KR20170107952A - Optical appearance inspection device and optical appearance inspection system using same - Google Patents

Optical appearance inspection device and optical appearance inspection system using same Download PDF

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KR20170107952A
KR20170107952A KR1020177004451A KR20177004451A KR20170107952A KR 20170107952 A KR20170107952 A KR 20170107952A KR 1020177004451 A KR1020177004451 A KR 1020177004451A KR 20177004451 A KR20177004451 A KR 20177004451A KR 20170107952 A KR20170107952 A KR 20170107952A
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image
inspection
inspected
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KR1020177004451A
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신이치 코야나기
마사야스 니타
타카유키 토다
미치토 사토
히토시 아베
야스노리 키노시타
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가부시키가이샤 데크시스
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/952Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

Abstract

사용하는 카메라의 대수를 줄이고, 또 장치 자체를 소형화하고, 그리고 카메라를 이동시키는 등의 동작 시간을 필요로 하지 않으며, 여러 종류의 검사를 단시간에 행할 수 있는 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공한다. 검사 대상물을 촬영하는 촬영 수단과, 해당 촬영 수단이 촬영한 촬영 화상을 사용하여 검사 대상물에서의 외관상의 결함 여부를 해석·판단하는 처리 수단으로 이루어지며, 해당 처리 수단은, 촬영 수단에서 촬영 화상을 취득하면서 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택한 복수 라인에서의 화상 데이터에 대해서 색 및/또는 밝기의 변화를 해석하고, 검사 대상물에서의 각각의 외관상의 결함 여부를 판단하는 광학식 외관 검사 장치로 한다.There is provided an optical visual inspection apparatus capable of reducing the number of cameras used and miniaturizing the apparatus itself and requiring no operation time such as moving the camera and performing various types of inspection in a short time, Inspection system. And processing means for analyzing and judging whether or not an apparent defect exists in the inspection object by using the photographed image photographed by the photographing means, An optical appearance inspection for analyzing changes in color and / or brightness of image data on a plurality of lines respectively selected in the regions where the intensity of the light irradiated to the inspection target is different while acquiring and judging whether or not each inspection defect exists in the inspection object Device.

Description

광학식 외관 검사 장치 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템{OPTICAL APPEARANCE INSPECTION DEVICE AND OPTICAL APPEARANCE INSPECTION SYSTEM USING SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to an optical appearance inspection apparatus and an optical appearance inspection system using the same,

본 발명은 식품이나 공산품과 같은 다양한 물품의 외관을 검사하기 위한 광학식 외관 검사 장치와, 이에 적합하게 사용할 수 있는 촬영 수단에 관한 것이다. 특히 물품을 촬영한 화상 데이터를 해석해서 물품 표면의 상처·버(burr)나 변형 등의 요철 결함, 혹은 표면에 투과되어 보이는 이물질의 유무를 검사하기 위한 광학식 외관 검사 장치, 및 이에 적합하게 사용할 수 있는 촬영 수단에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical visual inspection apparatus for inspecting the appearance of various articles such as foods and industrial products, and a photographing means which can be suitably used therefor. In particular, the present invention relates to an optical visual inspection apparatus for analyzing image data obtained by photographing an article to check the presence or absence of irregularities such as scratches, burrs, deformation, or the like on the surface of the article, To a photographing means.

농작물이나 가공 식품 등의 식품, 혹은 수지 성형품이나 금속 가공품과 같은 공업 제품 등, 각종 물품(이하, 「검사 대상물」이라고도 한다)의 표면에서의 결함을 검사하기 위해서 컨베이어 벨트 등으로 반송(搬送)되는 물품을 촬영하고, 그 촬영한 화상 데이터를 해석하는 것이 이루어지고 있다.(Conveyed) by a conveyor belt or the like to inspect defects on the surface of various articles (hereinafter also referred to as " object to be inspected ") such as food products such as crops and processed foods, industrial products such as resin molded articles, The article is photographed, and the photographed image data is analyzed.

이러한 화상 데이터를 이용해서 이물질 등을 검사하기 위한 장치에 관해서는, 본원 출원인도 특허 문헌 1(특개2010-8339호 공보)에서 제안하였다. 이 문헌에서는, 투명 용기 내에 충전된 분말 중의 이물질을 쉽고 확실하게 검사하기 위해서 상기 투명한 용기에 세로 방향의 왕복 진동과 가로 방향의 왕복 진동을 합성한 진동을 주어서 그 투명 용기 내의 분말을 순환 유동시키면서 순환 유동하는 분말을 촬상하고, 얻어진 화상을 이용하여 이물질의 유무를 검사하는 투명 용기 내 분말 중의 이물질 검사 방법을 제안하였다.The applicant of the present application has also proposed an apparatus for inspecting foreign substances or the like using such image data in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-8339). In this document, in order to easily and surely inspect foreign substances in a powder filled in a transparent container, the transparent container is subjected to oscillation in which a reciprocating oscillation in the longitudinal direction and a reciprocating oscillation in the transverse direction are applied to the transparent container to circulate the powder in the transparent container, A method for inspecting a foreign matter in a powder in a transparent container that images a flowing powder and checks presence or absence of a foreign substance using the obtained image.

또한, 종전에 물품의 외관상의 결함을 검사하기 위해서는, 검사 내용(즉, 쓰레기의 부착을 검사하느냐, 표면의 상처와 버의 유무를 검사하느냐, 또는 표면의 일그러짐 여부를 검사하느냐 등의 차이)에 의해 촬영하는 방향 또는 빛의 접촉 방법을 바꿔야 했다. 예컨대, 검사 대상물에 부착한 쓰레기 등의 검사에서는, 바로 위에서 검사(촬영) 해야 하고, 상처 등의 요철의 검사에서는 검사 대상물이나 카메라의 각도를 바꾸어 비스듬한 방향에서 검사(촬영) 해야 했다. 이 때문에 검사 대상물에 대해서 다양한 표면 검사를 행하는 경우에는 검사 대상물을 여러 번 왕복시키거나 복수의 검사 스테이션을 설치해서 검사해야 했다.In addition, in order to inspect the appearance of defects in the past, it is necessary to check the inspection contents (that is, the inspection of the attachment of the garbage, the inspection of the presence or absence of scratches and burrs on the surface, I had to change the direction of shooting or the way of light contact. For example, in the inspection of the garbage adhered to the object to be inspected, it is necessary to inspect the object immediately from the oblique direction. For this reason, when various surface tests are performed on the object to be inspected, the object to be inspected must be reciprocated several times or a plurality of inspection stations must be installed and inspected.

이때, 특허 문헌 2(특개2007-333449호 공보)에서는, 검사 시간을 단축하기 위해서, 한번 왕복하는 것만으로 성능 검사를 하는 것이 가능한 백 라이트 패널의 검사 장치를 제안했다. 즉, 이 문헌에서는 검사 영역에 배치된 판상의 피검사체를 검사하기 위한 검사 기구와, 상기 피검사체가 착탈 가능하게 재치되는 재치대와, 상기 재치대를 수평 방향으로 이동시키기 위한 재치대 이동 수단과, 상기 이동 수단을 조작하기 위한 조작부와, 상기 재치대 바로 윗면에서 촬영하는 카메라와, 상기 재치대를 비스듬한 상면의 좌우에서 촬영하는 2대의 카메라와, 상기 카메라에서의 영상을 근거로 하여 불량 검출하는 검출부와, 상기 검출부의 검출 결과를 표시하는 표시 수단으로 구성하고, 상기 카메라에 의해서 피검사체를 1회 왕복 이동하는 것 만으로 피검사체의 검사가 종료하게 되어 있다. At this time, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-333449), in order to shorten the inspection time, a backlight panel inspection apparatus capable of carrying out a performance inspection by only once reciprocating has been proposed. That is, in this document, an inspection apparatus for inspecting a plate-like inspection object placed in an inspection region, a placement table on which the inspection object is removably mounted, a placement means for moving the placement table in a horizontal direction, A camera for photographing at a position directly above the mount table, two cameras for photographing the mount from right and left sides of an oblique upper surface, and a camera for detecting a defect based on the image from the camera And a display unit for displaying a detection result of the detection unit. The examination of the subject is completed only by reciprocating the subject one time by the camera.

또한, 종래에, 검사하는 결함의 종류에 의해, 검사(촬영)하는 각도를 바꾸는 일을 자동화하는 기술도 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌3(특개2006-300913호 공보)에서는, 왕로(往路)와 귀로(復路)에서의 카메라 촬상 각도를 자동으로 이동시켜 카메라와 워크의 위치 관계의 각도를 바꿈으로써 불량의 형태에 따라 검사를 쉽게 하는 기술이 제안되고 있다. 즉, 이 문헌에서는 도광판 검사용의 복수 라인 센서 카메라를 도광판 적재 스테이지 위에서 유지하고, 그 구조체마다 카메라의 촬영 각도를 바꾸는 로터리 액츄에이터와 브레이크를 가진 도광판 검사 장치를 제안하고 있다. In addition, a technique for automating the change of the angle of inspection (photographing) according to the types of defects to be inspected has been conventionally proposed. For example, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2006-300913) proposes a method of automatically moving a camera imaging angle in a forward path and a return path to change the angle of a positional relationship between a camera and a work, A technique for facilitating the inspection according to the present invention has been proposed. That is, this document proposes a light guide plate inspection apparatus having a rotary actuator and a brake for holding a multiple line sensor camera for inspecting a light guide plate on a light guide plate loading stage and changing the shooting angle of the camera for each structure.

그리고 또한, 종래에는, 표면의 요철을 가진 촬영 대상물을 선명히 촬영할 수 있게 연구한 라인 센서 카메라를 구비한 촬영 장치도 제안되었다. 예를 들면, 특허문헌4(특개2011-223233호 공보)에서는, 대물렌즈와, 상기 대물렌즈의 결상 심도 내에 배치되어 복수의 촬상 소자로 구성된 라인 스캔 센서를 스캔 방향으로 복수 조 연장 설치한 촬상부를 구비하고, 복수 조의 상기 라인 스캔 센서는, 서로의 결상 위치가 다르게 배치되어 있는 라인 센서 카메라와, 복수 조의 상기 라인 스캔 센서의 촬상 결과를, 상기 촬상 소자 단위로 차례로 읽어내는 화상 읽어내기 수단과, 읽어낸 복수의 단위 촬상 화상 중에서 합초(合焦,카메라로 촬영시 초점이 맞는 것) 화상을 추출하는 합초 화상 추출 수단과, 추출한 합초 화상을 합성해서 합초 촬영 화상을 생성하는 합초 촬영 화상 생성 수단을 구비한 촬상 장치가 제안되고 있다.Also, conventionally, a photographing apparatus provided with a line sensor camera which has been studied so that an object to be photographed having irregularities on the surface can be clearly photographed has been proposed. For example, Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-223233) discloses an image pickup apparatus comprising an objective lens and a line scan sensor arranged in the imaging depth of the objective lens and composed of a plurality of image pickup elements, And the plurality of line scan sensors include a line sensor camera in which imaging positions of the line sensors are different from each other, image reading means for sequentially reading the imaging results of the plurality of sets of line scan sensors, Out-of-focus-image extracting means for extracting an in-focus (an in-focus, focused object at the time of photographing with a camera) out of a plurality of read out unit-taken images, and a in-focus shot image generating means for combining the extracted in- There is proposed an image pickup apparatus equipped with the above-

일본 특허공개공보 제2010-8339호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-8339 일본 특허공개공보 제2007-333449호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-333449 일본 특허공개공보 제2006-300913호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-300913 일본 특허공개공보 제2011-223233호Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-223233

상기와 같이, 물품(검사 대상물)의 표면에 출현하는 결함을 검사하는 경우에는, 표면에 쓰레기 등이 부착되었는지 여부를 검사하거나, 표면의 상처와 버, 혹은 일그러짐 등의 요철을 검사하는 등, 검사 대상을 촬영하는 방향 또는 빛의 접촉 방법을 변경해야 했다. 예를 들면, 검사 대상이 도광판이며, 그 제조 공정에서의 외관 검사를 자동화하는 경우에는 제조 원료인 수지의 탄화 이물질의 유무나 미용해 등의 변색한 결함을 검사하기 위해서 투과 조명을 조사해서 촬영해야 하고, 또 수지 성형시의 용해 온도, 사출 압력에 기인하는 완만한 요철 결함을 검사하기 위해서는, 산란 조명을 조사해서 촬영해야 하고, 그리고 성형에 사용하는 금형이나 취출기(取出機)에 기인하는 상처·버와 같은 험준한 요철 결함을 검사하기 위해서는 로우 앵글 조명을 조사해서 촬영해야만 했다. 따라서, 검사할 결함의 특징에 맞춘 조명 조건과, 각각의 조명 조건으로 촬영하기 위한 카메라를 준비할 필요가 있었다. As described above, in the case of inspecting defects appearing on the surface of an article (inspection object), it is necessary to inspect whether or not the surface of the article is attached with garbage, or to check the irregularities such as scratches, burrs, I had to change the direction of shooting the subject or the way the light came in contact. For example, when the inspection target is a light guide plate and the appearance inspection in the manufacturing process is automated, it is necessary to photograph the transmission light to inspect the discolored defects such as presence or non-existence of carbonized foreign matters in the resin In order to inspect gentle uneven defects caused by the melting temperature and the injection pressure at the time of resin molding, it is necessary to take a picture by irradiating scattering light, and to take a picture of a wound caused by a mold or an extractor · In order to inspect rugged irregularities such as burrs, we had to shoot low angle lighting. Therefore, it was necessary to prepare a lighting condition adapted to the characteristic of the defect to be inspected and a camera for photographing under each lighting condition.

따라서, 이 문제를 해결하기 위해서, 종래에는 상기 특허문헌 1에서 개시하는 바와 같이 복수의 카메라를 설치하거나 혹은 특허문헌 2에서 개시하는 바와 같이 카메라의 방향을 자동 수정하거나 하는 것이 제안되었다. Therefore, in order to solve this problem, it has been proposed in the past to install a plurality of cameras as described in Patent Document 1, or automatically correct the direction of the camera as disclosed in Patent Document 2.

그러나, 복수의 카메라를 사용할 경우에는, 당연히 카메라의 설치 대수가 늘어 비용이 커질 뿐 아니라 해당 카메라의 설치 공간을 더 확보해야 한다는 점에서 검사 장치 자체가 대형화되어 버리는 문제가 있었다. 또, 카메라의 방향을 자동 수정할 경우에는 소정의 위치로 카메라를 이동시키기 위한 동작시간이 요구되어 검사 시간이 증대될 것으로 생각된다. However, when a plurality of cameras are used, there is a problem that the number of cameras installed increases and the cost is increased, and the installation space of the camera is further secured. In addition, when the direction of the camera is automatically corrected, an operation time for moving the camera to a predetermined position is required, thereby increasing the inspection time.

따라서, 본 발명에서는, 사용할 카메라의 대수를 줄이고, 또 해당 카메라의 설치 대수를 줄임으로써 장치 자체를 소형화한 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공하는 것을 제1의 과제로 삼고, 그리고 카메라의 사용 대수를 줄이면서도 카메라를 이동시키는 등의 동작 시간을 필요로 하지 않아서 여러 종류의 검사를 단시간에 행할 수 있는 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공하는 것을 제2의 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical visual inspection apparatus that reduces the number of cameras to be used and the number of cameras installed, thereby miniaturizing the apparatus itself, and an optical visual inspection system using the same. It is an object of the present invention to provide an optical visual inspection apparatus capable of performing various types of inspection in a short time without requiring an operation time such as moving a camera while reducing the number of cameras used and an optical visual inspection system using the same. We will do it.

또, 검사 대상은 컨베이어 벨트 등의 이송 수단으로 반송되는 바, 검사 대상의 크기, 높이 또는 두께는 다양하다. 즉, 검사 대상도, 어떤 때는 높이가 있는 상자 모양, 통 모양 등의 입체 형상의 물품이거나, 또 어떤 때는 높이가 낮은 판상 또는 시트 형태의 물품일 수도 있다. 따라서, 높이나 두께 등이 다른 물품을 적확한 각도에서 촬영하기 위해서는 검사할 때마다 카메라의 설치 위치나 각도 또는 검사 대상물의 설치 위치나 각도를 조정하지 않으면 안 되므로 그 작업이 번거롭게 되어 있었다.Further, the object to be inspected is conveyed by a conveying means such as a conveyor belt, and the size, height or thickness of the object to be inspected varies. That is, the object to be inspected may also be a three-dimensional shaped article such as a box-shaped box or a tubular shape with a height, or may be a plate-shaped or sheet-shaped article having a low height. Therefore, in order to photograph an article having a different height or thickness from a proper angle, it is necessary to adjust the installation position and angle of the camera or the installation position and angle of the inspection object every time the inspection is performed, so that the operation has been troublesome.

이때, 본 발명은, 이러한 크기, 높이 또는 두께가 다른 검사 대상물을 검사하는 경우라도, 카메라, 조명, 또는 검사 대상물의 높이나 각도의 변경을 필요로 하지 않고, 검사 대상물의 외관을 검사할 수 있는 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공하는 것을 제3의 과제로 한다.At this time, even when inspecting an object to be inspected having different sizes, heights, or thicknesses, the present invention can be applied to an optical inspection system that can inspect the appearance of an object to be inspected without changing the height or angle of the camera, illumination, A third aspect of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus and an optical appearance inspection system using the same.

그리고 또한, 종전에는, 제조 원료인 수지의 탄화 이물질의 유무, 미용해 등의 변색된 결함, 수지 성형시의 용해 온도, 사출 압력에 기인하는 완만한 요철 결함, 및 성형에 사용하는 금형이나 취출기에 기인하는 상처·버 등의 험준한 요철 결함 등의 검사 대상물의 외관에 나타나는 결함을 촬영 화상에 의해서 검사하는 경우에는 각각의 결함별로 검사하기 위한 영상을 촬영하지 않으면 안 되었다. In addition, in the past, there has been a problem that the presence of carbonized foreign substances in the resin as a raw material for production, discolored defects such as unhardened solution, melting temperature during resin molding, gentle uneven defects caused by injection pressure, In the case of inspecting defects appearing on the appearance of the inspection object such as rugged irregularities such as scratches or burrs caused by defects, it is necessary to shoot images for inspection for each defect.

따라서, 본 발명은, 상기한 바와 같은 검사 대상물의 외관에 출현하는 다양한 종류의 결함을 1회의 촬영으로 검사할 수 있도록 한 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공하는 것을 제4의 과제로 한다. Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical visual inspection apparatus capable of inspecting various kinds of defects appearing in the appearance of an inspection object as described above by one shot, and an optical visual inspection system using the same. We will do it.

또, 촬영 화상을 근거로 하여 표면 검사를 행하는 경우에는, 검사 대상의 두께나 높이 위치가 변화함으로써 조사한 빛의 투과 위치나 반사 위치가 변동되어 버리는 일이 있을 수 있다. 이때, 이러한 변동을 없애는 것이 바람직하며, 또 표면의 결함에 의해서 생기는 「조사(照射)한 빛의 변화」는 빠짐없이 데이터로서 취득하는 것이 바람직하다.Further, when the surface inspection is performed on the basis of the photographed image, the transmission position and the reflection position of the irradiated light may vary due to the change of the thickness or height position of the inspection object. At this time, it is desirable to eliminate such fluctuations, and it is preferable that the " change of irradiated light " caused by defects on the surface is desirably acquired as data.

이 점, 상기 특허문헌 4에서는, 초점이 맞은 촬영 데이터를 추출·합성함으로써 표면에 요철을 가진 촬영 대상물의 표면 전체를 선명하게 촬영하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이 문헌에 관련한 발명은, 표면의 요철을 가지는 촬영 대상물을 선명히 촬영하는 것을 과제로 하는 것이며, 복수 조의 라인 스캔 센서는 상호의 결상(結像) 위치가 다르도록 배치되어 있다. 따라서, 이 기술에서는, 최적의 초점 거리의 촬영 화상은 취득할 수 있지만, 광원과의 위치 관계가 관여해 오는 표면 검사를 위한 촬영 화상을 취득할 수 없다. 또한, 이 특허문헌 4의 기술은, 그 청구항 4에 「상기 각 라인 스캔 센서는 TDI방식으로 읽어내지는 복수의 센서 어레이로 구성되어 있다」고 기재되어 있으며, 해당 센서 어레이는 256라인이 일반적인 것임을 감안하면, 이 기술에서는 복수의 촬상 소자의 기울기 각도와 라인 수에 의해서 높이 분해능력이 제한되어 실용상의 요철 추종의 자유도는 낮을 것으로 생각된다.In this respect, in Patent Document 4, it is disclosed that an entire surface of an object to be photographed having irregularities on the surface is clearly photographed by extracting and synthesizing focused photographic data. However, the invention relating to this document is intended to clearly photograph an object to be photographed having irregularities on its surface, and a plurality of sets of line scan sensors are arranged so that their imaging positions are different from each other. Therefore, in this technique, it is possible to acquire the photographed image of the optimum focal length, but it is not possible to acquire the photographed image for the surface inspection involving the positional relationship with the light source. The technology of Patent Document 4 is described in claim 4 that each of the line scan sensors is composed of a plurality of sensor arrays read in the TDI system and that the sensor array has 256 lines in general In this technique, the height resolving ability is limited by the inclination angles and the number of lines of a plurality of image pickup devices, and it is considered that the degree of freedom of follow-up in practical use is low.

따라서, 본 발명에서는, 넓은 시야를 확보하면서 표면 검사를 위한 최적의 화상을 취득할 수 있도록 연구한 촬영 수단을 사용하여, 고속 및/또는 고정밀도로 검사 대상물의 표면 검사를 행할 수 있도록 한 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공하는 것을 제5의 과제로 여긴다.Therefore, according to the present invention, an optical appearance inspection capable of inspecting the surface of an object to be inspected at high speed and / or with high accuracy by using the photographing means studied so as to obtain an optimum image for surface inspection while securing a wide field of view Apparatus, and an optical appearance inspection system using the same.

상기 과제 중 적어도 어느 것을 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 조명 수단이 조사하고 있는 영역의 안팎에서 선택된 복수 라인에서의 화상 데이터를, 라인별로 해석·판단함으로써, 검사 대상물의 외관에 출현하는 다양한 결함을 검사하도록 한 광학식 외관 검사 장치와, 이것을 사용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공하는 것이다.In order to solve at least one of the above problems, according to the present invention, by analyzing and judging image data on a plurality of lines selected in the inside and outside of the area irradiated by the illuminating means, the various defects appearing in the appearance of the inspected object And to provide an optical appearance inspection system using the same.

즉, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 시스템은, 검사대상물을 촬영하는 촬영 수단과, 해당 촬영 수단이 촬영한 촬영 화상을 사용해서, 검사대상물에서의 외관상의 결함 여부를 해석·판단하는 처리 수단으로 이루어지며, 해당 처리 수단은, 촬영 수단으로부터 촬영 화상을 취득하면서 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택한 복수 라인에서의 화상 데이터에 대해서 색 및/또는 밝기의 변화를 해석하고, 검사 대상물에서의 각각의 외관상의 결함 여부를 판단하도록 구성하고 있다.That is, the optical visual inspection system according to the present invention comprises imaging means for imaging an object to be inspected, and processing means for analyzing and determining whether or not the object to be inspected is defective, using the captured image taken by the imaging means And the processing means analyzes the change in color and / or brightness with respect to the image data on a plurality of lines each of which is selected in the region where the intensity of the light irradiated to the object to be inspected is different while acquiring the photographed image from the photographing means, It is judged whether or not each of the defects is apparent.

≪촬영수단에 관해서≫&Quot; As for the photographing means &

상기 본 발명의 광학식 외관 검사 장치에 있어서, 촬영 수단은, 검사 대상물을 촬영해서 촬영 영상을 취득하는 것이며, 각종의 촬상 소자를 수반하여(포함하여?) 구성된다. 특히 이 촬영 수단은, 촬영한 화상 데이터를 전자 데이터로서 취득할 수 있는 것이 바람직하다. 이는 처리 수단에서의 화상 해석 처리를 원활히 행하기 위해서다. 이러한 촬상 소자로서는, CMOS 이미지 센서나 CCD 이미지 센서이면 좋다. 특히, 해당 촬영 수단이 CMOS 이미지 센서 카메라처럼 임의의 라인마다 촬영할 수 있는 카메라가 바람직하다. 이러한 임의의 라인마다 촬영 가능한 카메라는, 복수의 포토다이오드를 일렬로 배치한 포토다이오드 열을 구비하여 구성할 수 있으며 이 포토다이오드 열을 복수 설치함으로써 처리 수단은 복수의 라인에서의 화상 데이터를 취득할 수 있다. 한편, CCD 이미지 센서와 같은 면상(面狀)의 촬영 화상을 취득하는 카메라라면 검사대상물을 촬영한 면상의 촬영 화상에서 복수 라인으로 화상을 뽑아내서, 해석 대상이 되는 화상 데이터를 취득할 수 있다.In the optical visual inspection apparatus according to the present invention, the photographing means photographs an object to be inspected and obtains a photographed image, and is composed of (including?) Various kinds of imaging elements. Particularly, it is preferable that the photographing means is capable of acquiring the photographed image data as electronic data. This is for smoothly performing the image analysis processing in the processing means. Such an imaging device may be a CMOS image sensor or a CCD image sensor. Particularly, it is preferable that the camera is capable of taking an image at any arbitrary line like a CMOS image sensor camera. A camera capable of photographing such arbitrary lines can be constituted by including a photodiode column in which a plurality of photodiodes are arranged in a line. By providing a plurality of photodiode columns, the processing means acquires image data in a plurality of lines . On the other hand, in the case of a camera that acquires a planar photographed image such as a CCD image sensor, it is possible to extract an image on a plurality of lines from a photographed image on the surface of the object to be inspected, and obtain image data to be analyzed.

특히, 이 촬영 수단으로서는, 포토다이오드가 종횡 방향으로 복수 배치된 면 상의 촬상 소자를 구비하고, 촬상 시야 내의 임의의 복수 라인을 뽑아낼 수 있는 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 면상의 촬상 소자이면서 임의로 선택한 라인에서 촬상함으로써 검사 대상물을 정지시키지 않고 촬영 영역을 통과하는 것만으로 여러 대의 촬영 수단 및 조명 수단을 이용한 경우와 마찬가지의 화상을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 면상의 화상을 촬영하는 이미지 센서를 이용한 카메라와 같이 면상의 촬영 화상을 취득한 뒤에 필요한 라인(영역)를 뽑아내는 처리가 불필요해져 처리 속도를 높일 수 있기 때문이다. 즉, CMOS 이미지 센서를 이용한 촬영 수단을 사용함으로써 검사 처리를 단순화하여 데이터 양을 줄일 수 있고, 그리고 검사 시간을 단축할 수 있다.Particularly, as this photographing means, it is preferable to use a camera which has an image pickup element on a surface in which a plurality of photodiodes are arranged in the vertical and horizontal directions, and can extract an arbitrary plurality of lines in the image pickup field of view. This is because an image similar to the case of using a plurality of photographing means and illumination means can be obtained simply by passing through the photographing region without stopping the inspection object by picking up an image on a line arbitrarily selected from the planar imaging elements. This is because it is unnecessary to extract a necessary line (area) after acquiring a photographed image such as a camera using an image sensor that captures a planar image, thereby increasing the processing speed. That is, by using the photographing means using the CMOS image sensor, the inspection process can be simplified, the amount of data can be reduced, and the inspection time can be shortened.

상기 촬영 수단은 검사 대상물의 재질의 차이 내지는 변화, 혹은 검사 대상의 두께나 높이 위치의 변화 등에 의해 조사한 빛의 투과 위치나 반사 위치가 변동했다 하더라도 최적의 화상 데이터를 취득할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 예를 들면 주사 방향으로 일정한 폭을 가지는 영역에서 검사 대상물을 촬영하고, 이 촬영 화상으로부터 색 및/또는 밝기의 변화가 최적인 영역을 추출하고 조합해서 이를 표면 검사에 사용하는 화상 데이터로 하는 것도 바람직하다.It is preferable that the photographing means is configured so as to be able to acquire optimum image data even if the transmission position or the reflection position of the light irradiated by the difference or change in the material of the object to be inspected, Do. In order to do this, for example, an inspection object is photographed in a region having a constant width in the scanning direction, an area in which a change in color and / or brightness is optimal from the captured image is extracted and combined, .

즉, 상기 촬영 수단은, 검사 대상물의 주사 방향으로 평행하게 늘어선 복수의 라인에서 촬영하는 촬영부와, 촬영부가 촬영한 복수의 라인 각각에 관해서 주사 방향에 직교하는 방향(즉, 촬영한 라인의 길이 방향)의 영역마다 색 및/또는 밝기를 비교한 다음, 이 비교를 근거로 하여 특정 라인의 영역을 추출하고, 이를 조합해서 1라인 또는 복수 라인의 화상 데이터를 합성하는 화상 처리부로 구성할 수 있다That is, the photographing means includes a photographing section for photographing in a plurality of lines arranged in parallel in the scanning direction of the object to be inspected, and a plurality of lines for photographing the photographing section in a direction perpendicular to the scanning direction Direction), extracting a region of a specific line based on the comparison, and combining the combined image data with one or more lines of image data

이러한 촬영 수단을 사용한 광학식 외관 검사 장치에 있어서, 상기 촬영부는 상기 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택한 복수 라인 각각에 있어서, 검사대상물의 주사 방향으로 평행하게 늘어선 복수의 라인에서 촬영하고, 상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터로 해서 각각 화상 처리부가 합성한 1라인 또는 복수 라인의 화상 데이터를 복수 사용하는 광학식 외관 검사 장치로 할 수 있다. 이렇게 구성한 광학식 외관 검사 장치에서는, 표면 검사에 사용하는 화상 데이터(즉, 조사한 빛의 세기가 다른 각각의 영역에서 취득한 화상 데이터)로서, 검사 대상물의 주사 방향으로 늘어선 복수 라인들의 특정 영역의 색 및/또는 밝기를 비교한 다음, 각 표면 검사에 최적인 영역 화상을 추출하고 결합해서 합성한 1 또는 복수 라인의 화상 데이터를 사용해서 더 확실하고 정밀한 표면 검사를 할 수 있다. 또한, 한 번에 촬영하는 검사 대상물의 촬영 영역을, 상기 검사 대상물의 주사 방향으로 늘어선 복수의 라인으로 한 경우에는, 해당 검사 대상물의 주사 방향으로 늘어선 복수의 라인의 영역 단위로 검사 대상물을 이송시킬 수 있으며 이에 따라 검사 속도를 향상시킬 수도 있다.In the optical visual inspection apparatus using such a photographing means, the photographing section photographs a plurality of lines arranged in parallel in the scanning direction of the inspected object, on each of a plurality of lines respectively selected from the regions of different intensity of light irradiated to the inspected object , And an optical visual inspection apparatus using a plurality of image data of one line or a plurality of lines synthesized by the image processing section as image data on a plurality of lines analyzed by the processing means. In the optical visual inspection apparatus thus structured, the color and / or the intensity of the specific region of the plurality of lines arranged in the scanning direction of the object to be inspected is used as the image data (that is, the image data acquired in each region having the different intensity of the irradiated light) It is possible to perform surface inspection more reliably and precisely by using image data of one or a plurality of lines which are obtained by comparing the brightness of the image and then combining and combining the area images which are optimal for each surface inspection. In the case where a plurality of lines arranged in the scanning direction of the inspection object are used as the imaging area of the inspection object to be imaged at one time, the inspection object is transferred in units of a plurality of lines arranged in the scanning direction of the inspection object And thus the inspection speed may be improved.

<<처리 수단에 관하여>><< About Processing Means >>

<처리수단의 구성에 관해서>&Lt; Configuration of processing means >

처리수단은, 상기 촬영수단이 촬영한 촬영 화상을 취득하면서 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택한 복수 라인에서의 화상 데이터에 관해서 색 및/또는 밝기의 변화를 해석하여 검사 대상물에서의 각각의 외관상의 결함 유무를 판단하는 장치이다. 이 처리수단이 해석하는 화상데이터는 촬영수단에 따른 촬영화상을 직접 사용하는 것 외에 해당 촬영화상을 가공한 화상이라도 좋다. 즉 이 처리수단은, 촬영수단에서 촬영화상을 취득하고, 취득한 촬영화상을 해석 대상으로 하는 화상 데이터로 하거나, 또는 취득한 촬영 화상에 관해서 화상 처리를 행하여 작성한 화상 테이터에 관해서 색 및/또는 밝기의 변화를 해석하여 검사대상물에서의 외관상의 결함을 검사해도 좋다. 따라서, 이 처리수단은, 해당 해석·판단에 필요한 수치계산이나 정보처리, 기기 제어 등을 행하기 위해, 및 필요에 따라서 화상 처리를 행하기 위한 CPU(Central Processing Unit)나 메모리 등을 동반하여 구성된다. 또한, 촬영 화상에 대한 화상 처리로서는 촬영 화상으로부터 임의의 영역의 추출처리, 촬영화상의 결합처리, 및 명도, 채도, 콘트라스트 등의 보정처리를 포함한다. The processing means analyzes the change in color and / or brightness with respect to the image data on a plurality of lines each of which is selected in the region where the intensity of the light irradiated to the object to be inspected is different while acquiring the taken image taken by the photographing means, It is a device for judging the presence or absence of each appearance defect. The image data interpreted by the processing means may be an image obtained by processing the photographed image in addition to directly using the photographed image according to the photographing means. That is, the processing means is a processing means that acquires a captured image from the image capturing means, converts the captured image into an image data to be analyzed, or changes the color and / or brightness of the image data created by performing image processing on the captured image And the appearance defect in the inspection object may be inspected. Therefore, this processing means is constituted by a CPU (Central Processing Unit) or a memory for performing numerical calculation, information processing, device control and the like necessary for the analysis and judgment, do. The image processing for the photographed image includes a process of extracting an arbitrary region from the photographed image, a combining process of the photographed image, and a process of correcting brightness, saturation, contrast, and the like.

해당 처리수단은 복수 라인의 화상 데이터에 관해서 해석을 한다. 이 복수 라인의 화상 데이터는 상기와 같이 CMOS이미지 센서와 같이 임의의 복수라인에서 촬영할 수 있는 이미지 센서를 이용한 카메라로 촬영함으로써 취득한 복수 라인의 화상데이터 외에 CCD 이미지 센서와 같이 면상의 화상을 취득하는 이미지 센서를 이용한 카메라로 촬영한 면상의 화상에서 잘라내서 추출함으로써 취득한 복수 라인의 화상 데이터이라도 좋다. 특히, 처리수단이 면상으로 촬영한 화상을 취득하는 경우에는 해덩 면상의 화상에서의 추출처리는 해당 처리수단으로 실행할 수 있다. The processing means interprets a plurality of lines of image data. The image data of a plurality of lines are subjected to image processing in addition to image data of a plurality of lines obtained by photographing with a camera using an image sensor capable of photographing in a plurality of arbitrary lines as in the case of a CMOS image sensor, It may be image data of a plurality of lines obtained by cutting out and extracting from a plane image photographed by a camera using a sensor. Particularly, in the case where the processing means acquires an image photographed in a plane, extraction processing in an image on a ghost plane can be executed by the processing means.

<처리 수단이 취득하는 라인의 화상 데이터에 대해서>&Lt; Regarding the image data of the line acquired by the processing means >

상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인의 화상 데이터는, 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택된 복수 라인의 화상 데이터이다. 이 「검사 대상물에 조사한 빛」이란 해당 검사대상물에서 반사한 빛, 또는 해당 검사 대상물을 투과한 빛을 말하며, 상기 복수 라인의 화상 데이터는, 해당 반사광 또는 투과 광의 세기가 다른 영역에서 각각 선택된다. 관련한 「검사 대상물에 조사한 빛」의 세기는 검사 대상물을 향하는 빛(검사 대상물에 조사하는 빛)에 의해서도 측정할 수 있으며, 이는 검사 대상물에서의 빛의 조사 측의 휘도를 계측하거나, 단일 색의 검사 대상물의 반사광 또는 투과광의 휘도를 계측함으로써 특정할 수 있다.The image data of a plurality of lines analyzed by the processing means is image data of a plurality of lines each of which is selected in an area where the intensity of the light irradiated to the inspection object is different. The &quot; light irradiated to the object to be inspected &quot; refers to light reflected from the object to be inspected or light transmitted through the object to be inspected, and the image data of the plurality of lines are respectively selected in regions where the intensity of the reflected light or the transmitted light is different. The intensity of the light irradiated to the object to be inspected can be measured also by the light (light irradiating the object to be inspected) directed toward the object to be inspected, and it is possible to measure the luminance of the object irradiated with the light, It can be specified by measuring the reflected light of the object or the luminance of the transmitted light.

이러한 검사 대상물에 조사한 빛은, 광원을 구비한 조명수단이 조사한 빛 외에 자연광이라도 좋다. 자연광이라도 검사 대상물에 대한 조사 방향이 특정되어 있으면, 어느 위치에서의 라인 형태의 화상 데이터를 취득하느냐에 따라서 화상에 출현하는 외관상의 결함의 종류가 다르다고 생각되기 때문이다. 단, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치는, 빛의 조사 위치 및 휘도 등의 조사 조건을 일정하게 유지하기 위해서 한층 더 검사 대상물에 빛을 주사하는 조명 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 처리 수단이 해석하는 복수 라인의 화상 데이터는, 조명 수단이 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택되는 것이 바람직하다.The light irradiated to the object to be inspected may be natural light in addition to the light irradiated by the illuminating means provided with the light source. This is because, if the direction of irradiation with respect to the object to be inspected is specified even in natural light, it is considered that the kind of the apparent defect appearing in the image differs depending on whether the line-shaped image data is acquired at which position. However, the optical visual inspection apparatus according to the present invention preferably further includes an illumination means for scanning light to the object to be inspected in order to keep the irradiation conditions such as the light irradiation position and the luminance constant. At this time, it is preferable that image data of a plurality of lines analyzed by the processing means are respectively selected in regions where the intensity of the light irradiated by the illuminating means is different.

상기 조명 수단은, 검사 대상물에 대해서 빛을 조사하는 다양한 조명을 사용할 수 있다. 이 조명 수단이 조사하는 빛으로서는, 가시광 외에, 적외광, 자외광, X선 등의 불가시 광이라도 좋다. 특히, 가시광을 조사하는 조명 수단의 경우에는 백색광 외에, 청색, 녹색, 적색, 황색 등과 같이 특정 파장역에 피크를 가지는 빛을 조사하는 것이어도 좋다. 따라서, 상기 촬영 수단은, 반드시 가시광 영역의 빛을 촬영하는 것에 한정되지 않고 불가시 광 영역의 빛을 촬영할 수 있는 것도 포함된다. 또한, 상기 처리 수단이 복수 라인의 화상 데이터를 해석하는 것을 감안하면, 해당 조명 수단은 긴 범위로 빛을 조사하는 라인 조명인 것이 바람직하다. 그리고, 조명 수단으로서 라인 조명을 사용한 경우에는 해당 조명의 연장 방향과 상기 해석에 사용하는 복수 라인의 화상 데이터의 연장 방향은, 서로 평행이 되도록 마련되는 것이 바람직하며, 그리고 양자의 연장 방향은 검사 대상물의 주사 방향에 직교하는 방향인 것이 바람직하다.The illuminating means can use various illuminations for illuminating the object to be inspected. The light irradiated by the illuminating means may be invisible light such as infrared light, ultraviolet light and X-ray in addition to visible light. In particular, in the case of an illumination means for irradiating visible light, light having a peak at a specific wavelength region such as blue, green, red, or yellow may be irradiated in addition to white light. Therefore, the photographing means is not limited to photographing the light in the visible light region but also includes the means capable of photographing light in the invisible light region. In view of the fact that the processing means interprets the image data of a plurality of lines, it is preferable that the lighting means is a line illumination which irradiates light in a long range. When line illumination is used as the illumination means, it is preferable that the extending direction of the illumination and the extending direction of the image data of a plurality of lines used for the analysis are parallel to each other, In the direction perpendicular to the scanning direction of the recording medium.

또한, 촬영 수단이 촬영하는 빛은, 조사한 빛이 검사대상물을 투과한 빛(투과광)이라도, 검사 대상물에서 반사한 빛(반사광)이라도 좋다. 따라서, 빛이 조사되는 검사 대상물은 투명하더라도 불투명하더라도 좋으며, 또한 일부 투명 또는 일부 불투명한 물품이라도 좋다. 검사 대상물을 촬영할 때, 일반적으로 검사 대상물이 투명한 경우에는 검사 대상물에 조사한 빛의 투과광을 촬영해서 외관상의 결함을 검사하는 것이 바람직하다. 다만, 해당 투명한 검사 대상물이 반사광을 발생시키는 경우에는 이 반사광을 촬영해서 외관상의 결함을 검사할 수도 있다. 한편, 검사대상물이 불투명한 경우에는 오로지 검사 대상물에 조사한 빛의 반사광을 촬영함으로써 외관상의 결함을 검사하게 된다.The light taken by the photographing means may be light (transmitted light) transmitted through the object to be inspected, or light (reflected light) reflected from the object to be inspected. Therefore, the object to be irradiated with light may be transparent or opaque, and some transparent or partially opaque articles may be used. When taking an object to be inspected, in general, when the object to be inspected is transparent, it is preferable to photograph the object to be inspected and to observe the appearance of the defect. However, if the transparent object to be inspected generates reflected light, the reflected light may be photographed to examine the apparent defect. On the other hand, when the object to be inspected is opaque, only the reflected light of the irradiated light is photographed on the object to be inspected to check the appearance of the defect.

상기한 바와 같이, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치가 상기 조명 수단을 구비하고 있는 경우에는, 처리 수단에서 해석하는 복수 라인의 화상 데이터는 조명 수단이 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 적어도 조명 수단이 빛을 조사하고 있는 영역 내, 및 조명 수단이 빛을 조사하고 있는 영역 밖과 같이 빛의 세기가 다른 영역의 각각의 영역에서 선택되는 것이 바람직하다. 이는 조명 수단이 빛을 조사하고 있는 영역의 내측인지 또는 외측인지에 의해 관찰할 수 있는(또는 관찰하기 쉬운) 결함의 종류가 다르기 때문이다. 이 때문에, 조명 수단에 있어서 조사하고 있는 영역의 내측 및 외측의 영역으로부터, 해석하기 위한 화상 데이터를 취득함으로써 다양한 종류의 결함에 대응해서 관찰하기 쉬운 화상 데이터를 취득할 수 있다.As described above, in the case where the optical visual inspection apparatus according to the present invention includes the illumination means, the image data of a plurality of lines to be analyzed by the processing means is preferably selected in a region where the intensity of the light irradiated by the illumination means is different Do. That is, it is preferable that the light intensity is selected in each region of the region where the light intensity is different, such as at least the region where the illumination means irradiates light and the region where the illumination means irradiates the light. This is because the types of defects that can be observed (or are easy to observe) are different depending on whether the illuminating means is the inside or outside of the region irradiating the light. Therefore, it is possible to obtain image data that is easy to observe in response to various types of defects by acquiring image data for analysis from the inside and outside of the irradiated area in the illuminating device.

또한, 상기 처리 수단에서 해석하는 「복수 라인에서의 화상 데이터」는, 조사 수단에 의해서 빛을 조사하고 있는 영역 내, 조사 수단에 의해서 빛을 조사하고 있는 영역 밖 외에, 양자의 경계 영역도 더 포함한 세 곳 중 어느 2개 이상의 영역에서 선택되는 것이 바람직하다.The "image data in a plurality of lines" interpreted by the processing means may include, in addition to the region irradiated with light by the irradiating means, the region irradiated with the light by the irradiating means, It is preferable to select at least two of the three areas.

즉, 상기 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치는, 검사 대상물에 빛을 조사하는 조명 수단을 더 구비하고 있으며, 상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터는 조명 수단에 의해 빛이 조사되고 있는 영역의 중심 부분인 조사 중심 영역, 조명 수단에 의해서 빛이 조사되고 있는 영역의 윤곽 영역, 및 해당 윤곽 영역의 근방으로서 조명 수단에 의한 빛이 조사되지 않은 비조사 영역 중 적어도 어느 2개 이상의 영역 내에서 선택되도록 구성하는 것이 바람직하다. 그리고, 해당 복수 라인의 화상 데이터가 조사 중심의 영역, 윤곽 영역, 및 비조사 영역 각각에서 선택되는 것이 특히 바람직하다.That is, the optical visual inspection apparatus according to the present invention further includes an illumination means for irradiating light to the object to be inspected, and the image data on a plurality of lines analyzed by the processing means is irradiated with light by the illumination means At least two or more of the irradiation central region which is the central portion of the region, the outline region of the region irradiated with the light by the illumination means, and the non-irradiation region which is not irradiated with light by the illumination means as the vicinity of the outline region As shown in FIG. It is particularly preferable that the image data of the plurality of lines is selected in each of the irradiation center region, the contour region, and the non-irradiation region.

상기와 같이, 해석할 화상 데이터를 취득하는 영역을, 상기 조사 중심 영역, 윤곽 영역, 및 비조사 영역으로 함으로써, 조명 수단의 조사 영역과의 관계로 해석 대상의 화상 데이터를 취득하는 영역을 특정할 수 있다. 따라서, 조명 수단에서의 조사 영역을 특정할 수 있으면, 처리 수단이 해석하는 라인의 화상 데이터의 위치를 특정할 수 있다. 이러한 조명 수단에서의 조사 영역의 특정은, 검사 대상물별로 그때마다 측정 또는 설정할 수 있지만, 형상 및 크기가 같은 검사 대상물을 복수 검사하는 경우에는 처음으로 조명 수단에서의 조사 영역을 특정하면, 그 뒤는 소정의 위치(라인)의 화상 데이터를 사용함으로써 복수의 검사 대상물을 연속적으로 외관 검사할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 처음에 실제로 검사하는 대상물에 있어서, 어느 라인에서 해석 대상이 되는 화상 데이터를 취득하는 것이 좋은지를 확인한 후, 해석 대상이 되는 화상 데이터의 취득 위치(라인)를 특정하는 것이 바람직하다. 특히, 윤곽 영역 및 비조사 영역에 있어서, 어느 라인의 화상 데이터를 해석하는지를 설정하는 경우에는 실제로 검사할 검사 대상물에서의 결함(상처, 버 또는 일그러짐 등의 요철 결함, 이물질의 부착이나 색의 불균일 등의 색채 결함 등의 결함)이 출현하기 쉬운 위치를 실제로 측정해서 특정하는 것이 바람직하다. 그리고, 촬영 수단이 CMOS 이미지 센서와 같이 임의의 복수 라인에서 촬영할 수 있는 이미지 센서를 이용한 카메라인 경우에는 해당 설정한 복수 라인에서 화상 데이터를 취득하는 것이 바람직하다.As described above, the region for acquiring the image data to be analyzed is specified as the irradiation central region, the outline region, and the non-irradiation region, and the region for acquiring the image data to be analyzed is specified in relation to the irradiation region of the illumination means . Therefore, if the irradiation region in the illumination means can be specified, the position of the image data of the line analyzed by the processing means can be specified. In the case where a plurality of inspection objects having the same shape and size are to be inspected for the first time, if the irradiation area of the illumination means is specified for the first time, A plurality of inspection objects can be inspected continuously by using the image data of the position (line) of the inspection object. Therefore, in this case, it is preferable to identify the line (s) at which the image data to be analyzed is obtained after confirming which line is the object to be actually inspected at first and which line should be used to obtain the image data to be analyzed . Particularly, in the case of setting which line of image data is to be analyzed in the outline area and the non-irradiation area, defects (irregularities such as scratches, burrs, distortion, adhesion of foreign matter, It is preferable to actually measure and specify a position at which a defect such as a color defect in the image is likely to appear. When the image pickup means is a camera using an image sensor such as a CMOS image sensor capable of taking an image on a plurality of arbitrary lines, it is preferable to acquire the image data on the set lines.

또한, 상기 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치는, 검사 대상물에 빛을 조사하는 조명 수단을 더 구비하고 있으며, 상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터는 검사 대상물에 조사하는 빛의 휘도가 가장 높은 고휘도 영역, 해당 휘도가 급격히 변화하고 있는 휘도 변화 영역, 및 해당 휘도 변화 위치보다 더 낮은 휘도로 그 변화가 안정되어 있는 저휘도 안정 영역 중 적어도 어느 두 개 이상의 영역 안에서 선택하도록 구성하는 것도 바람직하다. 그리고, 해당 복수 라인의 화상 데이터가, 고휘도 영역, 휘도 변화 영역 및 저휘도 안정 영역의 각각에서 선택되는 것이 특히 바람직하다.The optical visual inspection apparatus according to the present invention further includes an illumination means for irradiating light to the object to be inspected and the image data on a plurality of lines analyzed by the processing means includes It is also preferable to select to be selected in at least any two or more regions of the highest high luminance region, the luminance change region in which the luminance changes sharply, and the low luminance stable region in which the change is stable at a lower luminance than the luminance change position Do. It is particularly preferable that the image data of the plurality of lines is selected in each of the high luminance region, the luminance change region and the low luminance stable region.

상기와 같이, 해석할 화상 데이터를 취득하는 영역을, 상기 고휘도 영역, 휘도 변화 영역, 및 저휘도 안정 영역으로 함으로써, 실제로 조사한 빛의 휘도를 측정하여 그 측정 데이터를 토대로 해석할 화상 데이터를 취득하는 영역을 특정할 수 있다. 이러한 조사광의 휘도의 측정은, 검사대상물별로 그때마다 측정 또는 설정할 수 있지만, 같은 형상 및 크기의 검사 대상물을 복수 검사하는 경우에는, 처음에 조사 휘도를 측정해서 해석하는 화상 데이터의 라인 위치를 특정하면, 그 뒤는 소정의 위치(라인)의 화상 데이터를 사용함으로써 복수의 검사 대상물을 연속적으로 외관 검사할 수 있다. 이 경우에도 실제로 검사하는 대상물에 있어서, 어느 라인에서 해석 대상이 되는 화상 데이터를 취득하는 것이 좋은지를 확인한 후, 해석 대상이 되는 화상 데이터의 취득 위치(라인)를 특정하는 것이 바람직하다. 특히, 휘도 변화 영역 및 저휘도 안정 영역에 있어서, 어느 라인의 화상 데이터를 해석하는지를 설정하는 경우에는 실제로 검사하는 검사 대상물에서의 결함(상처, 버 또는 일그러짐 등의 요철 결함, 이물질의 부착이나 색깔의 불균일 등의 색채 결함 등의 결함)이 쉽게 보이는 위치를 실제로 측정해서 특정하는 것이 바람직하다. 그리고, 촬영 수단이 CMOS 이미지 센서와 같이 임의의 복수 라인에서 촬영할 수 있는 이미지 센서를 이용한 카메라인 경우에는 해당 설정한 복수 라인에서 화상 데이터를 취득하는 것이 바람직하다.As described above, by obtaining the image data to be analyzed as the high luminance area, the luminance change area, and the low luminance stable area, the brightness of the actually illuminated light is measured and the image data to be analyzed is acquired based on the measured data The area can be specified. In the case of inspecting a plurality of objects to be inspected having the same shape and size, it is preferable to first measure the irradiation luminance and specify the line position of the image data to be analyzed , And thereafter, by using image data at a predetermined position (line), a plurality of inspected objects can be continuously inspected for appearance. Also in this case, it is desirable to identify the line (s) at which the image data to be analyzed is acquired after confirming which line in the object to be actually inspected is preferable to acquire the image data to be analyzed. Particularly, in the case of setting which line image data is to be analyzed in the luminance change area and the low brightness stability area, defects (defects such as scratches, burrs, distortions, irregularities, Defects such as color defects such as nonuniformity) are preferably measured and specified. When the image pickup means is a camera using an image sensor such as a CMOS image sensor capable of taking an image on a plurality of arbitrary lines, it is preferable to acquire the image data on the set lines.

<처리 수단에서의 화상 데이터의 처리·검사에 관해서><Regarding Processing and Inspection of Image Data in Processing Unit>

상기 처리 수단은, 상기와 같이 「빛의 세기가 다른 영역」, 「조사 중심 영역, 윤곽 영역, 및 비조사 영역」, 또는 「고휘도 영역, 휘도 변화 영역, 및 저휘도 안정 영역」에 있어서, 각각 복수 라인에서의 화상 데이터를 취득하고, 필요에 따라서 화상 처리를 행하여 분석·판단함으로써, 검사 대상물에 부착한 이물질이나 검사 대상물의 외관에 출현하는 변색 등의 결함, 검사 대상물의 외면에서의 완만한 요철 결함, 및 상처·버 등의 험준한 요철 결함 등, 다른 종류의 다양한 결손을 검사할 수 있다. 이때, 각각의 영역에서 선택되는 복수 라인에서의 화상 데이터는 각각의 라인에서 폭을 다르게 할 수 있으며, 또 복수 라인에서의 화상 데이터 중 어느 것 또는 모든 라인 폭을 임의로 조정할 수도 있다.The processing means may be configured to perform the processing in the following manner in the "regions having different light intensities," "irradiated central regions, outline regions, and non-irradiated regions", or "high brightness regions, It is possible to obtain image data on a plurality of lines, analyze and judge them by performing image processing as required, thereby making it possible to detect defects such as foreign matter adhering to the inspection object and discoloration appearing on the appearance of the inspection object, Defects, and rugged irregularities such as scratches and burrs. At this time, the image data in a plurality of lines selected in each area may have different widths in each line, and any or all of the line widths of image data in a plurality of lines may be arbitrarily adjusted.

즉, 처리 수단은, 촬영 수단이 촬영한 촬영 화상에서, 해석 대상이 되는 복수 라인에서의 화상 데이터를 취득한다. 이 화상 데이터로서는 촬영 수단이 CMOS 이미지 센서와 같이 임의의 복수 라인에서 촬영할 수 있는 이미지 센서를 이용한 카메라인 경우에는 촬영 수단을 주사시킴으로써 복수 라인별로(조명 수단으로 빛을 조사하고 있는 영역과의 관계로 서로 다른 라인) 라인 형태의 화상(주사 방향과 교차하는 방향으로 연장하는 라인 형태의 화상)을 복수 취득하고, 이를 각 라인마다 주사 방향으로 결합해서 검사 대상물 전체를 비춘 면 화상으로서 전개한 것을 사용할 수 있다. 이러한 라인 형태의 화상을 면 화상으로 전개하는 처리는, 촬영 수단으로 행해도 처리 수단으로 행해도 좋다. In other words, the processing means acquires image data on a plurality of lines to be analyzed on the captured image taken by the photographing means. As the image data, when the image pickup means is a camera using an image sensor capable of photographing in a plurality of arbitrary lines such as a CMOS image sensor, by scanning the photographing means, a plurality of lines (A line-shaped image extending in the direction intersecting the scanning direction), and developing it as a surface image of the entire inspection object by combining it in the scanning direction for each line can be used have. The process of developing such line-shaped image into a face image may be performed by photographing means or processing means.

한편, 촬영 수단이 CCD 이미지 센서와 같이 면 형태의 화상을 촬영하는 이미지 센서를 이용한 카메라인 경우에는, 촬영 수단에서 취득하는 촬영 화상은 면상(面狀)의 화상이 된다. 이때, 처리 수단은 촬영 수단을 주사시킴으로써 취득한 복수의 촬영 화상 각각에서 상기 소정의 영역을 라인 형태의 화상으로서 각각 선택해서 추출하고, 이것을 추출한 라인별로 주사 방향으로 이어서 검사 대상물 전체를 커버할 수 있는 면 화상으로 전개하고, 이것을 해석 대상의 면상(面像) 데이터로 할 수 있다. 다만, 이 경우에는, 1회의 촬영으로 취득한 면상의 화상으로부터 조명 수단으로 빛을 조사하고 있는 영역과의 관계로 임의로 특정된 복수의 영역을 라인 형태로 추출하는 처리가 요구된다. On the other hand, when the photographing means is a camera using an image sensor for photographing a planar image such as a CCD image sensor, the photographed image acquired by the photographing means becomes a planar image. At this time, the processing means selects and extracts the predetermined region as the line-shaped image in each of the plurality of captured images acquired by scanning the photographing means, Image, and this can be used as plane image data to be analyzed. In this case, however, it is required to extract a plurality of areas, which are arbitrarily specified in relation to the area irradiated with light from the image obtained by one shot, into the illumination means in the form of a line.

그리고 처리 수단에서는, 상기의 처리에 의해서 취득한 화상 데이터에 있어서, 색 및/또는 밝기의 변화를 해석하여 검사 대상물에서의 각각의 외관상의 결함의 유무를 판단할 수 있다. 이 화상 데이터에 대한 색 및/또는 밝기의 변화의 해석은 화소별로 색이나 밝기를 판단해서 주변의 화소와의 변화량을 얻는 것으로 판단할 수 있다.The processing means can analyze the change in color and / or brightness in the image data acquired by the above-described processing to determine the presence or absence of each apparent defect in the inspection object. The analysis of the change in color and / or brightness with respect to the image data can be determined by determining the color or brightness of each pixel and obtaining the amount of change from the surrounding pixels.

여기에서 검사할 수 있는 결함의 종류는 그 결함이 외관에서 관찰할 수 있으면 모두 포함한다. 즉, 검사 대상물의 표면에서의 이물질, 변색, 및 요철의 결함 외에 투과해서 외관에서 관찰할 수 있는 한, 검사 대상물의 내부에 존재하는 이물질이나 변색의 결함도 검사할 수 있다. 따라서, 제조 원료인 수지의 탄화 이물질, 미용해 등의 변색된 결함, 수지 성형시의 용해 온도, 사출 압력에 기인하는 완만한 요철 결함, 및 성형에 사용하는 금형이나 취출기에 기인하는 상처·버 등의 험준한 요철 결함 등의 검사 대상물의 외관에 출현하는 결함을 검사할 수 있다.The kinds of defects that can be inspected here include all defects that can be observed from the appearance. That is, as far as foreign matter, discoloration, and irregularities on the surface of the object to be inspected are permeated beyond the defects, it is possible to inspect foreign matter and discoloration of defects existing in the object to be inspected. Therefore, there are problems such as carbonized foreign matters of the resin as a raw material for production, discolored defects such as unhardened solution, melting temperature during resin molding, gentle uneven defects caused by injection pressure, The defects appearing on the appearance of the object to be inspected such as a rugged irregular defect of the inspection object can be inspected.

≪바람직한 실시 형태≫&Lt; Preferred Embodiment &gt;

상기와 같이, 복수의 라인별로 취득한 라인 형태의 화상을 각 라인별로 면 화상으로 전개한 것을 화상 데이터로서 사용하고, 이 화상 데이터를 근거로 하여 검사 대상물에서의 외관의 결함을 검사하는 경우에는 상기 촬영수단에서의 촬영을 위한 주사(走査)는 검사 시간을 단축하기 위해서 1회에 완료하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 촬영 수단을 1회 주사시키는 것만으로 조명 수단이 빛을 조사하고 있는 영역과의 관계로 다른 위치(라인)의 화상 데이터를 취득할 수 있어서 1회 주사로 다양한 종류의 외관상의 결함을 검사할 수 있다.As described above, when a line-shaped image acquired for each of a plurality of lines is developed as a plane image for each line as image data and a defect in the appearance of the inspection object is inspected based on the image data, It is preferable that the scanning for photographing by the means is completed at a time in order to shorten the inspection time. In the present invention, image data of another position (line) can be acquired in relation to the region irradiated with the light by the illumination means only by scanning the imaging means once, and it is possible to obtain various kinds of apparent defects Can be inspected.

그리고 또한, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치에서는, 장치 자체의구성을 간편하고 소형화하기 위해서 구성 요소가 되는 촬영 수단은 1개인 것이 바람직하다. 즉, 하나의 촬영 수단에 의한 촬영 화상으로부터 복수 라인에서의 화상 데이터를 취득하는 것이 바람직하다. 단, 2개 이상의 촬영 수단을 이용하여 구성할 수도 있다. 2개 이상의 촬영 수단을 이용하는 경우에는 각각의 촬영 수단이 촬영하는 영역을 다르게 할 수 있다. 구체적으로는, 촬영 수단의 주사 방향에 직교하는 방향의 길이(촬영영역의 폭 방향길이)가 긴 경우에는 그 길이 방향으로 복수의 촬영 수단을 늘어 놓을 수 있다. 이 경우, 각각의 촬영 수단이 촬영하는 영역을 검사 대상물의 길이 방향으로 다르게 된다. 또, 어떤 촬영 수단이 검사에 필요한 복수 라인에서의 화상 데이터 중 몇 개를 촬영하고, 다른 촬영 수단으로 기타 라인에서의 화상 데이터를 촬영할 수도 있다.In addition, in the optical visual inspection apparatus according to the present invention, it is preferable that there is only one photographing means as a constituent element in order to simplify the structure of the apparatus itself and downsize it. That is, it is preferable to acquire image data on a plurality of lines from a captured image by one imaging means. However, two or more photographing means may be used. In the case of using two or more photographing means, the area to be photographed by each photographing means can be different. Specifically, when the length in the direction perpendicular to the scanning direction of the photographing means (length in the width direction of the photographing area) is long, a plurality of photographing means can be arranged in the longitudinal direction. In this case, the area to be photographed by each photographing means is different in the longitudinal direction of the object to be inspected. It is also possible to photograph some of the image data on a plurality of lines required for inspection by some photographing means and take image data on other lines with another photographing means.

또한, 본 실시의 형태에 있어서, 상기 촬영 수단은, 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역별로 최적의 화상 데이터를 합성하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 촬영 수단은 복수의 포토다이오드로 구성되는 포토다이오드 열을 평행하게 복수 배열해서 이루어지는 광학 소자를 구비한 촬영 수단이며, 임의의 2곳 이상에서 복수의 포트다이오드 열에서의 촬영을 실현할 수 있도록 한 촬영 수단, 환언하면 촬영 영역의 2곳 이상, 바람직하게는 3곳에서 ROI(Reagion Of Interest)를 설정하도록 한 촬영 수단으로 실현할 수 있다.Further, in the present embodiment, it is preferable that the photographing means is configured to combine optimal image data for each region in which the intensity of light irradiated to the object to be inspected is different. The photographing means is a photographing means provided with an optical element in which a plurality of photodiode rows constituted by a plurality of photodiodes are arranged in parallel in parallel. The photographing means photographs the photodiodes so as to realize photographing in a plurality of port diode rows at arbitrary two or more locations. Means, that is, a photographing means in which ROI (Reagent Of Interest) is set at two or more, preferably three, of the photographing area.

따라서, 이러한 촬영 수단은, 주사하면서 검사 대상물을 촬영한 화상에서 외관상의 결함 여부를 판단하는 광학식 외관 검사 장치에 사용하는 촬영 수단이며, 검사 대상물의 주사 방향으로 늘어선 복수 라인에서 촬영하는 촬영부와, 촬영부가 촬영한 복수의 라인 각각에 관해서 주사 방향에 직교하는 방향의 영역별로 색 및/또는 밝기를 비교한 다음, 이 비교를 근거하여 특정 라인의 영역을 추출하고 이를 조합해서 1라인의 화상 데이터를 합성하는 화상 처리부로 이루어지는 광학식 외관 검사 장치용의 촬영 수단으로 할 수 있다.Therefore, this photographing means is an image taking means used in an optical visual inspection apparatus for judging whether or not an apparent defect exists in an image of an inspection object while scanning, and includes a photographing section for photographing on a plurality of lines arranged in the scanning direction of the inspection object, The color and / or brightness of each of the plurality of lines photographed by the photographing section are compared for each region in the direction orthogonal to the scanning direction, and then the region of the specific line is extracted based on the comparison and the image data of one line It is possible to provide a photographing means for an optical visual inspection apparatus comprising an image processing section for synthesizing.

상기 촬영 수단에서의 촬상부는, CMOS 이미지 센서나 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 이용하여 구성할 수 있고, 그리고 검사 대상물로부터의 입사광을 집광·결상하는 렌즈 등의 광학 부품을 동반하여 구성할 수 있다. 이러한 촬상 소자에 관해, CMOS 이미지 센서라면, 포토다이오드 열별의 화상을 취득하므로 주사 방향에 직교하는 방향으로 늘어선 영역별 색 및/또는 밝기의 비교 처리를 고속으로 실행할 수 있다. 한편, CMOS이미지 센서를 사용한 경우에는 촬영한 화상 데이터로부터, 주사 방향에 직교하는 방향으로 늘어선 영역별로 화상 데이터를 잘라내는 처리 등을 실행할 필요가 있다.The imaging unit in the imaging unit can be configured by using an imaging device such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor and can be configured with an optical part such as a lens for focusing and imaging incident light from the object to be inspected . Regarding such an image pickup device, in the case of a CMOS image sensor, since an image is obtained for each row of photodiodes, comparison processing of color and / or brightness for each region aligned in the direction orthogonal to the scanning direction can be performed at high speed. On the other hand, in the case of using a CMOS image sensor, it is necessary to perform a process of cutting out image data for each area arranged in a direction orthogonal to the scanning direction from the photographed image data.

또한, 상기 촬영 수단에서의 화상 처리부는, 화상 처리를 행하는 처리 장치를 이용하여 구성할 수 있다. 이 처리 장치는 상기 촬상부와 같은 케이스체 내에 설치해도 좋고 해당 촬영물과는 다른 케이스체 또는 장치에 설치해서, 상기 촬상부에서 취득한 화상을 처리하도록 구성할 수도 있다. 즉, 이러한 촬영 수단은, 촬상부와 화상 처리부를 일체화한 모듈로서 구체화할 수 있으며 양자가 따로따로 설치되어서 상호 연계 처리를 실현하도록 구성해도 좋다. 따라서, 촬상부로서 디지털 카메라를 사용하고 화상 처리부로서 컴퓨터를 사용해도 좋다.The image processing unit in the photographing unit may be configured using a processing unit that performs image processing. The processing apparatus may be provided in a housing such as the imaging unit, or may be provided in a housing or apparatus different from the photographing apparatus, and may be configured to process the image acquired by the imaging unit. In other words, such a photographing means may be embodied as a module in which the image pickup section and the image processing section are integrated, and they may be separately provided to realize interlinking processing. Therefore, a digital camera may be used as the image pickup section, and a computer may be used as the image processing section.

상기의 촬영 수단에서는, 주사 방향에 대해서 교차하는 방향으로 배열한 포토다이오드 열을 주사 방향으로 이웃하여서 복수 열 마련하고, 1회의 촬영으로 취득한 복수의 포토다이오드 열에서의 주사 방향으로 늘어선 포토다이오드들의 밝기 및/또는 색상을 비교해서 미리 설정한 조건에서 임의의 포토다이오드의 화상을 추출 내지는 연산할 수 있다. 그리고, 추출 내지는 연산한 화상끼리 이음으로써 해당 촬영 개소에 관한 1라인의 화상 데이터를 합성할 수 있다. 이렇게 해서 검사에 사용하는 1라인의 화상 데이터를 생성함으로써 검사의 정밀도를 향상시키고, 또 데이터 양을 줄임으로써 검사 속도를 높일 수 있다.In the above photographing means, a plurality of rows of photodiodes arranged in the direction crossing the scanning direction are provided adjacent to each other in the scanning direction, and the brightness of the photodiodes arranged in the scanning direction in the plurality of photodiode rows acquired by one imaging And / or a color of an arbitrary photodiode can be extracted or calculated under conditions preliminarily set by comparing them. Then, by combining the extracted or computed images, it is possible to synthesize one line of image data with respect to the photographing position. Thus, by generating image data of one line to be used for inspection, the inspection accuracy can be improved and the inspection speed can be increased by reducing the amount of data.

또, 주사 방향으로 늘어선 포토다이오드의 화상(화소 단위의 화상)을 추출 내지는 연산하는 조건으로서는, 아래에 상술하는 「처리 없음 모드」, 「최대 휘도 모드」, 「최소 휘도 모드」, 「평균 휘도 모드」, 「중간 휘도 모드」등에서 선택하도록 구성할 수 있다.In addition, as conditions under which the image (pixel-by-pixel image) of the photodiodes arranged in the scanning direction is extracted or calculated, the "no processing mode", the "maximum luminance mode", the "minimum luminance mode" &Quot;, &quot; intermediate brightness mode &quot;, and the like.

「처리 없음 모드」는, 주사 방향으로 늘어선 화소를 그대로 취득하는 모드이며 흑백 화상으로서 취득할 수 있다.The &quot; no processing mode &quot; is a mode for directly acquiring pixels aligned in the scanning direction and can be acquired as a monochrome image.

「최대 휘도 모드」는, 주사 방향에 교차하는 방향으로 나란히 늘어서 있는 화소 열끼리에서, 주사 방향으로 늘어선 화소들에서 휘도가 최대가 되는 화소를 추출해서 이를 1라인으로 합성한 화상 데이터를 취득하는 모드이다. 이 모드에서는 밞음 결함을 대상으로 한 최고 휘도 값으로 검사에 사용하는 1라인의 화상 데이터를 생성할 수 있다.The &quot; maximum luminance mode &quot; is a mode for extracting pixels whose luminance is the maximum in the pixels arranged in the scanning direction in the pixel columns arranged side by side in the direction crossing the scanning direction and acquiring image data synthesized by one line to be. In this mode, image data of one line to be used for inspection can be generated with the highest luminance value targeted for false defect.

「최소 휘도 모드」는, 상기 주사 방향으로 늘어선 화소들에서 휘도가 최소가 되는 화소를 추출해서 이를 1라인으로 합성한 화상 데이터를 취득하는 모드이다. 이 모드에서는 어두움 결함을 대상으로 한 최소 휘도 값으로 검사에 사용하는 1라인의 화상 데이터를 생성할 수 있다.The &quot; minimum luminance mode &quot; is a mode for extracting pixels having the minimum luminance in the pixels arranged in the scanning direction and obtaining image data obtained by synthesizing the pixels with one line. In this mode, one line of image data to be used for inspection can be generated with a minimum luminance value targeted for a dark defect.

「평균 휘도 모드」는, 주사 방향에 교차하는 방향으로 늘어서 있는 화소 열끼리에서, 주사 방향으로 늘어선 화소끼리의 휘도의 평균값을 산출하고, 이를 1라인으로 합성한 화상 데이터를 취득하는 모드이다. 이 모드는 각 화소에서의 휘도의 평균을 산출하고 있어서 대략 소프트 필터를 통한 것 같은 처리 화상을 검사용 화상 데이터로서 취득할 수 있다.The &quot; average luminance mode &quot; is a mode for calculating the average value of the luminance of the pixels arranged in the scanning direction among the pixel columns arranged in the direction crossing the scanning direction, and acquiring the image data obtained by synthesizing the average values of the luminance in one line. In this mode, the average of the luminance in each pixel is calculated, and it is possible to acquire a processed image as if it is through the soft filter as inspection image data.

「중간 휘도 모드」는, 상기 주사 방향으로 늘어선 화소들에서 휘도가 중간이 되는 화소를 추출해서 이를 1라인으로 합성한 화상 데이터를 취득하는 모드이다. 이 모드에서는 휘도가 평균의 화소를 취득하기 때문에, 스파이크 노이즈를 제거한 화상 데이터를 취득할 수 있다. 특히, 「평균 휘도 모드」에서는 화상이 희미해지는 경우에도 선명한 화상 데이터를 취득할 수 있다.The &quot; intermediate luminance mode &quot; is a mode for extracting pixels whose luminance is intermediate in the pixels arranged in the scanning direction, and acquiring image data obtained by synthesizing the pixels in one line. In this mode, since pixels having an average brightness are acquired, image data from which spike noise is removed can be obtained. In particular, in the &quot; average luminance mode &quot;, clear image data can be obtained even when the image is blurred.

또, 촬영 수단은, 상기 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역(즉, 「부분 스캔(Partial Scan) 영역」)별로, 상기의 모드를 설정할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다. 각 부분 스캔 영역에서 검사에 필요한 화상 데이터를 보다 선명하게 취득하기 위해서이다. 또한, 해당 촬영 수단은 상기 부분 스캔 영역별로, 오프셋 값 및/또는 게인 값을 다르게 하는 화상 조정 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역은 검사 대상물의 표면에 나타나는 결함의 종류에 따라서 촬영에 필요한 밝기 등이 다른 것에서 각 영역별로 오프셋 값 및/또는 게인 값을 다르게 하는 화상 조정 수단을 설치함으로써 각 영역에서 요구되는 최적의 화상 데이터를 취득할 수 있다. 디지털 게인이나 오프셋을 조정함으로써 검사 대상물의 색이나 투과도, 혹은 조사하는 빛의 세기(휘도)에 따라서 최적의 화상을 취득할 수 있다.It is preferable that the photographing means is formed so as to be able to set the above mode for each region (i.e., a &quot; partial scan region &quot;) in which the intensity of light irradiated to the object to be inspected is different. This is to obtain image data necessary for inspection in each partial scan region more clearly. It is also preferable that the photographing means includes an image adjusting means for making the offset value and / or the gain value different for each partial scan region. In the region where the intensity of the light irradiated to the object to be inspected is different, there is provided an image adjusting means for varying the offset value and / or the gain value for each region, in which brightness required for photographing is different depending on the type of defect appearing on the surface of the object to be inspected The optimum image data required in each area can be obtained. By adjusting the digital gain or the offset, an optimum image can be obtained in accordance with the color or transmittance of the object to be inspected or the intensity (luminance) of the light to be irradiated.

≪광학식 외관 검사 시스템에 대해서≫«About optical visual inspection system»

또, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치에서는, 검사 대상물을 반송하기 위한 구성 등을 더 동반함으로써 광학식 외관 검사 시스템으로 할 수 있다. 즉, 상기 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치를 이용하여 구성된 광학식 외관 검사 시스템으로서, 그리고 검사 대상물을 재치하고 이것을 반송하는 검사 대상물 이동 수단과, 해당 검사 대상 이동 수단에 의한 검사 대상물의 이동 속도 또는 이동 거리를 검출하는 이송 검출 수단을 구비하고 있으며, 상기 처리 수단이 취득한 촬영 화상은 이송 검출 수단에서 취득한 이동 속도 또는 이동량에 의거하여 산출한 촬영 위치와 관련지어 취득하도록 구성한 광학식 외관 검사 시스템으로 할 수 있다.Further, in the optical visual inspection apparatus according to the present invention, an optical visual inspection system can be provided by further carrying a configuration for transporting the object to be inspected. That is, the optical visual inspection system configured by using the optical visual inspection apparatus according to the present invention is characterized by comprising: inspection object moving means for placing and transporting an inspection object; It is possible to provide the optical appearance inspection system configured to acquire the photographed image acquired by the processing means in association with the photographed position calculated on the basis of the moving speed or the movement amount acquired by the transfer detection means .

이러한 검사 대상 이송 수단으로서는, 컨베이어나 매니퓨레이터 등을 들 수 있다. 또 이송 검출 수단으로서는, 로터리 인코더, 리니어 인코더 등을 들 수 있다. 그리고 광학식 외관 검사 장치를 구성하는 촬영 수단은, 이송 검출 수단에서 취득한 이동 속도 또는 이동 거리에 기인하는 신호를 취득한 타이밍으로 화상을 촬영함으로써 이 촬영 화상에서의 각 라인의 화상(라인 형태의 화상)을 촬영 위치와 관련지을 수 있다. 그 결과, 검사 대상물 이동 수단에서의 검사 대상물의 이동 속도의 변동에 따른 촬상 분해능력의 불균일을 억제하면서 동시에 취득한 복수의 라인 형태의 화상에서 면 화상을 전개할 때에 그 위치 보정이 가능해진다.Examples of such inspection target conveying means include a conveyor and a manifold. Examples of the conveyance detecting means include a rotary encoder and a linear encoder. The photographing means constituting the optical visual inspection apparatus photographs an image of each line in the photographed image (line-shaped image) by photographing an image at a timing at which a signal attributed to the moving speed or movement distance acquired by the conveyance detection means is acquired And may be associated with the photographing position. As a result, it is possible to correct the position at the time of developing a plane image in a plurality of acquired line-shaped images while suppressing unevenness of the imaging resolution ability due to the variation of the moving speed of the inspection object in the inspection object moving means.

그리고 상기 광학식 외관 검사 시스템에 있어서, 상기 검사 대상물 이동 수단은 재치한 상태에서 반송하는 검사 대상물을 흡인하거나 또는 해당 검사 대상물을 바짝 대는 유지수단을 구비할 수 있다. 검사 대상물이 판상 또는 시트 형상인 경우에, 촬영 수단과의 거리를 일정하게 유지하기 위한 것이다. 이러한 유지 수단은 검사 대상물에 대해서 다운플로의 에어를 불어넣어서, 해당 검사 대상물을 검사 대상물 이동 수단에 꽉 붙이는 구성, 또는 검사 대상물 이동 수단에 있어서 검사 대상물을 재치고 있는 면에 미세한 개구를 설치하고, 해당 개구에서 검사 대상물의 재치면을 흡인하는 구성으로서 구체화할 수 있다. 이러한 유지 수단은 적어도 촬영 수단에 의한 촬영시에 검사 대상물을 검사 대상물 이동 수단에 밀착시켜 두면 충분하다.In the optical visual inspection system, the inspection object moving means may include a holding means for sucking the inspection object to be transported in a mounted state or for tightly mounting the inspection object. In order to maintain a constant distance from the photographing means when the object to be inspected is a plate or sheet shape. Such a holding means may be constituted such that a downflow air is blown against an object to be inspected and the object to be inspected is stuck to the means for moving the object to be inspected or a structure in which a fine opening is provided on the surface of the object to be inspected, And the aspiration surface of the object to be inspected is sucked from the opening. It is sufficient that such a maintenance means makes the object to be inspected close to the means for moving the object to be inspected at the time of photographing by the imaging means.

또, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 시스템에서는, 또한, 검사 대상물의 두께도 검사할 수 있도록 구성할 수 있다. 즉, 상기 검사 대상물 이동 수단에서의 검사 대상물의 이동 경로 상에는, 상기 검사 대상물의 두께를 계측하기 위한 두께 계측 수단을 더 마련할 수 있다. 그리고, 상기 처리 장치는, 이 해당 두께 계측 수단의 계측 값을 근거로 해서 두께의 불량을 검출하도록 구성하는 것이 바람직하다. In the optical visual inspection system according to the present invention, the thickness of the object to be inspected can also be inspected. That is, on the moving path of the object to be inspected by the object moving means, thickness measuring means for measuring the thickness of the object to be inspected may further be provided. It is preferable that the processing apparatus is configured to detect the thickness defect based on the measured value of the thickness measuring means.

이러한 두께 계측 수단으로서는, 반사형의 레이저 변위계를 사용할 수 있고, 해당 두께 계측 수단의 계측 결과로부터 검사 대상물에서의 두께의 불량을 검사할 수 있다. 또, 이 두께 계측 수단의 계측 결과로부터, 검사 대상물의 두께를 취득하고 이를 근거로 하여 처리 수단이 해석하는 화상 데이터의 라인의 위치(촬영 수단에서의 취득 위치)를 조정할 수도 있다.As such a thickness measuring means, a reflection type laser displacement meter can be used, and the defective thickness of the object to be inspected can be inspected from the measurement result of the thickness measuring means. The thickness of the object to be inspected may be obtained from the measurement result of the thickness measuring means, and the position of the line of the image data interpreted by the processing means (the position to be acquired by the image pickup means) may be adjusted.

또한, 상기 처리 수단은, 본 발명의 광학식 외관 검사 장치를 구성하는 각 기기의 동작 등을 제어할 수도 있으며, 예를 들면 촬영 수단의 위치, 조명 수단의 위치나 밝기, 검사 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터의 취득 위치 등을 제어할 수도 있다. 또, 이 처리 수단은 취득 또는 가공한 화상을 토대로 외관에서의 결함 여부를 판단할 수 있다. 이러한 판단시에는, 화상의 색조, 명도, 휘도 등의 차이가 가지는 영역을 특정하고, 그리고 해당 영역의 크기를 화소 수 등에서 특정함으로써 판단할 수 있다. 그 결과, 해당 처리 수단에서의 판단 결과를 근거로 하여 외관상의 결함을 가진 검사 대상물을 자동적으로 특정할 수 있다.In addition, the processing means may control the operation of each device constituting the optical visual inspection apparatus of the present invention. For example, the position of the photographing means, the position and brightness of the lighting means, The position of the image data to be acquired at the time of acquisition, and the like. Further, the processing means can judge whether or not there is a defect in the appearance based on the obtained or processed image. At the time of such determination, it is possible to determine an area having a difference in color tone, brightness, and brightness of an image, and specifying the size of the area in the number of pixels or the like. As a result, it is possible to automatically specify an inspection object having an apparent defect based on the determination result of the processing means.

그리고, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템으로 외관을 검사할 수 있는 검사 대상물은 특별히 제한되는 것이 아니며, 농작물이나 수산물, 혹은 이들 가공품 등의 식품이나, 수지판, 유리판, 금속판, 전자부품·제품, 광학부품·제품 등의 각종 공업제품이라도 좋다. 다만, 해당 검사 대상물은, 외관에 있어서 요철이 적은 형상인 것이 바람직하며, 예를 들면 판상체, 통 형상체에 있어서, 더 정확하게 외관의 결함을 검사할 수 있다. 또한, 검사 대상물은 투명해도 불투명하더라도 좋다.The optical visual inspection apparatus according to the present invention and the optical visual inspection system using the optical visual inspection apparatus are not particularly limited and may be a food such as a crop or aquatic product or a processed product thereof, , Metal plates, electronic parts / products, optical parts / products, and the like. However, it is preferable that the object to be inspected has a shape with a small unevenness in the appearance, and for example, in the case of a plate or a tubular body, defects in the appearance can be more accurately inspected. The object to be inspected may be transparent or opaque.

상기 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치에 따르면, 하나의 촬상수단으로 동시에 복수 라인에서의 화상 데이터를 취득할 수 있어서 사용할 촬영 수단의 대수를 줄이고, 또 해당 촬영 수단의 설치 대수를 적게 할 수 있어 장치 자체를 소형화한 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템을 제공할 수 있다.According to the optical visual inspection apparatus according to the present invention, it is possible to simultaneously acquire image data in a plurality of lines in one imaging unit, thereby reducing the number of imaging units to be used and reducing the number of imaging units to be installed. It is possible to provide an optical appearance inspection apparatus that is miniaturized, and an optical appearance inspection system using the same.

또한, 외관 검사를 행할 때에 필요한 복수의 화상 데이터를 취득시에는 촬영 수단이나 조명 수단을 이동시킬 필요는 없기 때문에 이들 광학 기기를 이동시키는 등의 동작 시간을 필요로 하지 않아서 여러 종류의 검사를 단시간에 행할 수 있는 광학식 외관 검사 장치, 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템이 실현된다. 특히, 촬영 수단으로서 CMOS 이미지 센서와 같이 임의의 라인에서 촬영할 수 있는 이미지 센서를 이용한 카메라를 사용한 경우에는 화상 처리 속도가 높아지기 때문에 검사 시간을 더욱 단축화할 수 있다.Further, since there is no need to move the photographing means or the illuminating means at the time of acquiring a plurality of image data necessary for the appearance inspection, it is not necessary to take an operation time such as moving these optical devices, And an optical appearance inspection system using the same. Particularly, in the case of using a camera using an image sensor capable of photographing in an arbitrary line, such as a CMOS image sensor as a photographing means, the image processing speed is increased and the inspection time can be further shortened.

또한, 검사 대상물의 크기, 높이 또는 두께는 다양해서, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치에서는, 해석할 화상 데이터를 취득하는 라인을 선택할 뿐으로, 때마다 촬영 수단이나 조명 수단의 설치 위치나 각도의 조정을 필요로 하지 않을 수 있다. 따라서, 크기, 높이 또는 두께가 다른 검사 대상물을 검사하는 경우에도, 종래는 귀찮았던 카메라, 조명, 또는 검사 대상물의 높이나 각도 변경의 필요성을 없애고 검사 대상물의 외관을 검사할 수 있는 광학식 외관 검사 장치 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템이 실현된다.In addition, in the optical visual inspection apparatus according to the present invention, the size, height, or thickness of the object to be inspected varies, and only the line for acquiring the image data to be analyzed is selected, and the installation position and angle May not be required. Therefore, even when inspecting an object to be inspected having a different size, height, or thickness, it is possible to provide an optical appearance inspecting device capable of inspecting the appearance of the object to be inspected, eliminating the necessity of conventionally troublesome camera, illumination, An optical visual inspection system using the same is realized.

그리고, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치에서는, 촬영 수단에서의 1회의 주사로 외관 검사에 필요한 복수의 화상을 취득할 수 있어서 검사 대상물의 외관에 출현하는 여러 종류의 결함을 1회의 촬영으로 검사할 수 있도록 한 광학식 외관 검사 장치 및 이를 이용한 광학식 외관 검사 시스템이 실현된다.In the optical visual inspection apparatus according to the present invention, it is possible to acquire a plurality of images necessary for the visual inspection by one shot by the photographing means, and to inspect various types of defects appearing in the appearance of the inspected object by one shot An optical visual inspection apparatus and an optical visual inspection system using the same are realized.

도 1은, 본 실시 형태와 관련한 광학식 외관 검사 장치를 이용해서 구성한 광학식 외관 검사 시스템을 나타내는 전체 구성도이다.
도 2는, 광학식 외관 검사 장치에서의 처리 내용을 설명하는, (A)외관 검사 스테이션을 나타내는 사시도, (B)검사 대상물에 대한 빛의 조사 정도와 읽기 위치를 나타내는 요부 확대 평면도, (C)처리 장치에서 해석하기 위한 화상 데이터를 나타내는 평면도이다.
도 3은, 각종 결함을 검사할 수 있는 것을 설명하는, (A)검사 대상물에 결함이 있는 샘플을 마련한 상태를 나타내는 요부 확대도, (B)투과광이 조사되고 있는 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면약도(略圖), (C)투과광이 조사되고 있는 영역의 윤곽에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면약도, (D)투과광이 조사되지 않은 영역으로서 윤곽 영역의 근방 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면약도이다.
도 4는, 다른 실시 형태의 광학식 외관 검사 장치를 나타내고 있으며, (A)해당 광학식 외관 검사 장치의 요부 확대 사시도, (B)촬영한 화상에서 복수 라인에 있어서 라인 형태의 화상을 추출하는 처리 내용을 나타내는 개념도, (C)라인 형태의 화상에서 합성한, 해석 대상이 되는 화상 데이터를 나타내는 평면도이다.
도 5는, 검사 대상물이 불투명한 경우의 결함이 보이는 것을 설명하는, (A)검사 대상물에 결함이 있는 샘플을 마련한 상태를 나타내는 요부 확대도, (B)빛이 조사되고 있는 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면약도, (C)빛이 조사되고 있는 영역의 윤곽에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면약도, (D)빛이 조사되고 있지 않은 영역으로서 윤곽 영역의 근방 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면약도이다.
도 6은, 검사 대상물이 원기둥 모양인 경우의 검사 방법을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 검사 대상물이 폭 방향으로 긴 경우의 검사 방법을 나타내는 사시도이다.
도 8은, 광학식 외관 검사 장치에서 사용하는 촬영 수단의 원리를 나타내는 약도이다.
도 9는, 촬영 수단에 의한 화상 데이터의 형성 원리를 나타내는 약도이다.
Fig. 1 is an overall configuration diagram showing an optical visual inspection system constituted by using an optical visual inspection apparatus according to the present embodiment.
2 is a perspective view illustrating the appearance inspection station (A) for explaining the contents of processing in the optical visual inspection apparatus, (B) an enlarged plan view showing a degree of light irradiation and reading position on the object to be inspected, 1 is a plan view showing image data to be interpreted by a device.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing a state in which a sample having a defect is provided on the object to be inspected, (B) a front view showing a defect in an area irradiated with the transmitted light, (C) a front view showing that defects are seen in an outline of an area irradiated with transmitted light, (D) a front view showing that defects are seen in a region in the vicinity of the outline area as an area not irradiated with transmitted light.
Fig. 4 shows an optical visual inspection apparatus according to another embodiment, which is an enlarged principal perspective view of the optical visual inspection apparatus (A), and Fig. 4 (B) shows processing contents for extracting a line- (C) is a plan view showing image data to be analyzed, which is synthesized from an image in a line form.
FIG. 5 is a diagram showing a defect in the case where the object to be inspected is opaque, (A) an enlarged view showing a state in which a sample having a defect is provided in the object to be inspected, (B) (C) a front view showing that a defect is seen in an outline of a region irradiated with light, (D) a front view showing that a defect is seen in a region in the vicinity of the outline region as a region not irradiated with light .
6 is a perspective view showing an inspection method when the object to be inspected is a cylindrical shape.
Fig. 7 is a perspective view showing an inspection method when the object to be inspected is long in the width direction. Fig.
8 is a schematic view showing the principle of the photographing means used in the optical visual inspection apparatus.
9 is a schematic diagram showing the principle of forming image data by the image pickup means.

이하, 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치의 몇 가지의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 특히, 아래의 실시형태에서는, 공업 제품(부품 포함)의 외관을 검사하기 위한 광학식 외관 검사 장치(50)로서 구체적으로 나타내는데, 검사 대상물(W)은 이에 한정되지 않으며 여러 가지의 것을 대상으로 할 수 있다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, some embodiments of an optical visual inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Particularly, in the embodiment below, the optical appearance inspection device 50 for inspecting the appearance of an industrial product (including parts) is specifically shown. The inspection object W is not limited to this, have.

도 1은, 본 실시 형태와 관련한 광학식 외관 검사 장치(50)를 이용하여 구성한 광학식 외관 검사 시스템(60)을 나타내는 전체 구성도이다. 특히, 본 실시 형태에서는 검사 대상물(W)로서, 판상(板狀)이며 또 투명하게 형성되어 있는 것을 검사하도록 구성하고 있으며, 그 일 예로서 도광판을 검사하는 데 적합한 구성으로 하고 있다.Fig. 1 is an overall configuration diagram showing an optical visual inspection system 60 constructed using an optical visual inspection apparatus 50 according to the present embodiment. Particularly, in the present embodiment, the inspection object W is plate-shaped and is formed to be transparent, and is configured to be suitable for inspecting the light guide plate as an example.

도 1에 나타내는 바와 같이 이 실시 형태에 나타내는 광학식 외관 검사 시스템(60)은, 검사 대상물(W)인 도광판을 수취하는 수령 스테이션(10)과, 상기 광학식 외관 검사 장치(50)가 설치되어서 검사 대상물(W)의 외관을 검사하는 외관 검사 스테이션(20)과, 검사 대상물(W)의 두께를 검사하는 두께 검사 스테이션(30)과, 검사가 완료된 검사 대상물(W)을 내보내는 반출 스테이션(40)으로 구성한다. As shown in Fig. 1, the optical visual inspection system 60 according to this embodiment includes a reception station 10 for receiving a light guide plate as an inspection object W, and the optical visual inspection apparatus 50, An appearance inspection station 20 for inspecting the appearance of the inspection object W, a thickness inspection station 30 for inspecting the thickness of the inspection object W and an unloading station 40 for outputting the inspected object W .

상기 수령 스테이션(10)에서는, 이 광학식 외관 검사 시스템(60)에서의 검사 대상물(W)이 되는 워크를 수령한다. 본 실시 형태에서는, 검사 대상물(W)이 박판 형태의 도광판이어서 휘어짐이나 들뜸 등이 발생되기 쉬우며, 따라서 이 휘어짐이나 들뜸 등이 뒤따르는 외관 검사 스테이션(20) 및 두께 검사 스테이션(30)에서의 검사에 악영향을 주는 일이 없도록, 검사 대상물(W)은 유지 수단(미도시)에 의해 검사 대상물 이동 수단(11)에 밀착되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 유지 수단은, 검사 대상물(W)을 검사 대상물 이동 수단 쪽으로 흡인하는 구조, 또는 검사 대상물(W)에 대해서 위쪽에서 공기를 내뿜어서 검사 대상물 이동 수단(11)에 바짝 대는 구성으로서 실현할 수 있다. 그리고, 해당 수령 스테이션(10)에서 넘겨진 검사 대상물(W)은 유지 수단으로 유지된 상태에서 뒤따르는 외관 검사 스테이션(20), 두께 검사 스테이션(30)을 수평 이동하고 반출 스테이션(40)에 도달한다. 또한, 이 유지 수단은, 외관 검사 스테이션(20) 및 두께 검사 스테이션(30) 등 실제로 검사를 행하는 영역, 그리고 검사를 벌이고 있을 때만 검사 대상물(W)을 유지하도록 구성할 수도 있다.The receiving station 10 receives a work to be inspected W in the optical visual inspection system 60. In this embodiment, since the inspection object W is a light guide plate of a thin plate type, it is liable to cause warping or lifting, and therefore, the appearance inspection station 20 and the thickness inspection station 30, It is preferable that the object to be inspected W is brought into close contact with the object to be inspected 11 by holding means (not shown) so as not to adversely affect the inspection. Such holding means can be realized by a structure for drawing the object to be inspected W toward the object to be inspected or for arranging the object to be inspected W by blowing air from the upper side to the object to be inspected 11. The inspected object W passed from the receiving station 10 is horizontally moved to the subsequent inspection inspection station 20 and the thickness inspection station 30 in a state where the inspection object W is held by the holding means and reaches the unloading station 40 . The holding means may be configured to hold the inspection object W only in the area where the actual inspection is performed, such as the appearance inspection station 20 and the thickness inspection station 30, and only when the inspection is performed.

또한, 검사 대상물(W)을 각 스테이션으로 이송하기 위한 검사 대상물 이동 수단(11)으로서 각종 컨베이어 등을 사용할 수 있다. 특히, 본 실시 형태에서의 검사 대상물(W)은 투명하며, 사용하고 있는 조명 수단(52)은 투과 조명이기 때문에 검사 대상물(W)을 이송하는 검사 대상물 이동 수단(11)은 후술하는 외관 검사 스테이션(20)에 설치되는 촬영 수단(51)과 조명 수단(52) 사이를 통과하도록 마련되어 있다. In addition, various conveyors or the like can be used as the inspection target moving means 11 for transferring the inspection object W to each station. Particularly, since the inspection object W in this embodiment is transparent and the illuminating means 52 being used is transmission illumination, the inspection object moving means 11 for transferring the inspection object W can be provided with the appearance inspection station And passes between the photographing means 51 and the illuminating means 52 installed in the housing 20.

또한, 상기와 같이 검사 대상물(W)이 투명하고, 촬영 수단(51)은, 검사 대상물(W)을 투과한 투과광을 촬영하도록 구성되어 있기 때문에 상기 검사 대상물 이동 수단(11) 및 검사 대상물(W)의 유지 수단은 촬영 수단(51)과 조명 수단(52) 사이를 가로막는 일이 없도록 구성하는 것이 바람직하다. 투명하게 형성되어 있는 검사 대상물(W)의 전체를 촬영 가능하도록 하기 위해서이다. 구체적으로는 상기 검사 대상물 이동 수단(11)은 촬영에 영향을 주지 않도록 투명한 재료로 형성하거나, 또는 검사 대상물(W)의 측면 등 촬영에 영향을 주지 않는 장소를 유지해서 반송하도록 구성할 수 있고, 또 검사 대상물(W)의 유지 기구는 촬영에 영향을 주지 않도록 투명한 재료로 형성하거나, 또는 에어의 흐름에 의해서 검사 대상물(W)을 유지하도록 구성할 수 있다.Since the inspection object W is transparent and the imaging means 51 is configured to capture the transmitted light transmitted through the inspection object W as described above, the inspection object moving means 11 and the inspection object W Is preferably constructed so as not to block the space between the photographing means 51 and the illuminating means 52. [ So that the entire inspection object W formed in a transparent manner can be photographed. Specifically, the inspection object moving means 11 can be formed of a transparent material so as not to affect the imaging, or can be configured to carry and maintain a place such as the side of the inspection object W that does not affect the imaging, Further, the holding mechanism of the inspection object W may be formed of a transparent material so as not to affect the imaging, or may be configured to hold the inspection object W by the flow of air.

상기 외관 검사 스테이션(20)에서는, 검사 대상물(W)에서의 외관 검사를 수행한다. 이 외관 검사 스테이션(20)에 설치되는 광학식 외관 검사 장치(50)는, 검사 대상물(W)을 투과하도록 빛을 조사하는 조명 수단(52)으로서의 투과 조명과, 조명 수단(52)에서 빛을 조사한 검사 대상물(W)을 촬영하는 촬영 수단(51)으로서의 CMOS 이미지 센서를 이용한 카메라와, 촬영 수단(51)이 촬영한 촬영 화상을 취득해서 빛의 세기가 다른 복수 라인의 화상 데이터를 근거로 하여 검사 대상물(W)에서의 외관상의 결함 여부를 판단하는 처리 수단(53)으로서의 제어 장치를 주요한 구성 요소로서 구성하고 있다.The visual inspection station 20 performs visual inspection on the object W to be inspected. The optical visual inspection apparatus 50 installed in the visual inspection station 20 includes transmission illumination as illumination means 52 for irradiating light to be transmitted through the object W and illumination light A camera using a CMOS image sensor as the photographing means 51 for photographing the object W to be inspected and a photographing means for photographing the object to be inspected W based on a plurality of lines of image data And a control device as a processing means 53 for judging whether or not an apparent defect in the object W is present is constituted as a main component.

특히 본 실시 형태의 검사 대상물(W)은 투명한 제품이며 사용하고 있는 조명 수단(52)은 투과 조명이기 때문에, 촬영 수단(51)은 조명 수단(52)과 대향하도록 설치되어 있으며, 바람직하게는 해당 촬영 수단(51)은, 그 촬영 방향이 상기 조명 수단(52)의 조사 방향과 정면으로 마주하도록 설치된다. Particularly, since the inspection object W of the present embodiment is a transparent product and the lighting means 52 used is transparent illumination, the imaging means 51 is provided so as to face the illumination means 52, The photographing means 51 is installed such that the photographing direction thereof faces the front of the illuminating direction of the illuminating means 52.

상기 조명 수단(52)으로서 사용하는 투과 조명은, 검사 대상물(W)에 빛을 조사함에 따라 그 결함을 강조할 수 있다. 이러한 조명 수단(52)은, 장시간, 장기간의 운용에도 안정된 처리 성능을 확보하기 위해서 LED를 광원으로 하는 것이 바람직하며, 복수 라인의 화상 데이터를 토대로 해서 외관상의 결함을 판단하므로 라인 조명을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 조명 수단(52)은, 검사 대상물(W)의 재질이나 색깔 등에 따라서 조사한 빛의 파장을 임의로 조정해도 좋다. 검사 대상물(W)이 적색이면 적색 파장 영역의 빛을 조사하고, 검사 대상물(W)이 녹색이면 녹색 파장 영역의 빛을 조사할 수 있다. 또 검사 대상물(W)이 금속 등과 같이 반사율이 높은 재료로 형성되어 있는 경우나, 투명한 재료로 형성되어 있는 경우에는, 청색 파장 영역의 빛을 조사하는 것이 바람직하다. 청색 파장 영역의 빛은, 파장이 짧고, 반사광이나 투과광이 산란되기 쉽기 때문이다.The transmissive illumination used as the illuminating means 52 can emphasize the defect as the object W is irradiated with light. It is preferable that the illuminating means 52 is an LED as a light source in order to secure stable processing performance for a long time and a long term operation. Since the appearance of defects is determined on the basis of image data of a plurality of lines, desirable. The illuminating means 52 may arbitrarily adjust the wavelength of the irradiated light depending on the material and the color of the object W to be inspected. When the object W to be inspected is red, light in a red wavelength range is irradiated, and when the object W is green, light in a green wavelength range can be irradiated. When the object W to be inspected is formed of a material having a high reflectance such as metal or when it is formed of a transparent material, it is preferable to irradiate light in the blue wavelength region. Light in the blue wavelength region is short in wavelength, and reflected light or transmitted light is easily scattered.

이러한 조명 수단(52)은, 검사 대상물 이동 수단(11)에 의해 반송되는 검사 대상물(W)을 명확하게 비추기 위해서 반송 수단의 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 다만, 해당 조명 수단(52)이 조사하고 있는 영역의 윤곽의 폭을 조정하기 위해, 혹은 조사하고 있는 영역의 휘도를 조정하기 위해서, 해당 조명 수단(52)은 상기 검사 대상물 이동 수단(11)과의 간격을 임의로 조정할 수 있도록 설치해도 좋다.It is preferable that the illuminating means 52 is provided in the vicinity of the conveying means for clearly illuminating the object W to be inspected conveyed by the inspected object moving means 11. [ However, in order to adjust the width of the outline of the area illuminated by the illumination means 52 or to adjust the brightness of the illuminated area, the illuminating means 52 is provided with the inspection object moving means 11, May be provided so as to be able to arbitrarily adjust the interval between the two.

또한, 촬영 수단(51)으로서 사용하고 있는 카메라는, 촬상 소자로서 CMOS 이미지 센서를 구비하고 있으며 포토다이오드가 종횡 방향으로 복수 배치된 면상의 촬상 소자를 구비하고 있다. 예를 들면, 가로 방향(주사방향에 대한 폭 방향) 2048화소, 세로 방향(주사방향) 2048화소의 촬상 소자를 사용할 수 있다. 이러한 이미지 센서를 구비한 촬영 수단(51)에 있어서, 가로 방향의 시야를 200mm로 했을 경우에는 세로 방향의 시야도 200mm가 되기 때문에 이 세로 방향의 시야 내에서 촬영에 사용하는 포토다이오드 열을 복수 지정하면, 해당 촬영 수단(51)을 주사시킴으로써 복수 라인에서의 화상 데이터를 취득할 수 있다. 또한, 이 세로 방향의 시야 내에서 촬영에 사용하는 포토다이오드 열의 위치(라인)를 변경하면, 마치 복수의 라인 센서를 사용하고 있는 것처럼 동작시킬 수 있으며, 또 화각(畵角)의 열림 각도에 의해 각도를 변경하는 듯한 동작을 할 수 있다.The camera used as the photographing means 51 is provided with a CMOS image sensor as an image pickup element and a surface-mounted image pickup element in which a plurality of photodiodes are vertically and horizontally arranged. For example, an image pickup device having 2048 pixels in the horizontal direction (width direction with respect to the scanning direction) and 2048 pixels in the vertical direction (scanning direction) can be used. In the photographing means 51 provided with such an image sensor, when the lateral field of view is 200 mm, the field of view in the vertical direction is 200 mm. Therefore, a plurality of photodiode columns to be used for photographing are designated , It is possible to acquire image data on a plurality of lines by scanning the corresponding imaging means 51. Further, by changing the position (line) of the photodiode column used for photographing within the field of view in the vertical direction, it is possible to operate as if a plurality of line sensors are used, and also by the opening angle of the angle of view It is possible to change the angle.

그리고, 처리 수단(53)으로서 사용되고 있는 제어 장치는, 촬영 수단(51)이 촬영한 촬영 화상을 취득하고, 복수 라인의 화상 데이터를 각각 해석해서 외관에서의 결함 여부를 판단한다. 이 해석에 사용하는 화상 데이터는, 촬영 수단(51)이 촬영한 촬영 화상을 그대로 사용하는 것 외에 해당 촬영 화상을 복수 라인별로 이어서 면 화상으로 전개한 것이라도 좋다. 따라서, 이 처리 수단(53)은 화상 데이터를 해석하면서 필요에 따라서 화상 처리를 행하기 위해서 필요한 수치 계산이나 정보 처리를 행하기 위한 CPU(Central Processing Unit) 및 메모리 등을 동반하여 구성된다. 이러한 처리 장치로서는 컴퓨터를 사용할 수 있지만, 화상 처리 및 외관상의 결함을 해석·판단하기 위해서 필요한 수치 계산이나 정보 처리를 위해서 설계된 장치라도 좋다. 그리고 이 처리 수단(53)은, 상기 촬상 소자에 있어서, 촬영 수단 (51)의 주사 방향으로 늘어선 포토다이오드 열의 어느 열에서 촬영할지에 대해서도 제어할 수 있다.Then, the control device used as the processing means 53 acquires the photographed image photographed by the photographing means 51, analyzes each of the image data of a plurality of lines, and judges whether or not the image is defective in appearance. The image data to be used for this analysis may be one in which the photographed image photographed by the photographing means 51 is used as it is, and the photographed image is developed into a plane image by a plurality of lines. Therefore, the processing means 53 is constituted by a CPU (Central Processing Unit) and a memory for performing numerical calculation and information processing necessary for image processing as needed while interpreting the image data. A computer may be used as such a processing apparatus, but it may be a device designed for numerical calculation and information processing necessary for analyzing and judging image processing and apparent defects. The processing means 53 can also control which column of the photodiode array arranged in the scanning direction of the imaging means 51 is to be photographed by the imaging device.

또한, 촬영 수단(51)에서 취득한 촬영 화상을 검사 대상물(W)의 촬영 위치와 상관시키기 위해 상기 검사 대상물 이동 수단(11)에 의한 검사 대상물(W)의 수평 이동 거리나 이동 속도를 검출하는 이송 검출 수단(54)을 마련하는 것이 바람직하다. 이러한 이송 검출 수단(54)으로서는, 로터리 인코더나 리니어 인코더 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이 이송 검출 수단(54)은, 검사 대상물(W)의 반송 경로에서의 어떤 장소에 설치할 수 있으며, 바람직하게는 검사 대상물(W)의 수평 이동 거리나 속도를 정확히 계측하기 위해 해당 외관 검사 스테이션(20)에 설치하고, 특히 바람직하게는 촬영 수단(51)에서의 촬영 영역의 근방에 설치한다. 그리고, 이 이송 검출 수단(54)에 의한 검출 신호를 처리 수단(53)으로 보냄으로써 검사 대상물 이동 수단(11)에 의한 검사 대상물(W)의 이동 속도의 변동에 따른 촬영 분해능력의 불균일을 억제함과 동시에 촬영 수단(51)에 있어서 라인 형태로 취득한 화상을 해석에 사용하는 화상 데이터(면 화상)로 전개할 때에 그 위치 보정을 가능하게 할 수 있다.It is also possible to detect the horizontal movement distance and the movement speed of the inspection object W by the inspection object moving means 11 in order to correlate the photographed image acquired by the photographing means 51 with the photographing position of the object W to be inspected It is preferable to provide the detection means 54. [ As the transport detection means 54, a rotary encoder, a linear encoder, or the like can be used. The conveyance detecting means 54 can be installed at any place in the conveyance path of the inspection object W. Preferably, in order to accurately measure the horizontal movement distance and speed of the inspection object W, Is installed in the station (20), particularly preferably in the vicinity of the photographing area of the photographing means (51). By sending the detection signal from the conveyance detecting means 54 to the processing means 53, it is possible to suppress the unevenness of the photographing disassembly ability due to the fluctuation of the moving speed of the inspection object W by the inspection object moving means 11 And the positional correction can be made possible when the image obtained in the form of a line in the photographing means 51 is developed into image data (plane image) used for the analysis.

그리고, 두께 검사 스테이션(30)에서는, 검사 대상물(W)의 두께가 이미 정해진 범위 내인지 여부를 검사한다. 즉, 이 두께 검사 스테이션(30)에는 검사 대상물 이동 수단(11)에 의해서 반송되어 온 검사 대상물(W)의 두께를 반사형의 레이저 변위계로 이루어지는 두께 검출 수단(31)으로 계측한다. 이 계측 결과는, 상기 처리 수단(53)으로 보내지고 해당 처리 수단(53)에 있어서 검사 대상물(W)의 두께의 불량을 검출할 수 있다.Then, the thickness inspection station 30 checks whether the thickness of the object to be inspected W is within the predetermined range. That is, in this thickness inspection station 30, the thickness of the inspection object W conveyed by the inspection object moving means 11 is measured by the thickness detection means 31 comprising a reflection type laser displacement meter. The measurement result is sent to the processing means (53), and the processing means (53) can detect a defect in the thickness of the object to be inspected (W).

또한, 도 1에 나타낸 광학식 외관 검사 시스템(60)은, 특히 검사 대상물(W)이 투명하고, 투과 조명에 의해 촬영 화상을 취득하도록 구성한다. 즉, 조명 수단 (52)은, 검사 대상물(W)을 사이에 두고 반대 측에 설치한다. 이때, 만일 검사 대상물(W)이 투명하지 않을 경우에는, 투과 조명에 의해서 화상 데이터를 취득할 수 없다. 따라서, 검사 대상물(W)이 불투명한 경우에는 후술하는 도 4에 나타내는 바와 같이 반사 조명을 사용하고, 촬영 수단(51)은 검사 대상부에 조사한 빛의 반사광을 촬영함으로써 상기의 화상 데이터를 취득할 수 있다. 그때, 조명 수단(52)은 촬영 수단(51)에 의한 촬영 방향에서 검사 대상물(W)에 대해서 빛을 조사하는 것이 바람직하고, 특히 검사 대상물(W)의 연직 상향에서 빛을 조사하는 것이 바람직하다.Further, the optical visual inspection system 60 shown in Fig. 1 is configured so that the object W to be inspected is transparent, and the photographed image is acquired by transmission illumination. That is, the illumination means 52 is provided on the opposite side with the object to be inspected therebetween. At this time, if the object W to be inspected is not transparent, image data can not be acquired by the transmission illumination. Therefore, when the object W to be inspected is opaque, reflection light is used as shown in Fig. 4, which will be described later, and the image pickup means 51 acquires the image data by taking reflected light of the light irradiated to the inspection target portion . At this time, it is preferable that the illuminating means 52 irradiate light to the object W to be inspected in the photographing direction by the photographing means 51, and it is particularly preferable to irradiate light vertically upward of the object to be inspected W .

이어서, 도 2를 참조하면서, 상기 외관 검사 스테이션(20)에서의 광학식 외관 검사 장치(50)에서의 처리 내용을 설명한다. 도 2(A)는 외관 검사 스테이션(20)을 나타내는 사시도이고, 도 2(B)는 검사 대상물(W)에 대한 빛의 조사 상태와 읽기 위치를 나타내는 요부 확대 평면도이며, 도 2(C)는 처리 장치에서 해석하기 위한 화상 데이터를 나타내는 평면도이다.Next, with reference to Fig. 2, processing contents in the optical visual inspection apparatus 50 at the visual inspection station 20 will be described. 2 (A) is a perspective view showing the appearance inspection station 20, FIG. 2 (B) is an enlarged plan view of a main part showing a light irradiation state and a reading position with respect to the inspection object W, Fig. 6 is a plan view showing image data to be analyzed by the processing apparatus. Fig.

우선, 이 외관 검사 스테이션(20)에서는, 검사 대상물(W)은, 컨베이어 등의 검사 대상물 이동 수단(11)에 의해서 반송되며, 해당 검사 대상물 이동수단(11)의 하방에는 조명 수단(52)이 설치되어 있다. 이 조명 수단(52)은, 라인 조명으로 검사 대상물(W)의 폭 방향(이송 방향에 대해서 교차하는 방향) 전체에 걸쳐서 빛을 조사한다. 이 조명 수단(52)의 빛은, 검사 대상물(W)을 투과하고 있으며 이에 의해 검사 대상물(W)의 상방에 설치된 촬영 수단(51)은 검사 대상물(W)의 투과광을 촬영할 수 있다. 그리고, 검사 대상물(W)은 조명 수단(52)과 촬영 수단(51) 사이를 통과한다. First, in the visual inspection station 20, the inspection object W is transported by the inspection object moving means 11 such as a conveyor, and illuminating means 52 is provided below the inspection object moving means 11 Is installed. The lighting means 52 irradiates light over the entire width direction (direction intersecting the conveying direction) of the inspection object W with line illumination. The light of the illumination means 52 is transmitted through the object W so that the imaging means 51 provided above the object W can take the transmitted light of the object W to be inspected. Then, the inspection object W passes between the illuminating means 52 and the photographing means 51.

도 2(B)에 나타내듯이 촬영 수단(51)에서는 투과광에 의해서 비추어지고 있는 영역에 있어서, 밝은 영역(A1)과, 그 윤곽 영역(A2)과, 투과광에 의해서 조사되지 않은 영역이며 윤곽 영역의 근방 영역의 영역(A3)에 있어서, 검사 대상물(W)의 폭 방향(주사방향과 교차하는 방향)으로 연장하는 라인에서 촬영한 화상 데이터를 취득한다. 각 라인에서의 촬영은, 검사 대상물(W)을 이송하면서 행해지고, 적어도 1회의 촬영으로 취득하는 화소 수만큼 이동할 때마다 촬영된다. 이 검사 대상물(W)의 이송 거리는 상기 로터리 인코더 등의 이송 검출 수단(54)에 의해 검출된다. 따라서, 일정 거리 이동했다는 신호를 이송 검출 수단(54)에서 취득한 시점에서 상기 촬영수단(51)은 소정 라인에서의 화상을 촬영할 수 있다.As shown in Fig. 2 (B), the photographing means 51 has a bright region A1, an outline region A2 thereof, an area not irradiated with the transmitted light, Image data photographed in a line extending in the width direction (direction intersecting the scanning direction) of the inspection object W is acquired in the area A3 in the neighborhood area. The photographing in each line is carried out while conveying the inspection object W, and is photographed every time it is moved by the number of pixels acquired by at least one photographing. The conveyance distance of the inspection object W is detected by the conveyance detecting means 54 such as the rotary encoder. Therefore, at the time when a signal indicating that the camera has moved a certain distance is acquired by the conveyance detecting means 54, the photographing means 51 can photograph an image on a predetermined line.

그리고, 도 2(B)에 나타낸 각 라인에서의 촬영이, 검사 대상물(W)의 전체에 관해서 행해진 뒤에 검사 대상이 이동할 때마다 촬영한 라인 형태의 화상을 잇대어서, 도 2(C)에 나타내는 바와 같은 면 화상으로 전개한 화상 데이터(D1~D3)를 형성한다. 즉, 투과광에 의해서 비추어지고 있는 영역에 있어서, 밝은 영역(A1)을 촬영한 화상으로 형성한 화상 데이터(D1)와, 밝은 영역(A1)의 윤곽 영역(A2)을 촬영한 화상으로 형성한 화상 데이터(D2)와, 투과광에 의해서 조사되지 않은 영역이며 윤곽 영역의 근방 영역의 영역(A3)을 촬영한 영상으로 형성한 화상 데이터(D3)를 형성한다. 이러한 화상 데이터의 형성은 촬영 수단(51)이 촬영할 때마다 처리 장치는 라인 형태의 화상을 취득하고 이를 면 화상으로 전개하는 것 외에 촬영마다 라인 형태의 화상 데이터를 촬영 수단(51)에서 기록해 두고, 면 화상으로 합성한 뒤에 처리 수단(53)으로 보내도록 해도 좋다. 이렇게 형성한 각 라인에서의 각각의 면 화상(화상 데이터)은, 검사 대상물(W)에 대한 빛의 조사 방향을 다르게 한 상태를 촬영한 것이 된다. 따라서, 촬영 수단(51)에서의 1회의 주사로 취득 가능하면서도 빛의 방사 각도를 다르게 해서 촬영 수단(51)을 여러 번 주사시킨 경우와 같은 화상 데이터를 취득할 수 있다.2 (B) is performed with respect to the whole of the inspection object W, and then the image of the line shape photographed every time the inspection target moves, The image data D1 to D3 developed in the same plane image as the image data D1 to D3 are formed. That is, the image data D1 formed by the image of the bright region A1 and the image formed by the captured image of the outline region A2 of the bright region A1 in the region illuminated by the transmitted light The image data D3 formed by the captured image of the data D2 and the region A3 in the vicinity of the outline region which is not irradiated with the transmitted light is formed. In the formation of such image data, the processing device acquires an image in the form of a line every time the image pickup means 51 picks up the image, and develops the image in the form of a face image, It may be sent to the processing means 53 after being synthesized into a face image. Each surface image (image data) in each of the lines thus formed is obtained by photographing a state in which the irradiation direction of light to the inspection object W is different. Therefore, it is possible to acquire image data which can be obtained by one scanning in the photographing means 51, but which is different in the angle of light emission and is scanned the photographing means 51 several times.

이어서, 도 3을 참조하면서, 빛의 조사 상태가 다른 복수 라인에서의 화상 데이터를 사용함으로써 다양한 결함을 검사하는 예를 설명한다. 도 3(A)는 검사 대상물(W)에 결함의 샘플을 마련한 상태를 나타내는 요부 확대도이며, 도 3(B)는 투과광이 조사되고 있는 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면 약도이다, 도 3(C)은 투과광이 조사되고 있는 영역의 윤곽에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면 약도이며, 도 3(D)는 투과광이 조사되고 있지 않은 영역으로 윤곽 영역의 근방 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면 약도이다.Next, with reference to Fig. 3, an example will be described in which various defects are inspected by using image data in a plurality of lines of different light irradiation states. Fig. 3 (A) is an enlarged view of the main part showing a state in which a sample of defects is provided on the inspection object W, Fig. 3 (B) is a front view showing defects in the area irradiated with the transmitted light, 3C is a front view showing that defects are seen in the outline of the area irradiated with the transmitted light, and FIG. 3D is a front view showing that defects are seen in the area in the vicinity of the outline area.

이 예에서는 검사 대상물(W) 투명하고, 도 3(B)~(D)에서는, 검사 대상물(W)에 빛을 조사했을 때의 투과광에서 보이는 것을 나타낸 것이다. 검사 대상물(W)에는, 샘플로서, 도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 위에서부터 차례로 표면에 존재하는 상처 등의 상처 결함(F1), 표면 또는 내면에 검은 이물질이 존재하는 색 결함(F2), 표면에서의 완만한 요철로 이루어지는 요철 결함(F3)을 형성하고 있다.In this example, the object to be inspected W is transparent, and in Figs. 3 (B) to 3 (D), the object to be inspected W is visible from the light transmitted through the object. As shown in Fig. 3A, the inspection object W is provided with a scratch defect F1 such as a scratch present on the surface in order from the top, a color defect F2 having a black foreign substance on the surface or inner surface, , And an irregular defect (F3) composed of gentle irregularities on the surface is formed.

이런 결함을 형성한 샘플 검사 대상물(W)에서는, 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 뒷면에 빛이 조사되고 있는 영역(A1)에서는 색 결함(F2)이 명료하게 출현하고 있으며, 한편 상처 결함(F1)이나 요철 결함(F3)은 명료하게는 출현하고 있지 않다. 또한, 도 3(C)에 나타내는 바와 같이 윤곽 영역(A2)에서는 요철 결함(F3)이 명료하게 출현하고 있으며, 한편 색 결함(F2)이나 상처 결함(F1)은 명료하게는 출현하고 있지 않다. 그리고, 도 3(D)에 나타내는 바와 같이, 빛이 조사되고 있지 않은 영역(A3)에서는 상처 결함(F1)이 명료하게 출현하고 있으며, 한편 색 결함(F2)과 요철 결함(F3)은 명료하게는 출현하고 있지 않다.As shown in Fig. 3 (B), in the sample inspection object W in which such a defect is formed, the color defect F2 clearly appears in the region A1 in which light is irradiated on the back side, F1) and irregular defect (F3) do not clearly appear. In addition, as shown in Fig. 3 (C), the uneven defect F3 appears clearly in the contour area A2, while the color defect F2 and the wound defect F1 do not clearly appear. 3 (D), the wound defect F1 clearly appears in the region A3 where light is not irradiated, while the color defect F2 and the irregular defect F3 are clearly Is not emerging.

이처럼 빛을 조사하고 있는 영역과의 관계에 있어서, 명료하게 출현하는 결함의 종류가 다르기 때문에 상기 복수 라인에서의 화상 데이터를 각각 해석함으로써 1회의 주사로 취득한 복수의 화상 데이터를 사용해서 다양한 외관상의 결함을 검사할 수 있다.Since the types of defects clearly appearing in relation to the region irradiated with light are different from each other, the image data on the plurality of lines are respectively analyzed so that a plurality of image defects Can be inspected.

또한, 상기의 실시 형태에서는, 검사 대상물(W)이 투명한 제품이라서 조명 수단(52)으로서 투과 조명을 사용하고 있지만, 해당 검사 대상물(W)이 불투명한 경우에는 하기의 도 4에 나타내는 바와 같이 조명 수단을 촬영 수단(51) 측에 설치하고, 촬영 수단(52)은 검사 대상물(W)에 조사된 빛의 반사광을 촬영하도록 해도 좋다. 또, 상기의 실시 형태에서는, 촬영 수단(51)으로서 CMOS 이미지 센서를 사용한 카메라를 이용하고 있지만, 소정의 에어리어를 면 화상으로 촬영하는 CCD 이미지 센서를 사용한 카메라를 사용할 수도 있고, 이 경우에는 하기의 도 4와 같은 라인 형태의 화상 추출 등의 화상 처리를 행한다.In the above-described embodiment, the inspection object W is a transparent product, so that transmission illumination is used as the illumination means 52. However, when the inspection object W is opaque, Means may be provided on the side of the photographing means 51 and the photographing means 52 may photograph the reflected light of the light irradiated on the object to be inspected W. In the above embodiment, a camera using a CMOS image sensor is used as the photographing means 51, but a camera using a CCD image sensor that photographs a predetermined area as a face image may be used. In this case, Image processing such as line-shaped image extraction as shown in Fig. 4 is performed.

도 4는 다른 실시 형태에서의 광학식 외관 검사 장치(150)를 나타내고 있으며, 해당 광학식 외관 검사 장치(150)도, 상기 도 1에 나타낸 광학식 외관 검사 시스템(60)의 외관 검사 스테이션(20)에 설치할 수 있다. 이 실시 형태에 나타내는 광학식 외관 검사 장치(150)는, 특히 촬영 수단(151)으로서 CCD 이미지 센서를 이용한 카메라를 사용하고, 또 조명 수단(152)은 투과광이 아니라 반사광을 촬영하도록 구성하고 있다. 도 4(A)는 다른 실시 형태와 관련한 광학식 외관 검사 장치 (150)를 나타내는 요부 확대 사시도이며, 도 4(B)는 촬영한 화상에서 복수 라인에서 라인 형태의 화상을 추출하는 처리 내용을 나타내는 개념도이며, 도 4(C)는 라인 형태의 화상에서 합성한 해석 대상이 되는 화상 데이터를 나타내는 평면도이다.4 shows an optical visual inspection apparatus 150 according to another embodiment and the optical visual inspection apparatus 150 is also installed in the visual inspection station 20 of the optical visual inspection system 60 shown in FIG. . The optical visual inspection apparatus 150 shown in this embodiment uses a camera using a CCD image sensor as the photographing means 151 and the illumination means 152 is configured to photograph reflected light instead of transmitted light. 4A is a schematic perspective view showing an optical appearance inspection apparatus 150 according to another embodiment, and FIG. 4B is a conceptual diagram showing processing contents for extracting a line-shaped image from a plurality of lines in a photographed image And FIG. 4C is a plan view showing image data to be analyzed, which is synthesized from an image in a line form.

이 실시 형태에 있어서도, 검사 대상물(W)은, 컨베이어 등의 검사 대상물 이동 수단(11)에 의해 반송된다. 반송되어 온 검사 대상물(W)에 대해서는 그 상방에 마련된 조명 수단(152)으로부터 빛을 조사하고 있다. 그리고, 조명 수단(152)과 마찬가지로 검사 대상물(W)의 상방에 마련한 촬영 수단(151)에서는 적어도 빛으로 조사하고 있는 조사 범위와, 해당 조사 범위의 근방이며, 빛이 조사되고 있지 않은 영역을 포함하여 검사 대상물(W)의 폭 방향 전체가 나오게 해서 화상을 촬영한다. 이 촬영한 화상은, 전술의 실시 형태와 마찬가지로, 로터리 인코더 등의 이송 검출 수단이 계측한 이송 거리 등과 관련지어지고 있다.In this embodiment as well, the object W to be inspected is conveyed by the inspection object moving means 11 such as a conveyor. The inspected object W that has been conveyed is irradiated with light from the lighting means 152 provided above the inspected object W. The photographing means 151 provided above the object W to be inspected, as in the case of the illuminating means 152, includes at least an irradiated area irradiated with light and an area in the vicinity of the irradiated area, And the whole object in the width direction of the inspection object W comes out to take an image. The photographed image is associated with a conveyance distance measured by a conveyance detecting means such as a rotary encoder, as in the above-described embodiment.

그리고, 일정한 에어리어를 촬영한 화상에서, 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 임의로 설정한 영역 내에서 라인 형태의 화상을 추출한다. 즉, 조명 수단(152)에서 조사된 빛으로 비추어 지고 있는 영역(A1), 그 윤곽 영역(A2)과, 빛이 조사되고 있지 않은 영역이며 윤곽 영역의 근방 영역(A3) 각각의 라인으로부터 라인 형태의 화상(L1~L3)을 추출한다. 즉, 빛으로 비추어지고 있는 영역(A1)에서 라인 형태의 화상(L1)을 빼내고, 빛으로 비추어지고 있는 영역(A1)의 윤곽 영역(A2)에서 라인 형태의 화상(L2)을 빼내고, 빛이 조사되고 있지 않은 영역이며 윤곽 영역의 근방 영역(A3)에서 라인 형태의 화상(L3)을 빼낸다. Then, as shown in Fig. 4 (B), an image in a line form is extracted in an arbitrarily set area in an image taken in a constant area. That is, the area A1 and the outline area A2, which are illuminated by the light emitted from the illumination unit 152, and the area A3, which is not irradiated with light, (L1 to L3) are extracted. That is, a line-shaped image L1 is extracted from a region A1 that is irradiated with light, a line-shaped image L2 is extracted from an outline region A2 of the region A1 that is irradiated with light, The image L3 in the form of a line is extracted from the area A3 in the vicinity of the contour area which is not irradiated.

그리고, 추출한 라인 형태의 화상을 각각 이어서, 도 4(C)와 같은 면 화상으로 이루어지는 화상 데이터를 각각 합성한다. 즉, 빛으로 비추어지고 있는 영역(A1)에서 발췌한 라인 형태의 화상(L1)을 이은 화상 데이터(D11)와, 빛으로 비추어지고 있는 영역(A1)의 윤곽 영역(A2)에서 빼낸 라인 형태의 화상(L2)을 잇댄 화상 데이터(D12)와, 빛이 조사되고 있지 않은 영역이며 윤곽 영역의 근방 영역(A3)에서 빼낸 라인 형태의 화상(L3)을 이은 화상 데이터(D13)를 각각 합성한다. 그리고, 이 합성한 각각의 면 화상(화상 데이터)에 대해서, 색 및/또는 밝기의 변화를 해석함으로써 검사 대상물(W)에서의 각각의 외관상의 결함 여부를 판단할 수 있다.Then, the image data of the extracted line image is synthesized with the image data of the plane image as shown in Fig. 4 (C). That is, the image data D11 obtained by extracting the line-shaped image L1 extracted from the region A1 illuminated by light and the line-shaped image D11 extracted from the outline region A2 of the region A1, The image data D13 which is the image data D12 which is connected to the image L2 and the image L3 which is the line-shaped image obtained by subtracting the image data D12 from the region A3 in which the light is not irradiated and which is the outline region are synthesized. Then, it is possible to judge whether or not each appearance defect in the inspection object W is analyzed by analyzing the change in color and / or brightness with respect to each of the synthesized surface images (image data).

다음으로, 도 5를 참조하면서, 검사 대상물(W)이 불투명한 경우의 결함이 보이는 것을 설명한다. 도 5는 검사 대상물(W)에 빛을 조사했을 때의 반사광의 보이는 것을 나타내는 것이며, 도 5(A)는 검사 대상물(W)에 결함의 샘플을 마련한 상태를 나타내는 요부 확대도이며, 도 5(B)는 빛이 조사되고 있는 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면 약도이며, 도 5(C)는 빛이 조사되고 있는 영역의 윤곽에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면 약도이며, 도 5(D)는 빛이 조사되지 않은 영역이며 윤곽 영역의 근방 영역에서 결함이 보이는 것을 나타내는 정면 약도이다.Next, referring to Fig. 5, a description will be given of a case where defects are observed when the inspection object W is opaque. 5A is a magnified view showing a state in which a sample of defects is provided on the object to be inspected W, FIG. 5A is an enlarged view of FIG. 5A, 5B is a front view showing defects in a region irradiated with light, FIG. 5C is a front view showing defects in an outline of a region irradiated with light, FIG. Is a non-irradiated area and shows defects in the vicinity of the contour area.

이 예에서는 검사 대상물(W)은 불투명하고, 도 5(B)~(D)에서는, 검사 대상물 (W)에 빛을 조사했을 때의 반사광에서 보이는 것을 나타낸 것이다. 검사 대상물(W)에는, 샘플로서, 도 5(A)에 나타내듯이 위에서부터 순서대로, 표면에 존재하는 흑색의 이물질 등 이물 결함(F11), 관통하는 구멍(孔) 등의 구멍 결함(F12), 표면에 존재하는 상처 등의 상처 결함(F13)을 형성한다. In this example, the object W to be inspected is opaque, and FIGS. 5B to 5D show that the object W is visible from the reflected light when the object W is irradiated with light. 5A, a hole defect F12 such as a foreign particle defect F11 such as a black foreign substance present on the surface, a through hole or the like passing through the surface of the inspection object W, , A scratch defect (F13) such as a scratch present on the surface is formed.

이런 결함을 형성한 샘플 검사 대상물(W)에서는 도 5(B)에 나타내는 바와 같이 표면에 빛이 조사되고 있는 영역(A1)에서는 구멍 결함(F12)이 명료하게 출현하고 있으며, 한편 이물질 결함(F11)이나 상처 결함(F13)은 명료하게는 출현하고 있지 않다. 또, 도 5(C)에 나타내는 바와 같이, 윤곽 영역(A2)에서는 이물 결함 (F11)이 명료하게 출현하고 있으며, 한편 구멍 결함(F12)이나 상처 결함(F13)은 명료하게는 출현하고 있지 않다. 그리고, 도 5(D)에 나타내는 바와 같이 빛이 조사되고 있지 않은 영역(A3)에서는 상처 결함(F13)이 명료하게 출현하고 있으며, 한편 이물질 결함(F11)이나 구멍 결함(F12)은 명료하게는 출현하고 있지 않다.In the sample inspection object W in which such a defect is formed, the hole defect F12 clearly appears in the region A1 where light is irradiated on the surface as shown in Fig. 5B, and the foreign matter defect F11 ) And wound defect (F13) do not appear clearly. 5 (C), the foreign matter defect F11 clearly appears in the contour area A2, while the hole defect F12 and the wound defect F13 do not clearly appear . 5 (D), the wound defect F13 clearly appears in the region A3 where light is not irradiated, and the foreign matter defect F11 and the hole defect F12 are clearly It does not appear.

이처럼 검사 대상이 불투명하더라도 반사광을 촬영함으로써 빛을 조사하고 있는 영역과의 관계에 있어서, 명료하게 출현하는 결함의 종류가 달라진다. 따라서, 상기 복수 라인에서의 화상 데이터를 각각 해석함으로써 1회의 주사로 취득한 복수의 화상 데이터를 사용하여 다양한 외관상의 결함을 검사할 수 있다.Even if the object to be inspected is opaque as described above, the kind of defects clearly appearing in the relationship with the region irradiated with light by taking reflected light is different. Therefore, by analyzing the image data on the plurality of lines, it is possible to inspect various appearance defects using a plurality of image data obtained by one scanning.

또한, 본 실시 형태에서는, 검사 대상물(W)이 불투명한 경우에 대해서 설명했지만, 투명한 경우에는 상기 도 2에 나타낸 것처럼 투과 조명을 조사하는 조명 수단(52)을 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 나타내는 바와 같이, 검사 대상물(W)이 불투명한 경우라도 전술한 바와 같이 CMOS 이미지 센서를 사용한 카메라로 이루어지는 촬영 수단(51)을 사용할 수 있으며, 이 경우에는 각 라인에서 촬영한 화상을 면 화상으로 전개해서 결함을 검사할 수 있다. In the present embodiment, the case where the object to be inspected W is opaque has been described, but in the case of being transparent, the illumination means 52 for irradiating the transmission illumination as shown in Fig. 2 can be used. Further, as described in the present embodiment, even when the object to be inspected W is opaque, the imaging means 51 comprising a camera using a CMOS image sensor can be used as described above. In this case, The defect can be inspected by developing the image as a face image.

도 6은, 검사 대상물(W)이 원기둥 모양인 경우의 검사 방법을 나타내는 사시도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 검사 대상이 통 모양이며, 그 둘레 면에서의 외관을 검사하는 경우에는 검사 대상물(W)을 축을 중심으로 회전시킴으로써 외관 검사를 행할 수 있다. 특히 검사 대상물(W)이 곡면을 가지는 경우에는, 촬영 수단(51)으로서 CMOS 이미지 센서를 사용한 카메라를 이용함으로써 곡면에서의 화상의 일그러짐 문제를 해소할 수 있으며 더 정확하게 외관 검사를 행할 수 있다. 다만, 이 실시 형태에서도 촬영 수단으로서는 CCD 이미지 센서를 사용한 카메라를 사용해도 좋다.Fig. 6 is a perspective view showing an inspection method in the case where the inspection object W has a cylindrical shape. As shown in this figure, when the inspection object is a tubular shape, and the appearance on the peripheral surface is inspected, the inspection can be performed by rotating the inspection object W about the axis. In particular, when the object W to be inspected has a curved surface, the problem of distortion of the image on the curved surface can be solved by using the camera using the CMOS image sensor as the photographing means 51, and more accurate visual inspection can be performed. In this embodiment, however, a camera using a CCD image sensor may be used as the photographing means.

도 7은, 검사 대상물(W)이 폭 방향으로 긴(長尺) 경우, 즉 이송 방향에 직교하는 방향으로 긴 경우의 검사 방법을 나타내는 사시도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이 검사 대상이 폭이 넓은 경우에는 촬영 수단(51)을 폭 방향으로 복수 나란히 해서 사용할 수 있다. 이 경우에는 여러 대의 촬영 수단(51)을 사용하게 된다. 다만, 어느 폭 방향의 범위는, 어느 하나의 촬영 수단(51)에 의해서, 복수 라인에서의 화상 데이터가 취득된다. 이 도 7에서는 촬영 수단(51)은 일렬로 배치되고 있지만, 엇갈린(staggered) 형태로 배치해도 좋다. 다만, 폭 방향에서 촬영 영역에 빈틈이 생기지 않고 뒤에서 연결할 수 있도록 촬영 범위를 특정할 수 있어야 한다. 다만, 이 실시 형태에서도 촬영 수단으로서는 CCD이미지 센서를 사용한 카메라를 사용해도 좋다.Fig. 7 is a perspective view showing an inspection method when the inspection object W is long in the width direction, that is, in the direction perpendicular to the conveyance direction. As shown in this figure, when the subject to be inspected is wide, a plurality of photographing means 51 can be used side by side in the width direction. In this case, several sets of photographing means 51 are used. However, in any range of the width direction, image data of a plurality of lines is acquired by any one of the photographing means (51). Although the photographing means 51 is arranged in a line in Fig. 7, the photographing means 51 may be arranged in a staggered form. However, it is necessary to be able to specify the photographing range so that the photographing area can be connected to the photographing area in the width direction without any gaps. In this embodiment, however, a camera using a CCD image sensor may be used as the photographing means.

이상과 같이 구성한 광학식 외관 검사 장치에 따르면, 검사 대상물(W)의 제조 공정에서 발생하는 모든 결함을, 하나의 촬영 조건으로, 1회의 촬영으로 동시에 검사하는 것이 가능해지고, 또 검사 대상물(W)이, 두께가 다른 제품의 경우에도 촬영 수단이나 조명 수단 등의 광학계를 물리적으로 조정하지 않고 검사에 필요한 화상 데이터를 취득해서 결함을 해석·판단할 수 있다.According to the optical visual inspection apparatus configured as described above, it becomes possible to simultaneously inspect all the defects occurring in the manufacturing process of the inspection object W by one imaging operation under one imaging condition, , It is possible to analyze and determine defects by acquiring image data necessary for inspection without physically adjusting optical systems such as photographing means and illumination means even in the case of products having different thicknesses.

다음으로 도 8 및 9를 참조하면서, 본 실시 형태와 관련한 광학식 외관 검사 장치에서 적합하게 사용할 수 있는 촬영 수단에 대해서 설명한다. 이러한 촬영 수단은 도 8에 나타내는 바와 같이 주사 방향에 교차하는 방향으로 복수의 포토다이오드를 배열한 포토다이오드 열을, 평행한 상태에서, 주사 방향으로 복수 나열해서 구성한다. 도 8에는 A~D 열로 이루어지는 4열의 포토다이오드 열을 나타내고 있으며, 각 열은 배열 방향으로 나열한 9개의 포토다이오드로 구성되어 있다. 이렇게 구성한 촬영 수단으로 촬영함으로써 4열×9개의 합계 36화소의 영상을 촬영할 수 있다.Next, referring to Figs. 8 and 9, a description will be given of photographing means suitably used in the optical visual inspection apparatus according to the present embodiment. Fig. Such a photographing means is constituted by arranging a plurality of photodiode arrays in which a plurality of photodiodes are arranged in a direction crossing the scanning direction, in a parallel manner and in a plurality of scanning directions as shown in Fig. FIG. 8 shows four rows of photodiodes made up of A to D columns, and each row is made up of nine photodiodes arranged in the arrangement direction. By photographing with such a photographing means constructed in this way, it is possible to photograph an image of 4 lines x 9 pixels in total 36 pixels.

특히, 이 실시 형태와 관련한 촬영 수단은, 화상 처리부를 더 동반해서 구성되어 있으며, 이 화상 처리부에 의해서, 36화소의 화상 사이즈를 작게 하는 처리를 실행한다. 구체적으로는 주사 방향으로 늘어서 있는 화소부터 최대 휘도, 최소 휘도, 평균 휘도 등의 미리 설정한 조건의 휘도의 화소를 산출 내지는 추출하는 처리를, 배열 방향으로 늘어선 모든 화소에 대해서 실행한다. 그리고, 이와 같은 조건에 의해 연산 내지는 추출한 화소를 연결한 1열의 화상 데이터를 생성하고, 이 1열의 화상 데이터를 표면 검사에 사용한다. 도 8은 포토다이오드의 배열을 나타내는데, 이것을 각 포토다이오드가 촬영한 화소로서 본 경우에, 휘도가 가장 낮은 화소를 추출한다. 도 8에서 포토다이오드의 배열을 화소의 배열로서 본 경우, A1~D1의 화소에 있어서 가장 휘도가 낮은 B1 화소를 추출하고, 옆으로 배열된 A2~D2의 화소에 있어서도 가장 휘도가 낮은 C2 화소를 추출한다. 그리고, 이러한 연산 내지는 추출 처리를 A9~D9의 화소까지 실행하고, B1, C2, A3, B4, C5, D6, B7, C8, A9의 화소로 구성된 1열의 화상 데이터를 생성한다. 그 결과 36화소의 화상을 9화소의 화상 데이터로 합성할 수 있고, 따라서 데이터 양을 줄여 처리 속도를 높일 수 있다. 또한, 관련한 화소의 추출은 처리 수단에서 실행할 수도 있다. In particular, the imaging means according to this embodiment further comprises an image processing section, and the image processing section performs processing for reducing the image size of 36 pixels. More specifically, a process of calculating or extracting pixels of luminance with preset conditions such as maximum luminance, minimum luminance, and average luminance from the pixels arranged in the scanning direction is executed for all the pixels arranged in the arrangement direction. Based on such conditions, image data of one column connected to the pixels calculated or extracted is generated, and the image data of the one column is used for surface inspection. Fig. 8 shows an array of photodiodes. When the photodiodes are viewed as pixels photographed by the photodiodes, the pixels with the lowest luminance are extracted. 8, when the arrangement of the photodiodes is regarded as an arrangement of pixels, the B1 pixels having the lowest luminance in the pixels A1 to D1 are extracted and the C2 pixels having the lowest luminance even in the pixels A2 to D2 arranged side by side are extracted . This calculation or extraction processing is executed up to the pixels of A9 to D9 to generate one row of image data composed of the pixels of B1, C2, A3, B4, C5, D6, B7, C8 and A9. As a result, it is possible to synthesize an image of 36 pixels into image data of 9 pixels, thereby reducing the amount of data and increasing the processing speed. The extraction of the associated pixel may also be performed by the processing means.

도 9는, 실제로 검사 대상물을 촬영한 화상에서 1열의 화상 데이터를 연산 내지는 추출하는 처리를 나타내는 약도이다. 도 9(A)에 나타내는 바와 같이 검사 대상물(W)을 촬영해서, 주사 방향으로 늘어선 10열의 화소로 이루어지는 화상을 촬영한다. 각 열은 광학 소자에 따른 화소로 구성할 수 있다. 그리고, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이 이 촬영한 화소에서 주사 방향으로 늘어선 각 열의 화소를 비교해서, 도 9(C)에 나타내는 바와 같이 가장 휘도가 높은 화소를 추출한다. 이 처리를 각 열에서의 화소의 배열 방향까지 실시하고, 추출한 화소를 1열로 조합시킴으로써 1열의 화상 데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 이 생성한 1열의 화상 데이터를 검사에 사용해서 검사에 사용해서, 검사에 사용하는 화상 데이터를 대폭 줄여 처리 속도를 향상시킬 수 있다.Fig. 9 is a schematic diagram showing a process of calculating and extracting image data of one column in an image actually taken of an inspection object. As shown in Fig. 9 (A), the object to be inspected W is photographed and an image composed of pixels in 10 rows arranged in the scanning direction is photographed. Each column can be composed of pixels corresponding to optical elements. Then, as shown in Fig. 9 (B), pixels of the respective rows arranged in the scanning direction in the photographed pixels are compared to extract pixels having the highest luminance as shown in Fig. 9 (C). By performing this processing up to the arrangement direction of the pixels in each column and combining the extracted pixels in one column, it is possible to generate one column of image data. Then, the generated image data of one column is used for the inspection and used for the inspection, whereby the image data used for the inspection can be greatly reduced and the processing speed can be improved.

이와 같은 촬영 수단을 사용한 검사 장치에서는 검사 대상물의 이송 거리를 대략 1회의 촬영으로 촬영한 화소 열 만큼으로 함으로써 검사 속도를 높일 수 있다. 즉, 도 9에서는 9화소분 또는 10화소분씩 검사 대상물을 이송시켜서 촬영함으로써 1회의 촬영마다의 이송 거리를 크게 해서 대량의 검사 대상물을 검사할 수 있다.In the inspection apparatus using such a photographing means, the inspection distance can be increased by setting the distance of the object to be inspected to the number of pixels of the image taken approximately one time. That is, in FIG. 9, by scanning the object to be inspected for 9 pixels or 10 pixels, it is possible to inspect a large number of objects to be inspected by increasing the distance of travel for each one shot.

한편, 검사 대상물의 이송 거리를, 1회의 촬영으로 촬영한 화소 열보다도 짧게 한 경우에는, 어떠한 영역에 관해해서는, 그 주변을 포함한 넓은 범위에 대한 화상을 취득할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이 주사 방향으로 10열의 포토다이오드 열이 나란히 있는 경우에는 1 내지는 5열씩 이송시켜서 촬영을 할 수 있다. 그리고, 이 촬영 화소 중에서 목적에 맞는 화소(미리 조건 설정한 화소)를 추출하는 것에서부터, 촬영 누락이 없는, 보다 정밀한 화상 데이터를 취득할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 표면 검사를 정확하게 실시할 수 있다.On the other hand, when the conveying distance of the inspection object is made shorter than the pixel train photographed in one shot, it is possible to acquire an image for a wide range including its surroundings with respect to any area. For example, as shown in FIG. 9, when 10 rows of photodiodes are arranged side by side in the scanning direction, 1 to 5 rows of the photodiodes can be photographed. Further, it is possible to acquire more precise image data without missing a shot, from extracting a pixel (a condition-setting pixel) satisfying the purpose out of the shooting pixels. Therefore, in this case, the surface inspection can be accurately performed.

[산업상의 이용 가능성][Industrial Availability]

상기 본 발명에 관련한 광학식 외관 검사 장치는, 공업 제품뿐만 아니라, 원재료나 농작물, 수산물, 혹은 이들 가공품 등, 다양한 물품에 대해서 그 외관상의 결함을 검사하기 위해서 이용할 수 있다. 그리고, 검사 대상물(W)은 투명해도 불투명해도 외관 검사를 행할 수 있다.The optical visual inspection apparatus according to the present invention can be used not only for industrial products but also for inspection of defects in appearance of various articles such as raw materials, crops, marine products, and processed products thereof. Then, the inspection object W can be visually inspected even if it is transparent or opaque.

10; 수령 스테이션
11; 검사 대상물 이동 수단
20; 외관 검사 스테이션
30; 검사 스테이션
31; 검출 수단
40; 반출 스테이션
50,150; 광학식 외관 검사 장치
51,151; 촬영 수단
52,152; 조명 수단
53; 처리 수단
54; 이송 검출 수단
60; 광학식 외관 검사 시스템
W; 검사 대상물
10; Receiving station
11; The inspection object moving means
20; Appearance inspection station
30; Inspection station
31; Detection means
40; Export station
50, 150; Optical visual inspection system
51,151; Shooting means
52,152; Lighting means
53; Processing means
54; The conveyance detecting means
60; Optical visual inspection system
W; Inspection object

Claims (11)

주사(走査)하면서 검사 대상물을 촬영한 화상에서 외관상의 결함 여부를 판단하는 광학식 외관 검사 장치에 사용하는 촬영 수단이며,
검사 대상물의 주사 방향으로 늘어선 복수의 라인에서 촬영하는 촬영부와, 촬영부가 촬영한 복수의 라인 각각에 관해서, 주사 방향에 직교하는 방향의 영역마다 색 및/또는 밝기를 비교한 뒤에, 이 비교를 근거로 해서 특정의 라인 영역을 추출하고, 이를 조합해서 1라인의 화상 데이터를 합성하는 화상 처리부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학식 외관 검사 장치용 촬영 수단.
An imaging apparatus for use in an optical visual inspection apparatus for determining an apparent defect in an image of an object to be inspected while scanning the object,
An image capturing unit that captures an image of a plurality of lines arranged in a scanning direction of an object to be inspected and a plurality of lines that are captured by the image capturing unit and compares the color and / or brightness with respect to each region in a direction orthogonal to the scanning direction, And an image processing unit for extracting a specific line area on the basis of the combined image data and combining the combined image data with one line image data.
검사 대상물을 촬영하는, 제 1항에 기재된 촬영 수단과,
해당 촬영 수단이 촬영한 촬영 화상을 사용하여 검사 대상물에서의 외관상의 결함 여부를 분석·판단하는 처리 수단으로 이루어지며,
해당 처리 수단은, 촬영 수단에서 촬영 화상을 취득하면서 검사 대상물에 조사(照射)한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택한 복수 라인에서의 화상 데이터에 관해서 색 및/또는 밝기의 변화를 해석하고, 검사 대상물에서의 각각의 외관상의 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 광학식 외관 검사 장치.
The image pickup apparatus according to claim 1,
And processing means for analyzing and judging whether or not there is an apparent defect in the inspection object using the photographed image photographed by the photographing means,
The processing means analyzes a change in color and / or brightness with respect to image data on a plurality of lines each of which is selected in an area where the intensity of light irradiated to the inspection object is different while acquiring a photographed image from the imaging means, And judges whether or not each appearance defect in the object is judged.
제 2항에 있어서,
검사 대상물에 빛을 조사하는 조명 수단을 더 구비하고 있으며,
상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터는, 조명 수단에 있어서 조사하고 있는 영역 내, 및 조명 수단에 있어서 조사하고 있는 영역 밖의 각각의 영역에서 선택되는 광학식 외관 검사 장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising illumination means for irradiating light to the object to be inspected,
Wherein the image data on a plurality of lines analyzed by said processing means is selected in each of the regions irradiated by the illuminating means and the regions irradiated by the illuminating means.
제 2항에 있어서,
검사 대상물에 빛을 조사하는 조명 수단을 더 구비하고 있으며,
상기 처리 수단이 해석하는, 복수 라인에서의 화상 데이터는, 조명 수단에 의해서 빛이 조사되고 있는 영역의 중심 부분인 조사 중심 영역, 조명 수단에 의해서 빛이 조사되고 있는 영역의 윤곽 영역, 및 해당 윤곽 영역의 근방이며 조명 수단에 의한 빛으로 조사되고 있지 않은 비조사 영역 중 적어도 어느 2개 이상의 영역 안에서 선택되는 광학식 외관 검사 장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising illumination means for irradiating light to the object to be inspected,
The image data in a plurality of lines analyzed by the processing means is divided into an irradiation center region which is a center portion of the region irradiated with the light by the illumination means, a contour region of the region irradiated with the light by the illumination means, And a non-irradiated region which is in the vicinity of the region and is not irradiated with light by the illumination means.
제 2항에 있어서,
검사 대상물에 빛을 조사하는 조명 수단을 더 구비하고 있으며,
상기 처리 수단이 해석하는, 복수 라인에서의 화상 데이터는, 검사 대상물에 조사하고 있는 빛의 휘도가 가장 높은 고휘도 영역, 해당 휘도가 급격하게 변화하고 있는 휘도 변화 영역, 및 해당 휘도 변화 위치보다 더 낮은 휘도로 그 변화가 안정되어 있는 저휘도 안정 영역 중 적어도 어느 2개 이상의 영역 안에서 선택되는 광학식 외관 검사 장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising illumination means for irradiating light to the object to be inspected,
The image data in a plurality of lines analyzed by the processing means is a high luminance region having the highest luminance of light irradiated to the object to be inspected, a luminance change region in which the luminance is abruptly changed, and a luminance change region And a low-luminance stable region in which the change in the luminance is stable, is selected in at least two or more regions.
제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 수단이 해석하는 화상 데이터는, 촬영 수단을 주사시킴으로써 복수의 라인에서 각각 촬영한 복수의 라인 형태의 화상을 취득하고, 이를 각각의 라인별로 결합해서 전개한 복수의 면(面) 화상이며,
상기 처리 수단에서의 복수 라인의 화상 데이터의 취득은, 촬영 수단에서의 1회의 주사에 의해서 취득되는 광학식 외관 검사 장치.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The image data interpreted by the processing means is a plurality of plane images obtained by scanning the photographing means to acquire a plurality of line-shaped images photographed respectively on a plurality of lines,
Wherein the acquisition of the image data of a plurality of lines by the processing means is performed by one scanning in the photographing means.
제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영 수단은, 상기 검사 대상물을 일정 방향으로 주사하는 이미지 센서 카메라이며,
상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터는, 촬영 수단의 주사 방향과 다른 여러 위치에서, 해당 주사 방향과 교차하는 방향으로 연장하는 라인 형태로 촬영된 화상을 결합해서 전개한 면화상인 광학식 외관 검사 장치.
7. The method according to any one of claims 2 to 6,
Wherein the photographing means is an image sensor camera for scanning the object to be inspected in a predetermined direction,
Wherein the image data on a plurality of lines analyzed by the processing means is an image of an optical appearance which is a cotton image developed by combining an image photographed in a line form extending in a direction crossing the scanning direction, Inspection device.
제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영부는 상기 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역에서 각각 선택한 복수 라인의 각각에 있어서, 검사 대상물의 주사 방향으로 늘어선 복수의 라인에서 촬영하고,
상기 처리 수단이 해석하는 복수 라인에서의 화상 데이터로서 각각 화상 처리부가 합성한 1라인의 화상 데이터를 복수 사용하는 광학식 외관 검사 장치.
8. The method according to any one of claims 2 to 7,
Wherein the photographing section photographs a plurality of lines arranged in the scanning direction of the inspection object in each of a plurality of lines respectively selected from the areas of different intensity of light irradiated to the inspection object,
And a plurality of image data of one line synthesized by the image processing unit are respectively used as image data in a plurality of lines analyzed by said processing means.
제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영 수단은, 상기 검사 대상물에 조사한 빛의 세기가 다른 영역별로, 오프셋 값 및/또는 게인 값을 다르게 하는 화상 조정 수단을 구비하는 광학식 외관 검사 장치.
9. The method according to any one of claims 2 to 8,
Wherein the photographing means comprises an image adjusting means for making an offset value and / or a gain value different for each region of the inspection target object having different intensity of light.
제 2항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 광학식 외관 검사 장치를 이용하여 구성된 광학식 외관 검사 시스템이며,
검사 대상물을 재치하고 이것을 반송하는 검사 대상물 이동 수단과, 해당 검사 대상물 이동 수단에 의한 검사 대상물의 이동 속도 또는 이동 거리를 검출하는 이송 검출 수단을 더 구비하고 있으며,
상기 처리 수단이 취득한 촬영 화상은, 이송 검출 수단에서 취득한 이동 속도 또는 이동량을 근거로 해서 산출한 촬영 위치와 관련지어져 있는 것을 특징으로 하는 광학식 외관 검사 시스템.
An optical visual inspection system configured by using the optical visual inspection apparatus according to any one of claims 2 to 9,
And a conveyance detecting means for detecting a moving speed or a moving distance of the object to be inspected by the object to be inspected moving means,
Wherein the photographed image acquired by the processing means is associated with the photographed position calculated based on the moving speed or the movement amount acquired by the conveyance detecting means.
제 10항에 있어서,
상기 검사 대상물 이동 수단은, 재치하여 반송하는 검사 대상물을 흡인하거나 또는 해당 검사 대상물을 바짝 대는 유지 수단을 구비하고 있으며, 상기 검사 대상물 이동 수단에서의 검사 대상물의 이동 경로 상에는 상기 검사 대상물의 두께를 계측하기 위한 두께 계측 수단이 설치되어 있으며,
상기 처리 수단은, 해당 두께 계측 수단의 계측 값을 근거로 해서 두께의 불량을 검출하는 광학식 외관 검사 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the inspection object moving means comprises a holding means for sucking the inspection object to be placed and carried or to tightly close the inspection object, wherein the thickness of the inspection object is measured on the movement path of the inspection object in the inspection object moving means Thickness measuring means for measuring the thickness of the substrate,
Wherein the processing means detects a defect in thickness based on the measured value of the thickness measuring means.
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