JP2023051407A - Inspection device, inspection system, and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置、検査システムおよび検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection device, an inspection system and an inspection method.
検査装置で部品を検査することにより、大量の部品を一定の精度で効率よく検査できる。ある検査装置では、光源から光を照射した部品を撮像することにより、部品の欠陥を検査する(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、透明な検査対象物の欠陥を検査可能な欠陥検査装置が記載されている。特許文献1の欠陥検査装置は、平行光照明装置およびリング照明装置のそれぞれから光学フィルタに光を照射した際の画像データを取得することにより、目視によらずに透明な検査対象物の脈理を検査できる。
By inspecting parts with an inspection device, a large number of parts can be efficiently inspected with constant accuracy. An inspection apparatus inspects a component for defects by imaging the component irradiated with light from a light source (see
しかしながら、特許文献1の欠陥検査装置では、リング照明装置から光が照射された光学フィルタの反射光を撮像カメラで受光する場合、リング照明装置から照射された光が平行光照明装置に入射することがある。この場合、平行光照明装置において光が反射して外乱が生じてしまい、光学フィルタ内の欠陥を適切に検査できないことがある。
However, in the defect inspection apparatus of
本発明は、上記課題に鑑みてなされており、その目的は、反射光の外乱を抑制可能な検査装置、検査システムおよび検査方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inspection apparatus, an inspection system, and an inspection method capable of suppressing disturbance of reflected light.
本発明のある観点からの例示的な検査装置は、検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物を撮像する撮像部と、前記検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する環状光源と、前記検査対象物の他方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する面光源と、前記環状光源から照射された光が前記面光源に入射することを抑制する抑制部とを備える。 An exemplary inspection apparatus according to a certain aspect of the present invention includes an imaging unit that is arranged on one side of an object to be inspected and captures the image of the object to be inspected; a surface light source arranged on the other side of the object to be inspected and irradiating the object to be inspected; and light emitted from the annular light source entering the surface light source and a suppression unit for suppressing.
本発明の別の観点からの例示的な検査システムは、上面と、下面と、前記検査対象物が載置される貫通孔とを有するプレートと、上記に記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの上面側に配置された上側検査装置と、上記に記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの下面側に配置された下側検査装置とを備える。 An exemplary inspection system from another aspect of the present invention includes a plate having an upper surface, a lower surface, and a through hole in which the inspection object is placed, and the inspection apparatus described above, wherein the imaging and a lower inspection device in which the imaging unit is arranged on the lower surface side of the plate.
本発明の別の観点からの例示的な検査方法は、上記に記載の検査装置を用いた検査方法であって、前記検査対象物を供給する工程と、前記検査対象物の表面および裏面の一方から前記面光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第1検査工程と、前記検査対象物の表面および裏面の他方に前記環状光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第2検査工程とを含む。 An exemplary inspection method from another aspect of the present invention is an inspection method using the inspection apparatus described above, comprising: supplying the inspection object; a first inspection step of inspecting the inspection object by irradiating light from the surface light source from the above; and a second inspection step of inspecting.
本発明のある例示的な観点によれば、反射光の外乱を抑制できる。 According to an exemplary aspect of the present invention, disturbance of reflected light can be suppressed.
以下、図面を参照して本発明による検査装置、検査システムおよび検査方法の例示的な実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を記載することがある。典型的には、Z軸は、鉛直方向を示し、X軸およびY軸は、水平方向を示す。ただし、本実施形態は、これに限定されない。 Exemplary embodiments of an inspection apparatus, an inspection system, and an inspection method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. In the specification of the present application, the X-axis, Y-axis and Z-axis that are orthogonal to each other are sometimes described in order to facilitate understanding of the invention. Typically, the Z axis indicates the vertical direction and the X and Y axes indicate the horizontal direction. However, this embodiment is not limited to this.
なお、本明細書において、方位、線および面のうちのいずれかと他のいずれかとの位置関係において、「平行」は、両者がどこまで延長しても全く交わらない状態のみならず、実質的に平行である状態を含む。また、「垂直」および「直交」はそれぞれ、両者が互いに90度で交わる状態のみならず、実質的に垂直である状態及び実質的に直交する状態を含む。さらに、「鉛直」は、重力が作用する方向のみならず、重力が実質的に作用する方向を示す。また、「水平」は、重力が作用する方向に対して厳密に直交する方向のみならず、重力が作用する方向に対して実質的に直交する方向を示す。つまり、「平行」、「垂直」、「直交」、「鉛直」および「水平」はそれぞれ、両者の位置関係に本発明の効果を奏する程度の角度ずれがある状態を含み得ることは言うまでもない。 In this specification, in terms of the positional relationship between any one of azimuths, lines, and planes and any other, "parallel" means not only a state in which they do not intersect at all no matter how far they are extended, but also a state in which they are substantially parallel. including the state where Also, "perpendicular" and "perpendicular" respectively include not only the state in which the two intersect each other at 90 degrees, but also the state in which they are substantially perpendicular and the state in which they are substantially orthogonal. Furthermore, "vertical" indicates not only the direction in which gravity acts, but also the direction in which gravity actually acts. Moreover, "horizontal" indicates not only a direction strictly orthogonal to the direction in which gravity acts, but also a direction substantially orthogonal to the direction in which gravity acts. In other words, it goes without saying that "parallel", "perpendicular", "perpendicular", "perpendicular" and "horizontal" can each include a state in which the positional relationship between them has an angular deviation to the extent that the effect of the present invention is achieved.
まず、図1を参照して、本実施形態の検査装置100を説明する。図1は、本実施形態の検査装置100の模式図である。
First, an
図1に示すように、検査装置100は、検査対象物Sを検査する。検査対象物Sは、検査装置100の特定の場所に載置された状態で検査される。
As shown in FIG. 1, the
検査装置100は、撮像部110と、環状光源120と、面光源130と、抑制部140とを備える。検査装置100において、撮像部110、環状光源120および面光源130は、固定して配置されることが好ましい。例えば、撮像部110、環状光源120および面光源130は、同一の固定台に固定して配置されることが好ましい。ただし、面光源130は、撮像部110および環状光源120に対して移動可能であってもよい。
The
撮像部110は、検査対象物Sを撮像する。撮像部110は、検査対象物Sに対して一方側(+Z方向側)に配置される。
The
撮像部110は、撮像範囲内を撮像する。撮像部110は、光軸Paを中心に広がる撮像範囲を撮像する。撮像部110の撮像範囲は、調整可能であってもよい。撮像部110の光軸Paは、光軸方向Dpに延びる。ここでは、光軸方向Dpは、鉛直方向に平行である。検査対象物Sは、光軸Pa上に配置される。
The
撮像部110は、撮像素子を含む。例えば、撮像素子は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーである。
The
環状光源120は、環状構造を有する。環状光源120は、検査対象物Sに光を照射する。典型的には、環状光源120の中心は、撮像部110の光軸Paと一致する。環状光源120は、検査対象物Sに対して一方側(+Z方向側)に配置される。
Annular
環状光源120は、検査対象物Sに光を照射する。環状光源120は、環状の中心に向けて斜めに光を照射する。典型的には、環状光源120は、所定のエリアからほぼ一定の強度の光を検査対象物Sに向けて照射する。
The annular
環状光源120は、光を出射する出射面120sを有する。出射面120sは、XY平面に対して斜めに傾いている。出射面120sの法線方向は、斜め下方向を向く。撮像部110は、環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像する。
The annular
面光源130は、検査対象物Sに光を照射する。面光源130は、面状に光を照射する。面光源130は、光を出射する出射面130sを有する。出射面130sの法線方向は、Z方向に延びる。典型的には、面光源130は、所定のエリアからほぼ一定の強度の光を照射する。
The
面光源130は、検査対象物Sに対しての他方側(-Z方向側)に配置される。少なくとも面光源130が検査対象物Sに光を照射する場合、面光源130は、撮像部110の光軸Pa上に位置する。撮像部110は、面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像する。
The
抑制部140は、環状光源120から照射された光が面光源130に入射することを抑制する。上述したように、面光源130が検査対象物Sに光を照射する際に、撮像部110は、面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像する。この場合、抑制部140は、面光源130から照射された光が検査対象物Sに入射することを遮らない。
The
一方で、撮像部110は、環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像する。この場合、抑制部140は、環状光源120から照射された光が面光源130に入射することを抑制する。具体的には、撮像部110が、環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像する場合、抑制部140は、環状光源120から照射された光が面光源130に入射することを抑制する。
On the other hand, the
ここでは、抑制部140は、遮光位置と退避位置との間を移動可能な遮光板140pを含む。遮光板140pは、光の反射を抑制するように構成されている。
Here, suppressing
典型的には、遮光板140pは、面光源130の出射面130sに配置された部材の反射率よりも低い反射率を示す。少なくとも遮光板140pの+Z方向側は、面光源130の出射面130sに配置された部材の反射率よりも低い反射率を示す。遮光板140pは、低い反射率となるように表面処理されてもよい。例えば、遮光板140pは、黒色で塗装されてもよい。
Typically, the
遮光板140pは、面光源130の出射面130sの全面を覆う遮光位置と、撮像部110の光軸方向Dpからみて面光源130の外側に位置する退避位置との間を移動する。
The
面光源130が光を照射する場合、遮光板140pは、退避位置に位置する。遮光板140pが退避位置に位置する場合、遮光板140pは、面光源130から検査対象物Sに向かって照射される光を遮らない。典型的には、遮光板140pが退避位置に位置する場合、遮光板140pは、面光源130の外側に位置する。図1において、遮光板140pは、退避位置に位置する。この場合、撮像部110は、遮光板140pに遮られることなく面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像する。
When the
一方で、環状光源120が光を照射する場合、遮光板140pは、遮光位置に移動する。遮光位置は、遮光板140pは、検査対象物Sと面光源130との間の位置である。典型的には、遮光板140pが遮光位置に位置する場合、遮光板140pは、撮像部110の光軸Paと重なる。遮光板140pが遮光位置に位置する場合、遮光板140pは、環状光源120からの光が面光源130に入射および反射することを抑制する。
On the other hand, when the annular
以上のように、抑制部140は、面光源130の出射面130sの全面を覆う遮光位置と、撮像部110の光軸方向Dpからみて面光源130の外側に位置する退避位置との間を移動可能な遮光板140pを含む。したがって、遮光板140pの移動により、環状光源120からの光が面光源130において反射することを抑制できる。
As described above, the
検査装置100は、制御装置150をさらに備えてもよい。制御装置150は、検査装置100の撮像部110、環状光源120、面光源130および抑制部140の動作を制御してもよい。あるいは、制御装置150は、撮像部110において撮像した撮像画像を解析して検査対象物Sの検査結果を判定してもよい。例えば、制御装置150は、撮像画像を画像解析することによって検査対象物S内に異物がないか検査できる。
The
制御装置150は、制御部152と、記憶部154とを有する。制御部152は、演算素子を含む。演算素子は、プロセッサーを含む。一例では、プロセッサーは、中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)を含む。
The
記憶部154は、種々のデータを記憶する。例えば、記憶部154は、制御プログラムを記憶する。制御部152は、制御プログラムを実行することによって、制御装置150の演算を制御する。詳細には、制御部152のプロセッサーは、記憶部154の記憶素子の記憶しているコンピュータープログラムを実行して、制御装置150の各構成を制御する。
例えば、コンピュータープログラムは、非一時的コンピューター読取可能記憶媒体に記憶される。非一時的コンピューター読取可能記憶媒体は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、CD-ROM、磁気テープ、磁気ディスクまたは光データ記憶装置を含む。 For example, a computer program is stored on a non-transitory computer-readable storage medium. Non-transitory computer readable storage media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), CD-ROMs, magnetic tapes, magnetic disks, or optical data storage devices.
検査装置100は、検査対象物Sを保持するホルダ160をさらに備えてもよい。典型的には、ホルダ160は、検査対象物Sを保持した状態で検査装置100の所定の位置に配置される。
The
ホルダ160は、検査対象物Sが保持される位置を決める位置決め部160pを有する。位置決め部160pにより、検査対象物Sを所定の位置に位置決めできる。
The
上述したように、面光源130は、光を出射する出射面130sを有する。撮像部110の光軸方向Dpからみて、ホルダ160の位置決め部160pは、出射面130sの内部に収まる。例えば、位置決め部160pのXY平面に沿った長さは、出射面130sのXY平面に沿った長さよりも小さい。このため、検査対象物Sが面光源130からの光を屈折しても検査対象物Sを充分に撮像できる。
As described above, the
本実施形態の検査装置100は、検査対象物Sの一方側(+Z方向側)に配置され、検査対象物Sを撮像する撮像部110と、検査対象物Sの一方側(+Z方向側)に配置され、検査対象物Sに光を照射する環状光源120と、検査対象物Sの他方側(-Z方向側)に配置され、検査対象物Sに光を照射する面光源130と、環状光源120から照射された光が面光源130に入射することを抑制する抑制部140とを備える。これにより、検査装置100は、環状光源120が検査対象物Sに光を照射する際に面光源130において光の外乱が生じることを抑制できる。
The
次に、図2A~図2Cを参照して、本実施形態の検査装置100における環状光源120、面光源130および検査対象物Sをそれぞれ説明する。図2Aは、本実施形態の検査装置100における環状光源120の模式的な斜視図であり、図2Bは、本実施形態の検査装置100における面光源130の模式的な斜視図である。図2Cは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sの模式的な斜視図である。
2A to 2C, the annular
図2Aに示すように、環状光源120は、環状構造を有する。環状光源120には、貫通孔120hが設けられる。環状光源120は、-Z軸方向に位置する環状中心に向かって斜めに光を照射する。ここでは、環状光源120は、円環構造である。環状光源120には、円柱形状の貫通孔120hが設けられる。ただし、環状光源120は、円環構造以外の環状構造であってもよい。
As shown in FIG. 2A, annular
例えば、環状光源120の外径Daは、環状光源120の内径(貫通孔120hの外径)Dhaよりも大きい。
For example, the outer diameter Da of the annular
図2Bに示すように、面光源130は、略直方体形状構造を有する。面光源130は、XY平面に広がる出射面130sを有する。出射面130sは、面光源130の1つの面に位置する。出射面130sは、全面からほぼ一定の強度の光を出射する。
As shown in FIG. 2B, the
出射面130sの長さ(例えば、X軸方向に沿った長さ)Db1は、出射面130sの長さ(例えば、Y軸方向に沿った長さ)Db2と略等しい。ただし、出射面130sの長さDb1は、出射面130sの長さDb2と異なってもよい。
The length (for example, the length along the X-axis direction) Db1 of the
典型的には、面光源130の長さDb1および長さDb2は、環状光源120の内径Dhaよりも小さい。例えば、面光源130の長さDb1および長さDb2は、環状光源120の内径Dhaに対して10%以上50%以下である。
Typically, length Db1 and length Db2 of surface
図2Cに示すように、検査対象物Sは、円柱構造を有する。例えば、検査対象物Sは、薄い円板である。検査対象物Sは、透光部材を有する。透光部材は、光を透過する。透光部材は、透明であってもよい。あるいは、透光部材は、着色されていてもよい。 As shown in FIG. 2C, the inspection object S has a columnar structure. For example, the inspection object S is a thin disc. The inspection object S has a translucent member. The translucent member transmits light. The translucent member may be transparent. Alternatively, the translucent member may be colored.
典型的には、面光源130の長さDb1および長さDb2は、検査対象物Sの外径Dsよりも大きい。例えば、面光源130の長さDb1および長さDb2は、検査対象物Sの外径Dsに対して150%以上1000%以下である。
Typically, the length Db1 and the length Db2 of the
次に、図3Aおよび図3Bを参照して、本実施形態の検査装置100における面光源130から光が照射された検査対象物Sの撮像を説明する。図3Aは、本実施形態の検査装置100において面光源130から光が照射された検査対象物Sの撮像を示す模式図であり、図3Bは、本実施形態の検査装置100において面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像した画像Itを示す模式図である。
Next, imaging of the inspection object S irradiated with light from the
図3Aに示すように、面光源130は、検査対象物Sに光を照射する。このとき、遮光板140pは、退避位置に位置する。このため、遮光板140pは、面光源130から検査対象物Sに照射された光を遮らない。
As shown in FIG. 3A, the
面光源130から検査対象物Sに照射された光は、環状光源120の貫通孔120hを通過して撮像部110に到達する。撮像部110は、面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像する。この場合、撮像部110は、面光源130から照射された光が透過する検査対象物Sを撮像する。撮像部110は、面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像して画像Itを生成する。
The light emitted from the
図3Bに示すように、画像Itにおいて、検査対象物Sは基本的に明るく(白く)見える。面光源130から照射された光は、主として検査対象物Sの透光部材を透過して撮像部110に到達するためである。
As shown in FIG. 3B, in the image It, the inspection object S basically appears bright (white). This is because the light emitted from the
検査対象物Sの透光部材に異物が存在すると、異物によって光が不規則に散乱される。この場合、画像Itにおいて、白以外の部分または周囲の白とは異なる部分が生じる。したがって、画像Itにより、検査対象物Sの異物を発見できる。 If a foreign substance exists in the translucent member of the inspection object S, light is scattered irregularly by the foreign substance. In this case, the image It has a non-white portion or a portion different from the surrounding white. Therefore, a foreign substance on the inspection object S can be found from the image It.
典型的には、撮像部110は、面光源130から照射された光が透過する検査対象物Sを撮像することにより、検査対象物Sの全体に異物があるか否かを検査できる。ただし、撮像部110は、面光源130から照射された光が透過する検査対象物Sを撮像する場合、異物が微細であると、検査対象物Sの異物を発見しにくいことがある。例えば、異物が繊維状の場合、検査対象物Sの異物を発見しにくい。
Typically, the
次に、図4Aおよび図4Bを参照して、本実施形態の検査装置100における環状光源120から光が照射された検査対象物Sの撮像を説明する。図4Aは、本実施形態の検査装置100において環状光源120から光が照射された検査対象物Sの撮像を示す模式図であり、図4Bは、本実施形態の検査装置100において環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像した画像を示す模式図である。
Next, imaging of the inspection object S irradiated with light from the annular
図4Aに示すように、環状光源120は、検査対象物Sに光を照射する。撮像部110は、環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像する。撮像部110は、環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像して画像Irを生成する。
As shown in FIG. 4A, the annular
図4Bに示すように、画像Irにおいて、検査対象物Sは基本的に黒く(暗く)見える。図4Aに示すように、環状光源120から検査対象物Sに照射された入射光Lsは、検査対象物Sにおいて主として正反射して反射光Ls1となり、この反射光Ls1は、基本的には撮像部110に到達しないためである。
As shown in FIG. 4B, the inspection object S basically appears black (dark) in the image Ir. As shown in FIG. 4A, the incident light Ls emitted from the annular
ただし、検査対象物Sの透光部材に異物が存在すると、入射光Lsは異物によって反射光Ls1とは異なる反射光Ls2として反射され、反射光Ls2の一部は撮像部110に到達する。このため、画像Irにおいて、比較的暗い部分の中に比較的明るい部分(例えば、白い部分)が生じる。このため、検査装置100により、検査対象物Sの異物を発見できる。
However, if a foreign substance exists in the translucent member of the inspection object S, the incident light Ls is reflected by the foreign substance as reflected light Ls2 different from the reflected light Ls1, and part of the reflected light Ls2 reaches the
図3Bと図4Bとの比較から理解されるように、図3Bに示したように、面光源130から照射された光が透過する検査対象物Sの撮像結果(画像It)は全体的に明るいため、異物が小さいと異物を発見しにくい。一方で、図4Bに示したように、環状光源120から照射された検査対象物Sの撮像結果(画像Ir)は、全体的に暗い状態で異物部分が明るくなるため、検査対象物Sの表面の異物が比較的小さくても発見しやすい。このため、撮像部110は、面光源130から光を照射した検査対象物Sだけでなく環状光源120から光を照射した検査対象物Sを撮像することが好ましい。
As can be understood from the comparison between FIG. 3B and FIG. 4B, as shown in FIG. 3B, the imaging result (image It) of the inspection object S through which the light emitted from the
なお、図4Aに示したように、環状光源120から検査対象物Sに入射する入射光Lsの一部は、検査対象物Sを透過して透過光Ls3となることがある。透過光Ls3が面光源130に入射して面光源130において反射して撮像部110に到達すると、撮像画像に明るく光る部分が生じてしまい、検査対象物Sに異物があると誤検知してしまうことがある。
As shown in FIG. 4A, part of the incident light Ls incident on the inspection object S from the annular
このため、本実施形態の検査装置100では、環状光源120が検査対象物Sに光を照射する場合、遮光板140pは、遮光位置に位置する。このとき、遮光板140pは、環状光源120から検査対象物Sに照射された光が面光源130に入射することを遮る。また、遮光板140pは、環状光源120から検査対象物Sに照射された光が面光源130において反射されて撮像部110に向かって進行することを遮る。これにより、入射光Lsの一部が検査対象物Sを透過しても、遮光板140pにより、透過光Ls3が面光源130において入射および反射して撮像部110に到達することを抑制できるため、誤検知を抑制できる。
Therefore, in the
次に、図1~図5を参照して、本実施形態の検査方法を説明する。図5は、本実施形態の検査方法のフロー図である。 Next, the inspection method of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. FIG. 5 is a flowchart of the inspection method of this embodiment.
図5に示すように、ステップS102において検査対象物Sを供給する。例えば、検査装置100に検査対象物Sを搬入する。その後、検査対象物Sを検査装置100にセットする。検査対象物Sの表面および裏面が異なる場合、検査対象物Sの表面は、鉛直上方を向いてもよい。あるいは、検査対象物Sの表面は、鉛直下方を向いてもよい。
As shown in FIG. 5, an inspection object S is supplied in step S102. For example, the inspection object S is carried into the
ステップS104において検査対象物Sに対して第1検査を行う。第1検査では、面光源130からの光を検査対象物Sの表面および裏面の一方から照射することにより、検査対象物Sを検査する。詳細には、検査対象物Sの表面および裏面の一方から面光源130からの光を照射している間に撮像部110が検査対象物Sを撮像することで、検査装置100は検査対象物Sを検査する。
In step S104, the inspection object S is subjected to the first inspection. In the first inspection, the inspection object S is inspected by irradiating the inspection object S with light from the
ステップS106において、検査対象物Sに対して第2検査を行う。第2検査では、環状光源120からの光を検査対象物Sの表面および裏面の他方から照射することにより、検査対象物Sを検査する。詳細には、検査対象物Sの表面および裏面の他方から環状光源120からの光を照射している間に撮像部110が検査対象物Sを撮像することで、検査装置100は検査対象物Sを検査する。
In step S106, the inspection object S is subjected to a second inspection. In the second inspection, the inspection object S is inspected by irradiating the other of the front surface and the back surface of the inspection object S with light from the annular
以上のようにして、検査対象物Sを検査できる。典型的には、検査終了後、検査対象物Sは、検査装置100から搬出される。検査対象物Sの検査結果が正常である場合、検査対象物Sに対して次のプロセスが行われる。検査対象物Sの検査結果が異常である場合、検査対象物Sに対して別のプロセスが行われる。
The inspection object S can be inspected as described above. Typically, the inspection object S is unloaded from the
例えば、第1検査工程において面光源130からの光を検査対象物Sの表面に照射して検査対象物Sを検査する場合、第2検査工程において環状光源120からの光を検査対象物Sの裏面に照射して検査対象物Sを検査する。または、第1検査工程において面光源130からの光を検査対象物Sの裏面に照射して検査対象物Sを検査する場合、第2検査工程において環状光源120からの光を検査対象物Sの裏面に照射して検査対象物Sを検査してもよい。
For example, when inspecting the inspection object S by irradiating the surface of the inspection object S with the light from the
なお、ここでは、第1検査工程において面光源130を用いて検査対象物Sを検査した後に、第2検査工程において環状光源120を用いて検査対象物Sを検査したが、本実施形態はこれに限定されない。先に環状光源120を用いて検査対象物Sを検査した後で、面光源130を用いて検査対象物Sを検査してもよい。
Here, after inspecting the inspection object S using the
このように、本実施形態の検査方法は、上記に記載の検査装置100を用いる。検査方法は、検査対象物Sを供給する工程と、検査対象物Sの表面および裏面の一方から面光源130からの光を照射して検査対象物Sを検査する第1検査工程と、検査対象物Sの表面および裏面の他方に環状光源120からの光を照射して検査対象物Sを検査する第2検査工程とを含む。これにより、検査対象物Sの表面および裏面から光を照射して検査対象物Sを検査できる。
Thus, the inspection method of this embodiment uses the
なお、図2Cに示した検査対象物Sは、略円柱形状であったが、本実施形態はこれに限定されない。検査対象物Sの表面は湾曲していてもよい。 Although the inspection object S shown in FIG. 2C has a substantially cylindrical shape, the present embodiment is not limited to this. The surface of the inspection object S may be curved.
次に、図6Aおよび図6Bを参照して、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sを説明する。図6Aは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sの模式的な斜視図であり、図6Bは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sの模式的な断面図である。
Next, an inspection object S to be inspected by the
図6Aおよび図6Bに示すように、検査対象物Sは、2つの底面が平坦な円筒形状である。検査対象物Sは、透光部材Stと、保持部材Shとを有する。保持部材Shは、透光部材Stを保持する。透光部材Stは透光性を示す一方で、保持部材Shは透光性を示さない。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the inspection object S has a cylindrical shape with two flat bottom surfaces. The inspection object S has a translucent member St and a holding member Sh. The holding member Sh holds the translucent member St. The light-transmitting member St exhibits light-transmitting properties, while the holding member Sh does not exhibit light-transmitting properties.
ここでは、透光部材Stは、環状構造である。保持部材Shは、透光部材Stの内側および外側をそれぞれ保持する。保持部材Shは、透光部材Stの内側を保持する内側環Shpと、透光部材Stの外側を保持する外側環Shqとを含む。 Here, the translucent member St has an annular structure. The holding member Sh holds the inside and outside of the translucent member St, respectively. The holding member Sh includes an inner ring Shp that holds the inside of the light-transmitting member St, and an outer ring Shq that holds the outside of the light-transmitting member St.
例えば、内側環Shpおよび外側環Shqは金属を含み、透光部材Stは透明ゲルを含む。内側環Shpが鉛直方向に振動することにより、検査対象物S全体が振動してもよい。 For example, the inner ring Shp and the outer ring Shq contain metal, and the translucent member St contains transparent gel. By vibrating the inner ring Shp in the vertical direction, the entire inspection object S may vibrate.
内側環Shpは、中心軸に沿って中空の貫通孔を有する筒形状である。外側環Shqは、円環形状である。外側環Shqの内径は、内側環Shpの外径よりも大きい。 The inner ring Shp has a cylindrical shape with a hollow through hole along the central axis. The outer ring Shq is toroidal. The inner diameter of the outer ring Shq is larger than the outer diameter of the inner ring Shp.
例えば、透光部材Stは、内側環Shpと外側環Shqとの間に樹脂を注入して後で加熱して硬化することによって成形される。このとき、透光部材Stの第1主面Staおよび第2主面Stbはそれぞれ湾曲する。 For example, the translucent member St is molded by injecting resin between the inner ring Shp and the outer ring Shq and then heating and curing the resin. At this time, the first main surface Sta and the second main surface Stb of the translucent member St are curved.
透光部材Stの第1主面Staは、内側環Shpとの境界部分および外側環Shqとの境界部分において高くなっており(+Z方向側に位置し)、内側環Shpとの境界部分および外側環Shqとの境界部分との間で窪む。このため、透光部材Stの第1主面Staは湾曲する。また、透光部材Stの第2主面Stbは、内側環Shpとの境界部分および外側環Shqとの境界部分において低くなっており(-Z方向側に位置し)、内側環Shpとの境界部分および外側環Shqとの境界部分との間で窪む。このため、透光部材Stの第2主面Stbは湾曲する。 The first main surface Sta of the light-transmitting member St is elevated (located on the +Z direction side) at the boundary portion with the inner ring Shp and the boundary portion with the outer ring Shq, and is located at the boundary portion with the inner ring Shp and the outer ring Shp. It is recessed between the boundary part with the ring Shq. Therefore, the first main surface Sta of the translucent member St is curved. In addition, the second main surface Stb of the light-transmitting member St is lowered (located on the −Z direction side) at the boundary portion with the inner ring Shp and the boundary portion with the outer ring Shq, and is located at the boundary with the inner ring Shp. part and the boundary part with the outer ring Shq. Therefore, the second main surface Stb of the translucent member St is curved.
図6Bに示すように、透光部材Stの湾曲形状は、向きに応じて異なってもよい。例えば、透光部材Stの+Z方向側の表面形状は、透光部材Stの-Z方向側の表面形状とは異なる。詳細には、透光部材Stの第1主面Staの湾曲の程度は、透光部材Stの第2主面Stbの湾曲の程度と異なる。これは、透光部材Stの形成時の姿勢に応じて、透光部材Stの収縮の程度が異なるからである。例えば、透光部材Stの第1主面Staが鉛直上方に位置し、第2主面Stbが鉛直下方に位置した状態で透光部材Stを形成する場合、第2主面Stbの湾曲の程度は第1主面Staの湾曲の程度よりも大きい(第2主面Stbの曲率は第1主面Staの曲率よりも大きい)。 As shown in FIG. 6B, the curved shape of the translucent member St may differ depending on the orientation. For example, the surface shape of the light transmitting member St on the +Z direction side is different from the surface shape of the light transmitting member St on the -Z direction side. Specifically, the degree of curvature of the first main surface Sta of the light-transmitting member St is different from the degree of curvature of the second main surface Stb of the light-transmitting member St. This is because the degree of contraction of the light-transmitting member St differs depending on the orientation of the light-transmitting member St when it is formed. For example, when the light-transmitting member St is formed such that the first main surface Sta of the light-transmitting member St is positioned vertically above and the second main surface Stb is positioned vertically below, the degree of curvature of the second main surface Stb is is larger than the degree of curvature of the first main surface Sta (the curvature of the second main surface Stb is larger than the curvature of the first main surface Sta).
なお、検査対象物Sにおいて透光部材Stの表面が湾曲している場合、透光部材Stに異物がないにもかかわらず、撮像部110によって撮像された画像に変化が生じることがある。この場合、環状光源120から検査対象物Sの内側に向かう光の一部を制限することが好ましい。
When the surface of the light-transmitting member St is curved in the inspection object S, the image captured by the
次に、図7を参照して、本実施形態の検査装置100を説明する。図7は、本実施形態の検査装置100の模式図である。図7の検査装置100は、遮光筒170をさらに備える点を除いて、図1を参照して上述した検査装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。
Next, the
図7に示すように、検査装置100は、遮光筒170をさらに備える。遮光筒170は、検査対象物Sと撮像部110との間に位置する。遮光筒170は、円筒形状である。遮光筒170は、環状光源120の貫通孔120h内に位置する。
As shown in FIG. 7, the
遮光筒170の中心軸は、撮像部110の光軸Paと重なる。遮光筒170は、検査対象物Sと撮像部110との間で鉛直方向に沿って移動可能に構成されることが好ましい。この場合、遮光筒170は、環状光源120の貫通孔120hに進入するように移動可能である。
The central axis of the
遮光筒170は、環状光源120から検査対象物Sに入射する光を部分的に遮る。遮光筒170は、外表面において環状光源120から検査対象物Sに入射する光を遮ることが好ましい。
The
次に、図7~図8Cを参照して、本実施形態の検査装置100における遮光筒170について説明する。図8Aは、本実施形態の検査装置100の一部を拡大した模式図である。
Next, the
図8Aに示すように、遮光筒170が環状光源120に対して比較的高い位置にある場合、環状光源120から出射された光は遮光筒170に当たらず、遮光筒170が環状光源120から出射された光を遮光しない。この場合、環状光源120から出射された光が検査対象物Sの湾曲部分に入射すると、湾曲部分における反射光が撮像部110に向かうことがある。
As shown in FIG. 8A, when the
ここでは、検査対象物Sにおける透光部材Stの第1主面Staのうち内側環Shpとの境界部分における反射光について検討する。具体的には、環状光源120の出射面120sの外側から出射された入射光成分La、および、環状光源120の出射面120sの内側から出射された入射光成分Lbに分けて検討する。
Here, the reflected light at the boundary portion between the inner ring Shp and the first main surface Sta of the translucent member St in the inspection object S will be examined. Specifically, the incident light component La emitted from the outside of the
図8Bは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sに対して環状光源120から出射された光が反射する光の経路を示す模式図である。
FIG. 8B is a schematic diagram showing paths of light emitted from the annular
図8Bに示すように、実線で示した入射光成分Laは、境界部分StdにおいてXY平面に対して比較的大きな入射角で入射する。この場合、境界部分Stdが湾曲していても、入射光成分Laは、境界部分StdにおいてXY平面に対して比較的大きな反射角で反射する。 As shown in FIG. 8B, the incident light component La indicated by the solid line enters the boundary portion Std at a relatively large incident angle with respect to the XY plane. In this case, even if the boundary portion Std is curved, the incident light component La is reflected at the boundary portion Std with a relatively large angle of reflection with respect to the XY plane.
これに対して、破線で示した入射光成分Lbは、境界部分StdにおいてXY平面に対して比較的小さい入射角で入射する。境界部分Stdが湾曲していることにより、入射光成分Lbは、境界部分Stdにおいて+Z方向に向かって反射することがある。 On the other hand, the incident light component Lb indicated by the dashed line is incident on the boundary portion Std at a relatively small incident angle with respect to the XY plane. Since the boundary portion Std is curved, the incident light component Lb may be reflected in the +Z direction at the boundary portion Std.
この場合、境界部分Stdに異物がなくても、境界部分Stdにおける反射光の一部は撮像部110に到達してしまい、画像Irにおいて、比較的暗い部分の中に比較的明るい部分(例えば、白い部分)が生じる。このため、入射光成分Lbの強度が高く、また、境界部分Stdの湾曲の程度が大きいと、検査対象物S内の異物を誤検知してしまうことがある。
In this case, even if there is no foreign matter in the boundary portion Std, part of the reflected light from the boundary portion Std reaches the
この場合、入射光成分Lbの一部を制限することにより、誤検知を抑制できる。 In this case, erroneous detection can be suppressed by limiting a part of the incident light component Lb.
図8Cは、本実施形態の検査装置100の一部を拡大した模式図である。図8Cに示すように、遮光筒170が環状光源120から出射された光の一部を遮光する。
FIG. 8C is a schematic diagram enlarging a part of the
図8Cに示すように、遮光筒170が環状光源120に対して比較的低い位置にある場合、環状光源120から出射された光の一部が遮光筒170で遮光される。この場合、環状光源120の出射面120sの内側から出射された入射光成分Lbが遮光筒170で遮光される。一方で、環状光源120の出射面120sの外側から出射された入射光成分Laが遮光筒170で遮光されない。これにより、検査対象物Sの検査に必要な入射光成分を確保しつつ、検査対象物Sの透光部材Stにおいて湾曲の程度が大きい境界部分Stdにおいて撮像部110に向かって反射される入射光成分Lbを遮光できるため、誤検知を抑制できる。
As shown in FIG. 8C , when the shielding
このように、検査装置100は、環状光源120から検査対象物Sに向かう光の一部を遮る遮光筒170をさらに備えてもよい。遮光筒170により、環状光源120から検査対象物Sに向かう光の一部を遮ることができる。
As described above, the
なお、図6Aおよび図6Bに示した検査対象物Sは、円筒形状であったが、本実施形態はこれに限定されない。検査対象物Sは、突起部分を有してもよい。 Although the inspection object S shown in FIGS. 6A and 6B has a cylindrical shape, the present embodiment is not limited to this. The inspection object S may have a projecting portion.
次に、図9A~図9Cを参照して、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sおよび検査対象物Sを好適に保持するホルダ160を説明する。図9Aは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sの模式的な斜視図である。図9Bは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sの模式的な断面図である。図9Cは、図9Aおよび図9Bの検査対象物Sを保持するホルダ160の模式的な斜視図である。
Next, an inspection object S to be inspected in the
図9Aおよび図9Bに示すように、検査対象物Sは、内側環Shpと、外側環Shqと、内側環Shpと外側環Shqとの間に位置する透光部材Stとを有する。内側環Shpは、透光部材Stおよび外側環Shqに対して+Z方向に突起する突起部Spを有する。 As shown in FIGS. 9A and 9B, the inspection object S has an inner ring Shp, an outer ring Shq, and a translucent member St positioned between the inner ring Shp and the outer ring Shq. The inner ring Shp has a protrusion Sp that protrudes in the +Z direction with respect to the translucent member St and the outer ring Shq.
図9Cに示すように、ホルダ160は、検査対象物Sを保持するため位置決め部160pを有する。ホルダ160は、薄板形状である。ホルダ160には位置決め部160pとして貫通孔160hが設けられる。貫通孔160hは、検査対象物Sの外形に整合した形状である。例えば、検査対象物Sは、突起部Spが鉛直下方(-Z方向)を向いた状態で貫通孔160hに挿入されてホルダ160に保持される。
As shown in FIG. 9C, the
このように、検査装置100は、検査対象物Sの位置を決める位置決め部160pが設けられたホルダ160をさらに備える。ホルダ160により、検査対象物Sを安定的に位置決めできる。
Thus, the
上述したように、検査装置100において、撮像部110、環状光源120、面光源130および抑制部140は、固定して配置されることが好ましい。例えば、撮像部110、環状光源120、面光源130および抑制部140は、同一の固定台に固定して配置されることが好ましい。
As described above, in
次に、図10を参照して、本実施形態の検査装置100を説明する。図10は、本実施形態の検査装置100の模式図である。
Next, the
図10に示すように、検査装置100は、撮像部110、環状光源120、面光源130、抑制部140、ホルダ160および遮光筒170に加えて固定台180をさらに備える。固定台180は、撮像部110、環状光源120、面光源130、抑制部140およびホルダ160を固定して配置する。
As shown in FIG. 10 , the
ここでは、典型的には、撮像部110は、カメラ112と、レンズ114とを有する。カメラ112は、撮像素子を含む。例えば、撮像素子は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーである。レンズ114により、カメラ112のセンサー上に拡大または縮小した画像を結像する。
Here, the
上述したように、抑制部140は、遮光板140pを含む。遮光板140pは、固定台180に対して退避位置と遮光位置との間を水平方向に移動する。例えば、固定台180には、レールを有するスライド機構が設けられており、遮光板140pは、スライド機構に沿ってレールの上をスライドできる。
As described above, the
環状光源120は、固定台180に対して固定される。一方で、遮光筒170は、固定台180に対して鉛直方向に移動する。このため、遮光筒170は、環状光源120に対して移動できる。
The annular
なお、ここでは、環状光源120に対して遮光筒170が鉛直方向に移動したが、遮光筒170に対して環状光源120が鉛直方向に移動してもよい。あるいは、環状光源120に対して検査対象物Sが鉛直方向に移動してもよい。
Although the
なお、図9Cに示したホルダ160には、検査対象物Sの外形と整合した貫通孔160hが設けられたが、本実施形態はこれに限定されない。ホルダ160には、検査対象物Sの外形と整合した貫通孔160hとともに貫通孔160hと繋がる連結孔が設けられてもよい。
Although the
次に、図11A~図11Dを参照して、本実施形態の検査装置100を説明する。図11Aは、本実施形態の検査装置100において検査対象となる検査対象物Sを保持するホルダ160の模式的な斜視図である。
Next, the
図11Aに示すように、ホルダ160には、検査対象物Sを位置決めする位置決め部160pが設けられる。ここでは、ホルダ160には、検査対象物Sの外形と整合した貫通孔160hとともに貫通孔160hと繋がる連結孔160cが設けられる。貫通孔160hが、検査対象物Sの外形と整合していることにより、検査対象物Sは貫通孔160hに位置決めされる。
As shown in FIG. 11A, the
貫通孔160hは、円柱形状の検査対象物Sに整合した形状である。連結孔160cは、貫通孔160hと繋がる。連結孔160cは、円柱形状の貫通孔160hに対して4つの方向に位置する。連結孔160cは、貫通孔160hの半径よりも小さい半径の半円柱形状に設けられる。
The through-
図11Bは、本実施形態の検査装置100において面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像した画像Itを示す模式図である。ここでは、検査対象物Sは、図11Aに示したホルダ160に保持されている。
FIG. 11B is a schematic diagram showing an image It obtained by imaging the inspection object S irradiated with light from the
図11Bに示すように、画像Itでは、貫通孔160hに検査対象物Sが挿入されており、検査対象物Sの透光部材Stは基本的に明るく(白く)見える。面光源130から照射された光は、主として検査対象物Sの透光部材Stを透過して撮像部110に到達するためである。一方で、検査対象物Sの内側環Stpおよび外側環Stqは、非透光性であり、基本的に暗く(黒く)見える。画像Itにより、透光部材St内の異物を検査できる。
As shown in FIG. 11B, in the image It, the inspection object S is inserted into the through
なお、この画像Itでは、連結孔160cは明るく(白く)見える。貫通孔160hには、検査対象物Sが挿入されていないからである。このため、連結孔160cにより、検査対象物Sの外観形状を容易に撮像できる。
In this image It, the connecting
上述したように、ホルダ160は、検査対象物Sが載置される貫通孔160hと、貫通孔160hと繋がる連結孔160cとを有する。ホルダ160で位置決めされた検査対象物Sの外観を撮像できる。
As described above, the
なお、画像Itにより、内側環Shpおよび外側環Shqの形状を比較してもよい。例えば、画像Itにより、内側環Shpおよび外側環Shqの同心度を測定できる。 The image It may be used to compare the shapes of the inner ring Shp and the outer ring Shq. For example, the image It can measure the concentricity of the inner ring Shp and the outer ring Shq.
図11Cは、画像Itにおいて、ホルダ160の連結孔160cの画像から外側環Shqの中心を特定する態様を示す模式図である。図11Cに示すように、画像Itから、外側環Shqについて透光部材Stとの間の境界(内側境界)だけでなく連結孔160cとの間の境界(外側境界)を特定できる。このため、外側環Shqの中心Cqを特定できる。
FIG. 11C is a schematic diagram showing a mode of identifying the center of the outer ring Shq from the image of the connecting
図11Dは、検査対象物の画像から内側環の中心を特定する態様を示す模式図である。図11Dに示すように、画像Itから、内側環Shpについて透光部材Stとの間の境界(外側境界)だけでなく中空貫通孔との間の境界(内側境界)を特定できる。このため、内側環Shpの中心Cpを特定できる。 FIG. 11D is a schematic diagram showing a mode of specifying the center of the inner ring from the image of the inspection target. As shown in FIG. 11D, the boundary (inner boundary) between the inner ring Shp and the hollow through-hole as well as the boundary (outer boundary) between the inner ring Shp and the transparent member St can be specified. Therefore, the center Cp of the inner ring Shp can be identified.
内側環Shpおよび外側環Shqが同一中心に対して配置される場合、内側環Shpの中心Cpは、外側環Shqの中心Cqと同一点に位置する。このため、内側環Shpの中心Cpおよび外側環Shqの中心Cqを特定することにより、内側環Shpおよび外側環Shqの同心度を測定できる。 When the inner ring Shp and the outer ring Shq are arranged about the same center, the center Cp of the inner ring Shp is located at the same point as the center Cq of the outer ring Shq. Therefore, by specifying the center Cp of the inner ring Shp and the center Cq of the outer ring Shq, the concentricity of the inner ring Shp and the outer ring Shq can be measured.
次に、図11A~図12を参照して、本実施形態の検査方法を説明する。図12は、本実施形態の検査方法のフロー図である。図12のフロー図は、ステップS104の後に内側環Shpおよび外側環Shqの同心度を測定する点を除いて図5のフロー図と同様であり、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。 Next, the inspection method of this embodiment will be described with reference to FIGS. 11A to 12. FIG. FIG. 12 is a flowchart of the inspection method of this embodiment. The flow chart of FIG. 12 is the same as the flow chart of FIG. 5 except that the concentricity of the inner ring Shp and the outer ring Shq is measured after step S104, and redundant description is omitted for the purpose of avoiding redundancy.
図12に示すように、ステップS102において検査対象物Sを供給する。ここでは、検査対象物Sは、内側環Shpと、外側環Shqと、内側環Shpと外側環Shqとの間に位置する透光部材Stとを有する。例えば、検査装置100に検査対象物Sを搬入する。その後、検査対象物Sを検査装置100にセットする。
As shown in FIG. 12, an inspection object S is supplied in step S102. Here, the inspection object S has an inner ring Shp, an outer ring Shq, and a translucent member St positioned between the inner ring Shp and the outer ring Shq. For example, the inspection object S is carried into the
ステップS104において検査対象物Sに対して第1検査を行う。第1検査では、検査対象物Sの表面および裏面の一方から面光源130からの光を照射することにより、検査対象物Sを検査する。詳細には、検査対象物Sの表面および裏面の一方から面光源130からの光を照射している間に撮像部110が検査対象物Sを撮像することで、検査装置100は検査対象物Sを検査する。
In step S104, the inspection object S is subjected to the first inspection. In the first inspection, the inspection object S is inspected by irradiating light from the
ステップS104aにおいて、ステップS104における外側環Shqおよび内側環Shpの撮像結果から検査対象物Sの同心度を測定する。同芯度の測定は、画像Itを画像処理することによって行うことが好ましい。例えば、機械学習によって同心度を測定してもよい。ただし、同心度の測定は、操作者の目視で行ってもよい。 In step S104a, the concentricity of the inspection object S is measured from the imaging results of the outer ring Shq and the inner ring Shp in step S104. The concentricity measurement is preferably performed by image processing the image It. For example, machine learning may measure concentricity. However, the concentricity may be measured visually by the operator.
ステップS106において、検査対象物Sに対して第2検査を行う。第2検査では、検査対象物Sの表面および裏面の他方から環状光源120からの光を照射することにより、検査対象物Sを検査する。詳細には、検査対象物Sの表面および裏面の他方から環状光源120からの光を照射している間に撮像部110が検査対象物Sを撮像することで、検査装置100は検査対象物Sを検査する。
In step S106, the inspection object S is subjected to a second inspection. In the second inspection, the inspection object S is inspected by irradiating light from the annular
以上のようにして、検査対象物Sを検査できる。本実施形態によれば、透光部材St内の異物を検査するとともに内側環Shpおよび外側環Shqの配置および形状についても検査できる。 The inspection object S can be inspected as described above. According to this embodiment, it is possible to inspect foreign matter in the translucent member St and also inspect the arrangement and shape of the inner ring Shp and the outer ring Shq.
このように、検査対象物Sを用意する工程において、検査対象物Sは、内側環Shpと、外側環Shqと、内側環Shpと外側環Shqとの間に位置する透光部材Stとを有する。検査方法は、第1検査工程における外側環Shqおよび内側環Shpの撮像結果から検査対象物Sの同心度を測定する工程をさらに含む。これにより、検査対象物Sの内側環Shpおよび外側環Shqの同心度を測定できる。 Thus, in the step of preparing the inspection object S, the inspection object S has an inner ring Shp, an outer ring Shq, and a translucent member St positioned between the inner ring Shp and the outer ring Shq. . The inspection method further includes a step of measuring the concentricity of the inspection object S from the imaging results of the outer ring Shq and the inner ring Shp in the first inspection step. Thereby, the concentricity of the inner ring Shp and the outer ring Shq of the inspection object S can be measured.
なお、図1~図12を参照した説明では、主として検査対象物Sに対して鉛直上方側に位置する環状光源120により、検査対象物Sの透光部材Stの第1主面Staの異物を検査したが、検査対象物Sに対して鉛直下方側に位置する環状光源120により、検査対象物Sの透光部材Stの第2主面Stbの異物を検査してもよい。さらには、検査装置100の環状光源120により、検査対象物Sの透光部材Stの第1主面Staおよび第2主面Stbの両方の異物を検査してもよい。
In the description with reference to FIGS. 1 to 12, foreign matter on the first main surface Sta of the translucent member St of the inspection object S is removed by the annular
次に、図13を参照して、本実施形態の検査システム10を説明する。図13は、本実施形態の検査システム10の模式図である。図13は、検査システム10は、複数の検査装置100を備える。図13の検査システム10は、撮像部110、環状光源120、面光源130および抑制部140を有する検査装置100を複数備えるとともに撮像部110、環状光源120、面光源130および抑制部140の位置関係が異なる点を除いて、図1を参照して上述した検査装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。
Next, the
図13に示すように、検査システム10は、上側検査装置100aと、下側検査装置100bと、プレート12とを備える。プレート12は、上面12aと、下面12bと、貫通孔12hとを有する。上面12aは、鉛直上方(+Z方向)に位置する。上面12aの法線方向は、+Z方向に延びる。下面12bは、鉛直下方(-Z方向)に位置する。下面12bの法線方向は、-Z方向に延びる。貫通孔12hは、上面12aと下面12bとを連絡する。貫通孔12hには、検査対象物Sおよびホルダ160が載置される。ここでは、プレート12の2つの貫通孔12hには、検査対象物Sを保持するホルダ160aおよびホルダ160bが載置される。
As shown in FIG. 13, the
上側検査装置100aは、撮像部110aと、環状光源120aと、面光源130aと、抑制部140aとを備える。撮像部110a、環状光源120a、面光源130aおよび抑制部140aは、一体的に構成される。上側検査装置100aは、主としてプレート12の上面12a側に配置される。詳細には、上側検査装置100aの撮像部110aおよび環状光源120aは、プレート12の上面12a側に配置される。上側検査装置100aは、ホルダ160aに保持される検査対象物Sを検査する。
The
下側検査装置100bは、撮像部110bと、環状光源120bと、面光源130bと、抑制部140bとを備える。撮像部110b、環状光源120b、面光源130bおよび抑制部140bは、一体的に構成される。下側検査装置100bは、主としてプレート12の下面12b側に配置される。詳細には、下側検査装置100bの撮像部110bおよび環状光源120bは、プレート12の下面12b側に配置される。下側検査装置100bは、ホルダ160bに保持される検査対象物Sを検査する。
The
プレート12は、回転軸を中心として回転可能であることが好ましい。プレート12が回転することにより、検査対象物Sは、上側検査装置100aにおいて検査された後にプレート12を回転することにより、下側検査装置100bにおいて検査できる。あるいは、検査対象物Sは、下側検査装置100bにおいて検査された後にプレート12を回転することにより、上側検査装置100aにおいて検査してもよい。
このように、検査システム10は、上面12aと、下面12bと、検査対象物Sが載置される貫通孔12hとを有するプレート12と、撮像部110aがプレート12の上面12a側に配置された上側検査装置100aと、撮像部110bがプレート12の下面12b側に配置された下側検査装置100bとを備える。これにより、検査対象物Sを異なる方向から検査できる。
In this manner, the
なお、図1~図13を参照して上述した説明では、主として、ホルダ160は1つの検査対象物Sを保持したが、本実施形態はこれに限定されない。ホルダ160に複数の検査対象物Sを保持してもよい。
In the description above with reference to FIGS. 1 to 13, the
次に、図14を参照して、本実施形態の検査システム10を説明する。図14は、本実施形態の検査システム10の模式図である。
Next, the
図14に示すように、検査システム10は、搬入台11aと、搬出台11bと、プレート12と、第1上側検査装置100a1と、第2上側検査装置100a2と、第1下側検査装置100b1と、第2下側検査装置100b2とを備える。
As shown in FIG. 14, the
プレート12は、鉛直方向に沿って延びる回転軸に対して時計回りに回転可能である。プレート12には、検査対象物Sを保持可能なホルダ160が配置されている。ここでは、プレート12には、6つのホルダ160が配置される。
The
ここでは、ホルダ160は、プレート12には2つの検査対象物Sを保持できる。ホルダ160には、2つの検査対象物Sのうちの一方の検査対象物Sを径方向内側に位置決めするための位置決め部160p1と、他方の検査対象物Sを径方向外側に位置決めるための位置決め部160p2とが設けられる。
Here the
搬入台11aは、プレート12に対して-X方向および+Y方向に位置する。搬入台11aには、複数の検査対象物Sが載置される。搬入台11aに載置された検査対象物Sは、プレート12のホルダ160に搬入される。例えば、検査対象物Sは、ロボットアームにより、搬入台11aからプレート12のホルダ160に搬入される。
The carry-in table 11a is positioned in the -X direction and the +Y direction with respect to the
搬出台11bは、プレート12に対して-X方向および-Y方向に位置する。搬出台11bには、複数の検査対象物Sが載置される。プレート12のホルダ160に載置された検査対象物Sは、搬出台11bに搬出される。例えば、検査対象物Sは、ロボットアームにより、プレート12のホルダ160から搬出台11bに搬出される。
The unloading table 11b is positioned in the -X direction and the -Y direction with respect to the
プレート12は回転できる。プレート12の回転により、ホルダ160は、2つの検査対象物Sを保持したまま周方向に回転する。
第1上側検査装置100a1および第2上側検査装置100a2は、プレート12の上面12a側に配置される。第1上側検査装置100a1は、ホルダ160のうちの径方向内側に配置された検査対象物Sを検査する。第2上側検査装置100a2は、ホルダ160のうちの径方向外側に配置された検査対象物Sを検査する。
The first upper inspection device 100a1 and the second upper inspection device 100a2 are arranged on the
第1下側検査装置100b1および第2下側検査装置100b2は、プレート12の下面12b側に配置される。第1下側検査装置100b1は、ホルダ160のうちの径方向内側に配置された検査対象物Sを検査する。第2下側検査装置100b2は、ホルダ160のうちの径方向外側に配置された検査対象物Sを検査する。
The first lower inspection device 100b1 and the second lower inspection device 100b2 are arranged on the
第1上側検査装置100a1、第2上側検査装置100a2、第1下側検査装置100b1および第2下側検査装置100b2は、周方向に順番に配置される。ここでは、第2下側検査装置100b2が+Y方向側に位置し、第1上側検査装置100a1が+X方向および+Y方向側に位置し、第1下側検査装置100b1が+X方向および-Y方向側に位置し、第2上側検査装置100a2が-Y方向側に位置する。 The first upper inspection device 100a1, the second upper inspection device 100a2, the first lower inspection device 100b1, and the second lower inspection device 100b2 are arranged in order in the circumferential direction. Here, the second lower inspection device 100b2 is located on the +Y direction side, the first upper inspection device 100a1 is located on the +X direction and +Y direction side, and the first lower inspection device 100b1 is located on the +X direction and -Y direction side. , and the second upper inspection device 100a2 is located on the -Y direction side.
プレート12は、2つの検査対象物Sを保持するホルダ160を載置した状態で回転する。ここで、特定のホルダ160に着目すると、プレート12の回転により、ホルダ160は、搬入台11aの近傍位置、第2下側検査装置100b2の上方、第1上側検査装置100a1の下方、第1下側検査装置100b1の上方、第2上側検査装置100a2の下方および搬出台11bの近傍位置の順番に移動する。このため、特定のホルダ160の径方向内側に載置された検査対象物Sは、第1上側検査装置100a1において検査され、その後、第1下側検査装置100b1において検査される。一方で、特定のホルダ160の径方向外側に載置された検査対象物Sは、第2下側検査装置100b2において検査され、その後、第2上側検査装置100a2において検査される。
The
次に、図15を参照して、本実施形態の検査システム10におけるホルダ160を説明する。図15は、本実施形態の検査システム10において検査対象となる検査対象物Sを保持するホルダ160の模式的な斜視図である。
Next, the
図15に示すように、ホルダ160は、位置決め部160p1と、位置決め部160p2とを有する。例えば、位置決め部160p1は、検査対象物Sを挿入可能な貫通孔を有し、位置決め部160p2は、検査対象物Sを挿入可能な貫通孔を有する。ここでは、位置決め部160p1および位置決め部160p2は、同一形状の検査対象物Sを位置決めする。ただし、位置決め部160p1および位置決め部160p2は、別形状の検査対象物Sを位置決してもよい。
As shown in FIG. 15, the
なお、図1~図15を参照して上述した説明では、主として、抑制部140は、照射位置および退避位置の間で移動可能な遮光板140pを含んだが、本実施形態はこれに限定されない。抑制部140は、遮光板140pを有することなく、あるいは、遮光板140pを移動させることに加えて、面光源130を移動させてもよい。
1 to 15, the
次に、図16を参照して、本実施形態の検査装置100を説明する。図16は、本実施形態の検査装置100の模式図である。図16に示した検査装置100は、抑制部140が遮光板140pに代えて移動機構140qを備える点を除いて図1、図3Aおよび図4Aを参照して上述した検査装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。
Next, the
図16に示すように、検査装置100は、撮像部110と、環状光源120と、面光源130と、抑制部140と、制御装置150とを備える。ここでは、抑制部140は、面光源130を移動可能な移動機構140qを含む。
As shown in FIG. 16 , the
移動機構140qは、面光源130を移動可能に構成されている。例えば、移動機構140qには、レールを有するスライド機構が設けられており、面光源130は、スライド機構に沿ってレールの上をスライドできる。
The moving
移動機構140qは、面光源130が検査対象物Sを照射する照射位置と、撮像部110の光軸方向Dpからみて面光源130の外側に位置する退避位置との間を移動できる。
The moving
面光源130が光を照射する場合、移動機構140qは、面光源130を照射位置に移動させる。面光源130が照射位置に位置する場合、面光源130は、撮像部110の光軸Paと重なる。面光源130は、検査対象物Sに向かって光を照射する。図16において、面光源130は照射位置に位置する。この場合、撮像部110は、面光源130から光が照射された検査対象物Sを撮像する。
When the
一方で、環状光源120が光を照射する場合、移動機構140qは、面光源130を退避位置に移動させる。退避位置は、撮像部110の光軸方向Dpからみて検査対象物Sの外側に位置する。移動機構140qが面光源130を遮蔽位置に移動させることにより、環状光源120からの光が面光源130に入射および反射することを抑制できる。
On the other hand, when the annular
次に、図17Aおよび図17Bを参照して、本実施形態の検査装置100を説明する。図17Aは、本実施形態の検査装置100の模式図である。図17Bは、本実施形態の検査装置100の模式図である。
Next, the
図17Aに示すように、面光源130は、検査対象物Sに光を照射する。このとき、移動機構140qは、面光源130を照射位置に移動する。このため、面光源130は、撮像部110の光軸Pa上に位置する。
As shown in FIG. 17A, the
面光源130から検査対象物Sに照射された光は、環状光源120の貫通孔120hを通過して撮像部110に到達する。撮像部110は、面光源130から照射された光が照射された検査対象物Sを撮像する。この場合、撮像部110は、面光源130から照射された光が透過する検査対象物Sを撮像する。
The light emitted from the
図17Bに示すように、環状光源120は、検査対象物Sに光を照射する。撮像部110は、環状光源120から光が照射された検査対象物Sを撮像する。この場合、このとき、移動機構140qは、面光源130を退避位置に移動する。このため、面光源130は、撮像部110の光軸方向Dpからみて検査対象物Sの外側に位置する。
As shown in FIG. 17B, the annular
本実施形態の検査装置100において、環状光源120が検査対象物Sに光を照射する場合、移動機構140qは、面光源130を退避位置に移動させる。このため、移動機構140qにより、環状光源120から検査対象物Sに照射された光が面光源130に入射することが抑制される。
In the
このように、本実施形態の検査装置100において、抑制部140は、検査対象物Sに光を照射する照射位置と、撮像部110の光軸方向Dpからみて検査対象物Sの外側に位置する退避位置との間で面光源130を移動させる移動機構140qを含む。このように、面光源130の移動により、環状光源120からの光が面光源130において反射することを抑制できる。
As described above, in the
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されず、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various aspects without departing from the gist of the present invention. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be omitted from all components shown in the embodiments. Furthermore, components across different embodiments may be combined as appropriate. In order to make the drawings easier to understand, the drawings mainly show each component schematically. may be different. Also, the materials, shapes, dimensions, and the like of the components shown in the above embodiment are examples and are not particularly limited, and various modifications are possible without substantially departing from the effects of the present invention.
100 検査装置
110 撮像部
120 環状光源
130 面光源
140 抑制部
100
Claims (10)
前記検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する環状光源と、
前記検査対象物の他方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する面光源と、
前記環状光源から照射された光が前記面光源に入射することを抑制する抑制部と
を備える、検査装置。 an imaging unit arranged on one side of an inspection object for imaging the inspection object;
an annular light source disposed on one side of the inspection object for irradiating the inspection object with light;
a surface light source arranged on the other side of the inspection object for irradiating the inspection object with light;
An inspection apparatus, comprising: a suppression unit that suppresses the light emitted from the annular light source from entering the surface light source.
前記撮像部の光軸方向からみて、前記位置決め部は、前記出射面の内部に収まる、請求項4または5に記載の検査装置。 The surface light source has an emission surface for emitting light,
6. The inspection apparatus according to claim 4, wherein said positioning portion is accommodated inside said exit surface when viewed from the optical axis direction of said imaging portion.
請求項1から7のいずれかに記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの上面側に配置された上側検査装置と、
請求項1から7のいずれかに記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの下面側に配置された下側検査装置と
を備える、検査システム。 a plate having an upper surface, a lower surface, and a through hole in which the inspection object is placed;
The inspection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the imaging unit is arranged on the upper surface side of the plate;
8. The inspection system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a lower inspection device in which said imaging unit is arranged on the lower surface side of said plate.
前記検査対象物を供給する工程と、
前記検査対象物の表面および裏面の一方から前記面光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第1検査工程と、
前記検査対象物の表面および裏面の他方に前記環状光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第2検査工程と
を含む、検査方法。 An inspection method using the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7,
a step of supplying the inspection object;
a first inspection step of inspecting the inspection object by irradiating light from the surface light source from one of the front surface and the back surface of the inspection object;
and a second inspection step of inspecting the inspection object by irradiating the other of the front surface and the back surface of the inspection object with light from the annular light source.
前記検査方法は、前記第1検査工程における前記外側環および前記内側環の撮像結果から前記検査対象物の同心度を測定する工程をさらに含む、請求項9に記載の検査方法。 In the step of preparing the inspection object, the inspection object has an inner ring, an outer ring, and a translucent member positioned between the inner ring and the outer ring,
10. The inspection method according to claim 9, further comprising the step of measuring the concentricity of said inspection object from the imaging results of said outer ring and said inner ring in said first inspection step.
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