JPH0460448A - 透明円筒状物の欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透明円筒状物、あるいは、円柱状物に含まれ
るカケなどの欠陥を検出することを目的とした透明円筒
状物の欠陥検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、透明円筒状物に含まれる凹凸等の欠陥を検出する
装置としては、ＣＣＤカメラを使用した検査装置が発表
されている。第７図は、その検査装置例を示す側面構成
図である。同図の検査装置７００は、円筒状物７０６に
対して高周波点灯型蛍光灯等のライン状照明装置７０１
により光を照射し、その透過光をＣＣＤカメラ７０２で
受光し、その受光信号を画像処理装置７０５て画像処理
することによって欠陥の検出を行うものであった。

この検査装置７００は、ライン状照明装置７０１よりほ
ぼ垂直に円筒状物７０６を透過した光（以下、直接光と
称する。）をＣＣＤカメラ７０２で受光するものである
。したがって、検査装置７００の検査範囲は直接光によ
って、第８図（ｂ）に示すようになる。第８図（ａ）は
、検査物を透過した直接光の状態を説明する図であり、
検査物の位置と入射光■、〜Ｉ、の位置による透過光Ｔ
〜Ｔ、の変化を示している。

■円筒状物外部：入射光１．は、検査物がない位置であ
り、透過光Ｔ、は １．と同一である。

■円筒状物臨界部二人射光■、は、θが９００付近であ
り、はとんど表面反射しＣＣＤカメラでは受光されず、
暗出力となる。

■円筒状物内部二人射光Ｉｃ−Ｉ、は、θが±５０’以
内であり、表面反射率は１０％以下程度であるためＣＣ
Ｄカメラ出力値としては比較的安定している。もし、欠
陥があれば暗出力となり「暗欠陥」として検出される。

第８図（ｂ）は、同図（８）の各位置での透過光量の変
化を示したものである。なお同図中の各■〜■は、前述
した各部■〜■に対応する。ここで、■の円筒状物内部
が検査可能な範囲である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の検査装置は、直接光をＣＣＤカメラで受光して欠
陥検査を行うものであるので、第８図（ｂ）に示した■
円筒状物内部を検査領域とするために、ライン状照明装
置とＣＣＤカメラとを正確に軸合わせしなければならな
かった。またこの検査装置では、前述の軸合わせのみな
らず、第８図（ｂ）の■円筒状物臨界部を検査領域から
外す必要があり、その設定が困難であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ＣＣＤカメラを使用した検査装置であるが、
次の手段により従来の問題点を解決した。

すなわち第１図にその構成概要を示す斜視図の通り、本
発明の透明円筒状物の欠陥検査装置１００は、透明円筒
状物に照明するライン状照明装置１０１と、前記ライン
状照明装置で照明した透明円筒状物の透過光を受光する
ＣＣＤカメラ１０２と、前記ＣＣＤカメラ１０２で受光
した画像データ全体から、前記ライン状照明装置１０１
の直接光領域１０３を除いて設定した間接光領域１０４
より明欠陥を検出する画像処理装置１０５とからなるこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明の透明円筒状物の欠陥検査装置（以下、欠陥検査
装置と略する。）の作用について説明する。

本発明の欠陥検査装置において、間接光とは次のような
光を指すものとする。第９図は間接光を説明するための
図である。直接光９０３は前述した通りであるが、間接
光９０４は、直接光９０３周辺の拡散光である。したが
って、ライン状照明装置９０１とＣＣＤカメラとを対向
配置した場合、間接光９０４はＣＣＤカメラに受光され
ない。

第１図の欠陥検査装置１００において、ライン状照明装
置１０１は、前述した間接光を含む光を円筒状物１０６
に照射する。これによってＣＣＤカメラ１０２では、円
筒状物１０６を透過した光を受光する。ＣＣＤカメラ１
０２は、はとんどの場合直接光を受光するのであるが、
間接光領域に欠陥があるとその散乱光が受光される。次
に画像処理装置１０５は、そのＣＣＤカメラで受光した
全画像データの内で直接光による画像データを除き、間
接光領域の画像データについて欠陥検出を行う。前述し
た通り、間接光領域に欠陥があると、ＣＣＤカメラで受
光されるので、「明欠陥」として検出できる。

ここで間接光領域１０４における透過光の状態を説明す
る。間接光領域１０４の場合、従来の直接領域と同様に
、検査範囲は■の円筒状物内部となる。しかし間接光領
域が、直接光領域を用いた場合と大きく異なるのは、■
円筒状物外部、■円筒状物臨界部、■円筒状物内部の各
部で受光される正常部出力が暗出力となり欠陥出力が明
出力となることにある。（第２図（ａ）参照）これより
ＣＣＤカメラとライン状照明装置との位置合わせが簡便
となる。

検出される欠陥は、直接光領域に境界に近い位置にある
程、大きな明欠陥として検出でき、離れる程小さな明欠
陥として検出される。また、検査可能範囲は±５０°程
度であり、検査物の表裏が観測できるために、２台のＣ
ＣＤカメラを設置すれば検査物の全周が検査できる。

〔実施例〕

以下、本発明の透明円筒状物の欠陥検査装置について説
明する。第３図は、本発明の欠陥検査装置は、ブラウン
管の検査に適用した例である。

同図において、２１１−１．２　ｍ　、２　＋＋＋１が
検査物すなわちブラウン管である。ブラウン管は、映像
面のあるテーパー状透明部材と電子銃のある円筒部とを
接合して形成される。検査すべき欠陥は電子銃近傍の円
筒部に生じる凹凸等である。なお同図の装置では、移動
中のブラウン管を検査する例を示している。ここで、ブ
ラウン管は図示した方向に数秒７個の速度で等速移動し
、２．＋、が検査前、２．が検査中、２３−１が検査済
のものである。

ライン状照明装置１５は、３の光源、４の光フアイバラ
イトガイド、５１，５．の導光体からなる。一般にライ
ン状照明装置１５の導光体５における光出射部は、その
検査物の直径に合わせるのがよく、例えば検査物が数十
ｍｍφであれば、数ｍｍ×数十■と設定するのが好まし
い。ライン状照明装置１５から検査物へ出射する光は、
平行に近い光が好ましい。

なおライン状照明装置１５は、ライトガイドに限られる
ものではなく、図示を略するが、例えば光フアイバライ
トガイドの先端にアクリル樹脂と反射ミラーを取り付け
たものや拡散板からなる導光体を取りつけたもの、ある
いは高周波点灯蛍光灯の上方にスリットを取りつけたも
のでもよい。

１、．１．は、電子シャッタ機能付きＣＣＤカメラであ
る。この電子シャッタ機能付きＣＣＤカメラ１＋、Ｉｓ
（以下、ＣＣＤカメラと称する。）は、検査物２．の全
周を検査できるように２台配置しである。ＣＣＤＣＤカ
メラミＩｓは、検査物２、の直接光領域を含みさらに広
い範囲について画像入力する。

６は画像処理装置であり、ブラウン管２が検査位置にき
たときにスタート信号９を入力して、ＣＣＤカメラＩｔ
、Ｉｓで同時に画像入力を行った後、画像処理を行う。

画像処理装置６は、ＣＣＤカメラＩｔ、Ｉｓで画像入力
したの画像データで、直接光領域近傍の範囲を間接光領
域として設定する。間接光領域を検査した結果は、判定
信号８として、ＯＫまたはＮＧ信号を出力する。なお、
間接光領域の画像処理方法は、次のような一般的な方法
を採用している。

■画像の２値化（明欠陥＝１、その他−〇）■間接光領
域内の「１」の面積を測定する。

■前記■でｒｌＪが存在する場合は、ＮＧ信号を出力す
る。

７はＣＲＴであり、ブラウン管２ｎの画像、および、検
査結果を表示している。

次にこの検査物に設定した間接光領域について説明する
。第４図は、本発明に照明、間接光領域の設定位置の関
係を説明するための図である。

同図において、１０はブラウン管であり、１１がブラウ
ン管の接合部である。接合部１１の上方は映像面のある
側なのでテーバ状となっており、下方は電子銃のある側
のために円筒状となっている。１２は欠陥であり、接合
部１１の下方の境界部分発生している。１３は間接光領
域であり、サイズはＲＩＸＲｉの長方形である。また、
位置は照明の位置１４と平行で、且つ、９□分離れた位
置に設定している。

従って、種々の検査物に対する間接光領域１３は、９．
〜２．で決定し、通常９１〜！、は次のように設定する
。なお、実際のサイズは、検査物ｌＯのサイズ、ＣＣＤ
カメラのレンズ条件等に合わせて設定すればよい。

・９１は、検査物の上下位置の安定性を考慮してなるべ
く小さく設定する。

・９！は、欠陥部以外（検査物の正常部、および、背景
）が黒であるため、明欠陥として検出できる位置よりも
広いサイズに設定する。

・９．は、欠陥が明欠陥として検出できるサイズの範囲
に設定する。

次に本発明の装置によるブラウン管の検査結果について
説明する。なお装置構成は、第３図と同じ装置でありそ
の撮像条件は表１の通りである。

（以下、次頁） 表１ 撮像条件 第５図は、本発明の装置で表１の撮像条件によって、円
筒状物をＣＣＤカメラで読み取った場合のＣＲＴ画面で
ある。間接光領域１３の中で、欠陥１２のみが、明欠陥
として検出されている。また、上方の明欠陥は接合部１
１でのガラスの凹凸などであり、間接光領域１３から除
外されている。

また、検査結果としては、次の項目が表示されている。

・欠陥の測定面積（Ｓ）が７６画素であり、間接光領域
１３の２％を占めていること。

・検査結果はＮＧと表示されている。

・図５のＣＣＤカメラは１であること。

・検査時間は１３０＋ｎｓであること。

第６図は、第５図の検査物ｌＯを回転させ、欠陥１２を
間接光領域１３の周辺に移動した場合であり、第５図よ
りも欠陥の測定面積が減少するが、検出は可能である。

なお、欠陥は裏側にあっても明欠陥として検出できる。

本発明の欠陥検査装置は、その円筒状物がブラウン管限
定されるものではなく、透明円筒状物であれば例えばガ
ラス瓶等でも欠陥検査が可能である。

〔発明の効果〕

本発明の透明円筒状物の欠陥検査装置は、前記ＣＣＤカ
メラの入力画像データから直接光による画像データ領域
を除いて間接光領域を設定し、その間接光領域内におけ
る明暗欠陥を検出するものであるために、照明とカメラ
との位置設定が簡便となる上にこれまで検出が難しかっ
た透明円筒上物のカケなどの欠陥を精度よく検査するこ
とができ、透明円筒状物の欠陥検査装置としての効果は
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置構成を説明するための図、第２
図は、円筒状物の間接光領域での受光量を説明するため
の図、第３図は、本発明の詳細な説明するための図、第
４図は照明、間接光領域の設定位置の関係を説明するた
めの図、第５．６図は、本発明の検査結果を説明するた
めの図、第７図は、従来の検査装置を構成を示す図、第
８図は直接光領域による検査を説明するための図、第９
図はライン状照明装置の間接光を説明するための図であ
る。 １、、ｉｓ、１０１．７０２　・・・ＣＣＤカメラ、２
、−ｒ　、２−．２−＋＋　、１０・・・ブラウン管、
１０６．７０６　・・・円筒状物、 ３・・・光源、４・・・光フアイバライトガイド、５＋
、５＊・・・導光体、６・・・画像処理装置、７・・・
ＣＲＴ、　　　８・・・判定信号、９・・・スタート信
号、　　１１・・・検査物の接合部、１２・・・欠陥、
　　　１３・・・間接光領域、１４・・・照明の位置、 １５．１０１．７０１，９０１・・・ライン状照明装置
、 １０３・・・直接光領域、１０４・・・間接光領域茅 図 ライン状ｊｌ朗夢１１５ 第 ？ 口 第 凹 第 図 第 す 凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明円筒状物に照明するライン状照明装置と、前記ライ
   ン状照明装置で照明した透明円筒状物の透過光を受光す
   るＣＣＤカメラと、 前記ＣＣＤカメラで受光した画像データ全体から、前記
   ライン状照明装置の直接光領域を除いて設定した間接光
   領域から明欠陥を検出する画像処理装置と、 からなることを特徴とする透明円筒状物の欠陥検査装置
   。