JPH0354439A

JPH0354439A - 物体の表面検査装置

Info

Publication number: JPH0354439A
Application number: JP19085789A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yoshida; 肇吉田
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1991-03-08
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06103274B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は物体の表面のごみや傷等の欠陥を検査する物体
の表面検査装置に関する。

〔従来の技術〕

物体の表面に付着したごみや傷等の欠陥を検知し、その
存在を表示する物体の表面検査装置は、例えば被検査物
体としての祇や布等の平坦で広い面を有する物体等の表
面の欠陥の検査を含めて、各分野において広く採用され
ている。かかる物体の表面検査装置の１例では、被検査
物体の表面の検査される範囲に光を適切に照射し、その
反射光をビデオカメラの如き光電変換センサで捉え、電
気信号に変換し、電子処理機によってその信号を処理し
、その中から傷等の欠陥を検出する。例えば、白である
べき紙の表面上の黒点のような異物を検出するものであ
る。

上述の如き従来の物体の表面検査装置の一例を、第５図
を参照して説明する。

この第５図の従来例においては、ランプの如き光源（Ａ
）で照明されている被検査物体（Ｂ）を、光電変換セン
サ、例えばビデオカメラ（１）で撮像し、その映像信号
（ＳＬ）をモニタ（２）に供給し、被検査物体（Ｂ）の
像をモニタ（２）の画面上で直接監視する。

一方、ビデオカメラ（１）よりの映像信号（Ｓｌ）を電
子処理機（３）で処理して、傷等の欠陥を検出した場合
は、欠陥信号（Ｓｄ）を出力する。ビデオカメラ（１）
が撮像している被検査物体（Ｂ）の映像を直接モニタ（
２）で見るか、又はビデオカメラ（１）の出力信号（Ｓ
１）を電子処理機（３）により電子処理して得た信号、
即ち傷等の欠陥を検出した状態の信号（Ｓｄ）をモニタ
（２）で見るかは、映像転換スイッチ（４）で選択し得
る。

上述した電子処理機（３）については、種々の回路構成
が提案されているが、その一例を第６図を参照して説明
する。同図において、（３Ａ）はビデオカメラ（１）よ
りの映像信号（Ｓ１）を増幅する逆相型の前置増幅器と
してのオペアンプであり、（３Ｂ）はオペアンプ（３Ａ
）により増幅された映像信号（ＳＩＡ）のレベルを、ポ
テンショメータの如き闇値調節器（３Ｃ）で決る闇値（
ｔｈ）と比較するコンバレータで、映像信号（Ｓ１）の
中から欠陥部分を検出（後述）し、欠陥信号（Ｓｄ）を
出力する為のものである。尚、欠陥がない場合は、何等
信号を出力しない。又、（３Ｄ）はバッファで、コンパ
レータ（３Ｂ）の出力信号（Ｓｄ）が負荷の変動の影響
を受けないようにするためのものである。

第７図はモニタ（２）の画面（２Ａ）を示す。この例で
は、被検査物体（Ｂ）が、例えば白色の紙で、それがビ
デオカメラ（１）で撮映され、モニタ（２）の画面（２
Ａ）上に映出されている場合である。尚、同図に於て、
（ａ）は被検査物体（Ｂ）である白色の紙上に在る欠陥
としての黒点を示す。

第８図Ａ乃至Ｃは、夫々第６図に示す電子処理機（３）
の各部の信号の波形を示す波形図である。

第８図Ａはビデオカメラ（１）よりの映像信号（Ｓ１）
の１水平期間（Ｈ）の波形図で、この例は、第７図に示
す黒点（ａ）を通る１水平走査線の映像信号（Ｓｌａ）
を示す。第８図Ａに於て、白色の紙の白い部分では、映
像信号（Ｓｌａ）はハイレベル（ｈ）で示され、その欠
陥である黒点の部分（ａ）では、信号（Ｓｌａ）のレベ
ルが低いレベル＜ｉ＞に落ち込んでいる。

この第８図Ａに示す映像信号（Ｓｌａ）は、電子処理機
（３）の逆相型のオペアンプ（３Ａ）で増幅され、位相
が反転されて第８図Ｂに示す波形の信号（ＳＩＡ）とな
る。この信号（ＳＩＡ）は、コンバレーク（３Ｂ）の一
方の入力端子に供給される．このコンバレータ（３Ｂ）
で信号（Ｓｌ＾）の黒点（ａ）に相当する部分（ｄ）を
検出するため、闇値調節器（３Ｃ）を調節し、コンパレ
ータ（３Ｂ）の他方の人力端に供給される闇値（　ｔｈ
）を、第８図Ｂに示す如く上下に調節する。コンパレー
タ（３Ｂ）は、欠陥部分（ｄ）を検出した場は、第８図
Ｃに示す如く、欠陥部分（２）をデジタル欠陥信号（Ｓ
ｄ）として出力する。この欠陥を検出したことを示すデ
ジタル欠陥信号（Ｓｄ）は、バンファ（３Ｄ）を経て欠
陥の存在を示す警報回路（ＡＬ）、例えばランプ点灯回
路やブザー鳴動回路等に供給されて、欠陥の存在を告知
する。

この場合、検出した欠陥（ａ）としての黒点を、モニタ
（２）の画面（２Ａ）で認知するには、第５図に示した
映像転換スイッチ（４）を電子処理機（３）側へ倒して
、電子処理された後の信号、即ちコンパレータ（３Ｂ）
により白黒の２値に分割された欠陥信号（Ｓｄ）をモニ
タ（２）に供給し、その画面（２Ａ）を見ながら行なう
。

この際、モニタ（２）の画面（２Ａ）上では、第７図に
示す如く、真白な部分に小さい黒点（ａ）が映出される
ので、検知された欠陥部分がその位置と共に認知できる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の如き従来の装置によても、勿論、電子処理機（３
）により検出された被検査物体（Ｂ）の欠陥部分（ａ）
の位置は、モニタ（２）の画面（２Ａ）上で認知し得る
ものであるが、若しその欠陥部分（傷，異物，黒点等）
が極めて小さいものであった場合は、この欠陥を検出し
たことを示す警報回路（ＡＬ）が動作したとしても、そ
の欠陥の位置をモニタ（２）の画面（２Ａ）上で目で捉
えることは大変困難である．従って、本発明は、いかに
小さな欠陥部分でも検出された場合、その位置を明確に
モニタの画面上で認知し得る物体の表面検査装置を提供
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による上記課題を解決する手段は、光電変換セン
サ（１）により被検査物体（Ｂ）を撮映し、それよりの
映像信号（Ｓ１）を電子処理機（３）で処理し、上記被
検査物体の表面に欠陥（ａ）が在る場合は、欠陥信号（
Ｓｄ）を発生し、該欠陥信号をモニタ（２）に供給し、
その画面上に欠陥を表示する物体の表面検査装置におい
て、上記欠陥信号を表示信号作製手段（５）に供給し、
上記欠陥信号に基づいて、その時間幅，周期及び明るさ
の少なくともその一つを調整した欠陥の表示信号（Ｓ２
）を作り該表示信号を重畳器（６）に於て上記映像信号
に重畳し、該重畳信号（Ｓ３）を上記モニタに供給する
ようになした物体の表面検査装置である。

〔作用〕

本発明による物体の表面検査装置によれば、被検査物体
（Ｂ）の表面の欠陥を検出した場合、欠陥に続く適当な
時間幅，周期及び明るさの欠陥の表示信号（Ｓ２）を映
像信号（Ｓｔ）に重畳し、重畳信号（Ｓ３）をモニタ（
２）に供給し、その画面（２Ａ）上で、どのように小さ
な欠陥でも、目視できる周期，明るさ等で明滅表示させ
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１乃至第４図を参照して説
明する。

第１図は本発明の一実施例の全体を示すプロ・冫ク図で
ある。同図に於て、第５図と同一符号は互に同一部分を
示すものとし、それ等の詳細説明を省略する。

第１図に示す本発明の例に於て、被検査物体（Ｂ）に欠
陥のあることが電子処理機（３）により検出され、欠陥
の存在を示すデジタル信号（Ｓｄ）が出力された場合、
この信号（Ｓｄ）を、上述の如き警報回路（ＡＬ）に供
給すると共に、表示信号作製回路（５）に人力する。こ
の表示信号作製回路（５）は、欠陥信号（Ｓｄ）をもと
にして表示信号（Ｓ２）を作り、この表示信号（Ｓ２）
を重畳器（６）に加える．重畳器（６）はビデオカメラ
（１）からの映像信号（Ｓｌ）も供給されているので、
この信号（Ｓ１）に表示信号（Ｓ２）を重畳して、重畳
信号（Ｓ３）を作り、これをモニタ（２）に与える．尚
、第１図に於て、（５Ａ）　．　（５Ｂ）及び（５Ｃ）
は、夫々表示信号（Ｓ２）の時間（幅），周期及び明る
さを設定する時間（幅），周期及び明るさ設定回路であ
る。

従来例では、第５図に示す如く、転換スイッチ（４）に
よって映像信号（Ｓｌ）と欠陥信号（Ｓｄ）とを切換え
て、欠陥検出の確認等を行っていたが、本発明では、映
像信号（Ｓ１）に表示信号（Ｓ２）を重畳し、常時この
重畳信号（Ｓ３）をモニタ（２）に供給し、その画面（
２Ａ）に表示するので、従来の如き転換の必要はなく、
又見易いものとなる。

表示信号作製回路（５）の一具体例を、第２図を参照し
て説明する。

電子処理機（３）よりの欠陥が検出されたことを示す第
３図Ａ（第８図Ｃと同じ）に示されたデジタル欠陥信号
（Ｓｄ）が表示信号作製回路（５）の時間（幅）設定回
路（５Ａ）の単安定マルチ（５Ａ１）のＢ端子に入力さ
れると、そのＣ及びＲ端子に接続されタイミング調整用
のコンデンサ（５Ａ２）及び抵抗器（５Ａ３）により決
まる時定数で定まる特定の時間幅（τ）を持ったプレ表
示信号（ＳＡ）が、検出信号（Ｓｄ）の立上り時に同期
して単安定マルチ（５Ａ１）のＱ端子に発生する（第３
図Ｂ参照）。この時間（幅）設定回路（５Ａ）は、上述
の如く、表示信号（Ｓ２）の時間（幅）を設定するもの
で、欠陥信号（Ｓｄ）の大小（時間幅の相違）に関係な
く欠陥（ａ）をモニタ（２）の画面（２八）で目で認知
し易く、しかも、その邪魔にならない程度で、不変の時
間幅を持つ表示信号（Ｓ２）を作る為のものである。尚
、このプレ表示信号（ＳＡ）の時間幅（τ）を、コンデ
ンサ（５Ａ２）及び抵抗器（５Ａ３）を調整して、例え
ば第３図Ｂに点線で示す（τ′）の如く、広くすること
もできる。

単安定マルチ（５Ａ１）よりのプレ表示信号（ＳＡ）は
、周期設定回路（５Ｂ）のアンドゲー｝　（５Ｂ１）の
一方の入力端子に入力される。アンドゲー｝　（５Ｂ１
）の他方の入力端子は、周期設定回路（５Ｂ）の自走マ
ルチ（５Ｂ２）の頁出力端子に接続されている。

第４図Ａ乃至Ｃは、夫々周期設定回路（５Ｂ）の各部の
信号の波形を示す波形図である。第４図Ａは、時間幅設
定回路（５Ａ）より出力され、アンドゲート（５８１）
の一方の入力端に供給されるプレ表示信号（ＳＡ）の波
形図である。例えば第７図に示す如く、ｌ画面（ｌフレ
ーム）の走査で一本の水平走査線が欠陥である黒点（ａ
）を通過し、これを検出する場合は、一画面の走査周期
は約１７ｍｓｅｃ　（１６．６＝　・・ｏ＋ｓｅｃ）で
あるので、このプレ表示信号（ＳＡ）の周期も約ｌ７ｍ
ｓｅｃとなる。換言すれば、一画面の走査で、１個のプ
レ表示信号（ＳＡ）が出力される。このように１７ｒａ
ｓｅｃの周期のプレ表示信号（ＳＡ）によっては、モニ
タ（２）の画面（２Ａ）上で、人間の目に明滅感を殆ん
ど与えないので、このプレ表示信号（ＳＡ）が人間の目
にモニタ（２）の画面（２Ａ）上で明滅感を与えるよう
に遅い周期でプレ表示信号（ＳＡ）を断続せしめるのが
、自走マノレチ（５Ｂ２）の役目である。

以下、これを説明する。自走マルチ（５Ｂ２）の発振周
期は、そのＣ，　Ｒ及びＱ端子に接続したタイもング用
コンデンサ（５Ｂ３）及び抵抗器（５Ｂ４）により自由
に設定できるので、この発振周期を画面の走査周期１７
ｍｓｅｃより遅い周期、例えば５０ｍｓｅｃ〜１００■
ｓｅｃ程度に選んでおけば、後述する如く、プレ表示信
号（ＳＡ）が、数個づつ間欠的にアンドゲート（５Ｂ１
）より出力され、画面（２Ａ）上で、人間の目に明滅感
を与え得る。即ち、第４図Ｂは、自走マルチ（５Ｂ２）
の頁出力端の出力信号（ＳＢ）の波形を示す波形図で、
この信号（ＳＲ）の周期は、上述の如く、例えば５０〜
１００ｍｓｅｃに設定されている。この信号（ＳＢ）が
、上述の如く、アンドゲート（５Ｂ１）の他方の入力端
に供給されている。従って、アンドゲート（５Ｂ１）の
出力信号（５Ｃ）は、第４図Ｃに示す如き波形となる。

即ち、この信号（ＳＣ）は、プレ表示信号（ＳＡ）が、
自走マルチ（５Ｂ２）の遅い周期の信号（ＳＢ）で断続
され、数個づつのプレ表示信号（ＳＡ）が間欠的に連続
した信号となる。

このようなアンドゲート（５Ｂ１）の出力信号（ＳＣ）
は、そのレベルを調整する回路、即ちモニタ（２）の画
面（２Ａ）上において、表示信号による像の明るさをは
っきりと目に感じさせる程度に調整する明るさ設定回路
（５Ｃ）に供給される。即ち、信号（ＳＣ）は、第２図
に示す如く、そのレベルを調整する可変抵抗器（５Ｃ１
）を介して、バッファ（５Ｃ２）に供給される。この実
施例においては、表示信号作製回路（５）はＴＴＬのレ
ベルで説明してあり、ＴＴＬの出力レベルは通常５■あ
るので、モニタ（２）の画面（２＾）の輝度を制御する
電圧としては充分である。この例では、バッファ（５Ｃ
２）は通常のユニテイ・ゲイン・バッファを示し、その
増度は１である。バツファ（５Ｃ２）の出力が、最終表
示信号〈Ｓ２）となり、これが重畳器（６）へ送られ、
そこで、ビデオカメラ（１）からの映像信号（Ｓ１）に
重畳される。この場合、重畳器（６）は、矢張りユニテ
ィ・ゲイン・バソファ（６Ａ〉と混合用抵抗（６Ｂ）と
の組合せにより構成されている。

かくして電子処理機（３）が映像信号（Ｓ１）の中から
黒点（ａ）等の欠陥を検出した場合、その欠陥信号（Ｓ
ｄ）に隣接して表示信号（Ｓ２）を作り、これを映像信
号（Ｓ１）に重畳してモニタ（２）の画面（２＾）上に
表示せしめる。しかし、この表示信号（Ｓ２）は、時間
幅の設定回路（５Ａ）．周期の設定回路（５Ｂ）及び明
るさの設定回路（５Ｃ）により目に認知し易いように調
節されているものである。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、検出された欠陥の大きさ
に関係なく、欠陥の部分に隣接して目で認知し易い欠陥
の表示を、被検査物体の通常の映像に重畳してモニタの
画面上に常時表わし、しかも映像の転換の必要がないの
で、操作上の便利さと、それにも増して欠陥を検出した
かしないかの現象を明白に捉え、加えて、その欠陥部分
の位置をも明確に示せるという大きな効果を有する。

更に、本発明では、表示信号を明確に認知し易いように
、欠陥の表示信号の時間幅，それを断続する周期，そし
てその明るさの調整手段を有するもので、これにより最
適の表示信号の性質を定めて、欠陥認知の容易性を増進
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の全体を示すブロック図、第２図
はその主要部の接続図、第３図及び第４図はその説明に
供する波形図、第５図は従来例のブロック図、第６図は
その主要部の回路図、第７及び第８図はその説明に供す
る略線図である。図に於て、（１）は光電変換センサ、（２）はモニタ、
（３）は電子処理機、（５）は表示信号作製回路、（６
）は重畳器を夫々示す。

Claims

【特許請求の範囲】１、光電変換センサにより被検査物体を撮映し、それよ
りの映像信号を電子処理機で処理し、上記被検査物体の
表面に欠陥が在る場合は欠陥信号を発生し、該欠陥信号
をモニタに供給し、その画面上に欠陥を表示する物体の
表面検査装置において、上記欠陥信号を表示信号作製手段に供給し、上記欠陥信
号に基づいてその時間幅、周期及び明るさの少くともそ
の一つを調整した欠陥の表示信号を作り、該表示信号を重畳器に於て上記映像信号に重畳し、該重
畳信号を上記モニタに供給するようになしたことを特徴
とする物体の表面検査装置。２、上記表示信号作製手段は上記表示信号の時間幅を設
定する手段を有することを特徴とする上記特許請求の範
囲第１項記載の物体の表面検査装置。３、上記表示信号作製手段は上記表示信号の周期を設定
する手段を有することを特徴とする上記特許請求の範囲
第１項記載の物体の表面検査装置。４、上記表示信号作製手段は上記表示信号の明るさを設
定する手段を有することを特徴とする上記特許請求の範
囲第１項記載の物体の表面検査装置。