(57)【要約】【課題】より少ないカメラで撮像しながら円柱状の検査対象の領域別の分解能の幅を狭小化する。【解決手段】検査装置１０は複数の伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２と撮像素子１６とを有する。複数の伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２は入射ミラーと反射光学系と出射ミラーとをそれぞれ有する。撮像素子１６は複数の伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２が伝達する光学像に対応する画像を生成する。複数の入射ミラーは第１の線分を軸とした周方向に沿って並ぶ。複数の出射ミラーは撮像素子の異なる領域に向かって光学像を反射する。複数の伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２それぞれにおける第１の線分ｓｇ１から入射ミラーと反射光学系と出射ミラーを介した撮像素子１６までの距離は等しい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送部による通過経路の一部である第１の線分に位置する被検体の光学像を反射する入射ミラー、該入射ミラーに反射された該光学像を反射する反射光学系、および該反射光学系に反射された該光学像を反射する出射ミラーを、それぞれ有する複数の伝達路と、
前記複数の伝達路を伝達する光学像に相当する画像を生成する撮像素子と、を備え、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記入射ミラーは、前記第１の線分を軸とした周方向に沿って並ぶように配置されており、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記出射ミラーは、それぞれ前記撮像素子の異なる領域に向かって前記光学像を反射し、
前記複数の伝達路それぞれにおける、前記第１の線分から、前記入射ミラー、前記反射光学系、および前記出射ミラーを介した前記撮像素子までの距離は、等しい
検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置であって、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記入射ミラーは、前記第１の線分を軸として等角度間隔で配置されている
検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検査装置であって、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記入射ミラーは、前記第１の線分に平行な方向において同じ位置に配置されている
検査装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の検査装置であって、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記出射ミラーは、前記第１の線分に平行な方向において同じ位置に配置されている
検査装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の検査装置であって、
前記複数の伝達路の中の１つの伝達路における、前記入射ミラー、前記反射光学系、および前記出射ミラーは、前記第１の線分に平行な方向から見た、前記第１の線分から前記撮像素子の方向に配置されている
検査装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の検査装置であって、
前記出射ミラーは、前記１つの伝達路以外の伝達路における前記反射光学系と、前記第１の線分に平行な方向において同じ位置に配置されている
検査装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の検査装置であって、
前記撮像素子が撮像した画像における、前記複数の伝達路それぞれの前記出射ミラーから反射された前記光学像に相当する部分画像毎に、平面化処理を施す画像処理部を、さらに備える
検査装置。
【請求項８】
搬送部により通過する第１の線分に被検体を位置させるステップと、
前記第１の線分に位置する被検体を、前記第１の線分の周方向に沿った異なる位置から見た複数の光学像を、入射ミラー、反射光学系、および出射ミラーをそれぞれ有し且つ前記第１の線分から撮像素子までの距離が等しい複数の伝達路を介して、前記撮像素子の異なる領域に伝達するステップと、
前記撮像素子に、伝達された光学像に相当する画像を生成させるステップと、を備える
検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置および検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円柱状の被検体の外観を撮像し、撮像した画像に基づいて被検体の外観を検査する検査装置が知られている。被検体の円柱状の全側面を撮像するためには、多数のカメラが用いられるが、製造コストの低減のためにより少ないカメラを用いて全側面の撮像が求められている。
【０００３】
円柱状の被検体を傾斜面に載置して、円柱中心軸を軸に転動させながら、当該転動に追従させる光電変換部に撮像させることにより、単一のカメラによる全側面を撮像可能な外観検査装置が提案されている（特許文献１参照）。また、円柱状の被検体の円柱の周囲に内周面が鏡面である筒状ミラーを配置し、円筒の軸方向からカメラで撮像することにより、単一のカメラによる全側面を撮像可能な外観検査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４５５０３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に提案された検査装置では、被検体の転動に光電変換部を追従させる必要があり、構造が複雑であった。また、特許文献２に提案された検査装置では、円柱状の側面の分解能が、円柱の高さ方向で異なる。分解能が異なると、分解能が低い領域で必要な分解能を得る構成においては分解能が高い領域では情報量が過大となり、分解能が高い領域における分解能を必要な分解能に合わせる構成においては分解能の低い領域での外観検査が困難となり得る。
【０００６】
本発明は、かかる観点に鑑みてなされたもので、より少ないカメラを用いて撮像しながら、円柱状の検査対象の領域別の分解能の幅を狭小化する検査装置および検査方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による検査装置は、
搬送部による通過経路の一部である第１の線分に位置する被検体の光学像を反射する入射ミラー、該入射ミラーに反射された該光学像を反射する反射光学系、および該反射光学系に反射された該光学像を反射する出射ミラーを、それぞれ有する複数の伝達路と、
前記複数の伝達路を伝達する光学像に相当する画像を生成する撮像素子と、を備え、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記入射ミラーは、前記第１の線分を軸とした周方向に沿って並ぶように配置されており、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記出射ミラーは、それぞれ前記撮像素子の異なる領域に向かって前記光学像を反射し、
前記複数の伝達路それぞれにおける、前記第１の線分から、前記入射ミラー、前記反射光学系、および前記出射ミラーを介した前記撮像素子までの距離は、等しい
を特徴とするものである。
【０００８】
また、第２の観点による検査装置において、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記入射ミラーは、前記第１の線分を軸として等角度間隔で配置されている
ことが好ましい。
【０００９】
また、第３の観点による検査装置において、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記入射ミラーは、前記第１の線分に平行な方向において同じ位置に配置されている
ことが好ましい。
【００１０】
また、第４の観点による検査装置において、
前記複数の伝達路それぞれが有する複数の前記出射ミラーは、前記第１の線分に平行な方向において同じ位置に配置されている
ことが好ましい。
【００１１】
また、第５の観点による検査装置において、
前記複数の伝達路の中の１つの伝達路における、前記入射ミラー、前記反射光学系、および前記出射ミラーは、前記第１の線分に平行な方向から見た、前記第１の線分から前記撮像素子の方向に配置されている
ことが好ましい。
【００１２】
また、第６の観点による検査装置において、
前記出射ミラーは、前記１つの伝達路以外の伝達路における前記反射光学系と、前記第１の線分に平行な方向において同じ位置に配置されている
ことが好ましい。
【００１３】
また、第７の観点による検査装置において、
前記撮像素子が撮像した画像における、前記複数の伝達路それぞれの前記出射ミラーから反射された前記光学像に相当する部分画像毎に、平面化処理を施す画像処理部を、さらに備える
ことが好ましい。
【００１４】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質
的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るもの
であり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１５】
例えば、本発明を方法として実現させた、第８の観点による検査方法は、
搬送部により通過する第１の線分に被検体を位置させるステップと、
前記第１の線分に位置する被検体を、前記第１の線分の周方向に沿った異なる位置から見た複数の光学像を、入射ミラー、反射光学系、および出射ミラーをそれぞれ有し且つ前記第１の線分から撮像素子までの距離が等しい複数の伝達路を介して、前記撮像素子の異なる領域に伝達するステップと、
前記撮像素子に、伝達された光学像に相当する画像を生成させるステップと、を備える
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、より少ないカメラを用いて撮像しながら、円柱状の検査対象の領域別の分解能の幅を狭小化し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２】図１の各伝達路の構成を概念的に示す構成図である。
【図３】図１の各伝達路における、基準方向から見た第１の線分の周囲の各入射ミラーの配置図である。
【図４】図１の各伝達路における上面方向から見た第１の線分の周囲の各入射ミラーの傾斜状態を示す上面図である。
【図５】図１の各伝達路における第１の線分に対する入射ミラーの傾斜状態を示す図である。
【図６】図１の上面伝達路、第１の斜面伝達路、および第１の側面伝達路における入射ミラー、第１のリレーミラー、第２のリレーミラー、および出射ミラーの配置を示す基準方向から見た配置図である。
【図７】図１の上面伝達路における入射ミラー、第１のリレーミラー、第２のリレーミラー、および出射ミラーの配置を示す第２の側面方向から見た配置図である。
【図８】図１の第１の斜面伝達路における入射ミラー、第１のリレーミラー、第２のリレーミラー、および出射ミラーの配置を示す第２の斜面方向から見た配置図である。
【図９】図１の第１の側面伝達路における入射ミラー、第１のリレーミラー、第２のリレーミラー、および出射ミラーの配置を示す上面方向から見た配置図である。
【図１０】図１の第１の斜面伝達路における入射ミラー、第１のリレーミラー、第２のリレーミラー、および出射ミラーの間隔および角度を説明するための、基準方向から見た配置図である。
【図１１】画像処理部が行う平面化処理を説明するための図である。
【図１２】画像処理部が実行する画像処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【００２０】
検査装置１０は、搬送部１１、複数の伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２（以後の説明、および図面において、特に区別がない場合には「伝達路１２」と呼ぶ。）、カメラ１３、コントローラ１４、およびディスプレイ１５を含んで構成されている。
【００２１】
搬送部１１は、例えば、ベルトコンベアである。搬送部１１は、表面が円柱状である被検体ＯＢＪを、検査装置１０における観察位置に移動させる。搬送部１１による被検体ＯＢＪの通過経路は、第１の線分ｓｇ１を通過経路の一部として含む。第１の線分ｓｇ１は、空間状の仮想の線分である。第１の線分ｓｇ１の位置は、検査装置１０における観察位置に重なる。
【００２２】
複数の伝達路１２は、少なくとも２つである。本実施形態において、複数の伝達路１２は、上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２の６つの伝達路１２を含んでいる。
【００２３】
各伝達路１２は、それぞれが有する入射ミラー側から見た被検体ＯＢＪの光学像を、カメラ１３内の撮像素子１６に伝達する。
【００２４】
例えば、本実施形態において、上面伝達路１２ｕは、上面方向から見た被検体ＯＢＪの光学像を撮像素子１６に伝達する。上面方向とは、第１の線分ｓｇ１から搬送部１１に向かう方向とは反対方向である。
【００２５】
また、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１および第２の斜面伝達路１２ｓｐ２は、それぞれ第１の斜面方向および第２の斜面方向から見た被検体ＯＢＪの光学像を撮像素子１６に伝達する。第１の斜面方向および第２の斜面方向は、上面方向から、第１の線分ｓｇ１を軸に互いに反対向きに４５°傾斜させた方向である。
【００２６】
また、第１の側面伝達路１２ｓｄ１および第２の側面伝達路１２ｓｄ２は、第１の側面方向および第２の側面方向から見た被検体ＯＢＪの光学像を撮像素子１６に伝達する。第１の側面方向および第２の側面方向は、上面方向から、第１の線分ｓｇ１を軸に互いに反対向きに９０°傾斜させた方向である。
【００２７】
図２に示すように、伝達路１２は、入射ミラー１７、反射光学系１８、および出射ミラー１９を含んでいる。入射ミラー１７、反射光学系１８を構成するミラー、および出射ミラー１９は平面鏡である。複数の伝達路１２それぞれにおける入射ミラー１７、反射光学系１８、および出射ミラー１９の配置の詳細は後述する。
【００２８】
入射ミラー１７は、第１の線分ｓｇ１に、軸心が重なるように位置する円柱状の被験体ＯＢＪの光学像を反射光学系１８に向けて反射する。
【００２９】
反射光学系１８は、少なくとも１つのミラーを含んでいる。反射光学系１８は、本実施形態において、第１のリレーミラー２０および第２のリレーミラー２１を含んでいる。第１のリレーミラー２０は、入射ミラー１７に反射された光学像を第２のリレーミラー２１に向けて反射する。第２のリレーミラー２１は、第１のリレーミラー２０に反射された光学像を出射ミラー１９に向けて反射する。したがって、反射光学系１８は、入射ミラー１７に反射された光学像を出射ミラー１９に向けて反射する。
【００３０】
出射ミラー１９は、第２のリレーミラー２１に反射された当該光学像をカメラ１３内の撮像素子１６に向けて反射する。
【００３１】
次に、各伝達路１２における入射ミラー１７の配置について説明する。図３に示すように、上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２それぞれの入射ミラー１７ｕ、１７ｓｐ１、１７ｓｐ２、１７ｓｄ１、１７ｓｄ２は、第１の線分ｓｇ１を軸とした周方向に沿って並ぶように配置されている。なお、本実施形態において、各入射ミラー１７ｕ、１７ｓｐ１、１７ｓｐ２、１７ｓｄ１、１７ｓｄ２の位置は、第１の線分ｓｇ１に平行な基準方向から見た、各入射ミラー１７ｕ、１７ｓｐ１、１７ｓｐ２、１７ｓｄ１、１７ｓｄ２の重心の位置とする。
【００３２】
さらには、上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２それぞれの入射ミラー１７ｕ、１７ｓｐ１、１７ｓｐ２、１７ｓｄ１、１７ｓｄ２は、第１の線分ｓｇ１を軸として等角度間隔で配置されている。
【００３３】
本実施形態でさらに具体的には、上面伝達路１２ｕの入射ミラー１７ｕは、上面方向、本実施形態では、第１の線分ｓｇ１に対する鉛直上方に配置されている。また、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１の入射ミラー１７ｓｐ１は、第１の斜面方向に配置されている。また、第１の側面伝達路１２ｓｄ１の入射ミラー１７ｓｄ１は、第１の側面方向に配置されている。また、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２の入射ミラー１７ｓｐ２は、第２の斜面方向に配置されている。また、第２の側面伝達路１２ｓｄ２の入射ミラー１７ｓｄ２は、第２の側面方向に配置されている。
【００３４】
複数の伝達路１２それぞれの入射ミラー１７は、基準方向おいて同じ位置に配置されていてもよいし、異なる位置に配置されていてもよい。本実施形態においては、図４に示すように、複数の伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２それぞれの入射ミラー１７ｕ、１７ｓｐ１、１７ｓｐ２、１７ｓｄ１、１７ｓｄ２は、基準方向において同じ位置に配置されている。
【００３５】
本実施形態において、図３に示すように、基準方向から見た各伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２の入射ミラー１７ｕ、１７ｓｐ１、１７ｓｐ２、１７ｓｄ１、１７ｓｄ２の鏡面の垂線ｐｌｕ、ｐｌｓｐ１、ｐｌｓｐ２、ｐｌｓｄ１、ｐｌｓｄ２は、第１の線分ｓｇ１と直交する。したがって、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１および第２の斜面伝達路１２ｓｐ２の基準方向から見た入射ミラー１７ｓｐ１、１７ｓｐ２の鏡面の垂線ｐｌｓｐ１、ｐｌｓｐ２は、上面伝達路１２ｕの入射ミラー１７ｕの垂線ｐｌｕに対して、４５°傾斜している。また、第１の側面伝達路１２ｓｄ１および第２の側面伝達路１２ｓｄ２の基準方向から見た入射ミラー１７ｓｄ１、１７ｓｄ２の鏡面の垂線ｐｌｓｄ１、ｐｌｓｄ２は、上面伝達路１２ｕの入射ミラー１７ｕの鏡面の垂線ｐｌｕに対して、９０°傾斜している。
【００３６】
また、図５に示すように、各伝達路１２それぞれの入射ミラー１７は、第１の線分ｓｇ１に垂直かつ入射ミラー１７の鏡面に平行な方向（紙面垂直方向）から見て、基準方向に対して４５°傾斜している。傾斜方向は、全伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２において、同じでもよいし、異なっていてもよい。本実施形態においては、傾斜方向は、全伝達路１２ｕ、１２ｓｐ１、１２ｓｐ２、１２ｓｄ１、１２ｓｄ２において、同じである。
【００３７】
次に、上面伝達路１２ｕにおける第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置について説明する。図６に示すように、基準方向から見て、上面伝達路１２ｕの入射ミラー１７ｕ、第１のリレーミラー２０ｕ、第２のリレーミラー２１ｕ、および出射ミラー１９ｕ、ならびに撮像素子１６は、第１の線分ｓｇ１から同じ上面方向に配置されている。なお、図６において、第１のリレーミラー２０ｕおよび第２のリレーミラー２１ｕは、配置の説明のために、それぞれ入射ミラー１７ｕおよび出射ミラー１９ｕから微小にずれて描かれているが、重なっていてよい。同様に、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１および第１の側面伝達路１２ｓｄ１の第１のリレーミラー２０ｓｐ１、２０ｓｄ１も、配置の説明のために、入射ミラー１７ｓｐ１、１７ｓｄ１から微小にずれて描かれているが、重なっていてよい。
【００３８】
図７に示すように、上面伝達路１２ｕにおいて、第１のリレーミラー２０ｕは、入射ミラー１７ｕに対して、基準方向の反対方向に配置されている。上面伝達路１２ｕにおいて、第２のリレーミラー２１ｕは、第１のリレーミラー２０ｕに対して、上面方向に配置されている。上面伝達路１２ｕにおいて、出射ミラー１９ｕは、第２のリレーミラー２１ｕに対して、基準方向であって、当該基準方向において入射ミラー１７ｕおよび第２のリレーミラー２１ｕの間に配置されている。
【００３９】
上面伝達路１２ｕにおいて、第１のリレーミラー２０ｕの鏡面は、入射ミラー１７ｕの鏡面と平行である。上面伝達路１２ｕにおいて、第２のリレーミラー２１ｕおよび出射ミラー１９ｕの鏡面は、第１の線分ｓｇ１に垂直かつ入射ミラー１７ｕの鏡面に平行な方向（本実施形態における第２の側面方向）から見て、入射ミラー１７ｕの鏡面に垂直である。このような配置により、上面伝達路１２ｕは、上面方向から見た被検体ＯＢＪの光学像、言換えると、上面方向に垂直な仮想平面への被検体ＯＢＪの射影像を、撮像素子１６に伝達する。
【００４０】
次に、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置について説明する。図６に示すように、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１の入射ミラー１７ｓｐ１、第１のリレーミラー２０ｓｐ１、および第２のリレーミラー２１ｓｐ１は、基準方向から見て、第１の線分ｓｇ１から同じ第１の斜面方向に配置されている。第１の斜面伝達路１２ｓｐ１の出射ミラー１９ｓｐ１は、上面方向および基準方向の両者に垂直な方向（本実施形態における第１の側面方向または第２の側面方向）において、上面伝達路１２ｕの出射ミラー１９ｕに隣接する位置に設けられている。
【００４１】
図８に示すように、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において、第１のリレーミラー２０ｓｐ１は、入射ミラー１７ｓｐ１に対して、基準方向の反対方向に配置されている。また、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において、第１のリレーミラー２０ｓｐ１、第２のリレーミラー２１ｓｐ１、および出射ミラー１９ｓｐ１は、上面伝達路１２ｕの出射ミラー１９ｕと、基準方向において同じ位置に配置されている。
【００４２】
第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において、第１のリレーミラー２０ｓｐ１の鏡面は、入射ミラー１７ｓｐ１の鏡面と平行である。第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において、第２のリレーミラー２１ｓｐ１および出射ミラー１９ｓｐ１の鏡面は、基準方向に平行、かつ入射ミラー１７ｓｐ１および第１のリレーミラー２０ｓｐ１に反射された光学像を、撮像素子１６における、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１が伝達する光学像の受光領域ｒｓｐ１に入射させるように（図６参照）、傾斜している。
【００４３】
なお、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１が入射する光学像の受光領域ｒｓｐ１は、上面伝達路１２ｕが入射する光学像の受光領域ｒｕに隣接する。なお、図６において、出射ミラー１９ｓｐ１に反射された光学像が上面方向に反射されるように便宜上描かれているが、カメラ１３内の光学系の焦点位置を通る方向に反射される。このような配置により、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１は、第１の斜面方向から見た被検体ＯＢＪの光学像、言換えると、第１の斜面方向に垂直な仮想平面への被検体ＯＢＪの射影像を、撮像素子１６に伝達する。
【００４４】
第２の斜面伝達路１２ｓｐ２における、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置は、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１と同様である。
【００４５】
次に、第１の側面伝達路１２ｓｄ１における、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置について説明する。図６に示すように、第１の側面伝達路１２ｓｄ１の入射ミラー１７ｓｄ１、第１のリレーミラー２０ｓｄ１、および第２のリレーミラー２１ｓｄ１は、基準方向から見て、同じ第１の側面方向に配置されている。第１の側面伝達路１２ｓｄ１の出射ミラー１９ｓｄ１は、上面方向および基準方向の両者に垂直な方向（本実施形態における第１の側面方向または第２の側面方向）において、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１の出射ミラー１９ｓｐ１に隣接する位置に設けられている。
【００４６】
図９に示すように、第１の側面伝達路１２ｓｄ１において、第１のリレーミラー２０ｓｄ１は、入射ミラー１７ｓｄ１に対して、基準方向の反対方向に配置されている。また、第１の側面伝達路１２ｓｄ１において、第１のリレーミラー２０ｓｄ１、第２のリレーミラー２１ｓｄ１、および出射ミラー１９ｓｄ１は、上面伝達路１２ｕの出射ミラー１９ｕと、基準方向において同じ位置に配置されている。
【００４７】
第１の側面伝達路１２ｓｄ１において、第１のリレーミラー２０ｓｄ１の鏡面は、入射ミラー１７ｓｄ１の鏡面と平行である。第１の側面伝達路１２ｓｄ１において、第２のリレーミラー２１ｓｄ１および出射ミラー１９ｓｄ１の鏡面は、基準方向に平行、かつ入射ミラー１７ｓｄ１および第１のリレーミラー２０ｓｄ１に反射され光学像を、撮像素子１６における、第１の側面伝達路１２ｓｄ１が伝達する光学像の受光領域ｒｓｄ１に入射させるように（図６参照）、傾斜している。
【００４８】
なお、第１の側面伝達路１２ｓｄ１が入射する光学像の受光領域ｒｓｄ１は、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１が入射する光学像の受光領域ｒｓｐ１に隣接する。なお、図６において、出射ミラー１９ｓｄ１に反射された光学像が上面方向に反射されるように便宜上描かれているが、カメラ１３内の光学系の焦点位置を通る方向に反射される。このような配置により、第１の側面伝達路１２ｓｄ１は、第１の側面方向から見た被検体ＯＢＪの光学像、言換えると、第１の側面方向に垂直な仮想平面への被検体ＯＢＪの射影像を、撮像素子１６に伝達する。
【００４９】
第２の側面伝達路１２ｓｄ２における、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置は、第１の側面伝達路１２ｓｄ１と同様である。
【００５０】
上述のように、上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２それぞれにおける出射ミラー１９は、基準方向において、同じ位置に配置されている。また、上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２それぞれにおける出射ミラー１９は、撮像素子１６の異なる領域に向かって光学像を反射する。
【００５１】
また、上述のように、上面伝達路１２ｕ以外の第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２における反射光学系１８は、出射ミラー１９と基準方向において同じ位置に配置されている。
【００５２】
上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２それぞれにおける、第１の線分ｓｇ１から、入射ミラー１７、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９を介した、撮像素子１６までの距離は、等しい。
【００５３】
上述の条件を満たす、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、第１のリレーミラー２０ｓｐ１、第２のリレーミラー２１ｓｐ１、および出射ミラー１９ｓｐ１の配置について、以下に説明する。
【００５４】
まず、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、基準方向から見た、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６までの経路の距離ｓが任意に定められる。なお、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、第１の線分ｓｇ１から入射ミラー１７ｓｐ１までの距離、第１のリレーミラー２０ｓｐ１から第２のリレーミラー２１ｓｐ１までの距離、第２のリレーミラー２１ｓｐ１から出射ミラー１９ｓｐ１までの距離、および出射ミラー１９ｓｐ１から撮像素子１６までの距離を、図１０に示すように、それぞれＬ１（１斜）、Ｌ３（１斜）、Ｌ４（１斜）、Ｌ５（１斜）とすると、ｓ＝Ｌ１（１斜）＋Ｌ３（１斜）＋Ｌ４（１斜）＋Ｌ５（１斜）である。
【００５５】
次に、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６までの距離Ｈが任意に定められる。なお、上面伝達路１２ｕにおける、第１の線分ｓｇ１から入射ミラー１７ｕまでの距離、第１のリレーミラー２０ｕから第２のリレーミラー２１ｕまでの距離、および出射ミラー１９ｕから撮像素子１６までの距離を、それぞれＬ１（上）、Ｌ３（上）、Ｌ５（上）とすると、Ｈ＝Ｌ１（上）＋Ｌ３（上）＋Ｌ５（上）である。
【００５６】
次に、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、出射ミラー１９ｓｐ１から撮像素子１６までの距離Ｌ５（１斜）が任意に定められる。さらに、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、基準方向から見た、カメラ１３の光学系の焦点位置から出射ミラー１９ｓｐ１までの方向に対する、上面方向の反対方向からの傾斜角度γ（１斜）が定められる。
【００５７】
上述の距離および角度が定められると、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、基準方向から見た、第１の線分ｓｇ１から第２のリレーミラー２１ｓｐ１までの距離（Ｌ１（１斜）＋Ｌ３（１斜））が、（１）式により算出される。
【００５８】
【数１】
2019056950.tif 000003
【００５９】
また、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における、第２のリレーミラー２１ｓｐ１から出射ミラー１９ｓｐ１までの距離Ｌ４（１斜）が、（２）式により算出される。
【００６０】
【数２】
2019056950.tif 000004
【００６１】
なお、（２）式において、Ｌ１３（１斜）＝Ｌ１（１斜）＋Ｌ３（１斜）である。
【００６２】
また、第２のリレーミラー２１ｓｐ１から出射ミラー１９ｓｐ１に向かう方向の、上面方向からの傾斜角度ω（１斜）が、（３）式により算出される。
【００６３】
【数３】
2019056950.tif 000005
【００６４】
基準方向から見た、基準方向および上面方向の両者に垂直な方向（本実施形態における第１の側面方向）に対する第２のリレーミラー２１ｓｐ１の垂線の方向の傾斜角度は（４５°−ω（１斜））／２で算出される。また、基準方向から見た、基準方向および上面方向の両者に垂直な方向に対する出射ミラー１９ｓｐ１の垂線の方向の傾斜角度は、（γ（１斜）＋ω（１斜））／２で算出される。
【００６５】
なお、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において、基準方向における第１のリレーミラー２０ｓｐ１、第２のリレーミラー２１ｓｐ１、および出射ミラー１９ｓｐ１の位置は任意に定められる。第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において基準方向における第１のリレーミラー２０ｓｐ１などの位置が定められると、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２の基準方向における第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の位置も同じ位置に定められる。さらに、上面伝達路１２ｕにおいて基準方向における出射ミラー１９ｕの位置も同じ位置に定められる。
【００６６】
なお、上面伝達路１２ｕおよび第１の斜面伝達路１２ｓｐ１の両者において、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６までの距離は等しいので、Ｈ＋Ｌ２（上）＋Ｌ４（上）＝ｓ＋Ｌ２（１斜）である。第１の斜面伝達路１２ｓｐ１における入射ミラー１７ｓｐ１から第１のリレーミラー２０ｓｐ１までの距離Ｌ２（１斜）は、上面伝達路１２ｕの入射ミラー１７ｕから出射ミラー１９ｕまでの基準方向における距離（Ｌ２（上）−Ｌ４（上））に等しい。したがって、Ｈ＋２×Ｌ４（上）＝ｓである。それゆえ、Ｌ４（上）は、（ｓ−Ｈ）／２により算出される。これにより、上面伝達路１２ｕにおけるＬ２（上）も算出される。
【００６７】
第２の斜面伝達路１２ｓｐ２における、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置も、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１と同様に、定められる。
【００６８】
第１の側面伝達路１２ｓｄ１における、第１のリレーミラー２０ｓｄ１、第２のリレーミラー２１ｓｄ１、および出射ミラー１９ｓｄ１の配置も、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１と同様に、定められる。ただし、上面伝達路１２ｕ以外の伝達路１２における、基準方向から見た、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６までの経路の距離ｓは等しいので、第１の側面伝達路１２ｓｄ１における基準方向から見た、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６までの経路の距離ｓは、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１において任意に定めたｓと等しい。また、（１）、（３）式において４５°は、９０°に置換される。第２の側面伝達路１２ｓｄ２における第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９の配置も、第１の側面伝達路１２ｓｄ１と同様に、定められる。
【００６９】
図１において、カメラ１３は、撮像光学系と撮像素子１６とを有している。カメラ１３は、撮像素子１６の受光面が上面方向に垂直になるように、配置されている。撮像素子１６は、撮像により、複数の伝達路１２から伝達される光学像に相当する電気信号状の画像を生成する。生成した画像は、各伝達路１２が伝達した光学像に相当する各部分画像を含んでいる。
【００７０】
コントローラ１４は、検査装置１０を構成する各種機器の動作を制御する。例えば、コントローラ１４は、搬送部１１を駆動して、円柱状の被検体ＯＢＪの円柱の軸が第１の線分ｓｇ１に重なるように被検体ＯＢＪを移動させる。また、コントローラ１４は、カメラ１３を駆動して、第１の線分ｓｇ１に重なる被検体ＯＢＪを撮像させる。また、コントローラ１４は、内蔵する画像処理部を駆動して、撮像素子１６から取得する画像に所定の画像処理を施させる。なお、画像処理部は、例えば、ＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）である。
【００７１】
例えば、画像処理部は、部分画像毎にトリミングを行う。また、画像処理部は、トリミングされた部分画像毎に像面湾曲補正を施す。また、画像処理部は、像面湾曲補正を施した部分画像毎に、平面化処理を施す。
【００７２】
図１１に示すように、撮像素子１６が生成する各部分画像ｐｉ（（ｂ）欄参照）は、基準方向から見て被検体ＯＢＪの部分的な円柱外周面の一部（（ａ）欄参照）の射影像である。したがって、部分画像ｐｉ（（ｂ）欄参照）は、部分画像ｐｉは円柱の軸心に垂直な方向に沿って疎密が変わるように射影されている。そこで、部分画像ｐｉにおいて、密である領域に相当する円柱部分を持ち上げるように（（ｃ）欄参照）、平面化処理を施すことにより部分画像ｐｉが平面化される（（ｄ）欄参照）。画像処理部は、平面化処理を施した部分画像ｆｐｉを連結して展開図を作成する。
【００７３】
ディスプレイ１５は、画像処理部が作成した、被検体ＯＢＪの円柱状外周面の展開図を表示する。
【００７４】
次に、画像処理部が実行する画像処理を、図１２のフローチャートを用いて説明する。画像処理は、撮像素子１６から画像を取得する場合、開始する。
【００７５】
ステップＳ１００において、画像処理部は、取得した画像における各部分画像ｐｉにトリミングを施す。トリミング後、プロセスはステップＳ１０１に進む。
【００７６】
ステップＳ１０１では、画像処理部は、ステップＳ１００においてトリミングを施した各部分画像ｐｉに像面湾曲補正を施す。像面湾曲補正後、プロセスはステップＳ１０２に進む。
【００７７】
ステップＳ１０２では、画像処理部は、ステップＳ１０１において像面湾曲補正を施した各部分画像ｐｉに平面化処理を施す。平面化処理後、プロセスはステップＳ１０３に進む。
【００７８】
ステップＳ１０３では、画像処理部は、ステップＳ１０２において平面化処理を施した各部分画像ｆｐｉにトリミングを施す。トリミング後、プロセスはステップＳ１０４に進む。
【００７９】
ステップＳ１０４では、画像処理部は、ステップＳ１０３においてトリミングを施した各部分画像ｆｐｉを連結して、展開図を作成する。さらに、画像処理部は作成した展開図をディスプレイ１５に送る。展開図の作成後、画像処理は終了する。
【００８０】
以上のような構成の本実施形態に係る検査装置１０では、第１の線分ｓｇ１の周囲の複数の方向から見た被検体ＯＢＪの光学像を、複数の伝達路１２を介して撮像素子１６に伝達させ、撮像素子１６により撮像させている。このような構成により、検査装置１０は、円柱状の被検体ＯＢＪの円柱の軸を第１の線分ｓｇ１に重なるように配置した状態で撮像することにより、より少ないカメラ１３を用いて撮像しながら円柱状の被検体ＯＢＪを多方向から撮像し得る。
【００８１】
また、検査装置１０では、複数の伝達路１２が伝達する光学像は、第１の線分ｓｇ１を軸とした周方向に沿った多方向から見た光学像である。このような構成により、検査装置１０は、円柱状の被検体ＯＢＪの円柱の軸を第１の線分ｓｇ１に重なるように配置した状態で撮像することにより、円柱状の被検体ＯＢＪの円柱の軸心を軸にした部分的な角度範囲の外周面を撮像し得る。したがって、検査装置１０は、例えば、円柱状の被検体ＯＢＪの円柱の軸心を軸にした１８０°の角度範囲の外周面を撮像する構成に比べて、分解能の幅を狭小化し得る。
【００８２】
また、検査装置１０では、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６までの距離が、全伝達路１２において等しい。したがって、検査装置１０は、各伝達路１２を介して伝達された被検体ＯＢＪの光学像に相当する各部分画像ｐｉ間の分解能の差異を低減し得る。また、検査装置１０では、部分画像ｐｉ毎に異なる縮尺または拡大処理が不要である。
【００８３】
また、検査装置１０では、搬送部１１による通過経路の一部である第１の線分ｓｇ１に位置する被検体ＯＢＪの光学像に相当する画像が生成される。このような構成により、検査装置１０は、第１の線分ｓｇ１内の何処に被験体ＯＢＪが位置していても、被検体ＯＢＪから各伝達路１２の入射ミラー１７までの距離を略等しくさせ得る。したがって、検査装置１０は、搬送部１１による被検体ＯＢＪの位置決めの微調整を不要にさせ得る。
【００８４】
また、本実施形態に係る検査装置１０では、複数の伝達路１２それぞれが有する複数の入射ミラー１７が第１の線分ｓｇ１を軸として等角度間隔で配置されている。このような構成により、検査装置１０は、各伝達路１２によって伝達された光学像に相当する部分画像ｐｉに対して、共通の平面化処理を適用し得る。したがって、検査装置１０は、画像処理部における平面化処理の負荷を低減し得る。
【００８５】
また、本実施形態に係る検査装置１０では、複数の伝達路１２それぞれが有する複数の入射ミラー１７が第１の線分ｓｇ１に平行な基準方向において同じ位置に配置されている。被検体ＯＢＪの各像が一度に映らないような異なる位置に配置されている構成では、それぞれの位置に被検体ＯＢＪを移動させながら、複数回の撮像を行う必要がある。一方で、上記構成により、検査装置１０は、一度の撮像により、被検体ＯＢＪの所望の全領域を撮像し得る。
【００８６】
また、本実施形態に係る検査装置１０では、複数の伝達路１２それぞれが有する複数の出射ミラー１９は第１の線分ｓｇ１に平行な基準方向において同じ位置に配置されている。異なる位置に配置されている構成では、撮像素子１６の大型化が求められる。一方で、上記構成により、検査装置１０には、小型の撮像素子１６が適用され得る。
【００８７】
また、本実施形態に係る検査装置１０では、上面伝達路１２ｕにおいて、入射ミラー１７ｕ、第１のリレーミラー２０ｕ、第２のリレーミラー２１ｕ、および出射ミラー１９ｕは、第１の線分ｓｇ１に平行な基準方向から見た、第１の線分ｓｇ１から撮像素子１６の方向に配置されている。このような構成により、検査装置１０では、複数の伝達路１２の内の１つである上面伝達路１２ｕに関して、第１のリレーミラー２０ｕおよび第２のリレーミラー２１ｕの基準方向の位置によって、上面伝達路１２ｕ以外の第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２における第１の線分ｓｇ１から、入射ミラー１７、第１のリレーミラー２０、第２のリレーミラー２１、および出射ミラー１９を介した、撮像素子１６までの距離と等しくなるような位置を容易に定め得る。
【００８８】
また、本実施形態に係る検査装置１０では、複数の伝達路１２それぞれが有する出射ミラー１９は、上面伝達路１２ｕ以外の第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２における第１のリレーミラー２０および第２のリレーミラー２１と、第１の線分ｓｇ１に平行な基準方向において同じ位置に配置されている。このような構成により、検査装置１０では、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２における第１のリレーミラー２０および第２のリレーミラー２１の位置を容易に定め得る。
【００８９】
また、本実施形態に係る検査装置１０では、部分画像ｐｉ毎に平面化処理を施している。したがって、検査装置１０は、曲面を平面に射影した図を平面化し得、パターンマッチングなどの検査精度を向上し得る。
【００９０】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００９１】
例えば、本実施形態において、複数の伝達路１２は、上面伝達路１２ｕ、第１の斜面伝達路１２ｓｐ１、第２の斜面伝達路１２ｓｐ２、第１の側面伝達路１２ｓｄ１、および第２の側面伝達路１２ｓｄ２の５つの伝達路１２を含むが、伝達路の数は５つに限定されない。伝達路１２の数を増やすほど、分解能の幅が狭小化され得る。
【００９２】
また、本実施形態において、被検体ＯＢＪの上面方向、第１の斜面方向、第２の斜面方向、第１の側面方向、および第２の側面方向から見た光学像を撮像素子１６に伝達しているが、透明な部材により形成した搬送部１１を用いて、上面方向の反対方向である下面側の光学像を伝達してよい。下面側の光学像を伝達する構成においては、必要に応じてカメラ１３の数を増やしてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１０  検査装置
１１  搬送部
１２  伝達路
１２ｓｄ１、１２ｓｄ２  第１の側面伝達路、第２の側面伝達路
１２ｓｐ１、１２ｓｐ２  第１の斜面伝達路、第２の斜面伝達路
１２ｕ  上面伝達路
１３  カメラ
１４  コントローラ
１５  ディスプレイ
１６  撮像素子
１７  入射ミラー
１７ｓｄ１、１７ｓｄ２  第１の側面伝達路の入射ミラー、第２の側面伝達路の入射ミラー
１７ｓｐ１、１７ｓｐ２  第１の斜面伝達路の入射ミラー、第２の斜面伝達路の入射ミラー
１７ｕ  上面伝達路の入射ミラー
１８  反射光学系
１９  出射ミラー
１９ｓｄ１  第１の側面伝達路の出射ミラー
１９ｓｐ１  第１の斜面伝達路の出射ミラー
１９ｕ  上面伝達路の出射ミラー
２０  第１のリレーミラー
２０ｓｄ１  第１の側面伝達路の第１のリレーミラー
２０ｓｐ１  第１の斜面伝達路の第１のリレーミラー
２０ｕ  上面伝達路の第１のリレーミラー
２１  第２のリレーミラー
２１ｓｄ１  第１の側面伝達路の第２のリレーミラー
２１ｓｐ１  第１の斜面伝達路の第２のリレーミラー
２１ｕ  上面伝達路の第２のリレーミラー
ｆｐｉ  平坦化処理を施した部分画像
ＯＢＪ  被検体
ｐｉ  部分画像
ｐｌｓｄ１、ｐｌｓｄ２  第１の側面伝達路の入射ミラーの垂線、第２の側面伝達路の入射ミラーの垂線
ｐｌｓｐ１、ｐｌｓｐ２  第１の斜面伝達路の入射ミラーの垂線、第２の斜面伝達路の入射ミラーの垂線
ｐｌｕ  上面伝達路の入射ミラーの垂線
ｒｓｄ１  第１の側面伝達路が伝達する光学像の受光領域
ｒｓｐ１  第１の斜面伝達路が伝達する光学像の受光領域
ｒｕ  上面伝達路が伝達する光学像の受光領域
ｓｇ１  第１の線分
【図１】
2019056950.tif 000006
【図２】
2019056950.tif 000007
【図３】
2019056950.tif 000008
【図４】
2019056950.tif 000009
【図５】
2019056950.tif 000010
【図６】
2019056950.tif 000011
【図７】
2019056950.tif 000012
【図８】
2019056950.tif 000013
【図９】
2019056950.tif 000014
【図１０】
2019056950.tif 000015
【図１１】
2019056950.tif 000016
【図１２】
2019056950.tif 000017