KR101210674B1 - Light irradiating device and light source adjusting method - Google Patents

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추우지 이타가키
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씨씨에스 가부시키가이샤
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Abstract

라인 센서 카메라의 라인 주기와 비교해서 PWM 주기가 충분히 짧지 않더라도, 소망한 광량을 각 라인 주기에 공급할 수 있어 촬상된 화상에서의 명암차가 나는 것을 방지할 수 있는 광 조사 장치를 제공한다.
검사 대상(W)에 광을 조사하는 광 조사 기구(1)와, 소정 PWM 주기로 점등 기간 및 소등 기간을 교대로 반복하는 PWM 제어에 의해, 상기 광 조사 기구를 소정 밝기로 제어하는 PWM 제어부(2)를 구비하고, 라인 센서 카메라의 각 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간이 1 기간분 또는 수 기간분이고, 상기 PWM 주기가 상기 라인 주기와 동기함과 아울러 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 커지는 만큼 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 많아지도록 설정한다. Although the PWM period is not sufficiently short as compared with the line period of the line sensor camera, it is possible to supply a desired amount of light to each line period, thereby providing a light irradiation apparatus capable of preventing the contrast difference in the captured image.
The PWM control part 2 which controls the said light irradiation mechanism to predetermined brightness | luminance by the light irradiation mechanism 1 which irradiates light to the test | inspection object W, and PWM control which alternately repeats a lighting period and an unlit period in a predetermined PWM period. 1 pixel, wherein the lighting period included in each line period of the line sensor camera is one period or several periods, the PWM period is synchronized with the line period, and the light receiving element captures at one line period. The number of the lighting periods included in one line period increases so that the aspect ratio increases.

Description

광 조사 장치 및 조광 방법{LIGHT IRRADIATING DEVICE AND LIGHT SOURCE ADJUSTING METHOD}LIGHT IRRADIATING DEVICE AND LIGHT SOURCE ADJUSTING METHOD}

본 발명은 예를 들면, 라인 형상의 광을 조사하여 워크(제품)에서의 흠집 유무나 마크 독취 등의 검사용으로서 바람직하게 이용할 수 있는 것에 관한 것이다. The present invention relates to, for example, irradiating line-shaped light, which can be suitably used for inspection of the presence or absence of scratches on a workpiece (product) or mark reading.

종래, 검사 대상(워크)인 WEB(연속물：예를 들면, 필름?종이?금속판 등)이나 BATCH(매엽품, 개별품：예를 들면, 컷 필름?컷 초자(硝子)?드럼 등)의 인라인 고속 검사를 실행하는 경우, 라인 센서 카메라를 이용하여 이송되고 있는 워크의 표면을 차례로 연속적으로 화상 정보로서 수집하고, 화상 정보 처리 장치에서 밝기가 다른 부위를 검출하는 등으로 하여 표면 결함 등을 검출하도록 하고 있다. 그리고 그때에 이용하는 조명 장치로서, 대표적으로는 할로겐 램프나 형광등을 이용한 것이 알려져 있지만, 최근에는 특허 문헌 1에 제시된 것과 같이, 속응성(速應性)이나 광도 안정성, 수명 등이 뛰어난 LED를 복수, 열(列) 형상으로 나열한 LED 조명 장치도 개발되어 있다. 이와 같은 LED 조명 장치는 PWM 제어에 의해 소정 PWM 주기로서의 점등 기간과 소등 기간의 비를 변경함으로써 조광되고 있다. Inline of conventional WEB (continuous object: film, paper, metal plate, etc.) and BATCH (leaf material, individual product: cut film, cut choja, drum, etc.) which are inspection objects (work) conventionally In the case of performing the high-speed inspection, the surface of the workpiece being conveyed using the line sensor camera is sequentially collected as image information, and the surface information and the like are detected by the image information processing device to detect surface defects. Doing. As a lighting device used at that time, a halogen lamp or a fluorescent lamp is typically used. However, as recently disclosed in Patent Document 1, a plurality of LEDs excellent in rapid response, light stability, and lifetime, etc. LED lighting devices arranged in rows are also being developed. Such LED lighting apparatus is dimmed by changing the ratio of the lighting period and the unlit period as a predetermined PWM period by PWM control.

그런데, 상술한 바와 같은 산업용의 검사에서 이용되는 라인 센서 카메라는 한 장의 화상을 촬상하는 경우에, 도 9에 도시된 바와 같이 도면의 상부에서 하부로 향하여 1 라인마다 셔터를 눌러서 연속으로 촬상하고, 이들 연속으로 촬상된 화상을 연결함으로써 1 프레임 분의 화상으로 하고 있다. 이 때문에, 라인 센서 카메라로 촬상하는 경우, 통상의 카메라에 있어서는 1매 분의 화상을 촬상하기 위해서 1회만 셔터를 개방하면 좋은 것과 비교하면, 라인 센서 카메라에서의 셔터가 눌리진 주기인 라인 주기는 매우 짧은 시간으로 되어 있다. 또한 최근 이송되는 워크의 속도를 보다 빠르게 하여, 검사 시간을 단축하는 것이 요구되고 있고, 분해능(分解能)을 유지하기 위해서는 라인 주기를 보다 짧게 할 필요가 있다. 이 때문에, 보다 셔터 스피드가 빠른 라인 센서 카메라가 계속해서 개발되고 있고, 워크로부터의 광을 수광하기 위한 라인 주기도 보다 짧은 시간으로 되고 있다.By the way, when the line sensor camera used in the industrial inspection as described above to capture a single image, as shown in Fig. 9, by pressing the shutter every line from the top to the bottom of the figure to continuously capture, By connecting these continuously picked-up images, it is set as the image for one frame. Therefore, in the case of imaging with a line sensor camera, the line period, which is a cycle in which the shutter is pressed in the line sensor camera, is compared with the case in which a shutter is opened only once to capture an image for a normal camera. It's a very short time. In addition, it is required to shorten the inspection time by increasing the speed of a workpiece to be conveyed in recent years, and in order to maintain the resolution, it is necessary to shorten the line period. For this reason, line sensor cameras with faster shutter speeds continue to be developed, and the line periods for receiving light from the work have also become shorter times.

이와 같이 라인 주기가 짧아지고 있는 것에 대해서, 종래와 같이 1 라인 주기당 수집되는 광량을 임의로 제어할 수 있어, 결함 검사 등에 적절한 화상을 라인 센서 카메라로 촬상할 수 있도록 하기 위해서, LED를 조광 제어하기 위한 PWM 주기를 보다 짧게하여 조광하는 것이 실행되고 있다. 이것은 각 라인 주기로 촬상된 화상 간에 명암차를 발생시키지 않으면서도, 임의의 조광을 실행할 수 있도록 하려면, 도 10(a)에 도시된 바와 같이 라인 주기에 대해서 PWM 주기는 100분의 1 정도의 길이일 필요가 있다고 생각할 수 있기 때문이다.In this way, the amount of light collected per line period can be arbitrarily controlled as the line period is shortened, so that the LED sensor can be controlled so that an image suitable for defect inspection or the like can be captured by the line sensor camera. Dimming by shortening the PWM period for this is performed. In order to be able to execute arbitrary dimming without generating contrast between images picked up at each line period, as shown in Fig. 10 (a), the PWM period should be about one hundredth the length of the line period. Because you can think that there is a need.

그런데, LED를 PWM 제어에 의해 조광하는 경우에 있어서, 라인 센서 카메라의 라인 주기의 단시간화에 비하면 PWM 주기의 단시간화는 지연되어 있고, 최근 라인 센서로 촬상할 때에 소망한 밝기로 조광한 다음에 촬상하는 것이 어려워지고 있다. PWM 주기를 짧게 하는 즉, LED의 점등 기간을 매우 짧게 할 수 없는 이유의 하나로서는 점등 기간을 지나치게 짧게 하면, 도 10 (b)에 도시된 것과 같이 지령 전압에 대해서 실제의 광량에 큰 1차 지연이 발생하여, 추종하지 않게 되어 버리는 것을 들 수 있다. 이와 같은 LED 자체가 가지는 응답성의 한계에 의해 PWM 주기를 지나치게 짧게 하면, 소망한 광량으로 검사 대상을 조명할 수 없게 되어, 결함 등을 검출할 수 있는 화상을 라인 센서 카메라로 촬상할 수 없게 되어 버린다. By the way, in the case of dimming the LED by PWM control, the shortening of the PWM period is delayed compared to the shortening of the line period of the line sensor camera. It has become difficult to image. One of the reasons why the PWM period is shortened, that is, the LED lighting period cannot be made very short is that if the lighting period is too short, as shown in Fig. 10B, the first delay is large with respect to the actual amount of light with respect to the command voltage. This occurs and the thing which does not follow is mentioned. If the PWM cycle is made too short due to the responsiveness of such LED itself, the inspection object cannot be illuminated with a desired amount of light, and the image capable of detecting a defect or the like cannot be captured by the line sensor camera. .

이에, PWM 주기를 짧게 하여 고속으로 온 오프의 절환을 실행하지 않고 예를 들면, 스트로보(strobo) 발광과 같이 1 라인 주기에 대해서 1회만 소정 시간 LED를 점등시키고, 소정 시간 경과 후는 소등시킴으로써 각 라인 주기에 포함되는 광량을 동일하게 하는 것도 생각할 수 있다. Therefore, by shortening the PWM period and not switching on and off at high speed, for example, strobe light is turned on only once for one line period, such as strobe light, and then turned off after a predetermined time. It is also conceivable to make the amount of light included in the line period equal.

그렇지만, 초고속으로 제조되는 제품의 검사에 있어서는 종횡비를 1：1로 할 수 없는 경우가 많이 있다. 그 경우, 1 라인 주기에 대해서 1회만의 LED 점등으로는 결함 등의 간과가 발생할 가능성이 있다. 이것에 대해서 도 11을 참조하면서 설명한다. However, there are many cases where the aspect ratio cannot be 1: 1 in the inspection of products manufactured at very high speed. In such a case, there is a possibility that a defect or the like may be overlooked by only one LED lighting per one line cycle. This will be described with reference to FIG. 11.

도 11은 도 9의 점선 부분의 확대도이며, 1 라인의 화상은 라인 센서 카메라를 구성하는 수광 소자가 1회의 셔터로 촬상하는 1 화소가 가로 일렬로 나열된 형태로 구성되어 있는 것을 나타내고 있다. 수광 소자는 정방 형상의 경우, 1 라인 주기와 제조 라인 속도가 적절한 경우는 종횡비가 1：1의 정방 형상의 화소가 되지만, 1 라인 주기에 비해 제조 라인 속도가 매우 고속인 경우에는 이동하고 있는 방향으로 확장된 종횡비가 1：n 이라고 하는 장방(長方) 형상의 화소가 된다. FIG. 11 is an enlarged view of the dotted line in FIG. 9, and the image of one line shows that the light receiving element constituting the line sensor camera is configured in a form in which one pixel imaged by one shutter is arranged in a horizontal line. In the case of square shapes, the light receiving element becomes a square pixel with an aspect ratio of 1: 1 when the one line period and the manufacturing line speed are appropriate, but the moving direction when the manufacturing line speed is very high compared to one line period. The enlarged aspect ratio is a rectangular pixel of 1: n.

도 11에 도시된 바와 같이 예를 들면 셔터가 개방되었을 때에만 소정 시간 동안에 1회만 LED를 점등시키는 경우를 생각한다. 이 경우, 장방 형상의 화소 중에서 먼저 카메라를 통과하고 있는 측은 조명되지만, 소정 시간 경과 후의 소등하고 있는 동안은 워크가 조명되지 않아, 후의 나머지의 부분은 어둡게 촬상되게 된다. 만약, 조명되고 있지 않은 영역에 흠집이나 결함 등이 있었을 경우에는, 그 정보가 화소에 기여하지 않기 때문에 간과가 생겨 버린다.As shown in Fig. 11, for example, consider a case where the LED is turned on only once for a predetermined time only when the shutter is opened. In this case, the side passing through the camera first is illuminated among the rectangular pixels, but the work is not illuminated while the light is turned off after a predetermined time elapses, and the remaining part afterwards is darkly captured. If there is a scratch, a defect, or the like in the unilluminated area, the information does not contribute to the pixel, which is overlooked.

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2001－215115호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-215115

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 모두 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 종래와 같이 라인 센서의 라인 주기가 짧아지는 것에 맞추어, 조광용의 PWM 주기도 보다 짧아져야만 한다는 고정 관념으로부터 벗어나, 검사 대상을 촬상하는 라인 센서 카메라의 라인 주기와 비교해서 PWM 주기가 충분히 짧지 않더라도, 소망한 광량을 각 라인 주기에 공급할 수 있어 라인 주기마다의 화상 내에서 명암차가 발생하는 것을 방지하고, 후의 화상 검사 등에서 흠집이나 결함 등의 간과를 방지할 수 있어, 정밀도 높은 검사를 실행할 수 있도록 하는 광 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve all of the problems described above, and in line with the shorter line period of the line sensor as in the prior art, a line sensor for imaging an inspection object, free from the conventional idea that the PWM period for dimming should also be shorter. Even if the PWM period is not short enough compared with the camera's line period, the desired amount of light can be supplied to each line period to prevent contrast differences in the image for each line period and to avoid scratches and defects in subsequent image inspections. It is an object of the present invention to provide a light irradiation apparatus capable of preventing the inspection and enabling the inspection to be performed with high accuracy.

즉, 본 발명의 광 조사 장치는 1 라인의 촬상을 행해지는 간격인 소정 라인 주기를 가짐과 아울러 복수의 수광 소자를 일렬로 나열하여 구성된 라인 센서 카메라에 대해서 상대 이동하는 검사 대상을 소정 밝기로 촬상하기 위해서 이용되는 광 조사 장치로서, 상기 검사 대상에 광을 조사하는 광 조사 기구와, 소정 PWM 주기로 점등 기간 및 소등 기간을 교대로 반복하는 PWM 제어에 의해, 상기 광 조사 기구를 소정 밝기로 제어하는 PWM 제어부를 구비하고, 각 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간이 1 기간분 또는 수(數) 기간분이고, 상기 PWM 주기가 상기 라인 주기와 동기 함과 아울러 상기 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 커지는 만큼 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 많아지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다. That is, the light irradiation apparatus of the present invention has a predetermined line period, which is an interval at which imaging of one line is carried out, and images of inspection targets relative to a line sensor camera configured by arranging a plurality of light receiving elements in a line at a predetermined brightness. A light irradiation apparatus used to control the light irradiation mechanism to a predetermined brightness by a light irradiation mechanism for irradiating light to the inspection target and PWM control of alternately repeating a lighting period and an unlit period in a predetermined PWM cycle. A PWM control unit, wherein the lighting period included in each line period is one period or several periods, wherein the PWM period is synchronized with the line period, and the light receiving element captures one line period; It is characterized in that it is set so that the number of the lighting periods included in one line period increases as the aspect ratio of the pixel increases.

또, 본 발명의 조광 방법은 1 라인의 촬상이 행해지는 간격인 소정 라인 주기를 가짐과 아울러 복수의 수광 소자를 일렬로 나열하여 구성된 라인 센서 카메라 에 의해 검사 대상을 소정 밝기로 촬상하기 위해서 이용되는 광 조사 장치로서, 상기 검사 대상에 광을 조사하는 광 조사 기구와, 소정 PWM 주기로 점등 기간 및 소등 기간을 교대로 반복하는 PWM 제어에 의해, 상기 광 조사 기구를 소정 밝기로 제어하는 PWM 제어부를 구비한 광 조사 장치의 조광 방법으로서, 각 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간을 1 기간분 또는 수 기간분으로 하고, 상기 PWM 주기가 상기 라인 주기와 동기함과 아울러 상기 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 커지는 만큼 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 많아지도록 설정되는 설정 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다. Moreover, the dimming method of this invention is used in order to image | photograph a test subject with predetermined brightness by the line sensor camera which has a predetermined line period which is the interval which image | photographing of one line is performed, and arrange | positioned several light receiving elements in a line. A light irradiation apparatus comprising: a light irradiation mechanism for irradiating light to the inspection object, and a PWM control unit for controlling the light irradiation mechanism to a predetermined brightness by PWM control of alternately repeating a lighting period and an unlit period in a predetermined PWM cycle. A dimming method of a light irradiation apparatus, wherein the lighting period included in each line period is one period or several periods, the PWM period is synchronized with the line period, and the light receiving element is picked up in one line period. And a setting step of setting the number of the lighting periods included in one line period as the aspect ratio of one pixel increases. And that is characterized.

이와 같은 것이라면, 상기 라인 주기와 상기 PWM 주기가 동기하고 있으므로, 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간은 동일한 수가 되어, 각 라인 주기에서의 수광한 광량을 동일하게 할 수 있다. 또한 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수가 1 기간분 또는 수 기간분이 되도록 라인 주기에 대해서 PWM 주기가 설정되어 있으므로, PWM 주기를 라인 주기와 거의 동일하게, 또는 몇 분의 1 정도만큼 짧은 주기로 해 둘 수 있어 그만큼 빠른 PWM 제어를 조광에 이용하지 않을 수 있어, 예를 들면 LED 등에서 1차 지연이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 점등 기간 중의 광량도 소망한 것으로 제어할 수 있다. In such a case, since the line period and the PWM period are synchronized, the lighting periods included in each line period become the same number, so that the amount of light received in each line period can be made the same. In addition, since the PWM period is set for the line period so that the number of lighting periods included in each line period is one period or several periods, make the PWM period almost the same as the line period or as short as a few minutes. It is possible to prevent the use of such fast PWM control for dimming, for example, to prevent the first delay from occurring in LEDs, etc., and to control the amount of light during the lighting period as desired.

즉, PWM 제어를 고속화함으로써 라인 주기의 단시간화에 대응하도록 하고 있던 경우에는, LED의 응답성에 의해 정해져 있던 한계에 의해 셔터 속도가 매우 빠른 라인 센서 카메라를 이용하고 있는 경우에는, 각 라인 주기에 수광하는 광량을 바람직하게 일정하게 할 수 없었던 것을 해결할 수 있다. 또, 만일 라인 센서 카메라의 성능 향상이 계속되고, LED를 조광하기 위한 PWM 주기를 그만큼 짧게 할 수 없다고 하더라도, 각 라인 주기에 있어서 소망한 광량을 충분히 공급하여, 라인 주기마다 1 라인의 화상에서 밝기의 불균일을 없앨 수 있다.In other words, when the PWM control speeds up to shorten the line period, when the line sensor camera having a very high shutter speed is used due to the limit determined by the responsiveness of the LED, the light is received at each line period. It is possible to solve the problem that the quantity of light to be made cannot be preferably kept constant. In addition, even if the performance improvement of the line sensor camera continues and the PWM period for dimming the LED cannot be shortened by that much, the desired amount of light is supplied sufficiently in each line period, so that the brightness of one line of image per line period is increased. It can eliminate the unevenness of.

따라서, 고속으로 검사 대상을 촬상함과 아울러 그 화상도 검사마다 적합한 광량으로 미시적(微視的)으로도 거시적(巨視的)으로도 균일하게 촬상할 수 있으므로, 고속이고 정밀도가 좋은 검사를 실행할 수 있게 된다. Therefore, the inspection object can be imaged at high speed, and the image can be captured uniformly both microscopically and macroscopically with the appropriate amount of light for each inspection, so that high-speed and high-precision inspection can be executed. Will be.

상기 라인 주기와 상기 PWM 주기를 동기시키기 위한 구체적인 실시 양태로서는, 상기 점등 기간이 개시되는 타이밍과, 상기 라인 센서 카메라가 촬상을 개시하는 타이밍이 정렬되어 있는 것을 들 수 있다. 이와 같은 것이라면, 각각의 개시점을 일치시키므로, 라인 주기와 PWM 주기의 동기를 취하기 쉽다. As a specific embodiment for synchronizing the line period and the PWM period, the timing at which the lighting period is started and the timing at which the line sensor camera starts imaging are aligned. In such a case, since each start point is matched, it is easy to synchronize the line period and the PWM period.

구체적인 점등 기간 수의 설정으로서는, 상기 수광 소자가 정방 형상이며, 당해 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 1：n인 경우에, 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 n의 소수점 이하를 올림한 수가 되도록 상기 PWM 주기가 설정되는 것을 들 수 있다. 이와 같은 것이라면, 점등 회수를 가능한 한 줄이면서, 빠짐없이 전체에 광을 조사할 수 있으므로, PWM 주기를 지나치게 짧게 하지 않고 명암차가 없는 화상으로 할 수 있다. As a specific setting of the number of lighting periods, when the light receiving element has a square shape and the aspect ratio of one pixel picked up by the light receiving element in one line period is 1: n, the number of the lighting periods included in one line period is n. It is mentioned that the PWM period is set to be the number rounded up to the right of the decimal point. In such a case, since the light can be irradiated to the whole without losing the number of lighting as much as possible, it is possible to obtain an image having no contrast difference without making the PWM cycle too short.

1회의 셔터로 라인 센서 카메라에 들어가는 광의 총량을 동일하게 하여, 점등 기간의 수에 관계없이 동일한 밝기의 화상으로 하려면, 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 길이의 합계가 일정값이 되도록 설정되는 것이 바람직하다. If the total amount of light entering the line sensor camera is the same with one shutter and the image has the same brightness irrespective of the number of lighting periods, the sum of the lengths of the lighting periods included in one line period is set to be a constant value. It is preferable.

이와 같이 본 발명의 검사 장치 및 검사 방법에 의하면, 상기 라인 주기와 상기 PWM 주기를 동기시키고, 또한 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간이 1 기간분 또는 수 기간분이 되도록 PWM 주기가 라인 주기에 대해서 설정되어 있으므로, PWM 주기를 라인 주기에 대해서 극단적으로 짧게 할 필요가 없고, 광 조사 기구에서 1차 지연 등이 발생하는 일 없이 확실하게 소망한 광량으로 발생시킬 수 있고, 또한 각 라인 주기에의 점등 기간의 수를 동일하게 할 수 있다. 1 라인 주기에 촬상되는 1 화소의 종횡비가 클수록 점등 기간의 수가 많아지므로, 결함의 간과를 방지할 수 있다. 또, 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수가 동일하므로, 각 라인 주기에서 수광하는 광량을 소망한 값으로 동일하게 할 수 있어 정밀도가 높은 좋은 화상 검사를 실행할 수 있게 된다. As described above, according to the inspection apparatus and the inspection method of the present invention, the PWM cycle is set for the line cycle so that the line cycle and the PWM cycle are synchronized, and the lighting period included in each line cycle is one or several periods. Therefore, the PWM cycle does not need to be extremely short with respect to the line cycle, and the light irradiation mechanism can be surely generated with a desired amount of light without causing a first delay or the like. The numbers can be the same. As the aspect ratio of one pixel picked up in one line period increases, the number of lighting periods increases, so that an overlook of a defect can be prevented. In addition, since the number of lighting periods included in each line period is the same, the amount of light received in each line period can be made the same as a desired value, and good image inspection with high accuracy can be executed.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 광 조사 장치를 이용한 검사 장치의 모식적 사시도이다.
도 2는 제1 실시 형태에서의 검사 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 제1 실시 형태에서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 나타내는 모식적 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 변형 실시예에서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 나타내는 모식적 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 또 다른 변형 실시예에서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 나타내는 모식적 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태가 다른 변형 실시예에서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 나타내는 모식적 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 광 조사 장치를 이용한 검사 장치의 모식도이다.
도 8은 제2 실시 형태에서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 나타내는 모식적 그래프이다.
도 9는 라인 센서 카메라에 의한 촬상 방법에 대해서 설명하는 모식도이다.
도 10은 종래의 검사 장치에서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 나타내는 모식적 그래프이다.
도 11은 수광 소자가 촬상하는 화소의 형상 및 조명되는 범위에 대해서 나타내는 모식도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a typical perspective view of the test | inspection apparatus using the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
2 is a functional block diagram of the inspection apparatus according to the first embodiment.
3 is a schematic graph showing the relationship between the line period and the PWM period in the first embodiment.
4 is a schematic graph showing a relationship between a line period and a PWM period in a modified example of the first embodiment of the present invention.
5 is a schematic graph showing a relationship between a line period and a PWM period in still another modified example of the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic graph showing a relationship between a line period and a PWM period in another modified example of the first embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of the inspection apparatus using the light irradiation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
8 is a schematic graph showing the relationship between the line period and the PWM period in the second embodiment.
It is a schematic diagram explaining the imaging method by a line sensor camera.
10 is a schematic graph showing a relationship between a line period and a PWM period in a conventional inspection apparatus.
It is a schematic diagram which shows the shape of the pixel which a light receiving element picks up, and the range to be illuminated.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment of this invention is described with reference to drawings.

본 실시 형태에서의 광 조사 장치(100)는 예를 들면, 검사 대상(W, 워크)인 WEB으로 불리는 연속물인 필름의 표면 결함 등을 인라인 고속 검사하기 위한 검사 장치(S)에 이용되는 것이다. The light irradiation apparatus 100 in this embodiment is used for the inspection apparatus S for in-line high speed inspection of the surface defect of the film which is a continuous object called WEB which is the inspection object W and the workpiece | work, for example.

이 검사 장치(S)는, 도 1에 도시된 바와 같이 검사 대상(W)인 투광성 필름이나 종이를 한 방향에 일정 속도로 이송하면서 그 표면을 촬상하는 것으로서, 상기 검사 대상(W)을 상측에서부터 촬상하는 라인 센서 카메라 그룹(C)과, 상기 라인 센서 카메라 그룹(C)으로 촬상하는 검사 영역을 소정 밝기로 조명하기 위한 상기 광 조사 기구(1)와, 상기 광 조사 기구(1) 및 상기 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)의 제어를 실행하는 제어 기구(2)를 구비하는 것이다. 여기서, 상기 광 조사 기구(1)와, 상기 제어 기구(2)의 일부가 본원 청구항에서의 광 조사 장치(100)에 상당한다. As shown in FIG. 1, the inspection apparatus S captures the surface of the inspection object W while transferring the light-transmitting film or paper at a constant speed in one direction. The inspection object W is moved from above. The line sensor camera group C for imaging, the light irradiation mechanism 1 for illuminating at a predetermined brightness the inspection area for imaging with the line sensor camera group C, the light irradiation mechanism 1 and the line It is provided with the control mechanism 2 which performs control of sensor camera C1, C2, C3, C4. Here, the light irradiation mechanism 1 and a part of the control mechanism 2 correspond to the light irradiation apparatus 100 in the claims of the present application.

상기 라인 센서 카메라 그룹(C)은 복수의 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)를 정방 형상의 수광 소자가 늘어서 있는 방향에 일치하도록 일렬로 나열하여 마련하고 있는 것으로, 상기 검사 대상(W)을 횡단하여 촬상할 수 있도록 배치되어 있다. 따라서, 라인 센서 카메라 그룹(C)의 촬상 범위는 도 1에 도시된 바와 같이 라인 형상으로 구성되게 된다. 상기 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)는 1 라인의 촬상이 행해지는 간격인 소정 라인 주기에서 상기 검사 대상(W)의 검사 대상(W) 영역을 촬상하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)는 고속으로 셔터가 눌려서, 연속으로 1 라인마다의 촬상을 실행하는 것으로서, 상기 라인 주기에서 수광 소자에 수광된 광량에 기초하여 1 라인분의 화상이 생성되고, 그 1 라인마다의 화상을 복수개 연결함으로써, 1 프레임 주기분의 화상으로 하도록 구성되어 있다. 이 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)로 촬상된 화상으로부터 검사 대상(W)의 표면에 흠집 등의 결함이 없는지 여부가 도시하지 않은 결함 판단부에 의해 판단하도록 구성되어 있다. The line sensor camera group C includes a plurality of line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 arranged in a line so as to correspond to the direction in which the square light receiving elements are lined up. It is arrange | positioned so that imaging may be carried out across. Therefore, the imaging range of the line sensor camera group C is configured in a line shape as shown in FIG. The line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 image the inspection target W region of the inspection target W at a predetermined line period which is an interval at which imaging of one line is performed. More specifically, the line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 press the shutter at high speed and continuously perform image pickup for each line, based on the amount of light received by the light receiving element in the line period. An image for one line is generated, and a plurality of images for each line are connected to form an image for one frame period. It is comprised so that the defect determination part which does not show in figure from the image image | photographed with this line sensor camera C1, C2, C3, C4 does not have a defect, such as a flaw, on the surface of the test object W. As shown in FIG.

상기 광 조사 기구(1)는 상기 검사 대상(W)의 하측으로부터 상기 라인 카메라측으로 향해 당해 검사 대상(W)에 광을 조사하는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광 조사 기구(1)의 선단에는 LED가 일렬로 나열되어 마련되어 있고, 그 LED의 광 사출측에 마련된 도시하지 않은 렌즈에 의해서 집광되어, 검사 대상(W)에 라인 광을 조사하도록 구성되어 있다. The light irradiation mechanism 1 irradiates light to the inspection object W from the lower side of the inspection object W toward the line camera side. As shown in Fig. 1, LEDs are arranged in a line at the tip of the light irradiation mechanism 1, and are focused by an unillustrated lens provided on the light exit side of the LEDs, and the targets W are examined. It is configured to irradiate line light.

상기 제어 기구(2)는 CPU나 메모리, I／O인터페이스, 통신 인터페이스 등을 구비한 메인 보드와, 광 조사부(11)에 각각 대응시켜 마련한 복수의 구동 보드와,상기 보드들을 수용하는 케이싱과, 케이싱에 장착된 스위치나 볼륨, 커넥터 등으로 이루어진 것이다. 구동 보드는 예를 들면, 래치 회로, D／A컨버터, 전류 출력 회로 등을 구비하고 있다. 그리고 상기 메모리의 소정 영역에서 설정한 프로그램에 따라서 CPU나 다른 각부가 협동함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 접수부(23), 라인 주기 제어부(22), 동기부(24), 점등 기간 설정부(25), PWM 제어부(21) 등으로서의 기능을 발휘한다. The control mechanism 2 includes a main board including a CPU, a memory, an I / O interface, a communication interface, a plurality of drive boards corresponding to the light irradiation unit 11, a casing for accommodating the boards, It consists of switches, volumes, and connectors mounted on the casing. The drive board includes, for example, a latch circuit, a D / A converter, a current output circuit, and the like. Then, the CPU or other parts cooperate with each other according to the program set in the predetermined area of the memory, so that the acceptor 23, the line period control unit 22, the synchronization unit 24, and the lighting period setting unit as shown in FIG. (25) and functions as the PWM control unit 21 and the like.

각 부에 대해서 설명한다. Each part is demonstrated.

상기 접수부(23)는 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)를 어떠한 라인 주기에서 검사 대상(W)을 촬상할 것인가에 대해서 지시하는 라인 주기 지시 신호, 조명 기구를 어떠한 밝기로 조광할 것인가에 대한 조광 지시 신호를 수신하는 것이다. The acceptor 23 controls the line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 at which brightness to illuminate the line period indicating signal and the luminaire to indicate which line period the image of the inspection object W is to be photographed. Receive a dimming instruction signal for.

상기 라인 주기 제어부(22)는 상기 접수부(23)로 접수된 라인 주기 지시 신호로 지시받는 라인 주기에서 상기 검사 대상(W)을 촬상하도록 상기 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)를 제어하는 것이다. The line period controller 22 controls the line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 to capture the inspection object W in a line period instructed by the line period instruction signal received by the reception unit 23. It is.

상기 PWM 제어부(21)는 후술하는 동기부(24)에 의해 설정되는 PWM 주기, 후술하는 점등 기간 설정부(25)에 의해 설정되는 1 라인 주기 정도의 점등 기간으로 상기 광 조사 기구(1)를 조광 제어하는 것이다. The PWM control unit 21 operates the light irradiation mechanism 1 in a lighting period of about one line period set by the PWM period set by the synchronization unit 24 described later and the lighting period setting unit 25 described later. To control dimming.

상기 동기부(24)는 상기 라인 주기 제어부(22)로부터 라인 주기를 취득하고, 그 라인 주기에 동기하는 길이임과 아울러, 상기 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 1：n인 경우에, 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 n의 소수점 이하를 올림한 수가 되도록 PWM 주기를 상기 PWM 제어부(21)에 설정하는 것이다. 여기서, 상기 동기부(24)가 상기 PWM 제어부(21)에 설정하는 PWM 주기는 점등 기간이 1 또는 수 기간 중에서 적당하게 설정되는 것이고, 본 실시 형태에서는 촬상되는 화소의 종횡비가 1：a(a는 1 이하의 값)이므로, 라인 주기가 1 주기분에 대해서 1 기간분만큼 점등 기간이 있도록 설정된다. 따라서, 1 라인 주기에 포함되는 PWM 주기도 1 주기분이 되므로, 라인 주기와 PWM 주기가 동일한 길이로 설정되게 된다. 또, 이 동기부(24)는 상기 라인 주기 제어부(22)와 상기 PWM 제어부(21)를 동시에 제어를 개시시켜서, 각각의 제어 주기를 동기시키도록 구성되어 있다. The synchronization unit 24 acquires a line period from the line period control unit 22, is a length synchronized with the line period, and has an aspect ratio of one pixel that the light receiving element captures in one line period. In this case, the PWM period is set in the PWM control unit 21 so that the number of the lighting periods included in one line period is the number rounded up to the decimal point of n. Here, the PWM period set by the synchronization unit 24 in the PWM control unit 21 is one in which the lighting period is suitably set in one or several periods. In this embodiment, the aspect ratio of the imaged pixel is 1: a (a Is a value equal to or less than 1), so that the line period is set to have a lighting period for one period for one period. Therefore, since the PWM period included in one line period also becomes one period, the line period and the PWM period are set to the same length. Moreover, this synchronization part 24 is comprised so that control of the said line period control part 22 and the said PWM control part 21 may be started simultaneously, and each control period will be synchronized.

상기 점등 기간 설정부(25)는 상기 PWM 제어부(21)의 PWM 주기의 1 주기에 서의 점등 기간의 길이를 설정하는 것이다. 구체적으로는, 상기 점등 기간 설정부(25)는 라인 주기의 길이와, 동기부(24)에서 설정되는 PWM 주기의 1 주기분의 길이와, 상기 접수부(23)에서 접수된 조광 신호를 각각으로부터 취득하고, 상기 광 조사 기구(1)의 방사 출력과 1 라인 주기에서의 점등 기간의 합계 길이와의 곱인 1 라인 주기에서의 광량이 미리 정한 값이 되도록 점등 기간의 길이를 설정하는 것이다. 즉, 촬상되는 화상의 밝기가 소망한 밝기가 되도록, 라인 주기에 대해서 점등 기간을 결정하고 있게 된다. 또한, 화소의 종횡비가 다른 값이 되어, 1 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수가 변화했더라도, 점등 기간의 합계의 길이가 동일해지도록 하고 있고, 각각의 점등 기간은 등분되도록 하고 있다. 또, 1 라인 주기의 종료시점에서는 소등 기간이 오도록 PWM 주기 및 점등 기간의 길이가 설정되도록 하고 있다. The lighting period setting section 25 sets the length of the lighting period in one cycle of the PWM cycle of the PWM control section 21. Specifically, the lighting period setting section 25 stores the length of the line period, the length of one cycle of the PWM period set by the synchronization section 24, and the dimming signal received by the reception section 23, respectively. The length of the lighting period is set so that the amount of light in one line period, which is the product of the emission output of the light irradiation mechanism 1 and the total length of the lighting period in one line period, is a predetermined value. That is, the lighting period is determined for the line period so that the brightness of the image to be picked up is the desired brightness. Further, even if the aspect ratio of the pixels is different and the number of lighting periods included in one line period is changed, the total length of the lighting periods is made to be the same, and each lighting period is equally divided. At the end of one line period, the length of the PWM period and the lighting period is set so that the unlit period comes.

이와 같이 구성된 광 조사 장치(100)를 이용한 검사 장치(S)에서 검사 대상(W)을 촬상한 경우의 라인 주기와 PWM 주기의 관계를 도 3에 도시된 그래프를 참조하면서, 본 실시 형태의 효과에 대해서 설명한다. Effect of the present embodiment while referring to the graph shown in FIG. 3, the relationship between the line period and the PWM period when the inspection object S is imaged by the inspection device S using the light irradiation device 100 configured as described above. It demonstrates.

도 3에는 위에서부터 4단에는 각 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)의 라인 주기가, 최하단에는 PWM 주기가 도시되어 있다. 각 라인 센서 카메라(C1, C2, C3, C4)의 라인 주기는 개시점을 일치시켜 완전하게 동기시키고 있다. 즉, 검사 대상(W)의 촬상되는 열이 동일한 장소가 되도록 타이밍이 일치되어 있게 된다. 또, 라인 주기가 1 주기에 대해서 PWM 주기도 1 주기로 설정하고 있음과 아울러, 라인 주기와 PWM 주기가 동기하고 있는 것을 알 수 있다. 이 때문에, 각 라인 주기에는 동일한 수의 점등 기간이 포함되어 있어서, 확실하게 각 라인 주기의 밝기를 동일하게 되도록 할 수 있다. 또, 종래라면, 라인 주기에 대해서 100분의 1 정도의 PWM 주기로 설정되어 있어 매우 고속의 PWM 제어가 필요했지만, 본 실시 형태에서는 라인 주기와 PWM 주기의 길이가 동일하게 되어 있으므로, 그만큼 고속의 PWM 제어를 실행하지 않아도 된다. 즉, 라인 주기가 보다 짧아진다고 하더라도, PWM 제어를 고속으로 하여, PWM 주기를 짧게 하지 않아도 되기 때문에, LED가 응답 속도의 한계에 의해 조광 신호에 추종할 수 있어 되어, 소망한 밝기로 조광하지 못하고, 각 라인 주기의 화상의 밝기를 제어할 수 없게 된다고 하는 문제를 방지할 수 있다. In FIG. 3, the line periods of the line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 are shown in the fourth stage from the top, and the PWM period is shown in the lowermost stage. The line periods of the line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 coincide with the starting point and are completely synchronized. In other words, the timings are coincident so that the rows to be imaged of the inspection target W are in the same place. In addition, it can be seen that the line cycle is set to one cycle for one cycle, and the line cycle and the PWM cycle are synchronized. Therefore, the same number of lighting periods are included in each line period, so that the brightness of each line period can be made to be the same. In the related art, although the PWM cycle is set to about one-hundredth of the PWM cycle, and very high speed PWM control is required, in the present embodiment, since the length of the line cycle and the PWM cycle are the same, the PWM speed is as high as that. You do not have to exercise control. In other words, even if the line period becomes shorter, the PWM control can be made faster and the PWM period need not be shortened. Therefore, the LED can follow the dimming signal due to the limitation of the response speed, so that the dimming at the desired brightness cannot be achieved. Therefore, the problem that the brightness of the image of each line period cannot be controlled can be prevented.

따라서, 검사 대상(W)을 보다 고속으로 이송하면서, 라인 센서 카메라(C1, C2, C3,C4)를 보다 짧은 라인 주기로 촬상하여 검사를 실행한다고 하더라도, 1 라인마다의 화상의 밝기를 소망한 값으로 할 수 있으므로, 검사의 속도와 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능해진다. Therefore, even if the inspection is performed by imaging the line sensor cameras C1, C2, C3, and C4 at shorter line periods while conveying the inspection object W at a higher speed, a desired value of the image brightness per line is desired. Since it can be set as this, it becomes possible to improve the speed and precision of an inspection more.

또한, 화소의 종횡비가 거의 1：1인 경우에 있어서 점등 기간이 1개만 들어가게 되므로, 화소 전체를 거의 균일하게 조명할 수 있어, 결함 등의 간과를 방지할 수 있다. In addition, when the aspect ratio of the pixel is almost 1: 1, only one lighting period is entered, so that the entire pixel can be illuminated almost uniformly, and overlooking of defects and the like can be prevented.

제1 실시 형태에 대해서의 변형 실시 형태에 대해서 설명한다. Modified embodiments of the first embodiment will be described.

상기 실시 형태에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 라인 주기의 개시점과 PWM 주기의 개시점을 일치시키고 있지만, 동기하고 있는 것이라면, 각각의 개시점이 도 4 (a)에 도시된 바와 같이 대기 시간이 설정되어 있음으로써, 개시점이 일치하지 않아도 상관없다. 이 경우, 셔터의 개폐 타이밍인 라인 주기의 개시점, 종료점에서는 점등 기간이 없게 해 두면, 항상 라인 주기마다 인가되는 광량을 일정하게 할 수 있다. 또한 도 4 (b)에 도시된 바와 같이, 1 라인 주기에 대해서 2개의 점등 기간이 포함되도록 해도 상관없다. 이와 같이, 라인 주기와 PWM 주기를 개시점을 일치시켜 동기시키는 것이 아니라, PWM 주기에 대해서 대기 시간을 설정하여 개시점을 늦추어 동기시켜도 상관없다. In the above embodiment, as shown in Fig. 3, the starting point of the line period and the starting point of the PWM period coincide, but if they are synchronized, the starting time of each starting point is shown in Fig. 4 (a). By setting, the starting point may not coincide. In this case, if there is no lighting period at the start point and end point of the line period which is the opening and closing timing of the shutter, the amount of light applied to each line period can be made constant. As shown in Fig. 4B, two lighting periods may be included for one line period. In this manner, the line period and the PWM period may not be synchronized by synchronizing the starting point. Instead, the waiting time may be set for the PWM period to slow down the starting point.

또, 화소의 종횡비가 1：1 이었다고 하더라도, LED의 응답성이 지령에 대해서 추종할 수 있다면 도 5에 도시된 바와 같이 1 라인 주기에 대해서, PWM 주기가 2 주기분이어도 상관없다. 요컨대 1 라인 주기에 대해서, 수 주기분의 PWM 주기가 포함되는 것이면 좋다. 또한, 라인 주기와 PWM 주기가 동기하고 있다는 것은 완전하게 주기가 일치하고 있는 것에만 한정되는 것이 아니고, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 라인 주기와 PWM 주기가 일정한 관계 예를 들면, 정수배 등의 관계를 가지고 있는 것이면 좋다. 즉, 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수가 항상 동일한 수가 되는 관계로 설정해 두면 좋다. 이 경우, 화소의 종횡비가 1：2인 경우에는 1 라인 주기에 대해서 4 기간분의 점등 기간이 존재하도록 상기 동기부를 구성하면 좋다. In addition, even if the aspect ratio of the pixel is 1: 1, the PWM cycle may be two cycles for one line cycle as shown in FIG. 5 as long as the LED responsiveness can follow the command. In short, a PWM cycle of several cycles may be included for one line cycle. Note that the synchronization between the line period and the PWM period is not limited only to the periods coinciding perfectly, and as shown in FIG. 5 and the like, the relationship between the line period and the PWM period is constant, for example, an integer multiple. It is good to have one. In other words, the number of lighting periods included in each line period may be set to be the same. In this case, when the aspect ratio of the pixel is 1: 2, the synchronization unit may be configured such that there are four periods of lighting periods for one line period.

상기 제1 실시 형태에서는, 제어 기구에 의해 PWM 제어부의 PWM 주기, 점등 기간의 길이가 설정되도록 구성되어 있었지만 예를 들면, 오퍼레이터에 의해 PWM 주기, 점등 기간의 길이가 라인 주기에 대해서 상술한 바와 같은 관계를 가지도록 설정되는 것이어도 상관없다. In the first embodiment, the control mechanism is configured such that the length of the PWM period and the lighting period of the PWM control unit is set. For example, the length of the PWM period and the lighting period is set by the operator as described above with respect to the line period. It may be set to have a relationship.

또, 상기 제1 실시 형태에서는 라인 주기를 기준으로 하여 PWM 주기를 결정하도록 하고 있지만, 라인 주기와 PWM 주기 두 개를 모두를 변경, 설정하여 각 라인 주기로 수광되는 광량을 동일하게 하고, 각 라인의 화상의 밝기가 동일하게 되도록 조정을 해도 상관없다. In the first embodiment, the PWM period is determined based on the line period. However, both the line period and the PWM period are changed and set so that the amount of light received at each line period is the same, You may adjust so that image brightness may become the same.

본 명세서에서의 PWM 제어란, 반복되는 제어 주기가 항상 일정한 것, 및 제어 주기가 변경되는 것도 포함한 개념이다. 보다 구체적으로는, 도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 라인 주기에 대해서 항상 PWM 주기가 일정하도록 구성할 수도 있고, 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 라인 주기마다 PWM 주기가 변경되는 것이어도 상관없다. 도 6(b)과 같이 PWM 주기가 변경되는 경우에서도, 각 라인 주기와 PWM 주기가 동기함과 아울러, 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 총 길이가 동일하면, 라인마다의 화상의 밝기를 동일한 밝기로 할 수 있다. The PWM control in this specification is a concept including that the repeated control cycle is always constant, and that the control cycle is changed. More specifically, as shown in FIG. 6 (a), the PWM period may be configured to be constant at all times for the line period, and as shown in FIG. 6 (b), the PWM period is changed for each line period. It doesn't matter. Even in the case where the PWM period is changed as shown in Fig. 6B, when each line period and the PWM period are synchronized, and the total length of the lighting periods included in each line period is the same, the brightness of the image for each line is the same. I can do it with brightness.

상기 제1 실시 형태에서는, 상기 광 조사 기구는 검사 대상의 하측으로부터 광을 조사하고, 그 투과광을 이용하여 검사하였지만, 예를 들면 검사 대상의 상측으로부터 광을 조사하여 그 때의 반사광을 촬상하도록 해도 상관없다. 라인 센서 카메라가 수광 소자를 복수열에 걸쳐서 마련하고 있는 것이고, 라인마다에 수광, 촬상을 교대로 실행하는 것인 경우에도 상기 실시 형태와 동일한 방법에 의해서 촬상되는 화상마다의 밝기를 균일하게 할 수 있다. 또, 촬상하는 라인마다에 있어서 1 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 기간수가 동일하고, 또한 그 수가 1개 또는 몇 개이더라도 상관없다. In the first embodiment, the light irradiation mechanism irradiates light from the lower side of the inspection object and inspects the light using the transmitted light. For example, the light irradiation mechanism irradiates light from the upper side of the inspection object to capture the reflected light at that time. Does not matter. Even when the line sensor camera is provided with light receiving elements in a plurality of rows, and performs light receiving and image pick-up alternately for each line, the brightness of each image picked up can be made uniform by the same method as the above embodiment. . The number of periods of the lighting periods included in one line period may be the same for each line to be imaged, and the number may be one or several.

상기 제1 실시 형태에서는 복수의 라인 센서 카메라를 수광 소자가 나열되어 있는 방향에 일치시켜 일렬로 마련하고 있었지만, 단독의 라인 센서 카메라로 검사 대상 영역을 촬상하도록 해도 상관없다. In the first embodiment, a plurality of line sensor cameras are arranged in a line in line with the direction in which the light receiving elements are arranged. However, the inspection object region may be imaged by a single line sensor camera.

다음으로 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는 상기 제1 실시 형태에 있어서의 각 부재에 대응하는 것에는 동일한 부호를 부여한다. Next, 2nd Embodiment is described. In the following description, the same code | symbol is attached | subjected to the thing corresponding to each member in the said 1st Embodiment.

제2 실시 형태의 검사 장치(S)는 도 7 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1 실시 형태에 이용한 것과 거의 동일한 광 조사 장치(100)와 검사 대상(W)을 반송하기 위한 반송 기구(3)를 구비하고, 상기 반송 기구(3)로부터 검사 대상(W)의 이동거리 또는 속도를 취득하고, 그것들에 기초하여 라인 센서 카메라의 셔터를 누르는 타이밍을 제어하도록 한 것이다. The inspection apparatus S of 2nd Embodiment has the conveyance mechanism for conveying the light irradiation apparatus 100 and inspection object W which are almost the same as what was used for the said 1st Embodiment as shown to FIG. 3), the moving distance or the speed of the inspection object W is acquired from the said conveyance mechanism 3, and the timing which presses the shutter of a line sensor camera is controlled based on them.

구체적으로는, 상기 반송 기구(3)는 검사 대상(W)이 재치(載置)되는 테이블(31)이, 서보 모터(33)와 볼 나사(32)로 이루어진 구동계에 의해 소정 방향으로 왕복 운동할 수 있도록 구성되어 있는 것으로, 상기 서보 모터(33)에 설치된 회전 엔코더(34)로부터 신호를 취득하여 라인 주기가 결정되도록 구성되어 있는 것이다. Specifically, in the conveyance mechanism 3, the table 31 on which the inspection target W is placed is reciprocated in a predetermined direction by a drive system composed of the servo motor 33 and the ball screw 32. It is comprised so that a signal may be acquired from the rotary encoder 34 provided in the said servomotor 33, and a line period is determined.

제2 실시 형태의 라인 주기 제어부(22)는 회전 엔코더(34)가 소정 각도 회전하는데 걸리는 시간을 라인 주기로 하는 것이다. 구체적으로는, 예를 들면, 회전 엔코더(34)가 소정 각도 회전한 것이 검출되면 그 검출 신호를 트리거하고, 라인 센서 카메라(C)의 셔터가 1회 눌리도록 구성되어 있다. 여기서, 도 7 (b)에 도시된 바와 같은 반송 기구가 정속으로 테이블을 이동하도록 지령을 내리고 있다고 하더라도, 속도 불균일이 발생한다. 따라서, 회전 엔코더가 소정 각도 회전하는데 걸리는 시간은 정속 운전 중이라고 하더라도 항상 일정하다고는 할 수 없다. 즉, 회전 엔코더의 펄스를 트리거로 하면, 각 라인 주기에는 편차가 발생하게 된다. The line period control part 22 of 2nd Embodiment sets the time which it takes for the rotary encoder 34 to rotate to predetermined angle as a line period. Specifically, for example, when it is detected that the rotary encoder 34 is rotated by a predetermined angle, the detection signal is triggered, and the shutter of the line sensor camera C is configured to be pressed once. Here, even if the conveyance mechanism as shown in Fig. 7B gives a command to move the table at a constant speed, speed unevenness occurs. Therefore, the time taken for the rotary encoder to rotate by a predetermined angle is not always constant even during constant speed operation. That is, when the pulse of the rotary encoder is triggered, deviation occurs in each line period.

제2 실시 형태에 있어서는, 동기부(24)는 각 라인 주기의 편차를 고려하여 PWM 주기 및 점등 기간 수가 설정되도록 되어 있다. 구체적으로는, 상기 동기부(24)는 각 라인 주기의 평균인 평균 라인 주기에 있어서 수광 소자가 촬상하는 화소의 종횡비로부터 각 라인 주기에 포함해야 할 점등 기간의 수가 설정되도록 되어 있다. 또, 각 라인 주기가 개시될 때마다 새로운 PWM 주기가 개시되도록 하여 1 라인 주기마다 PWM 주기가 각각 개별적으로 동기하도록 구성되어 있는 점이 제1 실시 형태와는 다르다. 또, 각 라인 주기의 종료 시점에서 소등 기간이 오도록 PWM 주기 및 점등 기간의 길이를 설정하고 있다. In the second embodiment, the synchronization unit 24 is set so that the number of PWM cycles and the lighting periods is set in consideration of the deviation of each line cycle. Specifically, the synchronization unit 24 is configured to set the number of lighting periods to be included in each line period from the aspect ratio of the pixels picked up by the light receiving element in the average line period which is the average of each line period. The first PWM cycle is different from the first embodiment in that a new PWM cycle is started each time a line cycle is started, and the PWM cycles are individually synchronized with each line cycle. In addition, the length of the PWM period and the lighting period is set so that the unlit period comes from the end of each line period.

이와 같이 구성된 제2 실시 형태의 검사 장치(S)에 있어서의 라인 주기와 PWM 주기의 관계에 대해서 도 8의 그래프를 이용하여 설명한다. The relationship between the line period and the PWM period in the inspection apparatus S of the second embodiment configured as described above will be described using the graph of FIG. 8.

소정의 전송 속도로 테이블이 정속 운전되고 있고, 평균 라인 주기로 촬상되는 1 화소의 종횡비가 대략 1：1인 경우에는, 도 8 (a)에 도시된 것처럼, 라인 주기의 편차에 관계없이, 각 라인 주기에는 항상 1 기간분의 길이에 a의 점등 기간이 포함되게 된다. When the table is driven at a constant transmission speed and the aspect ratio of one pixel picked up at an average line cycle is approximately 1: 1, as shown in Fig. 8A, each line is irrespective of the variation in the line cycle. The period always includes a lighting period of a in the length of one period.

회전 엔코더의 펄스 간격이 도 8 (a)에 도시된 경우보다 2배가 된 경우에는, 1 라인 주기로 촬상되는 1 화소의 종횡비는 1：2가 되므로, 도 8 (b)에 도시된 바와 같이 1 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수는 2개가 되고, 각각의 점등 기간의 길이는 a/2로 설정된다. When the pulse interval of the rotary encoder is doubled as shown in Fig. 8A, the aspect ratio of one pixel picked up in one line period becomes 1: 2, so as shown in Fig. 8B, one line The number of lighting periods included in the cycle is two, and the length of each lighting period is set to a / 2.

마찬가지로 회전 엔코더의 펄스 간격이 도 8 (a)에 도시된 경우보다 3배가 된 경우에는, 도 8 (c)에 도시된 바와 같이 각 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수는 3개가 되고, 그 길이는 a/3으로 설정되게 된다. Similarly, when the pulse interval of the rotary encoder is three times larger than the case shown in Fig. 8A, the number of lighting periods included in each line period is three, as shown in Fig. 8C, and the length thereof. Is set to a / 3.

이와 같이 화소의 종횡비에 따라 1 라인 주기에 포함되는 점등 기간의 수를 변경함으로써, 도 8 (d)에 도시된 바와 같이, 화소 전체를 밝게 할 수 있어 결함의 간과를 방지할 수 있다. By changing the number of lighting periods included in one line period in accordance with the aspect ratio of the pixel as described above, the entire pixel can be made bright as shown in FIG. 8 (d), and overlooking of defects can be prevented.

제2 실시 형태의 변형 실시예에 대해서 설명한다. Modified examples of the second embodiment will be described.

제2 실시 형태에서는 각 라인 주기의 길이에 편차가 있다고 하더라도 항상 동일한 개수만큼 점등 기간이 포함되도록 구성하고 있지만, 라인 주기의 길이마다 점등 기간수를 변경하는 것이어도 상관없다. 예를 들면, 반송 기구를 소정 속도로 정속으로 움직였을 때의 속도 불균일을 미리 취득해 두어, 라인 주기의 편차를 예측하고, 각각의 라인 주기에 있어서의 화소의 종횡비에 적절한 점등 기간수를 미리 설정해 두도록 해도 상관없다. In the second embodiment, even if there is a deviation in the length of each line period, the lighting periods are always included by the same number, but the number of lighting periods may be changed for each line period. For example, the speed nonuniformity when the conveyance mechanism is moved at a constant speed at a constant speed is acquired in advance, the deviation of the line period is predicted, and the number of lighting periods appropriate for the aspect ratio of the pixel in each line period is set in advance. It does not matter.

그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서, 여러 가지 변형이나 실시 형태의 편성을 실행하여도 상관없다. In addition, as long as it does not contradict the meaning of this invention, you may perform various deformation | transformation and formation of embodiment.

100: 광 조사 장치
1: 광 조사 기구
21: PWM 제어부
C1, C2, C3, C4: 라인 센서 카메라100: light irradiation device
1: light irradiation apparatus
21: PWM control
C1, C2, C3, C4: line sensor camera

Claims (5)

1 라인의 촬상이 행해지는 간격인 소정 라인 주기를 가짐과 아울러, 복수의 수광 소자를 일렬로 나열하여 구성된 라인 센서 카메라에 대해서 상대 이동하는 검사 대상을 소정 밝기로 촬상하기 위해서 이용되는 광 조사 장치로서,
상기 검사 대상에 광을 조사하는 광 조사 기구와,
소정 PWM 주기로 점등 기간 및 소등 기간을 교대로 반복하는 PWM 제어에 의해, 상기 광 조사 기구를 소정 밝기로 제어하는 PWM 제어부를 구비하고,
각 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간이 1 기간분 또는 수(數) 기간분이고,
상기 PWM 주기가 상기 라인 주기와 동기함과 아울러, 상기 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비(aspect ratio)가 커지는 만큼 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 많아지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치. A light irradiation apparatus which has a predetermined line period, which is an interval at which imaging of one line is performed, and which is used to take an image of an inspection object moving relative to a line sensor camera configured by arranging a plurality of light receiving elements in a line with a predetermined brightness. ,
A light irradiation mechanism for irradiating light to the inspection object;
A PWM control section for controlling the light irradiation mechanism to a predetermined brightness by PWM control of alternately repeating the lighting period and the unlit period in a predetermined PWM period,
The lighting period included in each line period is one period or several periods,
The number of the lighting periods included in one line period is set so that the PWM period is synchronized with the line period and the aspect ratio of one pixel picked up by the light receiving element is increased. Light irradiation apparatus characterized by the above-mentioned. 청구항 1에 있어서, 상기 점등 기간이 개시되는 타이밍과, 상기 라인 센서 카메라가 촬상을 개시하는 타이밍이 일치되어 있는 광 조사 장치. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein a timing at which the lighting period is started coincides with a timing at which the line sensor camera starts imaging. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 수광 소자가 정방 형상이고, 당해 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 1：n인 경우에, 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 n의 소수점 이하를 올림한 수가 되도록 상기 PWM 주기가 설정되는 광 조사 장치. The number of said lighting periods contained in one line period is n when the said light receiving element is square shape and the aspect ratio of one pixel which this light receiving element picks up in one line period is 1: n, The said PWM period is set so that the number rounded up below the decimal point may be set. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 길이의 합계가 일정값이 되도록 설정되어 있는 광 조사 장치. The light irradiation apparatus of Claim 1 or 2 set so that the sum total of the length of the said lighting period included in one line period may become a fixed value. 1 라인의 촬상이 행해지는 간격인 소정 라인 주기를 가짐과 아울러, 복수의 수광 소자를 일렬로 나열하여 구성된 라인 센서 카메라에 대해서 상대 이동하는 검사 대상을 소정 밝기로 촬상하기 위해서 이용되는 광 조사 장치로서, 상기 검사 대상에 광을 조사하는 광 조사 기구와, 소정 PWM 주기로 점등 기간 및 소등 기간을 교대로 반복하는 PWM 제어에 의해 상기 광 조사 기구를 소정 밝기로 제어하는 PWM 제어부를 구비한 광 조사 장치의 조광 방법으로서,
각 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간을 1 기간분 또는 수 기간분으로 하고,
상기 PWM 주기가 상기 라인 주기와 동기함과 아울러, 상기 수광 소자가 1 라인 주기에 촬상하는 1 화소의 종횡비가 커지는 만큼 1 라인 주기에 포함되는 상기 점등 기간의 수가 많아지도록 설정되는 설정 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 조광 방법. A light irradiation apparatus which has a predetermined line period, which is an interval at which imaging of one line is performed, and which is used to take an image of an inspection object moving relative to a line sensor camera configured by arranging a plurality of light receiving elements in a line with a predetermined brightness. And a PWM control unit for controlling the light irradiation mechanism to a predetermined brightness by PWM control which alternately repeats the lighting period and the unlit period in a predetermined PWM cycle. As the dimming method,
The lighting period included in each line period is one period or several periods,
And a setting step in which the PWM period is synchronized with the line period, and the number of the lighting periods included in one line period increases so that the aspect ratio of one pixel picked up by the light receiving element in one line period increases. Dimming method characterized in that.
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