KR101931456B1 - 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

검사 장치에서는, 대상물(9)의 표면에서의 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 각각 광을 조사하는 복수의 광원부(42, 43)가 설치되고, 복수의 광원부 중 하나의 광원부로부터의 광의 조사에 의해 하나의 촬상부(32, 33)에서 대상 영역을 나타내는 제1 촬상 화상이 취득되고, 복수의 광원부로부터의 광의 조사에 의해 상기 촬상부에서 제2 촬상 화상이 취득된다. 또, 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써 제1 결함 후보 영역이 검출되며, 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써 제2 결함 후보 영역이 검출된다. 그리고, 제1 결함 후보 영역 및 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역이, 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정된다. 이것에 의해, 대상물의 오톨도톨한 표면에서의 결함을 정밀도 있게 검출할 수 있다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION DEVICE AND INSPECTION METHOD}
본 발명은, 표면에 오톨도톨한 영역을 가지는 대상물의 외관을 검사하는 기술에 관한 것이다.
종래부터, 입체적인 대상물에 광을 조사하여 촬상하고, 촬상 화상에 의거하여 대상물의 외관을 검사하는 장치가 이용되고 있다. 예를 들면, 일본국 특허공개 2005-17234호 공보의 외관 검사 장치에서는, 전자 회로 기판 상의 돔형상 땜납의 외관을 검사할 때에, 돔형상 땜납의 좌우 양측으로부터 평행광이 조사된 상태로 제1 화상이 취득되고, 돔형상 땜납의 전후 양측으로부터 평행광이 조사된 상태로 제2 화상이 취득된다. 그리고, 제1 화상 데이터와 제2 화상 데이터의 차의 절대값인 합성 화상이 구해져, 합성 화상 상에 띠형상의 음영이 방사형상으로 존재하는 경우, 돔형상 땜납에 대한 칩 부품의 탑재 불량이 검출된다.
또, 일본국 특허공개 2009-162573호 공보의 형상 인식 장치에서는, 피검사물을 촬상하는 카메라와, 카메라를 중심으로 하여 회전하는 조명부가 설치되며, 조명부의 조명 각도를 변경하면서 피검사물의 촬상이 순차적으로 행해진다. 상기 형상 인식 장치에서는, 조명 각도의 변화에 따라서, 피검사물 상의 돌기(불량 형상)의 그림자가 변화하기 때문에, 돌기의 형상을 추정하는 것이 가능해진다.
한편, 단조나 주조에 의해 형성된 금속 부품(예를 들면 자동차 부품)에서는, 숏 블라스트 등에 의한 표면 가공이 행해지고 있어, 그 표면은, 미소한 요철이 분포된 오톨도톨한 입체 구조로 되어 있다. 이러한 금속 부품을 대상물로 하는 외관 검사에서는, 작업자의 육안에 의해, 대상물 표면의 타흔이나 흠 등의 결함이 검출된다.
그런데, 작업자에 의한 상기 대상물의 검사에서는, 검사 기준이 정해져 있어도, 검사의 정밀도는 작업자 사이에서 불균일하다. 또, 인위적 실수에 의해, 대상물에서의 결함을 놓쳐 버릴 가능성이 있다. 대상물의 촬상 화상에 의거하여 결함을 검출하는 경우, 오톨도톨한 표면에 입사하는 광이 확산 반사(난반사)하기 때문에, 촬상 화상에서의 계조치의 편차(농담의 국소적인 변화)가 커져, 많은 가짜 결함이 검출되어 버린다.
본 발명은, 표면에 오톨도톨한 영역을 가지는 대상물의 외관을 검사하는 검사 장치를 대상으로 하고 있으며, 대상물의 오톨도톨한 표면에서의 결함을 정밀도 있게 검출하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 검사 장치는, 대상물의 표면에서의 소정의 대상 영역에 대해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하는 제1 조명부와, 상기 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 광을 조사하는 제2 조명부와, 상기 대상 영역을 촬상하는 촬상부와, 상기 제1 조명부로부터의 광의 조사에 의해 상기 촬상부에서 취득되는 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제1 결함 후보 영역으로서 검출하고, 상기 제2 조명부로부터의 광의 조사에 의해 상기 촬상부에서 취득되는 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제2 결함 후보 영역으로서 검출하는 결함 후보 검출부와, 상기 제1 결함 후보 영역 및 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역을, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정하는 결함 특정부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 대상물의 오톨도톨한 표면에서의 결함을 정밀도 있게 검출할 수 있다.
본 발명의 일 바람직한 형태에서는, 상기 제2 조명부가, 상기 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 각각 광을 조사하는 복수의 광원부를 가지며, 상기 복수의 광원부 중 하나의 광원부가 상기 제1 조명부이다.
이 경우에, 바람직하게는, 검사 장치가, 상기 복수의 광원부 각각을 상기 제1 조명부로서 순차적으로 이용함으로써, 상기 촬상부로 하여금 복수의 제1 촬상 화상을 취득하게 하는 제어부를 더 구비하며, 상기 결함 후보 검출부가, 상기 복수의 제1 촬상 화상과, 상기 복수의 제1 촬상 화상에 대응하는 복수의 제1 참조 화상을 각각 비교함으로써, 각각이 제1 결함 후보 영역을 나타내는 복수의 제1 결함 후보 화상을 생성하고, 상기 결함 특정부가, 각 제1 결함 후보 화상이 나타내는 상기 제1 결함 후보 영역, 및, 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역을, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정한다. 보다 바람직하게는, 상기 복수의 광원부의 개수가 3 이상이다.
본 발명은, 표면에 오톨도톨한 영역을 가지는 대상물의 외관을 검사하는 검사 방법도 대상으로 하고 있다. 본 발명에 관련된 검사 방법은, a) 대상물의 표면에서의 소정의 대상 영역에 대해, 제1 조명부에 의해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하면서, 상기 대상 영역을 촬상하는 촬상부에서 제1 촬상 화상을 취득하는 공정과, b) 상기 대상 영역에 대해 제2 조명부에 의해 복수의 방향으로부터 광을 조사하면서, 상기 촬상부에서 제2 촬상 화상을 취득하는 공정과, c) 상기 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제1 결함 후보 영역으로서 검출하는 공정과, d) 상기 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제2 결함 후보 영역으로서 검출하는 공정과, e) 상기 제1 결함 후보 영역 및 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역을, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정하는 공정을 구비한다.
상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은 검사 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 검사 장치의 본체를 나타내는 평면도이다.
도 3은 컴퓨터가 실현하는 기능 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 대상물의 검사의 처리의 흐름을 나타내는 도이다.
도 5는 제1 촬상 화상을 나타내는 도이다.
도 6은 제1 촬상 화상을 나타내는 도이다.
도 7은 제1 촬상 화상을 나타내는 도이다.
도 8은 제2 촬상 화상을 나타내는 도이다.
도 9는 결함 후보 검출부의 구성을 나타내는 도이다.
도 10은 제1 결함 후보 화상을 나타내는 도이다.
도 11은 제2 결함 후보 화상을 나타내는 도이다.
도 12는 결함 특정부의 구성을 나타내는 도이다.
도 13은 결함 영역 화상을 나타내는 도이다.
도 14는 검사 장치의 다른 예를 나타내는 도이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시의 형태에 관련된 검사 장치(1)의 구성을 나타내는 도이다. 도 2는, 검사 장치(1)의 본체(11)를 나타내는 평면도이다. 검사 장치(1)는, 표면에 광택을 가지는 입체적인 대상물(9)의 외관을 검사하는 장치이다. 대상물(9)은, 예를 들면, 단조나 주조에 의해 형성된 금속 부품이며, 그 표면은 미소한 요철을 가지는 오톨도톨한 형상이다. 대상물(9)은, 예를 들면, 자재 이음에 이용되는 각종 부품(원통형의 허브의 축이나 외륜, 요크 등)이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 검사 장치(1)는, 본체(11)와, 컴퓨터(12)를 구비한다. 본체(11)는, 스테이지(2)와, 스테이지 회동부(21)와, 촬상 유닛(3)과, 광원 유닛(4)을 구비한다. 대상물(9)은 스테이지(2) 상에 올려놓아진다. 스테이지 회동부(21)는, 상하 방향을 향하는 중심축(J1)을 중심으로 하여 대상물(9)을 스테이지(2)와 함께 소정의 각도만큼 회동시킨다. 중심축(J1)은, 스테이지(2)의 중앙을 통과한다. 본체(11)에는, 외부의 광이 스테이지(2) 상에 도달하는 것을 방지하는 도시를 생략한 차광 커버가 설치되고, 스테이지(2), 촬상 유닛(3) 및 광원 유닛(4)은, 차광 커버 내에 설치된다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 촬상 유닛(3)은, 1개의 상방 촬상부(31)와, 4개의 사방(斜方) 촬상부(32)와, 4개의 측방 촬상부(33)를 구비한다. 도 2에서는, 상방 촬상부(31)의 도시를 생략하고 있다(후술하는 상방 광원부(41)에 있어서 동일). 상방 촬상부(31)는, 스테이지(2)의 상방에서 중심축(J1) 상에 배치된다. 상방 촬상부(31)에 의해 스테이지(2) 상의 대상물(9)을 바로 위로부터 촬상한 화상이 취득 가능하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 상측으로부터 하방을 향해 본체(11)를 본 경우에(즉, 본체(11)를 평면에서 본 경우에), 4개의 사방 촬상부(32)는 스테이지(2)의 주위에 배치된다. 4개의 사방 촬상부(32)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레방향으로 90°의 각도 간격(피치)으로 배열된다. 각 사방 촬상부(32)의 촬상 광축(K2)과 중심축(J1)을 포함하는 면에 있어서(도 1 참조), 촬상 광축(K2)과 중심축(J1)이 이루는 각도(θ2)는 대략 45°이다. 각 사방 촬상부(32)에 의해 스테이지(2) 상의 대상물(9)을 비스듬하게 위로부터 촬상한 화상이 취득 가능하다.
본체(11)를 평면에서 본 경우에, 4개의 측방 촬상부(33)도, 4개의 사방 촬상부(32)와 마찬가지로 스테이지(2)의 주위에 배치된다. 4개의 측방 촬상부(33)는, 둘레방향으로 90°의 각도 간격으로 배열된다. 각 측방 촬상부(33)의 촬상 광축(K3)과 중심축(J1)을 포함하는 면에 있어서, 촬상 광축(K3)과 중심축(J1)이 이루는 각도(θ3)는 대략 90°이다. 각 측방 촬상부(33)에 의해 스테이지(2) 상의 대상물(9)을 옆으로부터 촬상한 화상이 취득 가능하다. 상방 촬상부(31), 사방 촬상부(32) 및 측방 촬상부(33)는, 예를 들면, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등을 가지며, 다계조의 화상이 취득된다. 상방 촬상부(31), 사방 촬상부(32) 및 측방 촬상부(33)는, 도시를 생략한 지지부에 의해 지지된다.
광원 유닛(4)은, 1개의 상방 광원부(41)와, 8개의 사방 광원부(42)와, 8개의 측방 광원부(43)를 구비한다. 상방 광원부(41)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 링형상으로 복수의 LED(발광 다이오드)가 배열된 광원부이다. 링형상의 상방 광원부(41)는 상방 촬상부(31)의 주위를 둘러싸도록, 상방 촬상부(31)에 고정된다. 상방 광원부(41)에 의해 스테이지(2) 상의 대상물(9)에 대해 바로 위로부터 중심축(J1)에 평행한 방향을 따라 광이 조사 가능하다.
본체(11)를 평면에서 본 경우에, 8개의 사방 광원부(42)는 스테이지(2)의 주위에 배치된다. 8개의 사방 광원부(42)는, 둘레방향으로 45°의 각도 간격으로 배열된다. 각 사방 광원부(42)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 원주의 접선 방향으로 신장하는 바형상으로 복수의 LED가 배열된 광원부이다. 각 사방 광원부(42)의 출사면의 중앙과 대상물(9)(의 중심)을 잇는 선을 「조명축」이라고 부르면, 상기 사방 광원부(42)의 조명축과 중심축(J1)을 포함하는 면에 있어서, 상기 조명축과 중심축(J1)이 이루는 각도는 대략 45°이다. 각 사방 광원부(42)에서는, 스테이지(2) 상의 대상물(9)에 대해 비스듬하게 위로부터 상기 조명축을 따라 광이 조사 가능하다. 검사 장치(1)에서는, 8개의 사방 광원부(42) 중 4개의 사방 광원부(42)는 4개의 사방 촬상부(32)에 각각 고정되며, 나머지의 4개의 사방 광원부(42)는, 도시를 생략한 지지부에 의해 지지된다.
본체(11)를 평면에서 본 경우에, 8개의 측방 광원부(43)는 스테이지(2)의 주위에 배치된다. 8개의 측방 광원부(43)는, 둘레방향으로 45°의 각도 간격으로 배열된다. 각 측방 광원부(43)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 원주의 접선 방향으로 신장하는 바형상으로 복수의 LED가 배열된 광원부이다. 사방 광원부(42)와 마찬가지로, 각 측방 광원부(43)의 출사면의 중앙과 대상물(9)을 잇는 선을 「조명축」이라고 부르면, 상기 측방 광원부(43)의 조명축과 중심축(J1)을 포함하는 면에 있어서, 상기 조명축과 중심축(J1)이 이루는 각도는 대략 90°이다. 각 측방 광원부(43)에서는, 스테이지(2) 상의 대상물(9)에 대해 옆으로부터 상기 조명축을 따라 광이 조사 가능하다. 검사 장치(1)에서는, 8개의 측방 광원부(43) 중 4개의 측방 광원부(43)는 4개의 측방 촬상부(33)에 각각 고정되며, 나머지의 4개의 측방 광원부(43)는, 도시를 생략한 지지부에 의해 지지된다.
예를 들면, 상방 촬상부(31) 및 상방 광원부(41)와 대상물(9) 사이의 거리는 약 55cm(센티미터)이다. 또, 사방 촬상부(32) 및 사방 광원부(42)와 대상물(9) 사이의 거리는 약 50cm이며, 측방 촬상부(33) 및 측방 광원부(43)와 대상물(9) 사이의 거리는 약 40cm이다. 상방 광원부(41), 사방 광원부(42) 및 측방 광원부(43)에서는, LED 이외의 종류의 광원이 이용되어도 된다.
도 3은, 컴퓨터(12)가 실현하는 기능 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에서는, 본체(11)의 구성(스테이지 회동부(21), 촬상 유닛(3) 및 광원 유닛(4))도 블록으로 나타내고 있다. 컴퓨터(12)는, 제어부(60)와, 결함 검출부(61)를 구비한다. 제어부(60)는, 검사 장치(1)의 전체 제어를 담당한다. 결함 검출부(61)는, 결함 후보 검출부(62)와, 결함 특정부(63)를 구비한다. 결함 후보 검출부(62)는, 촬상 유닛(3)에서 취득되는 촬상 화상에 의거하여 결함 후보 영역을 검출한다. 결함 특정부(63)는, 결함 후보 영역으로부터 진짜 결함을 나타내는 결함 영역을 특정한다. 결함 후보 검출부(62) 및 결함 특정부(63)의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
도 4는, 검사 장치(1)에 의한 대상물(9)의 검사의 처리의 흐름을 나타내는 도이다. 우선, 스테이지(2) 상에 검사 대상의 대상물(9)이 올려놓아진다(단계 S11). 스테이지(2) 상에는, 예를 들면 위치 맞춤용의 복수의 핀이 설치되어 있으며, 대상물(9)의 미리 정해진 부위를 상기 복수의 핀에 맞닿게 함으로써, 스테이지(2) 상의 소정 위치에 대상물(9)이 소정의 방향으로 배치된다. 계속해서, 제어부(60)에서는, 조작자에 의한 입력 등에 의거하여, 스테이지(2) 상의 대상물(9)에 대한 촬상 설정 정보가 취득된다(단계 S12). 여기서, 촬상 설정 정보는, 촬상 유닛(3)에 있어서 사용하는 촬상부(이하, 「선택 촬상부」라고 한다.)와, 상기 선택 촬상부에 의한 촬상 화상의 취득 시에 광원 유닛(4)에 있어서 점등하는 광원부를 나타낸다.
본 처리예에서의 촬상 설정 정보는, 촬상 유닛(3)에서의 4개의 사방 촬상부(32)를 선택 촬상부로서 사용하는 것을 나타낸다. 또, 상기 촬상 설정 정보는, 선택 촬상부인 각 사방 촬상부(32)에 대해, 상기 사방 촬상부(32)와 동일한 위치의 사방 광원부(42), 상기 사방 광원부(42)에 대해 시계 방향으로 인접하는 2개의 사방 광원부(42), 및, 반시계 방향으로 인접하는 2개의 사방 광원부(42)(이하, 이러한 사방 광원부(42)를 「특정 광원부군」이라고 한다.)의 각각을 점등하는 화상 취득, 및, 특정 광원부군 모두를 점등하는 화상 취득을 지시한다. 상측으로부터 하방을 향해 본체(11)를 본 경우에, 각 사방 촬상부(32)에 대한 특정 광원부군에 포함되는 5개의 사방 광원부(42)의 조명축은, 상기 사방 촬상부(32)의 촬상 광축(K2)에 대해 각각 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°만큼 경사진다. 즉, 상기 5개의 사방 광원부(42)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레방향에 있어서 상기 사방 촬상부(32)에 대해 각각 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치에 위치한다.
대상물(9)에 대한 촬상 설정 정보가 취득되면, 각각이 선택 촬상부인 복수의 사방 촬상부(32) 중, 하나의 사방 촬상부(32)가 주목 촬상부로서 지정된다(단계 S13). 계속해서, 주목 촬상부(32)에 대한 특정 광원부군 중 하나의 사방 광원부(42) 만을 점등하면서, 주목 촬상부(32)에서 촬상 화상이 취득된다. 이 때, 대상물(9)의 표면에 있어서 주목 촬상부(32)에 대략 대향하는 영역을 「대상 영역」으로 하고, 대상 영역에 대해 상기 사방 광원부(42)로부터 그 조명축을 따라 광이 조사된다. 이와 같이, 대상 영역에 대해, 특정 광원부군에 포함되는 하나의 사방 광원부(42)에 의해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하면서, 주목 촬상부(32)에 의해 대상 영역이 촬상된다. 이하의 설명에서는, 하나의 광원부으로부터만의 광의 조사에 의해 주목 촬상부에서 취득되는 촬상 화상을 「제1 촬상 화상」이라고 부르며, 제1 촬상 화상의 취득 시에 대상 영역에 광을 조사하는 광원부를 「제1 조명부」라고 부른다. 하나의 방향으로부터만의 광의 조사에 의해 취득되는 제1 촬상 화상에서는, 대상 영역의 미소한 요철에 의한 그림자가 생기기 쉽다.
검사 장치(1)에서는, 제어부(60)의 제어에 의해, 특정 광원부군에 포함되는 복수의 사방 광원부(42)의 각각을 제1 조명부로서 순차적으로 이용함으로써, 주목 촬상부(32)에 있어서 복수의 제1 촬상 화상이 취득된다(단계 S14). 이미 기술한 바와 같이, 특정 광원부군은, 주목 촬상부(32)에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치의 사방 광원부(42)를 포함한다. 주목 촬상부에 대해 N°의 각도 위치의 광원부를 제1 조명부로서 취득되는 제1 촬상 화상을 「N°의 조명에 의한 제1 촬상 화상」이라고 부르면, 상기 단계 S14에서는, -90°의 조명에 의한 제1 촬상 화상, -45°의 조명에 의한 제1 촬상 화상, 0°의 조명에 의한 제1 촬상 화상, +45°의 조명에 의한 제1 촬상 화상, 및, +90°의 조명에 의한 제1 촬상 화상이 취득된다. 특정 광원부군에 포함되는 복수의 사방 광원부(42)는, 복수의 제1 촬상 화상의 취득에 이용되는 복수의 제1 조명부로 파악하는 것이 가능하다. 또한, 특정 광원부군에 포함되는 각 사방 광원부(42)는 반드시 대상 영역의 전체에 광을 조사하는 것이 아니라, 예를 들면, -90°의 각도 위치의 사방 광원부(42)는, 대상 영역의 대략 절반에 광을 조사한다. 제1 조명부로서 이용되는 광원부는, 대상 영역에서 광의 조사가 가능한 영역의 각 위치에 대해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하면 된다.
계속해서, 주목 촬상부(32)에 대한 특정 광원부군에 포함되는 모든 사방 광원부(42)를 점등하면서, 주목 촬상부(32)에서 촬상 화상이 취득된다(단계 S15). 이 때, 주목 촬상부(32)에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치의 복수의 사방 광원부(42)로부터, 조명축을 따라 대상 영역에 대해 광이 조사된다. 이와 같이, 대상 영역에 대해, 복수의 사방 광원부(42)에 의해 서로 상이한 복수의 방향으로부터 광을 조사하면서, 주목 촬상부(32)에 의해 대상 영역이 촬상된다. 이하의 설명에서는, 특정 광원부군에 포함되는 모든 광원부로부터의 광의 조사에 의해 주목 촬상부에서 취득되는 촬상 화상을 「제2 촬상 화상」이라고 부르며, 제2 촬상 화상의 취득 시에 대상물(9)에 광을 조사하는 모든 광원부의 집합을 「제2 조명부」라고 부른다.
이미 기술한 바와 같이, 특정 광원부군에 포함되는 각 사방 광원부(42)가 반드시 대상 영역의 전체에 광을 조사하는 것은 아니지만, 제2 조명부에 의해 대상 영역의 각 위치에는, 적어도 2개의 사방 광원부(42)로부터, 즉, 적어도 2방향으로부터 광이 조사된다. 본 처리예에서는, 대상 영역의 각 위치에는, 적어도 3개의 사방 광원부로부터 광이 조사된다. 복수의 방향으로부터의 광의 조사에 의해 취득되는 제2 촬상 화상에서는, 대상 영역의 미소한 요철에 의한 그림자가 생기기 어렵다. 검사 장치(1)에서는, 특정 광원부군에 포함되는 복수의 사방 광원부(42)로부터 출사되는 광의 강도는 거의 동일하다. 또, 제2 촬상 화상의 취득 시에 있어서의 각 사방 광원부(42)로부터의 광의 강도는, 제1 촬상 화상의 취득 시에 있어서의 상기 사방 광원부(42)로부터의 광의 강도보다 작다.
도 5 내지 도 7은, 제1 촬상 화상의 일례를 나타내는 도이다. 도 5는 -90°의 조명에 의한 제1 촬상 화상을 나타내고, 도 6은 -45°의 조명에 의한 제1 촬상 화상을 나타내고, 도 7은 0°의 조명에 의한 제1 촬상 화상을 나타낸다. 도 8은, 제2 촬상 화상의 일례를 나타내는 도이다. 이미 기술한 바와 같이, 제2 조명부로부터의 광의 조사, 즉, -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 모든 조명에 의해, 제2 촬상 화상은 취득된다. 도 5 내지 도 8에서는, 대상물(9)의 배경을 나타내는 영역에 평행 사선을 긋고 있다.
여기서, 촬상 화상에 있어서 대상 영역에서의 오목형상 또는 볼록형상의 결함(예를 들면, 오톨도톨한 표면에서의 미소한 요철보다 충분히 큰 오목형상 또는 볼록형상의 결함)을 나타내는 결함 영역에서는, 통상, 어느 방향으로부터 조사되는 광에 의해, 주위의 영역에 대한 밝기의 차이가 커진다. 또, 결함의 형상(오목부의 각도 등)에 따라서는, 다른 방향으로부터 조사되는 광에서는, 주위의 영역에 대한 결함 영역의 밝기의 차이가 근소해진다. 도 5 내지 도 8의 예에서는, -45°의 조명에 의해 결함 영역이, 주위의 영역에 대해 구별 가능한 밝기가 되고, 다른 방향의 조명에서는, 결함 영역이 구별 곤란하다. 따라서, -45°의 조명에 의한 도 6의 제1 촬상 화상, 및, -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 모든 조명에 의한 도 8의 제2 촬상 화상에 있어서, 결함 영역(후술하는 가짜 결함 영역과 구별하기 위해, 이하, 「진짜 결함 영역」이라고 한다.)이 주위의 영역에 대해 구별 가능한 밝기가 된다. 또, 복수의 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상에서는, 대상 영역의 오톨도톨한 표면에 기인하여, 주위의 영역에 대해 밝기가 다른 영역, 즉, 가짜 결함 영역이 존재한다. 제2 촬상 화상에서는, 제1 촬상 화상과 조명의 상태가 상이하기 때문에, 가짜 결함 영역이 생기는 위치가 제1 촬상 화상과 상이하다.
도 6의 제1 촬상 화상 및 도 8의 제2 촬상 화상에서는, 진짜 결함 영역(71) 및 가짜 결함 영역(72)을 검게 칠하고 있다. 실제로는, 현 단계에서의 진짜 결함 영역 및 가짜 결함 영역의 구별은 불능이다. 물론, 다른 제1 촬상 화상에 있어서도, 가짜 결함 영역(72)는 생길 수 있다. 특정 광원부군에 포함되는 각 사방 광원부(42)의 조명에 의한 복수의 제1 촬상 화상, 및, 특정 광원부군에 포함되는 모든 사방 광원부(42)의 조명에 의한 제2 촬상 화상은, 결함 검출부(61)의 결함 후보 검출부(62)에 입력된다.
도 9는, 결함 후보 검출부(62)의 구성을 나타내는 도이다. 결함 후보 검출부(62)에서는, 각 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상, 및, 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상이 미리 기억된다. 여기서, 각 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상은, 상기 제1 촬상 화상과 같은 조건에서 취득되며, 또한, 결함을 포함하지 않는 대상 영역을 나타내는 화상이다. 제1 참조 화상은, 예를 들면, 결함을 포함하지 않는 대상물에 대해 상기 단계 S14와 같은 처리가 행해짐으로써 취득되며, 결함 후보 검출부(62)에서 기억된다. 각 제1 촬상 화상에 대해 소정의 처리를 행함으로써, 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상이 생성되어도 된다. 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상도 마찬가지이다. 결함 후보 검출부(62)에서는, 복수의 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상에 대해 같은 처리가 행해지기 때문에, 이하의 설명에서는, 복수의 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상의 각각을 간단히 「촬상 화상」이라고 부르며, 상기 촬상 화상에 대응하는 제1 또는 제2 참조 화상을 간단히 「참조 화상」이라고 부른다.
2개의 필터 처리부(621)에서는, 촬상 화상 및 참조 화상에 대해 미디언 필터나 가우스 필터 등의 노이즈를 제거하는 필터 처리가 각각 행해지며, 필터 처리를 마친 촬상 화상 및 참조 화상은, 프리얼라이먼트부(622)에 입력된다. 프리얼라이먼트부(622)에서는, 소정의 패턴을 이용한 패턴 매칭에 의해, (필터 처리를 마친) 촬상 화상의 참조 화상에 대한 상대적인 위치 및 각도의 어긋남량이 특정된다. 그리고, 양화상의 사이에서의 위치 및 각도의 어긋남량만큼, 촬상 화상을 참조 화상에 대해 평행 이동 및 회전함으로써, 촬상 화상의 위치 및 각도가 참조 화상에 맞춰진다(즉, 프리얼라이먼트가 행해진다.).
셰이킹 비교부(623)에서는, 촬상 화상을, 참조 화상에 대한 프리얼라이먼트를 마친 위치로부터, 2차원 배열된 복수의 위치의 각각으로 이동할 때에서의 이동 후의 촬상 화상과 참조 화상의 차이를 나타내는 평가값(예를 들면, 양화상이 겹치는 영역에서의 화소의 값의 차(절대값)의 합)이 구해진다. 그리고, 평가값이 최소가 되는 위치에서의 양화상의 화소의 값의 차(절대값)를 나타내는 화상이, 소정의 역치에서 2치화되어, 2치의 결함 후보 화상이 출력된다. 이상과 같이, 결함 후보 검출부(62)에서는, 각 촬상 화상과 상기 촬상 화상에 대응하는 참조 화상을 비교함으로써, 대상 영역에서의 결함 후보의 영역(이하, 「결함 후보 영역」이라고 한다.)을 나타내는 결함 후보 화상이 생성된다. 바꾸어 말하면, 촬상 화상에 의거하여 대상 영역에서의 결함 후보 영역이 검출된다.
상기 처리는, 복수의 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상 모두에 대해 행해진다. 이상과 같이, 결함 후보 검출부(62)에서는, 각 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써, 제1 결함 후보 영역을 나타내는 제1 결함 후보 화상이 생성되며, 제1 결함 후보 영역이 검출된다(단계 S16). 또, 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써, 제2 결함 후보 영역을 나타내는 제2 결함 후보 화상이 생성되며, 제2 결함 후보 영역이 검출된다(단계 S17). N°의 조명에 의한 제1 촬상 화상으로부터 취득되는 제1 결함 후보 화상을, 「N°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상」이라고 부르면, 상기 단계 S16에서는, -90°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상, -45°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상, 0°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상, +45°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상, 및, +90°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상이 취득된다.
도 10은, 도 6의 제1 촬상 화상으로부터 유도되는 -45°의 조명에 의한 제1 결함 후보 화상을 나타내는 도이며, 도 11은, 도 8의 제2 촬상 화상으로부터 유도되는 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 모든 조명에 의한 제2 결함 후보 화상을 나타내는 도이다. 도 10의 제1 결함 후보 화상은, 도 6의 진짜 결함 영역(71) 및 가짜 결함 영역(72)을 제1 결함 후보 영역(73)으로서 나타내는 2치 화상이다. 도 11의 제2 결함 후보 화상은, 도 8의 진짜 결함 영역(71) 및 가짜 결함 영역(72)을 제2 결함 후보 영역(74)로서 나타내는 2치 화상이다. 복수의 제1 결함 후보 화상 및 제2 결함 후보 화상은, 결함 특정부(63)에 출력된다.
도 12는, 결함 특정부(63)의 구성을 나타내는 도이다. 복수의 논리곱 연산부(631)에는, 각각 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 조명에 의한 복수의 제1 결함 후보 화상의 화소의 값이 순차적으로 입력된다. 또, 복수의 논리곱 연산부(631)에는, 제2 결함 후보 화상의 화소의 값도 순차적으로 입력된다. 그리고, 각 논리곱 연산부(631)에서는, 제2 결함 후보 화상의 각 화소의 값과, 제1 결함 후보 화상의 대응하는 화소의 값의 논리곱이 구해지며, 논리합 연산부(632)에 출력된다. 따라서, 각 논리곱 연산부(631)에서는, 제2 결함 후보 화상과 제1 결함 후보 화상을 정확하게 겹친 경우에, 제2 결함 후보 영역(74)과 제1 결함 후보 영역(73)이 겹치는 영역의 화소에 대해, 결함 영역을 나타내는 값이 출력된다. 또, 제2 결함 후보 영역(74)과 제1 결함 후보 영역(73)이 겹치지 않는 영역의 화소에 대해, 비결함 영역을 나타내는 값이 출력된다. 이와 같이 하여, 제2 결함 후보 영역(74) 및 제1 결함 후보 영역(73)에서 중복되는 영역이, 대상 영역에서의 결함 영역으로서 실질적으로 특정된다.
논리합 연산부(632)에서는, 제2 결함 후보 화상의 각 화소에 대해 복수의 논리곱 연산부(631)로부터 입력되는 값의 논리합이 구해지며, 면적 필터부(633)에 출력된다. 즉, 제2 결함 후보 화상의 각 화소에 대해, 어느 하나의 논리곱 연산부(631)로부터 결함 영역을 나타내는 값이 입력되는 경우에, 결함 영역을 나타내는 값이 면적 필터부(633)에 출력되고, 모든 논리곱 연산부(631)로부터 비결함 영역을 나타내는 값이 입력되는 경우에, 비결함 영역을 나타내는 값이 면적 필터부(633)에 출력된다. 면적 필터부(633)에서는, 제2 결함 후보 화상의 각 화소에 대해 논리합 연산부(632)로부터 입력되는 값을, 상기 화소의 위치의 값으로 하는 화상이 생성된다. 그리고, 상기 화상에 있어서, 결함 영역을 나타내는 값을 가짐과 함께, 서로 연속하는 화소의 집합이 결함 영역으로서 특정되고, 상기 결함 영역의 면적이 소정의 면적 역치 미만인 경우에, 상기 결함 영역에 포함되는 화소의 값이 비결함 영역을 나타내는 값으로 변경된다. 면적 역치 이상의 면적을 가지는 결함 영역의 화소의 값은 그대로이다. 이것에 의해, 도 13에 나타내는 바와 같이, 최종적인 결함 영역(75)을 나타내는 결함 영역 화상이, 주목 촬상부(32)의 대상 영역에 대해 취득된다(단계 S18). 최종적인 결함 영역(75)의 위치는, 도 6 및 도 8의 진짜 결함 영역(71)에 일치한다.
제어부(60)에서는, 모든 선택 촬상부가 주목 촬상부로서 지정되었는지 여부가 확인된다. 여기에서는, 주목 촬상부로서 미지정의 선택 촬상부가 존재하기 때문에(단계 S19), 다른 하나의 사방 촬상부(32)가 주목 촬상부로서 지정된다(단계 S13). 이미 기술한 바와 같이, 상측으로부터 하방을 향해 본체(11)를 본 경우에(도 2 참조), 4개의 사방 촬상부(32)는 둘레방향으로 90°의 각도 간격으로 배열되기 때문에, 결함 영역 화상이 취득되어 있지 않은 대상물(9)의 영역이, 주목 촬상부(32)에 대한 대상 영역이 된다.
주목 촬상부(32)가 지정되면, 상기와 동일하게 하여, 대상 영역에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 조명에 의한 5개의 제1 촬상 화상이 취득되고(단계 S14), 계속해서, -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 모든 조명에 의한 제2 촬상 화상이 취득된다(단계 S15). 각 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써 제1 결함 후보 화상이 생성되며(단계 S16), 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써 제2 결함 후보 화상이 생성된다(단계 S17). 그리고, 각 제1 결함 후보 화상 및 제2 결함 후보 화상으로부터, 대상 영역에 대한 결함 영역 화상이 취득된다(단계 S18).
검사 장치(1)에서는, 모든 선택 촬상부를 주목 촬상부로 하여, 상기 결함 영역 화상의 취득에 관련된 처리가 행해진다(단계 S19). 이것에 의해, 대상물(9)에 있어서 둘레방향으로 90°의 각도 간격으로 늘어선 4개의 대상 영역의 각각에 대해, 결함 영역 화상이 취득된다.
계속해서, 제어부(60)에서는, 스테이지(2)를 소정 회수만큼 회동시켰는지 여부가 확인된다. 여기에서는, 스테이지(2)의 회동을 행하고 있지 않기 때문에(단계 S20), 스테이지 회동부(21)가 스테이지(2)를 중심축(J1)을 중심으로 하여 45°만큼 회동시킨다(단계 S21). 이것에 의해, 상기 4개의 대상 영역 중 둘레방향으로 서로 인접하는 2개의 대상 영역의 각 조합에 있어서, 상기 2개의 대상 영역의 사이의 영역이, 어느 하나의 사방 촬상부(32)와 대향한다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 단계 S13~S18이 반복된다(단계 S19). 그 결과, 대상물(9)에 있어서 둘레방향으로 45°의 각도 간격으로 늘어선 8개의 대상 영역의 각각에 대해, 결함 영역 화상이 취득된다. 8개의 대상 영역은, 둘레방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하기 때문에, 둘레방향의 전체 둘레에 걸쳐 대상물(9)의 결함이 검출된다. 8개의 대상 영역은, 서로 부분적으로 겹쳐 있어도 된다. 제어부(60)에서는, 스테이지(2)를 소정 회수만큼 회동시켰던 것이 확인되어, 대상물(9)의 검사가 완료된다(단계 S20).
상기 처리예에서는, 4개의 사방 촬상부(32)를 선택 촬상부로서 지정하고, 선택 촬상부인 각 사방 촬상부(32)에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치에 위치하는 사방 광원부(42)를 특정 광원부군으로서 이용하는 경우에 대해서 설명했지만, 선택 촬상부 및 특정 광원부군은 다른 조합이어도 된다. 예를 들면, 4개의 측방 촬상부(33)를 선택 촬상부로서 지정하고, 선택 촬상부인 각 측방 촬상부(33)에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치에 위치하는 측방 광원부(43)를 특정 광원부군으로서 이용해도 된다. 또, 선택 촬상부인 사방 촬상부(32)에 대해 복수의 측방 광원부(43)가 특정 광원부군으로서 이용되어도 되고, 선택 촬상부인 측방 촬상부(33)에 대해 복수의 사방 광원부(42)가 특정 광원부군으로서 이용되어도 된다.
또한, 상방 촬상부(31)이 선택 촬상부로서 지정되어도 되고, 상방 광원부(41)가 특정 광원부군의 하나로서 이용되어도 된다. 대상물(9)의 종류에 따라서는, 선택 촬상부에 대해 -45°, 0°, +45°의 각도 위치에 위치하는 광원부 만이 특정 광원부군으로서 이용되어도 된다. 특정 광원부군이, 상방 광원부(41), 사방 광원부(42) 및 측방 광원부(43)를 포함해도 된다. 각 선택 촬상부에 대해 특정 광원부군으로서 이용되는 광원부의 개수는, 3 이상(예를 들면, 5 이하)인 것이 바람직하다. 검사 장치(1)에서는, 다양한 촬상부를 선택 촬상부로서 지정하고, 각 선택 촬상부에 대해 다양한 복수의 광원부를 특정 광원부군으로서 이용함으로써, 고정밀한 결함 검출이 가능해진다.
이상에 설명한 바와 같이, 검사 장치(1)에서는, 촬상부에 대향하는 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 각각 광을 조사하는 복수의 광원부가 설치되고, 복수의 광원부 중 하나의 광원부로부터의 광의 조사에 의해 촬상부에서 제1 촬상 화상이 취득되고, 복수의 광원부로부터의 광의 조사에 의해 촬상부에서 제2 촬상 화상이 취득된다. 또, 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써 제1 결함 후보 영역이 검출되며, 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써 제2 결함 후보 영역이 검출된다. 그리고, 제1 결함 후보 영역 및 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역이, 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정된다. 이것에 의해, 대상물(9)의 오톨도톨한 표면에서의 미소한 요철에 기인하는 제1 및 제2 결함 후보 영역에서의 가짜 결함 영역을 적절히 제거하여, 대상물(9)의 표면에서의 결함(진짜 결함)을 정밀도 있게 검출할 수 있다.
또, 대상물(9)의 검사에서는, 복수의 광원부 각각을 순차적으로 이용함으로써, 촬상부에서 복수의 제1 촬상 화상이 취득된다. 또, 상기 복수의 제1 촬상 화상과, 상기 복수의 제1 촬상 화상에 대응하는 복수의 제1 참조 화상을 각각 비교함으로써, 각각이 제1 결함 후보 영역을 나타내는 복수의 제1 결함 후보 화상이 생성된다. 그리고, 각 제1 결함 후보 화상이 나타내는 제1 결함 후보 영역, 및, 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역이, 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정된다. 이와 같이, 하나의 대상 영역(하나의 촬상부의 촬상 위치)에 대해 복수의 광원부를 이용하여 복수의 제1 촬상 화상을 취득하고, 상기 복수의 제1 촬상 화상에 의거하여 상기 대상 영역의 결함 영역을 검출함으로써, 대상물(9)의 표면에서의 결함을 보다 안정적으로(보다 확실히) 검출할 수 있다.
검사 장치(1)에서는, 상방 촬상부(31), 복수의 사방 촬상부(32), 및, 복수의 측방 촬상부(33)가 설치됨으로써, 대상물(9)에서의 사각(死角)을 저감할 수 있어, 대상물(9)의 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 검사 장치(1)에서는 다양한 변형이 가능하다.
검사 장치(1)에서는, 8개의 사방 광원부(42)와 동일한 위치에 8개의 사방 촬상부(32)가 설치되고, 8개의 측방 광원부(43)와 동일한 위치에 8개의 측방 촬상부(33)가 설치되어도 된다. 이 경우, 도 4의 단계 S21에서의 스테이지(2)의 회동을 생략하면서, 둘레방향의 전체 둘레에 걸쳐 대상물(9)의 결함을 단시간에 검출하는 것이 가능해진다. 또, 검사 장치(1)의 제조 비용을 삭감하는 경우에는, 도 2에 있어서 2개의 사방 촬상부(32) 및 2개의 측방 촬상부(33)가 생략된다. 이 경우, 나머지의 2개의 사방 촬상부(32)가 둘레방향으로 180°의 각도 간격으로 설치되고, 나머지의 2개의 측방 촬상부(33)가 둘레방향으로 180°의 각도 간격으로 설치된다. 또, 단계 S20에서의 스테이지(2)의 회동 회수는 3회로 설정된다.
검사 장치(1)의 제조 비용을 더 삭감하는 경우에는, 촬상 유닛(3)에 있어서 1개의 상방 촬상부(31), 1개의 사방 촬상부(32) 및 1개의 측방 촬상부(33) 만이 설치되고, 광원 유닛(4)에 있어서, 1개의 상방 광원부(41), 5개의 사방 광원부(42) 및 5개의 측방 광원부(43) 만이 설치되어도 된다. 5개의 사방 광원부(42)는, 사방 촬상부(32)에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치에 배치되고, 5개의 측방 광원부(43)는, 측방 촬상부(33)에 대해 -90°, -45°, 0°, +45°, +90°의 각도 위치에 배치된다. 이 경우, 단계 S20에서의 스테이지(2)의 회동 회수는 7회로 설정된다.
검사 장치(1)에서는, 스테이지(2)가 고정되며, 촬상 유닛(3) 및 광원 유닛(4)이 중심축(J1)을 중심으로 하여 회동해도 된다. 또, 상하 방향(중력 방향) 이외의 방향을 향하는 중심축(J1)이 설정되어도 된다.
대상물(9)의 종류에 따라서는, 하나의 선택 촬상부에 대해 제1 결함 후보 화상 또는 제2 결함 후보 화상 중 한쪽 만이 생성되며, 상기 결함 후보 화상이 나타내는 결함 후보 영역이 결함 영역으로서 취급되어도 된다.
상기 검사 장치(1)에서는, 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 각각 광을 조사하는 복수의 광원부가 제2 조명부로서 설치되고, 상기 복수의 광원부 중 하나의 광원부가 제1 조명부로서 취급되지만, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제1 조명부(51)와 제2 조명부(52)가 개별적으로 설치되어도 된다. 제1 조명부(51)는, 대상물(9)의 표면에서의 대상 영역에 대해 하나의 방향으로부터만 광을 조사 가능하고, 제2 조명부(52)는, 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 광을 조사 가능하다. 도 14의 예에서는, 제1 조명부(51)는 촬상부(30)의 상면에 고정되며, 제2 조명부(52)는 촬상부(30)의 하면에 고정된다. 제2 조명부(52)에서는, 둘레방향을 따르는 원호형상으로 복수의 LED가 배열된다. 결함을 보다 안정적으로 검출하려면, 도 14 중에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 대상 영역에 대해 서로 상이한 복수의 방향으로부터 광을 조사하는 복수의 제1 조명부(51)가 설치되고, 복수의 제1 조명부(51)를 이용하여 대상 영역을 나타내는 복수의 제1 촬상 화상이 취득되는 것이 바람직하다. 또, 제1 조명부(51)가 생략되고, 제2 조명부(52)에 있어서 서로 연속하는 몇 개의 LED 만을 제1 조명부로서 점등함으로써, 대상 영역에 대해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 조명부(52)에서는, 각각이 서로 연속하는 몇 개의 LED인 복수의 광원부가 둘레방향으로 늘어서 있는 것으로 파악할 수 있다.
제1 조명부는, 대상 영역에 대해 실질적으로 하나의 방향으로부터만 광을 조사하는 것이라면, 예를 들면, 조금 떨어진(분리된) 복수의 광원으로부터 대상 영역에 광을 조사하는 것이어도 된다. 제2 조명부를 이용하여 취득되는 제2 촬상 화상과, 제1 조명부를 이용하여 취득되는 제1 촬상 화상에 있어서 촬상 조건(가짜 결함 영역이 생기는 위치)을 다르게 한다는 관점에서는, 제2 조명부에 의한 대상 영역의 각 위치에 대한 광의 조명 방향은, 45도 이상 떨어진 2방향을 포함하는 것이 바람직하고, 60도 이상 떨어진 2방향을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
도 4의 처리의 흐름은, 이해를 용이하게 하기 위해, 하나의 주목 촬상부에 의한 제1 촬상 화상의 취득, 상기 주목 촬상부에 의한 제2 촬상 화상의 취득, 상기 제1 촬상 화상으로부터의 제1 결함 후보 화상의 생성, 상기 제2 촬상 화상으로부터의 제2 결함 후보 화상의 생성이 순차적으로 행해지는 것으로서 설명했지만, 예를 들면, 제1 촬상 화상의 취득 후, 제2 촬상 화상의 취득, 및, 제1 결함 후보 화상의 생성이 병행해서 행해져도 된다. 또, 복수의 선택 촬상부에 의해 복수의 대상 영역의 제1 촬상 화상이 순차적으로 취득되며, 계속해서, 상기 복수의 대상 영역의 제2 촬상 화상이 순차적으로 취득되어도 된다. 이와 같이, 도 4의 처리의 흐름은, 적절히 변경 가능하다.
검사 장치(1)에서는, 표면에 오톨도톨한 영역을 가지는 판형상 또는 필름형상의 대상물의 검사가 행해져도 된다. 검사 장치(1)는, 금속의 표면인 오톨도톨한 영역을 표면에 가지는 대상물의 검사에 특히 적합하지만, 금속 이외의 재료의 표면인 오톨도톨한 영역을 표면에 가지는 대상물의 외관이 검사 장치(1)에서 검사되어도 된다.
상기 실시의 형태 및 각 변형예에서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 이미 기술한 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 검사 장치 9 대상물
30~33 촬상부 41~43 광원부
51 제1 조명부 52 제2 조명부
60 제어부 62 결함 후보 검출부
63 결함 특정부 73 제1 결함 후보 영역
74 제2 결함 후보 영역 75 결함 영역
S11~S21 단계

Claims (8)

  1. 표면에 오톨도톨한 영역을 가지는 대상물의 외관을 검사하는 검사 장치로서,
    대상물의 표면에서의 소정의 대상 영역에 대해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하는 제1 조명부와,
    상기 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 광을 조사하는 제2 조명부와,
    상기 대상 영역을 촬상하는 촬상부와,
    상기 제1 조명부로부터의 광의 조사에 의해 상기 촬상부에서 취득되는 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제1 결함 후보 영역으로서 검출하고, 상기 제2 조명부로부터의 광의 조사에 의해 상기 촬상부에서 취득되는 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제2 결함 후보 영역으로서 검출하는 결함 후보 검출부와,
    상기 제1 결함 후보 영역 및 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역을, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정하는 결함 특정부와,
    제어부를 구비하고,
    상기 제2 조명부가, 상기 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 각각 광을 조사하는 복수의 광원부를 가지며,
    상기 복수의 광원부 중 하나의 광원부가 상기 제1 조명부이고,
    상기 제어부가, 상기 복수의 광원부 각각을 상기 제1 조명부로서 순차적으로 이용함으로써, 상기 촬상부로 하여금 복수의 제1 촬상 화상을 취득시키며,
    상기 결함 후보 검출부가, 상기 복수의 제1 촬상 화상과, 상기 복수의 제1 촬상 화상에 대응하는 복수의 제1 참조 화상을 각각 비교함으로써, 각각이 제1 결함 후보 영역을 나타내는 복수의 제1 결함 후보 화상을 생성하고,
    상기 결함 특정부가, 각 제1 결함 후보 화상이 나타내는 상기 제1 결함 후보 영역, 및, 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역을, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정하는, 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 광원부의 개수가 3 이상인, 검사 장치.
  5. 표면에 오톨도톨한 영역을 가지는 대상물의 외관을 검사하는 검사 방법으로서,
    a) 대상물의 표면에서의 소정의 대상 영역에 대해, 제1 조명부에 의해 하나의 방향으로부터만 광을 조사하면서, 상기 대상 영역을 촬상하는 촬상부에서 제1 촬상 화상을 취득하는 공정과,
    b) 상기 대상 영역에 대해 제2 조명부에 의해 복수의 방향으로부터 광을 조사하면서, 상기 촬상부에서 제2 촬상 화상을 취득하는 공정과,
    c) 상기 제1 촬상 화상과 상기 제1 촬상 화상에 대응하는 제1 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제1 결함 후보 영역으로서 검출하는 공정과,
    d) 상기 제2 촬상 화상과 상기 제2 촬상 화상에 대응하는 제2 참조 화상을 비교함으로써, 상기 대상 영역에서의 결함 후보의 영역을 제2 결함 후보 영역으로서 검출하는 공정과,
    e) 상기 제1 결함 후보 영역 및 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역을, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정하는 공정을 구비하고,
    상기 제2 조명부가, 상기 대상 영역에 대해 복수의 방향으로부터 각각 광을 조사하는 복수의 광원부를 가지며,
    상기 복수의 광원부 중 하나의 광원부가 상기 제1 조명부이고,
    상기 a) 공정에 있어서, 상기 복수의 광원부 각각을 상기 제1 조명부로서 순차적으로 이용함으로써, 상기 촬상부에서 복수의 제1 촬상 화상이 취득되고,
    상기 c) 공정에 있어서, 상기 복수의 제1 촬상 화상과, 상기 복수의 제1 촬상 화상에 대응하는 복수의 제1 참조 화상을 각각 비교함으로써, 각각이 제1 결함 후보 영역을 나타내는 복수의 제1 결함 후보 화상이 생성되며,
    상기 e) 공정에 있어서, 각 제1 결함 후보 화상이 나타내는 상기 제1 결함 후보 영역, 및, 상기 제2 결함 후보 영역에서 중복되는 영역이, 상기 대상 영역에서의 결함 영역으로서 특정되는, 검사 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 광원부의 개수가 3 이상인, 검사 방법.
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