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公開番号2025109507
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003440
出願日2024-01-12
発明の名称外観検査装置及び外観検査方法
出願人東芝ユニファイドテクノロジーズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類G01N 21/88 20060101AFI20250717BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査対象物の複数の面を検査する場合において、検査時間を短縮できる外観検査装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る外観検査装置は、第1の撮像装置、3つ以上の第1の照明装置、第2の撮像装置、3つ以上の第2の照明装置、制御部、及び画像処理部を備える。制御部は、第1の照明装置のうちの1つからの光を検査対象物に当てた状態で第1の撮像装置で検査対象物の第1面を撮像する第1撮影処理、及び第2の照明装置のうちの1つからの光を検査対象物に当てた状態で第2の撮像装置で検査対象物の第2面を撮像する第2撮影処理を交互に行うことで、第1の撮像装置から第1の画像セット及び第2の撮像装置から第2の画像セットを得る。画像処理部は、第1の画像セットに基づいて検査対象物の第1面を検査し、第2の画像セットに基づいて検査対象物の第2面を検査する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
検査対象物の第１面を撮像する第１の撮像装置と、
複数の第１の照明方向から前記検査対象物の前記第１面に対して照明光を照射する複数の第１の照明装置と、
前記検査対象物の第２面を撮像する第２の撮像装置と、
複数の第２の照明方向から前記検査対象物の前記第２面に対して照明光を照射する複数の第２の照明装置と、
前記複数の第１の照明装置のうちの１つからの照明光を前記検査対象物の前記第１面に当てた状態で前記第１の撮像装置で前記検査対象物の前記第１面を撮像する第１撮影処理、及び前記複数の第２の照明装置のうちの１つからの照明光を前記検査対象物の前記第２面に当てた状態で前記第２の撮像装置で前記検査対象物の前記第２面を撮像する第２撮影処理を交互に行うことで、前記複数の第１の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第１の撮像装置により得られる複数の画像を含む第１の画像セット及び前記複数の第２の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第２の撮像装置により得られる複数の画像を含む第２の画像セットを得る制御部と、
前記第１の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第１面を検査し、前記第２の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第２面を検査する画像処理部と、
を備える外観検査装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１撮影処理における前記第１の撮像装置の露光中は、前記複数の第１の照明装置のうちの１つを点灯し、前記複数の第１の照明装置のうちの残り及び前記複数の第２の照明装置を点灯しない、
前記第２撮影処理における前記第２の撮像装置の露光中は、前記複数の第２の照明装置のうちの１つを点灯し、前記複数の第２の照明装置のうちの残り及び前記複数の第１の照明装置を点灯しない、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記複数の第１の照明装置から照射される照明光を検出する第１の光センサと、
前記複数の第２の照明装置から照射される照明光を検出する第２の光センサと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１の光センサからの出力に基づいて前記第１撮影処理中に前記複数の第１の照明装置のうちの１つが消灯したことを検出したことに応答して、前記第２撮影処理を開始し、前記第２の光センサからの出力に基づいて前記第２撮影処理中に前記複数の第２の照明装置のうちの１つが消灯したことを検出したことに応答して、前記第１撮影処理を開始する、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記複数の第１の照明装置から照射される照明光が前記第２の光センサに到達することを阻止し、前記複数の第２の照明装置から照射される照明光が前記第１の光センサに到達することを阻止する遮光板をさらに備える請求項３に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記複数の第１の照明装置は、３つ以上の第１の照明方向から前記検査対象物の前記第１面に対して照明光を照射する３つ以上の第１の照明装置を含み、
前記複数の第２の照明装置は、３つ以上の第２の照明方向から前記検査対象物の前記第２面に対して照明光を照射する３つ以上の第２の照明装置を含み、
前記制御部は、前記第１撮影処理及び前記第２撮影処理を交互に行うことで、前記３つ以上の第１の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第１の撮像装置により得られる３枚以上の画像を含む前記第１の画像セット及び前記３つ以上の第２の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第２の撮像装置により得られる３枚以上の画像を含む前記第２の画像セットを得て、
前記制御部は、照度差ステレオ法で前記第１の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第１面を検査し、前記照度差ステレオ法で前記第２の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第２面を検査する、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項６】
複数の第１の照明方向から検査対象物の第１面に対して照明光を照射する複数の第１の照明装置のうちの１つからの照明光を前記検査対象物の前記第１面に当てた状態で第１の撮像装置で前記検査対象物の前記第１面を撮像する第１撮影処理、及び複数の第２の照明方向から前記検査対象物の第２面に対して照明光を照射する複数の第２の照明装置のうちの１つからの照明光を前記検査対象物の前記第２面に当てた状態で第２の撮像装置で前記検査対象物の前記第２面を撮像する第２撮影処理を交互に行うことで、前記複数の第１の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第１の撮像装置により得られる複数の画像を含む第１の画像セット及び前記複数の第２の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第２の撮像装置により得られる複数の画像を含む第２の画像セットを得ることと、
前記第１の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第１面を検査することと、
前記第２の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第２面を検査することと、
を備える外観検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、外観検査装置及び外観検査方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
微妙な凹凸がある欠陥を検出する外観検査を行う際に、照度差ステレオ法が用いられている（例えば特許文献１を参照）。照度差ステレオ法を用いる外観検査では、３以上の方向のそれぞれから照明光を当てて撮像した３以上の画像を合成し、合成画像から面の法線を求めて面の法線の傾きを表す法線画像を生成し、法線画像に基づいて検査対象物の外観検査を行う。
【０００３】
また、検査対象物の複数の面に対する検査を一回の検査で行うことがある。この場合、各面に対応してカメラ及び３以上の照明装置を用意し、照明装置を順次に点灯してカメラで撮影する操作をそれぞれの面について順次に行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６６５０９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カメラ及び照明装置にトリガーを与えるタイミングはそれぞれの撮影が完了した後になり、撮影を並列に行うことができないので、トータルの撮影に多くの時間がかかり、よって、検査時間が長くなってしまう。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、検査対象物の複数の面を検査する場合において、検査時間を短縮できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る外観検査装置は、第１の撮像装置、複数の第１の照明装置、第２の撮像装置、複数の第２の照明装置、制御部、及び画像処理部を備える。第１の撮像装置は、検査対象物の第１面を撮像する。複数の第１の照明装置は、複数の第１の照明方向から前記検査対象物の前記第１面に対して照明光を照射する。第２の撮像装置は、前記検査対象物の第２面を撮像する。複数の第２の照明装置は、複数の第２の照明方向から前記検査対象物の前記第２面に対して照明光を照射する。制御部は、前記複数の第１の照明装置のうちの１つからの照明光を前記検査対象物の前記第１面に当てた状態で前記第１の撮像装置で前記検査対象物の前記第１面を撮像する第１撮影処理、及び前記複数の第２の照明装置のうちの１つからの照明光を前記検査対象物の前記第２面に当てた状態で前記第２の撮像装置で前記検査対象物の前記第２面を撮像する第２撮影処理を交互に行うことで、前記複数の第１の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第１の撮像装置により得られる複数の画像を含む第１の画像セット及び前記複数の第２の照明方向のそれぞれから照明光を当てた状態で前記第２の撮像装置により得られる複数の画像を含む第２の画像セットを得る。画像処理部は、前記第１の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第１面を検査し、前記第２の画像セットに基づいて前記検査対象物の前記第２面を検査する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検査対象物の複数の面を検査する場合において、検査時間を短縮できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る外観検査装置を示す機能ブロック図。
実施形態に係る外観検査装置の一部を示す斜視図。
実施形態に係る撮影シーケンスを示す図。
従来技術に係る撮影シーケンスを示す図。
実施形態に係る検査シーケンスを示す図。
従来技術に係る検査シーケンスを示す図。
実施形態に係る、遮光板を備える外観検査装置を示す図。
図２に示した情報処理部を実現し得るコンピュータを示すブロック図。
他の実施形態に係る外観検査装置の一部を示す斜視図。
さらなる実施形態に係る外観検査装置の一部及び撮影シーケンスを示す図。
さらなる実施形態に係る検査シーケンスを示す図。
従来技術に係る撮影シーケンスを示す図。
従来技術に係る検査シーケンスを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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