KR101992288B1

KR101992288B1 - 시트 검사 장치

Info

Publication number: KR101992288B1
Application number: KR1020170118558A
Authority: KR
Inventors: 고이치 에카와; 마사히로 나카타; 아키라 마츠시타; 요시아키 미야타; 신지로 하야시
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-06-24
Also published as: CN107894430A; KR20180037573A; JP2018059772A

Abstract

(과제) 시트형상의 피검사물에 포함되는 이상 개소의 검출과 이상의 종류의 판별을 가능하게 하는 기술을 제공한다.
(해결 수단) 시트 검사 장치, 피검사물의 제1 면에 대해 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 광에 의해 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 촬상 센서와, 상기 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 화상에 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와, 상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부, 를 가지며, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 광원으로부터 상기 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 광원의 광량 및/또는 상기 촬상 센서의 게인이 조정된다.

Description

시트 검사 장치 {SHEET INSPECTION APPARATUS}

본 발명은, 시트형상 피검사물의 이상 개소를 검출하는 기술에 관한 것이다.

시트형상 물품을 제조 또는 가공하기 위한 생산 라인에서는, 가시광이나 자외광을 시트에 조사하여 그 투과광 또는 반사광을 카메라로 촬상하는 것에 의해 얻어지는 화상을 이용해, 시트 상의 이상 개소(이물 혼입, 오염, 주름 등)를 검출하는 검사 장치가 이용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

종래의 검사 장치에서는, 시트 상의 이상 개소의 검출은 가능하지만, 검출한 것이 어느 종류의 이상인지를 상세하게 판별할 수 없었다. 그 때문에, 종래에는, 이상 개소가 검출된 시트는 파기할지, 등급 탈락품으로 할지, 목시에 의한 상세검사로 돌리든지 하는 취급을 하지 않을 수 없다. 그렇지만, 실제로는, 시트에 발생 할 수 있는 이상은 여러 가지 것이 존재하며, 제품의 종류, 용도, 재질 등에 따라서는, 불량(결함)으로 하지 않아도 좋은 것도 있다.

예를 들면, 리튬이온 2차전지의 세퍼레이터로서는 미다공성 폴리올레핀 필름이 일반적으로 이용되지만, 세퍼레이터 자체는 이목을 끄는 것은 아니기 때문에, 다소의 오염 등이 있어도 기능성에 문제가 없으면 불량품으로 할 필요는 없다. 한편, 금속의 혼입 또는 부착이나 핀 홀(구멍)은, 합선의 우려가 있기 때문에, 절대로 간과해서는 안 되는 종류의 이상이라고 할 수 있다. 반대로, 종지재의 경우라 하면, 작은 핀 홀은 허용할 수 있지만, 외관에 영향이 있는 오염이나 주름은 불량으로서 검출하고 싶은 경우도 있다.

일본 공개특허 특개2010－8174호 공보(일본 특허 제4950951호 공보)

본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 시트형상의 피검사물에 포함되는 이상 개소의 검출과 이상의 종류의 판별을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 태양은, 시트형상의 피검사물을 검사하는 시트 검사 장치로서, 피검사물의 제1 면에 대해 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 광에 의해 상기 피검사물을 촬상(撮像)할 수 있도록 배치된 촬상 센서와, 상기 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 화상에 근거하여 상기 피검사물에 포함된 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와, 상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부, 를 가지며, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 광원으로부터 상기 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 광원의 광량 및/또는 상기 촬상 센서의 게인이 조정되는 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치이다.

여기서, 실질적으로 동일하다는 것은, 예를 들면 ±10% 이내, 바람직하게는 ±5% 이내를 말한다. 또한, 광원에 의해 조사되는 광은, 반드시 가시광 영역의 파장을 포함하고 있을 필요는 없고, 가시광이 아닐 수도 있다.

피검사물 상에 어떠한 이상이 있으면, 그 이상 개소에서는 다른 개소(즉 이상이 없는 개소)에 비해, 광의 흡수율, 반사율, 투과율 등의 특성이 바뀔 수 있다. 게다가, 그 변화의 방식은 광의 파장 및 이상의 종류에 의존한다. 이 때문에, 피검사물을 투과하는 광에 의해 피검사물을 촬상하였을 경우, 촬상된 화상에 다른 부분보다 밝은 부분(투과율이 높은 부분), 혹은 다른 부분보다 어두운 부분(투과율이 낮은 부분)이 있으면, 이상을 검출할 수 있다. 또한, 그 이상 부분의 휘도 차이를 상세하게 인식할 수가 있으면 이상의 종류의 판별을 실시하는 것도 가능해진다.

그런데, 촬상 센서의 감도에 비해서 조사되는 광이 너무 강하거나, 혹은 너무 약하면 조사 광의 투과율 차이가 촬상된 화상에 반영되지 않고, 이상의 유무의 검출 및/또는 그 종류의 판별을 할 수 없다.

이 점에서, 본 발명의 구성에 의하면, 촬상 센서의 감도에 비해서 조사되는 광이 너무 강하거나, 혹은 너무 약하다고 할 것이 없기 때문에, 투과율의 섬세한 차이를 반영한 화상에 근거하여 이상의 검출 및 그 종류의 판별을 실시하는 것이 가능해진다.

이상이 생겼을 경우에, 촬상된 화상의 휘도값이, 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태에 비해서 어떻게 증가 또는 감소하는지를, 이상의 종류마다 미리 유형화하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들면, 상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 특정 위치의 통상 상태에 대한 변화가 어느 유형에 해당하는지 판단하는 것으로, 해당 위치에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별할 수가 있다. 또한, 화상의 휘도값의 변화(증가 또는 감소)의 유형과 이상의 종류와의 대응은, 룩업테이블로 정의할 수도 있고, 프로그램 내의 판정 논리로서 실장할 수도 있다.

또한, 상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 피검사물의 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에 있어서, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하며, 상기 이상 개소의 휘도가 소정의 역치보다도 큰 경우에는, 상기 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 핀 홀 결함이라고 판별하고, 상기 이상 개소의 휘도가 소정의 역치보다 작은 경우에는, 상기 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 핀 홀 결함 이외의 명결함(明缺陷) 이라고 판별할 수도 있다.

여기서, 명결함이란, 예를 들면, 피검사물에 구멍이 뚫려 있는 핀 홀 결함, 유분이 부착되어 투명해진 상태, 수분에 의해 피검사물이 젖어 투명해진 상태 등의 액체 오염, 피검사물에 상처가 있는 상태, 피검사물인 시트 바탕의 눈이 엉성해져 있는 상태 등을 말한다.

상기의 구성 및 판정 조건에 의해, 핀 홀 결함과 그 이외의 명결함을 양호한 정밀도로 판별할 수 있다. 이 기능은, 2차 전지의 세퍼레이터와 같이, 핀 홀이 중대결함 중 하나인 제품의 경우에 특히 유용하다.

또한, 상기 광원은 조사하는 광이 단파장의 광일 수도 있다. 또, 상기 촬상 센서는 단파장의 광만을 수광하는 것일 수도 있다. 일반적으로, 파장이 짧은 광일수록 투명한 물질을 투과할 때의 굴절률은 커진다. 이 때문에, 상기 피검사물에 예를 들면 기름 오염 등으로 누명한 부분이 있는 상태에서는, 상기 광원으로부터 조사된 광의 파장이 짧을수록 조사광의 투과율은 감소의 정도가 커진다. 그 때문에, 이와 같은 구성으로 하면, 핀 홀 결함과 같이 투과광이 대부분 감쇠, 굴절하지 않는 명결함과, 기름 오염 등의 핀 홀 결함 이외의 명결함과의 판별의 정밀도를 보다 좋게 할 수가 있다.

본 발명의 제2 태양은, 시트형상의 피검사물을 검사하는 시트 검사 장치로서, 피검사물의 제1 면에 대해 제1 파장의 광을 조사하는 제1 광원과, 피검사물의 제1 면에 대해 상기 제1 파장과는 상이한 제2 파장의 광을 조사하는 제2 광원과, 상기 제1 파장의 광을 수광하는 제1 촬상 센서와, 상기 제2 파장의 광을 수광하는 제2 촬상 센서를 포함하며, 상기 각 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 광에 의해 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 촬상 장치와, 상기 제1 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제1 화상과 상기 제2 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제2 화상에 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와, 상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부, 를 가지며, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 제1 광원으로부터 상기 제1 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 제1 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제1 광원의 광량 및/또는 상기 제1 촬상 센서의 게인이 조정되는 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치이다.

이러한 구성으로는, 상기 제1 촬상 센서에 의해 취득되는 상기 제1 화상에 더하여, 상기 제2 촬상 센서에 의해 취득되는 상기 제2 화상에 근거한 이상의 검출 및 그 종류의 판별을 할 수가 있기 때문에, 보다 높은 정밀도의 이상 검출 및 그 종류 판별을 실시할 수가 있다.

또, 상기 제2 광원의 광량 및/또는 상기 제2 촬상 센서의 게인이, 상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 상기 제2 광원으로부터 상기 피검사물을 투과하여 상기 제2 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 상기 제2 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 조정될 수도 있다. 이러한 구성이라면, 이상의 유무 및 그 종류에 대응하는 상기 제1 화상과 상기 제2 화상 각각의 휘도값의 변화의 방식이 상이하기 때문에, 이 차이에 근거하여 이상 검출 및 그 종류 판별을 실시할 수가 있다.

또, 상기 제1 파장은, 상기 제2 파장보다 짧은 것일 수 있다. 이것에 의해, 전술한 것처럼 상기 제1 화상에 근거하여 핀 홀 결함과 액체 오염의 판별을 양호한 정밀도로 실시할 수가 있다.

상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 당해 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 암결함(暗缺陷)이라고 판별하며, 상기 주목 위치에 대응하는 상기 제1 및/또는 제2 화상의 휘도가 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 해당 이상 개소에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가 소정의 역치보다 큰 경우에는, 이상의 종류를 핀 홀 결함이라고 판별하고, 해당 이상 개소에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가 소정의 역치보다 작은 경우에는, 이상의 종류를 핀 홀 결함 이외의 명결함이라고 판별할 수 있다.

이와 같이 하는 것으로, 피검사물의 시트가 비교적 두꺼운 경우에 있어서도, 피검사물 상의 암결함을 양호한 정밀도로 검출할 수가 있다.

또한, 암결함이란, 이상이 없는 상태에 비해 광의 투과율이 감소하는 상태로서, 예를 들면 금속가루, 보푸라기 등의 이물이 부착 또는 혼입된 상태, 진흙 오염, 착색 오염 등의 일반적인 오염, 피검사물인 시트 바탕이 두꺼워져 있는 상태 등을 말한다.

본 발명의 제3 태양은, 시트형상의 피검사물을 검사하는 시트 검사 장치로서, 상기 피검사물의 제1 면에 대해 제1 파장의 광을 조사하는 제1 광원과, 상기 피검사물의 제1 면의 반대측의 제2 면에 대해 상기 제1 파장과는 상이한 파장의 가시광을 조사하는 제2 광원과, 상기 피검사물의 제2 면에 대해 적외광을 조사하는 제3 광원과, 상기 제1 파장의 광을 수광하는 제1 촬상 센서와, 상기 제2 파장의 가시광을 수광하는 제2 촬상 센서와, 적외광을 수광하는 제3 촬상 센서를 포함하며, 상기 제1 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 투과광과, 제2, 제3 광원으로부터 조사되고 상기 피검사물에 의해 반사된 반사광에 의해, 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 촬상 장치와, 상기 제1 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제1 화상과 상기 제2 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제2 화상과, 상기 제3 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제3 화상에 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와, 상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부, 를 가지며, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 제1 광원으로부터 상기 제1 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 제1 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제1 광원의 광량 및/또는 상기 제1 촬상 센서의 게인이 조정되는 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치이다.

이러한 구성에서는, 피검사물의 양측(양면)으로부터 광을 조사하여, 그 투과광 내지 반사광을 촬상하도록 하고 있기 때문에, 시트의 양면의 이상 검출을 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.

또, 상기 제2 및 제3 광원의 광량 및/또는 상기 제2 및 제3 촬상 센서의 게인이, 상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 각각의 상기 제2 및 제3 광원으로부터 상기 피검사물에 반사되어 각각의 상기 제2 및 제3 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 각각의 상기 제2 및 제3 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 조정될 수도 있다. 이러한 구성이라면, 가시광으로 촬상된 상기 제2 화상과 적외광으로 촬상된 상기 제3 화상과의 휘도의 상대 비교에 의해, 보다 높은 정밀도로 이상의 검출 및 그 종류를 판별할 수가 있다.

또, 상기 제1 파장은, 상기 제2 파장보다 짧은 것일 수도 있다. 또한, 상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하며, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가 소정의 역치보다 큰 경우에는 이상의 종류를 핀 홀 결함이라고 판별하고, 소정의 역치보다 작은 경우에는 이상의 종류를 핀 홀 이외의 명결함이라고 판별할 수 있다. 이렇게 하면, 명결함의 검출 및 종류 판별을 양호한 정밀도로 실시할 수가 있다.

또, 상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하며, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도가 통상 상태로부터 저하된 정도와, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제3 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 동일한 경우에는, 이상의 종류를 금속이물이라고 판별하고, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도보다도, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제3 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 작은 경우에는, 이상의 종류를 금속이물 이외의 암결함이라고 판별할 수 있다.

피검사물에 이물이 존재하는 경우, 그 이물이 금속인지 아닌지 판별할 수 있는 것은, 2차 전지의 세퍼레이터와 같이, 금속의 혼입 내지 부착이 중대결함 중 하나가 되는 제품의 경우에는 특히 유용하다. 이 점에서, 상기와 같은 장치와 처리부의 판별 조건에 의하면, 이물의 검출과, 당해 이물이 금속이물인지 아닌지 여부의 판별을 양호한 정밀도로 실시할 수가 있다.

또한, 상기 제3 태양의 시트 검사 장치는, 상기 피검사물의 제1 면에 대해 상기 제1 광원이 조사하는 광보다 파장이 길고 상기 제2 광원이 조사하는 광보다 파장이 짧은 가시광을 조사하는 제4 광원을 더 가지며, 상기 촬상 장치는, 상기 제4 광원으로부터 조사되는 파장의 광을 수광하는 제4 촬상 센서를 더 포함하며, 상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 상기 제4 광원으로부터 상기 피검사물을 투과하여 상기 제4 촬상 센서에 입사되는 광의 휘도가, 상기 제4 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제4 광원의 광량 및/또는 상기 제4 촬상 센서의 게인이 조정될 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 4개의 상이한 화상이 촬상되어, 이것에 근거해 상기 피검사물의 이상의 검출 및 그 종류의 판별을 하기 때문에, 다양한 종류의 이상을, 보다 양호한 정밀도로 검출 및 판별할 수가 있다.

또한, 제4 화상을 이용하는 경우의 상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제4 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 암결함이라고 판별할 수 있다. 이와 같이 하면, 피검사물의 제1 면에 오염 등의 이상이 있는 경우에 있어서도, 해당 이상의 검출을 양호한 정밀도로 실시하는 것이 가능하게 된다.

또, 상기 제3 태양의 시트 검사 장치는, 상기 피검사물의 제2 면에 대해 제4 파장의 광을 조사하는 제4 광원과, 상기 피검사물의 제1 면에 대해 상기 제4 파장과는 상이한 제5 파장의 가시광을 조사하는 제5 광원과, 상기 피검사물의 제1 면에 대해 적외광을 조사하는 제6 광원과, 상기 제4 파장의 광을 수광하는 제4 촬상 센서와, 상기 제5 파장의 가시광을 수광하는 제5 촬상 센서와, 적외광을 수광하는 제6 촬상 센서를 포함하며, 상기 제4 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과 한 투과광과, 상기 제5, 제6 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물에 의해 반사된 반사광에 의해, 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 제2 촬상 장치를 더 가지며, 상기 처리부는, 상기 제4 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제4 화상과, 상기 제5 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제5 화상과, 상기 제6 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제6 화상에도 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 것일 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 피검사물인 시트의 양면에 대한 이물 검출 및 금속이물 판별을 한 번에 실시하는 것이 가능하게 되기 때문에, 보다 많은 베리에이션(variation)의 이상의 검출 및 판별이 가능한 검사를 효율적으로 실시할 수가 있다.

또한, 상기 제4 광원의 광량 및/또는 상기 제4 촬상 센서의 게인이, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태에 있어서, 상기 제4 광원으로부터 상기 피검사물을 투과하여 상기 제4 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 상기 제4 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록 조정되어 있고, 상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 상기 제5 및 제6 광원으로부터 상기 피검사물에 반사되어 상기 제5 및 제6 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 당해 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제5 및 제6 광원의 광량 및/또는 상기 제5 및 제6 촬상 센서의 게인이 조정될 수도 있다. 또, 상기 제1 파장은 상기 제5 파장보다 짧고, 상기 제4 파장은 상기 제2 및 제5 파장보다 짧은 것일 수도 있다.

이와 같이 하면, 상기 제4 화상에 근거해, 상기 피검사물의 제2 면에 있어서의 명결함, 암결함의 어떤 이상도 검출할 수가 있고, 가시광으로 촬상된 상기 제5 화상과 적외광으로 촬상된 상기 제6 화상과의 휘도의 상대 비교에 의해, 상기 피검사물의 제1 면의 이상의 검출 및 그 종류 판별을 보다 높은 정밀도로 실시할 수가 있다.

또, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제4 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에는, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 명결함이라고 판별하며, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에는, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 암결함이라고 판별할 수 있다. 이와 같이 하면, 상기 제4 화상에 근거해, 피검사물의 명결함, 암결함의 어떤 이상도 검출할 수 있다.

또한, 상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제5 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제5 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도와, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제6 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 동일한 경우에는, 이상의 종류를 금속이물이라고 판별하며, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제5 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도보다도, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제6 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 작은 경우에는, 이상의 종류를 금속이물 이외의 암결함이라고 판별할 수 있다.

이와 같이 하는 것으로, 상기 피검사물의 제1 면에 있어서의 이물의 검출과, 해당 이물이 금속물인지 아닌지의 판별을, 보다 높은 정밀도로 실시할 수가 있다.

또한, 본 발명은, 상기 구성의 적어도 일부를 가지는 시트 검사 장치로서 받아들여질 수도 있고, 상기 처리의 적어도 일부를 가지는 시트 검사 장치의 제어 방법, 시트 검사 방법, 또는, 시트의 이상 종류 판별 방법으로서 받아들여질 수도 있다. 또, 본 발명은, 해당 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이나, 그러한 프로그램을 비(非)일시적으로 기억한 컴퓨터 독해 가능한 기억 매체로서 받아들여질 수도 있다. 상기 구성 및 처리의 각각은 기술적인 모순이 생기지 않는 한 서로 조합하여 본 발명을 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 시트형상의 피검사물에 포함되는 이상 개소의 검출과 이상의 종류의 판별이 가능해진다.

도 1은 실시예 1에 따른 시트 검사 장치의 블록도.
도 2의 (A)는 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에서, 촬상 장치에 입사하는 광의 휘도가 올바르게 조절되어 있는 경우의 예를 나타내는 도면이고, 도 2의 (B)는 촬상 장치(4)에 입사하는 광의 휘도가 너무 작은 경우의 예를 나타내는 도면이고, 도 2의 (C)는 촬상 장치(4)에 입사하는 광의 휘도가 너지 큰 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 1에 따른 시트 검사 출력부가 출력하는 결과 출력 화면의 일례.
도 4의 (A)는 「핀 홀 결함」의 경우에 촬상된 화상의 휘도값의 변화를 나타내는 도면이고, 도 4의 (B)는 「핀 홀 결함 이외의 명결함(明缺陷)」의 경우에 촬상된 화상의 휘도값의 변화를 나타내는 도면.
도 5는 실시예 1에 따른 시트 검사 장치에 의한 이상 검출 및 종류 판별의 플로차트.
도 6은 실시예 1에 따른 시트 검사 장치의 이상의 종류 판별의 상세 플로차트.
도 7은 실시예 2에 따른 시트 검사 장치의 블록도.
도 8의 (A)는, 이상이 없는 피검사물이 배치되어 있는 상태에서 청색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이며, 도 8의 (B)는 마찬가지의 상태에서 녹색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9의 (A)는, 실시예 2에 대해 「암결함(暗缺陷)」의 경우에 청색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이며, 도 9의 (B)는 「암결함」의 경우에 녹색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시예 2에 따른 시트 검사 장치에 의한 이상 검출 및 종류 판별의 플로차트.
도 11은 실시예 2에 따른 시트 검사 장치의 이상의 종류 판별의 상세 플로차트.
도 12는 실시예 3에 따른 시트 검사 장치의 블록도.
도 13의 (A)는 「금속이물」의 경우에 촬상된 제1 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면, 도 13의 (B)는 「금속이물」의 경우에 촬상된 제2 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면, 도 13의 (C)는 「금속이물」의 경우에 촬상된 제3 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면, 도 13의 (D)는 「금속이물」의 경우에 촬상된 제4 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14의 (A)는 「금속이물」 이외의 암결함의 경우에 촬상된 제1 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면, 도 14의 (B)는 「금속이물」 이외의 암결함의 경우에 촬상된 제2 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면, 도 14의 (C)는 「금속이물」 이외의 암결함의 경우에 촬상된 제3 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면, 도 14의 (D)는 「금속이물」이외의 암결함의 경우에 촬상된 제4 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시예 3에 따른 시트 검사 장치의 이상의 종류 판별의 상세 플로차트.
도 16은 실시예 4에 따른 시트 검사 장치의 블록도.
도 17은 실시예 4에 따른 시트 검사 장치에 의한 이상 검출 및 종류 판별의 플로차트.
도 18은 실시예 4에 따른 시트 검사 장치에 의한 이상의 종류 판별의 상세 플로차트.

이하에서 도면을 참조하여, 이 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 근거해 예시적으로 자세하게 설명한다. 다만, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대배치 등은, 특히 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 그것만으로 한정하는 취지의 것은 아니다.

<실시예 1>

도 1은, 본 실시예에 따른 시트 검사 장치(1)의 블럭도이다. 시트 검사 장치(1)는, 조명계로서 피검사물(2)의 아래쪽 면(제1 면)에 가시광을 조사하는 청색 가시광원(31)을 갖는다. 또, 시트 검사 장치(1)는, 측정계로서 촬상 장치(4)를 가진다. 촬상 장치(4)는, 청색 가시광원(31)으로부터 조사되어 피검사물(2)을 직진 투과한 광에 의해, 피검사물(2)을 촬상할 수 있도록 배치되어 있다. 또한 시트 검사 장치(1)는, 촬상 장치(4)의 출력 신호에 근거해, 피검사물(2)에 포함되는 이상 개소의 검출과 이상의 종류 판별을 실시하는 처리 장치(5)를 가지고 있다. 또한, 시트 검사 장치(1)는, 조정 장치(7)를 가진다. 조정 장치(7)는, 조명계의 광량을 조절하는 광량 조절부(71)와, 측정계의 게인을 조절하는 게인 조절부(72)를 구비하고 있어, 조명계로부터 측정계에 입사하는 광의 휘도를 조절한다.

피검사물(2)은, 예를 들면 시트형상으로 형성되어 있고, 도 1의 화살표 방향으로 반송되고 있다. 피검사물(2)에는, 종이, 필름, 수지, 셀룰로스 등을 예로 들 수 있다. 또, 피검사물(2)은, 2차 전지에 사용하는 세퍼레이터, 액정에 사용되는 광학 시트 등일 수도 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 조명계 및 측정계를 고정시키고 피검사물(2)을 이동시키고 있지만, 이 대신에, 피검사물(2)을 고정시키고 조명계 및 측정계를 이동시킬 수도 있다.

시트 검사 장치(1)는, 촬상 장치(4)에 의해 얻을 수 있는 화상에 근거해 피검사물(2)에 포함되는 이상 개소를 검출하고, 검출한 이상의 종류를 판별하고, 그 결과를 출력하는 기능을 가진다. 본 실시예에서는, 2차 전지의 세퍼레이터 등에 사용되는 올레핀계 수지로 이루어지는 다공질 필름을 피검사물(2)로 하여, 「핀 홀 결함」, 「핀 홀 결함 이외의 명결함(明缺陷)(이하 이상 A라고 한다)」의 2종류의 이상을 검출 및 판별한다.

「핀 홀 결함」은 필름에 뚫린 구멍이다. 「이상 A」는, 다공질 필름의 가공시에 생긴 얼룩(다공질이 성기게 되어 있는 부분) 또는 기름이 부착 또는 침투한 부분이며, 정상적인 상태의 필름에 비해 광의 투과율이 증가된 상태로 되어 있는 이상이다. 「핀 홀 결함」은, 2차 전지의 세퍼레이터에서는 간과해서는 안 되는 중대결함인데, 「이상 A」는 이상 개소의 면적이 작은 경우 등은 불량(결함)으로 하지 않아도 되는 이상이다.

조명계에는, LED 등의 파장영역이 제한된 것을 이용하거나, 또는, 파장 필터를 이용해 파장영역을 제한한 것을 이용할 수가 있다. 또, 측정계에는, 예를 들면 4096개의 수광 소자를 직렬로 배치한 CCD 이미지 센서를 갖춘 촬상 장치(카메라)를 이용할 수가 있다. 각각의 수광 소자에서는, 수광량에 따라 광이 전하로 변환된다. 각 수광소자로부터 출력되는 전하는, 출력 신호(촬상 데이터)로서 처리 장치(5)에 입력된다.

또한, 본 실시예에서는, 피검사물(2)의 폭 전체를 카메라로 촬상 가능하도록, 피검사물(2)의 폭에 맞추어, 피검사물(2)의 폭방향으로 복수의 카메라를 구비할 수 있다.

조정 장치(7)는, 피검사물(2)이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 청색 가시광원(31)으로부터 촬상 장치(4)에 직접 입사하는 광의 휘도가, 촬상 장치(4)의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인을 조절한다. 예를 들면, 직접 입사하는 광의 휘도가 계측 가능 범위의 상한의 ±10% 이내, 바람직하게는 ±5% 이내가 되도록 조정할 수 있다. 여기서, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인의 조절은, 사람의 손에 의해 수동으로 실시할 수도 있고, 자동으로 행해지도록 할 수도 있다. 도 2의 (A)에 촬상 장치(4)에 입사하는 광의 휘도가 올바르게 조절되어 있는 상태의 예를 나타낸다. 또, 도 2의 (B)는 촬상 장치(4)에 입사하는 광의 휘도가 너무 작은 경우의 예를, 도 2의 (C)는 촬상 장치(4)에 입사하는 광의 휘도가 너무 큰 경우의 예를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 2에서는, 255가 계측 가능 범위의 상한이 된다.

처리 장치(5)는, 촬상 장치(4)로부터 출력되는 촬상 데이터를 처리하는 신호 처리부(50)를 갖는다. 신호 처리부(50)는, 촬상 장치(4)로부터 출력된 1라인 분 (4096 화소)의 신호에 대해 화이트 쉐이딩 처리를 실시하여, 수광 소자마다의 출력 레벨의 격차를 보정한다. 예를 들면, 1라인 분의 화소의 위치마다 정해진 보정 계수를 해당하는 화소에 곱하여, 렌즈의 수차에 의해 생기는 출력 레벨의 격차를 평균화하는 처리를 실시할 수 있다.

또한, 신호 처리부(50)는, 촬상 장치(4)로부터 출력된 화소의 휘도값(출력 휘도값)에 근거해 휘도비를 계산하고, 이것을 휘도값으로 할 수도 있다. 「휘도비」란, 화이트 쉐이딩 후의 출력 휘도값을, 피검사물(2)에 이상이 없는 상태에서의 출력 휘도값(통상치)으로 나눈 값이다.

상기한 휘도비는, 출력 휘도값(카메라의 수광량)의 감소 정도가 클수록 작은 값으로 되고, 출력 휘도값(카메라의 수광량)의 증가 정도가 클수록 큰 값으로 되어, 출력 휘도값이 변동한 정도와 상관관계에 있다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 피검사물(2)에 이상이 없는 부분(바탕(地合)이라고도 한다)에 있어서의 휘도비는, 피검사물(2)의 두께에 따라 변동하게 된다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 출력 휘도값과 휘도비를 특히 구별할 필요가 없는 경우에는 단지 휘도값이라고 적는다.

또, 처리 장치(5)는, 피검사물(2)에 포함되는 이상 개소를 검출하는 이상 검출부(56)와, 이상 판정에 이용하는 역치를 기억하는 검출 역치 기억부(56A)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 후술하는 바와 같이, 촬상 장치(4)로부터 얻을 수 있는 화상의 휘도값의 변화 정도가 어느 정도 큰 경우에 이상으로 판정한다. 여기서, 이상으로 판정해야 할 휘도값의 변화 정도의 역치를 검출 역치 기억부(56A)에 보유시켜 둔다. 이 역치는, 피검사물(2)의 종류나 유저가 설정한 검사기준 등에 따라서 정해진다.

또한, 처리 장치(5)는, 이상 개소가 검출되었을 때에 그 이상의 종류를 판별하는 판정부(57)와, 이상의 종류를 판별하는 처리에 이용하는 복수의 역치를 기억하는 판정 역치 기억부(57A)를 구비하고 있다. 판정부(57)는, 촬상 장치(4)로부터 얻을 수 있는 화상의 휘도값의 변화(증가 또는 감소)의 유형과, 전술한 2종류의 이상과의 대응관계를 미리 규정하고 있어, 휘도값의 변화의 방식이 어느 유형에 해당하는지 판단하는 것에 의해, 이상의 종류를 판별한다. 상세한 처리는 후술한다.

출력부(58)는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 기능이다. 정보의 출력처는, 전형적으로는 표시 장치이지만, 인쇄 장치에 대해서 정보를 출력하거나, 스피커로부터 메시지나 경보를 출력하거나, 유저의 단말에 전자메일 등으로 메세지를 송신하거나, 외부의 컴퓨터에 대해서 정보를 송신하거나 할 수도 있다. 도 3은, 출력부(58)가 표시 장치에 출력하는 결과 출력 화면의 일례이다. 이 화면에서는, 검출 및 판정된 이상의 종류를 나타내는 정보(581)(도 3의 예에서는 「핀 홀 결함」), 촬상 장치(4)로 촬상된 이상 개소의 화상(582), 이상 개소를 지나는 라인(583)에 있어서의 촬상 장치(4)의 출력 신호(출력 휘도값 또는 휘도비)의 변화를 나타내는 그래프(584) 등이 표시된다. 이러한 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 것에 의해, 유저(검사자)는 발생한 이상의 내용을 구체적으로 파악할 수 있어, 불량(결함)으로 해야 할 이상인지 아닌지의 판단이나, 생산설비의 제조조건이나 운전조건에의 피드백 등에 도움이 될 수가 있다.

도 4의 (A)는 「핀 홀 결함」의 경우에 촬상된 화상의 휘도값의 변화를 나타내는 도면, 도 4의(B)는 「이상 A」의 경우에 촬상된 화상의 휘도값의 변화를 나타내는 도면이다. 이러한 휘도값의 변화(증가 또는 감소)의 유형과, 이상의 종류와의 대응관계는, 실제로 발생할 수 있는 이상의 종류마다 실험을 실시하는 것으로 구해질 수 있다.

「핀 홀 결함」의 경우, 청색 가시광원(31)으로부터의 조사광은 핀 홀을 통해 투과하고, 핀 홀을 통과한 광은 직접 촬상 장치(4)에 입사하기 때문에, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이 휘도값은 다이내믹 레인지의 상한과 동일하거나 그 근사값이 된다.

또, 「이상 A」의 경우, 얼룩 또는 기름이 부착 또는 침투한 부분은 약간 색감을 띠는 투명한 스폿이 되기 때문에, 청색 가시광원(31)으로부터의 조사광은 해당 스폿을 통해서 거의 위쪽 면 측으로 투과한다. 이 때문에, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 휘도값은 통상 상태에 비해 유의미하게 크지만, 도 4의 (A)의 핀 홀 결함과는 달리, 스폿을 투과할 때의 흡수, 굴절에 의해, 어느 정도 광은 감쇠한다.

또한, 도 4의 (A), 도 4의 (B)는 2차 전지용 세퍼레이터 등에 이용되는 다공질 필름에 있어서의 예를 나타내는 것이다. 휘도값의 변화의 방식, 유형의 나눔 방법, 발생할 수 있는 이상의 종류 등은 피검사물의 재료나 물성 등에 따라 바뀌므로, 도 4의 (A), 도 4의 (B)와 같은 대응관계는 상정되는 피검사물마다 미리 준비하여, 룩업테이블 또는 판정논리로서 처리 장치(5)의 프로그램에 실장시켜 두면 좋다.

다음에, 도 5를 참조하여, 시트 검사 장치(1)의 처리 흐름을 설명한다. 도 5는, 시트 검사 장치(1)에 의해 실행되는 처리의 플로차트이다.

스텝 S101에서는, 피검사물(2)이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서, 청색 가시광원(31)을 점등시키고, 촬상 장치(4)에 의해 가시광의 촬영이 실시된다. 그리고, 조정 장치(7)에 의해, 촬상 장치(4)에 직접 입사하는 광의 휘도가, 촬상 장치(4)의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 청색 가시광원(31)의 광량 및/또는 촬상 장치(4)의 게인이 조정된다.

스텝 S102에서는, 피검사물(2)의 촬영이 실시되고, 그 출력 신호가 처리 장치(5)에 취입된다. 그리고, 신호 처리부(50)에 의해, 촬상 장치(4)로부터 출력된 1라인 분(4096 화소)의 신호에 대해 화이트 쉐이딩 처리가 실시되어, 휘도값이 생성된다.

스텝 S103에서는, 이상 검출부(56)에 의한 이상의 검출이 실시된다. 예를 들면, 이상 검출부(56)는, 취득한 화상으로부터, 휘도값이 소정의 역치(예를 들면 100)보다 큰 화소로 이루어지는 영역(화소군)을 검출하고, 해당 영역의 면적이 소정치를 넘을 경우에 해당 영역을 「이상 개소」라고 판정한다.

스텝 S104에서는, 스텝 S103에 있어서 이상 개소가 검출되었는지 아닌지를 판정한다. 여기서, 긍정 판정이 나왔을 경우는, 스텝 S105로 진행된다. 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우에는, 이상이 없는 것으로서 본 루틴을 종료한다.

스텝 S105에서는, 판정부(57)에 의해 이상의 종류가 판별된다. 도 6에 이상 종류 판별의 플로우를 나타낸다. 스텝 S111에 있어서, 판정부(57)는, 검출된 이상 개소의 휘도값이, 소정의 핀 홀 결함 판별 역치(예를 들면 230)를 넘는지 아닌지 판단한다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「핀 홀 결함」이라고 판별된다(S112). 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우, 이상의 종류는 「이상 A」라고 판별된다(S113).

이상의 판정 논리에 의해 이상의 종류가 특정되면, 도 5의 스텝 S106의 처리로 진행된다. 스텝 S106에서는, 출력부(58)가, 이상 개소에 관한 정보를 출력한다(도 3 참조).

종래의 검사 장치에 있어서는, 투과광의 휘도가 포화상태로 되기 때문에, 명결함이 검출된 경우에도, 그 종류를 판별할 수 없었지만, 본 실시예에 의하면, 시트형상 피검사물(2)의 이상을 검출하고, 또한, 검출한 이상의 종류를, 핀 홀 결함과 그 이외의 명결함으로 판별할 수가 있다.

또, 종래의 검사 장치로도, 피검사 대상의 두께가 두꺼운 것인 경우에는, 투과광의 휘도 차이가 생기는 일이 있어, 그 경우에는 종류 판별도 가능했지만, 피검사 대상의 두께가 얇은 경우에는, 이러한 판별은 불가능했다. 한편, 본 실시예에 의하면 피검사물의 두께가 얇은 경우에도, 양호한 정밀도로 판별을 실시하는 것이 가능하게 된다.

이상로부터, 한 번의 검사로 제품의 품질에 영향을 줄 수 있는 이상이, 불량(결함)으로 하지 않아도 좋은 이상인지를 구별할 수 있게 되므로, 이른바 검사의 과잉(과검출)을 억제하고, 제품의 수율을 상승시킬 수가 있다.

<실시예 2>

도 7은, 실시예 2에 따른 시트 검사 장치(1)의 블럭도이다. 본 실시예에서는, 실시예 1의 구성에 더하여, 녹색 가시광원(32)이 구비된다. 또, 촬상 장치(4)는, 도시하지 않은 청색 이미지 센서와, 마찬가지로 도시하지 않은 녹색 이미지 센서를 구비하고 있다. 또한, 처리 장치(5)는 청색 신호 처리부(51)와 녹색 신호 처리부(52)를 구비하고 있다. 그 외의 장치 등은 실시예 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 「핀 홀 결함」, 「이상 A」에 더하여, 「암결함(暗缺陷)」의 이상을 검출한다. 암결함이란, 이상이 없는 상태에 비해 광의 투과율이 감소하는 상태이며, 예를 들면 금속가루, 보푸라기 등의 이물이 부착 또는 혼입된 상태, 진흙 오염, 착색 오염 등의 일반적인 오염, 피검사물인 시트 바탕이 두꺼워져 있는 상태 등을 말한다.

본 실시예의 조정 장치(7)는, 피검사물(2)의 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 청색 가시광원(31)으로부터 청색 이미지 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 청색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 청색 가시광원(31)의 광량 및/또는 청색 이미지 센서의 게인을 조절한다. 또, 피검사물(2)에 이상이 없는 경우에 있어서, 녹색 가시광원(32)으로부터 피검사물(2)을 투과하여 녹색 이미지 센서에 입사하는 광의 휘도가, 녹색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 녹색 가시광원(32)의 광량 및/또는 녹색 이미지 센서의 게인을 조절한다. 또한, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인의 조절은, 사람의 손에 의해 수동으로 실시될 수도 있고, 자동으로 실시되도록 할 수도 있다.

또, 본 실시예의 청색 신호 처리부(51) 및 녹색 신호 처리부(52)는, 청색 이미지 센서 및 녹색 이미지 센서 각각으로부터 출력된 1라인 분(4096 화소)의 신호에 대해 화이트 쉐이딩 처리를 실시하고, 수광 소자마다의 출력 레벨의 격차를 보정한다.

게다가 각 신호 처리부(51, 52)는, 출력 휘도값에 근거해 휘도비를 계산하고, 이것을 휘도값으로 할 수도 있다. 도 8의 (A)는, 이상이 없는 피검사물이 배치되어 있는 상태로 청색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이며, 도 8의 (B)는 마찬가지의 상태에서 녹색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상의 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.

도 9는, 「암결함」의 경우에 촬상된 각 화상의 휘도값의 변화를 나타내는 도면이다. 피검사물(2)에, 오염, 이물의 부착이나 혼입, 다공질 필름의 가공시에 생긴 얼룩(다공질이 조밀하게 되어 있는 부분)이 있으면, 광의 투과율은 크게 저하하기 때문에, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 화상이 나타내는 휘도값은 통상치에 비해 유의미하게 작아진다.

다음에, 도 10을 참조하여, 시트 검사 장치(1)의 처리의 흐름을 설명한다. 도 10은, 시트 검사 장치(1)에 의해 실행되는 처리의 플로차트이다.

스텝 S201에서는, 피검사물(2)이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서, 청색 가시광원(31)을 점등시키고, 촬상 장치(4)에 의해 가시광의 촬영이 실시된다. 그리고, 조정 장치(7)에 의해, 청색 이미지 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 청색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인이 조정된다.

스텝 S202에서는, 이상이 없는 피검사물(2)이 배치된 상태에 있어서, 녹색 가시광원(32)을 점등시키고, 촬상 장치(4)에 의해 가시광의 촬영이 실시된다. 그리고, 녹색 가시광원(32)으로부터 피검사물(2)을 투과하여 상기 제2 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가, 녹색 이미지 센서(412)의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 조정 장치(7)에 의해 광원의 광량 및/또는 센서의 게인이 조정된다.

스텝 S203에서는, 피검사물(2)의 촬영이 실시되고, 그 출력 신호가 처리 장치(5)에 취입된다. 그리고, 각 신호 처리부(51, 52)에 의해, 각 이미지 센서로부터 출력된 1라인 분(4096 화소)의 신호에 대해 화이트 쉐이딩 처리가 실시되고, 출력 휘도값이 생성된다. 또한, 이후 청색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상을 제1 화상, 녹색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상을 제2 화상이라고 한다.

스텝 S204에서는, 이상 검출부(56)에 의한 이상의 검출이 실시된다. 예를 들면, 이상 검출부(56)는, 취득한 각 화상으로부터, 휘도값이 소정의 역치보다 작은 화소로 이루어지는 영역, 혹은 휘도값이 소정의 역치보다 큰 화소로 이루어지는 영역을 검출하고, 해당 영역의 면적이 소정값을 넘을 경우에 해당 영역을 「이상 개소」라고 판정한다.

스텝 S205에서는, 스텝 S204에 있어서 이상 개소가 검출되었는지 아닌지를 판정한다. 여기서, 긍정 판정이 나왔을 경우는, 스텝 S206으로 진행한다. 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우에는, 이상이 없는 것으로서 본 루틴을 종료한다.

스텝 S206에서는, 판정부(57)에 의해 이상의 종류가 판별된다. 도 11에 이상 종류 판별의 흐름을 나타낸다. 스텝 S211에 있어서, 판정부(57)는, 검출된 이상 개소의 제2 화상의 휘도값이, 소정의 암결함 판별 역치를 하회하는지 아닌지 판단한다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「암결함」이라고 판별된다(S212). 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우는 스텝 S213의 판정으로 이동한다.

스텝 S213에서는, 판정부(57)는, 검출된 이상 개소의 제1 화상의 휘도값이, 소정의 핀 홀 결함 판별 역치를 넘는지 아닌지를 판단한다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「핀 홀 결함」이라고 판별된다(S214). 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우에는, 이상의 종류는 「이상 A」라고 판별된다(S215).

이상의 판정 논리에 의해 이상의 종류가 특정되면, 도 10의 스텝 S207의 처리로 진행된다. 스텝 S207에서는, 출력부(58)가, 이상 개소에 관한 정보를 출력한다.

이상 설명한 본 실시예에 의하면, 시트형상 피검사물(2)의 이상을 검출하고, 또한, 검출한 이상을 한 번의 검사로 「암결함」, 「핀 홀 결함」, 「핀 홀 결함 이외의 명결함」으로 높은 정밀도로 판별할 수가 있다.

<실시예 3>

도 12는, 실시예 3에 따른 시트 검사 장치(1)의 블럭도이다. 본 실시예의 시트 검사 장치(1)는, 실시예 2의 구성에 더하여, 피검사물의 위쪽 면(제2 면)에 조사되는 적색 가시광원(33), 및 적외광원(34)을 가진다. 또, 촬상 장치(4)는, 피검사물(2)에 반사된 반사광을 수광하는, 도시하지 않은 적색 이미지 센서와, 마찬가지로 도시하지 않은 적외선 이미지 센서를 구비하고 있다. 또, 처리 장치(5)는 적색 신호 처리부(53)와 적외 신호 처리부(54)를 구비한다. 그 외의 장치 등은 실시예 2와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 그 외, 실시예 2와 동일한 구성, 동일한 처리를 실시하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 「암결함」의 이상을, 「금속이물」과, 「이상 B」로 판별한다. 이상 B란, 금속이물이 부착 또는 혼입한 상태 이외의 암결함을 말한다.

본 실시예의 조정 장치(7)는, 피검사물(2)에 이상이 없는 경우에 있어서, 적색 가시광원(33)으로부터 피검사물(2)에 반사되어 적색 이미지 센서에 입사하는 광의 휘도가, 적색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 적색 가시광원(33)의 광량 및/또는 적색 이미지 센서의 게인을 조절하고, 나아가서 피검사물(2)에 이상이 없는 경우에 있어서, 적외광원(34)으로부터 피검사물(2)에 반사되어 적외선 이미지 센서에 입사하는 광의 휘도가, 적외선 이미지 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 적외광원(34)의 광량 및/또는 적외 이미지 센서의 게인을 조절한다. 또한, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인의 조절은, 사람의 손에 의해 수동으로 실시될 수도 있고, 자동으로 실시되도록 할 수도 있다.

또, 본 실시예의 적색 신호 처리부(53) 및 적외 신호 처리부(54)는, 적색 이미지 센서 및 적외선 이미지 센서 각각으로부터 출력된 1라인 분(4096 화소)의 신호에 대해 화이트 쉐이딩 처리를 실시하고, 수광 소자마다의 출력 레벨의 격차를 보정한다. 또한, 각 신호 처리부(53, 54)는, 출력 휘도값에 근거해 휘도비를 계산하고, 이것을 휘도값으로 할 수도 있다.

피검사물(2)에, 금속이물이 존재하는 경우, 가시광과 적외광이 함께 금속에 흡수되기 때문에, 적색 이미지 센서로 촬상된 화상(이하, 제3 화상이라고 한다), 적외선 이미지 센서로 촬상된 화상(이하 제4 화상이라고 한다) 모두, 해당 개소의 휘도값은 통상 상태에 비해 유의미하게 작아진다. 또한, 이러한 휘도값의 저하 비율은 대략 같은 정도이다. 도 13에, 「금속이물」의 경우에 촬상된 각 화상의 휘도값의 변화의 일례를 나타낸다. 도 13의 (A), 도 13의 (B), 도 13의 (C), 도 13의 (D)는, 각각 제1 화상의 휘도값, 제2 화상의 휘도값, 제3 화상의 휘도값, 제4 화상의 휘도값을 나타내고 있다.

도 14는, 「이상 B」의 경우에 촬상된 각 화상의 휘도값의 변화를 나타내는 도면이다. 금속이물의 경우와는 달리, 적외광의 흡수는 적기 때문에, 제4 화상의 휘도값(도 14의 (D))의 저하 정도는, 제3 화상의 휘도값(도 14의 (C))의 저하에 비해 유의미하게 작아진다.

다음에, 도 15를 참조하여, 시트 검사 장치(1)의 이상 종류의 판별의 흐름을 설명한다. 또한, 시트 검사 장치(1)의 검사 전체의 처리의 흐름은, 실시예 2와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.

도 15는, 이상 종류 판별의 플로차트이다. 스텝 S311에 있어서, 판정부(57)는, 검출된 이상 개소의 제2, 제3, 제4 화상의 휘도값이, 각각 소정의 암결함 판별 역치를 하회하는지 아닌지 판단한다. 여기서 모든 화상에 대해 긍정 판정이 이루어지면, 「금속이물」인지 아닌지를 판단하는 스텝(S312)으로 진행된다. 스텝 S312에서는, 제3 화상의 휘도값이, 제4 화상의 휘도값과 동일한 정도의 저하 상태인지 아닌지를 판단한다. 예를 들면, 제3 화상의 휘도값과 제4 화상의 휘도값의 차이가, 소정의 금속 판별 역치보다 작은 경우, 「동일한 정도의 저하 상태」라고 할 수 있다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「금속이물」이라고 판별된다(S313). 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우는, 이상의 종류는 「이상 B」라고 판별된다(S314).

한편 스텝 S311에 있어서, 부정 판정이 이루어졌을 경우에는, 이상이 「핀 홀 결함」인지 아닌지를 판단하는 스텝(S315)으로 이동한다. 스텝 S315에서는, 제1 화상의 휘도값이 소정의 핀 홀 역치를 상회하는지 아닌지를 판단하고, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「핀 홀 결함」이라고 판별된다(S316). 한편 부정 판정이 이루어진 경우는, 이상의 종류는 「이상 A」라고 판별된다(S317).

이상 설명한 본 실시예에 의하면, 시트형상 피검사물(2)의 이상을 검출하고, 또한, 검출한 이상을 한 번의 검사로 「금속이물」, 「금속이물 이외의 암결함」, 「핀 홀 결함」, 「핀 홀 결함 이외의 명결함」으로 높은 정밀도로 판별할 수가 있다. 암결함의 이상을, 「금속이물」과「금속이물 이외의 암결함」, 명결함의 이상을 「핀 홀 결함」과「핀 홀 결함 이외의 명결함」으로 구별할 수 있기 때문에, 2차 전지의 세퍼레이터와 같이, 핀 홀, 금속이물이 중대결함 중 하나인 제품을 검사하는 경우에는 특히 유용하다.

<실시예 4>

도 16은, 본 실시예에 따른 시트 검사 장치(1)의 블럭도이다. 본 실시예에 따른 시트 검사 장치(1)는, 피검사물(2)의 아래쪽 면으로부터 투과광을 조사하는 제1 청색 가시광원(301)과, 피검사물(2)의 위쪽 면에 광을 조사하는 제1 적색 가시광원(302), 및 제1 적외광원(303)을 가지며, 나아가서, 피검사물(2)의 위쪽 면으로부터 투과광을 조사하는 제2 청색 가시광원(304)과, 피검사물의 아래쪽 면에 광을 조사하는 제2 적색 가시광원(305), 및 제2 적외광원(306)을 가지고 있다. 또, 시트 검사 장치는 제 청색 가시광원(301)의 투과광 및 제1 적색 가시광원(302), 제1 적외광원(303)의 조사광이 피검사물(2)의 위쪽 면에 반사된 반사광을 수광 가능한 제1 촬상 장치(41)와, 제2 청색 가시광원(304)의 투과광 및 제2 적색 가시광원(305), 제2 적외광원(306)의 반사광을 수광 가능한 제2 촬상 장치(42)를 가지고 있다.

그리고, 제1 촬상 장치(41)는, 제1 청색 가시광원(301)으로부터의 투과광을 수광하는 제1 청색 이미지 센서와, 피검사물(2)의 위쪽 면에 반사된 광을 수광하는 제1 적색 이미지 센서와, 제1 적외선 이미지 센서를 구비하고 있고, 제2 촬상 장치(42)는 제2 청색 가시광원(304)으로부터의 투과광을 수광하는 제2 청색 이미지 센서와, 피검사물(2)의 아래쪽 면에 반사된 광을 수광하는 제2 적색 이미지 센서와, 제2 적외선 이미지 센서를 구비하고 있다.

또, 본 실시예에 따른 시트 검사 장치는, 다른 실시예와 마찬가지로 처리 장치(5) 및 조정 장치(7)를 구비하고 있다.

처리 장치(5)는, 제1 촬상 장치(41)로부터의 출력 신호를 처리하는 제1 촬상 장치 신호 처리부(501)와 제2 촬상 장치(42)로부터의 출력 신호를 처리하는 제2 촬상 장치 신호 처리부(502)를 구비하고 있고, 나아가서 이것들은 각각 도시하지 않은 청색 신호 처리부, 적색 신호 처리부, 적외선 신호 처리부를 구비하고 있다.

또, 처리 장치(5)는 제1 촬상 장치(41)에 의해 촬상되는 화상과, 제2 촬상 장치(42)에 의해 촬상되는 화상의 위치맞춤을 실시하는 위치맞춤 처리부(55)를 구비하고 있다. 제1 촬상 장치(41)와 제2 촬상 장치(42)는, 피검사물(2)의 반송 방향으로 어긋나게 배치되어 있기 때문에, 제1 촬상 장치(41)로 촬상된 개소가, 제2 촬상 장치(42)로 촬상되는 위치에 도달할 때까지는 일정한 시간이 걸린다. 제1 촬상 장치(41)와 제2 촬상 장치(42)로부터 얻을 수 있는 동일한 개소의 화소치를 비교하기 위해서, 위치맞춤 처리부(55)는, 제1 촬상 장치(41)로부터 얻을 수 있는 1라인 분의 화상 데이터와, 제2 촬상 장치(42)로부터 얻을 수 있는 1라인 분의 화상 데이터와의 위치맞춤(시간맞춤)을 실시한다.

여기서, 피검사물(2)의 반송 속도와, 제1 촬상 장치(41)로부터 제2 촬상 장치(42)까지의 거리는 미리 설정되어 있기 때문에, 이러한 값에 근거해, 제1 촬상 장치(41)로 촬상된 개소가, 제2 촬상 장치(42)로 촬상될 때까지의 시간 지연을 산출할 수가 있다. 즉, 이 시간 지연분만큼 데이터를 비켜 놓는 것으로, 위치맞춤을 실시할 수가 있다. 마찬가지로, 각 이미지 센서 간에 촬상 위치가 어긋나 있는 경우(각 이미지 센서가 각각 별도의 개소를 촬상하고 있는 경우)에는, 이러한 위치맞춤을 실시한다.

또한, 처리 장치(5)는 다른 실시예와 마찬가지로, 이상 검출부(56), 검출 역치 기억부(56A), 판정부(57), 판정 역치 기억부(57A), 출력부(58)를 구비하고 있다. 이러한 기능은 다른 실시예와 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예의 조정 장치(7)는, 피검사물(2)의 배치되어 있지 않은 상태에 대해 제1 청색 가시광원(301)으로부터 청색 이미지 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 제1 청색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 제1 청색 가시광원(301)의 광량 및/또는 제1 청색 이미지 센서의 게인을 조절한다. 또, 이상이 없는 피검사물(2)이 배치된 상태에 있어서, 제2 청색 가시광원(304)로부터 피검사물(2)을 투과하여 제2 청색 이미지 센서에 입사하는 광의 휘도가, 제2 청색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 제2 청색 가시광원(304)의 광량 및/또는 제2의 청색 이미지 센서의 게인을 조절한다. 또한, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인의 조절은, 사람의 손에 의해 수동으로 실시될 수도 있고, 자동으로 실시되도록 할 수도 있다.

조정 장치(7)는 또한, 이상이 없는 피검사물(2)이 배치된 상태에 있어서, 피검사물(2)에 반사되어 각 적색 이미지 센서 및 각 적외선 이미지 센서에 입사하는 광의 휘도가, 각 적색 이미지 센서 및 각 적외선 이미지 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 적색 가시광원(302, 305) 및 적외광원(303, 306)의 광량 및/또는 각 적색 이미지 센서 및 각 적외선 이미지 센서의 게인을 조절한다.

다음에, 도 17을 참조하여, 시트 검사 장치(1)의 처리의 흐름을 설명한다. 도 17은, 시트 검사 장치(1)에 의해 실행되는 처리의 플로차트이다.

스텝 S401에서는, 피검사물(2)이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서, 제1 청색 가시광원(301)을 점등시키고, 제1 촬상 장치(41)에 의해 가시광의 촬영이 실시된다. 그리고, 조정 장치(7)에 의해, 제1 청색 이미지 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 제1 청색 이미지 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 광원의 광량 및/또는 센서의 게인이 조정된다.

스텝 S402에서는, 이상이 없는 피검사물(2)이 배치된 상태에 있어서, 다른 각 광원(302, 303, 304, 305 및 306)을 점등시키고, 제1 촬상 장치(41) 및 제2 촬상 장치(42)에 의해 촬영이 실시된다. 그리고, 다른 각 이미지 센서에 입사하는 광의 휘도가, 각각의 이미지 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 조정 장치(7)에 의해 각 광원의 광량 및/또는 각 센서의 게인이 조정된다.

스텝 S403에서는, 피검사물(2)의 촬영이 실시되고, 그 출력 신호가 처리 장치(5)에 취입된다. 그리고, 제1 촬상 장치 신호 처리부(501), 제2 촬상 장치 신호 처리부(502)에 의해, 각 촬상 장치의 이미지 센서로부터 출력된 1라인 분(4096 화소)의 신호에 대해 화이트 쉐이딩 처리가 실시되고, 출력 휘도값이 생성된다. 또, 각 청색 신호 처리부, 각 적색 신호 처리부 및 각 적외선 신호 처리부는, 출력 휘도값에 근거해 휘도비를 생성하고, 이것을 휘도값으로 할 수도 있다. 또한, 이후, 제1 청색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상을 제1 청색 화상, 제1 적색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상을 제1 적색 화상, 제1 적외선 이미지 센서로 촬상된 화상을 제1 적외 화상, 제2 청색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상을 제2 청색 화상, 제2 적색 이미지 센서에 의해 촬상된 화상을 제2 적색 화상, 제2 적외선 이미지 센서로 촬상된 화상을 제2 적외 화상이라고 한다.

스텝 S404에서는, 위치맞춤 처리부(55)가, 피검사물(2)의 반송 속도, 제1 촬상 장치(41)와 제2 촬상 장치(42)의 거리에 근거해, 각 화상의 위치맞춤을 실시한다.

스텝 S405에서는, 이상 검출부(56)에 의한 이상의 검출이 실시된다. 예를 들면, 이상 검출부(56)는, 취득한 각 화상으로부터, 휘도값이 소정의 역치보다 작은 화소로 이루어지는 영역, 혹은 휘도값이 소정의 역치보다 큰 화소로 이루어지는 영역을 검출하고, 해당 영역의 면적이 소정값을 넘을 경우에 해당 영역을 「이상 개소」라고 판정한다.

스텝 S406에서는, 스텝 S405에 있어서 이상 개소가 검출되었는지 아닌지를 판정한다. 여기서, 긍정 판정이 나왔을 경우는, 스텝 S407로 진행한다. 한편, 부정 판정이 이루어졌을 경우에는, 이상이 없는 것으로 본 루틴을 종료한다.

스텝 S407에서는, 판정부(57)에 의해 이상의 종류가 판별된다. 도 18에 이상 종류 판별의 흐름을 나타낸다. 스텝 S411에 있어서, 판정부(57)는, 검출된 이상 개소의 제1 청색 화상의 휘도값이, 소정의 명결함 판별 역치를 상회하는지 아닌지 판단한다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면 스텝 S412로 진행되어 명결함의 종별 판정을 실시하고, 부정 판정이 이루어지면 스텝 S415로 진행되어 암결함 종별 판정을 실시한다.

스텝 412에서는, 판정부(57)는, 제1 청색 화상의 휘도값이 소정의 핀 홀 결함 판별 역치를 넘는지 아닌지를 판단한다. 여기서 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「핀 홀 결함」이라고 판별된다(S413). 한편 부정 판정이 이루어졌을 경우에는, 이상의 종류는 「이상 A」라고 판별된다(S414).

스텝 S415에서는, 판정부(57)는, 검출된 이상 개소의 제1 적색 화상 및/또는 제1 적외 화상의 휘도값이, 소정의 암결함 판별 역치를 하회하는지 아닌지를 판단한다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면 스텝 S416으로 진행되어 제2 면 측의 암결함의 종별 판정을 실시하고, 부정 판정이 이루어지면 스텝 S419로 진행되어 제1 면 측의 암결함의 종별 판정을 실시한다.

스텝 S416에서는, 판정부(57)는, 제1 적색 화상과 제1 적외 화상의 휘도값이 동일한 정도인지 아닌지를 판단한다. 휘도값이 동일한 정도인지 아닌지는, 예를 들면 제1 적외 화상의 휘도값이, 제1 적색 화상의 휘도값의 ±10% 이내에 들어가고 있는지 아닌지에 따라 구해질 수 있다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「제2 면 금속이물」이라고 판별된다(S417). 한편, 부정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「제2 면 이상 B」라고 판별된다(S418).

스텝 S419에서는, 판정부(57)는, 제2 적색 화상과 제2 적외 화상의 휘도값이 동일한 정도인지 아닌지를 판단한다. 휘도값이 동일한 정도인지 아닌지의 판정은 스텝 S416과 마찬가지로 실시할 수 있다. 여기서, 긍정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「제1 면 금속이물」이라고 판별된다(S420). 한편, 부정 판정이 이루어지면, 이상의 종류는 「제1 면 이상 B」라고 판별된다(S421).

이상의 판정 논리에 의해 이상의 종류가 특정되면, 도 17의 스텝 S408의 처리로 진행된다. 스텝 S408에서는, 출력부(58)가, 이상 개소에 관한 정보를 출력한다.

이상 설명한 본 실시예에 의하면, 한 번의 검사로 시트형상 피검사물(2)의 양면에 대한 이상의 검출과 그 종류의 판별이 가능하게 된다. 이것에 의해, 효율성이 뛰어난 시트 검사 장치를 제공할 수가 있다.

<그 외>

상기 실시예는, 본 발명을 예시적으로 설명하는 것에 지나지 않고, 본 발명은 상기의 구체적인 형태로 한정되지는 않는다. 본 발명은, 그 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 최초로 이상 개소의 검출 처리를 실시하고, 검출된 이상 개소에 대해서만 이상의 종류 판별 처리를 적용했지만, 이상의 종류 판별 처리를 화상 전체에 대해 적용할 수도 있다. 예를 들면, 이상 개소의 검출 처리와 이상의 종류 판별 처리를 병렬로 실행한 후, 양 처리의 결과를 합쳐도, 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

1: 시트 검사 장치, 2: 피검사물, 4: 촬상 장치, 5: 처리 장치, 7: 조정 장치, 31: 청색 가시광원, 32: 녹색 가시광원, 33: 적색 가시광원, 34: 적외광원, 41: 제1 촬상 장치, 42 제2 촬상 장치, 50: 신호 처리부, 51: 청색 신호 처리부, 52: 녹색 신호 처리부, 53: 적색 신호 처리부, 54: 적외선 신호 처리부, 55: 위치맞춤 처리부, 56: 이상 검출부, 56A: 검출 역치 기억부, 57: 판정부, 57A: 판정 역치 기억부, 58: 출력부, 71: 광량 조절부, 72: 게인 조절부

Claims

시트형상의 피검사물을 검사하는 시트 검사 장치로서,
피검사물의 제1 면에 대해 광을 조사하는 광원과,
상기 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 광에 의해 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 촬상 센서와,
상기 광원으로부터 상기 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도를 조절하는 조정 장치와,
상기 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 화상에 근거해, 상기 피검사물에 포함된 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와,
상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부,
를 가지며,
상기 조정 장치는, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 광원으로부터 상기 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 광원의 광량 및 상기 촬상 센서의 게인 중 적어도 하나를 조정하며, 여기서, 실질적으로 동일하다는 것은 ±10% 이내인
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 처리부는, 상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 피검사물의 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에 있어서, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고,
상기 이상 개소의 휘도가 소정의 역치보다 큰 경우에는, 상기 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 핀 홀 결함이라고 판별하고,
상기 이상 개소의 휘도가 소정의 역치보다 작은 경우에는, 상기 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 핀 홀 결함 이외의 명결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 광원이 조사하는 광은 단파장의 광인 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 촬상 센서는 단파장의 광만을 수광하는 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
시트형상의 피검사물을 검사하는 시트 검사 장치로서,
피검사물의 제1 면에 대해 제1 파장의 광을 조사하는 제1 광원과,
피검사물의 제1 면에 대해 상기 제1 파장과는 상이한 제2 파장의 광을 조사하는 제2 광원과,
상기 제1 파장의 광을 수광하는 제1 촬상 센서와, 상기 제2 파장의 광을 수광하는 제2 촬상 센서를 포함하며, 상기 각 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 광에 의해 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 촬상 장치와,
상기 제1 광원으로부터 상기 제1 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도를 조절하는 조정 장치와,
상기 제1 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제1 화상과 상기 제2 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제2 화상에 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와,
상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부,
를 가지며,
상기 조정 장치는, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 제1 광원으로부터 상기 제1 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 제1 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제1 광원의 광량 및 상기 제1 촬상 센서의 게인 중 적어도 하나를 조정하며, 여기서, 실질적으로 동일하다는 것은 ±10% 이내인
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 광원의 광량 및 상기 제2 촬상 센서의 게인 중 적어도 하나는, 상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 상기 제2 광원으로부터 상기 피검사물을 투과하여 상기 제2 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 상기 제2 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록 조정되며, 여기서, 실질적으로 동일하다는 것은 ±10% 이내인
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 5 또는 6에 있어서,
상기 제1 파장은, 상기 제2 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 5 또는 6에 있어서,
상기 처리부는,
상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 암결함이라고 판별하며,
상기 주목 위치에 대응하는 상기 제1 및 제2 화상 중 적어도 하나의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가, 소정의 역치보다 큰 경우에는, 이상의 종류를 핀 홀 결함이라고 판별하며,
상기 이상 개소에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가, 소정의 역치보다 작은 경우에는, 이상의 종류를 핀 홀 결함 이외의 명결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
시트형상의 피검사물을 검사하는 시트 검사 장치로서,
상기 피검사물의 제1 면에 대해 제1 파장의 광을 조사하는 제1 광원과,
상기 피검사물의 제1 면의 반대측의 제2 면에 대해 상기 제1 파장과는 상이한 제2 파장의 가시광을 조사하는 제2 광원과,
상기 피검사물의 제2 면에 대해 적외광을 조사하는 제3 광원과,
상기 제1 파장의 광을 수광하는 제1 촬상 센서와, 상기 제2 파장의 가시광을 수광하는 제2 촬상 센서와, 적외광을 수광하는 제3 촬상 센서를 포함하며, 상기 제1 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 투과광과, 상기 제2, 제3 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물에 의해 반사된 반사광에 의해, 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 촬상 장치와,
상기 제1 광원으로부터 상기 제1 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도를 조절하는 조정 장치와,
상기 제1 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제1 화상과 상기 제2 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제2 화상과, 상기 제3 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제3 화상에 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는 처리부와,
상기 처리부에 의해 판별된 이상의 종류를 나타내는 정보를 적어도 포함하는, 이상 개소에 관한 정보를 출력하는 출력부,
를 가지며,
상기 조정 장치는, 상기 피검사물이 배치되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 제1 광원으로부터 상기 제1 촬상 센서에 직접 입사하는 광의 휘도가, 상기 제1 촬상 센서의 계측 가능 범위의 상한과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제1 광원의 광량 및 상기 제1 촬상 센서의 게인 중 적어도 하나를 조정하며, 여기서, 실질적으로 동일하다는 것은 ±10% 이내인
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 9에 있어서,
'상기 제2 및 제3 광원의 광량' 및 '상기 제2 및 제3 촬상 센서의 게인' 중 적어도 하나는, 상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 각각의 상기 제2 및 제3 광원으로부터 상기 피검사물에 반사되어 각각의 상기 제2 및 제3 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 각각의 상기 제2 및 제3 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 조정되는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 9 또는 10에 있어서,
상기 제1 파장은, 상기 제2 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 9 또는 10에 있어서,
상기 처리부는,
상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하며,
상기 이상 개소에 대응하는 상기 제1 화상의 휘도가 소정의 역치보다 큰 경우에는 이상의 종류를 핀 홀 결함이라고 판별하고, 소정의 역치보다 작은 경우에는 이상의 종류를 핀 홀 이외의 명결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 9 또는 10에 있어서,
상기 처리부는,
상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하며,
상기 이상 개소에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도와, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제3 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 동일한 경우에는, 이상의 종류를 금속이물이라고 판별하고,
상기 이상 개소에 대응하는 상기 제2 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도보다, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제3 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 작은 경우에는, 이상의 종류를 금속이물 이외의 암결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 피검사물의 제1 면에 대해, 상기 제1 광원이 조사하는 광보다 파장이 길고, 상기 제2 광원이 조사하는 광보다 파장이 짧은 가시광을 조사하는 제4 광원을 더 가지며,
상기 촬상 장치는, 상기 제4 광원으로부터 조사되는 파장의 광을 수광하는 제4 촬상 센서를 더 포함하며,
상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 상기 제4 광원으로부터 상기 피검사물을 투과하여 상기 제4 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가, 상기 제4 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, 상기 제4 광원의 광량 및 상기 제4 촬상 센서의 게인 중 적어도 하나가 조정되며, 여기서, 실질적으로 동일하다는 것은 ±10% 이내인
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 제4 촬상 센서에 의해 상기 피검사물의 제4 화상이 얻어지며,
상기 처리부는,
상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제4 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 암결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 9 또는 10에 있어서,
상기 피검사물의 제2 면에 대해 제4 파장의 광을 조사하는 제4 광원과,
상기 피검사물의 제1 면에 대해 상기 제4 파장과는 상이한 제5 파장의 가시광을 조사하는 제5 광원과,
상기 피검사물의 제1 면에 대해 적외광을 조사하는 제6 광원과,
상기 제4 파장의 광을 수광하는 제4 촬상 센서와, 상기 제5 파장의 가시광을 수광하는 제5 촬상 센서와, 적외광을 수광하는 제6 촬상 센서를 포함하며, 상기 제4 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물을 투과한 투과광과, 상기 제5, 제6 광원으로부터 조사되어 상기 피검사물에 의해 반사된 반사광에 의해, 상기 피검사물을 촬상할 수 있도록 배치된 제2 촬상 장치,
를 더 가지며,
상기 처리부는, 상기 제4 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제4 화상과, 상기 제5 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제5 화상과, 상기 제6 촬상 센서에 의해 얻어지는 상기 피검사물의 제6 화상에도 근거해, 상기 피검사물에 포함되는 이상 개소를 검출함과 함께, 상기 검출한 이상 개소에서 발생하고 있는 이상의 종류를 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 제4 광원의 광량 및 상기 제4 촬상 센서의 게인 중 적어도 하나는, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태에 있어서, 상기 제4 광원으로부터 상기 피검사물을 투과하여 상기 제4 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가 상기 제4 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록 조정되고,
상기 피검사물에 이상이 없는 경우에 있어서, 상기 제5 및 제6 광원으로부터 상기 피검사물에 반사되어 상기 제5 및 제6 촬상 센서에 입사하는 광의 휘도가, 당해 촬상 센서의 계측 가능 범위의 중앙값과 동일하거나 실질적으로 동일하게 되도록, '상기 제5 및 제6 광원의 광량' 및 '상기 제5 및 제6 촬상 센서의 게인' 중 적어도 하나가 조정되며,
여기서, 실질적으로 동일하다는 것은 ±10% 이내인
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 제1 파장은 상기 제5 파장보다 짧고, 상기 제4 파장은 상기 제2 및 제5 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 처리부는,
상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제4 화상의 휘도가,
상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 큰 경우에는, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 명결함이라고 판별하며,
상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에는, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하고, 또한 이상의 종류를 암결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 처리부는,
상기 피검사물 상의 임의로 선택된 주목 위치에 대응하는 상기 제5 화상의 휘도가, 상기 피검사물에 이상이 없는 상태인 통상 상태일 때와 비교해 작은 경우에, 해당 주목 위치를 이상 개소로서 검출하며,
상기 이상 개소에 대응하는 상기 제5 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도와, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제6 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 동일한 경우에는, 이상의 종류를 금속이물이라고 판별하고,
상기 이상 개소에 대응하는 상기 제5 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도보다, 상기 이상 개소에 대응하는 상기 제6 화상의 휘도의 통상 상태로부터 저하된 정도가 작은 경우에는, 이상의 종류를 금속이물 이외의 암결함이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 시트 검사 장치.