JP6564591B2

JP6564591B2 - 外観検査装置、外観検査方法、及び、基板ユニット

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Publication number: JP6564591B2
Application number: JP2015057017A
Authority: JP
Inventors: 健史新井; 憲司市川; 貴裕松久保
Original assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Current assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2035-03-20
Also published as: JP2016174725A

Description

本発明は、透明な容器とその内部に収納された部品からなる透明容器ユニットの外観を検査する技術に関し、特に、遊技機用基板の検査に好適な検査技術に関する。

遊技機用基板は、基板に実装された電子部品の改ざん等を防止するために、及び、基板の交換を容易とする為に、基板ケースによって覆われている。以下に、基板ケースとそれに収納された基板の組立体を基板ユニットと称することとする。遊技機と基板との電気的な接合は基板ユニットのコネクタ部のみであり、基板ケースを破壊しないとROM等の電子部品への接触は出来ない。基板ケースは透明な樹脂又はプラスチックスにより形成され、基板に実装されたROM等の電子部品の視認が可能である。

基板ケースは蓋部と底部からなり、両者は端部にて、カシメ又はクリップにより、機械的に接合されている。基板ケースの蓋部と底部の接合部に、封止紙が貼り付けられ、基板ケースが開けられたか否かを確認できる。基板は、基板ケースの底部にネジによって固定されている。

特許文献１（特開2003-230730号公報）には、封止の状態を確認することについて、封止証明の紙のほか、カシメの状態を確認することが記載されている。特許文献２（特開2003-346212号公報）には、有価証券上の紫外光もしくは赤外線にて励起するテープの検出について記載がされている。特許文献３〜５（特開平5-334330、特開2000-122419、特開2000-137821）には、登録された印影と押印された印影とのマッチングによる照合に関する技術が記載されている。

特開2003-230730号公報（特許3980365号）特開2003-346212号公報（特許4093538号）特開平5-334330号公報特開2000-122419号公報特開2000-137821号公報

遊技機用基板の製造ラインでは、基板ユニットの検査が行われる。検査項目は次のとおりである。
（イ）基板ケースの透明な蓋部に形成された刻印文字の有無の確認
（ロ）基板ケースの蓋部に貼付された基板の電気的、動作的な説明を記載したシールの有無と記載内容の確認
（ハ）基板ケースの透明な蓋部に貼付された識別情報を記載したシールの有無の確認と記載内容の確認
（ニ）基板ケースの透明な蓋部と底部を機械的に接合するカシメやクリップの有無の確認
（ホ）基板ケースの透明な蓋部に貼付された白地上の検印等の印影の有無の確認

本願の発明者は、先ず、（イ）基板ケースの透明な蓋部に形成された刻印文字の有無の確認を正確に行うという課題について考察した。刻印文字は、透視可能な透明樹脂で製作された基板ケースにレーザで刻印され、または基板ケース形成時に成型により形成される。刻印文字を撮像するとき、基板ケース上の刻印文字の像と基板の像が重なった画像が得られる。基板ケースの刻印文字とそれ以外の部分の撮像画像上のコントラストが小さいため、透視された基板の画像の映り込みの影響により、刻印文字を正確に認識することが困難である。この問題を解決する手段の記載は上記先行技術資料からは見つけられない。

次に、（ロ）（ハ）シールの有無の確認と（ニ）基板ケースのカシメ又はクリップの有無の確認を正確に行うという課題について考察した。特許文献１（特開2003-230730）には、撮像画像によりカシメの状態を確認すること記載されている。しかしながら、基板ケースの撮像画像ではコントラストが小さく、カシメ又はクリップの有無を精度良く検出できない。シールについても同様である。特許文献２（特開2003-346212）には、有価証券上の紫外光もしくは赤外線にて励起するテープの検出についての記載がされている。しかしながら、紫外光及び赤外線の画像処理システムに一般的に使用される各波長用のLED光源からは微量な可視領域の光が出射される。その可視光線が励起させ撮像しようとする対象以外の部分を照らすため、その部分の撮像画像が励起画像に写り込み、励起画像と重なり画像ノイズとなり認識精度を悪化させる問題がある。また、基板ケースの検査の場合、基板上の金属部品やリフロー済み半田などの高反射率の部分があるため、紫外光を反射し撮像画像に写り込み、励起画像と重なり画像ノイズとなり認識精度を悪化させる問題がある。

本願の発明者は、更に、（ホ）透明な基板ケースの上の検印等の印影の有無の確認を正確に行う課題について検討した。特許文献３〜５（特開平5-334330、特開2000-122419、特開2000-137821）には、マッチングによる印影の照合についての技術の記載がある。しかしながら、実施年月日が押印される検印の有無の確認の場合、検査実施日ごとに変更される実施年月日の部分がマッチング処理でマッチング率に影響しないようにするには、想定される実施年月日の印影をすべて登録し、登録した印影の数だけマッチング処理をし、最もマッチング率の良い印影で照合することとなり、膨大なデータの保持と膨大な検査時間を必要とする。また、実施年月日部分をマッチング対象外としてマッチング処理を実施する場合は、回転補正や位置検出の処理に時間がかかってしまい、検査時間がその分多く掛かってしまう問題がある。

検査の漏れ又は検査ミスが一件でも発覚した場合には、該当する基板ユニットを使用するシリーズの遊技機が設置された全国の店舗にて遊技機全台の確認・修復作業を要求される。そのため、莫大な損害を発生する。従来、製造ラインにおける基板ユニットの検査は、人の目視に依存していた。そこで、人の目視に頼らない正確な検査技術の必要性が高まっている。

本発明の目的は、遊技機用基板のような透明容器ユニットの製造ラインにおいて、透明容器ユニットの検査を正確に且つ迅速に行うことができる技術を提供することにある。

本発明によると、不透明体と該不透明体を覆う透明体からなる容器ユニットに照明光を照射する照明装置と、前記透明体に形成された検査対象を撮像するための撮像装置と、を有する外観検査装置において、
前記照明装置の光軸は、前記撮像装置の光軸に対して傾斜しており、
前記照明装置からの照明光は、前記透明体における撮像領域を照射するが、前記透明体を透過した照明光は前記不透明体における撮像領域の外側を照射し、前記撮像装置は、前記透明体の検査対象からの反射光のみを受光することによって、前記透明体の検査対象のみを撮像することを特徴とする。

本発明によると、紫外線を照射すると励起された可視光を生成する物質を含む検査対象を検査するための外観検査装置において、
紫外線を生成する紫外光光源と、該紫外線光源の出射側に設けられた可視光吸収フィルタと、前記検査対象からの可視光を受光する撮像装置と、を有し、
前記撮像装置の入射側に、紫外線を吸収し可視光のみを透過させる紫外線カットフィルタが設けられていることを特徴とする。

本発明によると、ボックスと該ボックスに装着された基板と該基板を覆うように前記ボックスに装着された透明なカバーとを有する遊技機用の基板ユニットにおいて、
前記カバーに前記基板の電気的又は動作的な説明を記載した機能シールと前記基板の識別情報を記載した識別情報シールが貼り付けられており、前記機能シールと前記識別情報シールの少なくとも一方は、紫外線を受光すると励起した可視光を生成する物質を含むことを特徴とする。

本発明によると、白地に着色の印影が付された検査対象に照明光を照射する照明装置と、前記検査対象を撮像するための撮像装置と、を有する外観検査装置において、
前記照明装置は前記印影と同色の照明光と前記印影と異なる色の照明光を生成するように構成されており、
前記撮像装置は、前記照明装置が前記印影と同色の照明光を生成したときに取得した第１の画像と、前記照明装置が前記印影と異なる色の照明光を生成したときに取得した第２の画像を生成し、前記第１の画像の２値化データと前記第２の画像の２値化データの差に基づいて、前記印影の有無を判定することを特徴とする。

本発明によると、白地に着色の印影が付された検査対象を検査するために外観検査方法において、
前記印影と同色の照明光を前記印影に照射し、該印影の像を撮像して第１の画像を得るステップと、
前記印影と異なる色の照明光を前記印影に照射し、該印影の像を撮像して第２の画像を得るステップと、
前記第１の画像の各画素を黒と白に２値化し、白の画素数Ｗ１を計数するステップと、
前記第２の画像の各画素を黒と白に２値化し、白の画素数Ｗ２を計数するステップと、
前記２つの画素数の差Ｗ１−Ｗ２を演算するステップと、
を有する。

本発明によると、遊技機用基板のような透明容器ユニットの製造ラインにおいて、透明容器ユニットの検査を正確に且つ迅速に行うことができる技術を提供することができる。

図１は本発明に係わる外観検査装置の構成の例を説明する図である。図２Ａは遊技機用の基板ユニットの外観を示す斜視図である。図２Ｂは遊技機用の基板ユニットの平面構成を示す図である。図２Ｃは遊技機用の基板ユニットの側面構成を示す図である。図２Ｄは遊技機用の基板ユニットの分解構造を示す図である。図３は本発明の外観検査装置の第１の実施形態の光学系の構成を示す説明図である。図４は本発明の外観検査装置の第１の実施形態の光学系における光路を説明する説明図である。図５は本発明の外観検査装置の第１の実施形態において照明装置によって検査対象のみを照射し、非検査対象を照射しないための条件を説明する説明図である。図６Ａは、本発明の外観検査装置の第１の実施形態の外観検査装置によって得られた刻印文字の画像の例を示す図である。図６Ｂは、通常の撮像装置によって得られたた刻印文字の画像の例を示す図である。図７は本発明の外観検査装置の第２の実施形態の光学系の構成を示す説明図である。図８Ａは本発明の外観検査装置の第２の実施形態において、照明装置として可視光光源を用い、可視光吸収フィルタ及び紫外線カットを用いない場合の可視光撮像カメラによる画像の例を示す図である。図８Ｂは本発明の外観検査装置の第２の実施形態において、照明装置として紫外光光源を用い、可視光吸収フィルタ及び紫外線カットフィルタを用いない場合の可視光撮像カメラによる画像の例を示す図である。図８Ｃは本発明の外観検査装置の第２の実施形態において、照明装置として紫外光光源を用い、可視光吸収フィルタ及び紫外線カットフィルタを用いる場合の可視光撮像カメラによる画像の例を示す図である。図８Ｄは本発明の外観検査装置の第２の実施形態において、照明装置として紫外光光源を用い、可視光吸収フィルタを用いるが、紫外線カットフィルタを用いない場合の可視光撮像カメラによる画像の例を示す図である。図８Ｅは本発明の外観検査装置の第２の実施形態において、照明装置として紫外光光源を用い、可視光吸収フィルタを用いないが、紫外線カットフィルタを用いる場合の可視光撮像カメラによる画像の例を示す図である。図９は本発明の外観検査装置の第３の実施形態の外観検査方法の構成を示す説明図である。図１０Ａは本発明の外観検査装置の第３の実施形態の外観検査方法において、白地に印影が表示された画像の例を示す説明図である。図１０Ｂは本発明の外観検査装置の第３の実施形態の外観検査方法において、白地に印影が表示されない画像の例を示す説明図である。

図１を参照して本発明に係わる外観検査装置の構成を説明する。外観検査装置は、検査対象２１０を撮像するためのＣＭＯＳ又はＣＣＤを備えた撮像カメラ１０１及び撮像レンズ１０３を有する撮像装置、断面がスリット状の照明光を生成し、検査対象２１０に照射する照明装置１０５、紫外光を生成し、検査対象２１０に照射する紫外光光源２０１、ＲＧＢの３色を含む可視光を生成し、検査対象２１０に照射する可視光光源２０３、紫外光光源２０１の出射側に設けられた可視光吸収フィルタ２０５、撮像レンズ１０３の入射側に設けられた可視光透過フィルタ又は紫外線カットフィルタ２０７を有する。撮像カメラ１０１からの画像データはコンピュータ２１２に送信される。コンピュータ２１２は、画像データから検査対象２１０の検査を行う。撮像装置の光軸は、検査対象２１０に垂直に配置されている。撮像カメラ１０１、撮像レンズ１０３、及び、紫外線カットフィルタ２０７は、撮像装置の光軸に沿って配置されている。可視光光源２０３、紫外光光源２０１、及び、可視光吸収フィルタ２０５は、光軸の周囲に複数個設けられてよい。照明装置１０５の光軸は、撮像装置の光軸に対して所定の角度傾斜している。

本発明に係わる外観検査装置は、例えば、遊技機用基板の製造ラインにおいて遊技機用基板ユニットの検査に用いることができる。しかしながら、本発明に係わる外観検査装置は、遊技機用基板ユニットと同様な構造を備えた器具の検査に適用可能である。

図２Ａは遊技機用の基板ユニット３００の外観を示す斜視図、図２Ｂは遊技機用の基板ユニット３００の平面構成を示す図、図２Ｃは遊技機用の基板ユニット３００の側面構成を示す図である。更に、図２Ｄは遊技機用の基板ユニット３００の分解構造を示す。図２Ｄに示すように、基板ユニット３００は、カバー３０１とボックス３０５とその間に収納された基板３０２を有する。カバー３０１とボックス３０５は、カシメ構造３０６又はクリップにより機械的に接合されている。基板３０２はネジ３０９によってボックス３０５に固定されている。基板３０２には、ＲＯＭ等の電子部品３１０、３１１、３１２が実装されている。カバー３０１とボックス３０５は、内部の基板３０２を視認することができるように、無色の又は着色された透明な樹脂、プラスチック等によって形成されている。

透明なカバー３０１には、刻印文字４０１が形成されている。刻印文字４０１は、例えば、浮き彫り状、又は、溝状の立体形状にて成形されている。刻印文字４０１はレーザによる刻印によって形成されてもよいが、カバーの成型時に型により形成してもよい。刻印文字４０１は、この基板ユニット３００が適用される複数のモデルの機種及び社名を含む。透明なカバー３０１には、基板の電気的、動作的な説明を記載した機能シール４０３と基板の識別情報を記載した識別情報シール４０５が貼り付けられている。透明なカバー３０１には「検印」の印影４０６Ｂが表示されている。印影４０６Ｂは白色塗料又は白色紙で形成された白地４０６Ａの上に表示されたものである。基板ユニット３００の端部には「開封禁止」の文字が印字された封止紙４０７が貼り付けられている。

遊技機用基板の製造ラインでは、（イ）カバー３０１の刻印文字４０１の有無と記載内容の確認、（ロ）（ハ）機能シール４０３及び識別情報シール４０５の有無と記載内容の確認、（ニ）カシメ構造３０６又はクリップの有無の確認、（ホ）白地４０６Ａ上の「検印」等の印影４０６Ｂの有無の確認等を行う。本発明の第１の実施形態では、（イ）カバー３０１の刻印文字４０１の有無と記載内容の確認を行う。本発明の第２の実施形態では、（ロ）（ハ）機能シール４０３及び識別情報シール４０５の有無と記載内容の確認、（ニ）カシメ構造３０６又はクリップの有無の確認を行う。本発明の第３の実施形態では、（ホ）白地４０６Ａ上の「検印」等の印影４０６Ｂの有無の確認等を行う。

図３及び図４を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、透明なカバー３０１の刻印文字４０１の有無確認や文字認識等の検査を行う。ここでは、検査対象として、遊技機用の基板ユニット３００のカバー３０１を例として説明するが、検査対象となるのは、刻印文字４０１が形成された透明部材であればどのようなものでものよい。尚、カバー３０１の下側の基板３０２及び電子部品は非検査対象である。

第１の実施形態では、照明装置１０５は、レーザ光源又はLED光源のように指向性且つ非散乱性のスリット状断面の照明光１０５Ａを生成する。照明光１０５Ａは、基板ユニットのカバー３０１を照射し、反射成分と透過成分に分かれる。透過成分は、基板３０２の表面や実装された電子部品３１０を照射する。以下に、検査対象であるカバー３０１を透明体３０１と称し、非検査対象である基板３０２を不透明体３０２と称する。更に、非検査対象である電子部品等を突起物３１０と称する。ここでは、撮像レンズ１０３は透明体３０１に対して上側にあり、不透明体３０２は透明体３０１に対して下側にあるとする。

本実施形態では、照明光１０５Ａの光軸は、撮像レンズ１０３の光軸（Ｏ１−Ｏ２）に対して、所定の傾斜角θ１だけ傾斜している。そのため、照明光１０５Ａは、透明体３０１の撮像領域３０１ａを照射するが、透過した照明光は、不透明体３０２の撮像領域３０２ａの外側を照射する。従って、撮像カメラ１０１は、透明体３０１の表面の撮像領域３０１ａを反射した成分のみを撮像し、不透明体３０２からの反射光は撮像しない。即ち、撮像カメラ１０１は、透明体３０１の撮像領域３０１ａにおける検査対象のみを撮像し、非検査対象である不透明体３０２を撮像しない。

照明光１０５Ａは細いスリット状断面を有する。従って、検査対象である透明体３０１の全体の画像を得るためには、透明体３０１を移動させてスキャン画像を取得する必要がある。本実施形態では、透明体３０１及び不透明体３０２は、撮像レンズ１０３の光軸（Ｏ１−Ｏ２）に対して直交する面に沿って移動するように構成されている。撮像カメラ１０１によって得られたスキャン画像から、検査対象である透明体３０１の全体の画像を生成することができる。尚、スキャン画像より、透明体３０１の上面３０１Ａに形成された刻印文字の領域の画像を順に取り出し、各領域の画像の明るさから、凹凸による反射率の変化を判定し、刻印文字の有無又は良否を判定してもよい。例えば、刻印文字の領域の画像の明るさを標準値と比較してもよく、又は、製造ラインで順次送られてくる透明体の明るさを前後の透明体の明るさと比較してもよい。更に、検査のパラメータとして、刻印文字の領域の画像の明るさばかりでなく、画像認識によって抽出した画像の特徴を用いてもよい。

図５を参照して、照明光１０５Ａによって、検査対象である透明体３０１の撮像領域３０１ａのみを照射し、非検査対象である不透明体３０２の撮像領域３０２ａを照射しないための条件を求める。線Ｏ１−Ｏ２は撮像装置の光軸を表す。線Ｄ１、Ｄ２は、撮像領域３０１ａ及び３０２ａの両側の縁の位置を示す。透明体３０１の上面３０１Ａと下面３０１Ｂは、互いに平行であり、光軸Ｏ１−Ｏ２に対して垂直であるとする。また、照明光１０５Ａの断面は細いスリット状であるが、その短手側の幅を０とする。透明体３０１の上の空間３２１の光の屈折率をｎ１、透明体３０１の光の屈折率をｎ２、透明体３０１と不透明体３０２の間の空間３２２の光の屈折率をｎ３とする。透明体３０１の上面３０１Ａにおける照明光１０５Ａの入射点をＡ、透明体３０１の下面３０１Ｂにおける照明光１０５Ａの出射点をＣ、突起物３１０の上面における照明光１０５Ａの入射点をＢとする。

図示の例では、点Ａは、光軸Ｏ１−Ｏ２上にあるが、必ずしも光軸Ｏ１−Ｏ２上にあるとは限らない。点Ａは、透明体３０１の表面の撮像領域３０１ａにあればよい。点Ａは、照明装置１０５の取付け角度又は取付け位置によって変化する。点Ａにおける照明光１０５Ａの入射角をθ１、点Ｃにおける照明光１０５Ａの出射角をθ２、点Ｂにおける照明光１０５Ａの入射角をθ３とする。ここで入射角は、法線、即ち、光軸Ｏ１−Ｏ２と照明光１０５Ａのなす角とする。

点Ａと点Ｃの間の水平距離をｘ１、点Ｂと点Ｃの間の水平距離をｘ２、点Ａから線Ｄ１までの距離をＬＡ、撮像領域３０１ａ及び３０２ａの両縁の間の距離をＬとする。更に、透明体３０１の厚さをＴ、空間３２２の厚さをＨ、突起物３１０の高さをＭｈ、突起物３１０の上面と透明体３０１の下面３０１Ｂの間の距離をｈとする。距離ｈは、透明体３０１と不透明体３０２の間の最短距離とする。点Ｂが、不透明体３０２の表面の撮像領域３０２ａより外側にある条件は次の式によって表される。

上述の条件は、透明体３０１の上の空間３２１、透明体３０１、透明体３０１と不透明体３０２の間の空間３２２の３つの層を有する場合について当てはまる。しかしながら、上式は、２つの層の場合にも適合する。例えば、透明体３０１の厚さＴ＝０とすることにより、２つの層の場合となる。また、例えば、突起物が存在せずかつ不透明体３０２の上面３０２Ａに印刷された文字等が存在し、透明体３０１が不透明体３０２の上面３０２Ａに接触している場合、ｈ＝０とすることにより、２つの層の場合となる。

撮像領域３０１ａの幅Ｌの調整は、撮像レンズ１０３の取り込み径や、カメラセンサ上の撮像領域の設定によって可変である。点Ａにおける照明光１０５Ａの断面の短手側の幅は十分に小さいため、図５のスキャン方向Ｍへのスキャン動作により、検査対象である透明体３０１を連続的に撮像する。

図６Ａは、第１の実施形態の外観検査装置によって得られた画像の例を示す。この画像には、透明なカバー３０１の刻印文字の像１４０１が現れているが、基板３０２の電子部品等の像は現れていない。即ち、検査対象の像のみを含み非検査対象の像を含まない画像が得られる。従って、検査対象である刻印文字４０１の有無、良否の認識を正確に行うことができる。図６Ｂは、通常の撮像装置によって得られたた画像の例を示す。この画像には、透明なカバー３０１の刻印文字の像１４０１ばかりでなく、下側の基板３０２の電子部品の像１３１０、１３１１、１３１２、１３１３及びネジの像１３０９が現れている。即ち、検査対象の像ばかりでなく非検査対象の像も含む画像が得られる。従って、検査対象である刻印文字４０１の有無、良否の認識を正確に行うことができない。

ここでは、検査対象として、透明なカバー３０１に形成された刻印文字の場合を説明したが、検査対象はこれに限定されるわけではない。検査対象は、例えば、透明体の表面に施された印刷等であってもよく、透明体の表面のキズやくもり等であってもよい。

図７を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、透明なカバー３０１の機能シール４０３の有無と記載内容の確認、識別情報シール４０５の有無と記載内容の確認、カシメ構造３０６又はクリップの有無確認、等の検査を行う。以下に、検査対象として、透明なカバー３０１の機能シール４０３を例として説明する。尚、ここでは、検査対象として、遊技機用の基板ユニット３００のカバー３０１を例として説明するが、検査対象となるのは、同様な透明部材であればどのようなものでものよい。尚、カバー３０１の下側の基板３０２及び電子部品は非検査対象である。

本実施形態では、検査対象である機能シール４０３は、紫外線を受光すると励起による可視光線を生成する物質、又は、材料を含む。このような物質として、例えば、紫外光励起蛍光が知られている。従って、検査対象に紫外光が照射されると、蛍光可視光が生成される。一方、非検査対象である基板３０２及び電子部品は、このような材料を含まない。非検査対象に紫外光が照射されても、蛍光可視光は生成されない。

通常、紫外光光源２０１は、紫外光２０１Ａを生成するが、同時に、僅かであるが可視光２０１Ｂを生成する。紫外光光源２０１の出射側に設けられた可視光吸収フィルタ２０５は可視光２０１Ｂを吸収し、紫外光２０１Ａを透過させる。可視光吸収フィルタ２０５を透過した紫外光２０１Ａのみが、検査対象２１０に照射される。この紫外光２０１Ａは非検査対象（図示なし）にも照射される。

検査対象２１０からは、蛍光である可視光２１０Ａが生成されると同時に、非検査対象からは、反射光である紫外光２１０Ｂが生成される。検査対象２１０からの蛍光可視光２１０Ａと、非検査対象からの反射紫外光２１０Ｂは、紫外線カットフィルタ２０７に到達する。蛍光可視光２１０Ａは紫外線カットフィルタ２０７を透過し、反射紫外光２１０Ｂは紫外線カットフィルタ２０７によって吸収される。紫外線カットフィルタ２０７を透過した蛍光可視光２１０Ａは、撮像レンズ１０３を経由して、可視光撮像カメラ１０１によって受光される。こうして、検査対象２１０のみが撮像され、非検査対象が撮像されていない画像が得られる。

図８Ａは、照明装置として可視光光源２０３を用い、可視光吸収フィルタ２０５及び紫外線カットフィルタ２０７を用いない場合の可視光撮像カメラ１０１による画像の例である。図示のように、検査対象である機能シール４０３の像１４０３ばかりでなく、非検査対象である基板３０２に実装された電子部品の像１３１１、１３１２、１３１３及びネジの像１３０９が現れている。基板３０２及び電子部品は光の反射率が高く、また、ネジ３０９等の金属も光の反射率が高い。そのため、これらの非検査対象の像が現れ、検査対象の識別が困難となる。

図８Ｂは、照明装置として紫外光光源２０１を用い、可視光吸収フィルタ２０５及び紫外線カットフィルタ２０７を用いない場合の可視光撮像カメラ１０１による画像の例である。紫外光光源２０１は紫外光を生成するが、僅かであるが可視光を生成する。従って、検査対象によって、蛍光可視光及び可視光の反射光が生成される。非検査対象によって、可視光及び紫外光の反射光が生成される。可視光撮像カメラ１０１は、検査対象からの蛍光可視光及び反射可視光と非検査対象からの反射可視光及び反射紫外光を受光する。そのため、図示のように、検査対象である機能シール４０３の像１４０３ばかりでなく、非検査対象である基板３０２に実装された電子部品の像１３１１、１３１２ａ、１３１３ａ及びネジの像１３０９が現れている。

図８Ｃは本実施形態による外観検査装置による検査対象２１０の画像の例を示す。本実施形態では、照明装置として紫外光光源２０１を用い、可視光吸収フィルタ２０５及び紫外線カットフィルタ２０７を用いる。本実施形態では、可視光吸収フィルタ２０５を用いるため、検査対象及び非検査対象に紫外光のみが照射される。検査対象によって、蛍光可視光のみが生成され、非検査対象によって、反射紫外光のみが生成される。一方、紫外線カットフィルタ２０７を用いるため、可視光撮像カメラ１０１は、検査対象からの蛍光可視光のみを受光する。検査対象である機能シール４０３の像１４０３のみが現れ、非検査対象である基板３０２に実装された電子部品の像１３１１、１３１２、１３１３及びネジの像１３０９が現れていない。

図８Ｄは、照明装置として紫外光光源２０１を用い、可視光吸収フィルタ２０５を用いるが、紫外線カットフィルタ２０７を用いない場合の可視光撮像カメラ１０１による画像の例である。本実施形態では、可視光吸収フィルタ２０５を用いるため、検査対象及び非検査対象に紫外光のみが照射される。検査対象によって、蛍光可視光のみが生成され、非検査対象によって、反射紫外光のみが生成される。しかしながら、紫外線カットフィルタ２０７を用いないため、可視光撮像カメラ１０１は、検査対象からの蛍光可視光と非検査対象からの反射紫外光を受光する。この反射紫外光は、可視光撮像カメラ１０１に外乱として受光される。従って、可視光撮像カメラ１０１による可視光像は、紫外光による外乱の影響を受ける。従って、検査対象である機能シール４０３の像１４０３ばかりでなく、非検査対象である基板３０２に実装された電子部品の像１３１１、１３１２ｂ、１３１３ａ及びネジの像１３０９が現れている。

図８Ｅは、照明装置として紫外光光源２０１を用い、可視光吸収フィルタ２０５を用いないが、紫外線カットフィルタ２０７を用いる場合の可視光撮像カメラ１０１による画像の例である。本実施形態では、可視光吸収フィルタ２０５を用いないため、検査対象及び非検査対象に紫外光及び可視光が照射される。検査対象によって、蛍光可視光が生成されるが、非検査対象によって、可視光及び紫外光の反射光が生成される。しかしながら、紫外線カットフィルタ２０７を用いるため、可視光撮像カメラ１０１は、検査対象からの蛍光可視光と非検査対象からの反射可視光を受光する。従って、検査対象である機能シール４０３の像１４０３ばかりでなく、非検査対象である基板３０２に実装された電子部品の像１３１１、１３１２ｂ、１３１３ａ及びネジの像１３０９が現れている。

ここでは、検査対象２１０は、紫外光を照射すると可視光を励起する物質又は材料を含むように構成されている。しかしながら、検査対象２１０は、例えば、赤外線を照射すると可視光を励起する物質又は材料を含むように構成してもよい。この場合には、紫外光光源２０１の代わりに赤外線光源を用い、紫外線カットフィルタ２０７の代わりに赤外線カットフィルタを用いるとよい。検査対象２１０は、例えば、紫外光を照射すると可視光を励起する物質又は材料を含む紙又はテープであってもよい。更に、検査対象２１０は、可視光を照射すると励起する、物質又は材料を含むように構成してもよい。

本発明の第２の実施形態において、検査対象を様々な分野で選択することが可能である。例えば、紫外線又は赤外線で励起する塗料又はテープを有価証券や紙幣等に塗布したものを検査対象とすることができる。更に、蛍光試薬を用いた試料を検査対象とし、それを顕微鏡観察してもよい。この場合、紫外光、可視光、又は赤外光を励起用光線として用い、蛍光可視光を顕微鏡観察する。紫外線カットフィルタ２０７の代わりに蛍光波長のみを透過するフィルタを用い、可視光吸収フィルタ２０５の代わりに励起用光のみを透過させるフィルタを用いる。このような蛍光試薬として、フローサイトメトリーで使用される蛍光色素が知られている。

図９、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では、透明なカバー３０１に付された「検印」等の印影４０６Ｂの有無を確認する検査を行う。印影４０６Ｂは着色されており白地４０６Ａの上に形成される。ここでは、検査対象として、遊技機用の基板ユニット３００のカバー３０１を例として説明するが、検査対象となるのは、基板ユニット３００のカバー３０１に限定されない。

本実施形態では、可視光光源２０３は印影４０６Ｂの色と同一の色の照明光と、異なる色の照明光を生成するように構成されている。先ず、ステップＳ１０１にて、可視光光源２０３より印影４０６Ｂと同色の照明光を生成し、検査対象である透明なカバー３０１に付された印影４０６Ｂに照射する。次に、可視光撮像カメラ１０１によって画像１を取得する。図１０Ｂは画像１の例を示す。印影４０６Ｂと同一色の照明光によって撮像すると、無地の白色１４０６Ａの画像が得られる。

ステップＳ１０２にて、可視光光源２０３より印影４０６Ｂと異なる色の照明光を生成し、検査対象である透明なカバー３０１に付された印影４０６Ｂに照射する。次に、可視光撮像カメラ１０１によって画像２を取得する。図１０Ａは画像２の例を示す。印影４０６Ｂと異なる色の照明光によって撮像すると、無地の白色１４０６Ａに着色した印影の像１４０６Ｂの画像が得られる。ステップ１０３にて、画像１を構成する画素を黒と白に２値化し、白の画素数Ｗ１を計数する。ステップ１０４にて、画像２を構成する画素を黒と白に２値化し、白の画素数Ｗ２を計数する。ステップ１０５にて、判定値Ｘを設定する。ステップ１０６にて、画素数の差Ｗ１−Ｗ２が判定値Ｘより大きいか否かを判定する。尚、画像１と画像２の寸法は同一であるとする。即ち、画像１の総画素数と画像２の総画素数は同一であるとする。

ステップ１０６にて大きいと判定された場合には、ステップＳ１０７に進み、印影が良好であると判定する。ステップ１０６にて小さいか又は等しい大きいと判定された場合には、ステップＳ１０８に進み、印影が不良であると判定する。ここで、ステップ１０５における判定値Ｘの設定方法の例を説明する。予め多数の良好な印影について、画素数の差Ｗ１−Ｗ２を求め、その平均値、又は、下限値を判定値Ｘとしてよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲はこれらの実施の形態によって制限されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者であれば容易に理解されよう。

１０１…撮像カメラ、１０３…撮像レンズ、１０５…照明装置、２０１…紫外光光源、２０３…可視光光源、２０５…可視光吸収フィルタ、２０７…紫外線カットフィルタ、２１０…検査対象、２１２…コンピュータ、３００…基板ユニット、３０１…カバー（透明体）、３０２…基板（不透明体）、３０５…ボックス、３０６…カシメ部又はクリップ、３０９…ネジ、３１０、３１１、３１２…電子部品（突起物）、４０１…刻印文字、４０３…機能シール、４０５…識別情報シール、４０６Ａ…白地、４０６Ｂ…印影、４０７…封止紙

Claims

不透明体と該不透明体を覆う透明体からなる容器ユニットに照明光を照射する照明装置と、前記透明体に形成された検査対象を撮像するための撮像装置と、を有する外観検査装置において、
前記照明装置は指向性且つ非散乱性のスリット状断面の照明光を生成し、前記照明装置の光軸は、前記撮像装置の光軸に対して傾斜しており、
前記照明装置からの照明光は、前記透明体における撮像領域を照射するが、前記透明体を透過した照明光は前記不透明体における撮像領域の外側を照射し、
前記撮像装置は、前記透明体の検査対象からの反射光のみを受光することによって、前記透明体の検査対象のみを撮像し、前記検査対象のスキャン画像を生成することを特徴とする外観検査装置。
請求項１記載の外観検査装置において、
前記容器ユニットは遊技機用の基板と該基板を覆う透明なカバーを有する遊技機用の基板ユニットであり、前記検査対象は前記透明なカバーに形成された刻印文字であることを特徴とする外観検査装置。