JPH04339247A - 太陽電池傷自動検出装置 - Google Patents

太陽電池傷自動検出装置

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JPH04339247A
JPH04339247A JP1547691A JP1547691A JPH04339247A JP H04339247 A JPH04339247 A JP H04339247A JP 1547691 A JP1547691 A JP 1547691A JP 1547691 A JP1547691 A JP 1547691A JP H04339247 A JPH04339247 A JP H04339247A
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JP
Japan
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image
signal
area
light
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP1547691A
Other languages
English (en)
Inventor
▲吉▼川 玉容
Tamayasu Yoshikawa
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は太陽電池傷自動検出装置
に関し、特に太陽電池の表面部の傷の有無について自動
的に検出する太陽電池傷自動検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は太陽電池の一例を示した平面図で
ある。
【0003】太陽電池1は電池面16と、電池面16と
は異る明るさを持つエッジ13と、電池面で生成した電
力を収集する電極線11と、電極線11で収集した電力
を外部に取り出す電極12より構成されている。
【0004】従来、太陽電池の傷の検出は、全て作業者
による目視検査により行なわれていた。隣接する電極線
11の間隔は2mm程度であり、電極線11の幅は0.
1mm程度であり、通常電池面16に生ずる傷14の幅
は0.01mm程度であって電極線11の幅にくらべて
細い。
【0005】作業者は、被検査物である太陽電池1の表
面を、たとえば、蛍光灯などの光源によって照明した状
態で電池面16からの反射状態を目視し、電池面16の
傷の検出を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の太陽電
池の電池面の傷の検出は、作業者による目視検査によっ
ているために、検査基準が作業者により異なるために検
査結果が異なるという欠点があった。また、太陽電池に
は多くの電極線が存在し、その幅が検出しようとする傷
の10倍程度で傷の検出の際に傷とまぎらわしいため、
傷を見落す場合が多く、また、検査に多くの時間を要す
ると共に検査時間の経過につれて作業者の疲労のために
傷を見逃す場合を生じるという欠点があった。
【0007】本発明の目的は、上述した太陽電池の電池
面の傷の検出を自動化し、作業者にかわって装置が傷を
検出し、検査結果が作業者に依存せず一定で、従来より
短時間の内に検査を行うことができる太陽電池傷自動検
査装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池傷自動
検出装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源より放射さ
れたレーザ光をほぼ一点に近い集光点に集光する出射部
と、前記集光点に位置する被検査物である太陽電池の表
面から反射される前記レーザ光の散乱光の内の少なくと
も一部を集光し前記集光した散乱光の光量に比例したレ
ベルを持つ電気信号に変換して出力する受光部と、前記
出射部と前記受光部との相対的位置関係を一定に保ちか
つ前記表面に前記集光点を位置させながら予め定めた範
囲に亘って前記集光点を走査しかつ前記表面上の前記集
光点の位置を検出し前記位置を示す位置信号を出力する
面走査手段と、前記受光部からの出力を予め定めたレベ
ル範囲別に区分しこれら各レベルを示す多値化された信
号に変換し多値化された信号と前記位置信号によりこの
信号を測定した前記表面上の位置とを対応付けた多値化
画像信号を出力する多値化回路と、前記多値化画像信号
が生成する画像より前記被検査物の所定の領域を抽出し
検査領域信号として出力する領域決定部と、前記検査領
域信号の生成する画像内より前記表面上の傷および塵埃
部を表示する画像部分以外の画像領域に対応する画像信
号成分のレベル値を前記多値化レベルの内の前記光量が
最小であるレベル値に変換して前記傷および塵埃を表示
する画像部以外の画像領域を消去した不要部消去信号を
出力する不要部消去部と、前記不要部消去信号の生成す
る画像内で前記表面に付着した塵埃に対応する画像領域
の信号のレベル値を前記多値化レベルの内の前記光量が
最小であるレベル値に変換して前記塵埃に対応する画像
を消去した塵埃消去信号を出力する単点消去部と、前記
塵埃消去信号の生成する画像内で多値化レベルの内の前
記光量が最小であるレベルに相当する領域以外の各領域
の画像の面積を領域別に算出し内部に記憶した判定値と
前記領域別の各面積をそれぞれ比較し前記各面積の内で
前記判定値を超過する面積を持った領域が存在するとき
は傷ありと判定し検査結果が不合格であることを示す信
号を出力し前記各面積が何れも前記判定値以下であると
きは検査結果が合格であることを示す信号を出力する面
積判定部とを備えている。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0010】図1は本発明の太陽電池傷自動検出装置の
一実施例を示すブロック図である。光源2としては、た
とえば、レーザ光源が使用される。光源2から放射され
た光は出射部3によって集光され点P付近に、たとえば
、直径が0.1mm程度のほぼ点状に集光される。被検
査物である太陽電池1の電池面が面走査手段10によっ
て点P付近に位置される。面走査手段10は太陽電池1
の電池面の内の何れかを点Pに位置させつつ電池面と平
行なX−Y面に沿って予め決められた方向に移動して予
め設定された領域内の全面に亘って走査する。また、走
査と同時に或る基準点からの点Pまでの現在位置を位置
信号Sとして出力する。
【0011】受光部4は出射部3および光源2に対して
相対的に固定された位置にあり、電池面で点Pにある電
池面部分からの反射光の内で正反射光すなわちスネルの
法則に従った反射光を除いた散乱反射光を受光し、受光
した光量に比例したレベルの信号に変換した画像信号を
出力する。4値化回路は入力された上述した画像信号の
レベルを予め定めてある4種のレベル内の何れかのレベ
ル値を持つ信号に変換し、かつこの信号を受光部4が検
出したときの電池面上の位置を示す位置信号Sと対応付
けした多値化画像信号を出力する。上述した入力信号の
レベルの変換においては、入力される画像信号が持つす
べてのレベル範囲を4つの予め定めた領域に区分してお
き、入力された画像信号の持つレベルが上述したどの領
域に含まれるかを検出し、入力された画像信号のレベル
が含まれる領域を代表する予め決められたレベルを持つ
信号に変換するものである。
【0012】図2(A)は太陽電池上の各部分からの散
乱反射光の光量とその反射部分との関係の一例を示す説
明図である。たとえば、正常な電池面からの散乱反射光
の光量は0.2μWであり、傷部分からの散乱反射光は
0.4μWから2μWである。
【0013】図2(B)は上述した多値化の一例を示す
説明図である。図2(B)においては4値化した場合の
一例が示されている。すなわち、受光部4で散乱反射光
量Pが0.2μW未満の散乱反射光を受光し、この光量
に比例したレベルの画像信号が受光部より出力された場
合には、4値化回路5で変換出力される多値化画像信号
のレベルはレベル1を表わす信号に変換される。散乱反
射光量Pが2μW以上であって、かつ、20μW未満の
散乱反射光を受光部4が受光しこの入射光量に比例した
画像信号を4値化回路5に出力した場合には4値化回路
はこの信号をレベル3を表わす信号に変換する。
【0014】図3は4値化回路5より出力される多値化
画像信号によって生成される画像の一例を示した説明図
である。以下の実施例においては散乱反射光の光量と多
値化画像信号のレベルとは図2(B)の関係に従うもの
とし、また太陽電池上の各部の散乱反射光の光量は図2
(A)の関係に従っているものと仮定している。すなわ
ち、正常な電池面に対応する画像は前述したレベル1を
表わす信号によって生成されるレベル1正常電池面画像
26に変換され、電池面の傷に対応する画像はレベル2
を表わす信号によって生成されるレベル2傷画像24に
変換され、電極線に対応する画像はレベル2を表わす信
号によって生成されるレベル2電極線画像21aが2本
と、レベル3を現す信号によって生成されるレベル3電
極線画像21bに変換される。さらに、太陽電池のエッ
ジに相当する画像はレベル4を表わす信号によって生成
されるレベル4エッジ画像23に変換され、電極部に対
応する画像はレベル4を表わす信号によって生成される
レベル4電極部画像22に変換され、電池面に付着した
塵埃に対応する画像はレベル2を表わす信号によって生
成されるレベル2塵埃画像25に変換されることになる
。図4は図3の部分拡大図である。
【0015】図3より明らかなように、レベル4で表わ
される画像部分は図8中に示されたエッジ13に対応す
る部分と電極部12に相当する部分のみであるので4値
化回路部で生成された多値化画像信号中よりレベル4エ
ッジ画像23とレベル4電極部画像22の外部の領域の
画像に相当する部分の画像信号を領域決定部6により消
去処理する。領域決定部6はこの処理した信号を検査領
域信号として電極線消去部7に出力する。図5は領域決
定部6から出力される検査領域信号が生成する画像の一
例を示した説明図である。
【0016】検査領域信号が生成する画像中で、図8に
示されている電極線11に対応する画像はレベル2で表
わされる信号によって生成されるレベル2電極線画像2
1aが2箇所と、レベル3で表わされる信号によって生
成されるレベル3電極線画像21bがこれらレベル2電
極線画像21aにはさまれた領域の画像部分である。一
方、検査領域信号が生成する画像中で、図8中の傷14
に対応する画像は、レベル2で表わされる信号によって
生成されるレベル2傷画像24でありレベル2の信号の
みによって形成される画像部分である、同様に塵埃によ
って形成される画像もレベル2で表わされる信号のみに
よる画像である。従って、レベル2で表わされる信号に
よる画像部分が平行しその中間にレベル3で表わされる
信号による画像部分が存在する部分は電極線11に対応
する画像部分のみである。また、検査領域信号によって
生成される画像の内でエッジ13と電極部12に対応し
て生成される画像部分はレベル4で表わされる信号によ
って形成される画像であるから、レベル2塵埃画像25
およびレベル2傷画像24とは異るレベルの信号によっ
て形成されているので、不要画像消去部7に検査領域信
号を入力し、検査領域信号が生成する画像中よりレベル
2で表わされる画像部分のみを残して他の画像領域を生
成する信号成分はすべてレベル1の信号に変換する、す
なわち、傷を表わす画像に対応する信号と塵埃を表わす
画像に対応する信号成分はそのままとし、他の信号成分
はすべてレベル1の信号に変換して傷と塵埃に対応する
画像部分のみを残して他の画像部分を消去する。不要画
像消去部7はこのような変換を行なった信号を不要部消
去信号として出力する。図6は不要部消去信号の生成す
る画像の一例を示す説明図である。図6においては傷に
対応するレベル2傷画像24と、塵埃に対応するレベル
2塵埃画像25のみが画像として存在することになる。
【0017】塵埃の大きさは通常0.1mmの直径を有
する円形の領域に包含されるが、太陽電池の動作上支障
を来たし不良と判定すべき傷の大きさは幅が0.1mm
程度で長さが2mm以上のものである。
【0018】単点消去部8は前述した不要部消去信号を
入力し、電池部6上にある直径が0.1mm以下の物体
に対応する画像部分に該当する信号のレベルをレベル1
の信号に変換する、すなわち、塵埃に対応する画像部分
を消去した塵埃消去信号を面積判定部9に出力する。図
7は塵埃消去信号が生成する画像の一例を示す説明図で
ある。
【0019】面積判定部9は予め決められた判定値を記
憶しており、塵埃消去信号が生成する画像上のレベル2
傷画像24の面積を算出し面積値とし、前述した判定値
に対して面積値が等しいかあるいは小であれば、問題と
なる傷がなしと判定し、検査結果が合格であることを現
す判定信号、たとえば、論理値“1”を出力し、もし、
前述の面積値が判定値以上であれば、検査結果が不合格
である判定信号、たとえば、“0”を出力する。
【0020】前述した判定値は、たとえば、電池面16
上の幅が0.1mmで長さが2mmの矩形状の部分が持
つ面積である0.2平方mmに対応する塵埃消去信号が
生成する画像の面積に相当する値とすればよい。
【0021】以上の実施例においては入力された画像信
号を4値化回路5によって4値化画像信号に変換したが
、対象とする太陽電池の表面の状態に応じて4値以外の
多値レベルを持つ多値信号に変換する多値化回路を4値
化回路5の代りに用いてもよいことは明らかである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽電池
傷自動検出装置は、太陽電池の電池面の傷の検出を自動
化し、作業者にかわって装置が傷を検出し、検査結果が
作業者に依存せず一定で、従来より短時間の内に検査を
行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の太陽電池傷自動検出装置の一実施例を
示すブロック図である。
【図2】図2(A)は太陽電池上の各部分からの散乱反
射光の光量と反射部分との関係の一例を示す説明図であ
り、図2(B)は多値化の一例を示す説明図である。
【図3】図1の4値化回路5より出力される多値化画像
信号によって生成される画像の一例を示した説明図であ
る。
【図4】図3の部分拡大図である。
【図5】図1の領域決定部6から出力される検査領域信
号が生成する画像の一例を示した説明図である。
【図6】図1の不要部消去部7が出力する不要部消去信
号の生成する画像の一例を示す説明図である。
【図7】図1の単点消去部7が出力する塵埃消去信号が
生成する画像の一例を示す説明図である。
【図8】太陽電池の一例を示した平面図である。
【符号の説明】
1    太陽電池 2    光源 3    出射部 4    受光部 5    4値化回路 6    領域決定部 7    不要部消去部 8    単点消去部 9    面積判定部 10  面走査手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  レーザ光源と、前記レーザ光源より放
    射されたレーザ光をほぼ一点に近い集光点に集光する出
    射部と、前記集光点に位置する被検査物である太陽電池
    の表面から反射される前記レーザ光の散乱光の内の少な
    くとも一部を集光し前記集光した散乱光の光量に比例し
    たレベルを持つ電気信号に変換して出力する受光部と、
    前記出射部と前記受光部との相対的位置関係を一定に保
    ちかつ前記表面に前記集光点を位置させながら予め定め
    た範囲に亘って前記集光点を走査しかつ前記表面上の前
    記集光点の位置を検出し前記位置を示す位置信号を出力
    する面走査手段と、前記受光部からの出力を予め定めた
    レベル範囲別に区分しこれら各レベルを示す多値化され
    た信号に変換し多値化された信号と前記位置信号により
    この信号を測定した前記表面上の位置とを対応付けた多
    値化画像信号を出力する多値化回路と、前記多値化画像
    信号が生成する画像より前記被検査物の所定の領域を抽
    出し検査領域信号として出力する領域決定部と、前記検
    査領域信号の生成する画像内より前記表面上の傷および
    塵埃部を表示する画像部分以外の画像領域に対応する画
    像信号成分のレベル値を前記多値化レベルの内の前記光
    量が最小であるレベル値に変換して前記傷および塵埃を
    表示する画像部以外の画像領域を消去した不要部消去信
    号を出力する不要部消去部と、前記不要部消去信号の生
    成する画像内で前記表面に付着した塵埃に対応する画像
    領域の信号のレベル値を前記多値化レベルの内の前記光
    量が最小であるレベル値に変換して前記塵埃に対応する
    画像を消去した塵埃消去信号を出力する単点消去部と、
    前記塵埃消去信号の生成する画像内で多値化レベルの内
    の前記光量が最小であるレベルに相当する領域以外の各
    領域の画像の面積を領域別に算出し内部に記憶した判定
    値と前記領域別の各面積をそれぞれ比較し前記各面積の
    内で前記判定値を超過する面積を持った領域が存在する
    ときは傷ありと判定し検査結果が不合格であることを示
    す信号を出力し前記各面積が何れも前記判定値以下であ
    るときは検査結果が合格であることを示す信号を出力す
    る面積判定部とを備えたことを特徴とする太陽電池傷自
    動検出装置。
JP1547691A 1991-02-06 1991-02-06 太陽電池傷自動検出装置 Pending JPH04339247A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008026113A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Japan Aerospace Exploration Agency 太陽電池の欠陥検査装置及びその方法
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JP2015173268A (ja) * 2005-10-11 2015-10-01 ビーティー イメージング ピーティーワイ リミテッド 間接バンドギャップ半導体構造を検査する方法およびシステム

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