tに対応する1つの制限層を設ける場合に限定されず、例えば、複数の制限層を並べて用いることとしても良い。より詳しくは、図1の例において遮光壁群10の遮光壁101が並ぶAx方向に、複数の制限層を並べて用いても良い。複数の制限層を並べて用いることで、1つの制限層を用いる場合と比較して、制限層の配置に係る自由度が増す。
また、制限層毎に傾きや厚みを異ならせることにより、通過を制限/許容する光を調整することもできる。
また、制限層毎に傾きや厚みを異ならせることにより、通過を制限/許容する光を調整することもできる。
以上記載した第2の実施の形態が適用される検査装置1-2は、光源12と対象領域との間に設けられ、光源12から対象領域Tに向かう光を制限する制限層と、制限層を通過し対象領域Tから反射されて入射した光を撮影するカメラ15と、を備え、制限層は、光源12からの光のうち、対象領域Tにて正反射した場合にカメラ15に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、ことを特徴とする検査装置として理解される。
また、第1の実施の形態と同様に、対応する撮影装置および検査システムとしても理解される。
また、第1の実施の形態と同様に、対応する撮影装置および検査システムとしても理解される。
<応用例>
図9は、応用例の検査装置1-3について説明する図であり、図9(A)は検査装置1-3の内部構造を概略的に示す図、図9(B)は図9(A)を紙面上側(+z方向)から見た図である。なお、図2に示す第1の実施の形態が適用される検査装置1と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。また、図2と同様に、一部の構成を省略している。
図9(A)に示すように、応用例の検査装置1-3は、遮光壁群10と同様の遮光壁群10aに加え、遮光壁群10aと拡散板14との間に遮光壁群10bを備える。そして、この遮光壁群10bは、方向Axと交差する方向(図9(A)におけるy方向)に並ぶ遮光壁により構成されている。
図9は、応用例の検査装置1-3について説明する図であり、図9(A)は検査装置1-3の内部構造を概略的に示す図、図9(B)は図9(A)を紙面上側(+z方向)から見た図である。なお、図2に示す第1の実施の形態が適用される検査装置1と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。また、図2と同様に、一部の構成を省略している。
図9(A)に示すように、応用例の検査装置1-3は、遮光壁群10と同様の遮光壁群10aに加え、遮光壁群10aと拡散板14との間に遮光壁群10bを備える。そして、この遮光壁群10bは、方向Axと交差する方向(図9(A)におけるy方向)に並ぶ遮光壁により構成されている。
第1の実施の形態が適用される検査装置1は、図2,3を用いて先述したように、方向Axに並ぶ遮光壁101により構成された遮光壁群10を備えることにより、対象領域Tにおいてx方向に並ぶ各点Pからの正反射光Rpが交点Fにて交差することとした。
応用例の検査装置1-3では、図9(B)に示すように、遮光壁群10aに加え遮光壁群10bを備えることにより、x方向だけでなく、y方向に並ぶ各点Pからの正反射光Rpが交点Fにて交差するようになっている。この結果、応用例の検査装置1-3では、カメラ15に到達する対象領域Tからの反射光は、x方向およびy方向において対象領域Tよりも狭い範囲に集中する。
応用例の検査装置1-3では、図9(B)に示すように、遮光壁群10aに加え遮光壁群10bを備えることにより、x方向だけでなく、y方向に並ぶ各点Pからの正反射光Rpが交点Fにて交差するようになっている。この結果、応用例の検査装置1-3では、カメラ15に到達する対象領域Tからの反射光は、x方向およびy方向において対象領域Tよりも狭い範囲に集中する。
付言すると、応用例の検査装置1-3では、対象領域Tのx方向だけでなくy方向においても拡散成分が抑制される。したがって、欠陥の伸びる方向によらず、欠陥が観察し易くなっているため、検査の精度の向上に寄与する。
なお、図9の例では、対象領域Tに近い側に遮光壁群10aを設け、光源12に近い側に遮光壁群10bを設けることとしたが、遮光壁群10aと遮光壁群10bとの位置を入れ替えても構わない。
また、図9では、第1の実施の形態に対応する応用例について説明したが、第2の実施の形態に対応する応用例も考えられる。すなわち、先述した制限層を2つ用いて、応用例の検査装置1-3としても良い。この際、厚みのある制限層を用いても、フィルムによる制限層を用いることとしても良い。
また、図9では、第1の実施の形態に対応する応用例について説明したが、第2の実施の形態に対応する応用例も考えられる。すなわち、先述した制限層を2つ用いて、応用例の検査装置1-3としても良い。この際、厚みのある制限層を用いても、フィルムによる制限層を用いることとしても良い。
<その他変形例等>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
上記した実施の形態においては、光源12(図1参照)として白色光源を使用したが、光源の色は任意でよい。また、光源は、可視光帯域に限らず、赤外光帯域や紫外光帯域の光を照射することとしてもよい。
また、光源12を1つ使用する検査装置1について説明したが、複数の光源を用いても良い。
さらに、光源は検査装置1が備えるものに限定されず、例えば図1における光源12の位置に開口や光透過口を設け、これらを通して外部の光源による光を用いることとしても良い。
また、光源12を1つ使用する検査装置1について説明したが、複数の光源を用いても良い。
さらに、光源は検査装置1が備えるものに限定されず、例えば図1における光源12の位置に開口や光透過口を設け、これらを通して外部の光源による光を用いることとしても良い。
上記した実施の形態におけるプロセッサは、広義的な意味でのプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ(例えばCPU等)の他、専用的なプロセッサ(例えばGPU(=Graphical Processing Unit)、ASIC(=Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(=Field Programmable Gate Array)、プログラム論理デバイス等)を含む。
また、前述した各実施の形態におけるプロセッサの動作は、1つのプロセッサが単独で実行してもよいが、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して実行してもよい。また、プロセッサにおける各動作の実行の順番は、前述した各実施の形態に記載した順番のみに限定されるものでなく、個別に変更してもよい。
なお、上記した実施の形態では、検査装置1の備えるプロセッサ13aにおいて検査画像を取得し、ローパスフィルタ処理や検査結果の生成を行うこととしたが、他装置に検査画像を送信し、送信先の装置においてローパスフィルタ処理や検査結果の生成を行うこととしても良い。この場合、検査装置1および送信先の装置による検査システムが構成される。
また、前述した各実施の形態におけるプロセッサの動作は、1つのプロセッサが単独で実行してもよいが、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して実行してもよい。また、プロセッサにおける各動作の実行の順番は、前述した各実施の形態に記載した順番のみに限定されるものでなく、個別に変更してもよい。
なお、上記した実施の形態では、検査装置1の備えるプロセッサ13aにおいて検査画像を取得し、ローパスフィルタ処理や検査結果の生成を行うこととしたが、他装置に検査画像を送信し、送信先の装置においてローパスフィルタ処理や検査結果の生成を行うこととしても良い。この場合、検査装置1および送信先の装置による検査システムが構成される。
<付記>
(((1)))
光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、
前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、を備え、
前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査装置。
(((2)))
前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記撮影手段に近付く方向の光の少なくとも一部を通過させない、(((1)))に記載の検査装置。
(((3)))
前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記一の方向となす角が20度以上の光を通過させない、(((1))),(((2)))に記載の検査装置。
(((4)))
前記制限手段は、通過させる他の方向の光量を一の方向の光量の50%以下とする、(((1)))~(((3)))に記載の検査装置。
(((5)))
前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並び、互いに平行でない遮光壁群である、(((1)))~(((4)))に記載の検査装置。
(((6)))
前記遮光壁群の並ぶ間隔は1.5mm以下である、(((1)))~(((5)))に記載の検査装置。
(((7)))
前記制限手段は、前記光源からの光を透過させる部分と、当該光源からの光を透過させない部分と、が交互に配列された制限層により構成される、(((1)))に記載の検査装置。
(((8)))
前記制限層は、フィルムにより構成され、前記光源からの光を透過させる部分と前記一の方向とが直交するように湾曲して配置される、(((7)))に記載の検査装置。
(((9)))
前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記制限層により構成される、(((7))),(((8)))に記載の検査装置。
(((10)))
光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、
前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を処理するプロセッサと、を備え、
前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査システム。
(((11)))
前記制限手段には、前記一の方向の光を通過させる開口が、予め定められた間隔で設けられ、
前記プロセッサは、前記撮影手段により撮影された画像において、前記予め定められた間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行う、(((10)))に記載の検査システム。
(((1)))
光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、
前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、を備え、
前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査装置。
(((2)))
前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記撮影手段に近付く方向の光の少なくとも一部を通過させない、(((1)))に記載の検査装置。
(((3)))
前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記一の方向となす角が20度以上の光を通過させない、(((1))),(((2)))に記載の検査装置。
(((4)))
前記制限手段は、通過させる他の方向の光量を一の方向の光量の50%以下とする、(((1)))~(((3)))に記載の検査装置。
(((5)))
前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並び、互いに平行でない遮光壁群である、(((1)))~(((4)))に記載の検査装置。
(((6)))
前記遮光壁群の並ぶ間隔は1.5mm以下である、(((1)))~(((5)))に記載の検査装置。
(((7)))
前記制限手段は、前記光源からの光を透過させる部分と、当該光源からの光を透過させない部分と、が交互に配列された制限層により構成される、(((1)))に記載の検査装置。
(((8)))
前記制限層は、フィルムにより構成され、前記光源からの光を透過させる部分と前記一の方向とが直交するように湾曲して配置される、(((7)))に記載の検査装置。
(((9)))
前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記制限層により構成される、(((7))),(((8)))に記載の検査装置。
(((10)))
光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、
前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を処理するプロセッサと、を備え、
前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査システム。
(((11)))
前記制限手段には、前記一の方向の光を通過させる開口が、予め定められた間隔で設けられ、
前記プロセッサは、前記撮影手段により撮影された画像において、前記予め定められた間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行う、(((10)))に記載の検査システム。
(((1))),(((10)))に記載の検査装置、検査システムによれば、テレセントリック光学系を利用する場合に比べ、撮影手段のレンズ開口が大きくなることを抑制する。
(((2)))に記載の検査装置によれば、撮影手段に近付く方向の光を制限しない場合に比べ、検査の精度が向上する。
(((3)))に記載の検査装置によれば、制限手段が20度以上の光を通過させる場合と比較して、検査の精度が向上する。
(((4)))に記載の検査装置によれば、通過させる他の方向の光量が位置の方向の光量の50%よりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
(((5))),(((7)))に記載の検査装置によれば、他の方向の光のうち少なくとも一部が制限される。
(((6)))に記載の検査装置によれば、間隔が1.5mmよりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
(((8)))に記載の検査装置によれば、制限層を薄く構成することができる。
(((9)))に記載の検査装置によれば、1つの制限層により制限手段を構成する場合と比較して、制限層の配置に係る自由度が増す。
(((11)))に記載の検査システムによれば、制限手段の開口の間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行わない場合に比べ、検査の精度が向上する。
(((2)))に記載の検査装置によれば、撮影手段に近付く方向の光を制限しない場合に比べ、検査の精度が向上する。
(((3)))に記載の検査装置によれば、制限手段が20度以上の光を通過させる場合と比較して、検査の精度が向上する。
(((4)))に記載の検査装置によれば、通過させる他の方向の光量が位置の方向の光量の50%よりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
(((5))),(((7)))に記載の検査装置によれば、他の方向の光のうち少なくとも一部が制限される。
(((6)))に記載の検査装置によれば、間隔が1.5mmよりも大きい場合と比較して、検査の精度が向上する。
(((8)))に記載の検査装置によれば、制限層を薄く構成することができる。
(((9)))に記載の検査装置によれば、1つの制限層により制限手段を構成する場合と比較して、制限層の配置に係る自由度が増す。
(((11)))に記載の検査システムによれば、制限手段の開口の間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行わない場合に比べ、検査の精度が向上する。
1,1-2…検査装置、10,10-2…遮光壁群、12…光源、13…制御部、14…拡散板、15…カメラ、16…筐体、101,101a,101b,101c,101d…遮光壁、S…対象物、T…対象領域
Claims (11)
- 光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、
前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、を備え、
前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査装置。 - 前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記撮影手段に近付く方向の光の少なくとも一部を通過させない、請求項1に記載の検査装置。
- 前記制限手段は、前記他の方向の光のうち、前記一の方向となす角が20度以上の光を通過させない、請求項2に記載の検査装置。
- 前記制限手段は、通過させる他の方向の光量を一の方向の光量の50%以下とする、請求項2に記載の検査装置。
- 前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並び、互いに平行でない遮光壁群である、請求項1に記載の検査装置。
- 前記遮光壁群の並ぶ間隔は1.5mm以下である、請求項5に記載の検査装置。
- 前記制限手段は、前記光源からの光を透過させる部分と、当該光源からの光を透過させない部分と、が交互に配列された制限層により構成される、請求項1に記載の検査装置。
- 前記制限層は、フィルムにより構成され、前記光源からの光を透過させる部分と前記一の方向とが直交するように湾曲して配置される、請求項7に記載の検査装置。
- 前記制限手段は、前記一の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記制限層により構成される、請求項7に記載の検査装置。
- 光源と対象領域との間に設けられ、当該光源から当該対象領域に向かう光を制限する制限手段と、
前記制限手段を通過し前記対象領域から反射されて入射した光を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を処理するプロセッサと、を備え、
前記制限手段は、前記光源からの光のうち、前記対象領域にて正反射した場合に前記撮影手段に入射する一の方向の光を通過させ、他の方向の光の少なくとも一部を通過させない、検査システム。 - 前記制限手段には、前記一の方向の光を通過させる開口が、予め定められた間隔で設けられ、
前記プロセッサは、前記撮影手段により撮影された画像において、前記予め定められた間隔に対応する周波数以上の成分を除去する処理を行う、請求項10に記載の検査システム。
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