JP7148181B1 - Inspection jig and inspection method - Google Patents

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Abstract

【課題】検査員の熟練度に依存せず、フィルム等の欠陥を容易に検出できる検査治具を提供する。【解決手段】照明光を出射する照明装置と、観察位置からみて、検査対象の幅方向とは直交する方向において凹形状であり、観察位置からの距離を半径とした曲面となるように検査対象を支持する支持部と、照明光を検査対象に対して反射させ、反射された光を観察位置に対して透過させる光学部材と、照明装置と光学部材との間に配置され、出射される照明光を、検査対象の幅方向に沿う方向において遮光する遮光部とを有する。【選択図】図1An inspection jig capable of easily detecting defects in a film or the like without depending on the skill level of an inspector is provided. An illumination device that emits illumination light and an inspection object that has a concave shape in a direction perpendicular to the width direction of the inspection object when viewed from an observation position and that has a curved surface with a radius equal to the distance from the observation position. an optical member that reflects the illumination light to the inspection object and transmits the reflected light to the observation position; and a light blocking portion that blocks light in a direction along the width direction of the inspection object. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、検査治具及び検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection jig and an inspection method.

図9は、従来より行われているフィルムの目視検査方法を説明するための図である。図9に示すように、検査対象110の斜め上方に、照明装置120が配置される。照明装置120は、例えば蛍光灯である。検査対象110と照明装置120との間の距離Lxは、2m程度である。検査員は、観測部130において、照明装置120の明るさが変化している周辺部に合わせて、正反射で欠陥を確認する。検査対象110が平坦であれば、均一の明るさに見えるが、凹みがあると明るさが変化して見える。例えば、凹みの角度が、0.15度の場合(半径0.1mmの場合、深さ0.26μmに相当)、反射方向は2倍の0.3度となる。検査対象から照明まで2000mmの場合は、照明の位置で10.5mm(2000×tan0.3度)ずれるため、明るさが変化して見える。 FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional visual inspection method for films. As shown in FIG. 9, the illumination device 120 is arranged obliquely above the inspection target 110 . The illumination device 120 is, for example, a fluorescent lamp. A distance Lx between the inspection target 110 and the illumination device 120 is approximately 2 m. The inspector confirms the defect by specular reflection in the observation unit 130 according to the peripheral portion where the brightness of the illumination device 120 is changing. If the inspection object 110 is flat, the brightness appears to be uniform, but if there is a dent, the brightness appears to change. For example, when the angle of the recess is 0.15 degrees (corresponding to a depth of 0.26 μm when the radius is 0.1 mm), the reflection direction is doubled to 0.3 degrees. If the distance from the object to be inspected to the illumination is 2000 mm, the illumination shifts by 10.5 mm (2000×tan 0.3 degrees), so the brightness appears to change.

図10は、従来より行われているフィルムの目視検査方法での欠陥の見え方を説明するための図である。図10において、白色部分140は照明装置120の像である。欠陥部分141は、照明装置120の当たる位置の白色部分140から最も離れた位置付けたキズによる像である。欠陥部分142は、欠陥部分141より白色部分140に近い位置に付けたキズによる像である。欠陥部分143は、白色部分140から最も近い位置に付けたキズによる像である。キズによる欠陥は線状凹みで、キズによる欠陥が検出できれば、欠陥部分141、142、143では、白線が見える。 FIG. 10 is a diagram for explaining how defects appear in a conventional visual inspection method for films. In FIG. 10, white portion 140 is the image of illumination device 120 . Defective portion 141 is an image due to a flaw positioned furthest from white portion 140 where illumination device 120 hits. A defective portion 142 is an image due to a scratch placed at a position closer to the white portion 140 than the defective portion 141 . Defective portion 143 is an image of a scratch placed closest to white portion 140 . Defects caused by scratches are linear depressions, and if defects caused by scratches can be detected, white lines can be seen in the defect portions 141, 142, and 143. FIG.

図10の例では、照明装置120の当たる位置の白色部分140の近くにある欠陥部分143では僅かにキズによる白線が見えるが、白色部分140から離れた欠陥部分142及び欠陥部分141では、殆どキズによる白線は見えない。このように、欠陥の見え方は、照明装置120の当たる白色部分140の位置からの距離により変化する。また、目視検査の場合には、欠陥の検出は検査員の熟練度に依存する。 In the example of FIG. 10, white lines due to scratches can be seen slightly in the defective portion 143 near the white portion 140 where the illumination device 120 hits, but in the defective portions 142 and 141 away from the white portion 140, almost all scratches are visible. I can't see the white line caused by Thus, the appearance of the defect changes depending on the distance from the position of the white portion 140 illuminated by the illumination device 120 . Also, in the case of visual inspection, the detection of defects depends on the skill of the inspector.

また、特許文献1には、遮光マスクで遮光された棒状光源からの光を透明板状体に向けて照射し、透明板状体を介された光を1次元撮像装置で受光して欠陥を検出するものが記載されている。また、特許文献2には、照明からの光をハーフミラーを介して被検査物に照射し、この反射光を撮像素子で撮像し、撮像素子の撮像画面を解析して欠陥の種類を識別するものが記載されている。 Further, in Patent Document 1, light from a rod-shaped light source shielded by a light shielding mask is irradiated toward a transparent plate-like body, and the light passing through the transparent plate-like body is received by a one-dimensional imaging device to detect defects. It describes what it detects. In addition, in Patent Document 2, light from illumination is irradiated onto an inspection object through a half mirror, the reflected light is imaged by an imaging device, and the imaged screen of the imaging device is analyzed to identify the type of defect. things are described.

特開平08-201313号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-201313 特開2014-186030号公報JP 2014-186030 A

上述のように、従来の目視によるフィルムの検査方法では、欠陥の見え方は、照明装置の当たる位置からの距離により大きく変化する。このため、フィルムを手にもって見る場合は、検査員は、欠陥が見える位置に安定してフィルムを保持する必要がある。また、どのレベルの欠陥まで検出できるかは、検査員の熟練度に依存する。 As described above, in the conventional visual film inspection method, the appearance of defects varies greatly depending on the distance from the position where the illumination device strikes. Therefore, when viewing the film by hand, the inspector must hold the film stably in a position where defects can be seen. Also, the level of defects that can be detected depends on the skill of the inspector.

上述の課題を鑑み、本発明は、検査員の熟練度に依存せず、フィルム等の欠陥を容易に検出できる検査治具及び検査方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an inspection jig and an inspection method that can easily detect defects in a film or the like without depending on the skill level of an inspector.

本発明の一態様に係る検査冶具は、照明光を出射する照明装置であり幅方向の長さがW2である照明装置と、観察位置からみて、検査対象の幅方向とは直交する方向において、前記観察位置を中心として凹形状とされた弧状であり、前記観察位置からの距離を半径とした曲面となるように前記検査対象を支持する支持部と、前記支持部の前記曲面の周方向における第1位置Pa及び第2位置Pcの範囲において、前記照明光を前記検査対象に対して、垂直に反射させ、前記反射された光を前記観察位置に対して透過させる光学部材と、前記照明装置と前記光学部材との間に、前記照明装置の長手方向の中心線に沿って帯状に配置され、前記出射される照明光を、検査対象の幅方向に沿う方向において遮光する遮光部であり幅方向の長さがW1である遮光部とを有し、前記観察位置から前記光学部材までの距離と、前記照明装置から前記光学部材までの距離が等しくなるように設置され、前記観察位置から前記検査対象を見たときに黒色部分に見える凹みの角度の範囲は、±tan -1 (W1/2/L)、白色に見える凹みの角度範囲は、±tan -1 (W2/2/L)である検査冶具である。 An inspection jig according to an aspect of the present invention includes an illumination device that emits illumination light and has a length of W2 in the width direction, and a direction orthogonal to the width direction of an object to be inspected when viewed from an observation position , a supporting portion that supports the object to be inspected so as to form a curved surface having a concave shape centered on the observation position and having a radius L that is a distance from the observation position; and a circumferential direction of the curved surface of the support portion. an optical member that reflects the illumination light perpendicularly to the inspection object and transmits the reflected light to the observation position in the range between the first position Pa and the second position Pc in the illumination; a light shielding part disposed between the device and the optical member in a strip shape along the center line in the longitudinal direction of the illumination device, and shielding the emitted illumination light in a direction along the width direction of the inspection object ; a light-shielding portion having a length W1 in the width direction; The angular range of the dents that appear black when the inspection object is viewed is ±tan -1 (W1/2/L), and the angular range of the dents that appear white is ±tan -1 (W2/2/L ) is an inspection jig.

本発明の一態様に係る検査方法は、照明装置と光学部材との間に、前記照明装置の長手方向の中心線に沿って帯状に配置され、前記照明装置から出射される照明光を、検査対象の幅方向に沿う方向において遮光する遮光部を設け、前記検査対象を、観察位置からみて、前記検査対象の幅方向とは直交する方向において、前記観察位置を中心として凹形状とされた弧状であり、前記観察位置からの距離を半径Lとした曲面となるような支持部により支持しておき、前記照明装置から照明光を出射し、前記支持部の前記曲面の周方向における第1位置Pa及び第2位置Pcの範囲において、前記照明光を光学部材を介して前記検査対象に当てて垂直に反射させ、前記反射された光を前記光学部材を透過させて前記観察位置で観測して、前記検査対象の欠陥を検出する検査方法であり、前記遮光部の幅方向の長さがW1であり、前記照明装置の幅方向の長さがW2であり、前記観察位置から前記光学部材までの距離と、前記照明装置から前記光学部材までの距離が等しくなるように設置されており、前記観察位置から前記検査対象を見たときに黒色部分に見える凹みの角度の範囲は、±tan-1(W1/2/L)、白色に見える凹みの角度範囲は、±tan-1(W2/2/L)である検査方法である。 In an inspection method according to an aspect of the present invention, a belt-like arrangement is provided between an illumination device and an optical member along a longitudinal center line of the illumination device, and illumination light emitted from the illumination device is inspected. A light shielding portion is provided for blocking light in a direction along the width direction of the object, and the object to be inspected has an arcuate concave shape centered on the observation position in a direction orthogonal to the width direction of the object to be inspected when viewed from the observation position. is supported by a supporting portion having a curved surface with a radius L corresponding to the distance from the observation position, the illumination light is emitted from the lighting device, and a first position in the circumferential direction of the curved surface of the supporting portion In the range of Pa and the second position Pc, the illumination light is applied to the inspection object through an optical member and reflected vertically, and the reflected light is transmitted through the optical member and observed at the observation position. , the inspection method for detecting a defect to be inspected, wherein the length of the light blocking portion in the width direction is W1, the length of the illumination device in the width direction is W2, and from the observation position to the optical member. and the distance from the illumination device to the optical member are equal, and the angle range of the depressions that appear as black portions when the inspection object is viewed from the observation position is ±tan − 1 (W1/2/L), and the angular range of the dents that appear white is ±tan −1 (W2/2/L).

本発明によれば、落射反射光学系の構成で黒色部分を観察して欠陥を検出する場合に、黒色部分を広げて、欠陥の検出を容易としている。これにより、検査員の熟練度に依存せず、検査対象の欠陥を容易に検出することができる。 According to the present invention, when detecting a defect by observing the black portion in the configuration of the epi-reflection optical system, the black portion is widened to facilitate the detection of the defect. This makes it possible to easily detect defects to be inspected without depending on the skill level of the inspector.

本発明の第1の実施形態に係る検査治具の説明図である。1 is an explanatory diagram of an inspection jig according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1の実施形態に係る検査治具の具体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a specific configuration of an inspection jig according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1の実施形態に係る検査治具における照明装置及び遮光部の具体例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of specific examples of the lighting device and the light shielding part in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1の実施形態に係る検査治具における支持部の説明に用いる分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view used for explaining a support portion in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1の実施形態に係る検査治具における支持部の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a support portion in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1の実施形態に係る検査治具における欠陥検査の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of defect inspection in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1の実施形態に係る検査治具における欠陥検査の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of defect inspection in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention; 検査対象が直線的に支持されているときの欠陥の見え方を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining how a defect looks when an inspection target is linearly supported; 本発明の第1の実施形態に係る検査治具における欠陥の見え方を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining how defects appear in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第2の実施形態に係る検査治具の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an inspection jig according to a second embodiment of the present invention; 従来より行われているフィルムの目視検査方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the visual inspection method of the film performed conventionally. 従来より行われているフィルムの目視検査方法での欠陥の見え方を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining how defects appear in a conventional visual inspection method for films.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係る検査治具1の説明図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of an inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1は、照明装置10と、遮光部20と、ハーフミラー(光学部材)30と、支持部40とを含んで構成される。 As shown in FIG. 1, an inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention includes an illumination device 10, a light blocking section 20, a half mirror (optical member) 30, and a support section 40. be done.

照明装置10は、例えばLED(Light Emitting Diode)からなる棒状照明である。照明装置10は、LED等の光源となる発行素子が長手方向に並べられている。なお、照明装置10は、LED照明に限定されず、蛍光灯等、他の照明を用いても良い。 The illumination device 10 is, for example, a rod-shaped illumination made up of LEDs (Light Emitting Diodes). In the illumination device 10, light-emitting elements such as LEDs that serve as light sources are arranged in the longitudinal direction. The illumination device 10 is not limited to LED illumination, and other illumination such as a fluorescent lamp may be used.

遮光部20は、照明装置10の長手方向の中心線に沿って帯状に配置され、照明装置10とハーフミラー30との間において、照明装置10から出射される照明光を遮光する黒ストライプの遮光板である。遮光部20は、ストライプ状の形状であり、色は黒であるが、照明装置10の光を遮光することができれば、黒以外の色であってもよい。 The light blocking portion 20 is arranged in a belt shape along the longitudinal center line of the lighting device 10, and is a black striped light blocking block that blocks the illumination light emitted from the lighting device 10 between the lighting device 10 and the half mirror 30. is a board. The light blocking portion 20 has a striped shape and is black in color, but may be in a color other than black as long as it can block the light from the illumination device 10 .

ハーフミラー30は、その主面が照明装置10に対して45度の角度で配置され、照明装置10からの照明光を検査対象50に向けて反射するとともに、検査対象50から反射された光を透過して、観測部60への光路を生成する。 The half mirror 30 has its main surface arranged at an angle of 45 degrees with respect to the illumination device 10, reflects the illumination light from the illumination device 10 toward the inspection object 50, and reflects the light reflected from the inspection object 50. It passes through and creates an optical path to the observation unit 60 .

支持部40は、欠陥検査の対象となる検査対象50を支持する。支持部40は、検査対象50の幅方向とは直交する方向において凹形状となるように湾曲した形状となっている。また、この凹形状は、観察位置から検査対象50までの距離Lを半径とし、当該観察位置を中心とした弧状となるように窪んでいる。
また、支持部40は、周方向に沿って、移動可能(回転する方向)とされている。
The support section 40 supports an inspection object 50 to be inspected for defects. The support portion 40 has a curved shape that is concave in a direction orthogonal to the width direction of the inspection object 50 . Also, this concave shape has a radius of the distance L from the observation position to the inspection target 50, and is recessed in an arc shape centering on the observation position.
In addition, the support portion 40 is movable (rotating direction) along the circumferential direction.

検査対象50は、欠陥の検査対象となる部材である。検査対象50としては、例えばフィルム部材が用いられる。検査対象50の欠陥は、例えば検査対象50に付けられたキズ等である。なお、検査対象50は、透明部材であっても良いし、不透明部材であっても良い。 The inspection object 50 is a member to be inspected for defects. A film member, for example, is used as the inspection object 50 . A defect of the inspection object 50 is, for example, a scratch or the like attached to the inspection object 50 . Note that the inspection target 50 may be a transparent member or an opaque member.

観測部60は、検査員が検査対象50の状態を観察し、検査対象50の欠陥を目視により検査する観察位置となる部分である。 The observation unit 60 is an observation position where an inspector observes the state of the inspection target 50 and visually inspects defects of the inspection target 50 .

このように、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1は、照明装置10からの照明光をハーフミラー30で反射させて検査対象50に照射するとともに、検査対象50からの反射光をハーフミラー30を透過させ、観測部60で観測するような、落射反射光学系の構成となっている。 As described above, the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention reflects the illumination light from the illumination device 10 by the half mirror 30 to irradiate the inspection object 50, and the reflected light from the inspection object 50 is transmitted through the half-mirror 30 and observed by the observation unit 60, the configuration of the epi-reflection optical system is adopted.

図2は、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1の具体構成を示す斜視図である。図2において、検査治具1の上方に、照明装置10、遮光部20、及びハーフミラー30が配置される。また、検査治具1の上方に、観測部60が設けられる。検査治具1の下方に、支持部40が配置される。支持部40に検査対象50が固定される。 FIG. 2 is a perspective view showing a specific configuration of the inspection jig 1 according to the first embodiment of the invention. In FIG. 2 , an illumination device 10 , a light shielding section 20 and a half mirror 30 are arranged above the inspection jig 1 . Moreover, an observation unit 60 is provided above the inspection jig 1 . A support portion 40 is arranged below the inspection jig 1 . An inspection object 50 is fixed to the support portion 40 .

図3は、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1における照明装置10及び遮光部20の説明図である。図3に示すように、照明装置10は棒状照明であり、その長手方向の長さがL1(例えばL1=120mm)であり、幅方向の長さがW2(例えばW2=40mm)である。遮光部20は、照明装置10の中心線に沿って配置され、長手方向の長さがL1(例えばL1=120mm)であり、幅方向の長さがW1(例えばW1=3mm)である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the illumination device 10 and the light blocking section 20 in the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the illumination device 10 is a rod-shaped illumination device having a longitudinal length of L1 (for example, L1=120 mm) and a widthwise length of W2 (for example, W2=40 mm). The light shielding part 20 is arranged along the center line of the illumination device 10 and has a longitudinal length of L1 (eg, L1=120 mm) and a widthwise length of W1 (eg, W1=3 mm).

図4は、本発明の第1の実施形態に係る検査治具における支持部40の説明に用いる分解斜視図である。図4に示すように、支持部40は例えば鉄製であり、検査対象50の幅方向とは直交する方向において凹形状となる載置面41a及び41bを有している。また、支持部40は、検査対象50を支持する部位の一部に、検査対象50を載置する載置面41a及び41bとは反対側の面44とを貫通する貫通穴43が形成されている。図4に示すように、検査対象50は支持部40の載置面41a及び41bに載置され、周縁が例えばマグネットテープ42a及び42bにより支持部40に対して磁力によって吸着させることで、挟持されて固定される。なお、検査対象50を支持部40に固定する方法は、マグネットテープ42a及び42bに限定されない。 FIG. 4 is an exploded perspective view used for explaining the support portion 40 in the inspection jig according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the support part 40 is made of iron, for example, and has mounting surfaces 41a and 41b that are concave in the direction orthogonal to the width direction of the inspection object 50. As shown in FIG. In addition, a through hole 43 is formed in a portion of the supporting portion 40 that supports the inspection target 50 and penetrates the surface 44 on the side opposite to the mounting surfaces 41a and 41b on which the inspection target 50 is placed. there is As shown in FIG. 4, the inspection object 50 is placed on the placement surfaces 41a and 41b of the support portion 40, and the peripheral edges thereof are held by, for example, magnet tapes 42a and 42b, which are attracted to the support portion 40 by magnetic force. fixed. The method of fixing the inspection object 50 to the support portion 40 is not limited to the magnetic tapes 42a and 42b.

図5は、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1における支持部40の説明図である。図5に示すように、支持部40の曲率の半径Rは、観測部60から検査対象50までの距離Lに対応する(例えばL=R=280mm)。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the support portion 40 in the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the radius R of curvature of the support portion 40 corresponds to the distance L from the observation portion 60 to the inspection object 50 (for example, L=R=280 mm).

また、図5に示すように、本実施形態に係る検査治具1では、観測部60から検査対象50までの距離と、照明装置10から検査対象50までの距離とが等しくなるようにしている。すなわち、照明装置10からハーフミラー30までの距離Laと、観測部60からハーフミラー30までの距離Lbとが等しく(例えばLa=Lb=50mm)となっている。したがって、観測部60から検査対象50までの距離と、照明装置10から検査対象50までの距離は、共に等しい距離L(例えばL=280mm)となる。 Further, as shown in FIG. 5, in the inspection jig 1 according to the present embodiment, the distance from the observation unit 60 to the inspection object 50 is made equal to the distance from the illumination device 10 to the inspection object 50. . That is, the distance La from the illumination device 10 to the half mirror 30 is equal to the distance Lb from the observation unit 60 to the half mirror 30 (for example, La=Lb=50 mm). Therefore, the distance from the observation unit 60 to the inspection object 50 and the distance from the illumination device 10 to the inspection object 50 are both equal distance L (for example, L=280 mm).

また、図5において矢印A1で示すように、支持部40は、半径Rの円周に沿って、周方向に移動可能とされている。これにより、検査対象50の取り付け位置を変更しなくても、支持部40を周方向に少し移動させることで、検査対象50の別の位置を観察することができる。ここでは、観察位置(観測部60)を中心にして支持部40を周方向に回転させるように移動させることができるため、支持部40を移動したとしても、観測部60から検査対象までの距離が変わらない。そのため、検査対象において異なる位置を観察する場合であっても、支持部40を周方向に移動させることで距離Lを一定に保ったまま異なる位置を簡単に観察することができる。よって、異なる位置を観察するために、支持部40に対する検査対象の載置位置を変更する手間を省くことができる。 Further, as indicated by arrow A1 in FIG. 5, the support portion 40 is movable in the circumferential direction along the circumference of the radius R. As shown in FIG. Accordingly, by slightly moving the support portion 40 in the circumferential direction, another position of the inspection object 50 can be observed without changing the mounting position of the inspection object 50 . Here, since the supporting section 40 can be moved so as to rotate in the circumferential direction around the observation position (observing section 60), even if the supporting section 40 is moved, the distance from the observing section 60 to the inspection target is does not change. Therefore, even when observing different positions on the object to be inspected, it is possible to easily observe different positions while keeping the distance L constant by moving the support portion 40 in the circumferential direction. Therefore, in order to observe a different position, it is possible to save the trouble of changing the placement position of the inspection target with respect to the support section 40 .

また、支持部40の位置を幅方向とは直交する方向において調整する調整部を有している。支持部40を水平方向に移動させることで、観測部60から見て曲面に対して真っ直ぐな方向、すなわち曲面に対して垂直な方向から観察することができる。 Moreover, it has an adjustment part which adjusts the position of the support part 40 in the direction orthogonal to the width direction. By moving the support section 40 in the horizontal direction, it is possible to observe the curved surface from a straight direction as viewed from the observation section 60, that is, from a direction perpendicular to the curved surface.

次に、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1を使用したフィルムの欠陥検査について説明する。フィルムの欠陥検査を行う場合、検査員は、図4に示したように、検査対象50を支持部40に載置し、フィルムのシワがないように、検査対象50の両縁をマグネットテープ42a及び42bで挟持して固定する。そして、検査員は、照明装置10を点灯させ、観測部60を目視位置として、検査対象50の検査を行う。なお、支持部40には、貫通穴43が形成されている。このため、検査対象50が光を透過する部材であるときに、検査対象の欠陥の有無等を観察しやすい。 Next, film defect inspection using the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. When inspecting a film for defects, an inspector places an object 50 to be inspected on the supporting portion 40 as shown in FIG. , and 42b. Then, the inspector turns on the illumination device 10 and inspects the inspection object 50 with the observation unit 60 as the viewing position. A through hole 43 is formed in the support portion 40 . Therefore, when the inspection object 50 is a member that transmits light, it is easy to observe the presence or absence of defects in the inspection object.

図1に示したように、照明装置10を点灯させると、照明装置10からの照明光は、ハーフミラー30を反射して、検査対象50に到達する。そして、検査対象50からの反射光は、ハーフミラー30を透過して、観測部60に到達する。 As shown in FIG. 1 , when the illumination device 10 is turned on, the illumination light from the illumination device 10 is reflected by the half mirror 30 and reaches the inspection object 50 . Reflected light from the inspection target 50 passes through the half mirror 30 and reaches the observation section 60 .

ここで、照明装置10とハーフミラー30との間には、遮光部20が設けられている。このため、照明装置10からの照明光のうち、遮光部20の位置にある照明は、遮光部20により遮光される。これにより、照明装置10からの照明がハーフミラー30を反射して検査対象50に当たると、遮光部20に対応する位置の部分は黒色となる。検査対象50に欠陥がなければ、遮光部20に対応する位置の部分は一様な黒色となる。これに対して、検査対象50に欠陥が生じていると、この欠陥により周辺の斜めからの光が散乱し、黒色部分の中に白色の部分が生じてくる。このことから、検査員は、観測部60から検査対象50を目視し、黒色部分の中にある白色部分の状態を見ることで、検査対象50の欠陥を検査することができる。 Here, a light blocking section 20 is provided between the illumination device 10 and the half mirror 30 . Therefore, of the illumination light from the illumination device 10 , the illumination at the position of the light shielding portion 20 is shielded by the light shielding portion 20 . As a result, when the illumination from the illumination device 10 is reflected by the half mirror 30 and strikes the inspection object 50, the portion corresponding to the light shielding portion 20 turns black. If the inspection object 50 has no defects, the portion corresponding to the light shielding portion 20 is uniformly black. On the other hand, if there is a defect in the inspection object 50, the defect scatters oblique light from the surroundings, and a white portion appears in the black portion. Therefore, the inspector can inspect the inspection object 50 for defects by viewing the inspection object 50 from the observation unit 60 and seeing the state of the white portion in the black portion.

検出できる欠陥は、図3における遮光部20の幅方向の長さW1、照明装置10の幅方向の長さW2、図5における観測部60から検査対象50までの距離Lに依存して決まる。例えば、遮光部20の幅方向の長さW1を3mmとし、観測部60から検査対象50までの距離Lを280mmとすると、黒色部分に見える角度の範囲は、(±0.3度(tan-1(W1/2/L))である。凹みの角度としては1/2となるため、黒色と見える凹みの角度は±0.15度である。また、照明装置10の幅方向の長さW2を40mmとすると、白色に見える範囲は、±4度(tan-1(W2/2/L))である。凹みの角度としては1/2となるため、白色と見える凹みの角度は±2度である。凹みの角度が±2度を超えた場合は、照明の幅以上となるため、黒く見える。 Detectable defects are determined depending on the widthwise length W1 of the light shielding portion 20 in FIG. 3, the widthwise length W2 of the illumination device 10, and the distance L from the observation portion 60 to the inspection object 50 in FIG. For example, if the length W1 in the width direction of the light shielding portion 20 is 3 mm and the distance L from the observation portion 60 to the inspection object 50 is 280 mm, the range of angles seen in the black portion is (±0.3 degrees (tan − 1 (W1/2/L)).Since the angle of the recess is 1/2, the angle of the recess that looks black is ±0.15 degrees.The length of the lighting device 10 in the width direction If W2 is 40 mm, the range that looks white is ±4 degrees (tan −1 (W2/2/L)). It is 2. If the angle of the depression exceeds ±2 degrees, it will appear black because it exceeds the width of the illumination.

また、本実施形態に係る検査治具1では、支持部40は、半径Rの円周に沿って湾曲している。これにより、広い範囲に渡って、検査対象50の欠陥を検査することができる。 Further, in the inspection jig 1 according to this embodiment, the support portion 40 is curved along the circumference of the radius R. As shown in FIG. Thereby, defects in the inspection object 50 can be inspected over a wide range.

図6A及び図6Bは、本実施形態に係る検査治具1における欠陥検査の説明図である。前述したように、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1は、照明装置10からの照明光をハーフミラー30で反射させて検査対象50に照射するとともに、検査対象50からの反射光をハーフミラー30を透過させ、観測部60で観測するような、落射反射光学系の構成となっている。この場合、検査対象50が水平に直線的に支持されていると、ハーフミラー30の中心から垂線を下ろした位置に来る部分で、黒色部分が観測できる。すなわち、図6Aにおいて、ハーフミラー30の中心から垂線を下ろした位置に当たる位置Pbで、黒色部分を観測することで、欠陥が検出できる。 6A and 6B are explanatory diagrams of defect inspection in the inspection jig 1 according to this embodiment. As described above, the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention reflects the illumination light from the illumination device 10 by the half mirror 30 to irradiate the inspection object 50, and the inspection jig 1 reflects the illumination light from the inspection object 50. It is configured as an epi-reflection optical system in which light is transmitted through the half mirror 30 and observed by the observation unit 60 . In this case, if the inspection target 50 is horizontally and linearly supported, a black portion can be observed at a position where the vertical line is lowered from the center of the half mirror 30 . That is, in FIG. 6A, the defect can be detected by observing the black portion at the position Pb corresponding to the position where the vertical line is lowered from the center of the half mirror 30. FIG.

図7Aは、検査対象50が直線的に支持されているときの欠陥の見え方を説明するための図である。図7Aにおいて、画像部分70は照明光により白色となる部分であり、黒色部分71は遮光部20により黒色となる部分である。キズによる欠陥があると、欠陥部分72に示すように、黒色部分71の幅の範囲に、白色の線として見える。黒色部分71の範囲は、遮光部20の幅(例えばW2=3mm)と同程度であるので、目視ではキズが見づらい。さらに、検査対象50となるフィルムに撓みがあると、黒色部分は歪んで見える。 FIG. 7A is a diagram for explaining how defects appear when the inspection target 50 is linearly supported. In FIG. 7A , an image portion 70 is a portion turned white by the illumination light, and a black portion 71 is a portion turned black by the light blocking portion 20 . If there is a defect due to a scratch, it will appear as a white line within the width of the black portion 71 as indicated by the defect portion 72 . Since the range of the black portion 71 is approximately the same as the width of the light shielding portion 20 (for example, W2=3 mm), it is difficult to see the flaw visually. Furthermore, if the film to be inspected 50 is bent, the black portion appears distorted.

そこで、本実施形態では、支持部40を半径Rの円周に沿って湾曲させている。図6Bに示すように、支持部40を半径Rの円周に沿って湾曲させることで、位置Pa及び位置Pcの範囲において、照明装置10からハーフミラー30で反射された照明は、検査対象50に対して垂直に当たる。このことから、黒色に見える部分が位置Paから位置Pcの範囲に渡って広くなり、検査対象50の欠陥の検査を容易とすることができる。例えば、図6Bにおいて、θ=5度の場合、観測部60から検査対象50までの半径Rを280mmとすると、位置Aから位置Cの距離は、(280×2×tan5度=49.0mm)となる。また、支持部40を、矢印A1で示すように、観測部60を中心として移動させることで(例えば±10度程度)、更に広い範囲に渡り、検査対象50の欠陥を目視検査することができる。 Therefore, in this embodiment, the support portion 40 is curved along the circumference of the radius R. As shown in FIG. As shown in FIG. 6B, by curving the support portion 40 along the circumference of the radius R, the illumination reflected by the half mirror 30 from the illumination device 10 in the range of the position Pa and the position Pc is reflected by the inspection object 50. perpendicular to the As a result, the portion that looks black is widened over the range from the position Pa to the position Pc, making it easier to inspect the inspection target 50 for defects. For example, in FIG. 6B, when θ=5 degrees and the radius R from the observation unit 60 to the inspection object 50 is 280 mm, the distance from position A to position C is (280×2×tan 5 degrees=49.0 mm). becomes. Further, by moving the support portion 40 around the observation portion 60 as indicated by the arrow A1 (for example, about ±10 degrees), it is possible to visually inspect defects in the inspection object 50 over a wider range. .

図7Bは、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1における欠陥の見え方を説明するための図である。上述のように、本実施形態に係る検査治具1では、支持部40を半径Rの円周に沿って湾曲させることで、黒色に見える部分の幅を広げることができる。黒色部分の幅は、検査対象50の状態で異なる。図7Bでは、黒色に見える部分は50mm程度である。 FIG. 7B is a diagram for explaining how defects appear in the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention. As described above, in the inspection jig 1 according to the present embodiment, by curving the support portion 40 along the circumference of the radius R, the width of the portion that looks black can be widened. The width of the black portion varies depending on the state of the inspection object 50. FIG. In FIG. 7B, the part that looks black is about 50 mm.

欠陥部分81~85は、キズを付けたものである。フィルムのキズは、JIS(Japanese Industrial Standards)規格の鉛筆硬度のように、異なる荷重で被検体に故意に付けたキズを対象とする。付いたキズは、表面が滑らかな線状凹みでも、表面が荒れたキズでも良い。キズによる欠陥が検出できれば、欠陥部分81~85では、黒色部分に白線が見える。周辺の白色部分80は、キズではないが、検査対象50となるフィルムの撓みより白く見えている。キズの強さは5ランクとし、欠陥部分81が最も荷重が小さく、欠陥部分82、欠陥部分83、欠陥部分84、欠陥部分85の順に大きい荷重で付けたキズである。 Defective portions 81-85 are scratched. Film scratches refer to scratches intentionally made on a subject under different loads, such as JIS (Japanese Industrial Standards) standard pencil hardness. The scratches may be linear dents with a smooth surface or scratches with a rough surface. If defects due to scratches can be detected, white lines can be seen in the black portions of the defective portions 81 to 85 . The peripheral white portion 80 is not a flaw, but looks whiter than the deflection of the film to be inspected 50 . The strength of the scratch is ranked 5, the load is the smallest at the defect portion 81, and the defect portion 82, the defect portion 83, the defect portion 84, and the defect portion 85 are scratched with a larger load in that order.

図7Bに示すように、欠陥部分81から欠陥部分85まで、白線として欠陥が見える。欠陥部分81の白線は目視で検出できる最低限である。キズの明るさは、最も荷重が小さい欠陥部分81が最も暗く、以下、荷重が大きくなるに従って、欠陥部分82、欠陥部分83、欠陥部分84、欠陥部分85の順に、明るくなっていく。 As shown in FIG. 7B, the defect appears as a white line from defect portion 81 to defect portion 85 . The white line of the defective portion 81 is the minimum that can be visually detected. The brightness of the scratches is the darkest in the defect portion 81 with the smallest load, and then becomes brighter in the order of the defect portion 82, the defect portion 83, the defect portion 84, and the defect portion 85 as the load increases.

以上説明したように、本発明の第1の実施形態に係る検査治具1では、照明装置10からの照明光をハーフミラー30で反射させて検査対象50に照射するとともに、検査対象50からの反射光をハーフミラー30を透過させ、観測部60で観測するような、落射反射光学系の構成で、照明装置10とハーフミラー30との間の遮光部20による黒色部分を観察して欠陥を検出している。そして、支持部40を半径Rの円周に沿って湾曲させることで、黒色に見える部分の幅を広げている。これにより、検査員の熟練度に依存せず、検査対象の欠陥を容易に検出することができる。 As described above, in the inspection jig 1 according to the first embodiment of the present invention, the illumination light from the illumination device 10 is reflected by the half mirror 30 to irradiate the inspection object 50, and the inspection object 50 The black part by the light shielding part 20 between the illumination device 10 and the half mirror 30 is observed by the configuration of the epi-reflection optical system in which the reflected light is transmitted through the half mirror 30 and observed by the observation part 60, and the defect is detected. Detecting. By curving the support portion 40 along the circumference of the radius R, the width of the black portion is widened. This makes it possible to easily detect defects to be inspected without depending on the skill level of the inspector.

<第2の実施形態>
図8は、本発明の第2の実施形態に係る検査治具の説明図である。前述の第1の実施形態では、検査員が観測部60から検査対象50の状態を目視により観察し、検査対象50の欠陥を検査している。これに対して、この実施形態では、観測部60の位置に撮像装置90を固定し、撮像装置90の撮像画像から検査対象50の状態を観察し、検査対象50の欠陥を検出できるようにしている。なお、撮像装置90としては、汎用のカメラやスマートフォンのような携帯端末を用いることができる。
<Second embodiment>
FIG. 8 is an explanatory diagram of an inspection jig according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the inspector visually observes the state of the inspection object 50 from the observation unit 60 and inspects the inspection object 50 for defects. On the other hand, in this embodiment, the imaging device 90 is fixed at the position of the observation unit 60, the state of the inspection object 50 is observed from the captured image of the imaging device 90, and the defect of the inspection object 50 can be detected. there is As the imaging device 90, a general-purpose camera or a mobile terminal such as a smart phone can be used.

目視検査の場合には、検査対象50の欠陥の検出は検査員の熟練度に依存する。観測部60の位置に撮像装置90を設置することで、撮像装置90によって検査内容を撮像することができ、この撮像画像から、肉眼ではなく、撮像画像から検査対象50の欠陥を検出できるようになり、検査員の熟練度に依存せずに、欠陥の検出が行える。また、撮像画像を画像データとして保存することも可能となる。他の構成については、前述の第1の実施形態と同様である。 In the case of visual inspection, the detection of defects in the inspection object 50 depends on the skill of the inspector. By installing the imaging device 90 at the position of the observation unit 60, the inspection content can be imaged by the imaging device 90, and from this captured image, defects of the inspection object 50 can be detected from the captured image instead of the naked eye. Therefore, defects can be detected without depending on the skill level of the inspector. It is also possible to save the captured image as image data. Other configurations are the same as those of the above-described first embodiment.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこ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設計等も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design and the like are included within the scope of the gist of the present invention.

10…照明装置、20…遮光部、30…ハーフミラー、40…支持部、50…検査対象 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Illuminating device, 20... Light shielding part, 30... Half mirror, 40... Support part, 50... Inspection object

Claims (5)

照明光を出射する照明装置であり幅方向の長さがW2である照明装置と、
観察位置からみて、検査対象の幅方向とは直交する方向において、前記観察位置を中心として凹形状とされた弧状であり、前記観察位置からの距離を半径とした曲面となるように前記検査対象を支持する支持部と、
前記支持部の前記曲面の周方向における第1位置Pa及び第2位置Pcの範囲において、前記照明光を前記検査対象に対して、垂直に反射させ、前記反射された光を前記観察位置に対して透過させる光学部材と、
前記照明装置と前記光学部材との間に、前記照明装置の長手方向の中心線に沿って帯状に配置され、前記出射される照明光を、検査対象の幅方向に沿う方向において遮光する遮光部であり幅方向の長さがW1である遮光部とを有し、
前記観察位置から前記光学部材までの距離と、前記照明装置から前記光学部材までの距離が等しくなるように設置され、
前記観察位置から前記検査対象を見たときに黒色部分に見える凹みの角度の範囲は、±tan -1 (W1/2/L)、白色に見える凹みの角度範囲は、±tan -1 (W2/2/L)である
検査治具。
an illumination device that emits illumination light and has a length of W2 in the width direction ;
In the direction perpendicular to the width direction of the object to be inspected when viewed from the observation position, the inspection is performed so as to form an arcuate concave shape centered on the observation position and a curved surface having a radius L equal to the distance from the observation position. a support for supporting an object;
In the range of the first position Pa and the second position Pc in the circumferential direction of the curved surface of the support part, the illumination light is reflected perpendicularly to the inspection object, and the reflected light is reflected to the observation position. an optical member that transmits through
A light-shielding part that is arranged in a band shape along a center line in the longitudinal direction of the illumination device between the illumination device and the optical member, and shields the emitted illumination light in a direction along the width direction of the inspection object. and a light shielding portion having a length in the width direction of W1,
installed so that the distance from the observation position to the optical member and the distance from the illumination device to the optical member are equal,
When viewing the inspection object from the observation position, the angular range of the dents that appear black is ±tan −1 (W1/2/L), and the angular range of the dents that appear white is ±tan −1 (W2 /2/L)
inspection jig.
前記支持部は、前記検査対象を前記曲面に沿って周方向に移動可能である請求項1に記載の検査治具。 2. The inspection jig according to claim 1, wherein said support portion is capable of moving said inspection object in a circumferential direction along said curved surface. 前記支持部の位置を前記幅方向とは直交する方向において調整する調整部を有する請求項1又は2に記載の検査治具。 3. The inspection jig according to claim 1, further comprising an adjustment section that adjusts the position of the support section in a direction orthogonal to the width direction. 更に、前記観察位置に設けられる撮像装置を有する請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の検査治具。 4. The inspection jig according to any one of claims 1 to 3, further comprising an imaging device provided at said observation position. 照明装置と光学部材との間に、前記照明装置の長手方向の中心線に沿って帯状に配置され、前記照明装置から出射される照明光を、検査対象の幅方向に沿う方向において遮光する遮光部を設け、
前記検査対象を、観察位置からみて、前記検査対象の幅方向とは直交する方向において、前記観察位置を中心として凹形状とされた弧状であり、前記観察位置からの距離を半径Lとした曲面となるような支持部により支持しておき、
前記照明装置から照明光を出射し、前記支持部の前記曲面の周方向における第1位置Pa及び第2位置Pcの範囲において、前記照明光を光学部材を介して前記検査対象に当てて垂直に反射させ、前記反射された光を前記光学部材を透過させて前記観察位置で観測して、前記検査対象の欠陥を検出する検査方法であり、
前記遮光部の幅方向の長さがW1であり、
前記照明装置の幅方向の長さがW2であり、
前記観察位置から前記光学部材までの距離と、前記照明装置から前記光学部材までの距離が等しくなるように設置されており、
前記観察位置から前記検査対象を見たときに黒色部分に見える凹みの角度の範囲は、±tan-1(W1/2/L)、白色に見える凹みの角度範囲は、±tan-1(W2/2/L)である
検査方法。
A light shield that is arranged between the illumination device and the optical member in a band shape along the center line in the longitudinal direction of the illumination device, and shields the illumination light emitted from the illumination device in the direction along the width direction of the inspection object. set up a department,
When the inspection object is viewed from the observation position, in a direction perpendicular to the width direction of the inspection object, the arc shape is concave centered on the observation position, and the curved surface has a radius L that is the distance from the observation position. It is supported by a support part such that
Illumination light is emitted from the illumination device, and the illumination light is applied to the inspection object via an optical member in a range of a first position Pa and a second position Pc in the circumferential direction of the curved surface of the support portion, and vertically An inspection method for detecting a defect to be inspected by reflecting the reflected light, transmitting the reflected light through the optical member, and observing it at the observation position,
The length in the width direction of the light shielding portion is W1,
The length in the width direction of the lighting device is W2,
installed so that the distance from the observation position to the optical member and the distance from the illumination device to the optical member are equal,
When viewing the inspection object from the observation position, the angular range of the dents that appear black is ±tan −1 (W1/2/L), and the angular range of the dents that appear white is ±tan −1 (W2 /2/L).
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