JPS592068B2 - ズケイヒカクケンサソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基準図形をもとに同一図形として製作された
図形の製作不良などを図形比較検査する装置およびその
方法に関する。

従来、図形の比較検査装置及びその方法としては、光学
的方式と電気的方式とが広く用いられてきた。

光学的方式としては、基準図形と被検査図形とから発し
た光路軸が一致するようにレンズ・反射鏡・ハーフミラ
ー等の光学部品を組合せセットされた各光路途上へスリ
ット又は偏光素子を介在させ、光路軸が一致した個所で
図形を目視した時、基準図形と被検査図形とが交互に観
察されるようにスリット又は偏光素子を動作させ２図形
間の相異個所をクローズアップするものである。また電
気的方式としては光電検出素子を用いたもので、発光部
・受光光電検出素子を組として走査ステーションを構成
させ、それぞれの光路途中へ基準図形及び被検査図形を
セットし、各光電検出素子の出力信号を比較し、図形比
較を行なうものである。しかしこれらの従来装置では、
光学的方式は（１）基準図形と被検査図形とを交互に検
出するため、切換え時に生じる映像のチラツキが防止で
きないこと、（２）投影図形全体の中の微小な相違部分
は検出が不可能であること、また電気的方式は山機械的
走査方法のため走査速度に限界があること、（２走査の
方向により検出精度に差が生じること、（３）相違点が
走査方向に線分としてしか検出されず、面積としての認
識に欠けること等の欠点を有していた。一方テレビ技術
の進歩により撮像管の解像度・特性の向上・高感度化に
より工業用撮像管として利用価値が見直されており、工
業用テレビ技術を図形比較検査方式に用いた方法として
、撮像カメラに対向してセットした基準図形及び被検査
図形の同一対応個所を、撮像カメラの撮像面上で電子ビ
ームが走査していく段階でそれぞれのカメラからの出力
信号を比較し、信号特性の異なる部分を検出する装置お
よび方法が考えられている。

しかし、本方式では各カメラ装置に内蔵された撮像管自
身が個有な歪を内包しており、要求される検出精度にも
よるが、二次元的に生じる内部歪により、、図形そのも
のが変形した形で観察されるため、検出される被検査図
形と基準図形との相違個所の面積は、撮像骨間の歪量に
比べ光分大きいことが要求され、結果として図形を拡大
して観察しなければならず、１回に比較できる図形の面
積に制限をうけていた。本発明は以上の欠点に留意し、
カラー撮像方式を用いた図形比較検査装置を提供するこ
とにある。

すなわち本発明は一定の位置関係をもつて固定された基
準図形と被検査図形との双方の映像がそれぞれの光路途
上に異なる原色のフイルタを介在した２つの光学系統に
より同一撮像面上に重複して投影される位置に配置され
た１つのカラー撮像機の出力信号のうち、基準図形と被
検査図形とに相当する２つの原色光にそれぞれ対応した
２信号を電気的に比較することにより基準図形と被検査
図形との相異個所を検出するカラー撮像方式による図形
比較検査装置を提供するものである。以下本発明の実施
例について第１図および第２図を用いて説明する。第１
図に於て、基準図形１１及び被検査図形２１をピンアダ
プタ方式等により両者を一定の位置関係を保つように固
定し、それぞれの図形に対向してレンズ１２，２２，１
６、ミラー１３，２３，１５、ハーフミラー２５等を用
いて、基準図形１１及び被検査図形２１の光路軸１０，
２０がレンズ１６を通過して光路軸２６で一致するよう
にそれぞれの光学部品を組合せセツトする。

レンズ１６を通過した後の光路軸２６上において、基準
図形１１と被検査図形２１との映像がカラー撮像機１７
では、第２図３１の如く重複して観察されることになる
。従つてこの光路軸２６上に図形検出用撮像機をセツト
すれば、撮像機の出力信号は基準図形１１と被検査図形
２１とを重複した図形第２図３１の信号となつている。
一方、基準図形及び被検査図形の両光路１０，２０の途
上に異なる原色光のフイルタ１４，２４（例えばフイル
タ１４に青色光用・フイルタ２４に緑色光用フイルタ）
を介在させると、光路軸２６に於ては基準図形は青色の
明暗図形として観察され、また被検査図形は緑色の明暗
図形として観察される。ここで基準図形及び被検査図形
は本来同一図形として製作されたはずであり、光路軸２
６で観察した場合、該当する２図形が全く重なつた状態
で観察されるように、２図形の固定位置及び各光路軸途
上に配置されたレンズ・ミラー等の固定位置を微調整し
ておく必要がある。以上の如く組立てられた光学系統の
終端、すなわち重複した光路軸土にカラー撮像機１７を
セツトすると、該カラー撮像機には、基準図形が青色の
パターンとして、又被検査図形が緑色のパターンとして
、且つ２図形が第２図３１の如く重複した形で投影され
る。

従つて該カラー撮像機が撮影した図形の青色信号３２と
緑色信号３３とを比較すれば、基準図形と被検査図形と
を図形比較することができる。ここで採用される撮像機
としては、従来一般に用いられている３管式ないし４管
式カラー撮像機ではなく単管式ないし２管式がよい。２
管式の場合には２原色を取出すビジコンについてのみ着
目され、一般に赤色光と青色光とが用いられる。

又、単管式としては各色光信号別に個別の周波数を用い
た周波数多重方式あるいは、位相角をずらした単一周波
数多重方式でもよい。このようにして基準図形と被検査
図形とを異なつた色光のフイルタを介した映像として重
複した形で撮影したカラー撮像機のマトリツクス回路を
通過した３原色光信号のうち、フイルタとして採用され
た原色光の信号例えば第１図に於て、フイルタ１４に青
色光用・フイルタ２４に緑色光用フイルタを用いた場合
、カラー撮像機からの青色信号・緑色信号は、撮像管の
撮像面上に結ばれた光学像に対し、電子ビームを水平方
向に走査しながら、垂直方向に繰返し移動していく際の
、光学像の青色及び緑色の照度に応じた電気信号となつ
ている。従つて青色信号は基準図形の照度、緑色信号は
被検査図形の照度をそれぞれ表わしており、この２信号
は基準図形と被検査図形とが、一致している場合には同
一形状となる。しかしながら２図形間に相違があつた場
合、電子ビームが走査していく段階で信号の時間的なず
れとなつて表われる。この時間的ずれを、検出してモニ
タ上で面として合成し、基準図形と被検査図形との相違
点として検知する。この場合、カラー撮像管には原色を
分離するためのストライプフイルタが一定ピツチで配列
されているためこれによつて生じる色ずれを補正し、更
にカメラからの出力信号中には、図形上の小さなよごれ
もノイズとなつて拾われるので整形回路等を付加するこ
とにより波形整形して、図形部と非図形部とを明確に分
離した後、差動アンプもしくは排他的論理和回路等の比
較回路に入力する必要がある。ここで比較回路を通過し
た信号は単なるパルス波形のため、カラー撮像機の走査
周期と同期をとりながら、変換器を通してモニタへ入力
し、エリアを合成して比較図形３５とする。

この比較図形３５は基準図形１１と被検査図形２１とを
排他的論理和的に合成したものであり、図形間で相違し
ている部分は光輝部３５ａとなつて表示され、２図形と
も図形部又は非図形部となつている部分と対比される。
しかしながら比較図形のみでは相違個所は表示されても
その被検査図形との対応がつけ難い。そこで比較図形を
被検査図形上に重ね合せるため、切換器等によりモニタ
に入力される差動回路からの比較図形信号と整形回路か
らの被検査図形信号との割合及びコントラストを制御す
る。又、モニタ土で検出された図形間の相違個所３５ａ
を被検査図形上に直接フイードバツクする方法として被
検査図形セツト部にＸ−Ｙプロツタを本システムの端末
として用いることもできる。このように本発明は、従来
装置および方法では最終的には、必ず入間の肉眼に頼つ
ていた図形の比較検査工程を全く自動化するものであり
、従来装置に比べ図形間の相違個所のみを誇張して検出
することができるので、検出ミスが少ないこと、また光
学的フイルタの挿入・撮像機出力信号の整形等により検
出精度を自由に設定することができること、図形上の走
査を撮像管内の電子ビームの走査により行なつているた
め機械的走査方法に比べ検査速度が早い、複数本の撮像
管を用いた方式の場合問題となる撮像管の歪みが発生し
ない等多くの利点をもつた図形比較検査方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すシステムプロツク図、第
２図は本発明の図形走査時の信号モデル及び比較図形を
示したものである。 図中の符号、１１：基準図形、２１：被検査図形、１２
，２２，１６：レンズ、１３，２３，１５：反射鏡、２
５：ハーフミラ一、１７：カラ一撮像機、３２，３３：
カラ一撮像機の出力信号、３４：比較回路出力信号、３
５：比較図形、１４，２４：原色フイルタ一。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定の位置関係をもつて固定された基準図形と被検
   査図形との双方の映像がそれぞれの光路途上に異なる原
   色のフィルタを介在した２つの光学系統により同一撮像
   面上に重複して投影される位置に配置された１つのカラ
   ー撮像機の出力信号のうち、基準図形と被検査図形とに
   相当する２つの原色光にそれぞれ対応した信号を電気的
   に比較することにより基準図形と被検査図形との相違個
   所をモニタ上光輝部として表示する図形比較検査装置。