JP3298250B2 - 自動検査方法及び自動検査装置 - Google Patents

自動検査方法及び自動検査装置

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JP3298250B2
JP3298250B2 JP20876693A JP20876693A JP3298250B2 JP 3298250 B2 JP3298250 B2 JP 3298250B2 JP 20876693 A JP20876693 A JP 20876693A JP 20876693 A JP20876693 A JP 20876693A JP 3298250 B2 JP3298250 B2 JP 3298250B2
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光透過領域を有する被
検査物の自動検査方法、及びかかる自動検査方法の実施
に適した自動検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばトリニトロン(登録商標)に用い
られる色選別機構であるアパーチャーグリルは、通常、
図7の(A)に模式的な一部平面図を、また、図7の
(B)に長手方向の一部拡大断面図を示すように、帯状
の金属薄板を連続的に簾状にエッチング加工して開口部
を形成した後、所定の寸法に加工することによって作製
される。尚、図7の(A)において、アパーチャーグリ
ルの外形線を破線で示した。
【0003】アパーチャーグリルの開口部の形状が規格
内に収まっているかは、従来、目視検査、あるいは又、
開口部を透過した平行光の透過率を測定することによっ
て判断している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の検査
方法では、開口部における大きな欠陥は判別し得るが、
小さな欠陥を判別することは困難である。また、アパー
チャーグリルの断面形状の欠陥を検出することは極めて
困難である。
【0005】光源及びカメラを固定し、光源とカメラの
間に形成された空間にアパーチャーグリルを通過させ
て、カメラでアパーチャーグリルの開口部を撮影し、ア
パーチャーグリルの開口部の欠陥を検出する方法も考え
られるが、カメラによって得られる画像情報量が少な
く、欠陥を発見することは困難である。また、アパーチ
ャーグリルの断面形状の欠陥を検出することは殆ど不可
能に近い。
【0006】従って、本発明の目的は、アパーチャーグ
リルのような光透過領域を有する被検査物の欠陥、特に
かかる被検査物の断面形状の欠陥を確実に且つ迅速にし
かも自動的に検査し得る自動検査方法、及びかかる自動
検査方法の実施に適した自動検査装置を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、光透過領
域を有する被検査物の自動検査方法であって、被検査物
の一方の側に光源を配置し、被検査物の他方の側に光セ
ンサを配置し、光源からの光が被検査物の光透過領域に
入射する入射角を変化させて、各入射角において被検査
物の光透過領域を透過した光を光センサで受光し、被検
査物に関する画像情報を得た後、得られた各入射角にお
ける画像情報に基づき被検査物の欠陥を検出することを
特徴とする本発明の自動検査方法によって達成すること
ができる。
【0008】本発明の自動検査方法においては、光源か
らの光が被検査物の光透過領域に入射する入射角を変化
させるために、光源を被検査物の光透過領域に対して相
対的に移動させることができる。また、被検査物の光透
過領域に対する相対的な光源の移動に対応して、光セン
サを移動させることができる。光センサは、1つの一次
元ラインセンサ、複数の一次元ラインセンサ、あるいは
二次元ラインセンサから構成することができる。
【0009】上記の目的を達成するための、光透過領域
を有する被検査物を自動的に検査する本発明の第1の態
様に係る自動検査装置は、(イ)被検査物の一方の側に
配置された光源と、(ロ)被検査物の他方の側に配置さ
れた光センサと、(ハ)光源からの光が被検査物の光透
過領域に入射する入射角を変化させる入射角変更手段
と、(ニ)各入射角において被検査物の光透過領域を透
過した光を光センサで受光して得られた被検査物に関す
る画像情報の画像情報処理を行う画像情報処理手段、と
から成ることを特徴とする。
【0010】本発明の第1の態様に係る自動検査装置に
おいては、入射角変更手段を、被検査物の光透過領域に
対して光源を相対的に移動させる光源移動機構とするこ
とができる。また、被検査物の光透過領域に対する相対
的な光源の移動に対応して、光センサを移動させるセン
サ移動機構を備えることができる。
【0011】更に、上記の目的を達成するための、光透
過領域を有する被検査物を自動的に検査する本発明の第
2の態様に係る自動検査装置は、(イ)被検査物の一方
の側に配置され、被検査物の光透過領域に入射する入射
角がそれぞれ異なる複数の光源と、(ロ)被検査物の他
方の側に配置された光センサと、(ハ)各入射角におい
て被検査物の光透過領域を透過した光を光センサで受光
して得られた被検査物に関する画像情報の画像情報処理
を行う画像情報処理手段、とから成ることを特徴とす
る。
【0012】本発明の第1あるいは第2の態様に係る自
動検査装置においては、光センサは、1つの一次元ライ
ンセンサ、複数の一次元ラインセンサ、あるいは二次元
ラインセンサから構成することができる。
【0013】
【作用】例えば、図1の(A)に示す被検査物10の模
式的な断面形状が、正常な断面形状であるとする。ま
た、図1の(B)及び(C)に示す断面形状は、異常な
断面形状であるとする。或る一定の入射角θkにて被検
査物10の光透過領域12に光源からの光が入射した場
合、得られた画像情報(便宜上、図1の(A),(B)
及び(C)において、矢印Ak,Bk及びCkで表わす)
は同じと仮定する。ところが、この場合、或る一定の入
射角θ0及びθnにて被検査物10の光透過領域12に光
源からの光を入射させた場合、得られた画像情報(便宜
上、図1の(A),(B)及び(C)において、矢印A
0,An,B0,Bn,C0及びCnで表わす)が異なる。
【0014】従って、光源及びカメラを固定し、光源と
カメラの間に形成された空間に被検査物を通過させて、
光源から被検査物への入射角をθkとし、カメラで被検
査物の光透過領域を撮影して、光透過領域の欠陥を検出
する方法では、被検査物の断面形状の欠陥を検出するこ
とは殆ど不可能である。
【0015】然るに、本発明においては、被検査物の光
透過領域を入射角の異なる光で複数回照射して、被検査
物を恰も異なる角度から見た画像情報を複数得る。そし
て、これらの複数の画像情報に基づき画像情報処理を行
うことで、図1の(A),(B)及び(C)で示した断
面形状の相違を識別することができる。従って、高い精
度にて光透過領域の形状や被検査物の断面形状を得るこ
とができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して、好ましい実施例に基
づき本発明を説明する。本発明の自動検査装置は、光透
過領域(例えば、開口部)を有する被検査物(例えば、
アパーチャーグリル)を自動的に検査するのに適した自
動検査装置である。実施例1及び実施例2の自動検査装
置は、本発明の第1の態様に係る自動検査装置に関す
る。また、実施例3の自動検査装置は、本発明の第2の
態様に係る自動検査装置に関する。
【0017】(実施例1の自動検査装置)図2に模式的
に示す本発明の第1の態様に係る自動検査装置に関する
実施例1の自動検査装置においては、入射角変更手段
は、被検査物10の光透過領域12に対して光源20を
相対的に移動させる光源移動機構である。光センサ30
は1つの一次元ラインセンサから成る。被検査物10の
光透過領域12に対する相対的な光源20の移動に対応
して、光センサ30を移動させるセンサ移動機構32が
備えられている。一次元ラインセンサにおけるセンサ素
子の数は、最低、検査すべき光透過領域12の数であれ
ばよいが、検査すべき光透過領域12の数の3倍程度で
あることが望ましい。また、光源20及び光センサ30
の長さは、被検査物10の幅方向において光透過領域1
2の全てをカバーする長さとする。
【0018】長尺帯状の被検査物10及び自動検査装置
の配置関係を模式的に図2の(A)に示す。被検査物1
0には、陰極線管の色選別機構であるアパーチャーグリ
ルが形成されている。即ち、この被検査物10には、連
続的に簾状にエッチング加工することによって光透過領
域12が形成されている。送り装置に取り付けられた被
検査物10は、進行、停止を繰り返しながら図2の
(A)の矢印の方向に送られ、検査後、巻取り装置に巻
き取られる。被検査物の停止中に、光透過領域12の検
査が自動的に行われる。尚、被検査物10の移動方向を
被検査物の長手方向と呼び、長手方向と直角の方向を幅
方向と呼ぶ。実施例1においては、光透過領域12は、
長手方向に延びた帯状(ストライプ状)の開口部であ
る。
【0019】被検査物10の一方の側に光源20が配置
されている。また、被検査物10の他方の側には1つの
一次元ラインセンサから成る光センサ30が配置されて
いる。光源20及び光センサ30は、被検査物10の幅
方向に直線状に配置されている。
【0020】光源20は平行光を射出し得る点光源の集
合から成ることが好ましい。また、光源20にはルーバ
ーを配設することが望ましい。入射角変更手段は、被検
査物10の光透過領域12に対して光源20を相対的に
移動させる光源移動機構である。具体的には、実施例1
における入射角変更手段は、図2の(B)に示すよう
に、図2の紙面に垂直な軸線22の回りに光源20を回
動させるモータ及びギアの組み合わせ(図示せず)から
成る。光源20の回転によって、光源からの光の光透過
領域12への入射角が変化する。
【0021】図2の(B)の模式図に示すように、光セ
ンサ30はセンサ移動機構32に取り付けられている。
センサ移動機構32は、例えば、光センサ30を取り付
ける支持台34と、レール36と、モータ及びギアの組
み合わせあるいはエアーシリンダー等の支持台移動装置
(図示せず)から構成されている。支持台移動装置によ
ってレール36上の支持台34を移動させることによ
り、光センサ30を移動させることができる。
【0022】光センサ30は、被検査物10の光透過領
域12に対する相対的な光源20の移動に対応して、移
動させられる。入射角変更手段による光源20の移動状
態と、センサ移動機構32による光センサ30の移動状
態の関係を、被検査物10の模式的な断面図を含む図3
の(A)に示す。実施例1においては、光源20の所定
の部分20Aと、光センサ30の所定のセンサ素子30
Aとが、常に所定の光透過領域12Aを通る軸線38A
上に乗るように、光源20と光センサ30とは配置され
ており、且つ、光源20と光センサ30とは相対的に移
動させられる。尚、図3に関しては、後に詳述する。
【0023】実施例1の自動検査装置には、更に、画像
情報処理手段40が備えられている。種々の入射角にお
ける被検査物10の光透過領域12を透過した光を光セ
ンサ30にて受光する。これによって得られ各入射角に
おける被検査物10に関する画像情報に基づき、画像情
報処理手段40は画像情報処理を行う。画像情報処理
は、具体的には、例えば、得られた複数の画像情報の加
算演算処理、微分演算処理あるいは重み付け演算処理で
ある。画像情報における光分布強度の微分演算処理によ
って光透過領域12の縁部を識別することができる。ま
た、画像情報における光強度の関係から光強度分布を求
め、この光強度分布の面積重心の位置を計算することに
よって、光透過領域12の中心を求めることができる。
画像情報処理手段40にはCRT等の表示装置42が設
けられており、画像情報処理結果や検査結果を表示する
ことができる。
【0024】以下、実施例1の自動検査装置を用いた、
光透過領域を有する被検査物の自動検査方法を、被検査
物10の模式的な断面図である図3を参照して説明す
る。
【0025】図2に示したように、送り装置に取り付け
られた被検査物10は、進行、停止を繰り返しながら矢
印の方向に送られる。被検査物10の停止中に、光透過
領域12の検査が自動的に行われる。先ず、被検査物1
0の進行を停止させて、一定の入射角θ1にて光源から
の光を被検査物10の光透過領域12に入射させる(図
3の(A)参照)。尚、このときの光源20及び光セン
サ30の配置状態を、便宜上、初期配置状態と呼ぶ。被
検査物10の光透過領域12を透過した光は、光センサ
30によって受光される。これによって得られた入射角
θ1における被検査物10に関する一次元の画像情報
は、画像情報処理手段40に送られ、画像情報処理手段
40内の記憶装置(例えばメモリー)に記憶される。
【0026】次いで、被検査物10の進行を停止させた
まま、入射角変更手段によって、被検査物10の光透過
領域12に対して、光源20を相対的に移動(回転)さ
せる。これと同時に、光透過領域12に対する相対的な
光源20の移動に対応して、光センサ30をセンサ移動
機構32によって移動させる。
【0027】その後、再び、一定の入射角θ2にて光源
からの光を被検査物10の光透過領域12に入射させ
る。被検査物10の光透過領域12を透過した光は、光
センサ30によって受光される。これによって得られた
入射角θ2における被検査物に関する一次元の画像情報
も、画像情報処理手段40に送られ、画像情報処理手段
40内の記憶装置に記憶される。
【0028】更に、被検査物10の進行を停止させたま
ま、入射角変更手段による光源20の相対的な移動、光
センサ30のセンサ移動機構32による移動、入射角θ
(=θ3,・・・,θk,・・・,θn)における被検査
物10に関する画像情報の取得、及び画像情報処理手段
40内の記憶装置への画像情報の記憶を、合計n回(例
えば10回)繰り返す。尚、k回目及びn回目におい
て、入射角θk及びθnで光源からの光を被検査物10の
光透過領域12に入射させた状態を、図3の(B)及び
(C)に示す。
【0029】こうして、被検査物10の幅方向に亙っ
て、被検査物10に関する光の入射角θが異なる複数
(例えばn=10)の一次元の画像情報が得られる。言
い換えれば、幅方向に関し、被検査物10を恰も異なる
種々の角度から見た一次元の画像情報を複数得ることが
できる。
【0030】所望の回数(n回)の画像情報の取得が完
了したならば、被検査物10を図2の(A)に示した矢
印の方向に所定の距離だけ移動させると同時に、入射角
変更手段による光源20の移動及び光センサ30のセン
サ移動機構32による移動を行い、光源20及び光セン
サ30を初期配置状態とする。そして、入射角θ(=θ
1,・・・,θk,・・・θn)における被検査物10に
関する画像情報の取得、及び画像情報処理手段40内の
記憶装置への画像情報の記憶を、合計n回(例えば10
回)繰り返す。更に、このような操作を被検査物10の
長手方向において逐次繰り返す。
【0031】所望の長さの被検査物の検査が完了した時
点で(このとき、被検査物の幅方向の検査は複数回行わ
れている)、あるいは被検査物の幅方向の検査が1回完
了した時点で、画像情報処理手段40内の記憶装置に記
憶された各入射角における画像情報に基づき、画像情報
処理手段40によって画像情報処理を行い、被検査物の
欠陥を検出する。
【0032】そのために、例えば、得られた複数の画像
情報の加算演算処理、微分演算処理あるいは重み付け演
算処理を行う。即ち、1回の幅方向の検査において得ら
れた各入射角における画像情報を加算演算処理して、合
成された画像情報を得る。そして、合成された画像情報
における光分布強度を微分演算処理することで、光透過
領域12の縁部を識別することができる。各光透過領域
の長手方向におけるこうして得られた各光透過領域の縁
部に相当する画像情報に乱れが存在する場合、即ち、例
えば直線性が欠落している場合、かかる光透過領域12
の縁部に欠けや凹凸等の欠陥が存在するといえる。
【0033】また、合成された画像情報から光強度分布
を求め、この光強度分布の面積重心の位置を計算するこ
とによって、光透過領域12の中心部を求めることがで
きる。こうして求められた光透過領域12の中心部を長
手方向に結んだ線に直線性が欠落している場合、被検査
物の直線性欠如という欠陥が存在するといえる。
【0034】これらの画像情報処理結果や検査結果は、
図4に示すように、画像情報処理手段40に設けられた
CRT等の表示装置42に表示される。図4に、各入射
角における被検査物10の長手方向に沿った画像情報及
び複数の画像情報の加算演算処理、微分演算処理あるい
は重み付け演算処理等の画像情報処理結果を概念的に示
す。かかる画像情報処理結果と予め設けた欠陥判定基準
とを比較して、被検査物の欠陥の有無を判定することが
できる。
【0035】図4に示すように、例えば、入射角θ=θ
kにおける画像情報にはさほど欠陥が認められないとし
ても、画像情報処理を行った結果によれば、被検査物の
直線性の欠如や凹凸といった欠陥を明確に識別すること
ができる。
【0036】(実施例2の自動検査装置)図5に模式的
に示す本発明の第1の態様に係る自動検査装置に関する
実施例2の自動検査装置においても、入射角変更手段
は、実施例1と同様に被検査物10の光透過領域12に
対して光源20を相対的に移動させる光源移動機構であ
る。光源20は、平行光を射出し得る点光源の二次元的
な集合、あるいは面光源から成ることが好ましい。ま
た、光源20にはルーバーを配設することが望ましい。
【0037】図5に示すように、光センサ30は長手方
向に配列された複数の一次元ラインセンサから成る。被
検査物10の光透過領域12に対する相対的な光源20
の移動に対応して、光センサ30を一体的に移動させる
センサ移動機構が備えられている。一次元ラインセンサ
の数は被検査物10の大きさに応じて適宜選択すればよ
い。尚、図5においては、3つの一次元ラインセンサを
描いた。光源20及び光センサ30の長さは、被検査物
10の幅方向において光透過領域12の全てをカバーす
る長さとする。光センサ30が複数の一次元ラインセン
サから成る点を除き、実施例2の自動検査装置は実施例
1の自動検査装置と同様の構造とすることができ、詳細
な説明は省略する。
【0038】以下、実施例2の自動検査装置を用いた、
光透過領域を有する被検査物の自動検査方法を説明す
る。
【0039】図5に示したように、送り装置に取り付け
られた被検査物10は、進行、停止を繰り返しながら矢
印の方向に送られる。被検査物10の停止中に、光透過
領域12の検査が自動的に行われる。先ず、被検査物1
0の進行を停止させて、光源20及び光センサ30を初
期配置状態として、一定の入射角θ1にて光源からの光
を被検査物10の光透過領域12に入射させる。被検査
物10の光透過領域12を透過した光は、複数の一次元
ラインセンサから成る光センサ30によって受光され
る。これによって得られた入射角θ1における被検査物
10に関する二次元的な画像情報は、画像情報処理手段
40に送られ、画像情報処理手段40内の記憶装置(例
えばメモリー)に記憶される。
【0040】次いで、被検査物10の進行を停止させた
まま、入射角変更手段によって、被検査物10の光透過
領域12に対して光源20を相対的に移動(回転)させ
る。これと同時に、光透過領域12に対する相対的な光
源20の移動に対応して、光センサ30をセンサ移動機
構32によって移動させる。
【0041】その後、再び、一定の入射角θ2にて光源
からの光を被検査物10の光透過領域12に入射させ
る。被検査物10の光透過領域12を透過した光は光セ
ンサ30によって受光される。これによって得られた入
射角θ2における被検査物に関する二次元的な画像情報
も、画像情報処理手段40に送られ、画像情報処理手段
40内の記憶装置に記憶される。
【0042】更に、被検査物10の進行を停止させたま
ま、入射角変更手段による光源20の相対的な移動、光
センサ30のセンサ移動機構32による移動、入射角θ
(=θ3,・・・,θk,・・・,θn)における被検査
物10に関する二次元的な画像情報の取得、及び画像情
報処理手段40内の記憶装置への画像情報の記憶を、合
計n回(例えば10回)繰り返す。
【0043】こうして、被検査物10の幅方向及び長手
方向の或る長さに亙って、被検査物10に関する光の入
射角θが異なる複数(例えばn=10)の画像情報が得
られる。言い換えれば、被検査物10の幅方向及び長手
方向の或る長さに関し、被検査物を恰も異なる種々の角
度から見た二次元的な画像情報を複数得ることができ
る。
【0044】所望の回数(n回)の画像情報の取得が完
了したならば、被検査物10を図5の矢印の方向に所定
の距離だけ移動させると同時に、入射角変更手段による
光源20の移動及び光センサ30のセンサ移動機構32
による移動を行い、光源20及び光センサ30を初期配
置状態とする。そして、入射角θ(=θ1,・・・,θ
k,・・・θn)における被検査物10に関する画像情報
の取得、及び画像情報処理手段40内の記憶装置への画
像情報の記憶を、合計n回(例えば10回)繰り返す。
更に、このような操作を被検査物10の長手方向におい
て逐次繰り返す。
【0045】所望の長さの被検査物の検査が完了した時
点で(このとき、被検査物の幅方向の検査は複数回行わ
れている)、あるいは被検査物の幅方向の検査が1回完
了した時点で、画像情報処理手段40内の記憶装置に記
憶された各入射角における画像情報に基づき、実施例1
と同様に、画像情報処理手段40によって画像情報処理
を行い、被検査物の欠陥を検出する。
【0046】画像情報処理結果や検査結果は、図4に示
したと同様に、画像情報処理手段40に設けられたCR
T等の表示装置42に表示される。画像情報処理結果と
予め設けた欠陥判定基準とを比較して、被検査物の欠陥
の有無を判定することができる。
【0047】実施例2の自動検査装置においては複数の
一次元ラインセンサから光センサを構成するので、実施
例1の自動検査装置よりも効率良く被検査物の検査を行
うことができる。
【0048】尚、光センサを複数の一次元ラインセンサ
から構成する代わりに、二次元ラインセンサから構成し
てもよい。この場合の自動検査方法は、実施例2にて説
明した自動検査方法と同様とすることができる。
【0049】(実施例3の自動検査装置)実施例3の自
動検査装置においては、実施例1あるいは実施例2と異
なり、図6に示すように、複数の光源20が、被検査物
の一方の側に配置されている。各光源20から射出され
た光の光透過領域12への入射角が異なるように、各光
源20は配置されている。各光源20は固定されてい
る。
【0050】実施例3の自動検査装置においては、光セ
ンサ30は固定されており、複数の光源20に対応した
複数の一次元ラインセンサから成る。即ち、1つの光源
20に対応して、1つの一次元ラインセンサが配置され
ている。複数の一次元ラインセンサを一体化してもよい
し、それぞれの一次元ラインセンサを間隔を開けて配列
しても、被検査物の幅方向にずらして配列してもよい。
一次元ラインセンサを被検査物の幅方向にずらして配置
する場合、図3の(A)に示したと同様に、所定の光源
20Aと、一次元ラインセンサの所定のセンサ素子30
Aとが、常に所定の光透過領域12Aを通る軸線38A
上に乗るように、各光源とそれに対応した一次元ライン
センサとを配置することが望ましい。
【0051】尚、光源20及び光センサ30の長さは、
被検査物10の幅方向において光透過領域12の全てを
カバーする長さとする。また、光源20及び光センサ3
0は、被検査物10の幅方向に直線状に配置されてい
る。光源20の数、及び光センサ30を構成する一次元
ラインセンサの数は、被検査物の1回当りの検査におい
て、幾つ画像情報を取得するかに依存して決定すればよ
い。尚、図6においては、それぞれ3つの光源20a,
20b,20c及び一次元ラインセンサ30a,30
b,30cを描いた。
【0052】実施例1あるいは実施例2と同様に、実施
例3においても、画像情報処理手段が備えられている。
画像情報処理手段は、各入射角において被検査物の光透
過領域を透過した光を光センサで受光して得られた被検
査物に関する画像情報の画像情報処理を行う。
【0053】実施例3の自動検査装置においても、送り
装置に取り付けられた被検査物10は、進行、停止を繰
り返しながら図6の矢印の方向に送られ、検査後、巻取
り装置に巻き取られる。被検査物の停止中に、光透過領
域12の検査が自動的に行われる。
【0054】以下、実施例3の自動検査装置を用いた、
光透過領域を有する被検査物の自動検査方法を説明す
る。
【0055】図6に示したように、送り装置に取り付け
られた被検査物10は、進行、停止を繰り返しながら矢
印の方向に送られる。被検査物10の停止中に、光透過
領域12の検査が自動的に行われる。先ず、被検査物1
0の進行を停止させて、一定の入射角θ1を有する第1
の光源20aからの光を被検査物10の光透過領域12
に入射させる。被検査物10の光透過領域12を透過し
た光は第1の一次元ラインセンサ30aによって受光さ
れる。これによって得られた入射角θ1における被検査
物10に関する一次元の画像情報は、画像情報処理手段
40に送られ、画像情報処理手段40内の記憶装置(例
えばメモリー)に記憶される。
【0056】次いで、被検査物10を光源及び一次元ラ
インセンサの間隔分だけ移動させた後に停止させて、再
び、一定の入射角θ2を有する第2の光源20bからの
光を被検査物10の光透過領域12に入射させる。被検
査物10の光透過領域12を透過した光は第2の一次元
ラインセンサ30bによって受光される。これによって
得られた入射角θ2における被検査物に関する一次元の
画像情報も、画像情報処理手段40に送られ、画像情報
処理手段40内の記憶装置に記憶される。
【0057】更に、被検査物10を光源及び一次元ライ
ンセンサの間隔分だけ移動させた後に停止させて、第
3、第4、・・・第nの光源(入射角=θ3,θ4,・・
・,θn)、及び第3、第4、・・・第nの一次元ライ
ンセンサによる被検査物10に関する一次元の画像情報
の取得、及び画像情報処理手段40内の記憶装置への画
像情報の記憶を、合計n回(例えば10回)繰り返す。
【0058】こうして、被検査物10の幅方向に亙っ
て、被検査物10に関する光の入射角θが異なる複数
(例えばn=10)の画像情報が得られる。言い換えれ
ば、幅方向に関し、被検査物を恰も異なる種々の角度か
ら見た一次元の画像情報を複数得ることができる。
【0059】所望の回数(n回)の画像情報の取得が完
了したならば、被検査物の別の位置において、入射角θ
(=θ1,・・・,θk,・・・,θn)における被検査
物10に関する一次元の画像情報の取得、及び画像情報
処理手段40内の記憶装置への画像情報の記憶を、合計
n回(例えば10回)繰り返す。更に、このような操作
を被検査物10の長手方向において逐次繰り返す。尚、
被検査物の或る部分における幅方向の検査を行いなが
ら、同時に、他の光源及び一次元ラインセンサの組を用
いて被検査物の他の部分における幅方向の検査を行うこ
ともできる。
【0060】所望の長さの被検査物の検査が完了した時
点で(このとき、被検査物の幅方向の検査は複数回行わ
れている)、あるいは被検査物の幅方向の検査が1回完
了した時点で、画像情報処理手段40内の記憶装置に記
憶された各入射角における画像情報に基づき、実施例1
と同様の画像情報処理を画像情報処理手段40によって
行い、被検査物の欠陥を検出する。
【0061】尚、光センサを複数の一次元ラインセンサ
から構成する代わりに、二次元ラインセンサから構成し
てもよい。この場合の自動検査方法も、基本的には実施
例3にて説明した自動検査方法と同様とすることができ
る。
【0062】以上、好ましい実施例に基づき本発明を説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例1及び実施例2において、光センサ30
は、十分な長さを有しているならば、固定されていても
よい。また、実施例1及び実施例2における入射角変更
手段は他の任意の形式とすることができる。例えば、光
源20を固定しておき、光源にルーバーを配設し、ルー
バーの角度を変更することによって光源からの光の光透
過領域への入射角を変化させることができる。あるいは
又、光源と被検査物との間に鏡を置き、かかる鏡を回動
させてもよい。
【0063】被検査物として、陰極線管の色選別機構で
あるアパーチャーグリルを例にとり説明したが、千鳥状
に配置された光透過領域を有する被検査物、光を透過す
る支持体(例えばフィルム)上に形成されたライン及び
スペース等の各種パターン等から構成された被検査物に
対しても、本発明の自動検査方法を適用することができ
る。
【0064】
【発明の効果】本発明により、高精度、容易、且つ速や
かに光透過領域の形状や被検査物の断面形状を得ること
ができ、被検査物の検査を高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動検査方法の原理を説明するための
被検査物の模式的な断面図である。
【図2】実施例1における被検査物及び自動検査装置の
配置関係を模式的に示す図である。
【図3】実施例1の自動検査装置を用いた、光透過領域
を有する被検査物の自動検査方法を説明するための被検
査物の模式的な断面図である。
【図4】実施例1における画像情報処理結果や検査結果
を模式的に示す図である。
【図5】実施例2における被検査物及び自動検査装置の
配置関係を模式的に示す図である。
【図6】実施例3における被検査物及び自動検査装置の
配置関係を模式的に示す図である。
【図7】アパーチャーグリルの模式的な一部平面図及び
一部断面図である。
【符号の説明】
10 被検査物 12 光透過領域 20 光源 22 軸線 30 光センサ 32 センサ移動機構 34 支持台 36 レール 38 軸線 40 画像情報処理手段 42 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 9/42 G01N 21/956 G01N 21/88 G01B 11/24

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平面形状が矩形の開口部を有するアパーチ
    ャーグリルの一方の側に光源を配置し、アパーチャーグ
    リルの他方の側に光センサを配置し、光源からの光が
    パーチャーグリルの開口部に入射する入射角を変化させ
    て、各入射角においてアパーチャーグリルの開口部を透
    過した光を光センサで受光し、アパーチャーグリルの開
    口部に関する画像情報を得た後、得られた各入射角にお
    ける該画像情報に基づきアパーチャーグリルにおける開
    口部の断面形状の欠陥を検出する自動検査方法であっ
    て、 得られた各入射角における前記画像情報を加算演算処理
    して得られた合成画像情報における光強度分布を微分演
    算処理することによって開口部の縁部を識別することを
    特徴とする自動検査方法
  2. 【請求項2】平面形状が矩形の開口部を有するアパーチ
    ャーグリルの一方の側に光源を配置し、アパーチャーグ
    リルの他方の側に光センサを配置し、光源からの光がア
    パーチャーグリルの開口部に入射する入射角を変化させ
    て、各入射角においてアパーチャーグリルの開口部を透
    過した光を光センサで受光し、アパーチャーグリルの開
    口部に関する画像情報を得た後、得られた各入射角にお
    ける該画像情報に基づきアパーチャーグリルにおける開
    口部の断面形状の欠陥を検出する自動検査方法であっ
    て、 得られた各入射角における前記画像情報を加算演算処理
    して得られた合成画像情報を開口部の長手方向に沿って
    複数の画像情報に区分し、該区分された複数の画像情報
    のそれぞれにおける光強度分布を求め、該光強度分布の
    面積重心の位置を計算することで、開口部の長手方向と
    は直角の方向における開口部の中心を開口部の長手方向
    に沿って求めることを特徴とする自動検査方法。
  3. 【請求項3】 光源からの光がアパーチャーグリルの開口
    に入射する入射角を変化させるために、光源をアパー
    チャーグリルの開口部に対して相対的に移動させること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動検査方
    法。
  4. 【請求項4】アパーチャーグリルの開口部 に対する相対
    的な光源の移動に対応して、光センサを移動させること
    を特徴とする請求項3に記載の自動検査方法。
  5. 【請求項5】 光センサは1つの一次元ラインセンサから
    成ることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
    1項に記載の自動検査方法。
  6. 【請求項6】 光センサは複数の一次元ラインセンサから
    成ることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
    1項に記載の自動検査方法。
  7. 【請求項7】 光センサは二次元ラインセンサから成るこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に
    記載の自動検査方法。
  8. 【請求項8】平面形状が矩形の開口部を有するアパーチ
    ャーグリルにおける開口部の断面形状の欠陥を 自動的に
    検査する自動検査装置であって、 (イ)アパーチャーグリルの一方の側に配置された光源
    と、 (ロ)アパーチャーグリルの他方の側に配置された光セ
    ンサと、 (ハ)光源からの光がアパーチャーグリルの開口部に入
    射する入射角を変化させる入射角変更手段と、 (ニ)各入射角においてアパーチャーグリルの開口部
    透過した光を光センサで受光して得られたアパーチャー
    グリルの開口部に関する画像情報の画像情報処理を行う
    画像情報処理手段、 とから成り、 該画像情報処理は、得られた各入射角における前記画像
    情報を加算演算処理して得られた合成画像情報における
    光強度分布を微分演算処理することによって開口部の縁
    部を識別する処理から成る ことを特徴とする自動検査装
    置。
  9. 【請求項9】平面形状が矩形の開口部を有するアパーチ
    ャーグリルにおける開口部の断面形状の欠陥を自動的に
    検査する自動検査装置であって、 (イ)アパーチャーグリルの一方の側に配置された光源
    と、 (ロ)アパーチャーグリルの他方の側に配置された光セ
    ンサと、 (ハ)光源からの光がアパーチャーグリルの開口部に入
    射する入射角を変化させる入射角変更手段と、 (ニ)各入射角においてアパーチャーグリルの開口部を
    透過した光を光センサで受光して得られたアパーチャー
    グリルの開口部に関する画像情報の画像情報処理を行う
    画像情報処理手段、 とから成り、 該画像情報処理は、得られた各入射角における前記画像
    情報を加算演算処理して得られた合成画像情報を開口部
    の長手方向に沿って複数の画像情報に区分し、該区分さ
    れた複数の画像情報のそれぞれにおける光強度分布を求
    め、該光強度分布の面積重心の位置を計算することで、
    開口部の長手方向とは直角の方向における開口部の中心
    を開口部の長手方向に沿って求める処理から成ることを
    特徴とする自動検査装置。
  10. 【請求項10】 入射角変更手段は、アパーチャーグリル
    の開口部に対して光源を相対的に移動させる光源移動機
    構であることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載
    の自動検査装置。
  11. 【請求項11】アパーチャーグリルの開口部 に対する相
    対的な光源の移動に対応して、光センサを移動させるセ
    ンサ移動機構を有することを特徴とする請求項10に記
    載の自動検査装置。
  12. 【請求項12】平面形状が矩形の開口部を有するアパー
    チャーグリルにおける開口部の断面形状の欠陥を 自動的
    に検査する自動検査装置であって、 (イ)アパーチャーグリルの一方の側に配置され、アパ
    ーチャーグリルの開口部に入射する入射角がそれぞれ異
    なる複数の光源と、 (ロ)アパーチャーグリルの他方の側に配置された光セ
    ンサと、 (ハ)各入射角においてアパーチャーグリルの開口部
    透過した光を光センサで受光して得られたアパーチャー
    グリルの開口部に関する画像情報の画像情報処理を行う
    画像情報処理手段、 とから成り、該画像情報処理は、得られた各入射角における前記画像
    情報を加算演算処理して得られた合成画像情報における
    光強度分布を微分演算処理することによって開口部の縁
    部を識別する処理から成る ことを特徴とする自動検査装
    置。
  13. 【請求項13】平面形状が矩形の開口部を有するアパー
    チャーグリルにおける開口部の断面形状の欠陥を自動的
    に検査する自動検査装置であって、 (イ)アパーチャーグリルの一方の側に配置され、アパ
    ーチャーグリルの開口部に入射する入射角がそれぞれ異
    なる複数の光源と、 (ロ)アパーチャーグリルの他方の側に配置された光セ
    ンサと、 (ハ)各入射角においてアパーチャーグリルの開口部を
    透過した光を光センサで受光して得られたアパーチャー
    グリルの開口部に関する画像情報の画像情報処理を行う
    画像情報処理手段、 とから成り、 該画像情報処理は、得られた各入射角における前記画像
    情報を加算演算処理して得られた合成画像情報を開口部
    の長手方向に沿って複数の画像情報に区分し、該区分さ
    れた複数の画像情報のそれぞれにおける光強度分布を求
    め、該光強度分布の面積重心の位置を計算することで、
    開口部の長手方向とは直角の方向における開口部の中心
    を開口部の長手方向に沿って求める処理から成ることを
    特徴とする自動検査装置。
  14. 【請求項14】 光センサは1つの一次元ラインセンサか
    ら成ることを特徴とする請求項8乃至請求項13のいず
    れか1項に記載の自動検査装置。
  15. 【請求項15】 光センサは複数の一次元ラインセンサか
    ら成ることを特徴とする請求項8乃至請求項13のいず
    れか1項に記載の自動検査装置。
  16. 【請求項16】 光センサは二次元ラインセンサから成る
    ことを特徴とする請求項8乃至請求項13のいずれか1
    項に記載の自動検査装置。
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