(57)【要約】【課題】電子写真用クリーニングブレード向けの、透明または半透明の板状体の厚み、その板状体の切断角度に関わらず、エッジ部近傍の外観を検査することができる、欠陥検出方法及び欠陥検出装置を提供する。【解決手段】本発明の欠陥検出装置は、投光手段と、該撮像手段により得られた画像のデジタル処理手段とを有し、該投光手段と該撮像手段とが対向して配置され、該投光手段と該撮像手段の間に透明または半透明の板状体が配置され、該板状体に投光し該板状体内を透過させ、透過した光を撮像して得られた画像を用いる。この板状体の欠陥検出装置では、投光手段の光軸と撮像手段のなす角度が０度を超え９０度未満に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の欠陥検出装置において、投光手段と、撮像手段と、該撮像手段により得られた画像のデジタル処理手段とを有し、該投光手段と該撮像手段とが対向して配置され、該投光手段と該撮像手段の間に透明または半透明の板状体が配置され、該板状体に投光し該板状体内を透過させ、透過した光を撮像して得られた画像が用いられ、該投光手段の光軸と該撮像手段のなす角度が０度を超え９０度未満に設定されていることを特徴とする板状体の欠陥検出装置。
【請求項２】
該投光手段の光軸と該撮像手段のなす角度が１度以上３０度以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出装置。
【請求項３】
該板状体が電子写真用クリーニングブレードであることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の欠陥検出装置を用いることを特徴とする板状体の欠陥検出方法。
【請求項５】
該板状体が電子写真用クリーニングブレードであることを特徴とする請求項４に記載の欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状体の欠陥検出方法及び欠陥検出装置に関する。本発明は、透明または半透明の板状体に光を照射して実施する。
【背景技術】
【０００２】
板状体の欠陥を判別する方法として、従来、人手で行なう方法、検査装置を用いて行なう方法があった。人手で行なう方法は、製品の高精度化に伴い、従来よりも微小な欠陥を発見する必要があり、そのために長時間集中しなければならない根気のいる作業となり、精神的な負担も大きくなり疲労も倍増することになる。また、視覚による検査は、検査員の主観的な検査判定であって、検査員の判断に依存し、検査員が異なる場合や極端な場合において、同じ検査員であっても、検査時間の推移によって、基準が変化する可能性がある。
【０００３】
上記検査員に代わる方法として、ＣＣＤカメラを用いた電子撮像装置による外観検査手法も明らかにされている（例えば、特許文献１、特許文献２）。これらは、レンズを透過した光が、レンズに欠陥があった場合には、その欠陥部分で光の乱反射が起こることを利用し、それら透過光を撮像装置により撮影し、映像信号化し、その映像信号を２値化処理して、欠陥部分を検出する方法である。
【０００４】
しかしながら、厚みのある透明または半透明の板状体に対して、エッジ部近傍の外観を正確に検査が出来るのはエッジの切断角度が垂直なときであり、エッジ部の切断角の違いによって、従来の透過方式ではエッジ部近傍に影が出来てしまいエッジ部近傍の正確な検査が出来ないという課題があった。
【特許文献１】特開平２−２５７００７号公報
【特許文献２】特開平４−３０５１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は電子写真用クリーニングブレードの板状体において、該板状体に投光し該板状体内を透過させ、透過した光を撮像して得られた画像に対し、エッジ部の切断角の違いに関わらずエッジ部近傍の影をなくすことにより、正確な外観検査を可能にした板状体欠陥検出方法及び板状体欠陥検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の板状体の欠陥検出装置は、投光手段と、撮像手段と、該撮像手段により得られた画像のデジタル処理手段とを有し、該投光手段と該撮像手段とが対向して配置され、該投光手段と該撮像手段の間に透明または半透明の板状体が配置され、該板状体に投光し該板状体内を透過させ、透過した光を撮像して得られた画像が用いられ、該投光手段の光軸と該撮像手段のなす角度が０度を超え９０度未満に設定されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の板状体の欠陥検出方法は上記の装置を用いて行う。
【発明の効果】
【０００８】
電子写真用クリーニングブレードの透明または半透明の板状体の厚み、電子写真用クリーニングブレードの透明または半透明の板状体の切断角度に関わらず、エッジ部近傍の外観を検査することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、板状体の欠陥検出装置において、投光手段と、撮像手段と、得られた画像のデジタル処理手段とを少なくとも有し、該投光手段と該撮像手段とが対向して配置され、該投光手段と該撮像手段の間に透明または半透明の板状体が配置され、該板状体に投光し該板状体内を透過させ、透過した光を撮像して得られた画像が用いられ、該投光手段の光軸と該撮像手段のなす角度が０度を超え９０度未満に設定されていることを特徴とする。そこでは該撮像手段が該板状体の平坦部に対し傾斜配置されている。
【００１０】
また、本発明は、板状体の欠陥検出方法において、上記の装置を用いて、電子写真用クリーニングブレードの透明または半透明の板状体の厚み、電子写真用クリーニングブレードの透明または半透明の板状体の切断角度に関わらず、エッジ部近傍の外観を検査することが出来ることを特徴とする。
【００１１】
以下に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
【００１２】
本発明においては、撮影手段としてＣＣＤカメラを使用し、前記撮像装置の撮影範囲を板状体の検査対象範囲内に設置する。
【００１３】
検査時には板状体を移動ステージにより移動させることにより、前記撮像装置が板状体の検査対象範囲場所毎に逐次撮影を行い、検査対象範囲全域を撮影する。本発明において撮像手段としてはＣＣＤカメラを用いたが、撮像手段としてはこれに限定されるものではない。
【００１４】
その複数画像において、欠陥がある場合には、移動ステージより出されているトリガより、取り込み画像番号、及び欠陥が発見された画像における位置情報を算出し、被検査物（板状体をいう。以下、同様である。）における不良箇所の位置情報を得る。同時に、欠陥の大きさ、１回の検査における欠陥の数等も記憶して表示可能としておく。
【００１５】
本発明の特徴的なところは、投光手段の光軸と撮像手段のなす角度が０度を超え９０度未満に設定させたとにより、透明または半透明の板状体の厚み、切断角度に関わらず、投光装置より出る光が透明ないしは半透明の板状体を透過し、撮像装置に画像として取り込まれる際に、エッジ部近傍の影が無くなり、エッジ部近傍の外観を検査可能にした要素を導入した点にある。
【００１６】
本発明においては、対象となる透明ないしは半透明の板状体の持つ製品としての公差の観点から、撮像した画像において、透明ないしは半透明の板状体のエッジ部近傍の影が無くなるような撮像装置の傾斜角度、及び撮像装置の被写界深度を設定し、各々の特徴的な欠陥画像を取り込めるよう、レンズ倍率及び、レンズ光量絞り、光源装置の光量、光源装置の照射範囲との合体構成が重要である。
【００１７】
すなわち、単に、板状体に対して投光手段の光軸と撮像手段のなす角度を合わせればよいのではなく、適合配置がある。
【００１８】
撮像装置の傾斜角度は単に設定すればよいのではなく、撮像した画像において、透明ないしは半透明の板状体のエッジ部近傍の影が無くなるような角度にする必要がある。なお、光源の光軸と撮像装置のなす角の関係は実験的に最適値として得られる。光源の光軸と撮像装置のなす角は、０度超え９０度未満に設定することができるが、好ましくは、撮像装置角度により変化する分解能と被写界深度、照射する光源の配置の関係から、１度以上３０度以下の範囲が好ましい。
【００１９】
撮像装置の撮像可能範囲について、撮像装置の撮像可能範囲の位置は、被検査物の板状体エッジ部が、撮像可能範囲内に入るような位置に設定する必要があり、被検査物の公差などによって変化が生じる場合においても撮像可能範囲内に入ることを要する。
【００２０】
本発明では、レンズ倍率の調節ができ、そのレンズ倍率が０．７５〜３．０［倍］まで調節可能なレンズを用いることにより、被検査物のエッジ部を公差に関わり無く取込むことが可能になった。レンズ倍率については本実施例においては２．５［倍］としたが、被測定物の撮影が可能であれば、この数値に限定されるものではない。
【００２１】
撮像装置の被写界深度について、撮影装置に撮影される被検査物としての板状体の平坦部が撮像装置の被写界深度内に入る位置に設定する必要があり、又同時に、被検査物の歪みなどによって高さ方向に変化が生じる場合においても被写界深度内に入ることを要する。
【００２２】
本発明では、アイリス絞りの調節ができ、被写界深度の調節が可能で、その被写界深度が０．３〜０．５［ｍｍ］まで調節可能なレンズを用いることにより、被検査物の欠陥を画像データとして取込むことが可能になった。被写界深度については本実施例においては０．５［ｍｍ］としたが、被検査物の撮影が可能であれば、この数値に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
以下実施例に基づき本発明のより具体的な実施の形態を説明する。
【００２４】
本発明の検査方法の実施例について、図１を用いて以下に説明する。
【００２５】
１１は検査ステージ、１２は板状体、１３は撮像装置、１４はレンズ、１５は投光装置、１６は記憶装置及び処理装置、１７は表示装置、１８は駆動装置である。
【００２６】
投光装置１５から出る光が板状体１２の内部を通り、レンズ１４を通り結像し、撮像装置１３に撮影される。撮影された画像は記憶装置及び処理装置１６に転送される。その際転送された画像番号は記憶装置及び処理装置１６に記憶するようにしておく。
【００２７】
撮像装置の設置角度については、撮像した画像において、透明ないしは半透明の板状体のエッジ部近傍の影が無くなるような角度にする必要がある。光源の光軸と撮像装置のなす角は０度を超え９０度未満に設定することができるが、好ましくは、撮像装置角度により変化する分解能と被写界深度、照射する光源の配置の関係から、１度以上３０度以下の範囲が望ましい。
【００２８】
また、撮像可能範囲の位置は撮像される画像において、エッジが映る任意点でよいが、本実施例ではレンズ１４の被写界深度が板状体１２の内部を十分にカバーできる幅とする為に、板状体１２の内側に設定した。
【００２９】
次に動作について説明する。投光装置１５は図示しない電源及び制御部によって電源を供給され均一化された光量の可視光を発射する。スポットの大きさは、レンズ倍率と撮像装置視野の観点からφ１５程度とした。このスポット光は板状体１２に照射される。このスポット光は板状体１２中に欠陥がある場合、欠陥によって影となり、その欠陥によって形成された光が、レンズ１４を通過し結像し、撮像装置１３に画像データとして取込まれる。
【００３０】
レンズ１４は、パーフォーカル光学系を用いた高解像度マクロズームレンズを使用し、アイリス絞り機能を有し光量を調節可能なものを使用し、撮像装置１３において、像がハレーションを起こすことなく、精度よく結像できるようなものを選択した。
【００３１】
その撮像された像は記憶装置及び処理装置１６に電気信号で転送され、記憶装置に画像データとして収納される。その後画像データは、処理装置へ転送され、画像処理加工をほどこし、板状体１２中の欠陥によって形成された像の位置情報（重心位置）を抽出する。その際には、各々のレンズ１４の倍率、撮像装置１３の設置角度、撮像可能範囲の位置などの設定はあらかじめ処理装置のほうへ登録しておく。前記情報を元に、欠陥の位置情報、大きさを処理装置上で算出し、記憶装置に記録を行い、表示装置１７へ出力する。
【００３２】
また、記憶装置は、駆動装置１８と連動させ、設定した計測分解能に従い検査ステージ１１を制御し、検査位置を順次変えていくことで、板状体全体を検査することが可能なようになっている。
【００３３】
［比較例１］
１つの撮像装置を用い、投光手段の光軸と撮像手段のなす角度を０度に設定し検査を行なった。そのときに用いた板状体サンプルは、製品エッジ部近傍に欠陥が埋没している物で、欠陥部の大きさは拡大顕微鏡による測定により、１２０［μｍ］程度ものを１０本選択した。その際、エッジ部の切断角の違いに関わらず１０本中８本のサンプルの欠陥箇所の検出が可能であった。
【００３４】
本発明の実施例１においては、１つの撮像装置を用い、投光手段の光軸と撮像手段のなす角度を４度に設定し、同一のサンプル、同一の検出アルゴリズムを用い検査を行なった。その際、エッジ部の切断角の違いに関わらず１０本中全てのサンプルの欠陥箇所の検出が可能であった。
【００３５】
このことより、実施例１における板状体の欠陥検出方法は比較例１における検出方法に比べてより正確に検査が可能であるということがいえる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
板状体の欠陥検出が容易になり、特に電子写真用クリーニングブレード向けの板状体の欠陥検出に利用できることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術におけるエッジ部近傍に発生した影の略図である。
【図３】本発明におけるエッジ部近傍の略図である。
【図４】板状体を解析する流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１１    検査ステージ
１２    板状体
１３    撮像装置
１４    レンズ
１５    投光装置
１６    記憶装置及び処理装置
１７    表示装置
１８    駆動装置
２１    透明ないしは半透明の板状体エッジ部
２２    透明ないしは半透明の板状体
【図１】
2006098101.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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