JP2009174857A - 照明装置およびこの装置を用いた欠陥検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カメラ1の光軸12に沿って光を照射する第1照明部2Aの下方に設ける第2照明部2Bの光通過部を、下端部に向かうほど径が小さくなるすり鉢状に形成された中空体23と短筒部25とにより形成する。中空体23の周囲には、LED26によるリング状光源が配備され、短筒部25は、拡散剤を含む樹脂によりドーム状部24と一体に形成される。第1照明部2Aからの照明光は、中空体23から短筒部25を通過してワークWに照射されるが、短筒部25の上端の開口端面に達したときに、その開口に対応する大きさになるように調整される。LED26からの光は、ドーム状部24の傾斜面で拡散して短筒部23にまで伝搬され、その上端部からもワークWに向かう光が照射される。
【選択図】図2
Description
一方の光源(以下、「第1の光源」という。)からは、カメラの光軸に沿って進む光(同軸照明光)が照射され、これによりカメラの視野に対応する領域の中央部が照明される。他方の光源(以下、「第2の光源」という。)はリング状光源であって、その中心を第1の光源およびカメラの光軸に合わせた状態で配備される。この第2の光源による照明光は、第1の光源による照明範囲よりも外側の領域を照明し、かつその照射範囲からの正反射光をカメラに入射させることができるように、カメラの光軸に対してやや斜めになる方向に向けて照射される。
図6は、各照明部からの照明下での撮像を模式的に示す。図中、10はカメラのレンズであり、12はカメラの光軸である。また、2Aは第1照明部、2Bは第2照明部、Wは照明対象のワークである。
図8(1)のように、第1照明部2Aの正反射領域101の周囲に、第2照明部2Bの正反射領域102が切れ目なく続き、これらの領域間に非正反射領域が生じていない場合には、図示されている範囲のいずれの場所に欠陥があっても、その欠陥を周囲より暗い領域として検出することができる。
この光学系は、カラー撮影用の撮像素子11およびレンズ10が組み込まれたカメラ1と、照明装置2とにより構成される。カメラ1は、受光面をワークW側に向け、かつ光軸12をワークWの表面の法線に対応する方向(この図では鉛直方向に相当する。)に合わせて配備される。
これらのうち、第1照明部2Aは、カメラ1の光軸12上に配備されたハーフミラー22と、その側方に配備された光源21(第1の光源)とにより構成される。
一番上の基板201(以下、「上段基板201」という。)は、その円形穴によって中空体23の上部に係合した状態で配備される。上段基板201とドーム状部24との間には、上段基板201のLED26の配置範囲を囲うように、全周囲にわたって壁部27が設けられる。この壁部27は、円筒状の第1壁部27aの上端にすり鉢状の第2壁部27bを一体化した構成のもので、その内面は、中空体23の外周面と同様に鏡面加工されている。
撮像の際には、後記するように、すべての光源を点灯することによって、凹凸欠陥および色欠陥を一括で検出する。
この実施例の欠陥検査装置は、上記のカメラ1、照明装置2、ロボット4のほかに、制御処理装置3を具備する。制御処理装置3には、CPU301、メモリ302、入力部303、出力部304、光源制御部305、ロボット制御部306、カメラ制御部307、検査画像メモリ308、基準画像メモリ309、パラメータ保存用メモリ310などが設けられる。
光源制御部305は、各照明部2A,2B内の光源のオン/オフや照明光量を制御する。カメラ制御部307は、カメラ1の撮像動作を、ロボット制御部306は、図3に示した位置合わせ用のロボット4の動作を、それぞれ制御する。
2 照明装置
3 制御処理装置
2A 第1照明部
2B 第2照明部
21 光源
22 ハーフミラー
23 中空体
24 ドーム状部
25 短筒部
26 LED
27 壁部
101,102 正反射領域
Claims (6)
- 対象物の上方に配備される第1照明部と、第1照明部と前記対象物との間に配備される第2照明部とを具備し、
前記第2照明部は、第1照明部から出射された光を対象物に導き、かつ各照明部からの光に対する対象物からの反射光を上方に導くための光通過部と、この光通過部を取り囲むように配置されたリング状光源と、リング状光源の下方で内側より外側の方が低くなるように傾斜する傾斜面を具備する光出射部とを備え、前記第1照明部がその光軸を光通過部の長さ方向に合わせて配備され、第2照明部から出射された光によって第1照明部の光照射範囲より外側の領域を照明する照明装置において、
前記第2照明部の光通過部は、下端部に向かうほど径が小さくなるすり鉢状の第1通過部と、第1通過部の下端部に連続形成される短筒状の第2通過部とにより構成され、
前記第1照明部からの光は、前記第2通過部の上端部の開口端面を通過するときに、その開口に対応する大きさをもって通過するように調整され、
前記リング状光源は第1通過部の周囲に配置され、
前記光出射部は光拡散剤を含む材料により形成されるとともに、第2通過部の下端部に一体に設けられる、照明装置。 - 前記第2照明部の第2通過部および光出射部は、光拡散剤を含む材料により一体に形成される、請求項1に記載された照明装置。
- 前記第2照明部には、光通過部を全周囲にわたって囲む壁部が設けられ、この壁部と光通過部および光出射部により囲まれた空間内に前記リング状光源が設けられ、
前記壁部は、リング状光源に対応する高さ位置からそれより下の所定の高さ位置までの範囲が下方に向かうほど前記第1通過部に近づくように傾斜した形状に構成され、壁部の内面および第1通過部の外周面が鏡面加工されている、
請求項1または2に記載された照明装置。 - 前記第2照明部の前記壁部より外側には、第1照明部および壁部内のリング状光源とは波長範囲が異なる光を出射する第2のリング状光源が、少なくとも1つ、壁部内のリング状光源より低い位置に配備され、
前記光出射部の傾斜面は、最も外側のリング状光源に対向する位置まで連続する、請求項3に記載された照明装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載された照明装置と、この照明装置より上方に、前記第2照明部の光通過部に光軸を合わせた状態で配置された撮像装置と、前記照明装置の各照明部による照明下での撮像により生成された検査対象物の画像を処理して、当該検査対象物の表面における凹凸欠陥の有無を判別する判別手段とを具備する、欠陥検査装置。
- 請求項4に記載された照明装置と、この照明装置より上方に、前記第2照明部の光通過部に光軸を合わせた状態で配置された撮像装置と、前記照明装置の各照明部による照明下での撮像により生成された検査対象物の画像を処理して、当該検査対象物の表面における凹凸欠陥ならびに色彩欠陥の有無を判別する判別手段とを具備する、欠陥検査装置。
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