JPS62274246A

JPS62274246A - 光学式欠陥検出装置

Info

Publication number: JPS62274246A
Application number: JP11746286A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Suzuki; 宏美鈴木; Akira Ono; 明小野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1987-11-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、光学フィルタリング方法を応用して、光透
過性部材の欠陥を検査する光学式欠陥検出装置に関する
。

（従来の技術）従来、表面が粗面をなす部材、たとえば第５１図に示す
すりガラス状の被検査部材（１）の段差などの表面欠陥
（２）は、肉眼で検査されている。

しかし、この肉眼による検査は、検査ｔ１の眼精疲労や
検査のばらつき、見落しなどが発生しやすく、信頼性に
間開がある。

一方、光透過性部材の欠陥検出方法として、従来より光
学フィルタリング方法がある。この光学フィルタリング
方法は、第６図に示すように、被検査部材（１）に光（
４）を照射すると、その透過光は、散乱を受けない光（
５）と被検査部材（１）の欠陥により散乱を受けた光（
６）との２ｇｉ類になる。このうち、散乱を受けない光
（５）をレンズ（７）で集光し、その集光点にフィルタ
ー（８）を置いてこれを除去し、一方、このフィルター
（８）まわりを通過する散乱を受けた光（６）をレンズ
（９）で集光して撮像カメラ（１０）に取込むことによ
り、欠陥像を観察できるようにしたものである。なお、
（１１）は撮像カメラ（１０）から得られる画像情報を
表示する表示装置である。

しかし、この光学フィルタリング方法は、ガラス板など
表面が平滑な光透過部材に対しては、Ｓ／Ｎ比のよいデ
ータが得られるが、表面が粗面からなるすりガラス状部
材に対しては、部材表面の散乱光と欠陥部分からの散乱
光とが分離できず、したがってＳ／Ｎ比が悪く、欠陥を
検出することが固壁となる。

（発明が解決しようとする問題点）上記のように表面が粗面をなす光透過性部材に対して、
従来の光学フィルタリング方法による欠陥検出方法は１
部材表面の散乱光と欠陥部分からの散乱光とが分離でき
ず、欠陥を検出することができない。

この発明は、上記問題点にかんがみ、表面が粗面をなす
光透過性部材に対して、光学フィルタリング方法を応用
して欠陥を容易に検出できる装置を構成することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）光透過性の被検査部材に光を照射して得Ｉ″】れる透過
光に対して、被検査部材により散乱されない光を集光し
除去して、被検査部材により散乱された光を撮像装置に
入射させる光学手段を設け、上記透過光による被検査部
材の画像情報と、被検査部材に光を照射して得られる反
射光による画像情報とから、対応する画素ごとの差を画
像処理回路で算出することにより、欠陥を検出するよう
に構成した。

（作　用）被検査部材に光を照射して得られる透過光から被検査部
材により散乱されない光を除去して、散乱光による被検
査部材の画像情報を得、一方、反射光による被検査部材
の画像情報を得、これら両画像情報の各画素ごとの差を
算出すると、欠陥部分とそれ以外の部分との輝度差を強
調させることができ、欠陥を容易に検出できるようにな
る。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にこの発明の一実施例である光学式欠陥検出装置
の構成を示す。この光学式欠陥検出装置は、光透過性被
検査部材（１）を支持する支持部（２０）と、この支持
部（２０）に支持された被検査部材（１）に対して、そ
の一方の面側から光を照射する光照射手段（２１）と、
上記一方の面側からの光照射により他方の面側に得られ
る透過光のうち、被検査部材（１）により散乱されない
光を集光し除去する光学手段（２２）と、上記透過光の
うち、被検査部材（１）により散乱された光を取込む第
１撮像カメラ（２３ａ　）および上記−・方の面側に得
られる反射光を取込む第２撮像カメラ（２３ｂ）からな
る撮像装置と、これら撮像カメラ（２３ａ）、　（２３
ｂ）から得られる被検査部材（１）の画像情報を演算処
理する画像処理回路（２４）とからなる。

上記光照射手段（２１）は、１個の光源（２６）と、上
記支持部（２０）に支持された被検査部材（１）に対向
してその一方の面側に４５°傾斜して配設されたハーフ
ミラ−（２７）と、このハーフミラ−（２７）の反射面
上に光源（２６）からの光（シ、）が焦点を結ぶように
光源（２６）とハーフミラ−（２７）との間に配設され
た集光レンズ（２８）とを有する。

また、光学手段（２２）は、被検査部材（１）を透過し
た透過光のうち、被検査部材（１）により散乱されない
光（Ｌ、）を第１ｉ像カメラ（２３ａ）の手前で集光す
るように、被検査部材（１）に接近して配設された集光
レンズ（７）と、この散乱されない光（Ｌ２）を除去す
るようにその集光点に配設されたフィルター（８）とを
有する。このフィルター（８）は、後述するように、第
１撮像カメラ（２３ａ）の散乱された光（Ｌ、）の取込
みを阻害しないようにできるだけ小面積に形成するとよ
い。

撮像装置の第１撮像カメラ（２３ａ）は、被検査部材（
１）の他方の面側に配設されて、散乱された光（Ｌ、）
を直接取込むが、第２撮像カメラ（２３ｂ）は、被検査
部材（１）からの反射光を上記ハーフミラ−（２７）で
反射させて取込むように配設されている。

画像処理回路（２４）は、第２図に示すように、第１、
第２撮像カメラ（２３ａ）、　（２３ｂ）から送出され
る画像情報信号を各別にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（
３３ａ）、　（３３ｂ）、これらＡ／Ｄ変換器（３３ａ
）　、　（３３ｂ）から出力される信号を各別に記憶す
るメモリ（３４ａ）　。

（３４ｂ）、これらメモリ（３４ａ）　、　（３４ｂ）
から対応する画素ごとに信号を呼出して、その差を算出
する演算制御回路（３５）、上記差信号から欠陥の有無
を判定する判定回路（３６）および表示袋！ｉ！　（３
７）などからなる。

この欠陥検出装置では、光源（２６）の点灯により、第
１撮像カメラ（２３ａ）には、被検査部材（１）を透過
した透過光のうち、被検査部材（１）により散乱された
光（Ｌ、）が取込まれ、この散乱光（Ｌ、）による被検
査部材（１）の画像情報が得られる。同時に第２撮像カ
メラ（２３ｂ）には、被検査部材（１）により反射した
反射光による画像情報が得られる。この場合、第２撮像
カメラ（２：１ｌｂ）の画面を、集光レンズ（３０）に
より集光された光（Ｌ、）による第１撮像カメラ（２３
ａ）の画面と一致させるように撮像倍率を調整すること
が必要である。

第３図（Ａ）図は上記のように第１、第２撮像カメラ（
２３ａ）　、　（２３ｂ）から得られる画像情報の輝度
分布を示したものである。実線（３９ａ　）は、透過散
乱光（Ｌ、）による画像情報の輝度分布（第１撮像カメ
ラ）、破線（３９ｂ）は１反射光による画像情報の輝度
分布（第２撮像カメラ）である、これら輝度分布曲線（
３９ａ）　、　（３９ｂ）かられかるように、透過散乱
光（し、）による画像情報と反射光による画像情報とは
。

欠陥部分（４０）において輝度が反転する。したがって
、上記第１、第２撮像カメラ（２３ａ）　、　（２３ｂ
）から得られる画像情報を、演算制御回路（３５）にお
いて。

対応する画素ごとにそれら差を求めると、（０）図に示
すように欠陥部分（４０）において輝度差を大きくする
ことができる。したがって、上記演算制御回路（３５）
の演算結果を判定回路（３６）に送出して基準値と比較
し、かつこれを表示装置（３７）に表示することにより
、欠陥を容易に検出することができるようになる。

ツキに他の実施例について述べる。

上記実施例は、１個の光源と２台の撮像カメラを用いて
欠陥検出ｖＡ置を構成したものであるが、第４図は、２
個の光源（２６ａ）　、　（２６ｂ）と１台の撮像カメ
ラ（２３）で構成したものである。

この例では、被検査部材（１）は、光透過性の支持部（
２０）上に位置決め支持され、光照射手段（２］）は、
この被検査部材（１）に対して、互にその反対側に配設
された透過光を得るための光源（２６ａ）および反射光
を得ろための光源（２６ｂ）と、その透過光および反射
光を撮像カメラ（２３）方向に反射させるため、被検査
部材（１）に対して４５°傾斜したミラー（４２）を有
し、かつ光源（２６ａ）　、　（２６ｂ）の光照射を切
換えるために、それらの前面にそれぞれシャッター（４
３ａ）　、　（４３ｂ）が配設されている。また、上記
ミラー（４２）と撮像カメラ（２３）との間には、前記
実施例と同様に、透過光のうち、被検査部材（１）によ
り散乱されない光（Ｌ２）を集光する集光レンズ（３０
）およびその集光点に配設されたフィルター（３１）か
らなる散乱されない光（Ｌ２）を除去する光学手段（２
２）が設けられている。

この例の欠陥検出装置も、支持部（２０）上に位置決め
支持された被検査部材（１）に、光源（２６ａ）。

（２６ｂ）から光を切換え照射することにより、透過散
乱光による被検査部材（１）の画像情報および反射光に
よる画像情報を得ることができ、これら画像情報を画像
処理装置（２４）で処理することにより、前記実施例と
同様に欠陥を検出することができる。

しかも、この例の欠陥検出装置では、透過散乱光（Ｌｌ
）も反射光もすべて光学手段（２２）を介して同じ撮像
カメラ（２３）に取込まれるので、前記実施例のように
２台の撮像カメラの画面を一致させる調整が不要になる
という利点がある。

なお、これら実施例において、光源としては、白色光源
、レーザ光源などを用いることができる。

なおまた、この発明の欠陥検出装置は、表面が粗面をな
す光透過性部材ばかりでなく１表面が平滑な光透過性部
材の欠陥検出にも適用できる。

〔発明の効果〕

光透過性の被検査部材に光を照射して得られる透過光か
ら被検査部材により散乱されない光を除去して、散乱さ
れた透過光による被検査部材の画像情報を得るとともに
１反射光による被検査部材の画像情報を得、これら画像
情報の対応する画素ごとの差をとると、欠陥部分とその
他の部分との輝度差が強調されることを利用して欠陥を
検出するように構成したので、光透過性部材、特に表面
が粗面をなす光透過性部材の欠陥を容易に検出すること
かできろ。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の詳細な説明図で、第１
図はその一実施例である光学式欠陥検出装置の構成を示
す図、第２図はその画像処理回路の構成を示すブロック
図、第３図（Ａ）および（Ｂ）図はそれぞれ散乱透過光
による画像情報と反射光による画像情報の輝度分布図お
よびそれらの差を演算したのちの輝度分布図、第４図は
他の実施例の構成を示す図、第５図（Ａ）および（Ｂ）
図は表面が粗面をなすすりガラス状部材の平面図および
その断す面図、第モ図は従来の光学フィルタリング方法の説明図
である。（１）・・・被検査部材　　　　　　　（７）・・・集
光レンズ（８）・・・フィルター　　　　　　　（２０
）・・・支持部（２１）・・・光照射手段　　　　　　
　（２２）・・・光学手段（２３）・・・撮像カメラ　
　　　　　　（２３ａ）・・・第１撮像カメラ（２３ｂ
）・・・第２撮像カメラ　　　　（２４）・・・画像処
理回路（２６）　、　（２６ａ）　、　（２６ｂ）−光
源　　　　（２７）−・・ハーフミラ−（２８）・・・
集光レンズ　　　　　　　（４２）・・・ミラー（４３
ａ）　、　（４３ｂ）−−・シャッター代理人　弁理士
　井　−ヒ　−　男召仇引敗）　　＋（填μ争ス）立（尤月切手損）第１図第　４　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光透過性の被検査部材に光を照射して透過光と反
射光とを得る光照射手段と、上記透過光および反射光を
各別に取込んで透過光による被検査部材の画像情報およ
び反射光による被検査部材の画像情報を得る撮像装置と
、上記透過光に対して上記被検査部材により散乱されな
い光を集光し除去して上記被検査部材により散乱された
光を上記撮像装置に入射させる光学手段と、上記透過光
による画像情報と上記反射光による画像情報とから対応
する画素ごとの差を算出する画像処理回路とを具備する
ことを特徴とする光学式欠陥検出装置。
（２）光照射手段は１つの光源と、この光源の前面に配
置されるハーフミラーとを有し、撮像装置は上記ハーフ
ミラーを介して被検査部材に上記光源から光を照射して
得られる透過光を取込む第１撮像カメラと、上記ハーフ
ミラーで反射させて得られる上記被検査部材からの反射
光を取込む第２撮像カメラとを有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光学式欠陥検出装置。
（３）光照射手段は２つの光源と、これら光源からの光
を被検査部材方向に反射するミラーと、上記光源の光を
切換え照射する切換え装置とを有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光学式欠陥検出装置。