JPH11108637A

JPH11108637A - 品質検査装置

Info

Publication number: JPH11108637A
Application number: JP9286240A
Authority: JP
Inventors: Isao Kido; 勲木戸; Masato Matsui; 真人松井; Ginkai Ri; 銀会李; Hiromi Okamoto; 宏己岡本; Takayuki Shibahara; 隆行柴原; Yoshitaka Hikami; 好孝氷上
Original assignee: DAKKU ENGINEERING KK
Current assignee: DAKKU ENGINEERING KK
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】検査対象を拡げて汎用性を得ることができ、
検査精度を向上させて検査の信頼性を向上させることが
できる品質検査装置を提供する。【解決手段】被検査物１の被検査面を撮像する撮像カ
メラ２と、被検査面を照明するための明視野用照明光５
を出射する明視野用照明光源４と、被検査面を照明する
ための暗視野用照明光７を出射する暗視野用照明光源６
と、撮像カメラ２からの出力をもとに被検査面の欠陥の
有無を判定する判定手段８とを備える。明視野用照明光
源４および暗視野用照明光源６を検査対象に対応して選
択的に単独で、若しくは併用して使用する。鏡面等の反
射成分を確実に得ることができる明視野用照明光５と、
色、乱反射等の成分を確実に得ることができる暗視野用
照明光７とを選択的に単独で、若しくは併用して使用す
ることにより、各種の検査対象に適用して検出精度を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺物、枚葉印刷
物等、各種の被検査物における鏡面、若しくは金、銀の
梨地面、若しくは凹凸面、若しくはインクによる印刷
面、若しくはインクによる印刷面およびこの印刷面上の
コート層、若しくはアルミ地等、各種の被検査面の傷、
印刷ミス、汚れ等、各種の欠陥を検出するために用いる
品質検査装置、特に、その照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の品質検査装置の一例とし
て、走行する被検査物の被検査面を光源により照明して
撮像カメラにより撮像し、撮像によって得られた画像信
号を微分して被検査面の濃度変化を検出し、この微分波
形を二値化処理して得られる信号パターンをあらかじめ
作成しておいたマスターパターンと比較対照することに
より、被検査面の欠陥の有無を検出するようにした構成
が知られている。

【０００３】従来の他の例として、走行する被検査物の
被検査面を光源により照明して撮像カメラにより撮像
し、撮像によって得られた画像信号から多階調画像デー
タを得、この多階調画像データの各部の濃度レベルをマ
スタ画像の各部の濃度レベルと比較対照することによ
り、被検査面の欠陥の有無を検出するようにした構成が
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、被
検査面がカラーインクによる印刷面である場合には、照
明光として直接光を用いると、被検査面で反射して撮像
カメラに入射する際、照度が高過ぎて色成分を識別し難
く、印刷ミス等を正確に検出することができず、また、
被検査面が金・銀の梨地である場合にも直接光を用いる
と乱反射成分を得難く、明暗が生じるため、傷等の欠陥
と明確に識別し難く、高精度に検出することができな
い。また、被検査面に凸部を有する場合には、直接光で
は高さの異なる凸部による影の大きさに差が生じ難く、
高さを検出することができない。これに対し、照明光と
して暗視野用照明光を用いることにより、カラーインク
等の色成分を識別しやすく、また、金、銀の梨地である
場合に乱反射成分を得やすいので、傷等の欠陥と識別し
やすく、また、凸部の高さを検出することができる。

【０００５】そこで、上記従来例のいずれの構成におい
ても、光源は被検査面を照明し、撮像カメラにおいて暗
視野となるように設定している。しかしながら、暗視野
となる照明光では、例えば、被検査面が鏡面である場合
には、この鏡面からの反射光が撮像カメラに入射しない
ため、撮像カメラにより鏡面を撮像してその欠陥の有無
を検出することができない。また、被検査面がカラーイ
ンク層上に透明な合成樹脂製のコート層を有する場合、
コート層の傷等の欠陥についても同様に確実に検出する
ことができない。このように、従来のように暗視野用照
明光源のみを用いた構成では、検査対象に制約を受け、
検査対象の拡がりに対応することができないばかりでな
く、検出精度にも劣るなどの問題があった。

【０００６】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、検査対象を拡げることができて汎用性
を得ることができ、また、検出精度を向上させて検査の
信頼性を向上させることができるようにした品質検査装
置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の品質検査装置は、被検査物の被検査面を撮
像する撮像手段と、上記被検査面を照明し、上記撮像手
段において明視野となる明視野用照明光を出射する明視
野用照明光源と、上記被検査面を照明し、上記撮像手段
において暗視野となる暗視野用照明光を出射する暗視野
用照明光源と、上記撮像手段からの出力をもとに上記被
検査面の欠陥の有無を判定する判定手段とを備え、上記
明視野用照明光源および暗視野用照明光源が検査対象に
対応して選択的に単独で、若しくは併用されて使用され
るように構成されたものである。

【０００８】上記課題を解決するために、本発明の他の
品質検査装置は、上記構成において、明視野用照明光源
から出射される明視野用照明光を検査対象に対応して全
体が入射し、若しくは一定の入射角のみとなるように制
御することができ、暗視野用照明光源から出射される暗
視野用照明光を被検査面に対して乱反射させ、被検査面
から撮像手段に対して明視野用照明光として入射させる
ことができる乱反射面を有する制御板を備えたものであ
る。

【０００９】そして、上記明視野用照明光源と暗視野用
照明光源のいずれか、若しくは両方から被検査面に出射
される照明光量を検査対象に対応して調整するように構
成することができる。

【００１０】また、上記制御板が、検査対象に対応して
乱反射面における乱反射の光量を変更し得るように構成
することができ、その一例として乱反射光量の異なる乱
反射面を有する複数枚の制御板を選択的に交換使用する
ことができる。

【００１１】また、上記撮像手段を、被検査面から入射
する光軸が被検査面に対して傾斜するように配置するの
が好ましく、また、上記判定手段を、撮像手段の出力か
ら得られる多階調画像データの濃度レベルを基準濃度レ
ベルと比較して欠陥の有無を判定するように構成するの
が好ましい。

【００１２】上記のように構成された本発明によれば、
撮像手段に対して直接光となり、鏡面等の反射成分を確
実に得ることができる明視野用の照明光と、色、乱反射
等の成分を確実に得ることができる暗視野用の照明光と
を選択的に単独で、若しくは併用して使用することによ
り、各種の検査対象に適用して検出精度を向上させるこ
とができる。

【００１３】また、明視野用照明光源から出射される照
明光の入射角を制御することができ、暗視野用照明光源
から出射される照明光を乱反射させる制御板を用いるこ
とにより、浅い凹部の非検出、深い凹部の検出等、検査
の必要基準に適用させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の実
施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形
態による品質検査装置を示す概略構成図、図２は同品質
検査装置により検査する被検査物の一例を示す説明用平
面図、図３（ａ）は同品質検査装置による図２のＣＬ−
ＣＬ線における検査原理説明図、図３（ｂ）は比較例の
検査原理説明図である。

【００１５】図１において、１は被検査物であり、ベル
ト等の走行手段（図示省略）により矢印方向に走行す
る。２は走行する被検査物１の被検査面３をその全幅に
亘って撮像する手段であるＣＣＤライセンサ等のカメラ
であり、被検査面３から入射する光軸を被検査面３に対
して傾斜させるように配置されている。４は被検査面３
を照明し、撮像カメラ２において明視野となる明視野用
照明光５を出射する明視野用照明光源であり、１箇所、
若しくは複数箇所（図示例では１箇所）に配置されてい
る。６は被検査面３を照明し、撮像カメラ２において暗
視野となる暗視野用照明光７を出射する暗視野用照明光
源であり、１箇所、若しくは複数箇所（図示例では２箇
所）に配置されている。明視野用照明光源４および暗視
野用照明光源６は、複数個のランプが列設され、若しく
は直管状のランプが用いられ、被検査面３をその全幅に
亘ってほぼ均一な照度で照明することができるように設
定されている。８は撮像カメラ２の出力から得られる多
階調画像データの濃度レベルを基準濃度レベルと比較し
て被検査面３の欠陥の有無について判定する判定手段で
ある。

【００１６】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本実施形態における被検査物１はその被
検査面３が鏡面であり、図２に示すように、鏡面３の一
部に傷１１を有しているとする。この被検査物１を走行
させ、この走行の途中で明視野用照明光源４から出射す
る明視野用照明光５のみにより被検査面３を照明し、被
検査面３をその幅方向の全長にわたって撮像カメラ２に
より順次撮像する。判定手段８においては、撮像カメラ
２から順次出力される２５６段階の多階調ライン画像の
データから多階調エリア画像を作成し、この多階調エリ
ア画像の各部の濃度レベルを基準画像の２５６段階の多
階調エリア画像の対応する各部の濃度レベルと比較し、
両画像の対応する部分の濃度レベル差の許容値をもとに
欠陥の有無を判定する。

【００１７】明視野用照明光５により被検査面３である
鏡面を照明すると、鏡面は撮像カメラ２に対する反射率
が高く、濃度レベルが高くなるので、図３（ａ）に示す
ように、例えば、被検査面３である鏡面の基準濃度レベ
ルを２００レベルに設定し、「明」側と「暗」側の許容
値をそれぞれ１０レベルに設定し、被検査面３を明視野
用照明光源４から出射する明視野用照明光５のみにより
照明したとする。そして、図２に示すように、被検査面
３である鏡面に欠陥（傷）１１が存在しているとする。
上記のように被検査面３である鏡面の基準濃度レベルが
高いのに対し、欠陥１１の部分は乱反射により濃度レベ
ルが低くなるので、被検査面３である鏡面の基準濃度レ
ベルが欠陥１１の位置で「暗」側にパルス形状の変化と
して現われ、この変化部分が例えば、５０レベルである
とすると、上記許容値を超えているので、この場合には
欠陥と判定する。

【００１８】一方、比較例として、暗視野用照明光７の
みを用いて被検査面３を照明した場合には、被検査面３
である鏡面の撮像カメラ２に対する反射率が低く、濃度
レベルが低くなるので、図３（ｂ）に示すように、例え
ば、被検査面３である鏡面の基準濃度レベルを１０レベ
ルに設定し、「明」側と「暗」側の許容値をそれぞれ１
０レベルに設定しているとする。そして、この場合に
は、欠陥１１からの反射率が乱反射により鏡面の反射率
に比べて増加し、被検査面である鏡面の基準濃度レベル
が欠陥１１の位置で「明」側にパルス形状の変化として
現われる。しかしながら、欠陥１１の両側のエッジ部の
みからの反射率が高くなるので、欠陥１１の実際の大き
さが反映されず、パルス形状は幅が狭く、しかも、反射
率も低下するので、基準濃度レベルに対して現われるパ
ルス形状が許容値（例えば、１０レベル）を超えない場
合が生じ、欠陥ではないと誤認識するおそれがある。

【００１９】したがって、被検査面３が鏡面の場合に
は、その検出に乱反射成分を必要としないので、暗視野
用照明光源６は不要となり、明視野用照明光源４のみで
欠陥を検出することができることになる。

【００２０】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図４は本発明の第２の実施形態による品質検査
装置を示す概略構成図、図５は同品質検査装置により検
査する被検査物の一例を示す説明用平面図、図６（ａ）
は同品質検査装置による図５のＣＬ−ＣＬ線における検
査原理説明図、図６（ｂ）は比較例の検査原理説明図で
ある。

【００２１】図４において、１は被検査物である。２は
ＣＣＤライセンサ等のカメラ、４は明視野用照明光源、
６は暗視野用照明光源、８は判定手段であり、これらの
構成は上記第１の実施形態と同様である。

【００２２】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本実施形態における被検査物１はその被
検査面３が金、若しくは銀の梨地面であり、図５に示す
ように、一部に明欠陥１２と暗欠陥１３を有していると
する。この被検査物１を走行させ、この走行の途中で暗
視野用照明光源６から出射する暗視野用照明光７のみに
より被検査面３を照明し、被検査面３をその幅方向の全
長にわたって撮像カメラ２により順次撮像する。判定手
段８においては、撮像カメラ２から順次出力される２５
６段階の多階調ライン画像のデータから上記第１の実施
形態と同様にして欠陥の有無を判定する。

【００２３】図６（ａ）に示すように、例えば、基準濃
度レベルを１２０レベルに設定し、「明」側と「暗」側
の許容値をそれぞれ１０レベルに設定し、被検査面３を
暗視野用照明光源６から出射する暗視野用照明光７のみ
により照明したとする。そして、図５に示すように、被
検査面３である金・銀の梨地面に明欠陥１２と暗欠陥１
３が存在しているとすると、基準濃度レベルに対し、被
検査面である金、若しくは銀の梨地面の濃度レベルが明
欠陥１２と暗欠陥１３の位置で「明」側と「暗」側にパ
ルス形状の変化として現われ、この変化部分が例えば、
それぞれ２３０レベルと３０レベルであるとすると、上
記許容値を超えているので、この場合にはそれぞれ欠陥
と判定する。

【００２４】一方、比較例のように明視野用照明光源４
からの明視野用照明光５のみを用いて被検査面３を照明
した場合、図６（ｂ）に示すように、梨地面の基準濃度
レベルが例えば、２３０レベルと高くなり、「暗」側の
欠陥１３については例えば、１００レベルとなり、許容
値を超えるので、欠陥と判定するが、「明」側の欠陥１
２については例えば、２３５レベルとなり、パルス形状
の変化が小さく、許容値を超えない場合が生じ、判定が
困難となる。

【００２５】これからも、被検査面３が金、若しくは銀
の梨地面の場合にはその検出に乱反射成分を必要とする
ので、照度の高い直接光である明視野用照明光５を出射
する明視野用照明光源６は不要となり、乱反射成分を得
ることができる暗視野用照明光７を出射する暗視野用照
明光源６のみで欠陥を検出することができることは明ら
かである。

【００２６】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図７は本発明の第３の実施形態による品質検査
装置を示す概略構成図、図８は同品質検査装置により検
査する被検査物の一例を示す説明用平面図、図９（ａ）
は同品質検査装置による図８のＣＬ−ＣＬ線における検
査原理説明図、図９（ｂ）は比較例の検査原理説明図で
ある。

【００２７】図７において、１は被検査物である。２は
ＣＣＤライセンサ等のカメラ、４は明視野用照明光源、
６は暗視野用照明光源、８は判定手段であり、これらの
構成は上記第１の実施形態と同様である。

【００２８】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本実施形態における被検査物１はその被
検査面３が凹凸面であり、図８に示すように、一部に明
欠陥１４と暗欠陥１５を有しているとする。この被検査
物１を走行させ、この走行の途中で明視野用照明光源４
から出射する明視野用照明光５のみにより被検査面３を
照明し、被検査面３をその幅方向の全長にわたって撮像
カメラ２により順次撮像する。判定手段８においては、
撮像カメラ２から順次出力される２５６段階の多階調ラ
イン画像のデータから上記第１の実施形態と同様にして
欠陥の有無を判定する。

【００２９】図９（ａ）に示すように、例えば、基準濃
度レベルを１２０レベルに設定し、「明」側と、「暗」
側の許容値をそれぞれ１０レベルに設定し、被検査面３
を明視野用照明光源４から出射する明視野用照明光５の
みにより照明したとする。そして、図８に示すように、
被検査面３に明欠陥１４と暗欠陥１５が存在していると
すると、基準濃度レベルに対し、被検査面である凹凸面
の濃度レベルが明欠陥１４と暗欠陥１５の位置で「明」
側と「暗」側にパルス形状の変化として現われ、この変
化部分が例えば、２３０レベルと３０レベルであるとす
ると、上記許容値を超えているので、この場合には欠陥
と判定する。被検査面３が凹凸面の場合には明視野用照
明光５を用いることにより、凸部３０の後方での影の影
響を極力少なくし、すなわち、「暗」側に現われるパル
ス形状を許容値内に納まるように小さくして欠陥として
検出しないようにし、「暗」側の欠陥１５との誤認識を
防止することができる。

【００３０】一方、比較例として、暗視野用照明光７の
みを用いた場合には、図９（ｂ）に示すように、明欠陥
１４と暗欠陥１５については欠陥と判定することができ
るが、凸部３０の後方での影、すなわち、「暗」側に現
われるパルス形状が許容値を超えるように大きくなっ
て、「暗」側の欠陥１５のパルス形状と誤認識するおそ
れがある。

【００３１】したがって、本実施形態のように検査面３
が凹凸を有する場合においては、暗視野用照明光源６は
不要となり、明視野用照明光源４のみで欠陥を検出する
ことができることになる。

【００３２】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。図１０は本発明の第４の実施形態による品質検
査装置を示す概略構成図、図１１は同品質検査装置によ
り検査する被検査物の一例を示す説明用平面図、図１２
（ａ）は同品質検査装置による図１１のＣＬ−ＣＬ線に
おける検査原理説明図、図１２（ｂ）は比較例の検査原
理説明図である。

【００３３】図１０において、１は被検査物である。２
はＣＣＤライセンサ等のカメラ、４は明視野用照明光
源、６は暗視野用照明光源、８は判定手段であり、これ
らの構成は上記第１の実施形態と同様である。

【００３４】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本実施形態における被検査物１はその被
検査面３が紙１６上のカラーインク１７による印刷面で
あり、図１１に示すように、一部に明欠陥１８と暗欠陥
１９を有しているとする。この被検査物１を走行させ、
この走行の途中で暗視野用照明光源６から出射する暗視
野用照明光７のみにより被検査面３を照明し、被検査面
３をその幅方向の全長にわたって撮像カメラ２により順
次撮像する。判定手段８においては、撮像カメラ２から
順次出力される２５６段階の多階調ライン画像のデータ
から上記第１の実施形態と同様にして欠陥の有無を判定
する。

【００３５】図１２（ａ）に示すように、例えば、紙１
６の基準濃度レベルを１８０レベルに設定するととも
に、カラーインク１７の基準濃度レベルを各カラーに対
応する所望のレベルに設定し、「明」側と「暗」側の許
容値をそれぞれ１０レベルに設定し、被検査面３を暗視
野用照明光源６から出射する暗視野用照明光７のみによ
り照明したとする。そして、図１１に示すように、被検
査面３に明欠陥１８と暗欠陥１９が存在しているとする
と、基準濃度レベルに対し、被検査面のうち、紙１６面
の濃度レベルが明欠陥１８と暗欠陥１９の位置で「明」
側と「暗」側にパルス形状の変化として現われ、この変
化部分が許容値を超えているので、この場合には欠陥と
判定する。被検査面３が印刷面の場合には暗視野用照明
光７を用いることにより、印刷されたカラーインク１７
で散乱させ、インクの色の検出に必要な光のみを撮像カ
メラ２に導き、色の異なるインク１７の文字ＡとＢとの
間でパルス形状の大きさの差を大きくしてインクの相違
による印刷ミス等の欠陥の誤認識を防止することができ
る。

【００３６】一方、比較例のように明視野用照明光５の
みを用いた場合には、被検査面３での反射光の照度が高
過ぎ、図１２（ｂ）に示すように、基準濃度レベルが例
えば、２３０レベルと高くなり、「暗」側の欠陥１９に
ついては許容値を超えるので、欠陥と判定するが、
「明」側の欠陥１８についてはパルス形状の変化が小さ
く、許容値を超えない場合が生じ、誤認識するおそれが
ある。

【００３７】したがって、本実施形態のように被検査面
がカラーインク１７による印刷面である場合において
は、明視野用照明光源４は不要となり、暗視野用照明光
源６のみで欠陥を精度良く検出することができることに
なる。

【００３８】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。図１３は本発明の第５の実施形態による品質検
査装置を示す概略構成図、図１４は同品質検査装置によ
り検査する被検査物の一例を示す説明用平面図、図１５
（ａ）は同品質検査装置による図１４のＣＬ−ＣＬ線に
おける検査原理説明図、図１５（ｂ）、（ｃ）はそれぞ
れ比較例の検査原理説明図である。

【００３９】図１３において、１は被検査物である。２
はＣＣＤライセンサ等のカメラ、４は明視野用照明光
源、６は暗視野用照明光源、８は判定手段あり、これら
の構成は上記第１の実施形態と同様である。

【００４０】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本実施形態における被検査物１はその被
検査面３が紙１６上のカラーインク１７による印刷面お
よびこの印刷面上に設けられたコート層２０であり図１
４に示すように、コート層２０の一部に欠陥（傷）２１
を有し、紙１６上の一部に暗欠陥１９を有しているとす
る。この被検査物１を走行させ、この走行の途中で明視
野用照明光源４から出射する明視野用照明光５および暗
視野用照明光源６から出射する暗視野用照明光７により
被検査面３を照明し、被検査面３をその幅方向の全長に
わたって撮像カメラ２により順次撮像する。判定手段８
においては、撮像カメラ２から順次出力される２５６段
階の多階調ライン画像のデータから上記第１の実施形態
と同様にして欠陥の有無を判定する。

【００４１】図１５（ａ）に示すように、例えば、カラ
ーインク１７以外の部分の基準濃度レベルを１８０レベ
ルに設定するとともに、カラーインク１７の基準濃度レ
ベルを各カラーに対応する所望のレベルに設定し、
「明」側と「暗」側の許容値をそれぞれ１０レベルに設
定し、被検査面３を明視野用照明光源４から出射する明
視野用照明光５と暗視野用照明光源６から出射する暗視
野用照明光７との両方で照明したとする。そして、図１
４に示すように、被検査面３のコート層２０と紙１６面
上に欠陥（傷）２１と暗欠陥１９が存在しているとする
と、基準濃度レベルに対し、欠陥２１の部分は乱反射に
より濃度レベルが低くなるので、被検査面のうち、コー
ト層２０の欠陥２１の位置で「暗」側にパルス形状の変
化として現われ、紙１６面上の暗欠陥１９の位置で
「暗」側にパルス形状の変化として現われ、これらの変
化部分が許容値を超えているので、この場合には欠陥と
判定する。被検査面３が印刷面およびその上のコート層
２０の場合には明視野用照明光５を用いることにより、
上記第１の実施形態と同様に、コート層２０で反射さ
せ、上記第１の実施形態の鏡面の場合と同様に、欠陥２
１を精度良く検出することができ、また、暗視野用照明
光７を用いることにより、上記第４の実施形態と同様
に、印刷されたカラーインク１７で散乱させ、インクの
色の検出に必要な光のみを撮像カメラ２に導き、色の異
なるインク１７の文字ＡとＢとの間で、パルス形状の大
きさの差を大きくしてインクの相違による印刷ミス等の
欠陥の誤認識を防止することができる。

【００４２】一方、比較例として、明視野用照明光５の
みを用いた場合には、コート層２０からの反射率が高く
なるので、図１５（ｂ）に示すように、例えば、基準濃
度レベルを２３０レベルに設定し、「明」側と「暗」側
の許容値をそれぞれ１０レベルに設定しているとする。
そして、この場合には、欠陥２１の部分は乱反射により
濃度レベルが低くなるので、被検査面３のうち、基準濃
度レベルがコート層２０上の欠陥２１の位置で「暗」側
にパルス形状の変化として現われ、この部分が例えば、
１５０レベルであるとすると、上記許容値を超えている
ので、欠陥と判定するが、紙面１６の欠陥１９について
は反射光の照度が高過ぎ、許容値を超えない場合が生
じ、欠陥ではないと誤認識するおそれがある。

【００４３】一方、他の比較例として、暗視野用照明光
７のみを用いた場合には、コート層２０からの反射率が
低くなるので、図１５（ｃ）に示すように、例えば、基
準濃度レベルを１５０レベルに設定し、「明」側と
「暗」側の許容値をそれぞれ１０レベルに設定している
とする。そして、この場合には暗欠陥１９については基
準濃度レベルに対して「暗」側にパルス形状の変化とし
て現われ、この変化部分が許容値を超えているので、欠
陥と判定する。一方、欠陥２１からの反射率が乱反射に
よりコート層２０の反射率に比べて増加し、基準濃度レ
ベルが欠陥２１の位置で「明」側にパルス形状の変化と
して現われる。しかしながら、反射率が低下するので、
基準濃度レベルに対して現われるパルス形状が許容値を
超えない場合が生じ、欠陥ではないと誤認識するおそれ
がある。

【００４４】したがって、本実施形態のように被検査面
３が印刷面とコート層２０である場合においては、明視
野用照明光源４および暗視野用照明光源６を併用するこ
とにより欠陥を精度良く検出することができることにな
る。

【００４５】本実施の形態においては、コート層２０の
みの検出、印刷面のみの検出、若しくは黒地に金箔で印
刷し、更にその上にコート層２０を設けた被検査物にお
けるコート層２０と印刷面の検出など、検査対象、すな
わち、検査条件の変更に対応して明視野用照明光源４と
暗視野用照明光源６の点灯および調光値の設定の組み合
わせにより最適条件を確定することができる。その一例
として、明視野用照明光源４と暗視野用照明光源６のい
ずれか一方を点灯して他方を消灯し、若しくは両者を共
に点灯することができ、点灯に際しては調光値をそれぞ
れ４０〜１２０％の範囲で選択することができる。

【００４６】次に、本発明の第６の実施形態について説
明する。図１６は本発明の第６の実施形態による品質検
査装置を示す概略構成図、図１７（ａ）、（ｂ）は同品
質検査装置により検査する被検査物の説明用平面図、説
明用断面図、図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ
同品質検査装置の使用例の説明図、図１９（ａ）、
（ｂ）は同品質検査装置による図１７（ａ）のＣＬ−Ｃ
Ｌ線における検査原理説明図、図１９（ｃ）は比較例に
よる検査原理説明図である。

【００４７】図１６において、１は被検査物であり、検
査ロール２６上を矢印方向に走行する。２はＣＣＤライ
センサ等のカメラ、４は明視野用照明光源、６は暗視野
用照明光源、８は判定手段であり、これらの構成につい
ては上記第１の実施形態と同様である。本実施形態にお
いては、更に、明視野用照明光源４から出射される明視
野用照明光５を検査対象に対応して被検査面３に対して
全体が入射し、若しくは一定の入射角のみとなるように
制御することができ、暗視野用照明光源６から出射され
る暗視野用照明光７を被検査面に対して乱反射させ、被
検査面３から撮像カメラ２に対して明視野用照明光とし
て入射させることができる乱反射面２７ａを有する制御
板２７が備えられている。この制御板２７は、例えば、
撮像カメラ２側の乱反射面２７ａが白色等の梨地面で高
反射率となるように設定されたものと、乱反射面２７ａ
が黒色等の梨地面で低反射率となるように設定されたも
のとが交換使用されるようになっている。そして、制御
板２７は微調整機構（図示省略）により上下方向に微調
整されて明視野用照明光５の被検査面３に対する入射角
が調整されるようになっている。

【００４８】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本実施形態における被検査物１はその被
検査面３が図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、アルミ
箔２８の表面およびその表面にカラーインク１７により
印刷された印刷面であり、アルミ箔２８の一部に浅い凹
部２９を有し、アルミ箔２８の一部に深い凹部３０を有
しているとする。このようなアルミ箔２８上に印刷面上
から透明な合成樹脂製のコート層を押出成形により積層
する場合、アルミ箔２８に形成されている浅い凹部２９
については積層時に与えられる熱により平面状に修復さ
れるため、コート層を積層する前に検査する場合には、
浅い凹部２９については欠陥であると検出せず、深い凹
部３０についてのみ欠陥として検出する必要がある。

【００４９】そして、上記被検査物１を走行させ、この
走行の途中で暗視野用照明光源６から出射された暗視野
用照明光７と、暗視野照明光７の乱反射面２７ａによる
反射光と、明視野用照明光源４から出射され、必要に応
じて制御板２７により一定の入射角に制限された明視野
用照明光５との組み合わせにより被検査面３を照明し、
被検査面３をその幅方向の全長にわたって撮像カメラ２
により順次撮像する。判定手段８においては、撮像カメ
ラ２から順次出力される２５６段階の多階調ライン画像
のデータから上記第１の実施形態と同様にして欠陥の有
無を判定する。このとき、予め、被検査物１の一部を検
査した結果、この被検査物１に凹部が存在しなかった場
合には、明視野用照明光源４から出射される明視野用照
明光５は被検査面３で撮像カメラ２に入射しないので、
図１８（ａ）に示すように、制御板２７を上昇させて明
視野用照明光５はほとんど制限しないようにし（明視野
用照明光５を制御板２７の下降により一部制御して遮断
してもよい。）、暗視野用照明光源６から出射される暗
視野用照明光７を制御板２７の乱反射面２７ａにより乱
反射させ、明視野用照明光として被検査面３で反射させ
て撮像カメラ２に入射させるように設定する。被検査物
１に浅い凹部２９が存在する場合には、図１８（ｂ）に
示すように、制御板２７を少し下降させ、暗視野用照明
光７の乱反射面２７ａにより反射した光が浅い凹部２９
を照明し、この反射光が明視野用照明光として撮像カメ
ラ２に入射させるように設定する。被検査物１に深い凹
部３０が存在する場合には、図１８（ｃ）に示すよう
に、制御板２７を少し下降させ、明視野用照明光源４の
下側から出射する一部の明視野用照明光５により深い凹
部３０を照明し、この反射光が撮像カメラ２に入射する
ように設定する。

【００５０】また、アルミ箔２８上の暗欠陥である異物
等の欠陥を検出する必要がある場合には、乱反射面２７
ａを白色としてアルミ箔２８の表面を明るく照射させ、
欠陥を検出する必要がない場合には、乱反射面２７ａを
黒色としてアルミ箔２８の表面を上記の場合よりも低い
照度で照射させる。そして、アルミ箔２８の表面を明る
く照射させることにより、欠陥の部分で基準濃度レベル
からパルス形状を許容値よりも高く変化させて欠陥とし
て検出することができ、また、アルミ箔２８の表面を低
い照度で照射させることにより、欠陥の部分で基準濃度
レベルからパルス形状を許容値内で低く変化させて欠陥
ではないと検出することができる。

【００５１】乱反射面２７ａが白色の制御板２７を用い
た場合には、図１９（ａ）に示すように、例えば、基準
濃度レベルを２００レベルに設定し、「明」側と「暗」
側の許容値をそれぞれ１０レベルに設定し、乱反射面２
７ａが黒色の制御板２７を用いた場合には、図１９
（ｂ）に示すように、例えば、基準濃度レベルを４０レ
ベルに設定するとともに、カラーインク１７の基準濃度
レベルを各カラーに対応して所望のレベルに設定し、
「明」側と「暗」側の許容値をそれぞれ１０レベルに設
定したとする。そして、例えば、図１７（ａ）、（ｂ）
に示すように、被検査面３に浅い凹部２９が存在してい
るとすると、上記のように図１８（ｂ）の状態に設定す
ることにより、制御板２７の乱反射面２７ａで乱反射
し、更に被検査面３で反射して撮像カメラ２に入射する
が、凹部２９により乱反射して撮像カメラ２に入射する
光がその他のアルミ箔２８の表面で反射して撮像カメラ
２に入射する光よりも少し明るくなる程度となる。した
がって、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、基準濃度
レベルに対し、被検査面であるアルミ箔２８の面の濃度
レベルが浅い凹部２９の位置で「明」側に僅なパルス形
状の変化として現われ、この変化部分が上記許容値を超
えないので、欠陥でないと判定する。また、深い凹部３
０については上記のように図１８（ｃ）の状態に設定す
ることにより、明視野用照明光５の照明により高い照度
で撮像カメラ２に入射することになるので、図１９
（ａ）、（ｂ）に示すように、変化部分が高濃度レベル
となって許容値を超えることにより欠陥と判定すること
になる。

【００５２】一方、制御板２７を用いない場合には、図
１９（ｃ）に示すように、例えば、基準濃度レベルを８
０レベルに設定し、「明」側と「暗」側の許容値をそれ
ぞれ１０レベルに設定したとすると、明視野用照明光５
と暗視野用照明光７により浅い凹部２９も深い凹部３０
と同様に照明されて撮像カメラ２に入射することにな
り、深い凹部３０は勿論のこと、浅い凹部２９をも基準
濃度レベルから許容値を超えたパルス形状の変化として
現われるので、欠陥と判定することになる。

【００５３】したがって、本発明の実施形態のように制
御板２７を用いことにより、コート層の積層時に修復さ
れるアルミ箔２８の浅い凹部２９を欠陥でないと判定
し、誤検出を防止することができる。

【００５４】なお、本実施形態において被検査面３の傷
については凹部のない場合には図１８（ａ）の状態、浅
い凹部２９を有する場合には図１８（ｂ）の状態、深い
凹部３０を有する場合には図１８（ｃ）の状態に設定
し、制御板２７の乱反射面２７ａにより乱反射した光を
利用することにより、上記第１の実施形態で説明した検
査原理により検出することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像手段に対して直接光となり、鏡面等の反射成分を確実
に得ることができる明視野用との照明光と、色、乱反射
等の成分を確実に得ることができる暗視野用の照明光と
を選択的に単独で、若しくは併用して使用することによ
り、各種の検査対象に適用して検出精度を向上させるこ
とができる。したがって、汎用性を得ることができ、し
かも、検査の信頼性を向上させることができる。

【００５６】また、明視野用照明光源から出射される照
明光の入射角を制御することができ、暗視野用照明光源
から出射される照明光を乱反射させる制御板を用いるこ
とにより、浅い凹部の非検出、深い凹部の検出等、検査
の必要基準に適用させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による品質検査装置を
示す概略構成図である。

【図２】同品質検査装置により検査する被検査物の一例
を示す説明用平面図である。

【図３】（ａ）は同品質検査装置による図２のＣＬ−Ｃ
Ｌ線における検査原理説明図、（ｂ）は比較例の検査原
理説明図である。

【図４】本発明の第２の実施形態による品質検査装置を
示す概略構成図である。

【図５】同品質検査装置により検査する被検査物の一例
を示す説明用平面図である。

【図６】（ａ）は同品質検査装置による図５のＣＬ−Ｃ
Ｌ線における検査原理説明図、（ｂ）は比較例の検査原
理説明図である。

【図７】本発明の第３の実施形態による品質検査装置を
示す概略構成図である。

【図８】同品質検査装置により検査する被検査物の一例
を示す説明用平面図である。

【図９】（ａ）は同品質検査装置による図８のＣＬ−Ｃ
Ｌ線における検査原理説明図、（ｂ）は比較例の検査原
理説明図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態による品質検査装置
を示す概略構成図である。

【図１１】同品質検査装置により検査する被検査物の一
例を示す説明用平面図である。

【図１２】（ａ）は同品質検査装置による図１１のＣＬ
−ＣＬ線における検査原理説明図、（ｂ）は比較例の検
査原理説明図である。

【図１３】本発明の第５の実施形態による品質検査装置
を示す概略構成図である。

【図１４】同品質検査装置により検査する被検査物の一
例を示す説明用平面図である。

【図１５】（ａ）は同品質検査装置による図１４のＣＬ
−ＣＬ線における検査原理説明図、（ｂ）、（ｃ）はそ
れぞれ比較例の検査原理説明図である。

【図１６】本発明の第６の実施形態による品質検査装置
を示す概略構成図である。

【図１７】（ａ）、（ｂ）は同品質検査装置により検査
する被検査物の一例を示す説明用平面図、説明用断面図
である。

【図１８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ同品質検
査装置の使用例を示す説明図である。

【図１９】（ａ）、（ｂ）は同品質検査装置による図１
７（ａ）のＣＬ−ＣＬ線における検査原理説明図、
（ｃ）は比較例の検査原理説明図である。

【符号の説明】

１被検査物２撮像カメラ３被検査面４明視野用照明光源５明視野用照明光６暗視野用照明光源７暗視野用照明光８判定手段２２カバー２７制御板２７ａ乱反射面

フロントページの続き (72)発明者岡本宏己京都市南区上鳥羽大柳町１番５ダックエンジニアリング株式会社内 (72)発明者柴原隆行京都市南区上鳥羽大柳町１番５ダックエンジニアリング株式会社内 (72)発明者氷上好孝京都市南区上鳥羽大柳町１番５ダックエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物の被検査面を撮像する撮像手段
と、上記被検査面を照明し、上記撮像手段において明視
野となる明視野用照明光を出射する明視野用照明光源
と、上記被検査面を照明し、上記撮像手段において暗視
野となる暗視野用照明光を出射する暗視野用照明光源
と、上記撮像手段からの出力をもとに上記被検査面の欠
陥の有無を判定する判定手段とを備え、上記明視野用照
明光源および暗視野用照明光源が検査対象に対応して選
択的に単独で、若しくは併用されて使用されるように構
成された品質検査装置。
【請求項２】明視野用照明光源から出射される明視野
用照明光を検査対象に対応して全体が入射し、若しくは
一定の入射角のみとなるように制御することができ、暗
視野用照明光源から出射される暗視野用照明光を被検査
面に対して乱反射させ、被検査面から撮像手段に対して
明視野用照明光として入射させることができる乱反射面
を有する制御板を備えた請求項１記載の品質検査装置。
【請求項３】明視野用照明光源と暗視野用照明光源の
いずれか、若しくは両方から被検査面に出射される照明
光量が検査対象に対応して調整されるように構成された
請求項１記載の品質検査装置。
【請求項４】制御板が、検査対象に対応して乱反射面
における乱反射の光量を変更し得るように構成された請
求項２記載の品質検査装置。
【請求項５】撮像手段が、被検査面から入射する光軸
を被検査面に対して傾斜させるように配置された請求項
１ないし４のいずれかに記載の品質検査装置。
【請求項６】判定手段が、撮像手段の出力から得られ
る多階調画像データの濃度レベルを基準濃度レベルと比
較して欠陥の有無を判定する請求項１ないし５のいずれ
かに記載の品質検査装置。