JPH0850099A

JPH0850099A - 検査装置

Info

Publication number: JPH0850099A
Application number: JP6185923A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Ishida; 光弘石田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】被検査対象物の照度を一定とし、被検査対象
物の測定精度の向上を図ることができる検査装置を提供
すること。【構成】載置台２上の被検査対象物４を撮像するＣＣ
Ｄカメラ３０と、被検査対象物４に対して光を照射する
照明装置３６と、被検査対象物４の近傍で、ＣＣＤカメ
ラ３０の撮像範囲内に配置される照度調整用マーク４６
とを有する外観検査装置。コンピュータ３４は、ＣＣＤ
カメラ３０により撮像された照度調整用マーク４６の明
るさの読み取り値Ｂ１と、規定値Ａ１とを比較し、読み
取り値Ｂ１が規定値Ａ１よりも小さい場合には、照明装
置３６からの照射光が一単位明るくなるように信号を出
力し、読み取り値Ｂ１が規定値Ａ１よりも大きい場合に
は、照明装置３６からの照射光が一単位暗くなるように
信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検査装置に係り、さら
に詳しくは、被検査対象物の測定精度の向上を図ること
ができる照明装置付検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】照明装置を必要とする検査装置として、
製品の外観検査装置がある。外観検査装置では、製品に
照明光を照射し、その画像をＣＣＤカメラなどで撮像す
ることにより、製品の外観を検査する。従来例に係る製
品の外観検査装置の概略構成を図４に示す。

【０００３】図４に示すように、載置台２の上に、被検
査対象物の製品４が置かれ、その製品４の真上に、ＣＣ
Ｄカメラ６が配置してある。このＣＣＤカメラ６は、自
動絞りのレンズ８を有する。また、このＣＣＤカメラ６
は自動ゲインコントロール制御される。このＣＣＤカメ
ラ６には、画像処理を行うコンピュータ１０が接続して
ある。

【０００４】載置台２上に置かれた製品４には、照明装
置１２から照明がなされ、被検査対象物としての製品４
を所定の明るさに保持する。照明装置１２は、製品４に
向けて光を照射する集光レンズ１４と、集光レンズ１４
まで光を伝搬する光ファイバー１６と、光ファイバー１
６へ光を入射するランプ１８と、ランプの光量を制御す
る電流制御部２０とを有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の外観検査装置に
用いる照明装置１２では、ある設定値に対して、それに
対応する電流を流し、ランプ１８の光量を一定にし、照
度のコントロールを行っていた。そのため、ランプの劣
化、温度による抵抗値の変化による電流量の変化等によ
り、被検査対象物としての製品の照度は、実際には変動
していた。

【０００６】図５（Ａ）は、温度による抵抗値の変化に
基づく、図４に示すランプ１８に流れる電流量の変化を
示すグラフ、図５（Ｂ）はランプの経時劣化による照度
変化を示すグラフ、図５（Ｃ）はランプの劣化と温度変
化による照度の経時変化を示すグラフである。

【０００７】図５に示すように、ランプの劣化と温度変
化による影響のため、カメラ出力信号も変動し、その結
果、被検査対象物（製品４）の測定精度が変化してい
た。また、従来技術では、図４に示すＣＣＤカメラ６
でゲインコントロールを行い、全体の明るさを調整する
方法や、レンズ８の自動絞りで明るさを調整する方法
もあるが、両者とも、全体の照度の平均によりコントロ
ールするため、検査対象物の表面状態が変わっても自動
的に撮像明るさがコントロールされてしまう欠点があ
り、外観検査装置では適当ではない。

【０００８】また、レンズの絞りによる調整では、検査
対象物の被写界深度も変わることになり適当でない。さ
らに、カメラの自動ゲインコントロールでは、照明の異
常が検知しにくいという欠点もある。本発明は、このよ
うな実状に鑑みてなされ、被検査対象物の照度を一定と
し、被検査対象物の測定精度の向上を図ることができる
検査装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る検査装置は、被検査対象物が置かれる
載置台と、前記載置台上の被検査対象物を撮像する撮像
手段と、前記被検査対象物に対して光を照射する照明手
段と、前記被検査対象物の近傍で、前記撮像手段の撮像
範囲内に配置される照度調整用マークと、前記撮像手段
により撮像された前記照度調整用マークの明るさの読み
取り値と、規定値とを比較し、読み取り値が規定値より
も小さい場合には、前記照明手段からの照射光が一単位
明るくなるように信号を出力し、読み取り値が規定値よ
りも大きい場合には、前記照明手段からの照射光が一単
位暗くなるように信号を出力する制御手段とを有する。

【００１０】前記照度調整用マークは、被検査対象物の
近傍で、複数箇所に設けることが好ましい。複数箇所で
あれば、異なる位置での照度の平均を出せるので、より
正確に照度を測定することができる。

【００１１】

【作用】本発明に係る検査装置では、被検査対象物の近
傍で、撮像手段の撮像範囲内に照度調整用マークが配置
してあり、このマークの明るさを撮像手段で読み取る。
そのマークの明るさの平均値が、所定値より小さい場合
には、照明手段からの照射光が一単位明るくなるように
信号を出力する。また、マークの明るさの平均値が、所
定値より大きい場合には、照明手段からの照射光が一単
位暗くなるように信号を出力する。

【００１２】また、前記読み取り値が、許容範囲から外
れるようであれば、照明装置の照度異常として検査装置
を停止させる。照明の明るさの変化は、図３に示すよう
に、数時間レベルでの変化であり、一個の被検査対象物
当り数秒の単位で行う検査においては、本発明の方法に
より被検査対象物の照度を適正に保つことができる。そ
の結果、撮像手段による被検査対象物の測定精度が変化
することなく、高精度で検査を行うことができる。

【００１３】また、照明手段側で、画像の明るさを調節
するために、ゲインコントロールやレンズの自動絞り制
御を行う必要がなくなる。そのため、被検査対象物の表
面状態が変化しても、ゲインコントロールされることが
なくなると共に、自動絞りによる被写体深度の変化もな
い。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る検査装置を、図面に示す
実施例に基づき、詳細に説明する。図１は本発明の一実
施例に係る外観検査装置の概略構成図、図２は図１に示
す照度調整用マークの配置図、図３は図１に示す外観検
査装置の照度調節制御のフローチャート図である。

【００１５】図１に示すように、本実施例の外観検査装
置では、載置台２の上に、外観検査がなされる被検査対
象物の製品４が置かれ、その製品４の真上に、ＣＣＤカ
メラ３０が配置してある。外観検査が行われる被検査対
象物としての製品４は、特に限定されないが、たとえば
チェックバルブである。載置台２は、たとえばアクリル
板などで構成される。

【００１６】本実施例では、ＣＣＤカメラ３０は、適切
なゲインに固定してあり、カメラ３０のレンズ３２の絞
りも固定してある。このＣＣＤカメラ３０は、特に限定
されないが、たとえば画素数６４０×４８０のエリアカ
メラである。このＣＣＤカメラ３０には、画像処理を行
うコンピュータ３４が接続してある。コンピュータ３４
としては、汎用画像処理装置を用いることができる。

【００１７】載置台２上に置かれた製品４には、照明装
置３６から照明がなされ、被検査対象物としての製品４
を所定の明るさに保持する。照明装置３６は、製品４に
向けて光を照射する集光レンズ３８と、集光レンズ３８
まで光を伝搬する光ファイバー４０と、光ファイバー４
０へ光を入射するランプ４２と、ランプの光量を制御す
る電流制御部４４とを有する。ランプ４２は、特に限定
されないが、たとえばハロゲンランプであり、照明装置
３６には、たとえばデジタル調光機能が装備してある。

【００１８】本実施例では、電流制御部４４は、コンピ
ュータ３４に接続してあり、後述するように制御され
る。載置台２上で、被検査対象物としての製品４のセッ
ト位置でない部分で、ＣＣＤカメラ３０の撮像範囲内部
分には、図２にも示すように、照度調整用マーク４６が
設置してある。照度調整用マーク４６の設置数および設
置位置は、特に限定されないが、本実施例では、図２に
示すように、製品４を中心として、照度調整用マーク４
６が対角線位置に二箇所設置してある。照度調整用マー
ク４６の色は、特に限定されないが、中間色が好まし
く、本実施例では、灰色である。適正な照明で、灰色の
照度調整用マーク４６を、ＣＣＤカメラ３０で撮像すれ
ば、コンピュータ３４での読み取り値は、例えば、２０
０となる。ただし、コンピュータ３４では、照度を０か
ら２５５のデジタル値で表わしている。

【００１９】次に、図３に基づき、本実施例に係る外観
検査装置の照明装置の制御方法について説明する。図３
に示すステップ１（ＳＴ１）では、図１に示すコンピュ
ータ３４において、適正照明における照度調整用マーク
４６の規定値Ａ１の初期値と、照明装置３６への指示値
Ｃ１の初期値とをセットする。適正照明における照度調
整用マーク４６の規定値Ａ１は、０から２５５のデジタ
ル値で調光する場合には、２００である。また、照明装
置３６への指示値Ｃ１の初期値は、たとえば１８０であ
る。

【００２０】次に、ステップ２において、図１に示すＣ
ＣＤカメラ３０を用いて、製品４および照度調整用マー
ク４６の画像を撮像する。製品４の画像データは、図１
に示すコンピュータ３４で画像処理され、外観検査がな
される。次にステップ３では、ステップ２で撮像された
照度調整用マーク４６の読み取り値（明るさ）を平均化
し、求めた平均値を、Ｂ１として更新する。

【００２１】次にステップ４では、照度調整用マークの
読み取り値の平均値Ｂ１と、規定値Ａ１（たとえば２０
０）とを比較し、Ａ１＞Ｂ１であれば、ステップ７へ行
く。また、そうでない場合には、ステップ５へ行く。Ａ
１＞Ｂ１となるステップ７では、読み取り値の平均Ｂ１
が、規定値Ａ１（２００）よりも小さい場合であるの
で、その場合には、照明装置への指示値Ｃ１をＣ１＋１
に更新し（照明を１単位明るくする）、ステップ８へ進
む。

【００２２】一方、ステップ５では、照度調整用マーク
の読み取り値の平均値Ｂ１と、規定値Ａ１（たとえば２
００）とを比較し、Ａ１＜Ｂ１であれば、ステップ６へ
行く。また、そうでない場合には、ステップ８へ行く。
Ａ１＜Ｂ１となるステップ６では、読み取り値の平均Ｂ
１が、規定値Ａ１（２００）よりも大きい場合であるの
で、その場合には、照明装置への指示値Ｃ１をＣ１−１
に更新し（照明を１単位暗くする）、ステップ８へ進
む。

【００２３】ステップ８では、ステップ６またはステッ
プ７で更新された照明装置への指示値Ｃ１が、所定の許
容範囲以内か否かを判断する。すなわち、Ｃ１＞２４０
またはＣ１＜１５０である場合には、照明装置への指示
値Ｃ１が、所定の許容範囲を超えており、照明装置の異
常と考えられるので、ステップ９へ進み、設備を停止す
る。

【００２４】Ｃ１＞２４０またはＣ１＜１５０でない場
合には、照明装置への指示値Ｃ１が、所定の許容範囲内
であるので、その場合には、ステップ１０へ進み、図１
に示すコンピュータ３４が、照明装置３６へ更新された
指示値Ｃ１のデータを送り、電流制御部４４からランプ
４２へ流れる電流を調整し、ランプ４２の明るさを、指
示値Ｃ１に対応する明るさに調整する。

【００２５】なお、ステップ５からステップ８へ進む場
合とは、Ａ１＝Ｂ１（＝２００）の場合である。その場
合には、指示値Ｃ１を更新することなく、ステップ１０
へ進む。ステップ１０が終了すれば、ステップ２へ戻
り、ステップ２以降の動作を繰り返す。

【００２６】本実施例に係る外観検査装置では、被検査
対象物としての製品４の近傍で、ＣＣＤカメラの撮像範
囲内に照度調整用マーク４６が配置してあり、このマー
ク４６の明るさをＣＣＤカメラ３０で読み取る。そのマ
ーク４６の明るさの平均値Ｂ１が、所定の規定値Ａ１
（＝２００）より小さい場合には、照明装置３６からの
照射光が一単位（＋１）明るくなるように信号を出力す
る。また、マークの明るさの平均値Ｂ１が、所定の規定
値Ａ１より大きい場合には、照明装置３６からの照射光
が一単位（−１）暗くなるように信号を出力する。

【００２７】また、前記読み取り値の平均値Ｂ１が、許
容範囲（１５０〜２４０）から外れるようであれば、照
明装置３６の照度異常として外観検査装置を停止させ
る。なお、本発明は、上述した実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができ
る。

【００２８】たとえば、照度調整用マーク４６の設置数
および設置位置は、対角線位置に二箇所に限らず、四隅
に四箇所、あるいはいずれかの位置に一箇所など、種々
に変更することができる。ただし、照度調整用マーク４
６の設置数は、複数箇所であれば、異なる位置での照度
の平均を出せるので、より正確に照度を測定することが
できる。

【００２９】また、外観検査される対象は、チェックバ
ルブに限定されず、その他の製品でもよい。また、本発
明の構成は、外観検査のみでなく、その他の検査に対し
ても適用することが可能である。さらに、撮像手段とし
ては、ＣＣＤカメラ３０に限定されず、撮像管などのそ
の他の撮像手段を用いることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、照明手段から被検査対象物に照射される照射光の照
度が一定になり、被検査対象物の安定した画像を得るこ
とが可能になり、高精度で検査を行うことができる。ま
た、人手による照度の調整作業も不要になる。

【００３１】また、撮像手段側で、画像の明るさを調節
するために、ゲインコントロールやレンズの自動絞り制
御を行う必要がなくなる。そのため、被検査対象物の表
面状態が変化しても、ゲインコントロールされることが
なくなると共に、自動絞りによる被写体深度の変化もな
い。この点でも、検査の精度が向上する。

【００３２】さらに、照度調整用マークを基準として、
異なる検査対象物の表面状態の違いを評価することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る外観検査装置の
概略構成図である。

【図２】図２は図１に示す照度調整用マークの配置図で
ある。

【図３】図３は図１に示す外観検査装置の照度調節制御
のフローチャート図である。

【図４】図４は従来例に係る製品の外観検査装置の概略
構成図である。

【図５】図５は（Ａ）は、温度による抵抗値の変化に基
づく、図４に示すランプ１８に流れる電流量の変化を示
すグラフ、図５（Ｂ）はランプの経時劣化による照度変
化を示すグラフ、図５（Ｃ）はランプの劣化と温度変化
による照度の経時変化を示すグラフである。

【符号の説明】

２… 載置台４… 製品（被検査対象物）６，３０… ＣＣＤカメラ８，３２… レンズ１０，３４… コンピュータ１２，３６… 照明装置１４，３８… 集光レンズ１６，４０… 光ファイバー１８，４２… ランプ２０，４４… 電流制御部４６… 照度調整用マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査対象物が置かれる載置台と、前記載置台上の被検査対象物を撮像する撮像手段と、前記被検査対象物に対して光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の近傍で、前記撮像手段の撮像範囲内
に配置される照度調整用マークと、前記撮像手段により撮像された前記照度調整用マークの
明るさの読み取り値と、規定値とを比較し、読み取り値
が規定値よりも小さい場合には、前記照明手段からの照
射光が一単位明るくなるように信号を出力し、読み取り
値が規定値よりも大きい場合には、前記照明手段からの
照射光が一単位暗くなるように信号を出力する制御手段
とを有する検査装置。