JPH07111405B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、鉄板，アルミニウム板材等の不透明物、ある
いはフィルム，スリガラスなどの半透明物に生じる疵，
穴などの欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の欠陥検査装置のなかには、不透明物ある
いは半透明物の被検査物表面に光を照射して被検査物か
らの透過光を検出し、その透過光量に基いて傷，穴等の
欠陥を検査するようにしたものがある。第３図は上述し
た従来装置の基本構成図であって、図示しない搬送ライ
ン上を図中裏面から表面に向かって移動する被検査物１
の表面に、ビーム光源２からのビーム光３を図中矢印α
方向に回転する回転ミラー４によって走査させ、このと
きの透過光５を光学レンズ６により光電変換器７に導
き、透過光量に対応する電気信号（第４図中S1）に変換
する。そして、この電気信号S1の信号レベルを波高弁別
器８により一定信号レベルVtと比較し、波高弁別を行な
って一定レベルVt以上の信号を欠陥信号（第４図中S2）
として出力するものとなっている。また、被検査物１が
存在しない部分からの透過光による誤検出を防止するた
めに、搬送ラインの近傍にエッジ検出器9a,9bを設け、
これらの検出器9a,9bからの検出信号をそれぞれサーボ
機構10a,10bに出力し、各サーボ機構10a,10bにより光学
レンズ６の上方に設けられた各遮光板11a,11bを駆動し
て被検査物１のエッジ部に追従させることにより、被検
査物１のエッジ外からの透過光を阻止するようになって
いる。

しかるに、従来装置においては、エッジ検出器9a,9b,サ
ーボ機構10a,10bおよび遮光板11a,11bからなる機械的手
段により被検査物１のエッジ部を追従する必要があるた
めに、装置全体が複雑化し、大掛りなものとならざるを
得なかった。また、機械的なエッジ追従精度に限界があ
るために、被検査物１のエッジ部と遮光板11a,11bとが
重なってしまい、エッジ部に生じた疵，穴等の欠陥を検
出できないことがあった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のこの種の欠陥検査装置においては、
機械的なエッジ追従機構を必要とするために、構造の複
雑化および大型化が避けられず、操作性の悪いものであ
った。また、被検査物１のエッジ部における欠陥検出が
困難で、信頼性の低下を招いていた。

そこで本発明は、構造の簡略化および小型化をはかり
得、操作性を向上できるとともに、被検査物のエッジ部
まで確実に欠陥検出を行ない得、信頼性向上をはかり得
る欠陥検査装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の欠陥検査装置は、被検査物に対する走査光の走
査開始側基準位置を設定する位置設定手段を設けるとと
もに、光電変換された電気信号のエッジ位置を検出する
エッジ検出手段を設け、この検出手段により検出された
エッジ位置情報に基いて前記位置設定手段により設定さ
れた基準位置以降の前記電気信号における最初の立下が
り位置を判定する立下がり判定手段と、この判定手段に
より判定された立下がり位置より所定幅後方の走査開始
側不感帯を設定する走査開始側不感帯設定手段と、前記
エッジ検出手段により検出されたエッジ位置情報に基い
て前記電気信号における最終の立上がり位置を判定する
立上がり判定手段と、この判定手段により判定された立
上がり位置より所定幅前方の走査終了側不感帯を設定す
る走査終了側不感帯設定手段とを講じ、走査開始側不感
帯から走査終了不感帯までの電気信号に基いて被検査物
の欠陥検査を行なうようにしたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、被検査物の両エッ
ジ外方からの透過光による電気信号がそれぞれ走査開始
側不感帯と走査終了側不感帯とにより欠陥信号と分離さ
れ、欠陥信号のみが抽出される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は装置の全体構成を示す系統図、第２図は第
１図における主要部分の信号波形を示す図である。な
お、第３図と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明
は省略する。第１図において、ビーム光源２からのビー
ム光３は回転ミラー４によって被検査物１の表面を図中
矢印α方向に走査し、その透過光５が光学レンズ６を介
して光電変換器７に導かれ、透過光量に対応する電気信
号（第２図中Ａ）に変換されて波形整形回路21に出力さ
れる。波形整形回路21はパルス状の電気信号Ａを整形し
て２値信号（第２図中Ｃ）として論理積ゲート22の一方
の入力端子およびエッジ検出回路23に出力する。エッジ
検出回路23は２値信号Ｃの立上がりおよび立下がりを検
波してエッジパルス（第２図中Ｉ）として取出すもので
ある。

一方、被検査物１に対し光走査方向手前には位置検出器
24が設けられており、この検出器24からの検出信号（第
２図中Ｂ）は波形整形回路25にて整形され、基準位置信
号（第２図中Ｄ）としてタイミングゲート26,アップカ
ウンタ27,ダウンカウンタ28および立下がり不感帯用フ
リップフロップ回路（以下立下がりFFと省略する）29の
セット端子に出力される。タイミングゲート26は基準位
置信号Ｄの入力に同期してパルス幅Tsのパルス信号（第
２図中Ｅ）と、このパルス信号Ｅの立下がりに同期する
パルス幅Tsgのパルス信号（第２図中Ｆ）と、パルス幅T
eのパルス信号（第２図中Ｇ）と、このパルス信号Ｇの
立下がりに同期するパルス幅Tegのパルス信号（第２図
中Ｈ）と、パルス信号（第２図中Ｊ）とを生成する。そ
して、タイミングゲート26は、この生成した５つのパル
ス信号のうち２つのパルス信号（第２図中G,J）を外部
へ出力する。従って、その他の３つのパルス信号（第２
図中E,F,H）は、上記出力されるパルス信号（第２図中
G,J）を生成するために使用されるもので、外部へ出力
されない。故に、第１図には、これらの３つのパルス信
号（第２図中E,F,H）は示されていない。

そして、上記３つのパルス信号（第２図中E,F,H）は、
上記出力されるパルス信号（第２図中G,J）を生成する
ために、以下のように用いられる。まず、パルス信号Ｅ
の立下がりに同期してパルス幅Tsgを生成する。次に、
パルス信号Ｇの立下がりに同期してパルス幅Tegのパル
ス信号Ｈを生成する。ここで、パルス信号Ｅにおけるパ
ルス幅Tsは位置検出器24による走査光検出位置から光学
レンズ６を介しての光電変換器７による走査光検出開始
位置までの時間より若干短く設定されており、また、パ
ルス信号Ｇにおけるパルス幅Teは位置検出器24による走
査光検出位置から光学レンズ６を介しての光電変換器７
による走査光検出最終位置までの時間より若干短く設定
されている。そして、前記エッジ検出器23からのエッジ
パルスＩを取込み、エッジパルスＩとパルス信号Ｆおよ
びＨとの論理積をとることにより被検査物１の板幅が光
電変換器７に対する光走査幅以上であるか否かを判断
し、論理積が成立する場合すなわち光走査幅以内の場合
にはパルス信号Ｆとの論理積成立時点でON,次の立下が
りパルス発生時点でOFFするパルス信号（第２図中Ｊ）
を発生して計数カウンタ30に出力する。これに対し、論
理積が不成立の場合すなわち光走査幅以上の場合にはパ
ルス信号Ｇを欠陥ゲート信号として論理和ゲート31を介
して論理積ゲート22の他方の入力端子に印加し、２値信
号Ｃとの論理積をとることにより欠陥信号を抽出するも
のとなっている。

計数カウンタ30はパルス信号Ｊの立下がりに同期して計
数を開始し、立上がり不感帯設定部32にて設定されてい
る設定値（第２図中Ｋにおけるパルス幅Tsbに相当）だ
け計数したのち一致信号Ｋを立上がり不感帯用フリップ
フロップ回路（以下立上がりFFと省略する）33のセット
端子に出力するものである。また、前記アップカウンタ
27は前記位置信号Ｄの入力に同期してカウントアップを
開始し、前記光電変換器７に対する光走査幅以上の時間
カンウトアップしたならばクリアするものとなってお
り、このカウンタ出力（第２図中Ｍ）は前記立上がりFF
33のリセット端子に出力されるとともにレジスタ34に出
力される。しかして、立上がりFF33は計数カウンタ30の
出力信号Ｋの立下がりによりセットされ、アップカウン
タ27の出力信号Ｍの立下がりによりセットされて、立上
がり不感帯信号（第２図中Ｌ）を論理積ゲート35の一方
の入力端子に出力する。

一方、レジスタ34はエッジ検出器23から立上がりエッジ
パルスＩ′を取込み、この立上がりエッジパルスＩ′が
入力される毎に前記アップカウンタ27のカウント値を記
憶するものであり（第２図中Ｏ）、その出力端子は前記
ダウンカウンタ28に接続されている。ダウンカウンタ28
はレジスタ34の出力信号（第２図中Ｐ）を位置信号Ｄの
発生毎にプリセット値（第２図中ＱにおけるN1およびN
2）としてロードし、ダウンモードで動作して立下がり
不感帯設定部36にて設定されている設定値（第２図中Ｑ
における信号レベルTbに相当）に一致した時点で一致信
号Ｒを立下がりFF29のリセット端子に出力する。すなわ
ち、ダウンカウンタ28は１走査前の終了点から不感帯設
定値を引いた点で一致信号Ｒを出力する。しかして、立
下がりFF29は位置信号Ｄの立下がりにてセットされ、一
致信号Ｒの立下がりにてリセットされて、立下がり不感
帯信号（第２図中Ｓ）を論理積ゲート35の他方の入力端
子に出力する。論理積ゲート35は立上がり不感帯信号Ｌ
と立下がり不感帯信号Ｓとの論理積をとり、その結果を
エッジ信号除去ゲート信号（第２図中Ｔ）として論理和
ゲート31を介して論理積ゲート22の他方の入力端子に印
加して、２値信号Ｃとの論理積をとることにより欠陥信
号を抽出するものとなっている。

このように構成された本実施例装置においては、被検査
物１の板幅が光電変換器７に対する光走査幅以内である
と、波形整形回路21の出力信号には第２図中Ｃで示す如
く、欠陥からの透過光によるパルス波形のほかに、光
走査幅開始端から被検査物１の走査開始側エッジ部まで
の透過光によるパルス波形と、被検査物１の走査終了
側エッジ部から光走査幅終了端までの透過光によるパル
ス波形とが生じる。しかしながら、走査開始側のパル
ス波形は立上がりFF33から出力される立上がり不感帯
信号Ｌによって抑制され、走査終了後のパルス波形は
立下がりFF29から出力される立下がり不感帯信号Ｓによ
って抑制される。その結果、論理ゲート22からは被検査
物１に生じた欠陥からの透過光による欠陥パルスのみ
が抽出され、欠陥判定が行なわれる。

したがって、本実施例装置によれば、被検査物１からの
エッジ部から走査光が透過してもその透過光によるパル
ス信号を抑制でき、被検査物１上に生じた欠陥からの透
過光によるパルス信号のみを抽出できるので、従来のよ
うに、被検査物１のエッジ部を機械的に追従して遮光す
る必要がなくなり、エッジ検出器9a,9b、サーボ機構10
a,10bおよび遮光板11a,11bを省略できる。その結果、構
造が簡略化され、小型に組立てることが可能となるの
で、操作性に優れたものとなり、かつ汎用性を高め得
る。また、本実施例によれば、被検査物１のエッジ部を
信号処理により高精度に求めることができ、このエッジ
内部の欠陥信号を確実に検出することができるので、従
来のようにエッジ部の欠陥を見逃してしまうおそれがな
く、信頼性の高い欠陥検出が可能となる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
たとえば、前記実施例では光源２からのビーム光３を回
転ミラー４により移動させて被検査物１上を走査させる
場合を示したが、光源２として棒状光源等の固定光源を
適用し、受光側にてCCDセンサなどにより電子的に走査
して透過光量に対応する電気信号を得るようにしても同
様な効果を奏し得るのは言うまでもない。このほか、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、構造の簡略化お
よび小型化をはかり得、操作性を向上できるとともに、
被検査物のエッジ部まで確実に欠陥検出を行ない得、信
頼性向上をはかり得る欠陥検査装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置における全体構成を示す
図、第２図は同実施例装置における主要部の信号波形を
示す図、第３図は従来装置の基本構成を示す図、第４図
は従来装置における主要部の信号波形を示す図である。 １……被検査物、２……ビーム光源、４……回転ミラ
ー、６……光学レンズ、７……光電変換器、22,35……
論理積ゲート、23……エッジ検出回路、24……位置検出
器、26……タイミングゲート、27……アップカウンタ、
28……ダウンカウンタ、29……立下がりFF、30……計数
カウンタ、31……論理和ゲート、32……立上がり不感帯
設定部、33……立上がりFF、34……レジスタ、36……立
下がり不感帯設定部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物の表面に光源からの光を走査さ
   せ、その透過光を検出して光電変換し、得られた電気信
   号に基いて前記被検査物に生じた欠陥を検出する欠陥検
   出装置において、前記被検査物に対する走査光の走査開
   始側基準位置を設定する位置設定手段と、前記電気信号
   のエッジ位置を検出するエッジ検出手段と、この検出手
   段により検出されたエッジ位置情報に基いて前記位置設
   定手段により設定された基準位置以降の前記電気信号に
   おける最初の立下がり位置を判定する立下がり判定手段
   と、この判定手段により判定された立下がり位置より所
   定幅後方の走査開始側不感帯を設定する走査開始側不感
   帯設定手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエ
   ッジ位置情報に基いて前記電気信号における最終の立上
   がり位置を判定する立上がり判定手段と、この判定手段
   により判定された立上がり位置より所定幅前方の走査終
   了側不感帯を設定する走査終了側不感帯設定手段とを具
   備し、前記走査開始側不感帯から走査終了側不感帯まで
   の前記電気信号に基いて前記被検査物の欠陥検査を行な
   うことを特徴とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】前記走査開始側不感帯設定手段は、前記立
   下がり判定手段により判定された最初の立下がり位置か
   ら計数を開始するカウンタと、このカウンタの計数値が
   設定値になると一致情報を走査開始側不感帯情報として
   出力する出力手段とからなることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の欠陥検査装置。
3. 【請求項３】前記走査終了側不感帯設定手段は、前記位
   置設定手段により設定された基準位置信号によりカウン
   トアップするアップカウンタと、このカウンタの計数値
   を前記エッジ検出手段により検出される立上がりエッジ
   情報に応じて記憶するレジスタと、前記位置設定手段に
   よる基準位置信号の入力に応じて前記レジスタの１走査
   前の記憶値からカウントダウンするダウンカウンタと、
   このダウンカウンタの計数値が設定値になると一致情報
   を走査終了側不感帯情報として出力する出力手段とから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   欠陥検査装置。