JP7837231B2 - Visual inspection device - Google Patents
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Description
本明細書の技術分野は、金属部品等の傷の有無を検査する外観検査装置に関する。 The technical field of this specification relates to a visual inspection apparatus for inspecting the presence or absence of defects in metal parts and the like.
従来、検査対象物に光を照射し、その反射光を受光することにより、検査対象物を検査する技術がある。 Conventionally, there is a technique for inspecting an object by irradiating it with light and receiving the reflected light.
例えば、特許文献１には、面光源１と、第１遮光マスクＭ１と、第２遮光マスクＭ２と、レンズ２と、ハーフミラー４と、撮像装置Ｃと、を有する検査システム２００が開示されている。検査システム２００は、撮像装置Ｃにより得られる画像の明暗により、キズ等を検出する。 For example, Patent Document 1 discloses an inspection system 200 comprising a surface light source 1, a first light-shielding mask M1, a second light-shielding mask M2, a lens 2, a half-mirror 4, and an imaging device C. The inspection system 200 detects scratches and other defects based on the brightness and darkness of the image obtained by the imaging device C.
検査対象物の表面が単なる平坦面でなく、基準面と、基準面に対してわずかに傾斜している傾斜面と、を含むことがある。基準面を高い精度で検査するには、基準面と基準面への光の照射位置、反射光の受光位置等を基準面の検査に都合の良い位置に合わせる必要がある。その結果、傾斜面も含めて、基準面と同時に高い精度で検査することは困難となる。したがって、従来の検査システムにおいては、そのような検査対象物の基準面と、複数箇所ある可能性のある傾斜面と、を同時に高い精度で検査することは決して容易ではない。 The surface of the object being inspected may not be simply a flat surface, but may include a reference surface and inclined surfaces that are slightly tilted relative to the reference surface. To inspect the reference surface with high accuracy, it is necessary to align the reference surface, the position of light irradiation onto the reference surface, and the position of reflection light reception with positions convenient for inspecting the reference surface. As a result, it becomes difficult to inspect the inclined surfaces, including the inclined surfaces, simultaneously with high accuracy as well as the reference surface. Therefore, in conventional inspection systems, it is by no means easy to simultaneously inspect the reference surface and potentially multiple inclined surfaces of such an object with high accuracy.
そのため、例えば、基準面を検査した後に傾斜面を検査しなければならなくなることがある。この場合には、検査対象物を検査する工数が多くなってしまう。また、高い精度で検査するためには、一つ一つの面を高い精度で位置合わせする必要がある。 Therefore, for example, it may be necessary to inspect the inclined surface after inspecting the reference surface. In this case, the amount of work required to inspect the object increases. Furthermore, in order to perform inspections with high accuracy, each surface must be aligned with high precision.
本明細書の技術が解決しようとする課題は、基準面と基準面に対してある程度傾斜する傾斜面とを含む検査対象物について基準面および傾斜面を同時に高い精度で検査することができる外観検査装置を提供することである。 The problem that the technology described herein aims to solve is to provide a visual inspection apparatus that can simultaneously inspect, with high accuracy, both the reference surface and the inclined surface of an object being inspected, which includes both a reference surface and an inclined surface that is inclined to some extent relative to the reference surface.
第１の態様における外観検査装置は、検査対象物に光を照射するための光源と、検査対象物からの反射光を透過させるテレセントリックレンズと、テレセントリックレンズを透過させた光を撮像する撮像部と、検査対象物に入射する入射光の平行度を変更する光平行度変更部と、制御部と、を有する。制御部は、撮像部により受光された光の強度に関する指標を積算した光強度積算値を算出する光強度積算値算出部と、光強度積算値算出部により算出された光強度積算値から検査対象物の表面状態を判断する判断部と、を有する。光強度積算値算出部は、光強度積算値として、光平行度変更部により変更された複数の平行度の光に対する検査対象物からの反射光の光の強度に関する指標を積算した光強度積算値を算出する。 The first embodiment of the visual inspection apparatus includes a light source for irradiating the object to be inspected with light, a telecentric lens for transmitting reflected light from the object to be inspected, an imaging unit for imaging the light transmitted through the telecentric lens, a light parallelism changing unit for changing the parallelism of the incident light incident on the object to be inspected, and a control unit. The control unit includes a light intensity integrated value calculation unit that calculates a light intensity integrated value by integrating indices related to the intensity of the light received by the imaging unit, and a determination unit that determines the surface condition of the object to be inspected from the light intensity integrated value calculated by the light intensity integrated value calculation unit. The light intensity integrated value calculation unit calculates a light intensity integrated value by integrating indices related to the light intensity of the reflected light from the object to be inspected for multiple parallelisms changed by the light parallelism changing unit.
この外観検査装置は、光強度積算値を算出する。光強度積算値は、複数の平行度の光の反射光の情報を含んでいる。このため、外観検査装置は、基準面に対して大きくない角度で傾斜する面について、同時に、キズもしくは打痕の有無を検査することができる。 This visual inspection device calculates an integrated light intensity value. This integrated light intensity value contains information about the reflected light from multiple parallel surfaces. Therefore, the visual inspection device can simultaneously inspect surfaces that are inclined at a small angle relative to a reference surface for the presence or absence of scratches or dents.
本明細書では、基準面と基準面に対してある程度傾斜する傾斜面とを含む検査対象物について基準面および傾斜面を同時に高い精度で検査することができる外観検査装置が提供されている。 This specification provides a visual inspection apparatus capable of simultaneously and accurately inspecting both a reference surface and an inclined surface that is partially inclined relative to the reference surface of an object being inspected.
以下、具体的な実施形態について、外観検査装置を例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。 The following describes specific embodiments, using a visual inspection apparatus as an example. However, the technology described herein is not limited to these embodiments.
（第１の実施形態）
１．検査対象物
図１は、第１の実施形態の外観検査装置が検査する検査対象物ＯＢ１を示す平面図である。図２は、図１の矢印Ｋ１の方向から視た検査対象物の側面図である。検査対象物ＯＢ１は、板状に近い金属部品である。
(First embodiment)
1. Object to be inspected Figure 1 is a plan view showing the object to be inspected OB1 by the visual inspection device of the first embodiment. Figure 2 is a side view of the object to be inspected as seen from the direction of arrow K1 in Figure 1. The object to be inspected OB1 is a metal part that is close to a plate shape.
図１および図２に示すように、検査対象物ＯＢ１は、基準面Ｓｆ０と、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３と、を有する。基準面Ｓｆ０と、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３とは、光を反射する反射面である。基準面Ｓｆ０と、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３とは、平行に近い面である。表面Ｓｆ１は、基準面Ｓｆ０に対して１°の角度で傾斜している傾斜面である。表面Ｓｆ２は、基準面Ｓｆ０に対して２°の角度で傾斜している。表面Ｓｆ３は、基準面Ｓｆ０に対して３°の角度で傾斜している。 As shown in Figures 1 and 2, the object to be inspected, OB1, has a reference surface Sf0 and surfaces Sf1, Sf2, and Sf3. The reference surface Sf0 and surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 are reflective surfaces that reflect light. The reference surface Sf0 and surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 are nearly parallel surfaces. Surface Sf1 is an inclined surface tilted at an angle of 1° with respect to the reference surface Sf0. Surface Sf2 is tilted at an angle of 2° with respect to the reference surface Sf0. Surface Sf3 is tilted at an angle of 3° with respect to the reference surface Sf0.
このように、検査対象物ＯＢ１は、複数の反射面を有し、それらの表面は互いにわずかに傾斜している。このような検査対象物ＯＢ１に対して光を用いた外観検査を実施する場合には、表面Ｓｆ１と表面Ｓｆ２とを同時に検査することは一般に困難である。 Thus, the object OB1 to be inspected has multiple reflective surfaces, and these surfaces are slightly inclined relative to each other. When performing a visual inspection of such an object OB1 using light, it is generally difficult to inspect surfaces Sf1 and Sf2 simultaneously.
２．外観検査装置
２－１．各部
図３は、第１の実施形態の外観検査装置１００の概略構成図である。外観検査装置１００は、ＬＥＤ光源１１０と、カメラ１２０と、テレセントリックレンズ１３０と、ハーフミラー１４０と、遮蔽板１５０と、制御部１６０と、を有する。外観検査装置１００は、検査対象物ＯＢ１に光を照射し、その反射光から検査対象物ＯＢ１の傷の有無を検査する。
2. Visual Inspection Device 2-1. Parts Figure 3 is a schematic diagram of the visual inspection device 100 of the first embodiment. The visual inspection device 100 includes an LED light source 110, a camera 120, a telecentric lens 130, a half mirror 140, a shielding plate 150, and a control unit 160. The visual inspection device 100 irradiates the object to be inspected OB1 with light and inspects the object to be inspected OB1 for scratches or other defects from the reflected light.
ＬＥＤ光源１１０は、検査対象物ＯＢ１に光を照射するための光源である。ＬＥＤ光源１１０は、面光源であるとよい。 The LED light source 110 is a light source for illuminating the object OB1 to be inspected. The LED light source 110 is preferably a surface light source.
カメラ１２０は、検査対象物ＯＢ１により反射された光を撮像する撮像部である。カメラ１２０は、テレセントリックレンズ１３０を透過させた光を撮像する。 Camera 120 is an imaging unit that captures light reflected by the object OB1 being inspected. Camera 120 captures light that has passed through the telecentric lens 130.
テレセントリックレンズ１３０は、主光線をレンズ光軸に対して平行にする。テレセントリックレンズ１３０は、検査対象物ＯＢ１からの反射光を透過させる。テレセントリックレンズ１３０は、カメラ１２０に取り付けられている。ハーフミラー１４０からの光は、テレセントリックレンズ１３０に入射した後にカメラ１２０に入射する。 The telecentric lens 130 aligns the principal ray parallel to the lens optical axis. The telecentric lens 130 transmits reflected light from the object being inspected OB1. The telecentric lens 130 is attached to the camera 120. Light from the half-mirror 140 enters the telecentric lens 130 before entering the camera 120.
ハーフミラー１４０は、ＬＥＤ光源１１０からの光を検査対象物ＯＢ１に向けて照射するとともに検査対象物ＯＢ１からの反射光をカメラ１２０に向けて照射する。ハーフミラー１４０は、検査対象物ＯＢ１の配置位置とＬＥＤ光源１１０との間に配置されている。ハーフミラー１４０は、ＬＥＤ光源１１０からの光の進行方向に対して傾斜して配置されている。例えば、ハーフミラー１４０は、ＬＥＤ光源１１０からの光に対して４５°の角度で傾斜している。 The half-mirror 140 directs light from the LED light source 110 toward the object OB1 to be inspected and also directs the reflected light from the object OB1 toward the camera 120. The half-mirror 140 is positioned between the object OB1 and the LED light source 110. The half-mirror 140 is positioned at an angle to the direction of light propagation from the LED light source 110. For example, the half-mirror 140 is tilted at a 45° angle to the light from the LED light source 110.
遮蔽板１５０は、ＬＥＤ光源１１０からの光の一部を遮蔽することができる。遮蔽板１５０は、開口部を有し、その開口部の大きさを変えることができる。このため、遮蔽板１５０は、ＬＥＤ光源１１０から検査対象物ＯＢ１に入射する入射光の平行度を変更することが可能な光平行度変更部の一部である。つまり、光平行度変更部は、遮蔽板１５０を有する。 The shielding plate 150 can block a portion of the light from the LED light source 110. The shielding plate 150 has an opening, and the size of this opening can be changed. Therefore, the shielding plate 150 is part of a light parallelism changing unit that can change the parallelism of the incident light entering the inspection object OB1 from the LED light source 110. In other words, the light parallelism changing unit includes the shielding plate 150.
制御部１６０は、各部を制御する。制御部１６０は、例えば、遮蔽板１５０における開口部の大きさを制御する。これにより、制御部１６０は、ＬＥＤ光源１１０からの光の平行度を制御することができる。また、制御部１６０は、カメラ１２０が受光した光を演算する演算部を有する。 The control unit 160 controls each component. For example, the control unit 160 controls the size of the opening in the shielding plate 150. This allows the control unit 160 to control the parallelism of the light from the LED light source 110. The control unit 160 also includes a calculation unit that processes the light received by the camera 120.
２－２．各部の配置と光の経路
ＬＥＤ光源１１０は、ハーフミラー１４０を間に挟んで検査対象物ＯＢ１の配置位置と対面している。ハーフミラー１４０は、ＬＥＤ光源１１０と検査対象物ＯＢ１との間に位置する。ハーフミラー１４０は、ＬＥＤ光源１１０からの光を検査対象物ＯＢ１に照射し、検査対象物ＯＢ１からの反射光をテレセントリックレンズ１３０に照射する。
2-2. Arrangement of each part and path of light The LED light source 110 faces the position of the object to be inspected OB1, with a half mirror 140 in between. The half mirror 140 is positioned between the LED light source 110 and the object to be inspected OB1. The half mirror 140 illuminates the object to be inspected OB1 with light from the LED light source 110 and illuminates the telecentric lens 130 with reflected light from the object to be inspected OB1.
ＬＥＤ光源１１０から発せられた光は、遮蔽板１５０により平行度を調整された後にハーフミラー１４０を透過し、検査対象物ＯＢ１により反射される。検査対象物ＯＢ１に反射された光は、ハーフミラー１４０により反射され、カメラ１２０に向かう向きに進行する。ハーフミラー１４０に反射された光は、テレセントリックレンズ１３０を透過し、カメラ１２０に入射する。 Light emitted from the LED light source 110 is adjusted for parallelism by the shielding plate 150, then passes through the half mirror 140 and is reflected by the object under inspection OB1. The light reflected by the object under inspection OB1 is reflected again by the half mirror 140 and travels toward the camera 120. The light reflected by the half mirror 140 passes through the telecentric lens 130 and enters the camera 120.
３．制御部
図４は、第１の実施形態の外観検査装置１００の制御部１６０を示すブロック図である。図４に示すように、制御部１６０は、遮蔽板制御部１６１と、光強度検出部１６２と、光輝度積算値算出部１６３と、判断部１６４と、を有する。
3. Control Unit Figure 4 is a block diagram showing the control unit 160 of the visual inspection device 100 according to the first embodiment. As shown in Figure 4, the control unit 160 includes a shielding plate control unit 161, a light intensity detection unit 162, a light luminance integrated value calculation unit 163, and a judgment unit 164.
遮蔽板制御部１６１は、遮蔽板１５０の開口幅を制御する。これにより、ＬＥＤ光源１１０からの光の平行度を調整する。光の平行度は、図３の照射角θにより表現される。遮蔽板１５０の開口幅が小さいほど、照射角θは小さくなる。遮蔽板制御部１６１は、光の照射角θを、例えば、１°から１５°まで１°刻みで変化させることができる。 The shielding plate control unit 161 controls the opening width of the shielding plate 150. This adjusts the parallelism of the light from the LED light source 110. The parallelism of the light is represented by the irradiation angle θ in Figure 3. The smaller the opening width of the shielding plate 150, the smaller the irradiation angle θ. The shielding plate control unit 161 can change the light irradiation angle θ in 1° increments, for example, from 1° to 15°.
光強度検出部１６２は、遮蔽板１５０を制御することにより光の平行度を変えたＬＥＤ光源１１０からの光を検査対象物ＯＢ１に照射し、その反射光を受光するカメラ１２０により受光された光の輝度を検出する。 The light intensity detection unit 162 controls the shielding plate 150 to change the parallelism of the light from the LED light source 110, irradiating the object OB1 to be inspected. The camera 120 receives the reflected light and detects the brightness of the received light.
光輝度積算値算出部１６３は、カメラ１２０により受光された光の輝度を積算した光輝度積算値を算出する。実際には、光輝度積算値算出部１６３は、光強度検出部１６２により検出された光の輝度を積算することにより、光輝度積算値を算出する。この光輝度積算値は、例えば、１°から１５°までの照射角θの光を照射した場合における検査対象物ＯＢ１からの反射光の輝度を積算した積算値である。つまり、光輝度積算値は、例えば、照射角θが１°の光を入射した場合の反射光と、照射角θが２°の光を入射した場合の反射光と、を順次足し合わせた値である。 The light luminance integration value calculation unit 163 calculates a light luminance integration value by integrating the luminance of the light received by the camera 120. In practice, the light luminance integration value calculation unit 163 calculates the light luminance integration value by integrating the luminance of the light detected by the light intensity detection unit 162. This light luminance integration value is, for example, the integrated value of the luminance of the reflected light from the inspection target OB1 when light with an irradiation angle θ from 1° to 15° is irradiated. In other words, the light luminance integration value is, for example, the sum of the reflected light when light with an irradiation angle θ of 1° is incident, and the reflected light when light with an irradiation angle θ of 2° is incident, in sequence.
判断部１６４は、光輝度積算値算出部１６３により算出された光輝度積算値から検査対象物ＯＢ１の表面状態を判断する。例えば、判断部１６４は、検査対象物ＯＢ１にキズもしくは打痕があるか否かを判断する。 The judgment unit 164 determines the surface condition of the object OB1 to be inspected based on the integrated light luminance value calculated by the light luminance integrated value calculation unit 163. For example, the judgment unit 164 determines whether or not there are scratches or dents on the object OB1 to be inspected.
４．光輝度積算値
４－１．照射角と光の平行度
図５は、照射角が２７°のときの照明パターンと光の平行度との間の関係を示す図である。図５には光の照射角θが示されている。照射角θは、照明パターンの中心を挟んで対向する２点からの光が検査対象物ＯＢ１の表面でなす角のうちの最大の角度である。図５に示すように、照明パターンが大きいと、照射角θは大きく、平行度は低い。平行度が低いとは、照射角θが大きいことをいう。
4. Integrated Luminance Value 4-1. Irradiation Angle and Parallelism of Light Figure 5 shows the relationship between the illumination pattern and the parallelism of light when the illumination angle is 27°. The illumination angle θ of the light is shown in Figure 5. The illumination angle θ is the largest angle that the light from two opposing points on either side of the center of the illumination pattern makes on the surface of the object being inspected OB1. As shown in Figure 5, a larger illumination pattern results in a larger illumination angle θ and lower parallelism. Low parallelism means that the illumination angle θ is large.
図６は、照射角が１°のときの照明パターンと光の平行度との間の関係を示す図である。図６に示すように、照明パターンが小さいと、照射角θは小さく、平行度は高い。 Figure 6 shows the relationship between the illumination pattern and the parallelism of the light when the illumination angle is 1°. As shown in Figure 6, a smaller illumination pattern results in a smaller illumination angle θ and higher parallelism.
後述するように、外観検査装置１００は、光源の照明パターンの大きさを変化させながら光を検査対象物ＯＢ１に照射し、平行度が異なる光の輝度を積算した光輝度積算値を算出する。この光輝度積算値に基づいて、外観検査装置１００は検査対象物ＯＢ１のキズもしくは打痕の有無を判断する。 As described later, the visual inspection device 100 irradiates the object OB1 under inspection with light while changing the size of the illumination pattern of the light source, and calculates a light luminance integrated value by accumulating the luminance of light with different parallelisms. Based on this light luminance integrated value, the visual inspection device 100 determines whether or not there are scratches or dents on the object OB1 under inspection.
４－２．光輝度積算値の算出
例えば、照射角が１°から２７°まで１°ずつ変化させる場合について説明する。この場合には、照射角が１°の輝度値、照射角が２°の輝度値、…、照射角が２７°の輝度値を順次足し合わせる。光輝度積算値は、照射角が１°から照射角が２７°までの輝度の総和である。このため、外観検査装置１００は、照明パターンの大きさを１°ずつ変化させながら、検査対象物ＯＢ１からの光を観測する。外観検査装置１００は、光輝度積算値を算出する。
4-2. Calculation of Integrated Luminance Value For example, let's explain the case where the illumination angle is changed in 1° increments from 1° to 27°. In this case, the luminance value at an illumination angle of 1°, the luminance value at an illumination angle of 2°, ..., the luminance value at an illumination angle of 27° are added together in sequence. The integrated luminance value is the sum of the luminances from an illumination angle of 1° to an illumination angle of 27°. For this reason, the visual inspection device 100 observes the light from the object to be inspected OB1 while changing the size of the illumination pattern in 1° increments. The visual inspection device 100 calculates the integrated luminance value.
５．光輝度積算値およびキズ等の有無
５－１．キズ等の有無の判断
図７は、キズもしくは打痕がある場合における光輝度積算値を例示するグラフである。図７に示すように、キズもしくは打痕がある領域の周辺で光輝度積算値が比較的大きく変化している。
5. Integrated Luminance Value and Presence of Scratches, etc. 5-1. Determining the Presence of Scratches, etc. Figure 7 is a graph illustrating the integrated luminance value when scratches or dents are present. As shown in Figure 7, the integrated luminance value changes relatively significantly around the area where scratches or dents are present.
図８は、キズもしくは打痕がない場合における光輝度積算値を例示するグラフである。図８に示すように、キズもしくは打痕がない場合には、光輝度積算値はほぼ一定値をとる。 Figure 8 is a graph illustrating the integrated luminance value in the absence of scratches or dents. As shown in Figure 8, the integrated luminance value remains approximately constant when there are no scratches or dents.
判断部１６４は、図７のように光輝度積算値が局所的に大きく変化している場合には、検査対象物ＯＢ１にキズもしくは打痕があると判断する。判断部１６４は、図８のように光輝度積算値が位置によってほとんど変化しない場合には、検査対象物ＯＢ１にキズもしくは打痕がないと判断する。 The judgment unit 164 determines that there are scratches or dents on the object OB1 being inspected if the integrated light luminance value changes significantly locally, as shown in Figure 7. The judgment unit 164 determines that there are no scratches or dents on the object OB1 being inspected if the integrated light luminance value hardly changes depending on the location, as shown in Figure 8.
５－２．光輝度積算値と傾斜面との間の関係
光輝度積算値は、検査対象物ＯＢ１に平行度を変えながら光を照射した後の反射光を積算した値である。このため、光輝度積算値は、基準面Ｓｆ０からの反射光だけでなく、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３からの反射光の情報をも含んでいる。
5-2. Relationship between Luminance Integration Value and Inclined Surface The luminance integration value is the value obtained by integrating the reflected light after irradiating the object under inspection OB1 with light while changing the parallelism. Therefore, the luminance integration value includes information not only from the reflected light from the reference surface Sf0, but also from the reflected light from surfaces Sf1, Sf2, and Sf3.
５－３．基準面および傾斜面の測定
図９は、第１の実施形態の外観検査装置１００における基準面からの角度と光輝度積算値との間の関係を例示するグラフである。図９の横軸は基準面Ｓｆ０からの角度（°）である。図９の縦軸は光輝度積算値である。
5-3. Measurement of Reference Surface and Inclined Surface Figure 9 is a graph illustrating the relationship between the angle from the reference surface and the integrated luminance value in the visual inspection apparatus 100 of the first embodiment. The horizontal axis of Figure 9 represents the angle (°) from the reference surface Sf0. The vertical axis of Figure 9 represents the integrated luminance value.
図９に示すように、基準面Ｓｆ０からの角度が０°の場合には、光輝度積算値はａ０である。基準面Ｓｆ０からの角度が１°の場合には、光輝度積算値はａ１である。基準面Ｓｆ０からの角度が２°の場合には、光輝度積算値はａ２である。基準面Ｓｆ０からの角度が３°の場合には、光輝度積算値はａ３である。 As shown in Figure 9, when the angle from the reference plane Sf0 is 0°, the integrated luminance value is a0. When the angle from the reference plane Sf0 is 1°, the integrated luminance value is a1. When the angle from the reference plane Sf0 is 2°, the integrated luminance value is a2. When the angle from the reference plane Sf0 is 3°, the integrated luminance value is a3.
前述のように、光輝度積算値は、基準面Ｓｆ０以外からの反射光の情報をも含んでいる。このため、例えば、基準面からの角度と光輝度積算値との間の関係が図９に示すような外観検査装置１００の場合には、基準面Ｓｆ０に対して、０°以上５°以下の傾斜面からの反射光を検出することができる。このように、部位により表面の角度が変化しているような検査対象物ＯＢ１を検査する場合であっても、外観検査装置１００は複数の部位を同時に検査することができる。 As mentioned above, the integrated luminance value includes information on reflected light from surfaces other than the reference surface Sf0. Therefore, for example, in the case of the visual inspection device 100 where the relationship between the angle from the reference surface and the integrated luminance value is as shown in Figure 9, reflected light from inclined surfaces with an angle of 0° to 5° relative to the reference surface Sf0 can be detected. Thus, even when inspecting an object OB1 where the surface angle varies depending on the location, the visual inspection device 100 can inspect multiple locations simultaneously.
図１０は、第１の実施形態の外観検査装置１００における検査対象物ＯＢ１上の基準面Ｓｆ０および表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３の光輝度積算値プロファイルを例示するグラフである。図１０の横軸は検査対象物ＯＢ１上の位置である。図１０の縦軸は光輝度積算値である。 Figure 10 is a graph illustrating the integrated luminance profile of the reference surface Sf0 and surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 on the object OB1 being inspected in the visual inspection apparatus 100 of the first embodiment. The horizontal axis of Figure 10 represents the position on the object OB1 being inspected. The vertical axis of Figure 10 represents the integrated luminance value.
図１０は、検査対象物ＯＢ１の基準面Ｓｆ０、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３にキズもしくは打痕が存在しないことを示している。仮に、キズもしくは打痕がある検査対象物ＯＢ１のロットを計測した場合には、図１０のいずれかの線が、図７に示すように、大きく変動する。例えば、表面Ｓｆ１にキズもしくは打痕がある場合には、光輝度積算値ａ１を出力する線が大きく変動する。このように、光輝度積算値を算出することにより、どの表面にキズもしくは打痕があるかを特定することができる。 Figure 10 shows that there are no scratches or dents on the reference surface Sf0, and surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 of the object under inspection OB1. If a lot of object OB1 with scratches or dents were measured, one of the lines in Figure 10 would fluctuate significantly, as shown in Figure 7. For example, if there is a scratch or dent on surface Sf1, the line outputting the integrated luminance value a1 will fluctuate significantly. In this way, by calculating the integrated luminance value, it is possible to identify which surface has scratches or dents.
５－４．平行度を変化させない場合
第１の実施形態の外観検査装置１００は、平行度を変化させながら光輝度積算値を算出する。そこで、第１の実施形態との比較のために、平行度を変化させることなく光の輝度を検出する場合について説明する。
5-4. Case where parallelism is not changed The visual inspection device 100 of the first embodiment calculates the integrated light luminance value while changing the parallelism. Therefore, for comparison with the first embodiment, a case in which the light luminance is detected without changing the parallelism will be described.
図１１は、光の平行度を変化させない場合における基準面からの角度と光の輝度との間の関係を例示するグラフである。図１１の横軸は基準面Ｓｆ０からの角度（°）である。図１１の縦軸は光の輝度である。 Figure 11 is a graph illustrating the relationship between the angle from the reference plane and the luminance of light when the parallelism of the light is not changed. The horizontal axis of Figure 11 represents the angle (°) from the reference plane Sf0. The vertical axis of Figure 11 represents the luminance of light.
図１１に示すように、基準面Ｓｆ０からの角度が０°では光の輝度は高いが、その他の角度では光の輝度はほとんどゼロである。このため、この場合の外観検査装置は、基準面Ｓｆ０からの角度が０°近傍の光のみ検出できる。 As shown in Figure 11, the light intensity is high at an angle of 0° from the reference plane Sf0, but at other angles, the light intensity is almost zero. Therefore, in this case, the visual inspection device can only detect light at angles near 0° from the reference plane Sf0.
図１２は、光の平行度を変化させない場合における位置と光の輝度との間の関係を例示するグラフである。図１２の横軸は検査対象物ＯＢ１の位置である。図１２の縦軸は光の輝度である。 Figure 12 is a graph illustrating the relationship between position and light intensity when the parallelism of the light is not changed. The horizontal axis of Figure 12 represents the position of the object being inspected, OB1. The vertical axis of Figure 12 represents the light intensity.
図１２に示すように、基準面Ｓｆ０からの反射光の輝度は正の値をとる。しかし、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３からの反射光の輝度はほとんどゼロである。つまり、光の平行度を変化させない装置においては、基準面Ｓｆ０を検査できるが、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３を同時に検査することができない。 As shown in Figure 12, the luminance of the reflected light from the reference surface Sf0 is a positive value. However, the luminance of the reflected light from surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 is almost zero. Therefore, in a device that does not change the parallelism of light, the reference surface Sf0 can be inspected, but surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 cannot be inspected simultaneously.
光の平行度を変化させない外観検査装置においては、一つ一つの面を順次検査する必要がある。また、基準面Ｓｆ０に対して、少しでも傾斜していると反射光をカメラ１２０で受光することが困難である。すなわち、検査対象物ＯＢ１を毎回、非常に高い精度で位置合わせする必要がある。このように、光の平行度を変化させない外観検査装置においては、検査対象物ＯＢ１のうちの測定したい面を測定の度に高精度で位置合わせする必要がある。したがって、この場合の外観検査装置においては、位置合わせの精度が落ちると、キズもしくは打痕を検出しそこなうおそれがある。また、検査にかかる工数も増大する。 In a visual inspection system that does not change the parallelism of light, each surface must be inspected sequentially. Furthermore, if the surface is even slightly tilted relative to the reference surface Sf0, it becomes difficult for the camera 120 to receive the reflected light. In other words, the object OB1 to be inspected must be aligned with extremely high precision each time. Thus, in a visual inspection system that does not change the parallelism of light, the surface of the object OB1 to be measured must be aligned with high precision each time it is measured. Therefore, in this type of visual inspection system, if the alignment accuracy decreases, there is a risk of failing to detect scratches or dents. Furthermore, the man-hours required for inspection will also increase.
６．検査フロー
図１３は、第１の実施形態の外観検査装置１００の処理を示すフローチャートである。
6. Inspection Flowchart Figure 13 is a flowchart showing the processing of the visual inspection device 100 according to the first embodiment.
まず、遮蔽板制御部１６１が遮蔽板１５０の開口幅を設定する（Ｓ１０１）。そして、ＬＥＤ光源１１０が光を照射する。遮蔽板１５０は、この光の平行度を変更する。ハーフミラー１４０は、ＬＥＤ光源１１０からの光を検査対象物ＯＢ１に向けて透過させる。検査対象物ＯＢ１からの反射光は、ハーフミラー１４０により反射されてテレセントリックレンズ１３０に入射した後にカメラ１２０に入射する。そして、Ｓ１０２に進む。 First, the shielding plate control unit 161 sets the opening width of the shielding plate 150 (S101). Then, the LED light source 110 emits light. The shielding plate 150 changes the parallelism of this light. The half mirror 140 transmits the light from the LED light source 110 toward the object OB1 under inspection. The reflected light from the object OB1 under inspection is reflected by the half mirror 140, enters the telecentric lens 130, and then enters the camera 120. Then, the process proceeds to S102.
次に、制御部１６０の光強度検出部１６２がカメラ１２０に入射した光の強度を検出する（Ｓ１０２）。光強度検出部１６２は、検出した光の強度の情報を保持する。そして、Ｓ１０３に進む。 Next, the light intensity detection unit 162 of the control unit 160 detects the intensity of the light incident on the camera 120 (S102). The light intensity detection unit 162 stores the detected light intensity information. Then, the process proceeds to S103.
Ｓ１０３では、光の平行度の数が予め定めた閾値ｎ以上であるか否かを判断する。光の平行度の数が予め定めた閾値ｎ以上である場合には（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、Ｓ１０４に進む。光の平行度の数が予め定めた閾値ｎ未満である場合には（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０１に戻る。 In S103, it is determined whether the number of parallel light beams is equal to or greater than a predetermined threshold n. If the number of parallel light beams is equal to or greater than the predetermined threshold n (S103: Yes), the process proceeds to S104. If the number of parallel light beams is less than the predetermined threshold n (S103: No), the process returns to S101.
Ｓ１０４では、光輝度積算値算出部１６３は、光強度検出部１６２により検出されるとともに保持されている複数の光の平行度に対する輝度の情報を取得する。そして、光輝度積算値算出部１６３は、検査対象物ＯＢ１の各位置における光輝度積算値を算出する。この光輝度積算値は、複数の平行度に対する検査対象物ＯＢ１からの反射光の光の輝度を積算した値である。 In S104, the light luminance integrated value calculation unit 163 acquires luminance information for multiple parallelisms of light detected and held by the light intensity detection unit 162. The light luminance integrated value calculation unit 163 then calculates the light luminance integrated value at each position of the inspection object OB1. This light luminance integrated value is the value obtained by integrating the luminance of the reflected light from the inspection object OB1 for multiple parallelisms.
７．第１の実施形態の効果
第１の実施形態の外観検査装置１００は、ＬＥＤ光源１１０から検査対象物ＯＢ１に光を照射し、その反射光をカメラ１２０に入射させる。その際に、ＬＥＤ光源１１０側の光の平行度を徐々に変えながら検査対象物ＯＢ１に照射し、その反射光の光輝度積算値を算出する。
7. Effects of the First Embodiment The visual inspection apparatus 100 of the first embodiment irradiates the object to be inspected OB1 with light from the LED light source 110 and causes the reflected light to enter the camera 120. At that time, the parallelism of the light from the LED light source 110 is gradually changed while irradiating the object to be inspected OB1, and the integrated value of the luminance of the reflected light is calculated.
光輝度積算値は、異なる平行度の光を検査対象物ＯＢ１に照射した後の反射光を積算した値である。このため、光輝度積算値は、基準面Ｓｆ０の情報だけでなく、基準面Ｓｆ０に対してそれほど大きくない角度で傾斜する面からの反射光の情報をも含んでいる。したがって、外観検査装置１００は、基準面Ｓｆ０に対して０°の面だけでなく、基準面Ｓｆ０に対して多少傾斜している傾斜面をも、同時に検査することができる。 The integrated luminance value is the sum of the reflected light after irradiating the object OB1 under inspection with light of different parallelisms. Therefore, the integrated luminance value includes not only information from the reference surface Sf0, but also information from reflected light from surfaces inclined at a relatively small angle to the reference surface Sf0. Consequently, the visual inspection device 100 can simultaneously inspect not only surfaces at 0° to the reference surface Sf0, but also inclined surfaces that are slightly tilted relative to the reference surface Sf0.
外観検査装置１００は、検査対象物ＯＢ１の観測面の位置が多少傾斜していても検査することができる。このため、外観検査装置１００は、キズもしくは打痕を正確に検出することができる。また、外観検査装置１００は、検査にかかる工数を削減することができる。 The visual inspection device 100 can inspect the object OB1 even if the observation surface is slightly tilted. Therefore, the visual inspection device 100 can accurately detect scratches or dents. Furthermore, the visual inspection device 100 can reduce the man-hours required for inspection.
８．変形例
８－１．光強度積算値算出部
第１の実施形態の外観検査装置１００においては、光輝度積算値により検査対象物ＯＢ１の傷の有無を検査する。光の輝度の代わりに、その他の光の強度に関する指標を積算した積算値を用いてもよい。例えば、光輝度積算値算出部１６３の代わりに、光強度積算値算出部を有する。光強度積算値算出部は、光強度積算値として、光平行度変更部により変更された複数の平行度の光に対する検査対象物ＯＢ１からの反射光の光の強度に関する指標を積算した光強度積算値を算出する。
8. Modification 8-1. Light Intensity Integrated Value Calculation Unit In the appearance inspection device 100 of the first embodiment, the presence or absence of scratches on the object to be inspected OB1 is inspected by the light luminance integrated value. Instead of light luminance, an integrated value obtained by integrating other indicators related to light intensity may be used. For example, instead of the light luminance integrated value calculation unit 163, there is a light intensity integrated value calculation unit. The light intensity integrated value calculation unit calculates a light intensity integrated value by integrating indicators related to the light intensity of reflected light from the object to be inspected OB1 for light of multiple parallelisms changed by the light parallelism changing unit.
８－２．検査対象物が大きい場合
図１４は、第１の実施形態の外観検査装置１００の変形例における処理を示すフローチャートである。検査対象物ＯＢ１が大きい場合には、検査対象物ＯＢ１の位置をずらして、複数回にわたって検査を行えばよい。
8-2. When the object to be inspected is large Figure 14 is a flowchart showing the process in a modified example of the visual inspection device 100 of the first embodiment. When the object to be inspected OB1 is large, the position of the object to be inspected OB1 can be shifted and the inspection can be performed multiple times.
図１３と異なる点について説明する。Ｓ１０３において、光の平行度の数が予め定めた閾値ｎ以上である場合には（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、Ｓ２１１に進む。 Let's explain the differences from Figure 13. In S103, if the number of parallelisms of the light is greater than or equal to a predetermined threshold n (S103: Yes), the process proceeds to S211.
Ｓ２１１では、光を照射した検査対象物ＯＢ１の位置の数が、予め定めた閾値ｍ以上である場合には（Ｓ２１１：Ｙｅｓ）、Ｓ１０４に進む。光を照射した検査対象物ＯＢ１の位置の数が、予め定めた閾値ｍ未満である場合には（Ｓ２１１：Ｎｏ）、Ｓ１０１に戻る。このために、検査対象物ＯＢ１の位置を動かせばよい。 In S211, if the number of positions of the inspected object OB1 irradiated with light is equal to or greater than the predetermined threshold m (S211: Yes), the process proceeds to S104. If the number of positions of the inspected object OB1 irradiated with light is less than the predetermined threshold m (S211: No), the process returns to S101. To achieve this, the position of the inspected object OB1 should be moved.
８－３．検査対象物の表面の角度
検査対象物ＯＢ１において、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３は、それぞれ、基準面Ｓｆ０に対して、１°、２°、３°傾斜している。もちろん、これらの傾斜角は、上記以外であってもよい。
8-3. Surface angles of the object under inspection In the object under inspection OB1, surfaces Sf1, Sf2, and Sf3 are inclined at 1°, 2°, and 3°, respectively, with respect to the reference plane Sf0. Of course, these inclination angles may be other than those stated above.
８－４．検査対象物の形状
検査対象物ＯＢ１は、基準面Ｓｆ０と、表面Ｓｆ１、Ｓｆ２、Ｓｆ３と、を有する。基準面Ｓｆ０に対して傾斜する面は、１以上であってもよい。また、基準面Ｓｆ０に対して傾斜する面は無くてもよい。
8-4. Shape of the object to be inspected The object to be inspected OB1 has a reference surface Sf0 and surfaces Sf1, Sf2, and Sf3. There may be one or more surfaces inclined with respect to the reference surface Sf0. Also, there may be no surfaces inclined with respect to the reference surface Sf0.
８－５．光の平行度
第１の実施形態では、光の平行度は、１°刻みで１°から１５°までの１５通りを採用している。平行度の刻み幅は、上記以外であってもよい。また、光の平行度の下限角度および上限角度は、上記以外であってもよい。
8-5. Parallelism of Light In the first embodiment, the parallelism of light is set to 15 different values from 1° to 15° in 1° increments. The increment size of the parallelism may be other than those specified above. Also, the lower and upper limits of the parallelism of light may be other than those specified above.
８－６．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。
8-6. Combinations You may freely combine the above variations.
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described.
１．外観検査装置
図１５は、第２の実施形態の外観検査装置２００の概略構成図である。外観検査装置２００は、ディスプレイ２１０と、カメラ１２０と、テレセントリックレンズ１３０と、ハーフミラー１４０と、平凸レンズ２５０と、制御部１６０と、を有する。
1. Visual Inspection Device Figure 15 is a schematic diagram of the visual inspection device 200 according to the second embodiment. The visual inspection device 200 includes a display 210, a camera 120, a telecentric lens 130, a half mirror 140, a plano-convex lens 250, and a control unit 160.
ディスプレイ２１０は、検査対象物ＯＢ１に光を照射するための光源である。ディスプレイ２１０は、画面の全部または一部を発光させることができる。つまり、ディスプレイ２１０は、発光する領域を設定することが可能である。 The display 210 is a light source for illuminating the object OB1 under inspection. The display 210 can emit light from all or part of its screen. In other words, the display 210 can configure the area that emits light.
平凸レンズ２５０およびディスプレイ２１０は、光の平行度を変更することのできる光平行度変更部である。 The plano-convex lens 250 and the display 210 are light parallelism changing units that can change the parallelism of light.
図１６は、第２の実施形態の外観検査装置２００におけるディスプレイ２１０の照明パターンと平行度との間の関係を示す図である。図１６に示すように、光っている領域の径を大きくするほど、光の平行度は低くなる。逆に、光っている領域の径を小さくするほど、光の平行度は高くなる。 Figure 16 shows the relationship between the illumination pattern and parallelism of the display 210 in the second embodiment of the visual inspection apparatus 200. As shown in Figure 16, increasing the diameter of the illuminated area reduces the parallelism of the light. Conversely, decreasing the diameter of the illuminated area increases the parallelism of the light.
２．第２の実施形態の効果
平面画面の全部または一部を発光させるディスプレイ２１０および平凸レンズ２５０を組み合わせて用いることにより、光の平行度を調整することができる。このため、第１の実施形態と同様に、光輝度積算値算出部１６３は、光輝度積算値を算出することができる。
2. Effects of the Second Embodiment By using a combination of a display 210 that emits light from all or part of a flat screen and a plano-convex lens 250, the parallelism of the light can be adjusted. Therefore, similar to the first embodiment, the luminance integration value calculation unit 163 can calculate the luminance integration value.
３．変形例
３－１．プロジェクター
光源として、プロジェクターおよびスクリーンを用いてもよい。プロジェクターからの光はスクリーンを透過し、その透過光はハーフミラー１４０に入射する。ハーフミラー１４０を透過した光は、検査対象物ＯＢ１に入射する。
3. Modification 3-1. Projector A projector and screen may be used as the light source. Light from the projector passes through the screen, and the transmitted light is incident on the half mirror 140. The light that has passed through the half mirror 140 is incident on the object to be inspected OB1.
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の外観検査装置のハードウェア構成は第１の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
A third embodiment will now be described. The hardware configuration of the visual inspection apparatus in the third embodiment is the same as in the first embodiment.
１．プレス加工部品
１－１．プレス加工と検査
第３の実施形態における検査対象物ＯＢ１はプレス加工部品である。プレス加工部品はプレス型内での潤滑を目的として加工油に覆われる。プレス成形された後のプレス加工部品を検査する場合には、加工油を除去後のプレス加工部品を検査すればよい。しかし、プレス加工の金型に異物の付着等の問題が生じた場合には連続して生産される多数の加工部品に同様にキズもしくは打痕が生じるおそれがある。このため、プレス成形直後、すなわち加工油の除去前のプレス加工部品を検査することにより、異常を早期に発見することができれば、加工ラインの問題点を早期に解決し、歩留まりを向上させることができる。
1. Press-formed parts 1-1. Press-formed and inspection In the third embodiment, the object to be inspected OB1 is a press-formed part. The press-formed part is covered with processing oil for lubrication within the press die. When inspecting a press-formed part after press forming, it is sufficient to inspect the press-formed part after removing the processing oil. However, if problems such as the adhesion of foreign matter occur in the press-formed die, there is a risk that scratches or dents will occur on a large number of processed parts produced in succession. For this reason, by inspecting the press-formed part immediately after press forming, i.e., before the removal of the processing oil, abnormalities can be detected early, allowing for the early resolution of problems in the processing line and improving yield.
１－２．加工油がある場合の問題点
図１７は、表面に液体がない金属部品における光の反射を示す図である。ここで、金属部品の表面は理想的な鏡面であるとする。光は金属部品に入射し、鏡面で反射する。この場合には入射光の強度Ｉ０と反射光の強度Ｉ１とは等しい。
1-2. Problems when machining oil is present Figure 17 shows the reflection of light on a metal part with no liquid on its surface. Here, we assume that the surface of the metal part is an ideal mirror surface. Light is incident on the metal part and reflected by the mirror surface. In this case, the intensity of the incident light I0 and the intensity of the reflected light I1 are equal.
図１８は、表面に液体がある金属部品における光の反射を示す図である。ここで、金属部品の表面は理想的な鏡面であるとする。また、液体は完全に透明ではない。光は液体に入射した後に金属部品の鏡面で反射し、再び液体の内部を進行する。この場合には、光が空気から液体に進入する際、および液体から空気に進入する際に反射される。また、光は液体に吸収されるため、光の強度は減衰する。この場合には、反射光Ｉ２は入射光Ｉ０よりも小さい。 Figure 18 shows the reflection of light on a metal part with a liquid on its surface. Here, the surface of the metal part is assumed to be an ideal mirror surface. The liquid is not perfectly transparent. Light enters the liquid, is reflected by the mirror surface of the metal part, and then travels through the liquid again. In this case, light is reflected when it enters the liquid from the air and when it enters the air from the liquid. Also, the light intensity is attenuated because it is absorbed by the liquid. In this case, the reflected light I2 is less than the incident light I0 .
したがって、表面が加工油で覆われている加工部品の場合には、加工油による光の反射および吸収が生じる。加工油が加工部品の上に存在する場合には、光の強度が相対的に小さい。このため、加工部品の表面のキズもしくは打痕を計測することは決して容易ではない。 Therefore, in the case of machined parts whose surfaces are covered with machining oil, light reflection and absorption occur due to the machining oil. When machining oil is present on the machined part, the intensity of light is relatively low. For this reason, measuring scratches or dents on the surface of a machined part is by no means easy.
図１９は、光が空気からパラフィンオイルに入射したしたときの反射率の角度依存性を示すグラフである。ここで、空気の屈折率を１とし、パラフィンオイルの屈折率を１．６７とした。図１９の横軸は光の入射角（°）であり、縦軸は反射率（％）である。 Figure 19 is a graph showing the angle dependence of reflectance when light is incident on paraffin oil from air. Here, the refractive index of air is assumed to be 1, and the refractive index of paraffin oil is assumed to be 1.67. The horizontal axis of Figure 19 represents the angle of incidence of light (°), and the vertical axis represents reflectance (%).
入射角が５０°程度以下の場合には、反射率はほとんど変化せず、入射角が６０°程度以上の場合には、反射率が急激に上昇する。なお、入射角が０°の場合の反射率と入射角が１５°の場合の反射率との差は０．１５％程度である。 When the angle of incidence is approximately 50° or less, the reflectance hardly changes, but when the angle of incidence is approximately 60° or more, the reflectance increases sharply. The difference between the reflectance at an angle of incidence of 0° and the reflectance at an angle of incidence of 15° is approximately 0.15%.
したがって、プレス加工部品が基準面に対してそれほど大きくない角度を持つような部品であれば、加工油による光の反射および吸収の効果は照射角によらず一定であると仮定することができる。 Therefore, if the press-formed part has a relatively small angle to the reference plane, it can be assumed that the effects of light reflection and absorption by the processing oil are constant regardless of the irradiation angle.
２．規格化処理部
制御部１６０は、光の平行度に対する光の強度に関する指標を予め定めた最大値と最小値との間の数値範囲にスケーリングするスケーリング処理部を有する。このとき、光強度積算値算出部１６３は、スケーリング処理部によりスケーリングされた後の光の強度に関する指標を積算することにより光強度積算値を算出する。
2. Normalization Processing Unit The control unit 160 has a scaling processing unit that scales an index relating to the intensity of light with respect to the parallelism of light to a numerical range between a predetermined maximum and minimum value. At this time, the light intensity integrated value calculation unit 163 calculates the light intensity integrated value by integrating the index relating to the intensity of light after it has been scaled by the scaling processing unit.
３．画像処理方法
３－１．処理方法
第３の実施形態では、加工油による光の強度の減少を正規化処理により補正する。ここで、正規化処理とは、一つの加工部品から測定される光の輝度の最大値を１とおき、最小値を０とおくように規格化する処理である。この正規化処理を行うことにより、測定された光の強度を定数倍することと同様の効果が得られる。
3. Image Processing Method 3-1. Processing Method In the third embodiment, the reduction in light intensity due to processing oil is corrected by normalization processing. Here, normalization processing is a process that normalizes the light luminance measured from a single processed part so that the maximum value is set to 1 and the minimum value is set to 0. By performing this normalization processing, the same effect as multiplying the measured light intensity by a constant can be obtained.
まず、データ配列Ｍ（Ｘｉ，Ｙｊ，Ａｍ，Ｉｎ）を作成する。ここで、Ｘｉ、Ｙｊは、撮像した画像のＸ座標、Ｙ座標である。Ａｍは、照射角である。Ｉｎは、光の輝度値である。 First, create a data array M(Xi, Yj, Am, In). Here, Xi and Yj are the X and Y coordinates of the captured image. Am is the illumination angle. In is the light intensity value.
次に、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）ごとに、輝度値Ｉｎの最大値および最小値を抽出する。ほとんどの場合、照射角Ａｍが大きいときに最大値をとり、照射角Ａｍが小さいときに最小値をとる。例えば、１°から２７°までの照射角Ａｍを採用する場合には、照射角が１°のときに輝度値Ｉｎは最小値をとり、照射角が２７°のときに輝度値Ｉｎが最大値をとることがほとんどである。 Next, extract the maximum and minimum values of the luminance value In for each coordinate (Xi, Yj). In most cases, the maximum value occurs when the illumination angle Am is large, and the minimum value occurs when the illumination angle Am is small. For example, when using illumination angles Am from 1° to 27°, the luminance value In is almost always at its minimum when the illumination angle is 1° and at its maximum when the illumination angle is 27°.
次に、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）ごとに、最小値が０、最大値が１となるように輝度値Ｉｎをスケーリングする。これにより、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）ごとに輝度値がスケーリングされる。例えば、座標（Ｘ１，Ｙ２）では、すべての照射角Ａｍに対する輝度値Ｉｎが１．２倍され、座標（Ｘ３，Ｙ４）では、すべての照射角Ａｍに対する輝度値Ｉｎが１．６倍される。このように、座標ごとに規格化される際にかかる因子の大きさが異なる。 Next, the luminance value In is scaled for each coordinate (Xi, Yj) so that the minimum value is 0 and the maximum value is 1. This scales the luminance value for each coordinate (Xi, Yj). For example, at coordinate (X1, Y2), the luminance value In for all illumination angles Am is multiplied by 1.2, and at coordinate (X3, Y4), the luminance value In for all illumination angles Am is multiplied by 1.6. Thus, the magnitude of the factor applied during normalization differs for each coordinate.
次に、スケーリングされた輝度値Ｉｎに対して、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）ごとに、光輝度積算値を算出する。すなわち、異なる照射角Ａｍに対する輝度値Ｉｎを足し合わせる。 Next, the integrated luminance value is calculated for each coordinate (Xi, Yj) using the scaled luminance value In. That is, the luminance values In for different illumination angles Am are added together.
３－２．処理結果
図２０は、加工の付着油がない場合の輝度値を示すグラフである。図２１は、加工油の付着がある場合の輝度値を示すグラフである。図２０および図２１に示すように、照射角が一定以上の大きい領域では、加工油がある場合の輝度値は加工油がない場合の輝度値よりも小さい。
3-2. Processing Results Figure 20 is a graph showing the brightness value when there is no processing oil adhering to the surface. Figure 21 is a graph showing the brightness value when processing oil is present. As shown in Figures 20 and 21, in regions where the irradiation angle is large above a certain level, the brightness value when processing oil is present is smaller than the brightness value when processing oil is absent.
図２２は、正規化処理後における加工油の付着がない場合の輝度値を示すグラフである。図２３は、正規化処理後における加工油の付着がある場合の輝度値を示すグラフである。正規化処理を実施することにより、加工油の有無によらず、測定される光の輝度の最大値は１に規格化されている。 Figure 22 is a graph showing the brightness values when there is no machining oil residue after normalization. Figure 23 is a graph showing the brightness values when there is machining oil residue after normalization. By performing normalization, the maximum brightness value of the measured light is normalized to 1, regardless of the presence or absence of machining oil.
このように、正規化処理を実施することにより、加工油の有無によらず光の輝度値を評価することができる。これは、座標ごとに規格化される際にかかる因子の大きさが異なるためである。 In this way, by performing normalization, the light intensity value can be evaluated regardless of the presence or absence of machining oil. This is because the magnitude of the factors applied during normalization differs for each coordinate.
４．第３の実施形態の効果
第３の外観検査装置は、計測した光の輝度値を正規化処理する。これにより、加工油がない場合の輝度値の最大値と加工油がある場合の輝度値の最大値とが等しくなる。このため、外観検査装置は、加工油の有無によらずプレス加工部品のキズもしくは打痕の有無を判断することができる。
4. Effects of the Third Embodiment The third visual inspection device normalizes the measured light luminance values. As a result, the maximum luminance value when there is no processing oil and the maximum luminance value when there is processing oil become equal. Therefore, the visual inspection device can determine whether or not there are scratches or dents on the press-formed part, regardless of the presence or absence of processing oil.
５．変形例
５－１．最大値および最小値
正規化処理された後の輝度値の最大値は１であり最小値は０である。しかし、最大値は１以外の数値であってよいし、最小値は０以外の数値であってよい。この場合、スケーリング処理部は、スケーリングされた後の光の強度に関する指標を再度スケーリングする。例えば、最大値は２５５であり、最小値は０であってよい。また、例えば、最大値が１００であり、最小値が－１００であってもよい。最大値および最小値を決め、最大値と最小値との間の数値の比例関係を保持すれば、その他の数値であってよい。
5. Modification 5-1. Maximum and Minimum Values After normalization, the maximum value of the luminance value is 1 and the minimum value is 0. However, the maximum value may be a number other than 1, and the minimum value may be a number other than 0. In this case, the scaling processing unit rescales the index of light intensity after scaling. For example, the maximum value may be 255 and the minimum value may be 0. Also, for example, the maximum value may be 100 and the minimum value may be -100. As long as the maximum and minimum values are determined and the proportional relationship between the values is maintained, other numbers are acceptable.
５－２．組み合わせ
上記の変形例および第１の実施形態から第２の実施形態までの変形例を組み合わせてよい。
5-2. Combinations The above modifications and the modifications from the first to the second embodiment may be combined.
（実施形態の組み合わせ）
第１の実施形態から第３の実施形態までを変形例を含めて組み合わせてもよい場合がある。
(Combination of embodiments)
The first to third embodiments may be combined, including variations.
（評価試験）
１．光輝度積算値
第１の実施形態の外観検査装置１００を用いた。検査対象物ＯＢ１としてキズもしくは打痕が無い金属板を用いた。光源に対する金属板の角度を変えながら、カメラ１２０により画像を取得した。その際に、光の平行度も変えた。
(Evaluation test)
1. Integrated Luminance Value The visual inspection apparatus 100 of the first embodiment was used. A metal plate without scratches or dents was used as the object to be inspected OB1. Images were acquired by the camera 120 while changing the angle of the metal plate with respect to the light source. At that time, the parallelism of the light was also changed.
図２４は、キズもしくは打痕が無い試験片の角度と光輝度積算値との間の関係を示すグラフである。図２４の横軸は試験片の角度（°）である。図２４の縦軸は光輝度積算値である。 Figure 24 is a graph showing the relationship between the angle of a test specimen without scratches or dents and the integrated luminance value. The horizontal axis of Figure 24 represents the angle of the test specimen (°). The vertical axis of Figure 24 represents the integrated luminance value.
図２４に示すように、光軸に対する試験片の表面（基準面）の角度が０°から小さい角度でずれている場合には、光輝度積算値はゼロでない値をとる。試験片の表面（基準面）の角度が、例えば、１°以上５°以下の場合には、光輝度積算値はゼロでない値をとる。このため、外観検査装置は、基準面に対して傾斜している面の傷の有無を検査することができる。 As shown in Figure 24, when the angle of the specimen surface (reference plane) relative to the optical axis is small from 0°, the integrated luminance value will be a non-zero value. For example, when the angle of the specimen surface (reference plane) is between 1° and 5°, the integrated luminance value will be a non-zero value. Therefore, the visual inspection device can inspect for scratches on surfaces inclined relative to the reference plane.
図２５は、キズもしくは打痕が無い試験片の角度と輝度値との間の関係を示すグラフである。図２５の横軸は試験片の角度（°）である。図２５の縦軸は輝度値である。 Figure 25 is a graph showing the relationship between the angle and brightness value of a test specimen without scratches or dents. The horizontal axis of Figure 25 represents the angle (°) of the test specimen. The vertical axis of Figure 25 represents the brightness value.
図２５に示すように、光軸に対する試験片の表面（基準面）の角度が０°からずれている場合には、輝度値はほぼゼロである。試験片の表面（基準面）の角度が、例えば、１°以上５°以下の場合には、輝度値はほぼゼロである。このため、外観検査装置は、基準面に対して傾斜している面の傷の有無を検査することが困難である。 As shown in Figure 25, when the angle of the test specimen's surface (reference plane) relative to the optical axis deviates from 0°, the luminance value is almost zero. For example, when the angle of the test specimen's surface (reference plane) is between 1° and 5°, the luminance value is almost zero. Therefore, it is difficult for the visual inspection device to inspect for scratches on surfaces that are inclined relative to the reference plane.
２．キズもしくは打痕の有無
第２の実施形態の外観検査装置２００を用いた。検査対象物ＯＢ１としてキズもしくは打痕が有る金属板を用いた。光源に対する金属板の角度を変えながら、カメラ１２０により画像を取得した。その際に、光の平行度も変えた。
2. Presence or absence of scratches or dents The visual inspection device 200 of the second embodiment was used. A metal plate with scratches or dents was used as the object to be inspected OB1. Images were acquired by the camera 120 while changing the angle of the metal plate with respect to the light source. At that time, the parallelism of the light was also changed.
２－１．試験片に角度をつけなかった場合（基準面Ｓｆ０）
まず、試験片に角度をつけなかった場合について説明する。第１の実施形態において基準面Ｓｆ０を測定する場合に対応している。
2-1. When the test specimen is not angled (reference plane Sf0)
First, let's explain the case where the test specimen is not angled. This corresponds to the case where the reference plane Sf0 is measured in the first embodiment.
図２６は、打痕が有る試験片の位置と光輝度積算値との間の関係を示すグラフ（その１）である。図２６の横軸は試験片の位置である。図２６の縦軸は光輝度積算値である。 Figure 26 is a graph (part 1) showing the relationship between the location of the indentation on the test specimen and the integrated luminance value. The horizontal axis of Figure 26 represents the location of the test specimen. The vertical axis of Figure 26 represents the integrated luminance value.
図２６に示すように、光輝度積算値は、中央付近の位置で大きく変動している。光輝度積算値は、２つの窪みを有する。これらの窪みは、打痕の左端と右端とを指していると考えられる。したがって、この場合には、打痕の有無を判別できる。 As shown in Figure 26, the integrated luminance value fluctuates significantly near the center. The integrated luminance value has two depressions. These depressions are thought to indicate the left and right edges of the impact mark. Therefore, in this case, it is possible to determine whether or not an impact mark is present.
図２７は、打痕が有る試験片の位置と輝度値との間の関係を示す（その１）グラフである。図２７の横軸は試験片の位置である。図２７の縦軸は輝度値である。 Figure 27 is a graph (part 1) showing the relationship between the location of the indentation on the test specimen and the brightness value. The horizontal axis of Figure 27 represents the location of the test specimen. The vertical axis of Figure 27 represents the brightness value.
図２７に示すように、輝度値は、中央付近の位置で大きく変動している。輝度値は、中央付近で２つのピークを有する。したがって、この場合には、打痕の有無を判別できる。 As shown in Figure 27, the brightness value fluctuates significantly near the center. The brightness value has two peaks near the center. Therefore, in this case, it is possible to determine whether or not there is a dent.
２－２．試験片に角度をつけた場合（表面Ｓｆ１）
次に、試験片に角度をつけた場合について説明する。試験片の角度は１°である。第１の実施形態において表面Ｓｆ１を測定する場合に対応している。
2-2. When the test specimen is angled (Surface Sf1)
Next, we will describe the case where the test specimen is angled. The angle of the test specimen is 1°. This corresponds to the case where the surface Sf1 is measured in the first embodiment.
図２８は、打痕が有る試験片の位置と光輝度積算値との間の関係を示すグラフ（その２）である。図２８の横軸は試験片の位置である。図２８の縦軸は光輝度積算値である。 Figure 28 is a graph (part 2) showing the relationship between the location of the indentation on the test specimen and the integrated luminance value. The horizontal axis of Figure 28 represents the location of the test specimen. The vertical axis of Figure 28 represents the integrated luminance value.
図２８に示すように、光輝度積算値は、中央付近の位置で大きく変動している。光輝度積算値は、２つの窪みを有する。これらの窪みは、打痕の左端と右端とを指していると考えられる。したがって、この場合には、打痕の有無を判別できる。 As shown in Figure 28, the integrated luminance value fluctuates significantly near the center. The integrated luminance value has two depressions. These depressions are thought to indicate the left and right edges of the impact mark. Therefore, in this case, it is possible to determine whether or not an impact mark is present.
図２９は、打痕が有る試験片の位置と輝度値との間の関係を示すグラフ（その２）である。図２９の横軸は試験片の位置である。図２９の縦軸は輝度値である。 Figure 29 is a graph (part 2) showing the relationship between the location of the indentation on the test specimen and the brightness value. The horizontal axis of Figure 29 represents the location of the test specimen. The vertical axis of Figure 29 represents the brightness value.
図２９に示すように、輝度値は、中央付近で１つのピークを有する。このピークは、非常に小さい。したがって、この場合には、打痕の有無を判別することは困難である。 As shown in Figure 29, the luminance value has a single peak near the center. This peak is very small. Therefore, in this case, it is difficult to determine whether or not there is a dent.
３．加工油がある場合
３－１．評価方法
図３０は、光の輝度値の計測値を概念的に分解したものを示す図である。図３０に示すように、計測値は、ベースラインと、信号と、雑音と、を含む。ただし、実際には、これらの３つを分離することは困難である。
3. When machining oil is present 3-1. Evaluation method Figure 30 is a diagram showing a conceptual decomposition of the measured values of light luminance. As shown in Figure 30, the measured values include baseline, signal, and noise. However, in practice, it is difficult to separate these three.
図３１は、光の輝度値の最大値と最小値と中央値とを示すグラフである。中央値はある区間の輝度値を小さいものまたは大きいものから順に並べた場合に、順位が中央である値である。 Figure 31 is a graph showing the maximum, minimum, and median values of light intensity. The median is the value that lies in the middle when the intensity values within a given interval are arranged in ascending or descending order.
次に示す評価指標ＥＩを用いる。
ＥＩ ＝ （Ｉｍｅｄｉａｎ－Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ－Ｉｍｅｄｉａｎ）
Ｉｍａｘ ：最大値
Ｉｍｉｎ ：最小値
Ｉｍｅｄｉａｎ：中央値
The evaluation index EI shown below will be used.
EI = (Imedian-Imin)/(Imax-Imedian)
Imax: Maximum value Imin: Minimum value
Median: median
上記の評価指標ＥＩは、評価のために用いるものであって、外観検査装置が処理する処理項目ではない。評価指標ＥＩが大きいほど、輝度値のコントラストが強い傾向にある。 The above evaluation index EI is used for evaluation purposes and is not a processing item handled by the visual inspection device. A higher evaluation index EI tends to indicate stronger contrast in luminance values.
輝度積算値を８ｂｉｔに規格化した。すなわち、輝度積算値の最小値を０とし、最大値を２５５とした。 The luminance integration value was standardized to 8 bits. Specifically, the minimum value of the luminance integration value was set to 0, and the maximum value to 255.
そして、平らな金属板に意図的にキズを設けた複数の試験片を作製し、これらの試験片に加工油を塗った。 Then, several test specimens were prepared by intentionally creating scratches on flat metal plates, and these specimens were coated with machining oil.
３－２．試験結果
図３２は、加工油の付着がある試験片１の測定結果を示す図である。図３２（ａ）は、規格化処理前の試験片１の画像である。図３２（ｂ）は、規格化処理前の試験片１の輝度積算値のプロファイルである。図３２（ｃ）は、規格化処理後の試験片１の画像である。図３２（ｄ）は、規格化処理後の試験片１の輝度積算値のプロファイルである。図３２（ｂ）（ｄ）における横軸は試験片の表面の位置であり、縦軸は輝度積算値である。図３２（ａ）（ｃ）の破線は、それぞれ、図３２（ｂ）（ｄ）の輝度積算値のプロファイルの計測位置を示している。
3-2. Test Results Figure 32 shows the measurement results for test piece 1 with processing oil adhering to it. Figure 32(a) is an image of test piece 1 before normalization treatment. Figure 32(b) is the profile of the integrated luminance value of test piece 1 before normalization treatment. Figure 32(c) is an image of test piece 1 after normalization treatment. Figure 32(d) is the profile of the integrated luminance value of test piece 1 after normalization treatment. In Figures 32(b) and (d), the horizontal axis represents the position on the surface of the test piece, and the vertical axis represents the integrated luminance value. The dashed lines in Figures 32(a) and (c) indicate the measurement positions of the integrated luminance value profiles in Figures 32(b) and (d), respectively.
図３２（ａ）に示すように、試験片１のキズはやや乱れた環状であり、画像からも確認することができる。図３２（ａ）の破線に示す計測位置において、キズは２箇所存在する。図３２（ｂ）には、２ｍｍの位置のキズを検出することができるが、１ｍｍの位置のキズはノイズにより検出することが困難である。図３２（ｄ）には、加工油に起因すると思われるノイズが除去されている。１ｍｍの位置および２ｍｍの位置のキズが明確である。また、規格化処理により、評価指標ＥＩが１．９から３．５に増加している。評価指標ＥＩの増加はコントラストが強くなっていることを示唆している。 As shown in Figure 32(a), the scratches on test piece 1 are somewhat irregular and annular, which can be confirmed from the image. Two scratches are present at the measurement positions indicated by the dashed lines in Figure 32(a). In Figure 32(b), the scratch at the 2 mm position can be detected, but the scratch at the 1 mm position is difficult to detect due to noise. In Figure 32(d), noise, likely caused by machining oil, has been removed. The scratches at the 1 mm and 2 mm positions are clearly visible. Furthermore, the evaluation index EI has increased from 1.9 to 3.5 due to the normalization process. The increase in the evaluation index EI suggests that the contrast has improved.
図３３は、加工油の付着がある試験片２の測定結果を示す図である。図３３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図３２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に対応している。すなわち、図３３のグラフの縦軸および横軸等は、図３２と同様である。 Figure 33 shows the measurement results for test piece 2 with processing oil residue. Figures 33(a), (b), (c), and (d) correspond to Figures 32(a), (b), (c), and (d). That is, the vertical and horizontal axes of the graph in Figure 33 are the same as in Figure 32.
図３３に示すように、規格化処理により、評価指標ＥＩが１．７から３．８に増加し、コントラストが強くなっている。図３３（ａ）（ｃ）に示すように、画像からキズを確認することが困難である。すなわち、試験片２のキズは十分に小さい。図３３（ｂ）に示すように、規格化処理前ではノイズの影響が大きい。しかし、図３３（ｄ）に示すように、規格化処理後では２箇所の計測位置にキズが生じていることが明確である。 As shown in Figure 33, the evaluation index EI increased from 1.7 to 3.8 after normalization, and the contrast improved. As shown in Figures 33(a) and (c), it is difficult to see the scratches in the image. In other words, the scratches on test piece 2 are sufficiently small. As shown in Figure 33(b), the noise has a significant impact before normalization. However, as shown in Figure 33(d), it is clear that scratches have occurred at the two measurement locations after normalization.
図３４は、加工油の付着がある試験片３の測定結果を示す図である。図３４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図３２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に対応している。すなわち、図３４のグラフの縦軸および横軸等は、図３２と同様である。 Figure 34 shows the measurement results for test piece 3 with processing oil residue. Figures 34(a), (b), (c), and (d) correspond to Figures 32(a), (b), (c), and (d). That is, the vertical and horizontal axes of the graph in Figure 34 are the same as in Figure 32.
図３４に示すように、規格化処理により、評価指標ＥＩが１．２から２．９に増加し、コントラストが強くなっている。図３４（ａ）（ｃ）に示すように、画像からキズを確認することが困難である。すなわち、試験片３のキズは十分に小さい。図３４（ｂ）に示すように、規格化処理前ではノイズの影響が大きくキズの有無を判断することが非常に困難である。しかし、図３４（ｄ）に示すように、規格化処理後ではキズが生じていることが明確である。 As shown in Figure 34, the normalization process increased the evaluation index EI from 1.2 to 2.9, and the contrast improved. As shown in Figures 34(a) and (c), it is difficult to identify scratches from the image. That is, the scratches on test piece 3 are sufficiently small. As shown in Figure 34(b), before normalization, the influence of noise is significant, making it very difficult to determine the presence or absence of scratches. However, as shown in Figure 34(d), after normalization, the presence of scratches is clearly evident.
４．実験のまとめ
光輝度積算値を用いる場合には、図２６および図２８に示すように、基準面Ｓｆ０および表面Ｓｆ１の両方の傷を同時に検出することができる。
4. Summary of the experiment When using the integrated luminance value, it is possible to simultaneously detect defects on both the reference surface Sf0 and the surface Sf1, as shown in Figures 26 and 28.
積算しない輝度値を用いる場合には、図２７および図２９に示すように、基準面Ｓｆ０の傷を検出することができるが、表面Ｓｆ１の傷を検出することは困難である。実験においては、大きめのキズもしくは打痕を試験片に形成したため、積算しない輝度値を用いる場合であっても小さいピークが観察された。しかし、キズもしくは打痕が小さい場合には、積算しない輝度値を用いる場合には、ピークが観察されないおそれがある。 When using non-integrated luminance values, it is possible to detect scratches on the reference surface Sf0, as shown in Figures 27 and 29, but it is difficult to detect scratches on the surface Sf1. In the experiment, larger scratches or dents were formed on the test specimen, so small peaks were observed even when using non-integrated luminance values. However, if the scratches or dents are small, there is a risk that no peaks will be observed when using non-integrated luminance values.
このように、第１の実施形態の外観検査装置１００および第２の実施形態の外観検査装置２００は、基準面に対して傾斜している面を有する検査対象物に対して、基準面および傾斜面を同時に検査することができる。 Thus, the visual inspection apparatus 100 of the first embodiment and the visual inspection apparatus 200 of the second embodiment can simultaneously inspect both the reference surface and the inclined surface of an object to be inspected, even if the object has a surface that is inclined relative to the reference surface.
第３の実施形態の外観検査装置は、加工油が付着しているプレス加工部品のキズもしくは打痕の有無を高い精度で検査することができる。 The third embodiment of the visual inspection apparatus can inspect press-formed parts for scratches or dents with high accuracy, even if processing oil is present.
（付記）
第１の態様における外観検査装置は、検査対象物に光を照射するための光源と、検査対象物からの反射光を透過させるテレセントリックレンズと、テレセントリックレンズを透過させた光を撮像する撮像部と、検査対象物に入射する入射光の平行度を変更する光平行度変更部と、制御部と、を有する。制御部は、撮像部により受光された光の強度に関する指標を積算した光強度積算値を算出する光強度積算値算出部と、光強度積算値算出部により算出された光強度積算値から検査対象物の表面状態を判断する判断部と、を有する。光強度積算値算出部は、光強度積算値として、光平行度変更部により変更された複数の平行度の光に対する検査対象物からの反射光の光の強度に関する指標を積算した光強度積算値を算出する。
(Note)
The appearance inspection apparatus in the first embodiment includes a light source for irradiating an object to be inspected with light, a telecentric lens for transmitting reflected light from the object to be inspected, an imaging unit for imaging the light transmitted through the telecentric lens, a light parallelism changing unit for changing the parallelism of the incident light incident on the object to be inspected, and a control unit. The control unit includes a light intensity integrated value calculation unit for calculating a light intensity integrated value by integrating an index of the intensity of the light received by the imaging unit, and a determination unit for determining the surface condition of the object to be inspected from the light intensity integrated value calculated by the light intensity integrated value calculation unit. The light intensity integrated value calculation unit calculates a light intensity integrated value by integrating an index of the light intensity of the reflected light from the object to be inspected for multiple parallelisms changed by the light parallelism changing unit.
第２の態様における外観検査装置においては、第１の態様に加えて、光強度積算値算出部は、光強度積算値として、検査対象物からの反射光の輝度を積算した光輝度積算値を算出する。 In the second embodiment of the visual inspection apparatus, in addition to the first embodiment, the light intensity integrated value calculation unit calculates a light intensity integrated value by integrating the luminance of the reflected light from the object being inspected.
第３の態様における外観検査装置は、第１の態様または第２の態様に加えて、光源は、発光する領域を設定することが可能である。 In the third embodiment, the visual inspection apparatus, in addition to the features of the first or second embodiment, allows the light source to define the area from which light is emitted.
第４の態様における外観検査装置においては、第１の態様または第２の態様に加えて、光平行度変更部は、光源からの光を遮蔽する遮蔽板を有する。制御部は、遮蔽板の開口幅を制御する遮蔽板制御部を有する。 In the fourth embodiment of the visual inspection apparatus, in addition to the features of the first or second embodiment, the light parallelism changing unit includes a shielding plate that blocks light from the light source. The control unit includes a shielding plate control unit that controls the opening width of the shielding plate.
第５の態様における外観検査装置は、第１の態様から第４の態様に加えて、光源と検査対象物との間に位置するハーフミラーを有する。ハーフミラーは、光源からの光を検査対象物に照射し、検査対象物からの反射光をテレセントリックレンズに照射する。 The visual inspection apparatus in the fifth embodiment, in addition to the features of the first to fourth embodiments, includes a half-mirror positioned between the light source and the object being inspected. The half-mirror illuminates the object being inspected with light from the light source and illuminates the telecentric lens with reflected light from the object being inspected.
第６の態様における外観検査装置においては、第１の態様から第５の態様に加えて、検査対象物は、基準面と、基準面に対して傾斜している傾斜面と、を有する。 In the sixth aspect of the visual inspection apparatus, in addition to the aspects of the first to fifth aspects, the object to be inspected has a reference surface and an inclined surface that is inclined with respect to the reference surface.
第７の態様における外観検査装置においては、第１の態様から第６の態様に加えて、制御部は、光の平行度に対する光の強度に関する指標を予め定めた最大値と最小値との間の数値範囲にスケーリングするスケーリング処理部を有する。 In the seventh embodiment of the visual inspection apparatus, in addition to the embodiments of the first to sixth embodiments, the control unit includes a scaling processing unit that scales an index relating to the intensity of light relative to the parallelism of light to a numerical range between a predetermined maximum and minimum value.
第８の態様における外観検査装置においては、第７の態様に加えて、光強度積算値算出部は、スケーリング処理部によりスケーリングされた後の光の強度に関する指標を積算することにより光強度積算値を算出する。 In the visual inspection apparatus of the eighth embodiment, in addition to the seventh embodiment, the light intensity integrated value calculation unit calculates the light intensity integrated value by integrating an index related to the light intensity after it has been scaled by the scaling processing unit.
第９の態様における外観検査装置においては、第８の態様に加えて、スケーリング処理部は、スケーリングされた後の光の強度に関する指標を再度スケーリングする。 In the ninth aspect of the visual inspection apparatus, in addition to the eighth aspect, the scaling processing unit re-scales the indicator relating to the light intensity after scaling.
１００…外観検査装置
１１０…ＬＥＤ光源
１２０…カメラ
１３０…テレセントリックレンズ
１４０…ハーフミラー
１５０…遮蔽板
１６０…制御部
１６１…遮蔽板制御部
１６２…光強度検出部
１６３…光輝度積算値算出部
１６４…判断部
100...Visual inspection device 110...LED light source 120...Camera 130...Telecentric lens 140...Half mirror 150...Shielding plate 160...Control unit 161...Shielding plate control unit 162...Light intensity detection unit 163...Integrated light luminance calculation unit 164...Decision unit
Claims (9)
前記検査対象物からの反射光を透過させるテレセントリックレンズと、
前記テレセントリックレンズを透過させた光を撮像する撮像部と、
前記検査対象物に入射する入射光の平行度を変更する光平行度変更部と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記撮像部により受光された光の強度に関する指標を積算した光強度積算値を算出する光強度積算値算出部と、
前記光強度積算値算出部により算出された前記光強度積算値から前記検査対象物の表面状態を判断する判断部と、を有し、
前記光強度積算値算出部は、
前記光強度積算値として、前記光平行度変更部により変更された複数の平行度の光に対する前記検査対象物からの反射光の光の強度に関する指標を積算した前記光強度積算値を算出すること
を含む外観検査装置。 A light source for illuminating the object to be inspected,
A telecentric lens that transmits reflected light from the object to be inspected,
An imaging unit that captures light transmitted through the telecentric lens,
A light parallelism changing unit that changes the parallelism of the incident light incident on the object to be inspected,
Control unit and
It has,
The control unit,
A light intensity integrated value calculation unit calculates a light intensity integrated value by accumulating an index related to the intensity of light received by the imaging unit,
The system includes a determination unit that determines the surface condition of the object to be inspected from the integrated light intensity value calculated by the integrated light intensity value calculation unit,
The light intensity integrated value calculation unit is:
An appearance inspection apparatus that includes calculating the integrated light intensity value by integrating an index relating to the light intensity of reflected light from the object to be inspected for multiple parallelisms changed by the light parallelism changing unit.
前記光強度積算値算出部は、
前記光強度積算値として、前記検査対象物からの反射光の輝度を積算した光輝度積算値を算出すること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 1,
The light intensity integrated value calculation unit is:
An appearance inspection apparatus that includes calculating a light intensity integrated value by integrating the light intensity of the reflected light from the object to be inspected as the light intensity integrated value.
前記光源は、
発光する領域を設定することが可能であること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 1 or claim 2,
The aforementioned light source is
An appearance inspection device that includes the ability to set a region to emit light.
前記光平行度変更部は、
前記光源からの光を遮蔽する遮蔽板を有し、
前記制御部は、
前記遮蔽板の開口幅を制御する遮蔽板制御部を有すること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 1 or claim 2,
The optical parallelism changing unit is,
It has a shielding plate that blocks light from the aforementioned light source,
The control unit,
An appearance inspection apparatus comprising a shielding plate control unit that controls the opening width of the shielding plate.
前記光源と前記検査対象物との間に位置するハーフミラーを有し、
前記ハーフミラーは、
前記光源からの光を前記検査対象物に照射し、
前記検査対象物からの反射光を前記テレセントリックレンズに照射すること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 1 or claim 2,
It has a half-mirror positioned between the light source and the object to be inspected,
The aforementioned half mirror is
The light from the light source is irradiated onto the object to be inspected.
An appearance inspection apparatus that includes irradiating the telecentric lens with reflected light from the object to be inspected.
前記外観検査装置は、基準面と、前記基準面に対して傾斜している傾斜面と、を含む前記検査対象物を検査する装置である、外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 1 or claim 2,
The aforementioned visual inspection device is a device for inspecting an object to be inspected, which includes a reference surface and an inclined surface that is inclined with respect to the reference surface .
前記制御部は、
前記光の平行度に対する前記光の強度に関する指標を予め定めた最大値と最小値との間の数値範囲にスケーリングするスケーリング処理部を有すること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 1 or claim 2,
The control unit,
An appearance inspection apparatus having a scaling processing unit that scales an index relating to the intensity of the light with respect to the parallelism of the light to a numerical range between a predetermined maximum value and a predetermined minimum value.
前記光強度積算値算出部は、
前記スケーリング処理部によりスケーリングされた後の前記光の強度に関する指標を積算することにより前記光強度積算値を算出すること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 7,
The light intensity integrated value calculation unit is:
An appearance inspection apparatus that includes calculating the integrated light intensity value by accumulating an index of the light intensity after it has been scaled by the scaling processing unit.
前記スケーリング処理部は、
スケーリングされた後の前記光の強度に関する指標を再度スケーリングすること
を含む外観検査装置。 In the visual inspection apparatus according to claim 8,
The scaling processing unit,
A visual inspection apparatus that includes scaling the indicator of light intensity after it has been scaled.
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