JPS6189544A - 樹脂混入異物検査方法 - 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、透明樹脂板に存在する異物を大きさ別に分類
してカウントする異物検査方法に而する。

〔従来の技術〕

透明樹脂、例えば、アクリペット（三菱レイヨン（株）
ｆＲアクリル樹脂）のようなアクリル樹脂は自動車のテ
ールレンズ、電気製品（スイッチ・照明カバー）等の用
途に使われているが、最近では、光学系への使用が増え
ている。光学目的に使われる場合、透明度を悪くする不
純物が樹脂内に存在すると製品に支障をもたらす。

しかし、実際には、樹脂板には若干の不純物が紛れ込む
。例えば、アクリル樹脂の場合、製造過程中にシラ、グ
の加熱で生じる炭化物や製蓬装置から剥離した金属粉が
アクリル樹脂内に混入する。

このような不純分が混入したアクリル樹脂はレンズ々ど
の光学系使用に耐えられない商品価値の低いものになっ
てしまう。また、金属粉が多く混入している時は、装置
に何らかの異状が発生しているのである。

こうした樹脂板の使用を避け、装置の異状を発見するた
めには、製品化する前に異物検査を行う必要がある。現
在、この検査は例えばＮ１１０　ｃｍ　Ｘ横１０ａｎ×
厚さ４咽のアクリル樹脂板（以下、「サンプル」と呼ぶ
）を成型し、螢光灯照明下で３倍のルーペを使用し、目
視でサンプルに混入している異物を大きさ別に分類し、
カウントする方法が採られている。

なお、異物検査の規格は、炭化物と金属粉の２種につい
て、それらの大きさに依存して、例えば、極小（０，０
１瓢２未満）、特小（ｏ、ｏｉ瓢２以上、０．０３簡２
未満）、小（０，０３濶２以上、０．１３篩２未満）、
中（０，１３簡２以上ｓ０．３ｍ２未満）１大（０，３
ｍ２以上）の５段階であシ、これらの大きさに該当する
ものに分類し、カウントするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

現状の目視による検査においては、検出すべき異物の最
小の大きさはほぼ０．０１　ｗ２またはそれ以上であっ
て、よシ微小な異物の検出は困難である。また、分類は
感覚に頼るため精度にバラツキが生じやすい。その上、
非常な疲労を伴なう作業であり、また、検査員が他人と
替わることができないという問題もある。

〔問題点全解決するための手段〕

本発明の樹脂混入異物検査方法によれば、透明樹脂板を
動かしながら透過照明を照射してラインＣＣＤで読みと
シニ値化した後、ｎＸｍのバッファメモリに入れ、バッ
ファ内である領域を大きさが領域ａ１　＜　２Ｌ２・・
・＜ａＺ　となるようｔ個と９、もし領域ａｓ内のデー
タがすべて１で領域’８＋１の最外郭部のデータが全て
０なら、対象異物Ｘの大きさはａ、≦Ｘ＜ａｓ＋１であ
ると判定し、カウンタＡ、をワンカウント増大し、１ｇ
内に含まれるｌのデータ全０にクリアすることを繰シ返
すことによって透明樹脂板に混入している異物の大きさ
を２種に分類してカウントする。

第１図について本発明の樹脂混入異物検査方法を詳細に
説明する。

サンプル２を自動ステージ１１で移動しながら照明装置
１で平行光線を照射し、ラインＣＣＤ３で読み取る。読
み取った画像データはＣＣＤの素子間バラツキを含んで
いるので補正部４で補正し、次に、２値化部５で２値化
し、１ビット／画素のデータとしてメモリ部６でｎｘｍ
のバッファメモリへ入れる。ｎは後に述べる領域で、最
大領域の最外部の幅を指し、ｍはＣＣＤが一度に読みと
れるデータの数を示す。次に、測定部７でｎＸｍのバッ
ファ内である領域ＩＬ１　＋　ａｚ　＋　ａ３　ｐ・・
・、　ａｚを設定する。異物ＸがｔＬＢ≦Ｘ＜ａｓ＋１
（Ｓは１乃至ｔ−１の整数）の条件を満たす場合は、こ
の異物ＸがＡ８に属するものと判定し、カウント部８で
Ａ６を１カウントアツプさせ、表示部９で異物の個数を
表示させる。制御部１０は各部の処理速度のタイミング
を合わせる。

次に、第２図を参照して異物の大きさ別の分類方式につ
いて説明する。第２図（、）は異物を大きさ別に分類す
るための領域群である。この領域群の大きさは測定対象
の大きさによって変化する。形状も円形に限らず自由に
設定できる。第２図（ｂ）に示されるように領域群はｎ
Ｘｍのバッファ内を移動しながらデータをチェックする
。領域ａ１内のすべてのデータが対象異物に値する、す
なわち１であシ、かつ、領域ａ２内の最外郭部のデータ
が非対象異物に値する、すなわち０であることを満たし
た場合、異物は領域ａ１とａｚの間の大きさと判定して
、この大きさの範囲の異物のカウンタ（Ａ、）を＋１（
すなわち、ワンカウント増大）する。このようにして、
異物３大きさに依存して領域ａ、とＩＬ２０間のもの、
領域ａ２とａ３の間のもの、・・・という具合に分戸で
き、その数を計数できる。

バッファ内を領域群を移動しながらチェックする場合、
１つの対象異物について、何回も条件を満足しカウント
するおそれがある。そこで、このような計数の重複を防
ぐために、一度、条件を満たし計数した後は、領域に含
まれる対象異物のデータをすべて０にクリアする。

本発明では、ラインＣＣＤを使用しているため、サンプ
ルの移動方向に対して垂直方向に一度にデータを読み取
れる。したがって、サンプルを一軸方向に移動させるの
みで連続的な画像処理が行える。

異物の大きさ別による分類方法において、異物の形状に
よっである領域がすべて１であってもある領域よシ一段
階大きい領域の最外部部がすべてＯでない場合があル得
る。当然、このようなことが発生した時、本発明の方法
では、異物として検出されず、カウントもされない。

しかし、ここでの検査を行うための異物には上記の条件
を満たすものの存在が少なく、この分類法に事実上支障
はない。

〔実施例〕

第１図、第３図、第４図を参照して実施例を具体的に説
明する。

第１図において、ラインフィラメントランプＩＡから放
射された光線は、カマボコ形しンズＩＢ、スリットＩＣ
を通過した後、平行光線となってサンプル２を照らす。

自動ステージ１１の移動機構１１Ａによって、サンプル
２を一軸方向へ移動させて２０４８素子ＣＣＤカメラ３
によってデータを読み取る。データの読み取シ単位は１
０Ａｎ／画素である。これは目視検査の限界に相当し、
これ以下の異物は検査の対象とならない。

読み取ったデータはＣＣＤ素子のバラツキや光線ムラな
どを含んでいるので補正部４で補正を行う。

補正は第３図に示す。今ＣＣＤカメラでサンプルのデー
タを読み込み、１８に異物が存在したとすると、測定デ
ータＪのオシロ波形は第３図Ｂｌのようになる。一般に
、吸光物が存在すると図のようにＣＣＤ出力は低くなる
。これに対してサンプルを置かない状態のＣＣＤ出力、
基準データＡｉは第３図Ａｉのような波形となる。測定
データＢ１１基準データＡｉ共に照明ムラと素子の感度
のバラツキを含んでいる。波形の突起が感度のバラツキ
である。そこで、次のような計算によって補正データＣ
ｉを求める。

Ｃ１＝（Ａｌ−Ｂｉ）×１ｒＸ７ Ａｔ＜ＢｔならばＣ１＝ｏとする。

これによって、ＣＣＤ出力レベルは６４段階となシ、Ｏ
が一番明るく、６３が一番暗い。基準データＡｌはＣＣ
Ｄカメラの絞シ１６０時、最大出方値がｉｖになるよう
に設定しスキャンレートは２７．０　ｒｎｓｅｃであっ
た。

は、前に説明した通シ、第４図（、）の領域群を使用し
た場合５５Ｘ２０４８とな勺、第４図（ｂ）ならば６２
Ｘ２０４８となる。領域群の詳細な説明は後で述べる。

第１図において２値化されたデータはまずｊ、の位置で
記録され、前に記録されたデータは次の位置へ順次ｊ１
　＋　ｊ２　ｐ・・・と移動する。

次にバッファ内でＪ、〜ｊｎを同時にｌ；ビットずっｊ
ｌのデータをｊ２へ、ｊ２のデータをｊ３へ、・・・ｊ
ｔ−１のブータラｊｔへと順次データをシフトさせて、
その都度に測定部７へ測定のために必要なデータを伝達
させる。

測定部７で異物の大きさの分類を行う。第４図は、分類
のための領域群である。第４図（ａ）および第４図（ｂ
）の両図においておのおの対応する領域の面積は等しい
。なお、第４図（ｂ）は第４図（、）と比べ測定するデ
ータの数が少ないので処理スピードが速い。各領域の大
きさは検査の規格よシ求め、各領域の大きさおよび位置
は表１，２の通りである。

表１ 〔第４図（ａ）の領域群〕 表２ 〔第４図（ｂ）の領域群〕 さて、第１図において伝達されたデータはＡＮＤ回路１
３．１４．１５，１６，１７に入力される。

各ＡＮＤ回路は領域ａ１　ｙ　ＩＬ２　Ｔ　Ｊ　・ａ４
　＋　１５内のすべてのデータが入力され、１の時は１
を出力する。また、伝達されたデータはＮＯＲ回路１８
゜１９．２０，２１にも入力される。これは領域ａ２　
、＆５　＋　ａ３　＃　１５の外郭部のデータが入力さ
れ、すべてＯの時は１が出力される。

もし異物が極小なｉｐ　ＡＮＤ回路１３、ＮＯＲ回路１
８から１が出力されるのでにΦ回路２２より１が出力さ
れる。したがりて、カウンタ回路２７は＋１されるが、
対象異物のデータ、すなわち、１をクリア回路によって
０にクリアする。クリアする方法としては、領域内に含
まれる対象異物のデータをすべてＯにする方法と１にな
る領域の外郭部とその内側例えば＋１のデータをＯとす
る方法が挙げられる。

以下、特許、小、中に該当する異物についても同様に検
査されるが、大のものを横用する場合は、その規格から
（０，３ｍ２以上）　ＡＮＤ回路１７のみでよい。

最後に表示部９で各大きさの範囲に含まれる異物の個数
を表示する。

本発明においてはサンプルに厚みがあっても異物検査が
行える。ＣＣＤカメラの絞シＦ値を８　、１１゜１６と
変化した場合、Ｆ値が小さいほど焦点ズレの影響を受け
るがＦ値を大きくしてＦ値を１６にすると焦点ズレが±
３＋ｍであれば影響はない。したがって、サンプルの厚
さが６鴫内なら中心に焦点を合わせておけば異物検出を
行うことが可能である。

しかし、サンプル表面上に塵埃、傷が存在しそれらを無
視したい場合には、焦点深度が浅くなるようにＦ値を小
さくすることが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、異物は、例えば、極小、特許、小
、中、大という５段階等級に容易に分類できる。検査精
度においても１０μＷ智素を１μＷ′画素にすることが
でき、従来目視検査では検出できなかった小さい異物も
検出できる。異物の太きさに依存してそれを分類する作
業は目視による感覚的なものに比べ正確に行うことがで
き、例えば極小の異物を極小や特許に判別するパラツキ
が小さく、検査結果は安定している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の異物検査方法の手順を説明するため
の回路と装置を示す図である。第２図（、）および第２
図（ｂ）は異物の分類方法を説明するための図、第３図
は補正を説明するだめの図、第４図（、）および第４図
（ｂ）は異物をその大きさ別に分類を行うための領域群
を示すものである。 １・・・照明装置、ＩＡ・・・ラインフィラメントラン
フ’、ＩＢ・・・カマデフ形レンズ、ＩＣスリット、２
・・・サンプル、３・・・ＣＣＤカメラ、４・・・補正
部、５・・・２値化部、６・・・メモリ、７・・・測定
部、８・・・カウンタ部、９・・・表示部、１０・・・
制御部、１１・・・移動ステージ、１１Ａ・・・移動機
構、１１Ｂ・・・ステージのガラス面、１２，１３，１
４，１５．１６，２１゜２２．２３．２４・・・ＡＮＤ
回路、１７．１８，１９゜２０・・・ＮＯＲ回路、２５
・・・クリア回路、２６．２７゜２８．２９．３０・・
・カウンタ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明樹脂板を移動しながら透過照明を照射してラインＣ
   ＣＤで読みとり、二値化した後、ｎ×ｍのバッファメモ
   リに入れ、バッファ内である領域を大きさが領域ａ＿１
   ＜ａ＿２・・・＜ａ＿ｌとなるようｌ個とり、もし領域
   ａ＿ｓ内のデータがすべて１で領域ａ＿ｓ＿＋＿１の最
   外郭部のデータが全て０なら対象異物Ｘの大きさはａ＿
   ｓ≦Ｘ＜ａ＿ｓ＿＋＿１であると判定し、カウントＡ＿
   ｓをワンカウント増大（＋１）し、ａ＿ｓ内に含まれる
   １のデータを０にクリアすることを繰り返すことによっ
   て、透明樹脂板に混入している異物の大きさをを種に分
   類して、カウントすることを特徴とする樹脂混入異物検
   査方法。