JPH0325741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、シート物等の被検査面を撮像手段
により光電的に走査して欠点を検出する欠点検出
回路に関する。

例えば第１図に示すように、撮像装置１と光源
２との間に紙やフイルム等のシート状の被検査物
３を配し、透過光式に被検査物３を走査し、ピン
ホール４の如き欠点を検出する場合、基本的に次
のような信号処理をなう。

上記撮像装置１がCCD（電荷結合素子）等の半
導体イメージセンサを用いて構成される場合、そ
の映像信号は第２図に例示するように高周波パル
スの形で出力される。この波形図は１走査分の映
像信号VSを示しており、Ｅは被検査物３の正常
部分の明るさに対応した地合レベルであり、この
地合レベルＥには周知のように種々の要因により
低周波数の変動が現れる。また、ｎは被検査物３
のピンホール４に対応する欠点信号で、ピンホー
ル４を通して強い光が撮像装置１に入射するた
め、欠点信号ｎは地合レベルＥより高レベルのパ
ルス状の信号となる。

この欠点信号ｎを弁別するために、映像信号
VSを適宜なしきい値で２値化する訳だが、浮動
２値化として良く知られているように、映像信号
VSを適宜に積分するとともに適宜にレベルシフ
トすることにより、映像信号VS中の地合レベル
Ｅの変動に追従するしきい値信号SHを作り、こ
れで２値化を行なつている。第３図はしきい値信
号SHを得る回路の要部である上記積分回路の具
体例である。この回路において、映像信号VSが
ダイオードＤのカソード側に印加され、映像信号
VSの瞬時電圧がコンデンサＣの充電電圧Vc（こ
の回路の出力電圧である）以上のとき、ダイオー
ドＤおよび抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣへ充電
電流が流れ、映像信号VSの瞬時電圧が電圧Vc以
下のとき、コンデンサＣから抵抗Ｒ２に放電電流
が流れる。ここで、抵抗Ｒ１およびＲ２を適宜に
選んで、コンデンサＣに対する充電経路の時定数
を比較的小さく、放電経路の時定数を比較的大き
く設定すると、出力信号Vcは第２図に示すよう
に地合レベルＥの低周波数の変動に追従し、かつ
パルス状の欠点信号ｎには余り応答しない波形と
なる。この信号Vcを適宜に増幅したり、あるい
は一定電圧を加算することによりレベルシフト
し、地合レベルＥより僅かに大きいしきい値信号
SHが得られるのである。

以上が欠点弁別の基本である。ところで、撮像
装置１の出力には周知のように各走査の間で映像
信号がなくなる期間（帰線期間に相当するもの
で、ここではブランク期間と称する）が含まれ
る。このブランク期間において、上記積分回路の
コンデンサＣの充電電荷が放電するため、積分出
力Vcは徐々に低下し、しきい値信号SHも低下す
る。このブランク期間でのしきい値の低下による
誤弁別を防ぐ目的で、従来は、第４図に示すよう
にコンデンサＣの充放電回路にゲートＧを設け、
ブランク期間ではこのゲートＧをオフにしてコン
デンサＣの充電電圧Vcをブランク期間の直前の
値に保持するようにしている。しかし、この回路
方式にあつても、第５図に示すように映像信号
VSが途絶えるブランク期間が長い場合、コンデ
ンサＣの電圧を完全に保持はできず、放電により
電圧Vcは徐々に低下してしまう。従つて、ブラ
ンク期間でのしきい値SHの不要な低下により次
の走査の映像信号の冒頭部分で誤動作が生ずるこ
とを完全に防止することはできなかつた。

また、第２図に示した波形例において、欠点信
号ｎの幅およびレベルが大きいと、コンデンサＣ
の充電電圧Vcはその欠点信号ｎに大きく影響さ
れ、電圧Vcが不必要に上昇してしまい、しきい
値SHが映像信号VSの地合レベルＥから大きく離
れてしまい、幅が大きくレベルが大きい欠点信号
ｎの直後に比較的レベルの小さな欠点があつても
これを検出できないという問題が生じていた。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、映像信号の各走査間
のブランク期間に全く影響されず、かつ、映像信
号中の欠点信号のレベルや幅にも影響を受けず、
映像信号の地合レベルに正しく追従するしきい値
が得られ、その結果誤弁別の少い高精度な欠点弁
別が行なえるようにした欠点検出装置を提供する
ことにある。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第６図はこの発明に係る欠点検出回路の一実施
例を示すブロツク図であり、第７図および第８図
はこの欠点検出装置の各部の信号波形を示す。
CCDイメージセンサ等からなる撮像手段素子５
は駆動回路１２からの制御信号を受けて動作し、
例えば第１図に示した態様で被検査物３上を光電
的に繰り返し走査する。

撮像素子５から出力されて増幅器６にて増幅さ
れた映像信号VSは、欠点弁別用比較器１６にお
いて後述のようにして得られるしきい値信号SH
とレベル比較され、これにより２値化された弁別
信号OUTが出力される。この発明に係る欠点検
出装置は、アツプダウンカウンタ１１と、このカ
ウンタ１１のデジタル計数出力をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換器１４と、このＤ／Ａ変換器
１４の出力信号ｂと上記映像信号VSのレベル比
較をする比較器７を有し、上記カウンタ１１を、
上記比較器７の出力ｃに応じてVS＞ｂのときは
所定速度でアツプカウントさせるとともに、VS
＜ｂのときは所定速度でダウンカウントさせ、か
つ、撮像素子５の各走査間のブランク期間および
上記欠点弁別用比較器１６によつて欠点が検出さ
れている期間は上記カウンタ１１のカウント動作
を禁止するように回路が構成されている。そして
上記Ｄ／Ａ変換器１４の出力信号ｂを増幅器１５
にて適宜に増幅し、その出力信号をしきい値信号
SHとしている。

実施例について詳述すると、タイミング回路１
３からは、駆動回路１２にて作られる撮像素子５
の走査クロツク信号と同期した２相のクロツク信
号Ｔ１，Ｔ２が出力される。第７図に示すよう
に、クロツク信号Ｔ１は、映像信号VS中に含ま
れている各絵素パルスの立下がり直後に発生する
極めて幅の小さいパルス信号であり、またクロツ
ク信号Ｔ１は、クロツク信号Ｔ２より極く僅かに
遅れて発生するやはり幅の狭いパルス信号であ
る。このクロツク信号Ｔ１，Ｔ２は撮像素子５の
走査が行われている期間にのみ発生し、各走査間
のブランク期間では発生しない。

映像信号VSとＤ／Ａ変換器１４の出力信号ｂ
とをレベル比較する比較器７の出力信号ｃがフリ
ツプフロツプ８のセツト入力側に印加され、上記
クロツク信号Ｔ１がこのフリツプフロツプ８のリ
セツト入力側に印加される。これにより、映像信
号VS中のある絵素パルスのレベルが出力信号ｂ
のレベルより大きい場合、第７図ｃに示すように
比較器７からパルス信号が生じ、その信号によつ
てフリツプフロツプ８がセツトされる。逆に、映
像信号VS中のある絵素パルスのレベルが出力信
号ｂより低い場合、比較器７の出力信号ｃはＬレ
ベルのままで、フリツプフロツプ８はクロツク信
号Ｔ１によつてリセツトされたままとなる。フリ
ツプフロツプ８のセツト出力Ｑはアンドゲート９
に入力され、リセツト出力はアンドゲート１０
に入力される。２つのアンドゲート９，１０には
それぞれタイミング回路１３からの上記クロツク
信号Ｔ２と、欠点弁別用比較器１６の出力OUT
をインバータ１７で反転した信号が入力される。
そして、アンドゲート９の出力信号がカウンタ１
１のアツプカウント入力となり、アンドゲート１
０の出力信号がカウンタ１１のダウンカウント入
力となる。

以上の構成において、映像信号VSのレベルが
しきい値信号SHより低い場合（この実施例では
VS＞SHとなるのが欠点信号である）、欠点弁別
用比較器１６の出力信号OUTはＬレベルであり、
従つてこれをインバータ１７で反転した信号はＨ
レベルとなり、これはアンドゲート９，１０に印
加される。この状態において、映像信号VS中の
各絵素パルスのレベルがＤ／Ａ変換器１４の出力
信号ｂより大きいと、そのような絵素パルスが発
生する度にフリツプフロツプ８がセツトされ、そ
の度にアンドゲート９からパルス信号UPが出力
され、その度にカウンタ１１が１づつアツプカウ
ントされる。そのため、カウンタ１１の出力をア
ナログ変換してなる出力信号ｂのレベルを増加し
て行く。

上記とは逆に、映像信号VS中の絵素パルスの
レベルが出力信号ｂより低い場合、フリツプフロ
ツプ８がリセツトされたままとなり、その状態で
クロツク信号Ｔ２が発生するため、このようなレ
ベルの低い絵素パルスが発生する度にアンドゲー
ト１０からパルス信号DWが出力され、その度に
カウンタ１１が１づつダウンカウントされる。そ
の結果、カウンタ１１の出力をアナログ変換して
なる出力信号ｂのレベルも減少する。

上記のようにして、映像信号VSのレベルが信
号ｂより大きければ信号ｂのレベルが増加させら
れ、逆に信号ｂより映像信号VSのレベルが小さ
ければ信号ｂのレベルが減少させられる。この結
果、Ｄ／Ａ変換器１４の出力信号ｂは映像信号
VSの包絡線信号に略等しくなる。ここで注目す
べきことは、タイミング回路１３からのクロツク
信号Ｔ１，Ｔ２は撮像素子５のブランク期間BL
では発生しないため、ブランク期間BLではカウ
ンタ１１のカウント動作が禁止されている。従つ
てブランク期間BLでの出力信号ｂのレベル変化
は全くなく、映像信号VSの終了点のレベルが全
く減ずることなく保持される。この様子を第８図
ａに示している。しきい値信号SHはこの出力信
号ｂに基づいて作られるものであるから、しきい
値SHのブランク期間BLでのレベル減衰も全くな
くなる訳である。

映像信号VS中に欠点信号ｎが含まれている場
合、これは欠点弁別用比較器１６にて検出され、
その欠点信号ｎに対応して比較器１６の出力信号
OUTがＨレベルとなる。するとインバータ１７
からアンドゲート９，１０に印加されている信号
がＬレベルとなり、カウンタ１１に対するカウン
ト入力が印加されなくなり、そのカウント動作が
禁止されることとなる。すなわち、比較器１６に
て欠点信号ｎが検出されると、カウンタ１１のカ
ウント動作が禁止され、信号ｂ（しきい値信号
SH）は変化しなくなり、欠点検出前のレベルに
保持される。従つて第８図ｂに示すように、映像
信号VS中にレベルおよび幅とも大きな欠点信号
ｎが含まれていても、それによつてしきい値SH
が不必要に変動させられることはなく、従つてそ
の大きな欠点信号の直後に微少な欠点信号が発生
した場合でも、これを確実に弁別することができ
る。

なお、上記の実施例では映像信号VSの地合レ
ベルＥより大きくなる欠点信号の弁別について説
明したが、地合レベルＥよりレベルが下がる欠点
信号の弁別についても上記と同様であることは言
うまでもない。

以上詳細に説明したように、この発明に係る欠
点検出装置あつては、コンデンサを含む積分回路
によつて映像信号の地合レベル変動に追従した包
絡線信号を得るのではなくて、アツプダウンカウ
ンタによつてデジタル的に映像信号の地合レベル
に追従したデータを得、これをＤ／Ａ変換して包
絡線信号を得るようにし、かつこのカウンタのカ
ウント動作をブランク期間と欠点検出期間では禁
止するようにしているので、ブランク期間および
欠点検出期間での不必要で有害なしきい値の変動
がなくなり、正確な欠点検出が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は欠点検出装置の概要の説明図、第２図
は映像信号の波形例を示す図、第３図は従来のし
きい値信号を得るための回路の要部を示す図、第
４図は従来のブランク期間にてしきい値レベルを
保持するための回路の要部を示す図、第５図は第
４図の回路の問題点を示す波形図、第６図は本発
明による欠点検出装置の一実施例のブロツク図、
第７図および第８図は第６図に示す本発明の装置
の各部の波形を示す図である。 ５……撮像素子、７……比較器、１１……アツ
プダウンカウンタ、１４……Ｄ／Ａ変換器、１６
……欠点弁別用比較器、VS……映像信号、SH…
…しきい値信号、OUT……欠点弁別信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検査対象物の被検査面を撮像手段により光電
   的に走査し、そうして得られる映像信号と適宜な
   しきい値信号とを欠点弁別用比較器にてレベル比
   較することにより上記検査対象物の被検査面の欠
   点を検出する装置であつて、 アツプダウンカウンタと、 このカウンタのデジタル計数出力をアナログ信
   号に変換するＤ／Ａ変換器と、 このＤ／Ａ変換器の出力信号と上記映像信号の
   レベルを比較する比較器と、 上記比較器の出力信号に応じてカウントし、か
   つ、上記撮像手段の走査間のブランク期間および
   欠点弁別用比較器によつて欠点が検出されている
   期間はカウント動作を禁止するカウンタ制御手段
   と、 上記Ｄ／Ａ変換器の出力信号を適宜に増幅また
   は減衰またはレベルシフトすることにより上記し
   きい値信号を設定するしきい値設定手段と、 を備えていることを特徴とする欠点検出回路。