JPH0694438A - 光切断法による外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被検査物の厚みとは無関係に被検査物の表面に
ついての検査結果であることを保証する。 【構成】レーザ光源３によりスリット像を被検査物１の
表面に形成し、スリット像をイメージセンサ６で撮像す
ることにより、光切断法を用いて被検査物１の外観を検
査する。被検査物１は一方向に移動しており、スリット
像の前後にはレーザ光源８ａ，８ｂによって位置検出マ
ークが投影される、スリット像と位置検出マークとは投
影方向が平行になっている。被検査物１の表面での位置
検出マークの有無をマーク検出センサ９ａ，９ｂにより
検出し、判定処理部１０では、両マーク検出センサ９
ａ，９ｂが位置検出マークを検出している期間にのみ検
査結果を有効とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査物を一定方向に
移動させるとともに光切断法によって被検査物の外観形
状を検査する光切断法による外観検査装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、直線状の光パターンを被検査
物の表面に形成し、その正反射光の位置を検出すること
によって被検査物の外観形状を検査する装置が提供され
ている。直線状の光パターンを形成する投光装置は各種
提案されており、たとえば、レーザビームをシリンドリ
カルレンズに通すことによって直線状の光パターンを形
成する装置がある。このような直線状の光パターンは、
直線状のスリットの像としても得ることができるから、
一般にはスリット像と呼ばれている。

【０００３】ところで、この種の外観検査装置では、被
検査物の表面に光パターンが照射されている間しか外観
形状を検査することができないから、光パターンが被検
査物の表面に形成されているかどうかを判断する必要が
ある。このような判断を行うために、図３に示すよう
に、被検査物１の移動方向（図３に矢印で示す）におい
て光パターンが形成されている位置の前後に位置検出セ
ンサ２ａ，２ｂを配設し、各位置検出センサ２ａ，２ｂ
によって被検査物１の前端縁および後端縁の通過を検出
することが考えられている。すなわち、被検査物１が移
動してくると、まず光パターンよりも後方に配設されて
いる位置検出センサ２ｂにより被検査物１の前端縁が検
出され、図４（ｂ）のように、位置検出センサ２ｂの出
力が立ち上がる。次に、光パターンよりも前方に配設さ
れている位置検出センサ２ａにより被検査物１の前端縁
が検出され、図４（ａ）のように、位置検出センサ２ａ
の出力が立ち上がる。また、被検査物１の後端縁が位置
検出センサ２ｂにより検出されると図４（ｂ）のよう
に、位置検出センサ２ｂの出力が立ち下がり、その後、
被検査物１の後端縁が位置検出センサ２ａにより検出さ
れると図４（ａ）のように、位置検出センサ２ａの出力
が立ち下がる。

【０００４】したがって、両位置検出センサ２ａ，２ｂ
がともに被検査物１を検知している期間、言い換えれ
ば、図４（ｃ）のように、両位置検出センサ２ａ，２ｂ
の立ち上がりから立ち下がりまでの期間が重複している
期間では、被検査物１の表面に光パターンが形成されて
いることになる。そこで、この期間の検査結果のみを有
効な検査結果として被検査物１の外観検査を行うように
している。従来構成では、このように固定的に設けた位
置検出センサ２ａ，２ｂによって光パターン１が被検査
物１の表面に形成されているかどうかを判断していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光パターン
を形成する光束は被検査物１の表面に対して一定角度で
入射するから、図５に示すように、被検査物１の厚みｔ
₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ （ｔ₁ ＜ｔ₂ ＜ｔ₃ ）が変化すれば、光
パターンが形成される位置が被検査物１の移動方向にお
いて変化することになる。一方、被検査物１の前端縁か
ら後端縁までの間で、検査結果が無効となる長さをでき
るだけ短くするためには、両位置検出センサ２ａ，２ｂ
の間隔をできるだけ小さくすることが必要である。

【０００６】両位置検出センサ２ａ，２ｂの間隔が小さ
いと、光パターンの位置が少しずれるだけでも光パター
ンの形成される位置が両位置検出センサ２ａ，２ｂの間
から外れることになり、被検査物１の表面に光パターン
が形成されていることを位置検出センサ２ａ，２ｂによ
っては保証できなくなるという問題が生じる。本発明は
上記問題点の解決を目的とするものであり、被検査物の
厚みとは無関係に、被検査物の表面に光パターンが形成
されていることを保証することができるようにした光切
断法による外観検査装置を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、一定方向に移動する被検査物の表面に
移動方向に対して直交する方向のスリット像を投影し、
投影方向とは異なる方向からスリット像を観測すること
によって被検査物の外観形状を検査する光切断法による
外観検査装置において、被検査物の移動方向におけるス
リット像の前後に位置検出マークとしての光パターンを
スリット像の投影方向と平行な方向から投影する第１の
位置検出マーク投影手段および第２の位置検出マーク投
影手段と、被検査物の表面に投影された各位置検出マー
クをそれぞれ検出する第１のマーク検出センサおよび第
２のマーク検出センサと、第１のマーク検出センサおよ
び第２のマーク検出センサの出力変化に基づいて被検査
物の表面に両位置検出マークが同時に形成されている期
間にのみ検査を有効とする判定手段とを具備しているの
である。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、被検査物の移動方向におけ
るスリット像の前後にスリット像の投影方向と平行な方
向から位置検出マークを投影する第１の位置検出マーク
投影手段および第２の位置検出マーク投影手段を設け、
各位置検出マークがそれぞれ被検査物の表面に形成され
ているかどうかを検出する第１のマーク検出センサおよ
び第２のマーク検出センサを設けているのであって、第
１の位置検出マークと第２の位置検出マークとは被検査
物の厚みとは無関係に必ずスリット像の前後に形成され
ることになって、第１の位置検出マークおよび第２の位
置検出マークがともに被検査物の表面に形成されている
期間には、スリット像も必ず被検査物の表面に形成され
ていることが保証されるのである。その結果、判定手段
では被検査物の移動方向におけるスリット像の前方に位
置検出マークが形成されたことを検出した時点から被検
査物の移動方向におけるスリット像の後方に形成された
位置検出マークが消滅したことを検出する時点までの期
間の検査を有効とすることによって、検査結果が被検査
物に関するものであることを保証することができるので
ある。

【０００９】

【実施例】本実施例では、被検査物１がシート状であっ
てコンベア等の搬送装置により一定方向に搬送されてい
るものとする。この被検査物１に対して帯状の平行光線
束であるスリット像を投影するのであって、スリット像
は、図１および図２に示すように、レーザ光源３から放
射された光をシリンドリカルレンズ４に通して拡散させ
た後に、別のシリンドリカルレンズ５に通すことによっ
て得ることができる。すなわち、上述のようにして得た
帯状の平行光線束を表面が平坦な被検査物１に照射すれ
ば、被検査物１の表面には直線状のスリット像が形成さ
れることになる。このスリット像は、テレビカメラのよ
うな２次元の位置検出を行うことができるイメージセン
サ６によって撮像され、イメージセンサ６の出力がマイ
クロコンピュータ等よりなる画像処理部７に入力され
て、スリット像の形状等に基づいて被検査物１の表面形
状などが検査されるのである。イメージセンサ６として
は、１次元のイメージセンサとイメージセンサの長手方
向とは直交する方向に走査されるスキャンミラーとを組
み合わせたものを用いることもできる。

【００１０】ところで、スリット像を投影するレーザ光
源３とは別に、第１の位置検出マーク投影手段および第
２の位置検出マーク投影手段としての一対のレーザ光源
８ａ，８ｂが設けられている。レーザ光源８ａ，８ｂ
は、シリンドリカルレンズ５を通してスリット像の投影
方向と平行な方向から被検査物１の表面に位置検出マー
クをそれぞれ投影する。すなわち、各レーザ光源８ａ，
８ｂにより投影される位置検出マークとレーザ光源３に
より投影されるスリット像との間隔は、被検査物１の厚
みとは無関係に一定になる。各位置検出マークの有無
は、それぞれ光電素子よりなるマーク検出センサ９ａ，
９ｂにより検出される。すなわち、各マーク検出センサ
９ａ，９ｂでは、反射率の違いなどによって被検査物１
の表面に位置検出マークが形成されているかどうかを検
出することができる。

【００１１】各マーク検出センサ９ａ，９ｂの出力は判
定手段である判定処理部１０に入力される。判定処理部
１０では、被検査物１の移動方向についてスリット像よ
りも前方に形成される位置検出マークの有無を検出する
マーク検出センサ９ａの出力によって被検査物１の前端
縁が検出されてから、スリット像よりも後方に形成され
る位置検出マークの有無を検出するマーク検出センサ９
ｂの出力によって被検査物１の後端縁が検出されるまで
の期間について、画像処理部７で得た検査結果を有効と
し、それ以外の期間の検査結果は無効にする。

【００１２】上述した構成によって、両マーク検出セン
サ９ａ，９ｂで位置検出マークがそれぞれ検出されてい
る期間には、被検査物１の表面にスリット像が形成され
ていることが保証され、しかもこの関係は被検査物１の
厚みとは無関係であるから、被検査物１の厚みにかかわ
らず、検査結果を保証することができるのである。上述
した構成では、２つの位置検出マークの間隔を任意に設
定することができるから、被検査物１の表面のうち検査
対象としない領域の幅を調節することができる。また、
上記構成では２つのレーザ光源８ａ，８ｂを用いて２つ
の位置検出マークをそれぞれ形成しているが、１つのレ
ーザ光源からの光線を分岐して２つの位置検出マークを
形成するようにしてもよく、さらには、スリット像を形
成するレーザ光源３からの光線を分岐してスリット像と
２つの位置検出マークとを形成するようにしてもよい。
このような構成を採用すれば、投光部分の構成が簡単に
なる。

【００１３】

【発明の効果】本発明は上述のように、被検査物の移動
方向におけるスリット像の前後にスリット像の投影方向
と平行な方向から位置検出マークを投影する第１の位置
検出マーク投影手段および第２の位置検出マーク投影手
段を設け、各位置検出マークがそれぞれ被検査物の表面
に形成されているかどうかを検出する第１のマーク検出
センサおよび第２のマーク検出センサを設けているので
あって、第１の位置検出マークと第２の位置検出マーク
とは被検査物の厚みとは無関係に必ずスリット像の前後
に形成されることになって、第１の位置検出マークおよ
び第２の位置検出マークがともに被検査物の表面に形成
されている期間には、スリット像も必ず被検査物の表面
に形成されていることが保証される。その結果、判定手
段では被検査物の移動方向におけるスリット像の前方に
位置検出マークが形成されたことを検出した時点から被
検査物の移動方向におけるスリット像の後方に形成され
た位置検出マークが消滅したことを検出する時点までの
期間の検査を有効とすることによって、検査結果が被検
査物に関するものであることを保証することができると
いう利点を有するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す概略構成図である。

【図２】実施例の要部の斜視図である。

【図３】従来例の要部の側面図である。

【図４】従来例の動作説明図である。

【図５】従来例の問題点を示す動作説明図である。

【符号の説明】

１ 被検査物 ３ レーザ光源 ４ シリンドリカルレンズ ５ シリンドリカルレンズ ６ イメージセンサ ７ 画像処理部 ８ａ レーザ光源 ８ｂ レーザ光源 ９ａ マーク検出センサ ９ｂ マーク検出センサ １０ 判定処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定方向に移動する被検査物の表面に移
   動方向に対して直交する方向のスリット像を投影し、投
   影方向とは異なる方向からスリット像を観測することに
   よって被検査物の外観形状を検査する光切断法による外
   観検査装置において、被検査物の移動方向におけるスリ
   ット像の前後に位置検出マークとしての光パターンをス
   リット像の投影方向と平行な方向から投影する第１の位
   置検出マーク投影手段および第２の位置検出マーク投影
   手段と、被検査物の表面に投影された各位置検出マーク
   をそれぞれ検出する第１のマーク検出センサおよび第２
   のマーク検出センサと、第１のマーク検出センサおよび
   第２のマーク検出センサの出力変化に基づいて被検査物
   の表面に両位置検出マークが同時に形成されている期間
   にのみ検査を有効とする判定手段とを具備することを特
   徴とする光切断法による外観検査装置。