JP2001033397A - 物体表面の欠陥検出方法及び欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平板状の対象物を振動による影響を無くして
欠陥検出を可能とする物体表面の欠陥検出方法及び欠陥
検出装置を提供すること。 【解決手段】 対象物９と、同対象物９を照明する光源
２及び撮像手段３との相対的な位置関係を所定量変化さ
せながらその撮像手段にて対象物９を撮像し、得られた
連続的な複数の画像情報から対象物９表面全点の、同一
点における明度が最大となる正反射照明入射角度の分布
を示す角度分布を演算し、この角度分布の演算結果から
該対象物９表面の欠陥を検出する物体表面の欠陥検出方
法において、対象物９を平板状として水平移動させると
ともに、同対象物の上下方向の変位量を検出する変位検
出過程を設け、上記対象物表面の欠陥状態を判定し検出
する過程で、その上下方向の変位量にて所定移動量毎に
得られた角度分布演算値を補正し判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば水平移動す
る平板状の対象物を光源にて照明し、撮像手段にて撮像
するとともにその画像情報から該対象物表面の欠陥を検
出する物体表面の欠陥検出方法及び欠陥検出装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、回路基板の表面上に生じる微
小欠陥を検出する物体表面の欠陥検出装置として、図１
１に示すように、移動手段８であるベルトコンベアのベ
ルト上に載置されて水平移動する平板状の対象物９を光
源２である蛍光灯等の線照明にて照明し、その対象物９
を撮像して画像処理を行い、正反射照明入射角度の分布
を示す角度分布情報を求めて欠陥検出を行うものが提案
されている。

【０００３】この物体表面の欠陥検出装置は、特開平１
０−９８３８として開示されている方法を使用してお
り、対象物９を上記の移動手段８にて水平移動させ、対
象物９と、同対象物９を照明する光源２及び撮像手段３
のＣＣＤカメラとの相対的な位置関係を変化させながら
その撮像手段３にて対象物９を撮像している。そして、
得られた画像情報における対象物表面全点の、同一点に
おける明度が最大となる正反射照明入射角度の分布を示
す角度分布情報を求め（図１２参照）、この角度分布情
報から該対象物表面の欠陥を検出している。

【０００４】この場合、対象物９は平板状であって、略
水平のベルト上面にこの対象物９が載置されて水平移動
する。また、光源２は、この水平移動の方向と直角方向
に配置されており、撮像手段３が、水平移動する対象物
９にて反射される、光源２からの光の正反射成分を入射
するのに最適な位置に配置されている。

【０００５】上記の構成において、撮像手段３は連続し
て画像を取得し、この順次取得される画像情報をもとに
凹凸をもった対象物９表面の欠陥状態の判定がなされ
る。具体的には、図１３に示す、（ａ）の１枚目の画像
においては、光源２の正反射成分は表面上の点Ａ、及び
この場合表面の凹部である点Ｂは現れていない。続く
（ｂ）の２枚目の画像においては、移動距離Ｌだけ対象
物９が水平移動しており、光源の正反射成分は表面上の
点Ａでは現れないが、上記の点Ｂでは反射角度の違いに
より現れる。続く（ｃ）の３枚目の画像においては、さ
らに移動距離Ｌを対象物９が水平移動しており、（ｂ）
とは逆に表面上の点Ａで光源の正反射成分が反射角度の
違いにより現れ、上記の点Ｂでは光源の正反射成分は現
れない。そして、（ｄ）の４枚目の画像においては、さ
らに移動距離Ｌを対象物９が水平移動しており、光源２
の正反射成分は表面上の点Ａ及び点Ｂにおいて１枚目と
同様となって現れない。

【０００６】上記の如く、対象物９の位置を移動したと
きの点Ａ及び点Ｂの各々の位置での明度の変化は図１２
に示した通りで、平面の点Ａと、この点Ａとは傾きの異
なる欠陥部分である点Ｂとでは、光源２の正反射成分に
よる最大明度を示す対象物９の位置である画像の枚数値
の異なることがわかる。すなわち、対象物９の位置を水
平移動し変化させながら観測点へ光源２から照明するこ
とにて、照明入射角度の変えて観測点に照明を照射した
のと同じこととなって、対象物９表面の点Ａと、この場
合の表面の欠陥部の点Ｂの凹部とでは最大明度を示す照
明入射角度が違うこととなる。

【０００７】したがって、上記の構成において対象物９
を移動させ、その対象物９への照明入射角度を変化させ
ながら連続して明度を計測することにより、対象物９の
各測定点において明度が最大となる照明角度、すなわち
正反射照明入射角度を、検査対象物の全点において求
め、この正反射照明入射角度の角度分布情報による画像
を求めることによって物体表面の欠陥を検出することが
できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、複数の画像情報間で同一点の明る
さの変化を観測して表面形状計測を行う方法であり、同
一点と撮像手段３との相対的な位置精度が計測精度に大
きな影響を及ぼす。すなわち、上記のベルト上面に載置
された対象物９は、実際の製造工程において水平移動す
る搬送途中で振動することがあり、その結果、対象物９
の高さ変化が生じて同一点の角度分布情報から該対象物
表面の欠陥を検出するに際して誤差が生じ、検出の信頼
性が低下するという問題があった。

【０００９】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、平板状の対象物を振動に
よる影響を無くして欠陥検出を可能とする物体表面の欠
陥検出方法及び欠陥検出装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の物体表面の欠陥検出方法にあっては、対象
物と、同対象物を照明する光源及び撮像手段との相対的
な位置関係を所定量変化させながらその撮像手段にて対
象物を撮像し、得られた連続的な複数の画像情報から対
象物表面全点の、同一点における明度が最大となる正反
射照明入射角度の分布を示す角度分布を演算し、この角
度分布の演算結果から該対象物表面の欠陥を検出する物
体表面の欠陥検出方法において、対象物を平板状として
水平移動させるとともに、同対象物の上下方向の変位量
を検出する変位検出過程を設け、上記対象物表面の欠陥
状態を判定し検出する過程で、その上下方向の変位量に
て所定移動量毎に得られた角度分布演算値を補正し判定
するようなしたことを特徴としている。

【００１１】また、本発明の物体表面の欠陥検出装置に
あっては、対象物を照明する光源と、同光源と相対的位
置を維持しながら対象物との相対的な位置関係を所定量
変化させながらその対象物を撮像する撮像手段と、同撮
像手段にて得られた連続的な複数の画像情報から対象物
表面全点の、同一点における明度が最大となる正反射照
明入射角度の分布を示す角度分布を演算する演算部と、
この角度分布の演算結果から該対象物表面の欠陥状態を
判定し検出する判定部とを備えた物体表面の欠陥検出装
置において、平板状の対象物を移動手段にて水平移動さ
せるとともに同対象物の上下方向の変位量を検出する変
位検出部を設け、前記判定部の欠陥状態を判定し検出す
る過程にて、同変位検出部からの変位量出力値に基づい
て前記演算部から出力される角度分布演算値を補正し判
定するようなしたことを特徴としている。

【００１２】この構成にて、移動手段にて平板状の対象
物が水平移動される。変位検出部にてその対象物の上下
方向の変位量が検出される。判定部は、演算部から出力
される、撮像手段にて得られた連続的な複数の画像情報
から対象物表面全点の、同一点における明度が最大とな
る正反射照明入射角度の分布を示す角度分布演算値の演
算結果を、変位検出部からの変位量出力値に基づいて補
正することができて、該対象物表面の欠陥状態を精度良
く検出して判定できる。

【００１３】そして、上記対象物の画像情報の、正反射
画素の移動を検出してその上下方向の変位量とする移動
検出過程を設けて変位検出部とすることが好ましい。

【００１４】この場合、変位検出部が、欠陥検出装置の
装置本体内に設けられる、対象物の上下方向の変位量を
その対象物の画像情報における正反射画素の移動を検出
する移動検出過程にて形成される。

【００１５】また、上記移動検出過程を、複数の正反射
画素の明度分布を求めてその最大位置の移動を検出する
ようなすのが好ましい。

【００１６】この場合、対象物の上下方向の変位量が、
複数の正反射画素の明度分布の最大位置の移動を基に検
出される。

【００１７】また、上記対象物の上下方向の変位量を非
接触にて検出する変位検出手段を設けて変位検出部とす
るのが好ましい。

【００１８】この場合、変位検出部が、欠陥検出装置の
装置本体に設けられる、対象物の上下方向の変位量を非
接触にて検出する変位検出手段にて形成される。

【００１９】また、上記変位検出手段を、レーザー検知
方式の検知部材とするのが好ましい。

【００２０】この場合、対象物の上下方向の変位量がレ
ーザー検知方式の検知部材にて非接触検出される。

【００２１】また、上記移動手段に移動量検知部を設
け、同移動量検知部から対象物の所定移動量毎に出力さ
れるトリガ信号にて撮像手段が対象物を撮像するような
すのが好ましい。

【００２２】この場合、撮像手段は、移動手段に設けら
れた移動量検知部から対象物の所定移動量毎に出力され
るトリガ信号にて対象物を撮像する。判定部は、この撮
像手段にて得られた連続的な複数の画像情報から正反射
照明入射角度の分布を示す角度分布演算値の演算結果
を、変位検出部からの変位量出力値に基づいて補正し、
該対象物表面の欠陥状態をより精度良く検出して判定で
きる。

【００２３】また、上記移動手段は対象物を水平移動さ
せる回転部を備え、移動量検知部を、同回転部の回転量
を検知するエンコーダとするのが好ましい。

【００２４】この場合、移動手段は、回転部にて対象物
を水平移動させる。移動量検知部が、その回転部の回転
量を検知するエンコーダにて形成される。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１乃至図６は、本発明の請求項
１、２、３、４全てに対応する第１の実施の形態を示
し、図７、８は、本発明の請求項５、６に対応する第２
の実施の形態を示し、図９、１０は、本発明の請求項
７、８に対応する第３の実施の形態を示している。

【００２６】［第１の実施の形態］図１は、第１の実施
の形態の物体表面の欠陥検出方法及び、物体表面の欠陥
検出装置を示す概略構成図である。図２は、同物体表面
の欠陥検出装置の上下方向の変位量検出の説明図であ
る。図３は、同物体表面の欠陥検出装置の欠陥検出の手
順を示すフローチャートである。図４は、同同物体表面
の欠陥検出装置の、別の実施例の説明図である。図５
は、同物体表面の欠陥検出装置の、別の実施例の変位量
検出手順の説明図である。図６は、同物体表面の欠陥検
出装置の別の実施例における変位量検出の説明図であ
る。

【００２７】この実施の形態の物体表面の欠陥検出方法
は、対象物９と、同対象物９を照明する光源２及び撮像
手段３との相対的な位置関係を所定量変化させながらそ
の撮像手段にて対象物９を撮像し、得られた連続的な複
数の画像情報から対象物９表面全点の、同一点における
明度が最大となる正反射照明入射角度の分布を示す角度
分布を演算し、この角度分布の演算結果から該対象物９
表面の欠陥を検出する物体表面の欠陥検出方法におい
て、対象物９を平板状として水平移動させるとともに、
同対象物の上下方向の変位量を検出する変位検出過程を
設け、上記対象物表面の欠陥状態を判定し検出する過程
で、その上下方向の変位量にて所定移動量毎に得られた
角度分布演算値を補正し判定するようなしている。

【００２８】又、この実施の形態の物体表面の欠陥検出
装置１においては、対象物９を照明する光源２と、同光
源２と相対的位置を維持しながら対象物９との相対的な
位置関係を所定量変化させながらその対象物９を撮像す
る撮像手段３と、同撮像手段３にて得られた連続的な複
数の画像情報から対象物表面全点の、同一点における明
度が最大となる正反射照明入射角度の分布を示す角度分
布を演算する演算部５と、この角度分布の演算結果から
該対象物表面の欠陥状態を判定し検出する判定部６とを
備えた物体表面の欠陥検出装置１において、平板状の対
象物９を移動手段８にて水平移動させるとともに同対象
物９の上下方向の変位量を検出する変位検出部７を設
け、前記判定部６の欠陥状態を判定し検出する過程に
て、同変位検出部７からの変位量出力値に基づいて前記
演算部５から出力される角度分布演算値を補正し判定す
るようなしている。

【００２９】又、該実施の形態の物体表面の欠陥検出装
置１においては、対象物９の画像情報の、正反射画素の
移動を検出してその上下方向の変位量とする移動検出過
程を設けて変位検出部７としてもいる。

【００３０】詳しくは、図１に示す物体表面の欠陥検出
装置１は、従来の技術の項にて図１１乃至図１３を用い
て説明したものと基本的な構成は同様で、同一の符号を
付した部分は同一物を表わしている。

【００３１】この欠陥検出装置１は、光源２と、撮像手
段３であるＣＣＤカメラ、及び画像処理にて欠陥検出を
行う欠陥検出部とを備え、対象物９が、移動手段８であ
るベルトコンベアのベルト上に設けられて水平移動する
ようになっている。そして、対象物９の移動方向と直交
させて設けられた蛍光灯等の直線状の光源２により、銅
張り積層基板等の金属表面を持つ平板状の対象物９表面
を照射して撮像手段３で撮像し、この撮像手段３で撮像
された画像を欠陥検出部により処理し欠陥検出を行って
いる。更に詳述すると、検出対象となる対象物９の平坦
な表面には、全面にわたって銅貼り部が設けられてお
り、光源２から発せられた光は対象物９表面の微細な凹
凸により乱反射されるが、移動方向である長手方向に沿
った反射角方向には強い正反射成分が生じる。そして、
図示装置においては、対象物９の移動方向と一致する方
向に当該正反射成分を観測する撮像手段３を配置し、対
象物９を矢印Ａで示すように移動させて光源２、対象物
９の相互の位置関係を変化させ、当該正反射成分を観察
する。なお、この観察した場合の、異なる照明入射角度
に対する画像の見え方は、前述の図１３に示す通りであ
る。

【００３２】この欠陥検出装置１の欠陥検出部は、図１
に示すように、撮像手段３から順次出力される画像情報
を記憶する画像メモリ４と、画像メモリ４から出力され
る画像情報を演算し画像処理をおこなう演算部５と、対
象物９表面の欠陥状態を判定し検出する判定部６と、画
像情報における正反射画素の移動を検出して対象物９の
上下方向の変位量を検出する移動検出過程をもつ変位検
出部７とを備えており、マイクロコンピュータを用いて
構成されている。

【００３３】撮像手段３は、この場合、上記欠陥検出部
に設けられている撮像トリガ発生部４１にてその撮像操
作が制御される。そして、移動手段８が水平移動されて
光源２及び撮像手段３と対象物９との相対的な位置関係
が所定量変化する、予め設定された時間毎に対象物９を
撮像するようになっている。

【００３４】画像メモリ４は、撮像手段３から出力され
る画像情報を、２５６階調の濃淡画像として順次記憶す
る。

【００３５】演算部５は、上記画像メモリ４に取り込ん
だ画像情報の各画素情報についての明度情報を求め、さ
らにその明度に対応する画像番号ｉを照明の角度を表す
数値とみなして、正反射照明入射角度として角度分布画
像の演算を行う。そして、その画像上の座標における画
素情報としてその明度情報とともに一時的に記憶する。

【００３６】判定部６は、演算部５からの出力情報をも
とに対象物９表面の欠陥を検出する。この場合、上記画
像情報から照明入射角度の傾きに見合った所定のしきい
値に基づいて２値化を行い、この２値化画像から連続し
た領域の抽出を行って面積を求めて欠陥の判定を行う。
この判定部６は、後述する変位検出部７からの変位量出
力値に基づいて前記演算部５から出力される角度分布演
算値を補正したのち上記の欠陥判定を行う。

【００３７】変位検出部７は、このものにおいては欠陥
検出部内に設けられた演算処理過程であって、上記の欠
陥判定に際して使用する補正値である、対象物９の画像
情報の正反射画素の上下方向の変位量を演算する。具体
的には、この欠陥検出装置１においては、図２に示すよ
うに、対象物９上の点Ａは、振動の影響がない場合には
一定移動量移動後点Ａ’となるが、振動の影響を受ける
場合には変位量ｃだけ変位した点Ａ’’となる。そし
て、上記判定部６において撮像した画像上の同一点を検
出し欠陥判定するときには一定移動量の検出とともに変
位検出部７にて演算された変位量ｃに基づいての補正も
同時に行う。

【００３８】すなわち、振動による上下方向の変位量ｃ
を、対象物９の画像情報の、正反射画素の移動を検出し
て求め、次いで、判定部６において上記角度分布画像上
での位置の補正を行って同一点の欠陥状態の判定を行
う。ここで、位置の補正量ＰＰ’間の距離は、変位量ｃ
を用いて下記の式（１）で示される。

【００３９】

【数１】 なお、Ｍは、撮像手段３による倍率であり、予めわかっ
ている値である。

【００４０】次に、本実施の形態の装置による欠陥検出
方法における処理動作について図３に示すフローチャー
トに従って説明する。

【００４１】上記構成にて、対象物９を移動させる場
合、まず、対象物９を光源２により照明した場合の正反
射成分が撮像手段３の視野の端に入射するように撮像手
段３、光源２、対象物９の位置を初期設定（ｉ←０）を
行う（ステップ１）。次いで、移動手段８を水平移動さ
せ（ステップ２）、対象物９が一定量移動する毎（ｉ←
ｉ＋１）に、撮像トリガ発生部４１から発生したトリガ
により撮像手段３が操作され画像が撮像され、この撮像
された画像が画像メモリ４へ入力される（ステップ
３）。そして、対象物９に正反射した光源２の光が撮像
手段３の視野の反対側の端に見えるようになるまで、移
動手段８を水平移動し、ｐ０〜ｐｎまで移動させながら
ｎ個の画像を取り込む（ステップ４）。

【００４２】次いで、取り込んだ画像の各画素につい
て、各画像の同じ座標（ｘ，ｙ）における明度Ｉ０〜Ｉ
ｎを比較し、最大値を示す画像番号ｉとそのときの明度
Ｉｉを求め（ステップ５）、さらに画像番号ｉを照明の
角度を表す数値とみなして、正反射照明入射角度として
角度分布画像の演算を行い（ステップ６）、その画像上
の座標（ｘ，ｙ）における画素値として記憶し、同時に
最大明度Ｉｉを、明度分布画像ＲＩの座標（ｘ，ｙ）に
おける画素値としても記憶する（ステップ７）。

【００４３】以上の手順により、角度分布画像と明度分
布画像とを求めるが、角度分布画像として記憶されてい
る情報は、各座標において明度が最大となる画像番号で
あり、この画像番号における撮像手段３、光源２、対象
物９の位置関係は装置構成より既知であるので、これを
基に角度分布画像を、図１３（ａ）〜（ｄ）に示したよ
うな本来の面の傾きを表す画像に変換することができ
る。そして、上記画像情報から対象物９表面の欠陥を検
出するため、傾きに見合った所定のしきい値に基づいて
２値化を行い、この２値化画像から連続した領域の抽出
を行って面積を求めて欠陥の判定を行うが、このものに
おいては、判定部６において補正後の対象物体全体の形
状を求めたのち上記の２値化を行って、振動の影響なく
同一点の対応精度を良く明度演算できるので、高精度な
表面欠陥の判定が可能となる。

【００４４】また、移動手段８の振動による振動量であ
る上下方向の変位量ｃは、図４に示すように、複数の正
反射画素の明度分布を求めて、その最大位置の移動を検
出するようにしても良い。

【００４５】この手順を、図５に示すフローチャートに
基づいて具体的に説明する。まず、図６に示す位置関係
において、基準面上の明度分布画像で、明度がしきい値
以上となる画素の座標（ｘ、ｙ）を複数検出する（ステ
ップ１１）。次いで、それらの点の各ｘ座標の線上の明
度正規分布を求める（ステップ１２）。そして、求めた
分布より各ｘ座標の線上の重心となる最大値を検出し
（ステップ１３）、記憶する（線Ｌ）（ステップ１
４）。次に、振動を受けた明度分布画像に対しても、明
度がしきい値以上となる画素の座標（ｘ、ｙ）を検出し
（ステップ１５）、それらの点の各ｘ座標の線上の明度
正規分布を求めた後（ステップ１６）、その明度正規分
布より各ｘ座標の線上の重心を検出し（ステップ１
７）、記憶する（線Ｌ’）（ステップ１８）。その後、
これら線Ｌ、線Ｌ’の各ｘ座標に対するｙ座標の差を求
める（ステップ１９）。これらの差の平均値である、図
６に示す位置関係による下記の式（２）で示され値が正
反射光の近傍位置の変位量ｃである（ステップ２０）。
したがって、複数の正反射画素の明度分布を求めること
にて、対象物９表面の微細なキズ等の影響に左右される
ことなくより高精度に変位量が検出できる。

【００４６】

【数２】

【００４７】したがって、以上説明した物体表面の欠陥
検出方法及び欠陥検出装置１によると、移動手段８にて
平板状の対象物９が水平移動される。変位検出部７にて
その対象物の上下方向の変位量ｃが検出される。そし
て、判定部６は、演算部５から出力される、撮像手段３
にて得られた連続的な複数の画像情報から対象物表面全
点の、同一点における明度が最大となる正反射照明入射
角度の分布を示す角度分布演算値の演算結果を、変位検
出部７からの変位量出力値に基づいて補正することがで
きて、該対象物９表面の欠陥状態を精度良く検出して判
定できるので、平板状の対象物９を振動による影響を無
くして欠陥検出を行うことができる。

【００４８】そして、変位検出部７が、欠陥検出装置１
の装置本体内に設けられる、対象物９の上下方向の変位
量ｃをその対象物の画像情報における正反射画素の移動
を検出する移動検出過程にて形成されるので、新たに上
下方向の変位量検出用の部材を設ける必要が無い。ま
た、対象物９の上下方向の変位量ｃが、複数の正反射画
素の明度分布の最大位置の移動を基に検出されるので、
より高精度に変位量が検出できる。

【００４９】［第２の実施の形態］図７は、第２の実施
の形態の物体表面の欠陥検出装置を示す概略構成図であ
る。図８は、同物体表面の欠陥検出装置の別の実施例を
示す概略構成図である。

【００５０】この実施の形態の物体表面の欠陥検出装置
は、変位検出部の構成のみが第１の実施の形態と異なる
もので、他の構成部材は第１の実施の形態のものと同一
で、該実施の形態の物体表面の欠陥検出装置１は、対象
物９の上下方向の変位量を非接触にて検出する変位検出
手段７２を設けて変位検出部７としている。又、該実施
の形態の物体表面の欠陥検出装置１は、変位検出手段７
２を、レーザー検知方式の検知部材としている。

【００５１】詳しくは、このものの変位検出部７は、変
位検出手段７２と、この変位検出手段７２から出力され
る変位量を入力するためのインターフェースである変位
検出部７１とにより構成される。

【００５２】変位検出手段７２は、この場合、良く知ら
れたレーザー光による三角測距方式センサを検知部材と
してあり、対象物９上方に設けられて形成され、前述の
撮像トリガ発生部４１の撮像トリガにて操作されて撮像
画像の取り込みと同期させて変位量の検出値を変位検出
部７１へ出力する。

【００５３】この三角測距方式センサは、対象物９上部
からその表面に微細な径をもったレーザー光を照射して
その反射光を位置センサであるＰＳＤ素子にて受光し、
その三角測距方式センサと対象物９との間の距離を精度
良く検出する。したがって、対象物９が表面上に傷がつ
きやすいものであってもより高精度に変位量を検出する
ことが可能であるとともに、対象物９のロット間の変動
によって表面反射率が大きく変動するときにも、その変
動に影響されることなく上下方向の変位量の検出が可能
となる。

【００５４】したがって、以上説明した物体表面の欠陥
検出装置１によると、変位検出部７が、欠陥検出装置の
装置本体に設けられる、対象物９の上下方向の変位量を
非接触にて検出する変位検出手段７２にて形成されるの
で、対象物９のロット間の変動による表面反射率の変動
に影響されることなく変位量の検出が可能となる。ま
た、対象物９の上下方向の変位量がレーザー検知方式の
検知部材にて非接触検出されるので、対象物９が表面上
に傷がつきやすいものであってもより高精度に変位量を
検出することができる。

【００５５】なお、本発明においては、変位検出手段
は、上記の三角測距方式センサ以外に、例えば図８に示
すように触針式センサによる変位検出手段７３を用いた
り、あるいは、赤外線若しくは超音波等を用いて非接触
にて変位量を検出する方式の検知部材としても勿論良
い。

【００５６】［第３の実施の形態］図９は、第３の実施
の形態の物体表面の欠陥検出装置を示す概略構成図であ
る。図１０は、同物体表面の欠陥検出装置の移動量検知
部の動作の手順を示すフローチャートである。

【００５７】この実施の形態の物体表面の欠陥検出装置
は、撮像手段の操作による画像情報の取り込みのみが第
１の実施の形態と異なるもので、他の構成部材は第１の
実施の形態のものと同一で、該実施の形態の物体表面の
欠陥検出装置１は、移動手段８に移動量検知部１１を設
け、同移動量検知部１１から対象物９の所定移動量毎に
出力されるトリガ信号にて撮像手段３が対象物９を撮像
するようなしている。又、該実施の形態の物体表面の欠
陥検出装置１は、移動手段８は対象物９を水平移動させ
る回転部１０を備え、移動量検知部１１を、同回転部１
０の回転量を検知するエンコーダとしてもいる。

【００５８】このものの移動手段８であるベルトコンベ
アは、図９に示すように、対象物９を水平方向に搬送す
る搬送ベルトが、回転部１０であるローラにて駆動され
る。この回転部１０には、上記の撮像トリガ発生部４１
へ撮像手段３と画像メモリ４へ撮像トリガを出力するた
めの、エンコーダにて形成された移動量検知部１１が設
けてある。

【００５９】上記構成において、移動量検知部１１のエ
ンコーダの出力パルスから撮像トリガを生成する手順に
ついて図１０に示すフローチャートに基づいて説明す
る。まず、エンコーダからのパルスを取り込み（Ｓ３
１）、カウント行う（Ｓ３２）。次に、カウント数から
（移動量＝パルスカウント数×１パルス当りの移動量）
として移動量を求める（Ｓ３３）。その後、初期条件と
して予め設定しておいた移動量と判定されたとき（Ｓ３
４）、撮像トリガ発生部で撮像トリガを生成し（Ｓ３
５）、撮像手段３と画像メモリ４とに撮像トリガを出力
する（Ｓ３６）、この構成により、移動速度の変化に関
係なく一定の移動間隔で画像メモリ４へ画像情報を取り
込むことが可能となり、水平方向の変位量の誤差を無く
してより高精度に欠陥検出ができる。

【００６０】したがって、以上説明した物体表面の欠陥
検出装置１によると、撮像手段３は、移動手段８に設け
られた移動量検知部１１から対象物９の所定移動量毎に
出力されるトリガ信号にて対象物９を撮像する。判定部
６は、この撮像手段３にて得られた連続的な複数の画像
情報から正反射照明入射角度の分布を示す角度分布演算
値の演算結果を、変位検出部７からの変位量出力値に基
づいて補正し、該対象物９表面の欠陥状態をより精度良
く検出して判定できるので、移動速度の変化に関係なく
一定の移動間隔で画像メモリ４へ画像情報を取り込むこ
とが可能となって、水平方向の変位量の誤差を無くして
より高精度に欠陥検出ができる。

【００６１】また、移動手段８は、回転部１０にて対象
物９を水平移動させる。移動量検知部１１が、その回転
部１０の回転量を検知するエンコーダにて形成されるの
で、非接触にて水平方向の変位量を検出することができ
て使い勝手が良い。

【００６２】なお、本発明は、移動量検知部１１を上記
に示されたエンコーダ以外に、例えば、対象物９表面に
検知マークを設け、この検知マークの水平方向の移動を
移動手段８に設けられた移動量検知部であるマークセン
サにて検知するようにしたもの等、各種の形態のものを
含む。

【００６３】

【発明の効果】本発明の物体表面の欠陥検出方法及び欠
陥検出装置は、上述の実施態様の如く実施されて、移動
手段にて平板状の対象物が水平移動される。変位検出部
にてその対象物の上下方向の変位量が検出される。判定
部は、演算部から出力される、撮像手段にて得られた連
続的な複数の画像情報から対象物表面全点の、同一点に
おける明度が最大となる正反射照明入射角度の分布を示
す角度分布演算値の演算結果を、変位検出部からの変位
量出力値に基づいて補正することができて、該対象物表
面の欠陥状態を精度良く検出して判定できるので、平板
状の対象物を振動による影響を無くして欠陥検出を行う
ことができる。

【００６４】そして、変位検出部が、欠陥検出装置の装
置本体内に設けられる、対象物の上下方向の変位量をそ
の対象物の画像情報における正反射画素の移動を検出す
る移動検出過程にて形成されるので、新たに上下方向の
変位量検出用の部材を設ける必要が無い。

【００６５】また、対象物の上下方向の変位量が、複数
の正反射画素の明度分布の最大位置の移動を基に検出さ
れるので、より高精度に変位量が検出できる。

【００６６】また、変位検出部が、欠陥検出装置の装置
本体に設けられる、対象物の上下方向の変位量を非接触
にて検出する変位検出手段にて形成されるので、対象物
のロット間の変動による表面反射率の変動に影響される
ことなく変位量の検出が可能となる。

【００６７】また、対象物の上下方向の変位量がレーザ
ー検知方式の検知部材にて非接触検出されるので、対象
物が表面上に傷がつきやすいものであってもより高精度
に変位量を検出することができる。

【００６８】また、撮像手段は、移動手段に設けられた
移動量検知部から対象物の所定移動量毎に出力されるト
リガ信号にて対象物を撮像する。判定部は、この撮像手
段にて得られた連続的な複数の画像情報から正反射照明
入射角度の分布を示す角度分布演算値の演算結果を、変
位検出部からの変位量出力値に基づいて補正し、該対象
物表面の欠陥状態をより精度良く検出して判定できるの
で、移動速度の変化に関係なく一定の移動間隔で画像メ
モリへ画像情報を取り込むことが可能となって、水平方
向の変位量の誤差を無くしてより高精度に欠陥検出がで
きる。

【００６９】また、移動手段は、回転部にて対象物を水
平移動させる。移動量検知部が、その回転部の回転量を
検知するエンコーダにて形成されるので、非接触にて水
平方向の変位量を検出することができて使い勝手が良
い。

【００７０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の物体表面の欠陥検
出方法及び、物体表面の欠陥検出装置を示す概略構成図
である。

【図２】同物体表面の欠陥検出装置の上下方向の変位量
検出の説明図である。

【図３】同物体表面の欠陥検出装置の欠陥検出の手順を
示すフローチャートである。

【図４】同物体表面の欠陥検出装置の、別の実施例の説
明図である。

【図５】同物体表面の欠陥検出装置の、別の実施例の変
位量検出手順の説明図である。

【図６】同物体表面の欠陥検出装置の別の実施例におけ
る変位量検出の説明図である。

【図７】第２の実施の形態の物体表面の欠陥検出装置を
示す概略構成図である。

【図８】同物体表面の欠陥検出装置の別の実施例を示す
概略構成図である。

【図９】第３の実施の形態の物体表面の欠陥検出装置を
示す概略構成図である。

【図１０】同物体表面の欠陥検出装置の移動量検知部の
動作の手順を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の従来例である物体表面の欠陥検出装
置を示す斜視図である。

【図１２】同物体表面の欠陥検出装置の欠陥検出の説明
図である。

【図１３】同物体表面の欠陥検出装置の、画像処理の説
明図である。

【符号の説明】

１ 欠陥検出装置 ２ 光源 ３ 撮像手段 ５ 演算部 ６ 判定部 ７ 変位検出部 ８ 移動手段 ９ 対象物 １０ 回転部 １１ 移動量検知部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA17 AA31 AA39 AA61 BB13 BB15 DD14 EE04 FF66 GG04 GG16 HH12 JJ03 JJ16 JJ26 QQ08 QQ23 QQ24 QQ25 QQ29 QQ41 QQ42 QQ51 2G051 AA65 AB07 AC21 BA20 CA04 CB01 CD07 DA08 EA11 EA14 ED04 ED07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物と、同対象物を照明する光源及び
   撮像手段との相対的な位置関係を所定量変化させながら
   その撮像手段にて対象物を撮像し、得られた連続的な複
   数の画像情報から対象物表面全点の、同一点における明
   度が最大となる正反射照明入射角度の分布を示す角度分
   布を演算し、この角度分布の演算結果から該対象物表面
   の欠陥を検出する物体表面の欠陥検出方法において、 対象物を平板状として水平移動させるとともに、同対象
   物の上下方向の変位量を検出する変位検出過程を設け、
   上記対象物表面の欠陥状態を判定し検出する過程で、そ
   の上下方向の変位量にて所定移動量毎に得られた角度分
   布演算値を補正し判定するようなしたことを特徴とする
   物体表面の欠陥検出方法。
2. 【請求項２】 対象物を照明する光源と、同光源と相対
   的位置を維持しながら対象物との相対的な位置関係を所
   定量変化させながらその対象物を撮像する撮像手段と、
   同撮像手段にて得られた連続的な複数の画像情報から対
   象物表面全点の、同一点における明度が最大となる正反
   射照明入射角度の分布を示す角度分布を演算する演算部
   と、この角度分布の演算結果から該対象物表面の欠陥状
   態を判定し検出する判定部とを備えた物体表面の欠陥検
   出装置において、 平板状の対象物を移動手段にて水平移動させるとともに
   同対象物の上下方向の変位量を検出する変位検出部を設
   け、前記判定部の欠陥状態を判定し検出する過程にて、
   同変位検出部からの変位量出力値に基づいて前記演算部
   から出力される角度分布演算値を補正し判定するような
   したことを特徴とする物体表面の欠陥検出装置。
3. 【請求項３】 対象物の画像情報の、正反射画素の移動
   を検出してその上下方向の変位量とする移動検出過程を
   設けて変位検出部としたことを特徴とする請求項２記載
   の物体表面の欠陥検出装置。
4. 【請求項４】 移動検出過程を、複数の正反射画素の明
   度分布を求めてその最大位置の移動を検出するようなし
   たことを特徴とする請求項３記載の物体表面の欠陥検出
   装置。
5. 【請求項５】 対象物の上下方向の変位量を非接触にて
   検出する変位検出手段を設けて変位検出部としたことを
   特徴とする請求項２記載の物体表面の欠陥検出装置。
6. 【請求項６】 変位検出手段を、レーザー検知方式の検
   知部材としたことを特徴とする請求項５記載の物体表面
   の欠陥検出装置。
7. 【請求項７】 移動手段に移動量検知部を設け、同移動
   量検知部から対象物の所定移動量毎に出力されるトリガ
   信号にて撮像手段が対象物を撮像するようなしたことを
   特徴とする請求項２乃至６のいずれか一つの請求項記載
   の物体表面の欠陥検出装置。
8. 【請求項８】 移動手段は対象物を水平移動させる回転
   部を備え、移動量検知部を、同回転部の回転量を検知す
   るエンコーダとしたことを特徴とする請求項７記載の物
   体表面の欠陥検出装置。