KR20230174235A

KR20230174235A - 검사장치

Info

Publication number: KR20230174235A
Application number: KR1020237038562A
Authority: KR
Inventors: 후미아키 오니시; 이와오 스기모토; 슈지 오자키; 슈지 후지오카; 마사히로 스즈카와
Original assignee: 히다치 조센 가부시키가이샤
Priority date: 2021-04-22
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2023-12-27
Also published as: EP4328571A1; CN117222886A; WO2022224636A1; TW202242392A; JPWO2022224636A1

Abstract

검사장치(1)는, 시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물(9)의 결함을 검출한다. 결함 검출부의 프로필 취득부는, 촬영화상에 있어서, 제1방향의 복수의 검사위치에서 제2방향으로 직선상으로 연장되는 복수의 검사영역에 있어서의 복수의 휘도 프로필을 취득한다. 주기성 결함 판별부는, 상기 복수의 휘도 프로필 각각에 대하여 주기적 휘도변동을 검출한다. 주기성 결함 판별부는, 주기가 같은 주기적 휘도변동이 상기 복수의 휘도 프로필에 공통으로 존재하는 경우에, 제1주기성 결함이 존재한다고 판단하고, 상기 복수의 휘도 프로필 중 하나의 휘도 프로필에 존재하는 주기적 휘도변동과 같은 주기의 주기적 휘도변동이 다른 휘도 프로필에 존재하지 않는 경우에, 제2주기성 결함이 존재한다고 판단한다. 이에 의하여, 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다.

Description

검사장치

본 발명은, 시트상(sheet狀) 또는 판상(板狀)의 투광성을 갖는 대상물의 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.

[관련출원의 참조]

본 출원은, 2021년 4월 22일에 출원된 일본국 특허출원 JP2021-072442에 의한 우선권의 이익을 주장하고, 상기 출원에 개시되어 있는 전부는 본 출원에 편입된다.

종래부터 시트상 또는 판상의 부재를 연속적으로 제조하는 기술이 알려져 있다. 예를 들면 일본국 공개특허 특개2010-46798호 공보(문헌1)의 롤 성형장치에서는, 다이에서 압출된 용융수지가 롤 사이에 끼워져 연속적으로 반송됨으로써, 시트상 부재가 연속적으로 성형된다.

한편 연속적으로 제조된 시트상 부재를 검사하는 다양한 기술도 제안되어 있다. 예를 들면 일본국 공개특허 특개2007-211092호 공보(문헌2)의 검사방법에서는, 광원과 스크린 사이에 시트상의 필름을 스크린에 대하여 경사지게 배치하고, 스크린에 투영된 상을 필름의 측방(側方)에 배치한 카메라에 의하여 촬영함으로써, 필름표면의 완만한 파상(波狀)의 요철에 기인하여 발생하는 필름의 두께편차를 검사한다. 또한 일본국 공개특허 특개2019-191112호 공보(문헌3)의 측정방법에서는, 스크린에 대하여 경사지게 배치된 시트상의 대상물의 경사각도를 변경하면서 화상취득을 반복함으로써, 대상물의 검사에 사용되는 복수의 화상을 취득한다. 일본국 공개특허 특개2003-172707호 공보(문헌4)의 검사장치에서는, 반사 방지막을 붙인 편광필름의 연직상방에서 빛을 조사하고, 편광필름의 연직하방에 배치된 스크린에 투영된 상을 스크린의 연직하방에 배치된 카메라에 의하여 촬영함으로써, 반사 방지막의 흠을 검출한다.

그런데 문헌2의 검사방법에서는, 스크린에 카메라가 비치는 것을 피하기 위하여, 카메라의 광축(光軸)이 스크린의 법선방향에 대하여 경사지도록 카메라가 비스듬하게 배치되어 있다. 그래서 스크린상의 위치에 따라 카메라와의 거리가 다르기 때문에, 카메라에 의하여 촬영되는 화상에 있어서 왜곡이 생겨, 두께편차를 고정밀도로 검출하는 것은 어렵다. 문헌3의 측정방법에 있어서도, 카메라는 스크린의 법선방향에 대하여 비스듬하게 배치되어 있다.

한편 문헌4에서는, 문헌2 및 문헌3과는 다르게, 편광필름과 스크린은 평행하게 배치되어 있고, 편광필름을 비스듬하게 배치하는 기구 등은 설치되어 있지 않다. 또한 만약에 편광필름을 스크린에 대하여 비스듬하게 하였다고 하더라도, 편광필름상의 위치에 따라 스크린과의 거리가 다르기 때문에, 스크린에 투영되는 화상에 왜곡이 생겨, 흠을 고정밀도로 검출하는 것은 어렵다.

또한 최근에 상기한 바와 같은 시트상 부재는, 액정화면의 표면기판 등의 광학적 용도로도 사용되고 있다. 광학적 용도의 시트상 부재에는, 특히 시트상 부재의 제조 시에 있어서의 결함의 저감이 요구된다. 이 때문에, 시트상 부재의 제조장치에 있어서, 결함을 저감시키기 위한 고정밀도의 조정이 필요해진다. 한편 시트상 부재의 제조 시에는, 상기의 두께편차나 흠뿐만이 아니라, 다양한 종류의 결함이 발생할 수 있다. 시트상 부재의 제조장치에서는, 이들 결함의 종류에 따라 조정장소나 조정방법이 다르다. 따라서 시트상 부재의 제조장치를 효율적으로 조정하기 위해서는, 시트상 부재에 있어서의 결함의 종류를 판별할 필요가 있다.

본 발명은, 시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물의 결함을 검출하는 검사장치에 대한 것으로서, 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 바람직한 1형태에 관한 검사장치는, 대상물을 지지하는 대상물 지지부와, 시트상 또는 판상의 촬영보조부재를 상기 대상물과 평행하게 지지하는 보조부재 지지부와, 관찰광을 상기 대상물에 조사하는 조명부와, 상기 촬영보조부재를 사이에 두고 상기 대상물과는 반대측에 배치되고, 상기 대상물의 법선방향에 평행한 광축을 구비하고, 상기 대상물을 투과한 상기 관찰광에 의하여 상기 촬영보조부재상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상을 취득하는 촬영부와, 상기 촬영화상에 의거하여 상기 대상물의 결함을 검출하는 결함 검출부를 구비한다. 상기 결함 검출부에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 상기 대상물상에 있어서 제1방향을 따라 직선상으로 연장됨과 아울러 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 주기적으로 배열되는 복수의 줄무늬인 제1주기성 결함과, 상기 대상물상에 있어서 상기 제2방향으로 주기적으로 배열되는 비줄무늬상의 제2주기성 결함을 포함한다. 상기 결함 검출부는, 상기 촬영화상에 있어서, 상기 제1방향의 복수의 검사위치에서 상기 제2방향에 평행하게 각각 직선상으로 연장되는 복수의 검사영역을 설정하고, 상기 복수의 검사영역 각각에 있어서의 상기 제2방향의 휘도변화인 복수의 휘도 프로필을 취득하는 프로필 취득부와, 상기 복수의 휘도 프로필 각각에 대하여 주기적 휘도변동을 검출하고, 주기가 같은 주기적 휘도변동이 상기 복수의 휘도 프로필에 공통으로 존재하는 경우에, 제1주기성 결함이 존재한다고 판단하고, 상기 복수의 휘도 프로필 중 하나의 휘도 프로필에 존재하는 주기적 휘도변동과 같은 주기의 주기적 휘도변동이 다른 휘도 프로필에 존재하지 않는 경우에, 제2주기성 결함이 존재한다고 판단하는 주기성 결함 판별부를 구비한다.

상기 검사장치에서는, 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 결함 검출부에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 상기 대상물의 표면상의 흠 혹은 부착물, 또는 상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 비주기성 결함을 더 포함한다. 상기 결함 검출부는, 상기 복수의 휘도 프로필 중 적어도 하나의 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동을 비주기성 결함이라고 판단하는 비주기성 결함 판별부를 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 검사장치는, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구와, 상기 촬영부 및 상기 회전기구를 제어함으로써, 상기 주기성 결함 판별부에 의한 결함 검출용으로, 상기 측정각도가 소정의 제1측정각도가 된 상태에서 상기 촬영화상을 취득시키고, 상기 비주기성 결함 판별부에 의한 결함 검출용으로, 상기 측정각도가 상기 제1측정각도와는 다른 소정의 제2측정각도가 된 상태에서 상기 촬영화상을 취득시키는 제어부를 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 검사장치는, 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를 상기 대상물에 대하여 상기 조명부의 광축방향으로 상대이동하여, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 대상물 사이의 거리인 투영거리를 변경하는 이동기구와, 상기 촬영부 및 상기 이동기구를 제어함으로써, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상을 취득시키는 제어부를 더 구비한다. 상기 비주기성 결함은, 상기 대상물의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과, 상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을 포함한다. 상기 프로필 취득부는, 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서, 상기 제1방향의 소정의 검사위치에서 상기 제2방향에 평행하게 직선상으로 연장되는 검사영역을 설정하고, 상기 검사영역에 있어서의 상기 제2방향의 휘도변화인 휘도 프로필을 취득한다. 상기 결함 검출부는, 상기 복수의 촬영화상 중 하나의 촬영화상의 상기 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동의 평가값을 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서 구하는 평가값 산출부를 더 구비한다. 상기 비주기성 결함 판별부는, 상기 비주기적 휘도변동에 대하여, 상기 복수의 촬영화상에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 상기 제1비주기성 결함이라고 판단하고, 상기 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 상기 제2비주기성 결함이라고 판단한다.

바람직하게는, 상기 검사장치는, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구를 더 구비한다. 상기 제어부에 의하여 상기 촬영부, 상기 이동기구 및 상기 회전기구가 제어되어, 복수의 측정각도 각각에 있어서, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상이 취득된다. 상기 프로필 취득부에 의하여, 상기 복수의 측정각도 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상으로부터 복수의 휘도 프로필이 취득된다. 상기 평가값 산출부에 의하여, 상기 복수의 측정각도 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상으로부터 상기 비주기적 휘도변동의 복수의 평가값이 구해진다. 상기 평가값 변동지수는, 상기 복수의 측정각도 각각에 있어서의 상기 복수의 평가값의 변동에도 의거하여 구해진다.

바람직하게는, 상기 비주기성 결함은, 상기 대상물의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과, 상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을 포함한다. 상기 비주기적 휘도변동은, 하향의 피크인 하강피크와, 상기 하강피크의 양측에 인접하는 상향의 피크인 제1상승피크 및 제2상승피크를 포함한다. 상기 적어도 하나의 휘도 프로필에 있어서의 휘도변동의 상향의 편진폭 및 하향의 편진폭을 각각 a1 및 a2로 하고, 상기 제1상승피크와 배경휘도(a0)의 휘도차를 b로 하고, 상기 제2상승피크와 상기 배경휘도(a0)의 휘도차를 c로 한다. 상기 비주기성 결함 판별부는, 상기 비주기적 휘도변동에 있어서의 b 및 c가 a1 및 a2 중의 큰 쪽을 나타내는 Max(a1, a2) 이하인 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함을 상기 제1비주기성 결함이라고 판단하고, b 및 c 중의 적어도 일방이 Max(a1, a2)보다도 큰 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함을 상기 제2비주기성 결함이라고 판단한다.

본 발명의 바람직한 1형태에 관한 검사장치는, 대상물을 지지하는 대상물 지지부와, 시트상 또는 판상의 촬영보조부재를 상기 대상물과 평행하게 지지하는 보조부재 지지부와, 관찰광을 상기 대상물에 조사하는 조명부와, 상기 촬영보조부재를 사이에 두고 상기 대상물과는 반대측에 배치되고, 상기 대상물의 법선방향에 평행한 광축을 구비하고, 상기 대상물을 투과한 상기 관찰광에 의하여 상기 촬영보조부재상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상을 취득하는 촬영부와, 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를 상기 대상물에 대하여 상기 조명부의 광축방향으로 상대이동하여, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 대상물 사이의 거리인 투영거리를 변경하는 이동기구와, 상기 촬영화상에 의거하여 상기 대상물의 결함을 검출하는 결함 검출부와, 상기 촬영부 및 상기 이동기구를 제어함으로써, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상을 취득시키는 제어부를 구비한다. 상기 결함 검출부에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 상기 대상물의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과, 상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을 포함한다. 상기 결함 검출부는, 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서, 제1방향의 소정의 검사위치에서 상기 제1방향에 수직인 제2방향에 평행하게 직선상으로 연장되는 검사영역을 설정하고, 상기 검사영역에 있어서의 상기 제2방향의 휘도변화인 휘도 프로필을 취득하는 프로필 취득부와, 상기 복수의 촬영화상 중 하나의 촬영화상의 상기 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동의 평가값을 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서 구하는 평가값 산출부와, 상기 비주기적 휘도변동에 대하여, 상기 복수의 촬영화상에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 제1비주기성 결함이라고 판단하고, 상기 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 제2비주기성 결함이라고 판단하는 비주기성 결함 판별부를 구비한다. 상기 검사장치에서는, 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다.

본 발명의 바람직한 1형태에 관한 검사장치는, 대상물을 지지하는 대상물 지지부와, 시트상 또는 판상의 촬영보조부재를 상기 대상물과 평행하게 지지하는 보조부재 지지부와, 관찰광을 상기 대상물에 조사하는 조명부와, 상기 촬영보조부재를 사이에 두고 상기 대상물과는 반대측에 배치되고, 상기 대상물의 법선방향에 평행한 광축을 구비하고, 상기 대상물을 투과한 상기 관찰광에 의하여 상기 촬영보조부재상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상을 취득하는 촬영부와, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구와, 상기 촬영화상에 의거하여 상기 대상물의 결함을 검출하는 결함 검출부를 구비한다. 상기 검사장치에서는, 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 검사장치는, 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를 상기 대상물에 대하여 상기 조명부의 광축방향으로 상대이동하여, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 대상물 사이의 거리인 투영거리를 변경하는 이동기구를 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 조명부는, 광원부와, 상기 광원부로부터의 빛을 평행광인 상기 관찰광으로 변환하여 상기 대상물에 조사하는 렌즈를 구비한다. 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 렌즈와 상기 촬영보조부재 사이의 거리는, 상기 렌즈의 초점거리의 반 이상이다.

상기의 목적 및 다른 목적, 특징, 태양 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 기재하는 본 발명의 상세한 설명에 의하여 명백해진다.

도1은, 1실시형태에 관한 검사장치의 정면도이다.
도2는, 화상취득장치의 평면도이다.
도3은, 화상취득장치의 평면도이다.
도4는, 화상취득장치의 평면도이다.
도5는, 컴퓨터의 구성을 나타내는 도면이다.
도6은, 컴퓨터에 의하여 실현되는 기능을 나타내는 블록도이다.
도7은, 제조장치를 나타내는 도면이다.
도8은, 대상물을 나타내는 도면이다.
도9는, 대상물의 화상이다.
도10은, 대상물의 화상이다.
도11은, 대상물의 화상이다.
도12는, 결함검출의 흐름을 나타내는 도면이다.
도13은, 촬영화상 및 검사영역을 나타내는 도면이다.
도14는, 휘도 프로필을 나타내는 도면이다.
도15는, 휘도 프로필을 나타내는 도면이다.
도16은, 결함검출의 흐름을 나타내는 도면이다.
도17은, 휘도 프로필을 나타내는 도면이다.
도18은, 평가값을 나타내는 도면이다.
도19a는, 휘도 프로필을 나타내는 도면이다.
도19b는, 휘도 프로필을 나타내는 도면이다.
도20은, 다른 검사장치의 정면도이다.

도1은, 본 발명의 1실시형태에 관한 검사장치(1)를 나타내는 정면도이다. 검사장치(1)는, 화상취득장치(11)와, 컴퓨터(12)를 구비한다. 도2는, 화상취득장치(11)의 평면도이다. 도1 및 도2에서는, 설명의 편의상 X방향, Y방향 및 Z방향을 나타내고 있다. X방향, Y방향 및 Z방향은 서로 수직이다. 도1 및 도2에 나타내는 예에서는, X방향 및 Y방향은 수평방향이고, Z방향은 연직방향이지만, 이에 한정되지 않는다.

검사의 대상이 되는 대상물(9)은, 소정의 반송방향으로 연속적으로 반송되면서 제조된 시트상(sheet狀) 또는 판상(板狀)의 투광성을 갖는 부재이다. 대상물(9)은, 예를 들면 열가소성 수지에 의하여 형성된다. 대상물(9)은, 예를 들면 액정화면의 표면기판이나 스마트폰의 5G 대응부품 등의 광학필름, 또는 자동차의 창유리의 대체품으로서 이용이 가능하다. 대상물(9)의 재료 및 용도는 다양하게 변경되어도 좋다. 본 실시형태에서는, 대상물(9)은 실질적으로 투명한 부재이지만, 투광성을 갖는 것이면 반투명한 부재여도 좋다. 대상물(9)은, 예를 들면 주면(主面)에 수직인 방향에서 보았을 때에 대략 직사각형 모양이다. 대상물(9)의 양 주면은, 서로 대략 평행인 대략 평면이다. 대상물(9)의 주면은, 대상물(9)이 구비하는 가장 큰 면이다.

도1 및 도2에 나타내는 바와 같이, 화상취득장치(11)는, 대상물 지지부(21)와, 조명부(22)와, 촬영보조부재(23)와, 촬영부(24)와, 보조부재 지지부(26)와, 회전기구(27)와, 이동기구(28)를 구비한다.

대상물 지지부(21)는, 대상물(9)을 지지한다. 도1 및 도2에 나타내는 예에서는, 대상물 지지부(21)는, Z방향으로 대략 평행하게 연장되는 대략 원주상의 부재이다. 대상물(9)은, 주면이 XY평면에 대하여 수직이 되도록 대상물 지지부(21)에 의하여 하측에서 지지된다. 환언하면, 대상물(9)의 법선방향(즉, 대상물(9)의 주면에 수직인 방향)은 XY평면에 평행이다. XY평면은, X방향 및 Y방향에 대하여 평행인 미리 정한 가상적인 하나의 면이다. 대상물 지지부(21)에 지지된 대상물(9)에서는, 후술하는 대상물(9)의 제조 시의 반송방향에 대응하는 방향이 XY평면에 대하여 평행하게 되어 있다.

조명부(22)는, 광원(221)과, 광사출부(222)와, 렌즈(223)를 구비한다. 도2에서는, 광원(221)을 도면에 나타내는 것을 생략하고 있다. 도1에 나타내는 예에서는, 조명부(22)의 광축(J1)은 X방향에 평행(즉, YZ평면에 대하여 수직)이다. 도1에 나타내는 예에서는, 조명부(22)의 광축(J1)은 대상물(9)의 주면의 대략 중심을 지난다. 광원(221)은, 예를 들면 LED이다. 광원(221)으로서, LED 이외의 것이 사용되어도 좋다. 광원(221)에서 생성된 빛은, 광파이버를 통하여 광사출부(222)로 유도된다. 광사출부(222)는, 핀홀로부터 빛을 사출한다. 즉 광사출부(222)는 점광원이다. 광원(221)과 광사출부(222)는 하나의 유닛으로 되어 있어도 좋다. 이하의 설명에서는, 광원(221) 및 광사출부(222)를 일괄하여 「광원부(220)」라고도 부른다. 광사출부(222)로부터 사출된 빛은, 렌즈(223)에서 평행광으로 변환되어 대상물(9)에 조사된다. 이하의 설명에서는, 조명부(22)로부터 대상물(9)에 조사되는 빛을 「관찰광(71)」이라고도 부른다. 도1에 나타내는 예에서는, 광사출부(222), 렌즈(223) 및 대상물 지지부(21)는, 하나의 프레임(31)에 부착되어 상대적으로 고정되어 있다. 또한 렌즈(223)는, 일방(一方)의 렌즈면이 평면이고, 타방(他方)의 렌즈면이 볼록면인 평볼록 렌즈이다. 렌즈(223)는, 평면인 렌즈면이 광원부(220)를 향함과 아울러 볼록면인 렌즈면이 대상물(9)을 향한 상태로 광축(J1)상에 배치된다. 또한 렌즈(223)의 형상 및 배치 등은 다양하게 변경되어도 좋다.

촬영보조부재(23)는, 시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 부재이다. 촬영보조부재(23)는, 예를 들면 확산필름이다. 촬영보조부재(23)로서, 확산필름 이외의 것이 사용되어도 좋다. 촬영보조부재(23)는, 예를 들면 주면에 수직인 방향에서 보았을 때에, 대상물(9)과 대략 같은 크기의 대략 직사각형 모양이다. 촬영보조부재(23)는, 대상물(9)보다도 커도 좋고, 작아도 좋다. 또한 촬영보조부재(23)의 형상은, 다양하게 변경할 수 있다. 촬영보조부재(23)의 양 주면은, 서로 대략 평행인 대략 평면이다. 촬영보조부재(23)의 주면은, 촬영보조부재(23)가 구비하는 가장 큰 면이다.

보조부재 지지부(26)는, 촬영보조부재(23)를 지지한다. 도1 및 도2에 나타내는 예에서는, 보조부재 지지부(26)는 Z방향으로 대략 평행하게 연장되는 대략 원주상의 부재이다. 촬영보조부재(23)는, 주면이 XY평면에 대하여 수직이 되도록 보조부재 지지부(26)에 의하여 하측에서 지지된다. 보조부재 지지부(26)는, 촬영보조부재(23)를 대상물(9)과 평행하게 지지한다. 환언하면, 촬영보조부재(23)는 주면이 대상물(9)의 주면과 평행하게 되도록 보조부재 지지부(26)에 의하여 지지된다. 도1 및 도2에 나타내는 예에서는, 촬영보조부재(23)는, 대상물(9)과 Z방향의 대략 동일한 위치에 배치되어, 대상물(9)의 법선방향을 따라 보았을 때에 대상물(9)의 대략 전체와 포개진다.

촬영부(24)는, 촬영보조부재(23)를 사이에 두고 대상물(9)과는 반대측에 배치된다. 도1에 나타내는 예에서는, 대상물(9), 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)가 (-X)측에서 (+X)방향을 향하여 이 순서로 배열되어 있다. 또한 조명부(22)는, 대상물(9)의 (-X)측에 배치되어 있다. 촬영부(24)의 광축(J2)은, XY평면에 평행이고, 대상물(9)의 법선방향에 평행이다. 도1에 나타내는 예에서는, 촬영부(24)의 광축(J2)은 촬영보조부재(23)의 주면의 대략 중심 및 대상물(9)의 주면의 대략 중심을 지난다. 촬영부(24)는, 예를 들면 CMOS 또는 CCD를 구비한 산업용 디지털 카메라이다. 촬영부(24)는, 예를 들면 2차원의 화상을 취득할 수 있는 에어리어 카메라이다. 촬영부(24)는, 다른 종류의 카메라여도 좋다.

화상취득장치(11)에서는, 조명부(22)에 의하여, 관찰광(71)이 대상물(9)에 대하여 (-X)측으로부터 조사된다. 대상물(9)을 투과한 관찰광(71)은, 촬영보조부재(23)로 유도되어, 촬영보조부재(23)상에 투영된다. 촬영부(24)는, 촬영보조부재(23)상에 형성된 상을 촬영보조부재(23)의 (+X)측에서 촬영하여 촬영화상을 취득한다. 환언하면, 촬영부(24)는 촬영보조부재(23)를 투과한 대상물(9)의 투과상을 촬영화상으로서 취득한다. 정확하게 표현하면, 촬영부(24)는 촬영보조부재(23)에 투영된 대상물(9)의 상을 나타내는 데이터를 취득한다.

도1에 나타내는 예에서는, 촬영부(24) 및 보조부재 지지부(26)는 하나의 프레임(32)에 부착되어 있어, 보조부재 지지부(26) 및 촬영보조부재(23)에 대한 촬영부(24)의 상대위치는 고정되어 있다. 따라서 촬영부(24)의 광축(J2)이 연장되는 방향(이하, 「촬영부(24)의 광축방향」이라고도 부른다)에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리(L2)는, 일정하게 유지된다.

회전기구(27)는, Z방향으로 연장되는 회전축(J3)을 중심으로 하여, 대상물(9)을 대상물 지지부(21)와 함께 회전시킨다. 또한 대상물 지지부(21)는 프레임(31)상에서 회전하고, 프레임(31)은 회전하지 않는다. 도3은, 회전기구(27)에 의하여 대상물(9)이 소정 각도만큼 회전된 상태를 나타내는 평면도이다. 도3에 나타내는 예에서는, 대상물(9)은, 도2에 나타내는 상태로부터 반시계방향으로 약 30° 회전되어 있다. 회전축(J3)은, 평면에서 보았을 때에 있어서 대상물 지지부(21)의 대략 중심을 지난다. 회전축(J3)은, 대상물(9)의 법선방향을 따라 보았을 때에, 대상물(9)의 주면의 대략 중심을 지난다. 또한 회전축(J3)은, 대상물(9)상에 있어서 조명부(22)의 광축(J1)과 수직으로 교차한다. 이하의 설명에서는, 평면에서 보았을 때(즉, 회전축(J3)을 따라서 본 상태)에 있어서의 조명부(22)의 광축(J1)과 대상물(9)의 법선방향이 이루는 각도(θ)를 「측정각도(θ)」라고도 부른다. 회전기구(27)는, 측정각도(θ)를 변경하는 기구이다.

또한 회전기구(27)는, Z방향으로 연장되는 회전축(J4)을 중심으로 하여 프레임(32)을 회전시킴으로써, 촬영보조부재(23), 보조부재 지지부(26) 및 촬영부(24)를 일체적(一體的)으로 회전시킨다. 회전축(J4)은, 평면에서 보았을 때에 있어서 보조부재 지지부(26)의 대략 중심을 지난다. 회전축(J3)과 회전축(J4)은 서로 평행하다. 회전축(J4)은, 촬영보조부재(23)의 법선방향을 따라 보았을 때에, 촬영보조부재(23)의 주면의 대략 중심을 지난다. 또한 회전축(J4)은, 촬영보조부재(23)상에 있어서, 조명부(22)의 광축(J1) 및 촬영부(24)의 광축(J2)과 수직으로 교차한다.

화상취득장치(11)에서는, 회전기구(27)에 의한 대상물(9) 및 촬영보조부재(23)의 회전방향 및 회전각도는 같다. 따라서 대상물(9)과 촬영보조부재(23)는, 상기 측정각도(θ)의 크기에 관계없이 서로 평행하다. 또한 평면에서 보았을 때(즉, 회전축(J4)을 따라서 본 상태)에 있어서의 촬영보조부재(23)의 법선방향과 조명부(22)의 광축(J1)이 이루는 각도는, 측정각도(θ)와 동일하다.

상기한 바와 같이, 촬영부(24)는 보조부재 지지부(26)에 대하여 상대적으로 고정되어 있다. 따라서 회전기구(27)에 의하여 촬영보조부재(23) 및 보조부재 지지부(26)가 회전될 때에는, 촬영부(24)도 같이 회전한다. 촬영부(24)의 광축(J2)은, 측정각도(θ)의 크기에 관계없이 회전축(J4)상에 있어서 조명부(22)의 광축(J1)과 교차한다. 평면에서 보았을 때(즉, 회전축(J4)을 따라서 본 상태)에 있어서의 촬영부(24)의 광축(J2)과 조명부(22)의 광축(J1)이 이루는 각도는, 측정각도(θ)와 동일하다. 또한 측정각도(θ)의 크기에 관계없이 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리(L2)는 일정하다.

도1에 나타내는 예에서 회전기구(27)는, 모터(271)와, 벨트(272)를 구비한다. 모터(271)는, 대상물 지지부(21)의 하방에 부착된 회전모터이다. 벨트(272)는, 대상물 지지부(21) 및 보조부재 지지부(26)의 측면과 접촉하는 환상(環狀)의 부재이다. 모터(271)가 회전하면, 모터(271)에 접속된 대상물 지지부(21)가 회전한다. 또한 대상물 지지부(21)와 벨트(272) 사이에 작용하는 마찰력에 의하여 벨트(272)도 회전하고, 대상물 지지부(21)의 회전이 보조부재 지지부(26)에 전달되어, 보조부재 지지부(26)도 대상물 지지부(21)와 같은 각도로 회전한다.

이동기구(28)는, 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를 X방향(즉, 조명부(22)의 광축방향)으로 이동시킨다. 도4는, 이동기구(28)에 의하여 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)가 도3에 나타내는 위치로부터 (+X)방향으로 이동된 상태를 나타내는 평면도이다. 도4에 나타내는 예에서 이동기구(28)는, 보조부재 지지부(26)를 X방향으로 이동시킴으로써, 촬영보조부재(23) 및 보조부재 지지부(26)와, 보조부재 지지부(26)에 프레임(32)을 통하여 고정되어 있는 촬영부(24)를 일체적으로 이동시킨다. 이에 의하여, X방향에 있어서의 대상물(9)과 촬영보조부재(23) 사이의 거리(L1)(이하, 「투영거리(L1)」라고도 부른다)가 변경된다. 투영거리(L1)는, 회전축(J3)과 회전축(J4) 사이의 X방향의 거리이다. 이동기구(28)는, 예를 들면 리니어 모터 또는 에어실린더를 구비한다.

상기한 바와 같이 화상취득장치(11)에서는, 이동기구(28)에 의하여 보조부재 지지부(26) 및 촬영부(24)가 일체적으로 이동되기 때문에, 상기 이동은, 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리(L2)(도3 참조)를 일정하게 유지한 상태에서 이루어진다. 이동기구(28)에 의하여 보조부재 지지부(26)가 X방향으로 이동되는 때에는, 예를 들면 회전기구(27)의 벨트(272)가 신축(伸縮)함으로써, 촬영보조부재(23) 및 보조부재 지지부(26)가 대상물(9) 및 대상물 지지부(21)의 회전과 동기하여 같은 각도로 회전하는 상태가 유지된다. 또한 회전기구(27)에 의한 대상물(9), 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)의 회전은, X방향에 있어서의 대상물(9)과 촬영보조부재(23) 사이의 거리(즉, 투영거리(L1)), 및 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리(L2)를 일정하게 유지한 상태에서 이루어진다. 또한 회전기구(27) 및 이동기구(28)의 구조는, 상기 예로 한정될 필요는 없고, 다양하게 변경되어도 좋다.

화상취득장치(11)에서는, X방향(즉, 조명부(22)의 광축방향)에 있어서의 렌즈(223)와 촬영보조부재(23) 사이의 거리를 L3(도1 및 도2 참조)로 하면, 거리(L3)는 렌즈(223)의 초점거리의 반 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 렌즈(223)에 의하여 광원(221)의 부실상(副實像)이 촬영보조부재(23)상에 투영되는 것이 억제되어, 상기 부실상이 촬영부(24)에 의하여 취득되는 촬영화상에 포함되는 것이 억제된다. 상기 부실상은, 조명부(22)로부터 사출된 관찰광(71)이 대상물(9)에서 반사되어 렌즈(223)에 재입사하고, 렌즈(223)의 광원부(220)측의 렌즈면에서 반사되어, 렌즈(223)보다도 (+X)측에 결상(結像)된 것이다. 본 실시형태에서는, 대상물(9)에서 반사되어 렌즈(223)에 재입사하는 빛은 대략 평행광이 되기 때문에, 상기 부실상은 렌즈(223)보다도 (+X)측에 있어서 렌즈(223)의 초점거리의 대략 반의 위치에 결상된다. 또한 상기 거리(L3)는, 상세하게는, 광축(J1)상에 있어서 렌즈(223)의 초점거리의 기준이 되는 점과, 광축(J1)상에 있어서의 촬영보조부재(23)의 위치(상기 예에서는, 회전축(J4)) 사이의 거리이다.

도5는, 컴퓨터(12)의 구성을 나타내는 도면이다. 컴퓨터(12)는, 프로세서(101)와, 메모리(102)와, 입출력부(103)와, 버스(104)를 구비하는 통상의 컴퓨터 시스템이다. 버스(104)는, 프로세서(101), 메모리(102) 및 입출력부(103)를 접속하는 신호회로이다. 메모리(102)는, 프로그램 및 각종 정보를 기억한다. 프로세서(101)는, 메모리(102)에 기억되는 프로그램 등에 따라, 메모리(102) 등을 이용하면서 다양한 처리(예를 들면, 수치계산이나 화상처리)를 실행한다. 입출력부(103)는, 조작자로부터의 입력을 접수하는 키보드(105) 및 마우스(106)와, 프로세서(101)로부터의 출력 등을 표시하는 디스플레이(107)를 구비한다.

도6은, 컴퓨터(12)에 의하여 실현되는 기능을 나타내는 블록도이다. 도6에 나타내는 예에서는, 컴퓨터(12)에 의하여, 기억부(41)와, 제어부(42)와, 결함 검출부(43)가 실현된다. 결함 검출부(43)는, 프로필 취득부(44)와, 주기성 결함 판별부(45)와, 비주기성 결함 판별부(46)와, 평가값 산출부(47)를 구비한다. 기억부(41)는, 주로 메모리(102)에 의하여 실현되고, 촬영부(24)에 의하여 취득된 촬영화상 등을 기억한다. 제어부(42)는, 주로 프로세서(101)에 의하여 실현되고, 촬영부(24), 회전기구(27) 및 이동기구(28)를 제어한다. 제어부(42)에 의하여 촬영부(24), 회전기구(27) 및/또는 이동기구(28)가 제어됨으로써, 측정각도(θ) 및/또는 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상이 취득된다. 결함 검출부(43)는, 주로 프로세서(101)에 의하여 실현되고, 촬영부(24)에 의하여 취득된 촬영화상에 의거하여, 후술하는 바와 같이 대상물(9)의 결함을 검출한다.

도7은, 대상물(9)을 제조하는 제조장치(8)를 나타내는 도면이다. 제조장치(8)는, 소위 압출성형장치이다. 제조장치(8)는, 호퍼(81)와, 압출기(82)와, 기어펌프(83)와, 다이스(84)와, 성형롤(85a∼85c)을 구비한다. 성형롤(85a∼85c)의 각각의 외경은, 예를 들면 200㎜∼500㎜이다.

제조장치(8)에서는, 호퍼(81)로부터 공급된 수지 펠릿이나 수지 분말(즉, 대상물(9)의 재료)이 압출기(82) 내에서 용융되고, 용융수지가 기어펌프(83)에 의하여 다이스(84)로 송출된다. 그리고 다이스(84)의 하단(下端)으로부터, 회전하는 성형롤(85a)과 성형롤(85b)의 사이에 막상(膜狀)으로 낙하하여 공급된다. 다이스(84)로부터 공급된 용융수지는, 성형롤(85a)과 성형롤(85b)의 사이에서 압축되면서 냉각되고, 소정의 두께의 시트부재(90)(즉, 연속하는 대상물(9))로 성형되면서 성형롤(85b)의 표면에 감긴다. 시트부재(90)는, 성형롤(85b)과 성형롤(85c)의 사이를 통과하여 인출된다. 제조장치(8)에서는, 성형롤(85b, 85c)의 외측면 중에서 시트부재(90)와 접촉하는 영역을 따르는 방향, 및 성형롤(85c)로부터 이간(離間)된 시트부재(90)가 반송되는 방향이 시트부재(90)의 반송방향(즉, 상기 대상물(9)의 반송방향)이다. 도7에서는, 상기 반송방향을 부호91을 붙인 화살표로 나타낸다. 상기 대상물(9)은, 시트부재(90)의 일부를 잘라 낸 것이다.

도8은, 대상물(9)을 나타내는 도면이다. 도8에서는, 도7 중의 반송방향(91)에 대응하는 방향을 나타내는 화살표에 부호91을 붙인다. 이하의 설명에서는, 반송방향(91)에 대응하는 대상물(9)상의 방향도 「반송방향(91)」이라고 부른다. 또한 대상물(9)의 주면에 평행하고 반송방향(91)에 수직인 방향을 폭방향(92)이라고도 부른다. 도1 및 도2에서는, 폭방향(92)은 XY평면에 수직이다.

대상물(9)의 결함은, 주로 제조장치(8)에 있어서의 제조과정에서 발생한다. 대상물(9)의 결함은, 상기 반송방향(91)에 있어서 주기적으로 출현하는 결함인 주기성 결함과, 주기성을 갖지 않는 비주기성 결함으로 분류할 수 있다.

주기성 결함은, 대상물(9)상에 있어서 반송방향(91)으로 주기적으로 배열되는 복수의 줄무늬인 밴드상의 제1주기성 결함을 포함한다. 도9는, 대상물(9)상의 복수의 줄무늬를 촬영부(24)에 의하여 촬영한 화상이다. 복수의 줄무늬는, 대상물(9)상에 있어서 폭방향(92)을 따르는 방향으로 대략 직선상으로 연장된다. 각 줄무늬는, 반송방향(91)에 있어서의 폭보다도 폭방향(92)에 있어서의 길이가 긴 대략 띠모양으로 파악할 수도 있다. 각 줄무늬는, 폭방향(92)을 따라 실질적으로 중단되지 않고 연속적으로 연장된다. 도9에 나타내는 예에서는, 각 줄무늬는 상기 화상을 폭방향(92)을 따라 종단하고 있다. 복수의 줄무늬의 주기(즉, 인접하는 2개의 줄무늬 사이의 반송방향(91)에 있어서의 거리)는, 성형롤(85b)의 외측면의 둘레의 길이에 비하여 짧다. 예를 들면 복수의 줄무늬의 주기는, 성형롤(85b)의 외측면의 둘레의 길이의 0.1％∼5％이다. 상기 복수의 줄무늬는, 예를 들면 성형롤(85a∼85c)의 회전속도의 차 등이 적절한 범위를 벗어남으로써 생긴다.

복수의 줄무늬는, 폭방향(92)으로 평행하게 연장되어 있어도 좋고, 폭방향에 대하여 어느 정도 경사지는 방향으로 연장되어 있어도 좋다. 복수의 줄무늬가 연장되는 방향과 폭방향(92)이 이루는 각도는, 예를 들면 0°∼10°이다. 복수의 줄무늬는, 엄밀하게 직선상으로 연장되어 있어도 좋고, 다소 만곡하면서 대략 직선상으로 연장되어 있어도 좋다. 복수의 줄무늬는, 반송방향(91)에 있어서 엄밀하게 동일한 주기로 출현하여도 좋고, 다소 차이를 포함하는 대략 동일한 주기로 출현하여도 좋다. 상기의 폭방향(92) 및 반송방향(91)을 각각 「제1방향」 및 「제2방향」이라고 부르면, 복수의 줄무늬는 대상물(9)상에 있어서 제1방향을 따라 대략 직선상으로 연장됨과 아울러 제1방향에 수직인 제2방향으로 주기적으로 배열된다.

상기의 주기성 결함은, 제1주기성 결함인 복수의 줄무늬와는 다른 비줄무늬상의 제2주기성 결함을 더 포함한다. 제2주기성 결함은, 제1주기성 결함과 대략 마찬가지로, 대상물(9)상에 있어서 반송방향(91)으로 주기적으로 배열된다. 제2주기성 결함의 반송방향(91)에 있어서의 주기는, 일반적으로 제1주기성 결함의 반송방향(91)에 있어서의 주기보다도 큰 경향이 있지만, 제1주기성 결함의 상기 주기보다도 작아도 좋고, 대략 동일하여도 좋다. 제2주기성 결함의 반송방향(91)에 있어서의 주기는, 예를 들면 성형롤(85b)의 외측면의 둘레의 길이의 0.5％∼100％이다. 상기의 「비줄무늬상」은, 폭방향(92)을 따라 길게(예를 들면, 화상을 종단하는 정도로 길게)는 연장되지 않고, 실질적으로 비직선상인 형상을 의미한다. 제2주기성 결함에 포함되는 각 결함은, 예를 들면 대략 타원형 모양이나 대략 직사각형 모양이다. 제2주기성 결함은, 예를 들면 성형롤(85b)의 외측면에 있어서 의도에 반하여 존재하는 요철형상(예를 들면, 흠이나 이물질)이 시트부재(90)의 주면에 전사됨으로써 생기는 결함(이하, 「전사결함」이라고도 부른다)을 포함한다. 예를 들면 성형롤(85b)의 외측면상에 존재하는 상기 요철형상이 하나인 경우에, 전사결함의 주기는 성형롤(85b)의 외측면의 둘레의 길이와 대략 동일하다.

또한 제2주기성 결함은, 시트부재(90)가 성형롤(85b) 등의 외측면으로부터 박리될 때에, 성형롤(85b) 등의 외측면상의 일부에 있어서 적절하게 박리되지 않은 경우에 발생하는 결함(이하, 「박리마크」라고도 부른다)도 포함한다. 제2주기성 결함은, 시트부재(90)의 냉각불량에 의하여 발생하는 결함도 포함한다. 상기 냉각불량에 의한 결함은, 소위 「냉각편차」 및 「두께편차」를 포함한다. 냉각편차는, 비교적 두꺼운 시트부재(90)가 냉각될 때에, 시트부재(90)의 표면 근방과 내부의 냉각속도의 차에 기인하여 발생할 가능성이 있는 외관불량이다. 구체적으로는, 시트부재(90)의 표면 근방이 냉각되어 고화(固化)된 상태에 있어서, 시트부재(90)의 내부는 아직 고화되지 않고 용융상태인 경우에, 상기 상태의 차에 의하여 냉각편차가 발생하는 일이 있다. 또한 시트부재(90)의 용융상태의 내부의 열에 의하여, 일단 고화된 표면 근방이 재용융되어, 시트부재(90)의 두께가 불균등하게 되는 결함이 두께편차이다. 도10은, 대상물(9)상의 냉각편차를 촬영부(24)에 의하여 촬영한 화상이다.

또한 제2주기성 결함은, 다이스(84)로부터 성형롤(85a)과 성형롤(85b)의 사이로 용융수지가 낙하할 때에, 바람 등의 외란(外亂)이나 성형롤(85a, 85b)상에 있어서의 용융수지의 체류 등에 의하여, 원하는 낙하위치를 벗어난 위치로 용융수지가 공급되어 부적절한 압력이 가해지는 경우에 발생하는 결함(이하, 「낙하차 결함」이라고도 부른다)도 포함한다. 제2주기성 결함은, 기어펌프(83)의 기어의 맞물림에 기인하는 용융수지의 주기적 맥동에 의하여 발생하는 결함(이하, 「펌프마크」라고도 부른다), 및 압출기(82) 내의 스크루에 의한 혼련 시에 발생하는 용융수지의 점도차에 기인하는 시트부재(90)의 두께의 주기적 변동(이하, 「플로우 마크」라고도 부른다)도 포함한다.

상기의 비주기성 결함은, 대상물(9)의 표면상에 형성된 흠 또는 상기 표면에 부착된 이물질(즉, 부착물)인 제1비주기성 결함과, 대상물(9)의 내부에 혼입한 이물질(즉, 혼입물)인 제2비주기성 결함을 포함한다. 또한 혼입물은, 전체가 대상물(9)의 내부에 존재하고 있어도 좋고, 일부가 대상물(9)의 표면에 노출되어 있어도 좋다. 도11은, 대상물(9)의 표면상의 흠(즉, 제1비주기성 결함)을 촬영부(24)에 의하여 촬영한 화상이다. 도11에서는, 흠을 파선의 원으로 둘러싸 나타낸다. 제1비주기성 결함은, 제조장치(8)에 있어서 시트부재(90)가 성형된 후 혹은 제조장치(8)에서 성형된 시트부재(90)의 반송 중 등에, 시트부재(90)의 표면이 무엇인가와 접촉하거나 상기 표면에 공기 중의 이물질이 부착되는 것 등에 의하여 발생한다. 제2비주기성 결함은, 제조장치(8)에 있어서의 시트부재(90)의 제조 중에, 공기 중의 이물질 등이 용융수지에 혼입되는 것 등에 의하여 발생한다.

다음에, 검사장치(1)에 의한 대상물(9)의 결함검출의 흐름에 대하여 설명한다. 도12는, 대상물(9)의 제1주기성 결함, 제2주기성 결함 및 비주기성 결함을 검출하는 경우의 결함검출의 흐름의 일례를 나타내는 도면이다.

먼저 도1에 나타내는 검사장치(1)에서는, 회전기구(27) 및 이동기구(28)가 제어부(42)(도6 참조)에 의하여 제어됨으로써, 소정의 측정각도(θ) 및 투영거리(L1)가 되도록 촬영보조부재(23), 보조부재 지지부(26) 및 촬영부(24)가 회전 및 이동된다. 그리고 조명부(22)로부터 대상물(9)에 관찰광(71)이 조사되고, 촬영부(24)에 의한 촬영화상의 취득이 이루어진다(스텝S11). 상기 촬영화상은, 촬영부(24)로부터 컴퓨터(12)로 보내져, 기억부(41)(도6 참조)에 저장된다.

이어서 도13에 나타내는 바와 같이, 촬영화상(95)에 있어서, 대상물(9)의 폭방향(92)에 대응하는 방향(이하, 간단히 「폭방향(92)」이라고도 부른다)의 복수의 검사위치에, 프로필 취득부(44)(도6 참조)에 의하여 복수의 검사영역(96)이 각각 설정된다. 도13에서는, 촬영화상(95)의 윤곽 및 검사영역(96)은 표시하고 있지만, 촬영화상(95)에 포함되는 결함 등을 도면에 나타내는 것은 생략하고 있다. 각 검사영역(96)은, 촬영화상(95)에 있어서, 대상물(9)의 반송방향(91)에 대응하는 방향(이하, 간단히 「반송방향(91)」이라고도 부른다)으로 직선상으로 연장되는 직사각형의 띠모양의 영역이다. 각 검사영역(96)은, 바람직하게는 촬영화상(95)의 반송방향(91)의 전체의 길이에 걸쳐 형성된다. 각 검사영역(96)의 폭방향(92)의 폭은, 반송방향(91)의 길이에 비하여 좁고, 예를 들면 촬영화상(95)의 폭방향(92)의 폭의 0.003％∼0.1％이다. 복수의 검사영역(96)은, 폭방향(92)에 있어서 서로 이간하여 배치된다. 도13에 나타내는 예에서는, 3개의 검사영역(96)이 촬영화상(95)의 폭방향(92)의 양 단부(端部) 및 중앙부에 배치되어 있다. 상기 3개의 검사영역(96)은, 폭방향(92)에 있어서 대략 등간격으로 배열되는 것이 바람직하다. 또한 복수의 검사영역(96)의 수는, 2 이상의 범위에서 다양하게 변경되어도 좋다. 또한 각 검사영역(96)의 폭방향(92)의 폭은, 촬영화상(95)의 폭방향(92)의 폭의 0.003％ 미만이어도 좋고, 0.1％보다도 커도 좋다. 복수의 검사영역(96)은, 반드시 서로 이간하여 배치될 필요는 없고, 폭방향(92)에 있어서 연속하여 배치되어도 좋다.

다음에 프로필 취득부(44)에 의하여, 복수의 검사영역(96) 각각에 대하여 휘도 프로필이 취득된다(스텝S12). 휘도 프로필은, 각 검사영역(96)에 있어서의 반송방향(91)의 휘도변화이다. 도14는, 도9에 나타내는 화상과 같이 복수의 줄무늬가 존재하는 촬영화상(95)에 대하여, 3개의 검사영역(96)에 있어서의 휘도 프로필을 상하로 배열하여 모식적으로 나타내는 것이다. 도14 중의 가로축은 반송방향(91)에 있어서의 위치를 나타내고, 세로축은 휘도를 나타낸다. 도14에서는, 각 검사영역(96)의 휘도 프로필의 일부를 나타낸다. 후술하는 다른 도면에 있어서도 동일하다.

결함 검출부(43)에서는, 주기성 결함 판별부(45)(도6 참조)에 의하여, 각 검사영역(96)의 휘도 프로필로부터 주기적 휘도변동이 검출된다(스텝S13). 주기적 휘도변동은, 도14 중에 나타내는 바와 같이, 휘도의 피크(97)가 반송방향(91)에 있어서 주기적으로 출현하는 상태를 나타낸다. 주기적 휘도변동은, 휘도 프로필에 대하여 푸리에 변환 등의 주파수 분석을 실시함으로써 검출된다. 주기적 휘도변동의 검출은, 다른 방법에 의하여 이루어져도 좋다. 또한 스텝S13에 있어서, 각 검사영역(96)의 휘도 프로필에 비교적 큰 휘도변동(예를 들면, 휘도 프로필의 평균휘도로부터 소정의 양품 역치 이상 떨어져 있는 피크)이 존재하지 않는 경우에, 대상물(9)은 양품이라고 판단된다.

스텝S13에 있어서 주기적 휘도변동이 검출되면, 각 검사영역(96)에 있어서의 주기적 휘도변동의 주기(즉, 최대값측 또는 최소값측에 있어서의 인접하는 피크(97) 사이의 거리)가 구해진다. 상기 주기의 산출에 있어서도, 상기의 주파수 분석 혹은 다른 방법에 의하여 이루어진다. 도14에 나타내는 바와 같이, 주기가 같은 주기적 휘도변동이 복수의 휘도 프로필에 공통으로 존재하는 경우에, 주기성 결함 판별부(45)는 대상물(9)에 제1주기성 결함(즉, 복수의 줄무늬)이 존재한다고 판단한다(스텝S14, S15). 상기 주기적 휘도변동의 주기가 같은 상태는, 복수의 휘도 프로필로부터 검출된 주기적 휘도변동의 주기가 오차 15％ 이하의 범위에 포함되는 상태를 의미한다.

한편 복수의 검사영역(96)의 휘도 프로필이 도15에 나타내는 바와 같이, 하나의 휘도 프로필에 존재하는 주기적 휘도변동과 같은 주기의 주기적 휘도변동이 다른 휘도 프로필에 존재하지 않는 경우(즉, 복수의 휘도 프로필이 주기가 같은 주기적 휘도변동을 공통으로 가지지 않는 경우)에, 주기성 결함 판별부(45)는 대상물(9)에 제2주기성 결함이 존재한다고 판단한다(스텝S14, S16).

또한 결함 검출부(43)에서는, 스텝S13에서 구한 주기적 휘도변동의 주기가 비교적 큰(예를 들면, 성형롤(85b)의 외측면의 둘레의 길이의 5％보다도 큰) 경우에, 주기성 결함 판별부(45)가 스텝S14의 결과에 관계없이 제1주기성 결함이 아니라 제2주기성 결함이 존재한다고 판단하여도 좋다.

주기성 결함의 검출이 종료되면, 결함 검출부(43)에 의한 비주기성 결함의 검출이 이루어진다. 구체적으로는, 상기 촬영화상(95)의 각 휘도 프로필에 있어서, 비교적 큰 휘도변동(예를 들면, 휘도 프로필의 평균휘도로부터 소정의 역치 이상 떨어져 있는 피크) 중에서 상기의 주기적 휘도변동을 제외한 것이, 비주기성 결함 판별부(46)(도6 참조)에 의하여 비주기적 휘도변동으로서 검출된다(스텝S17). 그리고 상기 비주기적 휘도변동이, 비주기성 결함 판별부(46)에 의하여 비주기성 결함으로 판단된다(스텝S18). 또한 스텝S17∼S18에서는, 반드시 촬영화상(95)의 복수의 검사영역(96)에 있어서의 모든 휘도 프로필이 사용될 필요는 없고, 복수의 휘도 프로필 중 적어도 하나의 휘도 프로필이 사용되어, 상기 하나의 휘도 프로필로부터 비주기성 결함이 검출되어도 좋다. 혹은 상기 복수의 검사영역(96)과는 다른 검사영역(96)이 촬영화상(95)에 설정되고, 상기 다른 검사영역(96)의 휘도 프로필을 사용하여 비주기성 결함이 검출되어도 좋다.

상기 설명에서는, 스텝S13∼S16에 있어서의 주기성 결함의 검출에 사용되는 촬영화상(95)과, 스텝S17∼S18에 있어서의 비주기성 결함의 검출에 사용되는 촬영화상(95)은 동일하지만, 달라도 좋다.

예를 들면 스텝S11에 있어서, 주기성 결함의 검출용의 촬영화상(95)과, 비주기성 결함의 검출용의 촬영화상(95)이 각각 취득되고, 스텝S12에 있어서, 각 촬영화상(95)의 검사영역(96)의 휘도 프로필이 취득되어도 좋다. 바람직하게는, 제어부(42)에 의하여 촬영부(24) 및 회전기구(27)가 제어됨으로써, 주기성 결함의 검출용의 촬영화상(95)은 측정각도(θ)가 소정의 제1측정각도가 된 상태에서 취득되고, 비주기성 결함의 검출용의 촬영화상(95)은 측정각도(θ)가 소정의 제2측정각도가 된 상태에서 취득된다. 제2측정각도는, 제1측정각도와는 다른 각도이다. 바람직하게는, 제1측정각도는 제2측정각도보다도 크다. 제1측정각도를 크게 함으로써, 촬영화상(95)에 있어서 복수의 줄무늬와 줄무늬 이외의 영역의 농담차가 커지기 때문에, 복수의 줄무늬를 고정밀도로 검출할 수 있다. 예를 들면 제1측정각도는 30°∼80°이고, 제2측정각도는 0°∼60°이다.

도16은, 대상물(9)의 제1비주기성 결함 및 제2비주기성 결함을 검출하는 경우의 결함검출의 흐름의 일례를 나타내는 도면이다. 도1에 나타내는 검사장치(1)에서는, 상기 스텝S11과 대략 동일하게 촬영화상(95)(도13 참조)의 취득이 이루어진다. 그리고 제어부(42)에 의하여 이동기구(28)가 제어되어, 투영거리(L1)가 변경된 후에, 촬영부(24)에 의한 촬영화상(95)의 취득이 이루어진다. 투영거리(L1)의 변경 및 촬영화상(95)의 취득은 소정 횟수 반복되고, 이에 의하여 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)이 취득된다(스텝S21). 상기 복수의 촬영화상(95)은, 촬영부(24)로부터 컴퓨터(12)로 보내져, 기억부(41)(도6 참조)에 저장된다. 스텝S21에서는, 예를 들면 투영거리(L1)가 30㎜, 50㎜, 100㎜, 150㎜, 200㎜, 250㎜, 300㎜ 및 350㎜인 경우의 촬영화상(95)이 취득된다. 또한 투영거리(L1)는 다양하게 변경되어도 좋고, 복수의 촬영화상(95)의 수도 2 이상의 범위에서 다양하게 변경되어도 좋다.

계속하여 프로필 취득부(44)에 의하여, 각 촬영화상(95)에 있어서 상기의 검사영역(96)이 설정된다. 이하의 설명에서는, 각 촬영화상(95)에 설정되는 검사영역(96)의 수는 하나인 것으로 하여 설명하지만, 각 촬영화상(95)에 복수의 검사영역(96)이 설정되어도 좋다. 프로필 취득부(44)는, 각 촬영화상(95)의 검사영역(96)에 있어서의 휘도 프로필을 취득한다(스텝S22).

결함 검출부(43)에서는, 평가값 산출부(47)(도6 참조)에 의하여, 하나의 촬영화상(95)의 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동이 검출된다(스텝S23). 상기 비주기적 휘도변동은, 대상물(9)상의 비주기성 결함(즉, 제1비주기성 결함 또는 제2비주기성 결함)에 대응한다. 비주기적 휘도변동의 검출은, 예를 들면 휘도 프로필에 상기의 주기적 휘도변동이 포함되는 경우에, 상기 휘도 프로필로부터 주기적 휘도변동을 제거한 후에, 나머지 휘도변동으로부터 비교적 큰 휘도변동(예를 들면, 휘도 프로필의 평균휘도로부터 소정의 역치 이상 떨어져 있는 피크)을 검출함으로써 이루어진다. 도17은, 하나의 비주기적 휘도변동이 존재하는 휘도 프로필을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또한 스텝S23에 있어서, 검사영역(96)의 휘도 프로필에 비교적 큰 휘도변동이 존재하지 않는 경우에, 대상물(9)은 양품이라고 판단된다.

비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함이 대상물(9)의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함인 경우에, 제1비주기성 결함이 관찰광(71)을 확산반사하기 때문에, 촬영보조부재(23)상의 제1비주기성 결함에 대응하는 영역에는 관찰광(71)은 거의 입사되지 않는다. 따라서 제1비주기성 결함에 대응하는 비주기적 휘도변동은, 주위의 부위보다도 어두운 색의 점상(點狀) 또는 선상(線狀)(즉, 검은 점 또는 검은 선이고, 이하, 「검은 점 등」이라고도 부른다)이 된다. 제1비주기성 결함에 대응하는 비주기적 휘도변동은, 투영거리(L1)가 변경되어도 그다지 크게 변동하지 않는다.

한편 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함이 대상물(9)의 내부의 혼입물인 제2비주기성 결함인 경우에, 제2비주기성 결함을 감싸는 수지층이 관찰광(71)을 경면반사하기 때문에, 촬영보조부재(23)상의 제2비주기성 결함에 대응하는 영역의 주위에 있어서, 경면반사된 빛이 보강된다. 따라서 제2비주기성 결함에 대응하는 비주기적 휘도변동은, 상기 검은 점 등과 주위의 영역 사이에 있어서, 상기 주위의 영역보다도 밝은 대략 환상의 영역을 구비한다. 제2비주기성 결함에 대응하는 비주기적 휘도변동은, 투영거리(L1)가 커지면 상기 경면반사된 빛이 넓게 퍼지기 때문에, 검은 점 등이 커지고, 상기 대략 환상의 밝은 영역도 커진다.

평가값 산출부(47)는, 상기의 비주기적 휘도변동의 평가값을 산출한다. 또한 평가값 산출부(47)는, 상기 하나의 촬영화상(95) 이외의 촬영화상(95)의 휘도 프로필에 있어서, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기적 휘도변동을 검출하고, 검출된 비주기적 휘도변동의 평가값을 산출한다. 환언하면 평가값 산출부(47)는, 상기 복수의 촬영화상(95) 각각에 있어서, 비주기적 휘도변동의 평가값을 구한다(스텝S24).

상기 평가값은, 예를 들면 도17 중에 있어서 상기 검은 점 등에 대응하는 하향의 피크(971)와, 상기 피크(971)의 양측에 인접하는 상향의 피크(972, 973)의 각각의 차인 A 및 B 중의 큰 쪽을, 피크(972)와 피크(973) 사이의 거리(W)로 나눈 것이다. 즉 상기 평가값은, Max(A, B)/W로 구할 수 있다.

또한 스텝S24에서 구하는 평가값은, 상기의 식(Max(A, B)/W)에 의하여 구하는 것에 한정되지 않고, 이하의 특징 중의 적어도 하나를 가지는 것이면 다양하게 변경되어도 좋다. 상기 평가값의 하나의 특징은, 상기 하향의 피크(971)와 상향의 피크(972, 973)의 차인 Max(A, B)가 커질수록 평가값이 커진다는 점이다. 상기 평가값의 다른 특징은, 상기 피크(972)와 피크(973) 사이의 거리(W)가 커질수록 평가값이 작아진다는 점이다. 예를 들면 상기 평가값은, (Max(A, B))²/W²이어도 좋다. 혹은 상기 평가값은, Max(A, B)여도 좋다.

비주기성 결함 판별부(46)(도6 참조)는, 복수의 촬영화상(95)에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수를 구한다(스텝S25). 상기 평가값 변동지수는, 예를 들면 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)에 있어서의 비주기적 휘도변동의 평가값을, 도18에 나타내는 바와 같이, 투영거리(L1)가 작은 순서대로 배열하고, 인접하는 각 2개의 평가값의 차분(差分)(즉, 인접하는 각 2개의 평가값의 차의 절대값)의 산술평균으로 구할 수 있다. 스텝S25에 있어서 구하는 평가값 변동지수는, 투영거리(L1)의 변동에 대한 평가값의 변동의 정도가 커질수록 커지고, 투영거리(L1)의 변동에 대한 평가값의 변동의 정도가 작아질수록 작아진다는 특징을 가지는 것이면, 다양하게 변경되어도 좋다.

상기한 바와 같이, 비주기성 결함이 대상물(9)의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함인 경우에, 휘도 프로필에 있어서의 비주기적 휘도변동은, 투영거리(L1)가 변경되어도 그다지 변동하지 않는다. 한편 비주기성 결함이 대상물(9)의 내부의 혼입물인 제2비주기성 결함인 경우에, 휘도 프로필에 있어서의 비주기적 휘도변동은, 투영거리(L1)가 변경되면 비교적 크게 변동한다. 비주기성 결함 판별부(46)에서는, 휘도 프로필에 있어서의 비주기적 휘도변동의 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함은 제1비주기성 결함이라고 판단된다(스텝S26, S27). 또한 휘도 프로필에 있어서의 비주기적 휘도변동의 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함은 제2비주기성 결함이라고 판단된다(스텝S26, S28). 상기 역치는, 제1비주기성 결함 및 제2비주기성 결함이 존재하는 대상물(9)의 촬영화상(95) 등에 의거하여, 미리 결정되어 기억부(41)에 기억되어 있다.

상기 스텝S21에서는, 측정각도(θ)가 하나의 각도로 고정된 상태에서, 복수의 투영거리(L1)에 대응하는 복수의 촬영화상(95)이 취득되지만, 측정각도(θ)가 변경되어, 복수의 측정각도(θ)에 대응하는 복수의 촬영화상(95)이 취득되어도 좋다. 비주기성 결함이 대상물(9)의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함인 경우에, 상기 비주기성 결함에 대응하는 비주기적 휘도변동은, 측정각도(θ)가 변경되면 비교적 크게 변동한다. 한편 비주기성 결함이 대상물(9)의 내부의 혼입물인 제2비주기성 결함인 경우에, 상기 비주기성 결함에 대응하는 비주기적 휘도변동은, 측정각도(θ)가 변경되어도 그다지 크게 변동하지 않는다.

측정각도(θ)를 변경한 촬영화상(95)의 취득에서는, 예를 들면 측정각도(θ)가 0°인 상태에서 투영거리(L1)를 변경하여 복수의 촬영화상(95)이 취득되고, 측정각도(θ)가 30°로 변경된 후에, 투영거리(L1)를 변경하여 복수의 촬영화상(95)이 취득된다. 또한 측정각도(θ)가 60°로 변경된 후에, 투영거리(L1)를 변경하여 복수의 촬영화상(95)이 취득되고, 또 측정각도(θ)가 80°로 변경된 후에, 투영거리(L1)를 변경하여 복수의 촬영화상(95)이 취득된다. 환언하면, 측정각도(θ)＝0°, 30°, 60° 및 80° 각각에 대하여, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)이 취득된다. 또한 측정각도(θ)의 크기는 0° 이상 및 90° 미만의 범위에 있어서 다양하게 변경되어도 좋고, 복수의 촬영화상(95)의 수는 2 이상의 범위에 있어서 다양하게 변경되어도 좋다.

이 경우에 스텝S22에서는, 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)으로부터 복수의 휘도 프로필이 취득된다. 또한 스텝S23∼S24에서는, 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)으로부터 비주기적 휘도변동의 복수의 평가값이 구해진다.

스텝S25에서는, 평가값 변동지수는 각 측정각도(θ)에 있어서의 복수의 평가값의 변동에 의거하여 구해진다. 구체적으로는, 먼저 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 상기의 평가값 변동지수와 같은 방법으로 구한 값을 「가변동지수(假變動指數)」로 한다. 그리고 복수의 측정각도(θ)에 대응하는 복수의 가변동지수 중 최소의 가변동지수를 최대의 가변동지수로 나눈 값을 평가값 변동지수로서 취득한다.

스텝S26, S27에서는, 상기 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우(즉, 측정각도(θ)의 변화에 대한 비주기적 휘도변동의 변화가 비교적 큰 경우)에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함은 제1비주기성 결함이라고 판단된다. 또한 휘도 프로필에 있어서의 비주기적 휘도변동의 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우(즉, 측정각도(θ)의 변화에 대한 비주기적 휘도변동의 변화가 비교적 작은 경우)에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함은 제2비주기성 결함이라고 판단된다. 스텝S21에 있어서 투영거리(L1) 및 측정각도(θ)가 변경되는 경우의 상기 역치는, 스텝S21에 있어서 투영거리(L1)만이 변경되고 측정각도(θ)가 변경되지 않은 경우의 역치와는 다르다.

검사장치(1)에서는, 상기한 바와 같이 스텝S11∼S18(즉, 제1주기성 결함과 제2주기성 결함의 판별, 및 비주기성 결함의 검출)이 실시되어도 좋고, 스텝S11∼S16(즉, 제1주기성 결함과 제2주기성 결함의 판별)만이 실시되어도 좋다. 또한 검사장치(1)에서는, 스텝S11∼S18 중의 스텝S17∼S18(즉, 비주기성 결함의 검출) 대신에 스텝S21∼S27(즉, 제1비주기성 결함과 제2비주기성 결함의 판별)이 실시되어도 좋다. 이 경우에, 스텝S11∼S16과 스텝S21∼S27은 어느 쪽이 먼저 실시되어도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이 검사장치(1)는, 시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물(9)의 결함을 검출한다. 검사장치(1)는, 대상물 지지부(21)와, 보조부재 지지부(26)와, 조명부(22)와, 촬영부(24)와, 결함 검출부(43)를 구비한다. 대상물 지지부(21)는, 대상물(9)을 지지한다. 보조부재 지지부(26)는, 시트상 또는 판상의 촬영보조부재(23)를 대상물(9)과 평행하게 지지한다. 조명부(22)는, 관찰광(71)을 대상물(9)에 조사한다. 촬영부(24)는, 촬영보조부재(23)를 사이에 두고 대상물(9)과는 반대측에 배치된다. 촬영부(24)는, 대상물(9)의 법선방향에 평행한 광축(J2)을 구비하고, 대상물(9)을 투과한 관찰광(71)에 의하여 촬영보조부재(23)상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상(95)을 취득한다. 결함 검출부(43)는, 촬영화상(95)에 의거하여 대상물(9)의 결함을 검출한다.

결함 검출부(43)에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 제1주기성 결함과, 제2주기성 결함을 포함한다. 제1주기성 결함은, 대상물(9)상에 있어서 제1방향(상기 예에서는, 폭방향(92))을 따라 직선상으로 연장됨과 아울러, 상기 제1방향에 수직인 제2방향(상기 예에서는, 반송방향(91))으로 주기적으로 배열되는 복수의 줄무늬이다. 제2주기성 결함은, 대상물(9)상에 있어서 제2방향으로 주기적으로 배열되는 비줄무늬상의 결함이다.

결함 검출부(43)는, 프로필 취득부(44)와, 주기성 결함 판별부(45)를 구비한다. 프로필 취득부(44)는, 촬영화상(95)에 있어서, 제1방향의 복수의 검사위치에서 제2방향에 평행하게 각각 직선상으로 연장되는 복수의 검사영역(96)을 설정한다. 프로필 취득부(44)는, 복수의 검사영역(96) 각각에 있어서의 제2방향의 휘도변화인 복수의 휘도 프로필을 취득한다. 주기성 결함 판별부(45)는, 상기 복수의 휘도 프로필 각각에 대하여 주기적 휘도변동을 검출한다. 그리고 주기성 결함 판별부(45)는, 주기가 같은 주기적 휘도변동이 복수의 휘도 프로필에 공통으로 존재하는 경우에, 제1주기성 결함이 존재한다고 판단하고, 상기 복수의 휘도 프로필 중 하나의 휘도 프로필에 존재하는 주기적 휘도변동과 같은 주기의 주기적 휘도변동이 다른 휘도 프로필에 존재하지 않는 경우에, 제2주기성 결함이 존재한다고 판단한다.

상기 검사장치(1)에서는, 대상물(9)의 주기성 결함에 대하여, 주기성 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다. 그 결과, 주기성 결함의 종류에 따라 대상물(9)의 제조장치(8)(도7 참조) 등의 조정을 정확하고 효율적으로 실시할 수 있다. 예를 들면 대상물(9)의 결함으로서, 복수의 줄무늬인 제1주기성 결함이 검출된 경우에, 제조장치(8)에 있어서 성형롤(85a∼85c)의 회전속도의 차 등을 조정함으로써, 제1주기성 결함을 저감 또는 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 결함 검출부(43)에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 대상물(9)의 표면상의 흠 혹은 부착물, 또는 대상물(9)의 내부에 혼입한 혼입물인 비주기성 결함을 더 포함하는 것이 바람직하다. 결함 검출부(43)는, 상기의 복수의 휘도 프로필 중 적어도 하나의 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동을 비주기성 결함이라고 판단하는 비주기성 결함 판별부(46)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 상기의 제1주기성 결함 및 제2주기성 결함의 판별에 더하여, 대상물(9)의 비주기성 결함도 자동적으로 검출할 수 있다. 그 결과, 대상물(9)의 결함검사를 보다 고정밀도로 실시할 수 있다.

상기한 바와 같이 검사장치(1)는, 회전기구(27)와, 제어부(42)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 회전기구(27)는, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 대상물(9)과 촬영보조부재(23) 사이의 거리(즉, 투영거리(L1)), 및 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 대상물(9), 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를, 조명부(22)의 광축(J1)에 수직인 회전축(J3, J4)을 중심으로 하여 조명부(22)의 광축(J1)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 조명부(22)의 광축(J1)과 대상물(9)의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도(θ)를 변경한다. 제어부(42)는, 촬영부(24) 및 회전기구(27)를 제어함으로써, 주기성 결함 판별부(45)에 의한 결함 검출용으로, 측정각도(θ)가 소정의 제1측정각도가 된 상태에서 촬영화상(95)을 취득시키고, 비주기성 결함 판별부(46)에 의한 결함 검출용으로, 측정각도(θ)가 상기 제1측정각도와는 다른 소정의 제2측정각도가 된 상태에서 촬영화상(95)을 취득시킨다.

이와 같이 주기성 결함의 특성에 적합한 제1측정각도에서 취득한 촬영화상(95)에 의거하여 주기성 결함을 검출하고, 비주기성 결함의 특성에 적합한 제2측정각도에서 취득한 촬영화상(95)에 의거하여 비주기성 결함을 검출함으로써, 주기성 결함 및 비주기성 결함의 쌍방을 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한 검사장치(1)에서 제어부(42)는, 촬영부(24) 및 이동기구(28)를 제어함으로써, 주기성 결함 판별부(45)에 의한 결함 검출용으로, 투영거리(L1)가 소정의 제1투영거리가 된 상태에서 촬영화상(95)을 취득시키고, 비주기성 결함 판별부(46)에 의한 결함 검출용으로, 투영거리(L1)가 상기 제1투영거리와는 다른 소정의 제2투영거리가 된 상태에서 촬영화상(95)을 취득시켜도 좋다. 이 경우에 있어서도, 주기성 결함 및 비주기성 결함의 쌍방을 고정밀도로 검출할 수 있다.

상기한 바와 같이 검사장치(1)는, 이동기구(28)와, 제어부(42)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이동기구(28)는, 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를 대상물(9)에 대하여 조명부(22)의 광축방향으로 상대이동하여, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 대상물(9) 사이의 거리인 투영거리(L1)를 변경한다. 제어부(42)는, 촬영부(24) 및 이동기구(28)를 제어함으로써, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)을 취득시킨다. 비주기성 결함은, 대상물(9)의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과, 대상물(9)의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을 포함한다.

프로필 취득부(44)는, 바람직하게는, 복수의 촬영화상(95) 각각에 있어서, 제1방향의 소정의 검사위치에서 제2방향에 평행하게 직선상으로 연장되는 검사영역(96)을 설정하고, 상기 검사영역(96)에 있어서의 제2방향의 휘도변화인 휘도 프로필을 취득한다. 결함 검출부(43)는, 평가값 산출부(47)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 평가값 산출부(47)는, 복수의 촬영화상(95) 중 하나의 촬영화상(95)의 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동의 평가값을 복수의 촬영화상(95) 각각에 있어서 구한다. 비주기성 결함 판별부(46)는, 비주기적 휘도변동에 대하여, 복수의 촬영화상(95)에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 제1비주기성 결함이라고 판단하고, 상기 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 제2비주기성 결함이라고 판단하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 대상물(9)의 비주기성 결함에 대하여, 비주기성 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 검사장치(1)는 회전기구(27)를 더 구비한다. 회전기구(27)는, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 대상물(9)과 촬영보조부재(23) 사이의 거리(즉, 투영거리(L1)), 및 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 대상물(9), 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를, 조명부(22)의 광축(J1)에 수직인 회전축(J3, J4)을 중심으로 하여 조명부(22)의 광축(J1)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 조명부(22)의 광축(J1)과 대상물(9)의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도(θ)를 변경한다. 바람직하게는, 제어부(42)에 의하여 촬영부(24), 이동기구(28) 및 회전기구(27)가 제어되어, 복수의 측정각도(θ) 각각에 있어서, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)이 취득된다. 그리고 프로필 취득부(44)에 의하여, 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상(95)으로부터 복수의 휘도 프로필이 취득된다. 또한 평가값 산출부(47)에 의하여, 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상(95)으로부터 비주기적 휘도변동의 복수의 평가값이 구해진다. 그리고 평가값 변동지수는, 복수의 측정각도(θ) 각각에 있어서의 복수의 평가값의 변동에도 의거하여 구해지는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 비주기성 결함의 종류의 자동판별을 고정밀도로 실시할 수 있다.

검사장치(1)에서는, 상기의 스텝S11∼S18(즉, 제1주기성 결함과 제2주기성 결함의 판별, 및 비주기성 결함의 검출)은 반드시 실시될 필요는 없고, 스텝S21∼S27(즉, 제1비주기성 결함과 제2비주기성 결함의 판별)만이 실시되어도 좋다.

이 경우에, 시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물(9)의 결함을 검출하는 검사장치(1)는, 대상물 지지부(21)와, 보조부재 지지부(26)와, 조명부(22)와, 촬영부(24)와, 이동기구(28)와, 결함 검출부(43)와, 제어부(42)를 구비한다. 대상물 지지부(21)는, 대상물(9)을 지지한다. 보조부재 지지부(26)는, 시트상 또는 판상의 촬영보조부재(23)를 대상물(9)과 평행하게 지지한다. 조명부(22)는, 관찰광(71)을 대상물(9)에 조사한다. 촬영부(24)는, 촬영보조부재(23)를 사이에 두고 대상물(9)과는 반대측에 배치된다. 촬영부(24)는, 대상물(9)의 법선방향에 평행한 광축(J2)을 구비하고, 대상물(9)을 투과한 관찰광(71)에 의하여 촬영보조부재(23)상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상(95)을 취득한다. 이동기구(28)는, 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를 대상물(9)에 대하여 조명부(22)의 광축방향으로 상대이동하여, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 대상물(9) 사이의 거리인 투영거리(L1)를 변경한다. 결함 검출부(43)는, 촬영화상(95)에 의거하여 대상물(9)의 결함을 검출한다. 제어부(42)는, 촬영부(24) 및 이동기구(28)를 제어함으로써, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)을 취득시킨다.

결함 검출부(43)에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 대상물(9)의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과, 대상물(9)의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을 포함한다.

결함 검출부(43)는, 프로필 취득부(44)와, 평가값 산출부(47)와, 비주기성 결함 판별부(46)를 구비한다. 프로필 취득부(44)는, 복수의 촬영화상(95) 각각에 있어서, 제1방향(상기 예에서는, 폭방향(92))의 소정의 검사위치에서, 제1방향에 수직인 제2방향(상기 예에서는, 반송방향(91))에 평행하게 직선상으로 연장되는 검사영역(96)을 설정한다. 프로필 취득부(44)는, 검사영역(96)에 있어서의 제2방향의 휘도변화인 휘도 프로필을 취득한다. 평가값 산출부(47)는, 복수의 촬영화상(95) 중 하나의 촬영화상(95)의 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동의 평가값을 복수의 촬영화상(95) 각각에 있어서 구한다. 비주기성 결함 판별부(46)는, 상기 비주기적 휘도변동에 대하여, 복수의 촬영화상(95)에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 제1비주기성 결함이라고 판단하고, 상기 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 제2비주기성 결함이라고 판단한다. 이에 의하여, 대상물(9)의 비주기성 결함에 대하여, 비주기성 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다. 그 결과, 비주기성 결함의 종류에 따라 대상물(9)의 제조장치(8)(도7 참조) 등의 조정이나 대상물(9)의 불량품의 제거를 효율적으로 실시할 수 있다.

상기한 바와 같이 검사장치(1)는, 회전기구(27)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 회전기구(27)는, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 대상물(9)과 촬영보조부재(23) 사이의 거리(즉, 투영거리(L1)), 및 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 대상물(9), 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를, 조명부(22)의 광축(J1)에 수직인 회전축(J3, J4)을 중심으로 하여 조명부(22)의 광축(J1)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 조명부(22)의 광축(J1)과 대상물(9)의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도(θ)를 변경한다. 바람직하게는, 제어부(42)에 의하여, 촬영부(24), 이동기구(28) 및 회전기구(27)가 제어되어, 복수의 측정각도(θ) 각각에 있어서, 투영거리(L1)가 다른 복수의 촬영화상(95)이 취득된다. 그리고 프로필 취득부(44)에 의하여, 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상(95)으로부터 복수의 휘도 프로필이 취득된다. 또한 평가값 산출부(47)에 의하여, 복수의 측정각도(θ) 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상(95)으로부터 비주기적 휘도변동의 복수의 평가값이 구해진다. 그리고 평가값 변동지수는, 복수의 측정각도(θ) 각각에 있어서의 복수의 평가값의 변동에도 의거하여 구해지는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 비주기성 결함의 종류의 자동판별을 고정밀도로 실시할 수 있다.

검사장치(1)에서는, 상기의 스텝S11∼S18 및 스텝S21∼S27에 나타내는 검사 이외의 다양한 결함검사가 실시되어도 좋다. 이 경우에, 시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물(9)의 결함을 검출하는 검사장치(1)는, 대상물 지지부(21)와, 보조부재 지지부(26)와, 조명부(22)와, 촬영부(24)와, 회전기구(27)와, 결함 검출부(43)를 구비한다. 대상물 지지부(21)는, 대상물(9)을 지지한다. 보조부재 지지부(26)는, 시트상 또는 판상의 촬영보조부재(23)를 대상물(9)과 평행하게 지지한다. 조명부(22)는, 관찰광(71)을 대상물(9)에 조사한다. 촬영부(24)는, 촬영보조부재(23)를 사이에 두고 대상물(9)과는 반대측에 배치된다. 촬영부(24)는, 대상물(9)의 법선방향에 평행한 광축(J2)을 구비하고, 대상물(9)을 투과한 관찰광(71)에 의하여 촬영보조부재(23)상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상(95)을 취득한다. 회전기구(27)는, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 대상물(9)과 촬영보조부재(23) 사이의 거리(즉, 투영거리(L1)), 및 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 대상물(9), 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를, 조명부(22)의 광축(J1)에 수직인 회전축(J3, J4)을 중심으로 하여 조명부(22)의 광축(J1)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 조명부(22)의 광축(J1)과 대상물(9)의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도(θ)를 변경한다. 결함 검출부(43)는, 촬영화상(95)에 의거하여 대상물(9)의 결함을 검출한다. 이에 의하여, 검출하고자 하는 다양한 종류의 결함에 각각 적당한 측정각도(θ)에서 촬영화상(95)을 취득할 수 있다. 그 결과, 다양한 종류의 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.

상기한 바와 같이 검사장치(1)는, 이동기구(28)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이동기구(28)는, 촬영부(24)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24) 사이의 거리를 유지한 상태에서, 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를 대상물(9)에 대하여 조명부(22)의 광축방향으로 상대이동하여, 조명부(22)의 광축방향에 있어서의 촬영보조부재(23)와 대상물(9) 사이의 거리인 투영거리(L1)를 변경한다. 이에 의하여, 검출하고자 하는 다양한 종류의 결함에 각각 적당한 투영거리(L1)에서 촬영화상(95)을 취득할 수 있다. 그 결과, 다양한 종류의 결함을 더욱 고정밀도로 검출할 수 있다.

대상물(9)의 제1비주기성 결함 및 제2비주기성 결함의 검출방법은, 상기의 스텝S21∼S27에 나타내는 예에 한정되지 않고, 다양하게 변경되어도 좋다. 이하에, 도19a 및 도19b에 나타내는 비주기적 휘도변동이 존재하는 휘도 프로필에 있어서, 상기 비주기적 휘도변동이 제1비주기성 결함 및 제2비주기성 결함의 어느 것인지를 판단하는 다른 검출방법의 예에 대하여 설명한다.

도19a 및 도19b에 나타내는 휘도 프로필에서는, 비주기적 휘도변동은, 상기의 검은 점 등에 대응하는 하향의 피크인 하강피크(971)와, 하강피크(971)의 양측에 인접하는 상향의 피크인 제1상승피크(972) 및 제2상승피크(973)를 포함한다. 검사장치(1)에서는, 비주기성 결함 판별부(46)(도6 참조)에 의하여 배경휘도(a0)가 취득된다. 도19a 및 도19b 중의 배경휘도(a0)는, 각각 도19a 및 도19b에 예시하는 휘도 프로필에 있어서의 휘도변동의 평균(즉, 평균휘도)이다. 또한 비주기성 결함 판별부(46)는, 상기 휘도 프로필에 있어서의 휘도변동의 상향 및 하향의 편진폭(片振幅)(a1) 및 편진폭(a2)을 취득한다. 배경휘도(a0)는, 상기 휘도 프로필로부터 비주기적 휘도변동을 제외한 전영역에 있어서의 평균휘도이다. 또한 편진폭(a1, a2)은, 각각 상기 휘도 프로필로부터 비주기적 휘도변동을 제외한 전영역에 있어서의 상향 및 하향의 편진폭의 평균이다. 또한 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동이 차지하는 비율이 비교적 낮은 경우에, 배경휘도(a0) 및 편진폭(a1, a2)은 각각 상기 휘도 프로필의 비주기적 휘도변동을 포함하는 전영역에 있어서의 평균으로서 구하여도 좋다. 이어서 비주기성 결함 판별부(46)에 의하여, 제1상승피크(972)와 배경휘도(a0)의 휘도차(b)가 취득되고, 제2상승피크(973)와 배경휘도(a0)의 휘도차(c)가 취득된다. 또한 휘도차(b, c)는 각각 절대값(즉, 0 이상)이다.

상기한 바와 같이 비주기성 결함이 제2비주기성 결함인 경우에, 비주기적 휘도변동에 있어서, 상기의 검은 점 등과 주위의 영역 사이에, 상기 주위의 영역보다도 밝은 대략 환상의 영역이 존재한다. 한편 비주기성 결함이 제1비주기성 결함인 경우에, 검은 점 등의 주위는 그다지 밝지 않다. 상기 특징에 의거하여 비주기성 결함 판별부(46)에서는, 도19a에 나타내는 바와 같이, 휘도차(b) 및 휘도차(c)가 편진폭(a1) 및 편진폭(a2) 중에서 큰 쪽을 나타내는 Max(a1, a2) 이하인 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함은 제1비주기성 결함이라고 판단된다. 또한 도19b에 나타내는 바와 같이, 휘도차(b) 및 휘도차(c) 중의 적어도 일방이 Max(a1, a2)보다도 큰 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함은 제2비주기성 결함이라고 판단된다. 이에 의하여, 대상물(9)의 비주기성 결함에 대하여, 비주기성 결함의 종류를 자동적으로 고정밀도로 판별하면서 검출할 수 있다.

또한 하강피크(971)의 피크 휘도값은, 배경휘도(a0) 이상이어도 좋지만, 비주기성 결함의 종류를 고정밀도로 판별한다는 관점에서는, 배경휘도 미만인 것이 바람직하다. 즉 하강피크(971)와 제1상승피크(972)의 휘도차를 B로 하고, 하강피크(971)와 제2상승피크(973)의 휘도차를 C로 하면, (b/B) 및 (c/C) 중의 적어도 일방은 1 미만인 것이 바람직하고, 쌍방이 1 미만인 것이 더욱 바람직하다.

또한 상기의 배경휘도(a0)로서, 비주기성 휘도변동이 존재하는 상기 휘도 프로필에 대응하는 검사영역(96)과 인접하는 다른 검사영역(96)에 있어서의 휘도 프로필의 평균휘도가 사용되어도 좋다. 또한 비주기성 휘도변동이 존재하지 않는 것이 확인된 다른 검사영역(96)에 있어서의 휘도 프로필의 평균휘도가 배경휘도(a0)가 되어도 좋다. 혹은 과거에 취득된 양품의 대상물(9)에 있어서의 휘도 프로필의 평균휘도가 배경휘도(a0)가 되어도 좋다.

상기한 바와 같이 검사장치(1)에서는, 조명부(22)는, 광원부(220)와, 렌즈(223)를 구비하고, 렌즈(223)는, 광원부(220)로부터의 빛을 평행광인 관찰광(71)으로 변환하여 대상물(9)에 조사하는 것이 바람직하다. 또한 조명부(22)의 광축방향(상기 예에서는, X방향)에 있어서의 렌즈(223)와 촬영보조부재(23) 사이의 거리(L3)는, 렌즈(223)의 초점거리의 반 이상인 것이 바람직하다. 이에 의하여, 렌즈(223)에 의하여 광원(221)의 부실상이 촬영보조부재(23)상에 투영되는 것을 억제할 수 있고, 상기 부실상이 촬영부(24)에 의하여 취득되는 촬영화상에 포함되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 다양한 종류의 결함을 더욱 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한 상기 부실상이 촬영보조부재(23)상에 투영되는 것을 억제한다는 관점에서는, 렌즈(223)의 렌즈면에 반사 방지막이 형성되는 것도 바람직하다.

상기의 검사장치(1)에서는, 다양한 변경이 가능하다.

예를 들면 회전기구(27) 및 이동기구(28)의 구조는, 상기의 것에 한정되지 않고, 다양하게 변경되어도 좋다.

회전축(J3, J4)은, 조명부(22)의 광축(J1)에 수직이면, 반드시 Z방향으로 연장될 필요는 없고, 예를 들면 Y방향으로 연장되어 있어도 좋다. 회전기구(27)는, 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를 조명부(22)의 광축(J1)에 대하여 상대적으로 회전시키면 좋고, 예를 들면 조명부(22), 대상물(9) 및 대상물 지지부(21)를 서로의 상대위치를 유지시킨 상태에서 회전시켜도 좋다. 이동기구(28)는, 촬영보조부재(23) 및 촬영부(24)를 대상물(9)에 대하여 조명부(22)의 광축방향(즉, X방향)으로 상대이동하면 좋고, 예를 들면 조명부(22), 대상물(9) 및 대상물 지지부(21)를 서로의 상대위치를 유지시킨 상태에서 X방향으로 이동시켜도 좋다.

상기의 예에서는 스텝S13에 있어서, 검사영역(96)의 휘도 프로필에 비교적 큰 휘도변동이 존재하지 않는 경우에, 대상물(9)은 양품이라고 판단하고 있지만, 대상물(9)의 양부(良否)의 판단은, 다른 방법에 의하여 실시하여도 좋다. 예를 들면 먼저 미리 양품인 것이 확인된 대상물(이하, 「참조 대상물」이라고도 부른다)을 소정의 측정각도(θ)(예를 들면, 30°이고, 이하, 「참조각도」라고도 부른다)에서 촬영하고, 취득된 촬영화상을 참조화상으로서 기억부(41)에 저장하여 둔다. 또한 참조화상의 검사영역에 있어서의 휘도 프로필도 참조 프로필로서 기억부(41)에 기억시켜 둔다. 참조화상에는, 허용범위 내의 농도차의 복수의 줄무늬가 존재하고 있는 것으로 한다. 계속하여 결함검사의 대상인 대상물(9)을 상기와 동일한 측정각도(θ)(즉, 참조각도)에서 촬영하고, 취득된 촬영화상(95)의 검사영역(96)에 있어서의 휘도 프로필을 구한다. 이어서 촬영화상(95)의 휘도 프로필과 참조화상의 휘도 프로필(즉, 참조 프로필)을 비교하여, 양 휘도 프로필의 줄무늬에 대응하는 상향의 피크와 하향의 피크의 차(즉, 줄무늬의 농도차)가 대략 같아질 때까지, 측정각도(θ)를 변경하면서 촬영화상(95) 및 휘도 프로필의 취득이 반복된다. 그리고 촬영화상(95)의 휘도 프로필과 참조 프로필에서 줄무늬의 농도차가 대략 같아지는 대상물(9)의 측정각도(θ)를 구하고, 상기 측정각도(θ)가 참조각도 이상이면 양품이라고 판단되고, 참조각도 미만이면 제1주기성 결함(즉, 허용범위 외의 복수의 줄무늬)이 존재한다고 판단된다.

혹은 미리 양품인 것이 확인된 대상물의 복수의 화상 등을 사용하여 훈련 데이터를 작성하고, 상기 훈련 데이터를 사용한 기계학습에 의하여 학습완료모델을 생성하고, 상기 학습완료모델에 의하여 제1주기성 결함 등의 검출이나 결함종류의 판별이 이루어져도 좋다.

관찰광(71)은, 반드시 평행광일 필요는 없고, 예를 들면 확산광이어도 좋다. 또한 관찰광(71)으로서 확산광을 사용하는 경우에, 투영거리(L1)가 변화하면 촬영화상(95)으로서 취득되는 대상물(9)상의 영역의 크기가 변화하고, 관찰광(71) 중의 촬영부(24)에 입사되는 광량도 변화한다. 이 때문에, 촬영화상(95)에 의거하는 결함검출 전에, 상기 영역의 크기의 변화 및 상기 광량의 변화에 따라 촬영화상(95)이 보정된다. 예를 들면 투영거리(L1)를 크게 하는 경우에, 촬영화상(95)을 축소 및 촬영화상(95)의 명암차를 강조하는 보정이 이루어진다.

상기의 설명에서 검사장치(1)는, 제조장치(8)로부터 독립한 장치인 것으로 하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 제조장치(8)에서 제조되는 시트부재(90)의 반송경로상에 있어서, 연속부재인 시트부재(90)의 각 부위를 대상물(9)로 하여, 상기 대상물(9)의 결함검사가 이루어져도 좋다. 즉 검사장치(1)의 구조는, 시트부재(90)의 제조라인에 있어서 인라인 검사에 이용되어도 좋다.

도20은, 인라인 검사에 이용되는 검사장치(1a)의 구성의 일례를 나타내는 정면도이다. 검사장치(1a)에서는, 대상물 지지부(21a)는 시트부재(90)를 지지하여 반송방향(91)으로 반송하는 반송롤러이다. 조명부(22a)는 시트부재(90)의 상방(즉, (+Z)측)에 배치되고, 촬영보조부재(23a), 보조부재 지지부(26a), 촬영부(24a)는 시트부재(90)의 하방(즉, (-Z)측)에 배치된다. 회전기구(27a)는, Y방향으로 연장되는 회전축(J5)을 중심으로 하여, 조명부(22a)를 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 회전시킨다. 이때에, 촬영보조부재(23a), 보조부재 지지부(26a) 및 촬영부(24a)는, 조명부(22a)로부터의 관찰광(71)을 수광할 수 있도록 필요에 따라 X방향으로 슬라이드된다. 이동기구(28a)는, 촬영보조부재(23a), 보조부재 지지부(26a) 및 촬영부(24a)를 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 Z방향으로 이동시킨다. 이때에도 촬영보조부재(23a), 보조부재 지지부(26a) 및 촬영부(24a)는, 조명부(22a)로부터의 관찰광(71)을 수광할 수 있도록 필요에 따라 X방향으로 슬라이드된다.

검사장치(1a)에 있어서도, 상기한 바와 같이, 대상물(9)(즉, 시트부재(90)의 각 부위)의 주기성 결함 및 비주기성 결함에 대하여, 결함의 종류를 자동적으로 판별하면서 검출할 수 있다. 검사장치(1a)에서는, 검출된 결함의 종류에 따라 컴퓨터(12a)로부터 제조장치(8)(도7 참조)로 조정정보가 보내져, 상기 결함을 저감시키도록 제조장치(8)의 조정이 자동적으로 이루어져도 좋다. 예를 들면 제1주기성 결함이 검출된 경우에, 제1주기성 결함의 주기 등의 특성에 따라 성형롤(85a∼85c)의 부하 등이 자동적으로 조정된다. 또한 제2주기성 결함의 박리마크가 검출된 경우에, 성형롤(85a∼85c)의 온도나 시트부재의 장력 등이 자동적으로 조정된다. 제2주기성 결함의 낙하차 결함(「선낙하 결함」이라고도 부른다)이 검출된 경우에, 다이스(84)와 성형롤(85a, 85b) 사이의 거리가 자동적으로 조정된다.

상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절하게 조합하여도 좋다.

발명을 상세하게 묘사하여 설명하였지만, 상기의 설명은 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다수의 변형이나 태양이 가능하다고 말할 수 있다.

1, 1a : 검사장치
9 : 대상물
21, 21a : 대상물 지지부
22, 22a : 조명부
23, 23a : 촬영보조부재
24, 24a : 촬영부
26, 26a : 보조부재 지지부
27, 27a : 회전기구
28, 28a : 이동기구
42 : 제어부
43 : 결함 검출부
44 : 프로필 취득부
45 : 주기성 결함 판별부
46 : 비주기성 결함 판별부
47 : 평가값 산출부
71 : 관찰광
91 : 반송방향
92 : 폭방향
95 : 촬영화상
96 : 검사영역
220 : 광원부
223 : 렌즈
J1 : (조명부의) 광축
J2 : (촬영부의) 광축
J3, J4, J5 : 회전축
L1 : 투영거리
S11∼S18, S21∼S27 : 스텝
θ : 측정각도

Claims

시트상(sheet狀) 또는 판상(板狀)의 투광성을 갖는 대상물의 결함을 검출하는 검사장치로서,
대상물을 지지하는 대상물 지지부와,
시트상 또는 판상의 촬영보조부재를 상기 대상물과 평행하게 지지하는 보조부재 지지부와,
관찰광을 상기 대상물에 조사하는 조명부와,
상기 촬영보조부재를 사이에 두고 상기 대상물과는 반대측에 배치되고, 상기 대상물의 법선방향에 평행한 광축을 구비하고, 상기 대상물을 투과한 상기 관찰광에 의하여 상기 촬영보조부재상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상을 취득하는 촬영부와,
상기 촬영화상에 의거하여 상기 대상물의 결함을 검출하는 결함 검출부를
구비하고,
상기 결함 검출부에 의하여 검출할 수 있는 결함은,
상기 대상물상에 있어서 제1방향을 따라 직선상으로 연장됨과 아울러 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 주기적으로 배열되는 복수의 줄무늬인 제1주기성 결함과,
상기 대상물상에 있어서 상기 제2방향으로 주기적으로 배열되는 비줄무늬상의 제2주기성 결함을
포함하고,
상기 결함 검출부는,
상기 촬영화상에 있어서, 상기 제1방향의 복수의 검사위치에서 상기 제2방향에 평행하게 각각 직선상으로 연장되는 복수의 검사영역을 설정하고, 상기 복수의 검사영역 각각에 있어서의 상기 제2방향의 휘도변화인 복수의 휘도 프로필을 취득하는 프로필 취득부와,
상기 복수의 휘도 프로필 각각에 대하여 주기적 휘도변동을 검출하고, 주기가 같은 주기적 휘도변동이 상기 복수의 휘도 프로필에 공통으로 존재하는 경우에, 제1주기성 결함이 존재한다고 판단하고, 상기 복수의 휘도 프로필 중 하나의 휘도 프로필에 존재하는 주기적 휘도변동과 같은 주기의 주기적 휘도변동이 다른 휘도 프로필에 존재하지 않는 경우에, 제2주기성 결함이 존재한다고 판단하는 주기성 결함 판별부를
구비하는
것을 특징으로 하는 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 결함 검출부에 의하여 검출할 수 있는 결함은, 상기 대상물의 표면상의 흠 혹은 부착물, 또는 상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 비주기성 결함을 더 포함하고,
상기 결함 검출부는, 상기 복수의 휘도 프로필 중 적어도 하나의 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동을 비주기성 결함이라고 판단하는 비주기성 결함 판별부를 더 구비하는
것을 특징으로 하는 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구와,
상기 촬영부 및 상기 회전기구를 제어함으로써, 상기 주기성 결함 판별부에 의한 결함 검출용으로, 상기 측정각도가 소정의 제1측정각도가 된 상태에서 상기 촬영화상을 취득시키고, 상기 비주기성 결함 판별부에 의한 결함 검출용으로, 상기 측정각도가 상기 제1측정각도와는 다른 소정의 제2측정각도가 된 상태에서 상기 촬영화상을 취득시키는 제어부를
더 구비하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를 상기 대상물에 대하여 상기 조명부의 광축방향으로 상대이동하여, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 대상물 사이의 거리인 투영거리를 변경하는 이동기구와,
상기 촬영부 및 상기 이동기구를 제어함으로써, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상을 취득시키는 제어부를
더 구비하고,
상기 비주기성 결함은,
상기 대상물의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과,
상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을
포함하고,
상기 프로필 취득부는, 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서, 상기 제1방향의 소정의 검사위치에서 상기 제2방향에 평행하게 직선상으로 연장되는 검사영역을 설정하고, 상기 검사영역에 있어서의 상기 제2방향의 휘도변화인 휘도 프로필을 취득하고,
상기 결함 검출부는, 상기 복수의 촬영화상 중 하나의 촬영화상의 상기 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동의 평가값을 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서 구하는 평가값 산출부를 더 구비하고,
상기 비주기성 결함 판별부는, 상기 비주기적 휘도변동에 대하여, 상기 복수의 촬영화상에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 상기 제1비주기성 결함이라고 판단하고, 상기 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 상기 제2비주기성 결함이라고 판단하는
것을 특징으로 하는 검사장치.
제4항에 있어서,
상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구를 더 구비하고,
상기 제어부에 의하여 상기 촬영부, 상기 이동기구 및 상기 회전기구가 제어되어, 복수의 측정각도 각각에 있어서, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상이 취득되고,
상기 프로필 취득부에 의하여, 상기 복수의 측정각도 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상으로부터 복수의 휘도 프로필이 취득되고,
상기 평가값 산출부에 의하여, 상기 복수의 측정각도 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상으로부터 상기 비주기적 휘도변동의 복수의 평가값이 구해지고,
상기 평가값 변동지수는, 상기 복수의 측정각도 각각에 있어서의 상기 복수의 평가값의 변동에도 의거하여 구해지는
것을 특징으로 하는 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 비주기성 결함은,
상기 대상물의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과,
상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을
포함하고,
상기 비주기적 휘도변동은,
하향의 피크인 하강피크와,
상기 하강피크의 양측에 인접하는 상향의 피크인 제1상승피크 및 제2상승피크를
포함하고,
상기 적어도 하나의 휘도 프로필에 있어서의 휘도변동의 상향의 편진폭(片振幅) 및 하향의 편진폭을 각각 a1 및 a2로 하고, 상기 제1상승피크와 배경휘도(a0)의 휘도차를 b로 하고, 상기 제2상승피크와 상기 배경휘도(a0)의 휘도차를 c로 하여,
상기 비주기성 결함 판별부는, 상기 비주기적 휘도변동에 있어서의 b 및 c가 a1 및 a2 중의 큰 쪽을 나타내는 Max(a1, a2) 이하인 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함을 상기 제1비주기성 결함이라고 판단하고, b 및 c 중의 적어도 일방이 Max(a1, a2)보다도 큰 경우에, 상기 비주기적 휘도변동에 대응하는 비주기성 결함을 상기 제2비주기성 결함이라고 판단하는
것을 특징으로 하는 검사장치.
시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물의 결함을 검출하는 검사장치로서,
대상물을 지지하는 대상물 지지부와,
시트상 또는 판상의 촬영보조부재를 상기 대상물과 평행하게 지지하는 보조부재 지지부와,
관찰광을 상기 대상물에 조사하는 조명부와,
상기 촬영보조부재를 사이에 두고 상기 대상물과는 반대측에 배치되고, 상기 대상물의 법선방향에 평행한 광축을 구비하고, 상기 대상물을 투과한 상기 관찰광에 의하여 상기 촬영보조부재상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상을 취득하는 촬영부와,
상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를 상기 대상물에 대하여 상기 조명부의 광축방향으로 상대이동하여, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 대상물 사이의 거리인 투영거리를 변경하는 이동기구와,
상기 촬영화상에 의거하여 상기 대상물의 결함을 검출하는 결함 검출부와,
상기 촬영부 및 상기 이동기구를 제어함으로써, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상을 취득시키는 제어부를
구비하고,
상기 결함 검출부에 의하여 검출할 수 있는 결함은,
상기 대상물의 표면상의 흠 또는 부착물인 제1비주기성 결함과,
상기 대상물의 내부에 혼입한 혼입물인 제2비주기성 결함을
포함하고,
상기 결함 검출부는,
상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서, 제1방향의 소정의 검사위치에서 상기 제1방향에 수직인 제2방향에 평행하게 직선상으로 연장되는 검사영역을 설정하고, 상기 검사영역에 있어서의 상기 제2방향의 휘도변화인 휘도 프로필을 취득하는 프로필 취득부와,
상기 복수의 촬영화상 중 하나의 촬영화상의 상기 휘도 프로필에 있어서 비주기적 휘도변동을 검출하고, 상기 비주기적 휘도변동의 평가값을 상기 복수의 촬영화상 각각에 있어서 구하는 평가값 산출부와,
상기 비주기적 휘도변동에 대하여, 상기 복수의 촬영화상에 있어서의 평가값의 변동의 정도를 나타내는 평가값 변동지수가 소정의 역치 이하인 경우에, 제1비주기성 결함이라고 판단하고, 상기 평가값 변동지수가 상기 역치보다도 큰 경우에, 제2비주기성 결함이라고 판단하는 비주기성 결함 판별부를
구비하는
것을 특징으로 하는 검사장치.
제7항에 있어서,
상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구를 더 구비하고,
상기 제어부에 의하여 상기 촬영부, 상기 이동기구 및 상기 회전기구가 제어되어, 복수의 측정각도 각각에 있어서, 상기 투영거리가 다른 복수의 촬영화상이 취득되고,
상기 프로필 취득부에 의하여, 상기 복수의 측정각도 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상으로부터 복수의 휘도 프로필이 취득되고,
상기 평가값 산출부에 의하여, 상기 복수의 측정각도 각각에 대하여, 상기 복수의 촬영화상으로부터 상기 비주기적 휘도변동의 복수의 평가값이 구해지고,
상기 평가값 변동지수는, 상기 복수의 측정각도 각각에 있어서의 상기 복수의 평가값의 변동에도 의거하여 구해지는
것을 특징으로 하는 검사장치.
시트상 또는 판상의 투광성을 갖는 대상물의 결함을 검출하는 검사장치로서,
대상물을 지지하는 대상물 지지부와,
시트상 또는 판상의 촬영보조부재를 상기 대상물과 평행하게 지지하는 보조부재 지지부와,
관찰광을 상기 대상물에 조사하는 조명부와,
상기 촬영보조부재를 사이에 두고 상기 대상물과는 반대측에 배치되고, 상기 대상물의 법선방향에 평행한 광축을 구비하고, 상기 대상물을 투과한 상기 관찰광에 의하여 상기 촬영보조부재상에 형성된 상을 촬영하여 촬영화상을 취득하는 촬영부와,
상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 대상물과 상기 촬영보조부재 사이의 거리, 및 상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 대상물, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를, 상기 조명부의 광축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 상기 조명부의 상기 광축에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 조명부의 상기 광축과 상기 대상물의 법선방향이 이루는 각도인 측정각도를 변경하는 회전기구와,
상기 촬영화상에 의거하여 상기 대상물의 결함을 검출하는 결함 검출부를
구비하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
제9항에 있어서,
상기 촬영부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 촬영부 사이의 거리를 유지한 상태에서, 상기 촬영보조부재 및 상기 촬영부를 상기 대상물에 대하여 상기 조명부의 광축방향으로 상대이동하여, 상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 촬영보조부재와 상기 대상물 사이의 거리인 투영거리를 변경하는 이동기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
제1항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 조명부는,
광원부와,
상기 광원부로부터의 빛을 평행광인 상기 관찰광으로 변환하여 상기 대상물에 조사하는 렌즈를
구비하고,
상기 조명부의 광축방향에 있어서의 상기 렌즈와 상기 촬영보조부재 사이의 거리는, 상기 렌즈의 초점거리의 반 이상인
것을 특징으로 하는 검사장치.