JP3754003B2 - 欠陥検査装置及びその方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は欠陥検査装置及びその方法に関し、詳細には複写機、プリンタ、FAX等に使用される電子写真用感光体の表面検査に用いられる欠陥検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、FAX等に使用される電子写真用感光体は製造工程においてその表面に傷、異物、塗工ムラ等の欠陥が生じることがあり、その欠陥の検査方法としては検査員による目視検査が一般的に行われている。しかし、目視検査では検査員の個人差によるバラツキ等があるため、目視検査に代わる各種の自動検査方法および検査装置が提案されている。
【0003】
例えば、従来技術として特開平9−325120号公報(以下従来例1と称す)のように、電子写真用感光体に1台の光源から光を照射し、電子写真用感光体からの反射光を1台のカメラで受光し、その出力する電気信号によりピンホール、打痕、塗膜キズ、ゴミ等の電子写真用感光体表面の表面凹凸の変化率の大きい凹凸状欠陥と、感光層の塗膜ムラ等の表面凹凸の変化率の小さい濃淡ムラ状欠陥を検出する検査装置がある。また、特開平7−128240号公報(以下従来例2と称す)及び特開平7−128241号公報(以下従来例3と称す)には1台の光源に対して複数のCCDカメラを設け、あるいは1台のCCDカメラに対して複数台の光源を設けて凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥を複数回に分けて撮影する検査装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例1によれば、凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥では合否判定の基準が異なっているため、両方の欠陥が区別なく撮影される光学系では判定基準が厳しい欠陥に合わせて合否判定しなければならず、本来良品となる物を不良品として廃棄してしまうか、欠陥検査装置が不合格と判定した物を検査員により再度検査しなければならなかった。また、機構部が少ないため、光学系の調整が容易になるという利点がある反面、凹凸状欠陥か、濃淡ムラ状欠陥のどちらかの撮影感度を向上させようとすると他方の撮影感度が落ちてしまうという不具合があった。更に、上記従来例2,3によれば、2つの光源あるいは2つのCCDカメラを用いることにより、凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥の両方の撮影感度を向上することができるが、撮影を複数回に分けて行うため、検査時間が長くなってしまう。また、1個の光源またはCCDカメラに対して複数のCCDカメラまたは光源を組み合わせるため、調整作業が煩雑になるという問題があった。
【0005】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、表面凹凸の変化率の高い欠陥と変化率の低い欠陥を各々別の光学系で撮影することにより、効率良く凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥を検査して過剰検査によるロスを低減できる欠陥検査装置及びその方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の欠陥検査装置は、被検査物の表面に光を同軸落射照射する第1の光源と、被検査物からの正反射光を受光して第1の電気信号に変換する第1の撮像手段とを含む第1の光学系と、被検査物に光を斜射照明する第2の光源と、被検査物からの散乱光を受光して第2の電気信号に変換する第2の撮像手段とを含む第2の光学系と、第1の撮像手段からの第1の電気信号と予め設定された第1の閾値とを比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された第2の閾値とを比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出する演算装置とを有する。そして、本発明の欠陥検査装置は、第1の光学系を用いて得られた画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、第2の光学系を用いて得られた画像を演算して欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較して位置情報が一致した場合は、第1の電気信号と予め設定された、第1の閾値とは異なる第3の閾値と比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された、第2の閾値とは異なる第4の閾値と比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出することに特徴がある。よって、欠陥が凹凸状欠陥か、色の濃淡ムラ状欠陥かを判別でき、当該判別結果に応じて各専用のある合否判定アルゴリズムを適用して欠陥を正確に判定することができる。
【0008】
更に、第1の光学系を用いて得られた画像の位置と、第2の光学系を用いて得られた画像の位置を一致させることにより、正確に欠陥位置を算出することができ、より正確に欠陥種を判別することができる。
【0009】
また、第2の撮像手段は正反射光を受光しない位置に設定することにより、第2の撮像手段によって凹凸状欠陥が検出されることを防ぎ、更に正確に欠陥種を判別することができる。
【0010】
更に、第2の光源と被検査物との間の光路上に拡散板を設けたことにより、被検査物に均等に光が照射され、色の濃淡ムラ状欠陥の濃度変化をより正確に判別することができる。
【0011】
また、第2の光源と被検査物との間の光路上に色フィルタを設けたことにより、色の濃淡ムラ状欠陥を高コントラストで撮像することでき、撮像した画像から欠陥を抽出することが容易となる。
【0012】
更に、色フィルタは被検査物と同系色の色フィルタを用いることにより、正常部分と欠陥部分の色合いが異なるような色の濃淡ムラ状欠陥の抽出が容易となる。
【0013】
また、被検査物からの正反射光を第1の撮像手段に集光する受光レンズとして、テレセントリックレンズを用いたことにより、被検査物の振れ等による被検査物と受光レンズとの距離が変動しても得られる欠陥の大きさを一定にすることができ、正確に凹凸状欠陥の大きさを判別することができる。
【0014】
更に、別の発明として欠陥検査方法によれば、第1の光源より被検査物の表面に光を同軸落射照射し被検査物の表面からの正反射光を第1の受光手段で受光し電気信号に変換して記憶手段に記憶する。そして、第2の光源から被検査物表面に法線方向から所定角度傾けた角度から光を照射し、被検査物の表面からの散乱光を第2の受光手段で受光し電気信号に変換し記憶手段に記憶する。その後、第1の受光手段からの電気信号を第1の閾値と比較して表面凹凸状欠陥を検出し、第2の受光手段からの電気信号を第2の閾値と比較して濃淡ムラ状欠陥を検出する。そして、本発明の欠陥検査方法によれば、第1の光学系を用いて得られた画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、第2の光学系を用いて得られた画像を演算して欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較して位置情報が一致した場合は、第1の電気信号と予め設定された、第1の閾値とは異なる第3の閾値と比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された、第2の閾値とは異なる第4の閾値と比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出する。よって、欠陥が凹凸状欠陥か、色の濃淡ムラ状欠陥かを判別でき、当該判別結果に応じて各専用のある合否判定アルゴリズムを適用して欠陥を正確に判定することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の欠陥検査装置は、被検査物の表面に光を同軸落射照射する第1の光源と、被検査物からの正反射光を受光して第1の電気信号に変換する第1の撮像手段とを含む第1の光学系と、被検査物に光を斜射照明する第2の光源と、被検査物からの散乱光を受光して第2の電気信号に変換する第2の撮像手段とを含む第2の光学系と、第1の撮像手段からの第1の電気信号と予め設定された第1の閾値とを比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された第2の閾値とを比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出する演算装置とを有する。
【0017】
【実施例】
図1は本発明の第1の実施例に係る欠陥検査装置の構成を示す概略図である。同図において、被検査物1は、例えば直径φ30mm、長さ340mm、肉厚0.8mmの円筒状のアルミニウム基体上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を順に成膜した電子写真用感光体である。本実施例の欠陥検査装置は、駆動装置2と、被検査物1と同軸上に固定した従動プーリ3と、駆動装置2の駆動プーリ4、従動プーリ3と駆動プーリ4との間を懸架して被検査物1を毎分60回転で回転させる張架ベルト5と、同軸落射照明用の光源6と、光源6から発せられた光を全反射する全反射ミラー7と、ハーフミラー8と、被検査物1から反射されハーフミラー8を通過した反射光を後述する1次元CCDカメラ10に集光する受光レンズ9と、受光した法線方向の反射光を電気信号に変換するモノクロ256階調の1次元CCDカメラ10と、斜射光照明用のライン状の光源11と、被検査物1からの散乱光を後述する1次元CCDカメラ13に集光する受光レンズ12と、受光した散乱光を電気信号に変換するモノクロ256階調の1次元CCDカメラ13と、各1次元CCDカメラ10,13から送られた電気信号を予め設定された閾値と比較して2値化処理し、被検査物1の表面における欠陥の有無を判定する演算装置14とを含んで構成されている。
【0018】
次に、このような構成を有する本実施例の欠陥検査装置の動作について説明すると、光源6から発っせられた光は、全反射ミラー7で反射されハーフミラー8に導かれ、更にハーフミラー8で反射されて駆動装置2の回転駆動により軸回転する被検査物1の表面に法線方向から照射される。被検査物1の表面で反射した光は、ハーフミラー8を透過し、受光レンズ9を通してモノクロ256階調の1次元CCDカメラ10に受光されて電気信号に変換される。一方、被検査物1の法線方向から所定の角度、例えば30°傾いた位置に設けたライン状光源11から被検査物1に向けて光を照射し、駆動装置2の回転駆動により軸回転する被検査物1からの正反射光を受光しない位置に設置した受光レンズ12を通してモノクロ256階調の1次元CCDカメラ13に受光されて電気信号に変換される。そして、1次元CCDカメラ10、13で変換された電気信号は演算装置14に送られ、演算装置14では各1次元CCDカメラ10、13から送られた電気信号を処理し合否判定する。
【0019】
ここで、同軸落射照明の光学系を用いて撮影された欠陥、つまりCCDカメラ10からの電気信号に基づいて検査した結果による欠陥は、被検査物1の表面凹凸状欠陥である。被検査物1の表面に法線方向から照射された光は、図5の(a)に示すように正常面であれば主に法線方向に反射する。しかし、表面凹凸状欠陥があった場合は、図5の(b)に示すように反射する角度が変わり法線方向以外つまりCCDカメラ10がある方向以外に反射するため、表面凹凸状欠陥部が周囲の正常部よりも濃く撮影される。すなわち、撮影された画像濃度の平均値を求め、予め設定していた正常と判断できる濃度差を加えた値を閾値として2値化することで、正常部は1(白)、欠陥部は0(黒)に変換でき、欠陥部を特定することができる。そして、特定した欠陥部の面積、すなわち画像データが0となっている部分の数をカウントすることで、欠陥の大きさを算出することができ、予め設定しておいた表面凹凸欠陥の大きさの規格値に相当する閾値と比較して合否判定する。
【0020】
また、斜射光照明の工学系を用いて撮影された欠陥、つまりCCDカメラ13からの電気信号に基づいて検査した結果による欠陥は、被検査物1の色の濃淡ムラ状の欠陥である。被検査物1の表面に法線方向から所定の角度、例えば30°傾いた方向から照射された光は、図6に示すように照射された角度と同じ角度で正反射光が反射し、その他にあらゆる方向に乱反射する散乱光があり、どちらも被検査物の濃度によって増減する。しかし、正反射光は表面凹凸状欠陥により方向が変わりCCDカメラに受光する量が極端に変化する為、散乱光のみを受光ることが望ましい。そこで、CCDカメラ13を被検査物1からの正反射光を受光しない位置に設置することで、表面凹凸状欠陥による光量変化の影響をなくすことができ、濃淡ムラによる散乱光の変化だけが撮影される。CCDカメラ13で撮影された画像は正常面であれば、ほぼ均一な濃度であるが正常部よりも濃度が濃い又は淡い部分があると濃淡ムラ欠陥となるため、撮影された画像濃度の平均値を求め、予め設定していた正常と判断できる濃度差の幅を加えた値を閾値として2値化する。ここで、濃淡ムラ状欠陥には正常部よりも濃い場合と、正常部よりも淡い場合が有る。つまり2値化作業は平均濃度+(プラス)濃度差と平均濃度−(マイナス)濃度差の2回必要である。この2値化された2つの画像は、正常部が1(白)で欠陥部が0(黒)の物と、正常部が0(黒)で欠陥部が1(白)の物となるが、正常部が1(白)で欠陥部が0(黒)の物であれば画像データ0の部分の有無、正常部が0(黒)で欠陥部が1(白)の物であれば画像データ1の部分の有無で合否判定をすることができる。よって、本実施例の電子写真用感光体の欠陥検査装置によれば、それぞれ形態に適したアルゴリズムで判定を行うことができた。
【0021】
また、図1の実施例の装置において、同軸落射照明の光学系で撮影された画像と、斜射光照明の光学系で撮影された画像から抽出した欠陥の被検査物1の軸方向での距離を算出する。第1の実施例のように被検査物1が円筒状である場合は欠陥の数は被検査物1本内に数個程度でなので、円筒軸方向での位置が一致すれば欠陥は同一の物であると推定できるので、表面凹凸状の欠陥と色の濃淡ムラ状の欠陥が複合しており、両方を加味して判定しなければならない場合に、表面凹凸状欠陥の判定基準および濃淡ムラ状欠陥の判定基とは別の判定基準を適用することができる。もし、被検査物1がベルト状である場合はベルト長手方向の単位長さ毎にベルトの幅方向での位置を算出し、比較すれば良い。この際、同軸落射照明の光学系を用いて撮影した画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、斜射光照明の光学系を用いて撮影した画像を演算処理し欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較することにより欠陥の種類を判別する。
【0022】
更に、2つの光学系で撮影された画像上の位置関係を完全に一致される必要がある場合は、まず図1の2台の1次元CCDカメラ10、13の視野幅が同じになるように設定する。次に、1次元CCDカメラ10、13を被検査物1上で180°ズレた位置とし、被検査物1を毎分60回転で回転させているため2台のカメラの撮影タイミングを0.5秒ズラして撮影を開始する。これにより、2つの画像上での欠陥の位置を比較しやすくなり、凹凸状もしくは濃淡ムラ状の単体欠陥か、両方を複合した欠陥かを識別しやすくすることができる。
【0023】
ここで、両方を加味して判定する必要がある欠陥の判定方法について説明する。表面凹凸状欠陥であれば、例えば正面から見た最長部の長さや欠陥部の面積を基準にして合否判定される。一方、濃淡ムラ状欠陥であれば正常部との濃淡差の量により合否判定される。しかし、表面凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥が同一個所に存在する、つまり複合している場合は それぞれ単体で存在する時よりも製品品質に与える影響が大きくなるため、判定基準を厳しくする必要が生じる場合がある。このように、判定基準を厳しくする必要が生じる場合は、まず同軸落射照明で撮影した画像から2値化処理により表面凹凸状欠陥部を抽出し、抽出した欠陥部の撮影画像内での位置を算出する。次に、斜射光照明で撮影された画像から2値化処理により濃淡ムラ欠陥部を抽出し、抽出した欠陥部の撮影画像内での位置を算出する。次に、それぞれに算出された座標の予め設定した範囲以内に他方の座標データが存在するか調べ、座標データが存在すれば両方を加味して判定する必要がある欠陥として厳しい閾値を適用し合否判定する。座標データが存在しなければ、単体の欠陥として緩い閾値を適用し、合否判定する。当然、各々抽出された欠陥の全ての欠陥データの座標を求め、比較する必要はなく、隣接した欠陥データは一つの欠陥として座標の平均値を求めたり、重心点の座標を求め比較すれば良い。
【0024】
また、斜射光照明でも1次元CCDカメラ13が正反射光を受光する位置にあると、被検査物1の表面凹凸からの正反射光を受光し、過剰判定となることがあるため、斜射光照明の光学系の1次元CCDカメラ13の位置およびライン状の光源11の位置を1次元CCDカメラ13に正反射光が入らないように調整する。よって、色の濃淡ムラ状の欠陥のみを撮影することができ、色の濃淡ムラ状の欠陥を正確に判定できる。
【0025】
図2は本発明の第2の実施例に係る欠陥検査装置の構成を示す図である。同図において、図1と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。異なる構成要素として、ライン状光源11と被検査物1との間に拡散板15として乳白色のアクリル板を設けた。ライン状光源11から出た光は拡散板15を通ることにより拡散され散乱光として駆動装置2の回転駆動により軸回転する被検査物1に照射される。これにより被検査物1に均等に光が照射され均一な画像を撮影することができ、色の濃淡ムラ状の欠陥の濃度変化を正確に判別することができる。なお、本実施例の拡散板15では乳白色のアクリル板を用いたがこれに限定する必要はなく、赤色の透明アクリル板を装着してもよい。赤色の光を被検査物1に照射することにより撮影された画像のコントラストを上げることができ、よって色の濃淡ムラ状欠陥において正常部と欠陥部の濃度差を強調でき、欠陥の抽出が容易となる。ここで、橙色や黄色透明アクリル板を使用しても同様にコントラストを上げることができる。更に、本実施例の被検査物1として使用した電子写真用感光体はアルミニウム基体の上に白色の下引き層、その上に青緑色の電荷発生層、更にその上に黄色みを帯びた透明膜である電荷輸送層を塗布しているため、緑色をしている。よって、上述した拡散板15に緑色の透明アクリル板を装着してもよい。被検査物1と同系色の光を照射することにより電荷輸送層のハジキにより下引き層の色が見えて正常部と欠陥部の色合いが異なっているようなの濃淡ムラ状欠陥を撮影しやすくなり、欠陥抽出時の2値化処理を容易に行うことができる。
【0026】
また、図1及び図2において、同軸落射を用いた光学系の受光レンズ9として物体側テレセントリックレンズを使用したことにより、被検査物1の振れ等により被検査物1と受光レンズ9との距離が変動しても撮影される欠陥の大きさを一定にすることができ、正確に凹凸状欠陥の大きさを判定することができる。
【0027】
図3は第1の比較例の欠陥検査装置の構成を示す図である。同図において、図1と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第1の比較例では、被検査物1の法線方向から所定の角度で傾いた位置に設けたライン状の光源11から被検査物1に向けて光を照射し、駆動装置2の回転駆動により軸回転する被検査物1からの散乱光を受光する位置に設置した受光レンズ16を通してモノクロ256階調の1次元CCDカメラ17に受光されて電気信号に変換される。そして、1次元CCDカメラ17で変換された電気信号は演算装置18に送られ、演算装置18では1次元CCDカメラ17から送られた電気信号を予め設定された閾値と比較することにより2値化処理されて被検査物1の表面における欠陥の有無を判定され、その後合否判定のためのアルゴリズムにより合否判定する。ここで、受光レンズ16及び1次元CCDカメラ17の位置は被検査物1からの正反射光と散乱光の両方を適度に受光するように調整され、凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥の両方を撮影できるようにした。この比較例1の方法では1つの画像に凹凸状欠陥と濃淡ムラ状欠陥が両方とも撮影されてしまうため、合否判定する閾値は最も厳しい欠陥に合わせて設定することとなり、不合格判定が増えた。
【0028】
図4は第2の比較例の欠陥検査装置の構成を示す図である。同図において、図1と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第2の比較例では、被検査物1の法線方向から所定の角度で傾いた位置に設けたライン状の光源11から被検査物1に向けて光を照射し、駆動装置2の回転駆動により軸回転する被検査物1からの正反射光を受光する位置に設置した受光レンズ19を通してモノクロ256階調の1次元CCDカメラ20に受光されて電気信号に変換されて演算装置21に送られる。また、駆動装置2の回転駆動により軸回転する被検査物1からの散乱光を受光する位置に設置した受光レンズ22を通してモノクロ256階調の1次元CCDカメラ23に受光されて電気信号に変換されて演算装置21に送られる。そして、演算装置21で1次元CCDカメラ20,23から送られた電気信号は予め設定された閾値と比較することにより2値化処理され欠陥の有無を判定され、その後合否判定のためのアルゴリズムにより合否判定する。この第2の比較例2の方法では、撮影を2回行ったため検査時間が2倍かかってしまった。また、2台のカメラを干渉しないように設置位置を離すため、被検査物1と受光レンズ22の距離を離さなければならず、解像度が下がってしまった。
【0029】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の欠陥検査装置は、被検査物の表面に光を同軸落射照射する第1の光源と、被検査物からの正反射光を受光して第1の電気信号に変換する第1の撮像手段とを含む第1の光学系と、被検査物に光を斜射照明する第2の光源と、被検査物からの散乱光を受光して第2の電気信号に変換する第2の撮像手段とを含む第2の光学系と、第1の撮像手段からの第1の電気信号と予め設定された第1の閾値とを比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された第2の閾値とを比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出する演算装置とを有する。そして、本発明の欠陥検査装置は、第1の光学系を用いて得られた画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、第2の光学系を用いて得られた画像を演算して欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較して位置情報が一致した場合は、第1の電気信号と予め設定された、第1の閾値とは異なる第3の閾値と比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された、第2の閾値とは異なる第4の閾値と比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出することに特徴がある。よって、欠陥が凹凸状欠陥か、色の濃淡ムラ状欠陥かを判別でき、当該判別結果に応じて各専用のある合否判定アルゴリズムを適用して欠陥を正確に判定することができる。
【0032】
更に、第1の光学系を用いて得られた画像の位置と、第2の光学系を用いて得られた画像の位置を一致させることにより、正確に欠陥位置を算出することができ、より正確に欠陥種を判別することができる。
【0033】
また、第2の撮像手段は正反射光を受光しない位置に設定することにより、第2の撮像手段によって凹凸状欠陥が検出されることを防ぎ、更に正確に欠陥種を判別することができる。
【0034】
更に、第2の光源と被検査物との間の光路上に拡散板を設けたことにより、被検査物に均等に光が照射され、色の濃淡ムラ状欠陥の濃度変化をより正確に判別することができる。
【0035】
また、第2の光源と被検査物との間の光路上に色フィルタを設けたことにより、色の濃淡ムラ状欠陥を高コントラストで撮像することでき、撮像した画像から欠陥を抽出することが容易となる。
【0036】
更に、色フィルタは被検査物と同系色の色フィルタを用いることにより、正常部分と欠陥部分の色合いが異なるような色の濃淡ムラ状欠陥の抽出が容易となる。
【0037】
また、被検査物からの正反射光を第1の撮像手段に集光する受光レンズとして、テレセントリックレンズを用いたことにより、被検査物の振れ等による被検査物と受光レンズとの距離が変動しても得られる欠陥の大きさを一定にすることができ、正確に凹凸状欠陥の大きさを判別することができる。
【0038】
更に、別の発明として欠陥検査方法によれば、第1の光源より被検査物の表面に光を同軸落射照射し被検査物の表面からの正反射光を第1の受光手段で受光し電気信号に変換して記憶手段に記憶する。そして、第2の光源から被検査物表面に法線方向から所定角度傾けた角度から光を照射し、被検査物の表面からの散乱光を第2の受光手段で受光し電気信号に変換し記憶手段に記憶する。その後、第1の受光手段からの電気信号を第1の閾値と比較して表面凹凸状欠陥を検出し、第2の受光手段からの電気信号を第2の閾値と比較して濃淡ムラ状欠陥を検出する。そして、本発明の欠陥検査方法によれば、第1の光学系を用いて得られた画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、第2の光学系を用いて得られた画像を演算して欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較して位置情報が一致した場合は、第1の電気信号と予め設定された、第1の閾値とは異なる第3の閾値と比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された、第2の閾値とは異なる第4の閾値と比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出する。よって、欠陥が凹凸状欠陥か、色の濃淡ムラ状欠陥かを判別でき、当該判別結果に応じて各専用のある合否判定アルゴリズムを適用して欠陥を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る欠陥検査装置の構成を示す概略図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る欠陥検査装置の構成を示す概略図である。
【図3】第1の比較例の欠陥検査装置の構成を示す概略図である。
【図4】第2の比較例の欠陥検査装置の構成を示す概略図である。
【図5】被検査物に照射した際の欠陥部有無による反射光の様子を示す図である。
【図6】被検査物の表面に法線方向から所定の角度から照射された際の正反射光と散乱光の様子を示す図である。
【符号の説明】
1;被検査物、2;駆動装置、3;従動プーリ、4;駆動プーリ、
5;張架ベルト、6,11;光源、7;全反射ミラー、8;ハーフミラー、
9,12,16,19,22;受光レンズ
10,13,17,20,23;1次元CCDカメラ、
14,18,21;演算装置。

Claims (8)

  1. 被検査物の表面に光を同軸落射照射する第1の光源と、前記被検査物からの正反射光を受光して第1の電気信号に変換する第1の撮像手段とを含む第1の光学系と、前記被検査物に光を斜射照明する第2の光源と、前記被検査物からの散乱光を受光して第2の電気信号に変換する第2の撮像手段とを含む第2の光学系と、前記第1の撮像手段からの前記第1の電気信号と予め設定された第1の閾値とを比較して前記被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、前記第2の撮像手段からの前記第2の電気信号と予め設定された第2の閾値とを比較して前記被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出する演算装置とを有する欠陥検査装置において、
    前記第1の光学系を用いて得られた画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、前記第2の光学系を用いて得られた画像を演算して欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較して位置情報が一致した場合は、第1の電気信号と予め設定された、第1の閾値とは異なる第3の閾値と比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された、第2の閾値とは異なる第4の閾値と比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出することを特徴とする欠陥検査装置。
  2. 前記第1の光学系を用いて得られた画像位置と、前記第2の光学系を用いて得られた画像位置を一致させる請求項1記載の欠陥検査装置。
  3. 前記第2の撮像手段は、正反射光を受光しない位置に設定する請求項1又は2に記載の欠陥検査装置。
  4. 前記第2の光源と前記被検査物との間の光路上に拡散板を設けた請求項1〜3のいずれかに記載の欠陥検査装置。
  5. 前記第2の光源と前記被検査物との間の光路上に色フィルタを設けた請求項1〜4のいずれかに記載の欠陥検査装置。
  6. 前記色フィルタは、前記被検査物と同系色の色フィルタを用いる請求項記載の欠陥検査装置。
  7. 前記被検査物からの正反射光を前記第1の撮像手段に集光する受光レンズとして、テレセントリックレンズを用いた請求項1〜のいずれかに記載の欠陥検査装置。
  8. 第1の光源より被検査物の表面に光を同軸落射照射し被検査物の表面からの正反射光を第1の受光手段で受光し電気信号に変換して記憶手段に記憶すると共に、第2の光源から被検査物表面に法線方向から所定角度傾けた角度から光を照射し、被検査物の表面からの散乱光を第2の受光手段で受光し電気信号に変換し記憶手段に記憶し、第1の受光手段からの電気信号を第1の閾値と比較して表面凹凸状欠陥を検出し、第2の受光手段からの電気信号を第2の閾値と比較して濃淡ムラ状欠陥を検出する欠陥検査方法において、
    第1の光学系を用いて得られた画像を演算処理して欠陥の位置を割り出し記憶し、前記第2の光学系を用いて得られた画像を演算して欠陥の位置を割り出し記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された両方の位置情報を比較して位置情報が一致した場合は、第1の電気信号と予め設定された、第1の閾値とは異なる第3の閾値と比較して被検査物の表面の凹凸状欠陥を検出し、第2の撮像手段からの第2の電気信号と予め設定された、第2の閾値とは異なる第4の閾値と比較して被検査物の色の濃淡ムラ状欠陥を検出することを特徴とする欠陥検査方法
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3754003B2 (ja) * 2001-06-21 2006-03-08 株式会社リコー 欠陥検査装置及びその方法
US7236625B2 (en) * 2003-07-28 2007-06-26 The Boeing Company Systems and method for identifying foreign objects and debris (FOD) and defects during fabrication of a composite structure
US7532749B2 (en) * 2003-11-18 2009-05-12 Panasonic Corporation Light processing apparatus
US7483596B2 (en) * 2004-01-13 2009-01-27 International Business Machines Corporation Performance digital image sensing
JP2006011130A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Asahi Kasei Aimii Kk コンタクトレンズ
JP4984381B2 (ja) * 2004-08-04 2012-07-25 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル用基板の検査方法
JP2006258726A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 欠陥検査方法
JP4826750B2 (ja) 2005-04-08 2011-11-30 オムロン株式会社 欠陥検査方法およびその方法を用いた欠陥検査装置
US20070146692A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Xerox Corporation Fiber optic specular surface flaw detection
US7362450B2 (en) * 2005-12-23 2008-04-22 Xerox Corporation Specular surface flaw detection
JP4801457B2 (ja) * 2006-02-02 2011-10-26 株式会社リコー 表面欠陥検査装置、表面欠陥検査方法及び表面欠陥検査プログラム
JP4020144B2 (ja) 2006-03-10 2007-12-12 オムロン株式会社 表面状態の検査方法
JP5038293B2 (ja) * 2006-03-16 2012-10-03 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の外壁検査方法
JP2007271510A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Tsubakimoto Chain Co 外観検査方法及び外観検査装置
US20080114632A1 (en) * 2006-11-10 2008-05-15 Checkflix, Inc. System and method for using optical storage media analysis
US7663745B2 (en) * 2007-02-09 2010-02-16 Xerox Corporation Plural light source and camera to detect surface flaws
CN101620389B (zh) * 2008-06-30 2011-08-31 深圳市大族激光科技股份有限公司 成像装置、对其组件的安装进行检测的方法及装置
JP5308212B2 (ja) * 2009-03-31 2013-10-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ ディスク表面欠陥検査方法及び装置
JP5415162B2 (ja) * 2009-06-23 2014-02-12 昭和電工株式会社 円筒体の表面検査装置
FR2963093B1 (fr) * 2010-07-26 2012-08-03 Vit Installation d'inspection optique 3d de circuits electroniques
JP2013024560A (ja) * 2011-07-14 2013-02-04 Sumitomo Chemical Co Ltd ハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体の検査装置
CN103500336B (zh) * 2013-09-24 2016-08-17 华南理工大学 滤光片缺陷特征参数选择的熵方法
CN104237252A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 华南理工大学 一种机器视觉产品表面微缺陷智能检测方法及其装置
JP6528308B2 (ja) * 2015-02-05 2019-06-12 国立大学法人神戸大学 形状評価方法および形状評価装置
DE102015101854B4 (de) * 2015-02-10 2021-02-04 Canon Production Printing Germany Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von beeinträchtigten Bereichen auf einem Bildträger
JP6644405B2 (ja) * 2015-09-09 2020-02-12 ジヤトコ株式会社 未溶接箇所の検査方法および未溶接箇所の検査装置
JP6604805B2 (ja) * 2015-09-30 2019-11-13 日東電工株式会社 偏光子の検査方法および偏光板の製造方法
US10068326B2 (en) * 2016-03-18 2018-09-04 Siemens Energy, Inc. System and method for enhancing visual inspection of an object
CN107741606B (zh) * 2017-08-31 2019-02-22 江苏宜润智能装备产业创新研究院有限公司 一种塑料热铆接组装监测方法及装置
CN109781735A (zh) * 2018-12-26 2019-05-21 中电科信息产业有限公司 一种爆珠在线检测装置及检测方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3792930A (en) * 1973-05-31 1974-02-19 Ppg Industries Inc System for determining the nature of optical distortion in glass
US3975102A (en) * 1974-07-29 1976-08-17 Zygo Corporation Scanning photoelectric autocollimator
JPS56160645A (en) * 1980-05-16 1981-12-10 Hitachi Ltd Detecting method for surface defect of body
JPS5713340A (en) * 1980-06-27 1982-01-23 Hitachi Ltd Inspection apparatus for surface defect
JPS6238348A (ja) * 1985-08-14 1987-02-19 Mitsubishi Metal Corp 光学的表面欠陥検査方法
JPS6367549A (ja) * 1986-09-10 1988-03-26 Pioneer Electronic Corp 光ディスク用レジスト原盤の欠陥検査及び膜厚測定装置
JPH03229109A (ja) * 1990-02-05 1991-10-11 Ricoh Co Ltd 表面検査装置
JPH0755710A (ja) * 1993-08-11 1995-03-03 Fuji Electric Co Ltd 感光体ドラムの欠陥検査装置
JPH07110305A (ja) 1993-10-08 1995-04-25 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 光沢のある金属面の画像処理検査方法
JPH07128240A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Konica Corp 電子写真感光体欠陥検査装置
JPH07128241A (ja) 1993-11-05 1995-05-19 Konica Corp 電子写真感光体欠陥検査装置
WO1996039619A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-12 Kla Instruments Corporation Optical inspection of a specimen using multi-channel responses from the specimen
ATE211549T1 (de) * 1995-10-25 2002-01-15 Infineon Technologies Ag Verfahren zur kontrolle von scheiben
JP3469714B2 (ja) 1996-06-03 2003-11-25 株式会社リコー 感光体表面検査方法および感光体表面検査装置
US5940175A (en) * 1996-11-01 1999-08-17 Msp Corporation Method and apparatus for surface inspection in a chamber
JP3429966B2 (ja) 1997-01-20 2003-07-28 株式会社リコー 表面欠陥検査装置及び検査方法
US6046803A (en) * 1997-05-20 2000-04-04 Hewlett-Packard Company Two and a half dimension inspection system
US6196127B1 (en) 1997-10-07 2001-03-06 Ricoh Company, Ltd. Screen process printing method and screen printing machine
JP2000137004A (ja) 1998-11-02 2000-05-16 Canon Inc 表面検査装置及び表面検査方法
JP3754003B2 (ja) * 2001-06-21 2006-03-08 株式会社リコー 欠陥検査装置及びその方法

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