(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の表面に光を照射する照明部と、
前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、
前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、
前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、
前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、
前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うものであって、
前記照明部フィルタは、第１のフィルタと第２のフィルタとを重ね合わせたものであり、
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長と前記第２の波長とは異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期と前記第２の周期は異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第２の周期は前記第１の周期の略半分の周期であることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項３】
前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長の光を透過するものであって、
前記撮像部において、前記第３の波長の光の成分の画像を取得し、前記第３の波長の光の画像に基づき、前記検査対象物の表面における色むらの検査を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項４】
検査対象物の表面に光を照射する照明部と、
前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、
前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、
前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、
前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、
前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うものであって、
前記照明部フィルタは、第１のフィルタ、第２のフィルタ及び第３のフィルタを重ね合わせたものであり、
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第３のフィルタは、第３の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第３の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長、前記第２の波長、前記第３の波長は、相互に異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期、前記第２の周期及び前記第３の周期は相互に異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と、前記第２の波長の光の成分の画像と、前記第３の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項５】
検査対象物の表面に複数の波長の光を照射する光照射工程と、
前記光の照射された前記検査対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像された前記検査対象物の画像を各々の波長成分の画像ごとに分離する画像分離工程と、
を有し、前記複数の波長の光は、前記波長の光が照射される領域と照射されない領域とが所定の周期となるように照射されるものであって、前記複数の波長の光ごとに、前記所定の周期は異なるものであって、
前記分離された画像に基づき前記検査対象物の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筐体やケース等には、美的な外観を得ることから着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合が多い。このような着色及び樹脂材料による塗装を行った際に、色むらやキズ、ブツ等の凹凸を伴う表面欠陥が生じる場合があり、このような表面に生じた色むらや表面欠陥の凹凸欠陥を検出することが必要となる。
【０００３】
このような表面の色むらや透明樹脂膜の表面欠陥を検出することは、容易に行うことができないことから各種の表面欠陥の検出方法が検討されている。
【０００４】
例えば、図１（ａ）に示すように、白黒または色相の異なるパターン照明３２０により、検査対象となる着色している塗装面３１１上に透明樹脂３１２を塗布した検査対象物３１０に光を照射する。そして、この状態における検査対象物３１０をカメラ３３０により撮像することにより検査を行う方法が開示されている。この方法では、明暗パターン等のパターン照明３２０により光を照射することにより、図１（ｂ）に示すように、凹凸欠陥（ブツ）３１３におけるコントラストを強調させることができ、これにより凹凸欠陥３１３の検査効率を向上させることができる。尚、図１（ｂ）は、検査対象物３１０にパターン照明３２０により光を照射した状態をカメラ３３０により撮像した画像の様子を示すものである。
【０００５】
また、上記以外の方法としては、検査対象となる着色している塗装面３１１上に透明樹脂３１２を塗布した検査対象物３１０に、位相の異なる複数の波長帯の光を照射し、この状態における検査対象物３１０をカメラにより撮像する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０５４２２７号公報
【特許文献２】特開平７−２３９２２２号公報
【特許文献３】特開２００２−３２３４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１に示すように、検査対象物３１０となるものの表面形状が、略平面である場合には、１種類のパターンにより凹凸欠陥の検査を行うことが可能である。しかしながら、図２（ａ）等に示すように、検査対象物４１０が曲面部４１０ａを有している場合においては、十分な検査を行うことができない。即ち、このような検査対象物４１０に、パターン照明４２０により光を照射すると、検査対象物４１０の平面部４１０ｂでは、所望の周期のパターンの照明がなされるが、曲面部４１０ａでは、所望の周期よりも短い周期のパターンの照明がなされる。図２（ｂ）において、このようなパターン照明がされている検査対象物４１０をカメラ４３０により撮像した画像を示す。図２（ｂ）に示すように、平面部４１０ｂでは所望の周期のパターンの照明となり、凹凸欠陥４１３を容易に検出することが可能であるが、曲面部４１０ａでは所望の周期よりも短い周期のパターンの照明となるため、凹凸欠陥４１４の検出が難しくなる。
【０００８】
一方、図２（ｃ）に示すように、曲面部４１０ａが所望の周期となるようなパターン照明４２１を用いた場合、曲面部４１０ａでは、所望の周期のパターンによる照明がなされるが、平面部４１０ｂでは、所望の周期よりも長い周期のパターンの照明がなされる。図２（ｄ）において、このようなパターン照明がされている検査対象物４１０をカメラ４３０により撮像した画像を示す。図２（ｄ）に示すように、曲面部４１０ａでは所望の周期のパターンの照明となり、凹凸欠陥４１４を容易に検出することが可能であるが、平面部４１０ｂでは所望の周期よりも長い周期のパターンの照明となるため、凹凸欠陥４１３の検出が困難となる。
【０００９】
このため、平面部と曲面部の表面形状が形成されているものに着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合においても、表面における凹凸欠陥を容易に検出することのできる方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施の形態の一観点によれば、検査対象物の表面に光を照射する照明部と、前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うものであって、前記照明部フィルタは、第１のフィルタと第２のフィルタとを重ね合わせたものであり、前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、前記第１の波長と前記第２の波長とは異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を透過するものであって、前記第１の周期と前記第２の周期は異なる周期であり、前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本実施の形態の他の観点によれば、検査対象物の表面に複数の波長の光を照射する光照射工程と、前記光の照射された前記検査対象物を撮像する撮像工程と、前記撮像された前記検査対象物の画像を各々の波長成分の画像ごとに分離する画像分離工程と、を有し、前記複数の波長の光は、前記波長の光が照射される領域と照射されない領域とが所定の周期となるように照射されるものであって、前記複数の波長の光ごとに、前記所定の周期は異なるものであって、前記分離された画像に基づき前記検査対象物の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
開示の表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法によれば、平面部と曲面部の表面形状が形成されているものに着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合においても、表面における凹凸欠陥を容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の表面欠陥検査方法の説明図
【図２】表面が平面と曲面からなる検査対象物の従来の表面欠陥検査方法の説明図
【図３】第１の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図４】第１の実施の形態における照明部の構成図
【図５】第１の実施の形態における照明部カラーフィルタの構成図
【図６】第１の実施の形態における照明部カラーフィルタの説明図
【図７】撮像部の説明図（１）
【図８】撮像部の説明図（２）
【図９】第１の実施の形態における表面欠陥検査装置の説明図（１）
【図１０】第１の実施の形態における表面欠陥検査装置の説明図（２）
【図１１】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１２】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図
【図１３】第２の実施の形態における照明部の構成図
【図１４】第２の実施の形態における照明部カラーフィルタの構成図
【図１５】第２の実施の形態における表面欠陥検査装置の説明図（１）
【図１６】第２の実施の形態における表面欠陥検査装置の説明図（２）
【図１７】第３の実施の形態におけるパターン周期算出のためのフローチャート
【図１８】第３の実施の形態の説明図（１）
【図１９】第３の実施の形態の説明図（２）
【図２０】第３の実施の形態の説明図（３）
【図２１】第３の実施の形態の説明図（４）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施するための形態について、以下に説明する。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について説明する。
【００１６】
（表面欠陥検査装置）
図３に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されている検査対象物１０における表面欠陥の検査を行うものである。
【００１７】
本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部２０、撮像部４０及び制御部６０を有している。照明部２０は、平面状に発光されることが可能な平面白色光源２１と照明部カラーフィルタ３０とを有している。また、撮像部４０は、カラー画像を撮像することのできるカメラ部を有している。制御部６０は、例えばコンピュータ等であり、照明部２０及び撮像部４０と接続され、照明部２０及び撮像部４０の制御を行うとともに、撮像された画像の画像処理等を行う。
【００１８】
次に、図４に基づき照明部２０について説明する。前述のとおり照明部２０は、平面白色光源２１と照明部カラーフィルタ３０を有している。照明部カラーフィルタ３０は３枚のパターンフィルタ、即ち、第１のパターンフィルタ３１、第２のパターンフィルタ３２、第３のパターンフィルタ３３を積層して配置することにより形成されている。
【００１９】
図５及び図６に基づいて照明部カラーフィルタ３０について説明する。第１のパターンフィルタ３１は、図６（ａ）に示すような赤の光を遮断し、緑と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域３１ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域３１ｂとが、４Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第１のパターンフィルタ３１において、カラーフィルタが形成されている領域３１ａでは、赤の光は遮断され緑と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３１ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第１のパターンフィルタ３１におけるパターンの周期は８Ｔである。
【００２０】
第２のパターンフィルタ３２は、図６（ｂ）に示すような緑の光を遮断し、赤と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域３２ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域３２ｂとが、２Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第２のパターンフィルタ３２において、カラーフィルタが形成されている領域３２ａでは、緑の光は遮断され赤と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３２ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第２のパターンフィルタ３２におけるパターンの周期は４Ｔである。
【００２１】
第３のパターンフィルタ３３は、図６（ｃ）に示すような青の光を遮断し、緑と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域３３ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域３３ｂとが、Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第３のパターンフィルタ３３におけるカラーフィルタが形成されている領域３３ａでは、青の光は遮断され緑と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３３ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第３のパターンフィルタ３３におけるパターンの周期は２Ｔである。
【００２２】
照明部カラーフィルタ３０は、第１のパターンフィルタ３１、第２のパターンフィルタ３２、第３のパターンフィルタ３３を積層して配置したものである。このため、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第１の領域３０ａでは、赤、緑、青の光がすべて遮断されるため、光は照射されない。
【００２３】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第２の領域３０ｂでは、赤と緑の光は遮断されるが青の光は透過する。よって、青の光が照射される。
【００２４】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第３の領域３０ｃでは、赤と青の光は遮断されるが緑の光は透過する。よって、緑の光が照射される。
【００２５】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ａ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第４の領域３０ｄでは、赤の光は遮断されるが緑と青の光は透過する。よって、青緑の光が照射される。
【００２６】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第５の領域３０ｅでは、緑と青の光は遮断されるが赤の光は透過する。よって、赤の光が照射される。
【００２７】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ａ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第６の領域３０ｆでは、緑の光は遮断されるが赤と青の光は透過する。よって、赤と青が含まれる光が照射される。
【００２８】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ａが重なっている第７の領域３０ｇでは、青の光は遮断されるが赤と緑の光は透過する。よって、黄色の光が照射される。
【００２９】
また、第１のパターンフィルタ３１における領域３１ｂ、第２のパターンフィルタ３２における領域３２ｂ、第３のパターンフィルタ３３における領域３３ｂが重なっている第８の領域３０ｈでは、赤、緑、青のすべての光は透過する。よって、白色光が照射される。
【００３０】
次に、撮像部４０において撮像された画像を色ごとにフィルタリングにより分離する方法について説明する。具体的には、撮像部４０において撮像された画像はカラー画像であるため、図７に示されるように、撮像画像用カラーフィルタを用いて各々の色毎の画像に分離する。この撮像画像用カラーフィルタは、制御部６０に設けられた画像処理の機能のうちカラーフィルタとしての機能、または、撮像部４０等に設けられたカラーフィルタにより行うことができる。この撮像画像用カラーフィルタは、図８に示すように、赤の光のみ透過する赤（Ｒ）フィルタ７１、緑の光のみ透過する緑（Ｇ）フィルタ７２、青の光のみ透過する青（Ｂ）フィルタ７３を有している。このような赤フィルタ７１、緑フィルタ７２、青フィルタ７３からなる撮像画像用カラーフィルタにより、撮像部４０において撮像したカラー画像を赤、緑、青ごとの画像に分離することができる。
【００３１】
即ち、撮像部４０において撮像されたカラー画像、即ち、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色成分を含んでいた画像を赤フィルタ７１、緑フィルタ７２、青フィルタ７３を各々通すことにより、図７に示すように、各々の色成分ごとの画像を得ることができる。このようにして、赤成分の画像８１、緑成分の画像８２、青成分の画像８３の３種類の画像を得ることができる。このようにして得られた画像において、緑成分の画像８２のパターンの周期は、赤成分の画像８１のパターンの周期の半分となる。また、青成分の画像８３のパターンの周期は、緑成分の画像８２のパターンの周期の半分となり、更には、青成分の画像８３のパターンの周期は、赤成分の画像８１のパターンの周期の１／４となる。このようにしてパターンの周期の異なる３種類の画像を得ることができる。
【００３２】
本実施の形態における表面欠陥検査装置においては、パターンの周期の異なる３種類の画像を得ることができる。これにより、図９に示すような、検査対象物９０の表面形状が、平面部９０ａと曲面部９０ｂ及び９０ｃを有しており、表面に凹凸欠陥９１、９２及び９３が存在している場合においても、正確に凹凸欠陥の検出をすることができる。具体的には、図１０（ａ）に示されるように、曲面部９０ｂに形成されている凹凸欠陥９１は、赤フィルタを介して得られた赤成分の画像８１ａにより検出することができる。また、図１０（ａ）に示されるように、平面部９０ａに形成されている凹凸欠陥９２は、緑フィルタを介して得られた緑成分の画像８２ａにより検出することができる。また、図１０（ｃ）に示されるように、曲面部９０ｃに形成されている凹凸欠陥９３は、青フィルタを介して得られた青成分の画像８３ａにより検出することができる。
【００３３】
このように、検査対象物の表面が平面部と曲面部を有する場合においても、一回のカラー画像の撮像により、すべての凹凸欠陥を漏れなく検出することが可能となる。
【００３４】
（表面欠陥検査方法）
次に、図１１に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００３５】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、パターン照明を行う。具体的には、検査対象物１０に対し照明部２０よりパターン照明を行う。この際、図５に示されるように、各々異なる周期で形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３種類のパターンフィルタを積層した照明部フィルタ３０を用い、この照明部フィルタ３０を介して光を照射することによりパターンの照明を行う。尚、検査対象物１０の表面には、平面部と曲面部とが形成されているものとする。
【００３６】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、撮像部４０において、パターン照明がされている検査対象物１０のカラー画像を撮像する。
【００３７】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、撮像部４０において撮像されたカラー画像について色フィルタリングを行う。具体的には、撮像部４０において撮像されたカラー画像において、赤、緑、青のフィルタを用いることにより各々の色成分ごとの画像を抽出する。これにより、図１２（ａ）に示すように、各々の色ごとの画像１０１ａ、１０２ａ、１０３ａを得ることができる。
【００３８】
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、周波数フィルタリングを行う。これは、図１２（ａ）に示されるような明暗パターンを除去する画像処理によるフィルタリングであり、この周波数フィルタリングを行うことにより図１２（ｂ）に示すような画像１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂを得ることができる。
【００３９】
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、凹凸欠陥の検出を行う。具体的には、ステップ１０８において得られた画像、即ち、画像１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂに基づき凹凸欠陥の検出を行う。尚、３つの画像１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂに基づいて、画像処理等を行うことにより図１２（ｃ）に示すような画像１０４を得て、画像１０４に基づいて凹凸欠陥の検出を行ってもよい。
【００４０】
次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、検査対象物１０が良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ１１０において、凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ１１０において、凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００４１】
これにより、本実施の形態における表面欠陥検査方法は終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法においては、検査対象物１０の表面が平面部と曲面部を有する場合においても、正確に凹凸欠陥を検査することができ、不良品として出荷されてしまうことを防ぐことができる。
【００４２】
本実施の形態においては、３種類の波長の異なる光、即ち、赤、緑、青の光を用いた場合について説明したが、波長の異なる光であって、フィルタ等により分離することができる光であれば、これ以外の色の光であってもよい。また、２種類以上の波長の異なる光を用いた場合であって、パターン照明における明暗パターンの周期の異なるものであれば、本実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００４４】
図３に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、第１の実施の形態における表面欠陥検査装置とは照明部の構造が異なるものである。
【００４５】
図１３に基づき本実施の形態における表面欠陥装置における照明部１２０について説明する。照明部１２０は、平面白色光源１２１と照明部カラーフィルタ１３０を有している。照明部カラーフィルタ１３０は２枚のパターンフィルタ、即ち、第１のパターンフィルタ１３１、第２のパターンフィルタ１３２により形成されている。
【００４６】
図１４に基づいて照明部カラーフィルタ１３０について説明する。第１のパターンフィルタ１３１は、赤の光を遮断し、緑と青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域１３１ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域１３１ｂとが、４Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第１のパターンフィルタ１３１において、カラーフィルタが形成されている領域１３１ａでは、赤の光は遮断され緑と青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域１３１ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第１のパターンフィルタ１３１におけるパターンの周期は８Ｔである。
【００４７】
第２のパターンフィルタ１３２は、緑の光を遮断し、青の光を透過するカラーフィルタが形成されている領域１３２ａと、このカラーフィルタが形成されていない領域１３２ｂとが、２Ｔの幅で交互に形成されている。よって、第２のパターンフィルタ１３２において、カラーフィルタが形成されている領域１３２ａでは、緑の光は遮断され青の光を透過するが、カラーフィルタが形成されていない領域３２ｂでは、赤、緑、青の全ての光を透過する。尚、第２のパターンフィルタ１３２におけるパターンの周期は４Ｔである。
【００４８】
照明部カラーフィルタ１３０は、第１のパターンフィルタ１３１、第２のパターンフィルタ１３２を積層して配置したものである。このため、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ａ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ａが重なっている第１の領域１３０ａでは、赤と緑の光は遮断されるが青の光は透過するため、青の光が照射される。
【００４９】
また、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ａ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ｂが重なっている第２の領域１３０ｂでは、赤の光は遮断されるが緑と青の光は透過するため、青緑の光が照射される。
【００５０】
また、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ｂ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ａが重なっている第３の領域１３０ｃでは、緑の光は遮断されるが青と赤の光は透過するため、赤と青が含まれる光が照射される。
【００５１】
また、第１のパターンフィルタ１３１における領域１３１ｂ、第２のパターンフィルタ１３２における領域１３２ｂが重なっている第４の領域１３０ｄでは、赤、緑、青のすべての光は透過するため、白色光が照射される。
【００５２】
撮像部１４０において撮像された画像を色ごとにフィルタリングにより分離する方法については、第１の実施の形態と同様である。これにより、撮像部１４０において撮像されたカラー画像、即ち、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色成分を含んでいた画像を赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを各々通すことにより、各々の色成分ごとの画像を得ることができる。このようにして得られた赤成分の画像、緑成分の画像、青成分の画像の３種類の画像においては、緑成分の画像のパターンの周期は、赤成分の画像のパターンの周期の半分の画像であり、青成分の画像はパターン照明がされていない状態の画像である。
【００５３】
よって、本実施の形態における表面欠陥検査装置においては、パターン周期の異なる２種類の画像と均一に照明された画像を得ることができる。これにより、図１５に示すような、検査対象物１９０の表面形状が平面部１９０ａと曲面部１９０ｂを有しており、表面に凹凸欠陥１９１及び１９２と色むら１９３が存在している場合においても、凹凸欠陥と色むらとの双方を検出することができる。具体的には、図１６（ａ）に示されるように、曲面部１９０ｂに形成されている凹凸欠陥１９１は、赤フィルタを介して得られた赤成分の画像１８１ａにより検出することができる。また、図１６（ｂ）に示されるように、平面部１９０ａに形成されている凹凸欠陥１９２は、緑フィルタを介して得られた緑成分の画像１８２ａにより検出することができる。また、図１６（ｃ）に示されるように、色むら１９３は、青フィルタを介して得られた青成分の画像１８３ａにより検出することができる。
【００５４】
このように、検査対象物の表面形状が平面部と曲面部を有する場合においても、一回のカラー画像の撮像により、凹凸欠陥と色むらの双方を漏れなく検出することができる。
【００５５】
次に、本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査方法は、本実施の形態における表面欠陥検査装置を用いて行うものである。具体的には、第１の実施の形態における表面欠陥検査方法におけるステップ１０２において、上述した照明部フィルタ１３０を用いて検査対象物１９０に対しパターン照明を行い、ステップ１１０において、凹凸欠陥の検出に加えて、色むら欠陥の検出を行うものである。具体的な方法については上述したとおりである。これにより、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様プロセスにより表面欠陥検査を行うことができる。
【００５６】
上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００５７】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、赤、緑、青におけるパターン照明においては、その周期が４：２：１となる場合について説明したが、本実施の形態は、検査対象物の形状に最適なパターン周期を選定する方法である。
【００５８】
図１７に基づき本実施の形態について説明する。
【００５９】
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）において、検査対象物２１０に対し単色光の所定のパターン照明を行う。このパターン照明は、検査対象物が平面部のみの場合に所望の周期となるようなパターンの形成された照明部２２０により行う。具体的には、図１８に示されるように、検査対象物２１０に、所定のパターンの照明を行うことのできる照明部２２０により、パターン照明を行う。この際、照明部２２０におけるパターンの周期をＤ１とする。尚、検査対象物２１０の表面形状は平面部２１０ａと曲面部２１０ｂとを有しているものとする。
【００６０】
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、撮像部４０によりパターン照明のされている検査対象物２１０の撮像を行う。これにより、図１９に示される画像２８１を得る。
【００６１】
次に、ステップ２０６（Ｓ２０６）において、曲面部２１０ｂをパターン照明するためのパターン照明の周期を算出する。具体的には、図１９に示されるように、平面部２１０ａを撮像した領域におけるパターン周期は所望の周期となるＸａであるのに対し、曲面部２１０ｂを撮像した領域におけるパターン周期はＸｂであり、所望の周期とは異なる周期である。このため、曲面部２１０ｂにおけるパターン周期をＸａと略同じ周期となるように、照明部２２０におけるパターン照明の周期を算出する。この周期Ｄ２は、下記の（１）に示す式により算出される。
【００６２】
Ｄ２＝（Ｘａ／Ｘｂ）×Ｄ１・・・・・（１）
このようにして得られた周期Ｄ２に基づき、図２０に示すように、検査対象物２１０に対し、照明部２２１においてパターン周期Ｄ２のパターン照明を行うことができる。このようにパターン周期Ｄ２のパターン照明がされている検査対象物２１０をカメラ４０で撮像することにより、図２１に示される画像２８２を得ることができる。この場合、曲面部２１０ｂにおけるパターン周期は略Ｘａとなり、平面部２１０ａをパターン周期Ｄ１のパターン照明により照射した場合と略同じ周期となる。このようにして、パターン周期Ｄ１のパターン照明により照射した平面部２１０ａにおけるパターン周期と、パターン周期Ｄ２のパターン照明により照射した曲面部２１０ｂにおけるパターン周期とを略同じ周期にすることができる。
【００６３】
第１及び第２の実施の形態において、一方の色の光におけるパターン周期をＤ１とし、他方の色の光におけるパターン周期をＤ２とし、このようなパターン照明にされている検査対象物２１０をカメラ４０により撮像する。これにより、検査対象物２１０における凹凸欠陥の検出を容易に行うことが可能となる。
【００６４】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００６５】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
検査対象物の表面に光を照射する照明部と、
前記照明部により光が照射された前記検査対象物を撮像する撮像部と、を有し、
前記照明部は光源からの光を、照明部フィルタを介して照射するものであり、前記照明部フィルタは、複数のパターンフィルタを重ね合わせたものであって、
前記複数のパターンフィルタには、所定の波長の光を遮断する領域と透過する領域とが、交互に所定の周期で形成されており、
前記所定の波長及び前記所定の周期は、前記パターンフィルタごとに相互に異なるものであって、
前記撮像部において撮像された画像を前記所定の波長の光の成分の画像ごとに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記２）
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする付記１に記載の表面欠陥検査装置。
（付記３）
前記光源は白色光源であることを特徴とする付記１または２に記載の表面欠陥検査装置。
（付記４）
前記照明部フィルタは、第１のフィルタと第２のフィルタとを重ね合わせたものであり、
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長と前記第２の波長とは異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期と前記第２の周期は異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記５）
前記第２の周期は前記第１の周期の略半分の周期であることを特徴とする付記４に記載の表面欠陥装置。
（付記６）
前記撮像された画像より前記第１の波長の光の成分の画像と前記第２の波長の光の成分の画像とに分離する際には、前記第１の波長の光を透過し前記第２の波長の光を遮断するフィルタと、前記第２の波長の光を透過し前記第１の波長の光を遮断するフィルタと、を用いて行うことを特徴とする付記４または５に記載の表面欠陥検査装置。
（付記７）
前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光は、赤色の波長帯の光、緑色の波長帯の光及び青色の波長帯の光のうち、いずれかより選ばれるものであって、
前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とは、異なる波長帯の光であることを特徴とする付記４から６のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記８）
前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長の光を透過するものであって、
前記撮像部において、前記第３の波長の光の成分の画像を取得し、前記第３の波長の光の画像に基づき、前記検査対象物の表面における色むらの検査を行うことを特徴とする付記４から７のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記９）
前記撮像された画像より前記第３の波長の光の成分の画像を得る際には、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を遮断し、前記第３の波長の光を透過するフィルタを用いて行うことを特徴とする付記８に記載の表面欠陥検査装置。
（付記１０）
前記第３の波長の光は、赤色の波長帯の光、緑色の波長帯の光及び青色の波長帯の光のうち、いずれかより選ばれるものであって、
前記第３の波長の光は、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光と異なる波長帯の光であることを特徴とする付記８または９に記載の表面欠陥検査装置。
（付記１１）
前記照明部フィルタは、第１のフィルタ、第２のフィルタ及び第３のフィルタを重ね合わせたものであり、
前記第１のフィルタは、第１の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第１の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第２のフィルタは、第２の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第２の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第３のフィルタは、第３の波長の光を遮断する領域と前記光源からの光を透過する領域とが、第３の周期で交互に形成されたパターンを有しており、
前記第１の波長、前記第２の波長、前記第３の波長は、相互に異なる波長であり、前記光源からの光を透過する領域は、前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光を透過するものであって、
前記第１の周期、前記第２の周期及び前記第３の周期は相互に異なる周期であり、
前記撮像部において撮像された画像を前記第１の波長の光の成分の画像と、前記第２の波長の光の成分の画像と、前記第３の波長の光の成分の画像とに分離し、前記検査対象物の表面における欠陥の検査を行うことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記１２）
前記第２の周期は前記第１の周期の略半分の周期であって、
前記第３の周期は前記第２の周期の略半分の周期であることを特徴とする付記１１に記載の表面欠陥装置。
（付記１３）
前記撮像された画像より前記第１の波長の光の成分の画像と、前記第２の波長の光の成分の画像と、前記第３の波長の光の成分の画像とに分離する際には、前記第１の波長の光を透過し前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光を遮断するフィルタと、前記第２の波長の光を透過し前記第１の波長の光及び前記第３の波長の光を遮断するフィルタと、前記第３の波長の光を透過し前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を遮断するフィルタと、を用いて行うことを特徴とする付記１１または１２に記載の表面欠陥検査装置。
（付記１４）
前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光は、赤色の波長帯の光、緑色の波長帯の光及び青色の波長帯の光のうち、いずれかより選ばれるものであって、
前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光は、相互に異なる波長帯の光であることを特徴とする付記１１から１３のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記１５）
検査対象物の表面に複数の波長の光を照射する光照射工程と、
前記光の照射された前記検査対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像された前記検査対象物の画像を各々の波長成分の画像ごとに分離する画像分離工程と、
を有し、前記複数の波長の光は、前記波長の光が照射される領域と照射されない領域とが所定の周期となるように照射されるものであって、前記複数の波長の光ごとに、前記所定の周期は異なるものであって、
前記分離された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
【符号の説明】
【００６６】
１０        検査対象物
１１        塗膜
１２        透明樹脂膜
２０        照明部
２１        平面白色光源
３０        照明部カラーフィルタ
３１        第１のパターンフィルタ
３１ａ      カラーフィルタの形成されている領域
３１ｂ      カラーフィルタの形成されていない領域
３２        第２のパターンフィルタ
３２ａ      カラーフィルタの形成されている領域
３２ｂ      カラーフィルタの形成されていない領域
３３        第３のパターンフィルタ
３３ａ      カラーフィルタの形成されている領域
３３ｂ      カラーフィルタの形成されていない領域
４０        撮像部
６０        制御部
【図４】
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【図５】
0005488154.tif 000003
【図６】
0005488154.tif 000004
【図８】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
0005488154.tif 000008
【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２１】
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