JPH0815177A - 表面欠陥撮像方法及び装置 - Google Patents
表面欠陥撮像方法及び装置Info
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- JPH0815177A JPH0815177A JP14775694A JP14775694A JPH0815177A JP H0815177 A JPH0815177 A JP H0815177A JP 14775694 A JP14775694 A JP 14775694A JP 14775694 A JP14775694 A JP 14775694A JP H0815177 A JPH0815177 A JP H0815177A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】被検査面の表面欠陥を検出する光学的な撮像方
法において、方向性のある表面欠陥を良好に撮像でき、
製品不良の早期発見、次工程での歩留り向上を図る。 【構成】レンズ３の面及び１次元ＣＣＤ４の検出面を鋼
板被検査面２に対して平行に配置し、１次元ＣＣＤ４の
中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸７を、鋼板被検査面２
の法線８に対して傾いた位置に配置する。視野全体の像
が１次元ＣＣＤ４の検出面上に、像のボケを生じること
なく結像する。
法において、方向性のある表面欠陥を良好に撮像でき、
製品不良の早期発見、次工程での歩留り向上を図る。 【構成】レンズ３の面及び１次元ＣＣＤ４の検出面を鋼
板被検査面２に対して平行に配置し、１次元ＣＣＤ４の
中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸７を、鋼板被検査面２
の法線８に対して傾いた位置に配置する。視野全体の像
が１次元ＣＣＤ４の検出面上に、像のボケを生じること
なく結像する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査材、例えば鋼板
や鋼片等の表面欠陥を検出するための撮像方法及び撮像
装置に関する。
や鋼片等の表面欠陥を検出するための撮像方法及び撮像
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、表面欠陥を光学的に検査する場
合、例えば特開昭６３−４０８４３号公報に示されるよ
うに、１次元スキャナを用いたり、特開平５−１８０７
８１号公報に示されるように、テレビカメラを用いて被
検査材の表面を撮像し、得られた画像信号から高度な信
号処理により表面欠陥の検出精度を向上させていた。
合、例えば特開昭６３−４０８４３号公報に示されるよ
うに、１次元スキャナを用いたり、特開平５−１８０７
８１号公報に示されるように、テレビカメラを用いて被
検査材の表面を撮像し、得られた画像信号から高度な信
号処理により表面欠陥の検出精度を向上させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし特開昭６３−４
０８４３号公報や特開平５−１８０７８１号公報に使用
されている１次元スキャナやテレビカメラは、光検出器
の中心がレンズの光軸上に配置されているために、設置
位置に制約があり、また方向性のある表面欠陥の検出が
困難であるなどの問題点があった。
０８４３号公報や特開平５−１８０７８１号公報に使用
されている１次元スキャナやテレビカメラは、光検出器
の中心がレンズの光軸上に配置されているために、設置
位置に制約があり、また方向性のある表面欠陥の検出が
困難であるなどの問題点があった。
【０００４】例えば従来のテレビカメラを使用した場合
の撮像装置の設置位置関係を示す立面図を図６に示し
た。図６は、一例として図７、８、９に示した鋼板の被
検査面２の表面欠陥１２を鋼板の長手方向から見た図で
ある。図７は被検査面２の平面図で鋼板長手方向２０と
鋼板幅方向２１を示してある。図８は図７の立面図、図
９は図７の側面図である。図６に示すように、従来のテ
レビカメラでは、被検査面２の詳細な像を得るために
は、結像面１１を光検出器４の面に一致させて、光検出
器４の中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸７が、被検査面
２に垂直な面内に存在しなければならないという制約が
ある。
の撮像装置の設置位置関係を示す立面図を図６に示し
た。図６は、一例として図７、８、９に示した鋼板の被
検査面２の表面欠陥１２を鋼板の長手方向から見た図で
ある。図７は被検査面２の平面図で鋼板長手方向２０と
鋼板幅方向２１を示してある。図８は図７の立面図、図
９は図７の側面図である。図６に示すように、従来のテ
レビカメラでは、被検査面２の詳細な像を得るために
は、結像面１１を光検出器４の面に一致させて、光検出
器４の中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸７が、被検査面
２に垂直な面内に存在しなければならないという制約が
ある。
【０００５】撮像装置の設置位置関係にこのような制約
があると、例えば図７、８、９に示すような、一方が被
検査面に対して急傾斜で他方が緩傾斜となった方向性の
ある表面欠陥１２は、信号処理により表面欠陥として検
出するのが困難である。これは、図８の上部方向からの
撮像となるので、表面欠陥１２の向って右端の一部を除
くと表面欠陥の面の傾きが小さいので、明暗の変化の小
さい画像信号となるからである。
があると、例えば図７、８、９に示すような、一方が被
検査面に対して急傾斜で他方が緩傾斜となった方向性の
ある表面欠陥１２は、信号処理により表面欠陥として検
出するのが困難である。これは、図８の上部方向からの
撮像となるので、表面欠陥１２の向って右端の一部を除
くと表面欠陥の面の傾きが小さいので、明暗の変化の小
さい画像信号となるからである。
【０００６】これに対して、図１０に示すように、被検
査面の法線８に対して傾斜した方向から表面欠陥を撮像
すると、光検出器４の中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸
７が被検査面２と交わる点の近傍に存在する表面欠陥
は、光検出器４の面上に結像するために明暗の変化の大
きい画像が得られるが、それ以外の部分に存在する表面
欠陥画像は画像がボケてしまい鮮明な画像が得られな
い。
査面の法線８に対して傾斜した方向から表面欠陥を撮像
すると、光検出器４の中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸
７が被検査面２と交わる点の近傍に存在する表面欠陥
は、光検出器４の面上に結像するために明暗の変化の大
きい画像が得られるが、それ以外の部分に存在する表面
欠陥画像は画像がボケてしまい鮮明な画像が得られな
い。
【０００７】したがって大部分の位置では図８に示すよ
うな表面欠陥１２が存在していても鮮明な像が得られな
いためにその後の信号処理によって表面欠陥が検出でき
ないという問題点がある。そこで本発明は撮像装置の設
置位置関係に制約がなく、方向性のある表面欠陥も良好
に検出できる撮像方法及び撮像装置を提案することにあ
る。
うな表面欠陥１２が存在していても鮮明な像が得られな
いためにその後の信号処理によって表面欠陥が検出でき
ないという問題点がある。そこで本発明は撮像装置の設
置位置関係に制約がなく、方向性のある表面欠陥も良好
に検出できる撮像方法及び撮像装置を提案することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検査面の表
面欠陥を検出する光学的な撮像方法において、レンズの
中心と光検出器の中心とを結ぶ主軸を被検査面の法線に
対して傾斜させ、かつ被検査面、レンズ面及び光検出器
面を互いに平行に配置して撮像することを特徴とする表
面欠陥撮像方法である。
面欠陥を検出する光学的な撮像方法において、レンズの
中心と光検出器の中心とを結ぶ主軸を被検査面の法線に
対して傾斜させ、かつ被検査面、レンズ面及び光検出器
面を互いに平行に配置して撮像することを特徴とする表
面欠陥撮像方法である。
【０００９】上記方法を好適に実施することができる本
発明の装置は、被検査面を照明する光源と被検査面で散
乱された散乱光を集光するレンズと該レンズで集光され
た散乱光が結像される位置に設置した光検出器とからな
る撮像装置において、レンズの中心と光検出器の中心を
結ぶ主軸が被検査面の法線に対して傾斜を有し、かつ被
検査面と平行にレンズ面及び光検出器面を配置したこと
を特徴とする表面欠陥撮像装置である。この場合、光源
がスリット状であり、光検出器が１次元ＣＣＤであり、
かつ光源、光検出器及びレンズの中心を被検査面に垂直
な面内に配設すると好ましい。
発明の装置は、被検査面を照明する光源と被検査面で散
乱された散乱光を集光するレンズと該レンズで集光され
た散乱光が結像される位置に設置した光検出器とからな
る撮像装置において、レンズの中心と光検出器の中心を
結ぶ主軸が被検査面の法線に対して傾斜を有し、かつ被
検査面と平行にレンズ面及び光検出器面を配置したこと
を特徴とする表面欠陥撮像装置である。この場合、光源
がスリット状であり、光検出器が１次元ＣＣＤであり、
かつ光源、光検出器及びレンズの中心を被検査面に垂直
な面内に配設すると好ましい。
【００１０】
【作用】本発明では、被検査面で散乱された散乱光を集
光するレンズの面と、レンズにより集光された散乱光を
検出する光検出器の面が、被検査面に対して平行に配置
されているのでレンズの中心と光検出器の中心とを結ぶ
主軸が、被検査面の法線に対して傾斜を有していても、
被検査面上の視野全体の像が鮮明に光検出器面上に結像
される。従って、従来のような撮像角度の制限がなくな
り、方向性のある表面欠陥も良好に提出することができ
る。被検査面の法線に対するレンズの中心と光検出器の
中心を結ぶ主軸の傾斜は被検査面そのもの及びその附近
の状況や撮像装置に応じて適宜定めればよく、限定され
ないが、実際の装置では３０°〜６０°が好ましい。
光するレンズの面と、レンズにより集光された散乱光を
検出する光検出器の面が、被検査面に対して平行に配置
されているのでレンズの中心と光検出器の中心とを結ぶ
主軸が、被検査面の法線に対して傾斜を有していても、
被検査面上の視野全体の像が鮮明に光検出器面上に結像
される。従って、従来のような撮像角度の制限がなくな
り、方向性のある表面欠陥も良好に提出することができ
る。被検査面の法線に対するレンズの中心と光検出器の
中心を結ぶ主軸の傾斜は被検査面そのもの及びその附近
の状況や撮像装置に応じて適宜定めればよく、限定され
ないが、実際の装置では３０°〜６０°が好ましい。
【００１１】また、光源をスリット状とし、光検出器を
１次元ＣＣＤとし、光源、レンズ及び光検出器の中心を
被検査面に対して垂直である同一平面内で被検査面の法
線に対して傾いた状態に配設すれば、高速で移動する被
検査材に対して、十分な光量を確保することができ、鮮
明な画像を得ることができるので、表面欠陥の検出精度
が向上する。
１次元ＣＣＤとし、光源、レンズ及び光検出器の中心を
被検査面に対して垂直である同一平面内で被検査面の法
線に対して傾いた状態に配設すれば、高速で移動する被
検査材に対して、十分な光量を確保することができ、鮮
明な画像を得ることができるので、表面欠陥の検出精度
が向上する。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例として、スリット状光源、１
次元ＣＣＤ及びレンズから構成された１次元の撮像装置
を例に挙げて説明する。図１〜３は被検査面２が走行中
の鋼板表面である表面欠陥撮像装置であって、図１は鋼
板長手方向から見た立面図、図２および図３は鋼板幅方
向から見た側面図である。
次元ＣＣＤ及びレンズから構成された１次元の撮像装置
を例に挙げて説明する。図１〜３は被検査面２が走行中
の鋼板表面である表面欠陥撮像装置であって、図１は鋼
板長手方向から見た立面図、図２および図３は鋼板幅方
向から見た側面図である。
【００１３】図１においてスリット状光源１は照明光５
を発し、鋼板の被検査面２を照明する。照明された鋼板
の被検査面２の各点で散乱された散乱光６はレンズ３に
より幅方向に集光され、結像位置に設置した１次元ＣＣ
Ｄ４によて検出される。このとき、レンズ３の面及び１
次元ＣＣＤ４の検出面は鋼板被検査面２に対して平行に
配置されている。このため１次元ＣＣＤ４の中心とレン
ズ３の中心を結ぶ主軸７が、鋼板被検査面２の法線８に
対して傾いていても、鋼板被検査面２上の視野全体の像
が１次元ＣＣＤ４の検出面上で、像のボケを生じること
なく結像することが可能となる。従って、方向性のある
表面欠陥も良好に検出することができる。
を発し、鋼板の被検査面２を照明する。照明された鋼板
の被検査面２の各点で散乱された散乱光６はレンズ３に
より幅方向に集光され、結像位置に設置した１次元ＣＣ
Ｄ４によて検出される。このとき、レンズ３の面及び１
次元ＣＣＤ４の検出面は鋼板被検査面２に対して平行に
配置されている。このため１次元ＣＣＤ４の中心とレン
ズ３の中心を結ぶ主軸７が、鋼板被検査面２の法線８に
対して傾いていても、鋼板被検査面２上の視野全体の像
が１次元ＣＣＤ４の検出面上で、像のボケを生じること
なく結像することが可能となる。従って、方向性のある
表面欠陥も良好に検出することができる。
【００１４】図２は光源１及び１次元ＣＣＤ４の中心と
レンズ３の中心を結ぶ主軸７が、鋼板長さ方向に垂直な
面内に存在する場合について示したが、光源１は必ずし
もこの位置でなくともよい。また図３に示すように１次
元ＣＣＤ４の中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸７が、鋼
板長さ方向に垂直な面から傾いていてもよい。図３では
光源１が鋼板長さ方向に垂直な面に存在する場合を示し
たが、必ずしもこの位置でなくとも、被検査面の側にあ
ればよい。
レンズ３の中心を結ぶ主軸７が、鋼板長さ方向に垂直な
面内に存在する場合について示したが、光源１は必ずし
もこの位置でなくともよい。また図３に示すように１次
元ＣＣＤ４の中心とレンズ３の中心を結ぶ主軸７が、鋼
板長さ方向に垂直な面から傾いていてもよい。図３では
光源１が鋼板長さ方向に垂直な面に存在する場合を示し
たが、必ずしもこの位置でなくとも、被検査面の側にあ
ればよい。
【００１５】被検査面２の長手方向に亘って表面欠陥を
検査するためには、被検査面が長手方向に移動している
工程に本装置を設置するか、又は、本装置を長手方向に
添って移動することによって行う。本発明の別の実施例
として、平面状の光源１、２次元ＣＣＤ４及びシリンド
リカルレンズ３を用いた２次元撮像装置を図４、図５に
示す。鋼板長手方向から見た立面図は図１と同じ配置で
ある。図４では２次元ＣＣＤ４の中心とシリンドリカル
レンズ３の中心を結ぶ主軸７が鋼板長手方向に垂直とな
っているが、図５に示すように、主軸７が鋼板長手方向
に傾きをもった配置としても構わない。
検査するためには、被検査面が長手方向に移動している
工程に本装置を設置するか、又は、本装置を長手方向に
添って移動することによって行う。本発明の別の実施例
として、平面状の光源１、２次元ＣＣＤ４及びシリンド
リカルレンズ３を用いた２次元撮像装置を図４、図５に
示す。鋼板長手方向から見た立面図は図１と同じ配置で
ある。図４では２次元ＣＣＤ４の中心とシリンドリカル
レンズ３の中心を結ぶ主軸７が鋼板長手方向に垂直とな
っているが、図５に示すように、主軸７が鋼板長手方向
に傾きをもった配置としても構わない。
【００１６】なお、光学的な配置については上記図１〜
図５の実施例において幅方向と長手方向が逆であっても
構わない。また図１〜図５に示した実施例では一方向か
らのみ撮像しているものを示しているが、これに限定さ
れるものではなく、複数の方向から撮像してもよい。ま
た、上記実施例では鋼板の表面欠陥の撮像について述べ
たが、鋼板、アルミ板などの金属板やポリエチレンフィ
ルムなどの非金属であってもよく、種々の材質の被検査
面の撮像に本発明を使用することができる。
図５の実施例において幅方向と長手方向が逆であっても
構わない。また図１〜図５に示した実施例では一方向か
らのみ撮像しているものを示しているが、これに限定さ
れるものではなく、複数の方向から撮像してもよい。ま
た、上記実施例では鋼板の表面欠陥の撮像について述べ
たが、鋼板、アルミ板などの金属板やポリエチレンフィ
ルムなどの非金属であってもよく、種々の材質の被検査
面の撮像に本発明を使用することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明による撮像方法及び撮像装置によ
れば設置位置関係に制約がなく、方向性のある表面欠陥
も良好に撮像できるので、従来検出洩れとなっていた表
面欠陥が検出できるために製品不良の早期発見、次工程
での歩留り向上の効果が得られた。
れば設置位置関係に制約がなく、方向性のある表面欠陥
も良好に撮像できるので、従来検出洩れとなっていた表
面欠陥が検出できるために製品不良の早期発見、次工程
での歩留り向上の効果が得られた。
【図１】本発明の実施例の１次元撮像装置の構成と配置
を示す立面図である。
を示す立面図である。
【図２】本発明の実施例の１次元撮像装置の構成と配置
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図３】本発明の別の実施例の１次元撮像装置の構成と
配置を示す側面図である。
配置を示す側面図である。
【図４】本発明の実施例の２次元撮像装置の構成と配置
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図５】本発明の別の実施例の２次元撮像装置の構成と
配置を示す側面図である。
配置を示す側面図である。
【図６】従来のテレビカメラの設置方法を示す立面図で
ある。
ある。
【図７】方向性のある表面欠陥を示す平面図である。
【図８】方向性のある表面欠陥を示す立面図である。
【図９】方向性のある表面欠陥を示す側面図である。
【図１０】従来のテレビカメラで方向性のある表面欠陥
を撮像しようとした場合の正面図である。
を撮像しようとした場合の正面図である。
１ 光源 ２ 被検査面 ３ レンズ ４ 光検出器
（ＣＣＤ） ５ 照明光 ６ 散乱光 ７ 主軸 ８ 法線 １１ 結像面 １２ 表面欠陥 ２０ 鋼板長手方向 ２１ 鋼板幅方向
（ＣＣＤ） ５ 照明光 ６ 散乱光 ７ 主軸 ８ 法線 １１ 結像面 １２ 表面欠陥 ２０ 鋼板長手方向 ２１ 鋼板幅方向
Claims (3)
- 【請求項１】 被検査面の表面欠陥を検出する光学的な
撮像方法において、レンズの中心と光検出器の中心とを
結ぶ主軸を被検査面の法線に対して傾斜させ、かつ被検
査面、レンズ面及び光検出器面を互いに平行に配置して
撮像することを特徴とする表面欠陥撮像方法。 - 【請求項２】 被検査面を照明する光源と被検査面で散
乱された散乱光を集光するレンズと該レンズで集光され
た散乱光が結像される位置に設置した光検出器とからな
る撮像装置において、 レンズの中心と光検出器の中心を結ぶ主軸が被検査面の
法線に対して傾斜を有し、かつ被検査面と平行にレンズ
面及び光検出器面を配置したことを特徴とする表面欠陥
撮像装置。 - 【請求項３】 光源がスリット状であり、光検出器が１
次元ＣＣＤであり、かつ光源、光検出器及びレンズの中
心が被検査面に垂直な面内に配設したことを特徴とする
請求項２記載の表面欠陥の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14775694A JPH0815177A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 表面欠陥撮像方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14775694A JPH0815177A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 表面欠陥撮像方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815177A true JPH0815177A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15437451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14775694A Withdrawn JPH0815177A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 表面欠陥撮像方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815177A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005003447A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Topcon Corp | 表面検査方法および表面検査装置 |
| JP2005024327A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Topcon Corp | 表面検査方法および表面検査装置 |
| JP2007252831A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hitachi Maxell Ltd | 撮像装置および生体認証装置 |
| JP2011069749A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Fujitsu Ltd | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| WO2012153662A1 (ja) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | 旭硝子株式会社 | 透光性板状体の微小欠点の検査方法および透光性板状体の微小欠点の検査装置 |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP14775694A patent/JPH0815177A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005003447A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Topcon Corp | 表面検査方法および表面検査装置 |
| JP2005024327A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Topcon Corp | 表面検査方法および表面検査装置 |
| JP2007252831A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hitachi Maxell Ltd | 撮像装置および生体認証装置 |
| JP2011069749A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Fujitsu Ltd | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| WO2012153662A1 (ja) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | 旭硝子株式会社 | 透光性板状体の微小欠点の検査方法および透光性板状体の微小欠点の検査装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |