(57)【要約】  クラックの有無を従来よりも確実に判定可能なセラミックス体の表面検査方法を提供する。当該方法が、被検査面の被照射領域に対し、撮像手段を挟んだ相異なる方向から被検査面に対して照射される第１と第２の照明光との少なくとも一方を照射した状態で、被照射領域を撮像する撮像工程と、撮像結果に基づいて判定用画像を生成する判定用画像生成工程と、判定用画像に基づいて判定する判定工程と、を備え、少なくとも第１の照明光が照射された状態で得られる第１の撮像結果に基づいて第１の判定用画像が生成され、少なくとも第２の照明光が照射された状態で第２の撮像結果に基づいて第２の判定用画像が生成されるとするときに、第１と第２の判定用画像は、両者を照合した際のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいてクラックの有無が判定可能であるように生成される。
2017061318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス体の表面のクラックを検査する方法であって、
前記セラミックス体の一部表面である被検査面の所定の被照射領域に対し、第１の照明光と、第２の照明光との少なくとも一方を照射した状態で、所定の撮像手段によって前記被照射領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程における撮像結果に基づいて、クラックの有無の判定に利用可能な判定用画像を生成する判定用画像生成工程と、
前記判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無を判定する判定工程と、
を備え、
前記第１と前記第２の照明光は、前記撮像手段を挟んだ相異なる方向から前記被検査面に対して照射されるようになっており、
前記撮像工程においては、前記第１と前記第２の照明光の少なくとも一方が照射された状態で前記被照射領域を撮像し、
少なくとも前記第１の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第１の撮像結果とし、少なくとも前記第２の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第２の撮像結果とし、前記判定用画像生成工程において、前記第１の撮像結果に基づいて第１の判定用画像が生成され、前記第２の撮像結果に基づいて第２の判定用画像が生成されるとするときに、
前記第１と前記第２の判定用画像は、両者を照合した際のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定可能であるように生成され、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定される、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定用画像生成工程においては、
前記第１の撮像結果に基づいて、第１の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第１の色成分についての画像形成信号と前記第１の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第１の判定用画像を生成し、
前記第２の撮像結果に基づいて、第２の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第２の色成分についての画像形成信号と前記第２の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第２の判定用画像を生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が所定のデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから所定の色成分の画素値を当該色成分についての画像形成信号として取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである前記第１の判定用画像データが生成され、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである前記第２の判定用画像データが生成される、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項４】
請求項３に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分のそれぞれについての画素値が独立して記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データから、前記第１の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第１の判定用画像データを生成し、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データから、前記第２の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項５】
請求項３に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分についての画素値情報が合成されたデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データを分解することにより、前記第１の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第１の判定用画像データを生成し、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データを分解することにより、前記第２の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第２の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、
前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、
前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、
前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項８】
請求項２ないし請求項７のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の照明光の波長帯域と前記第２の照明光の波長帯域とが異なっており、
前記撮像工程においては、前記被照射領域に対し前記第１と前記第２の照明光を同時に照射させた状態で前記撮像手段によって撮像を行うことにより、前記第１と前記第２の撮像結果を一の撮像結果として取得し、
前記判定用画像生成工程においては、前記一の撮像結果に基づいて、前記第１の色成分についての波長範囲と前記第２の色成分についての波長範囲とを相異ならせて前記第１と前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の色成分についての波長範囲が前記第１の照明光の波長帯域と少なくとも重複し、前記第２の色成分についての波長範囲が前記第２の照明光の波長帯域と少なくとも重複する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで一回転させる間に、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記一の撮像データを得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定用画像生成工程においては、
前記第１の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、
前記第２の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第２の判定用画像を生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、各画素における明度値もしくは輝度値が記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから各画素における明度値もしくは輝度値を取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである前記第１の判定用画像データを生成し、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第２の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、
前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、
前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、
前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項９、または請求項１１ないし請求項１４のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで回転させながら、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記第１と第２の撮像結果を得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、
前記セラミックス体を前記回転軸の周りで一回転させる間に前記第１の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第１の撮像結果を得た後、
前記セラミックス体を前記回転軸の周りでさらに一回転させる間に前記第２の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第２の撮像結果を得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１７】
請求項１０、請求項１５、または請求項１６のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記セラミックス体が円筒状をなしており、
前記撮像工程においては、前記セラミックス体を、側面が前記被検査面となるように水平面内で回転可能に保持する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１８】
請求項１０、または請求項１５ないし請求項１７のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段によって、前記回転軸の周りで回転する前記セラミックス体を所定の撮像幅にて撮像範囲が隣接し合うか一部重複し合うように繰り返し撮像することによって前記被検査面の全体を撮像し、
前記撮像手段による繰り返しの撮像によって得られた複数の撮像画像を合成することによって前記第１と前記第２の撮像結果を得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像手段として、少なくとも前記第１と前記第２の照明光に対して感度を有するラインセンサを用いる、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２０】
請求項１ないし請求項５、請求項１１、または請求項１２のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１と前記第２の判定用画像を、所定の画像表示手段において前記クラックの有無を判定可能に表示する画像表示工程、
をさらに備えることを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記画像表示手段に前記第１と前記第２の判定用画像を照合することによって、前記第１と前記第２の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定する、ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて、
前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも暗い影領域が存在すると判断される場合、および、
前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、
前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の照明光の波長帯域が４００ｎｍ〜５００ｎｍであり、
前記第２の照明光の波長帯域が６００ｎｍ〜８００ｎｍである、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２４】
請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の照明光の波長帯域が１００ｎｍ〜４００ｎｍであり、
前記第２の照明光の波長帯域が３００ｎｍ〜８００ｎｍである、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２５】
請求項１ないし請求項２４のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記セラミックス体が押出成形により得られたセラミック成形体を焼成したハニカム構造体であり、前記ハニカム構造体の側面が前記被検査面とされる、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程と、前記判定用画像生成工程とを、
前記セラミックス体を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第１の照明光を照射可能な第１の照明手段と、
前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第２の照明光を照射可能な第２の照明手段と、
前記撮像手段と、
前記第１の撮像結果に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果に基づいて前記第２の判定用画像を生成する判定用画像生成手段と、
を備え、前記第１と前記第２の照明手段が、前記撮像手段を挟んで配置されて相異なる方向から前記被検査面に対して前記第１と前記第２の照明光を照射する、表面検査装置によって行う、ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス体の表面を検査する装置に関し、特に、押出成形法を利用して製造されるセラミックス体の表面に形成されるクラックを検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、ボイラー等からの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタや、排ガス浄化用触媒の触媒担体として、セラミックス製のハニカム構造体が広く用いられている。ハニカム構造体は、両端部が開口しているとともに内部にいわゆるハニカム構造（ハチの巣構造）を有する筒状（例えば円筒状）の構造体である。すなわち、ハニカム構造体は、筒状をなす外面（外壁）に囲繞された内部に、隔壁によって区画された、それぞれが該構造体の軸方向に沿う複数のセルを有したものである。セラミックス製のハニカム構造体は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性といった点で優れていることから、上述の用途その他に、広く使用されている。【０００３】
セラミックス製のハニカム構造体は、一般に、その構成材料となるセラミックス（例えば、アルミナ）の粉体を有機バインダ、水等とともに混練することにより得られる粘土状の坏土を押出成形法によって成形し、これによって得られるハニカム成形体を焼成することにより製造される。【０００４】
ただし、係る手法にてハニカム構造体が製造される場合において、ハニカム構造体の外壁にクラックが発生していたり、異物が付着していたりなどの欠陥が生じていることがある。クラックの発生や異物の付着は、ハニカム構造体の強度低下を生じさせるほか、ハニカム構造体をフィルタに用いた場合の濾過性能の低下や、触媒担体に用いた場合の排ガス浄化性能の低下などを招来する可能性がある。それゆえ、ハニカム構造体の使用に先立ち、それらの欠陥の有無を検査する必要がある。そのような欠陥検査のための技術がすでに公知である（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照）。【０００５】
なかでも、特許文献１および特許文献２は、円筒形のハニカム構造体をその中心軸の周りで回転させながら該ハニカム構造体の側面たる外壁表面を撮像し、その撮像結果に基づいて外壁における欠陥の有無を検査する手法を開示している。【０００６】
上述のような欠陥の存在は、ハニカム構造体の特性に影響を与えることから、欠陥検査は、ハニカム構造体の品質を保つという点において重要である。特に、円筒状のハニカム構造体を、押出成形したハニカム成形体を焼成することによりセラミックスの焼成体として作製する場合、ハニカム構造体の軸方向に沿ったクラックが形成されやすく、係るクラックを好適に検出することが求められる。【０００７】
その一方、係るセラミックスの焼成体たる円筒状のハニカム構造体においては、その外壁を周方向に沿ってみた場合に、うねり（表面起伏）が存在する場合がある。係るうねりは、ハニカム構造体の品質および特性に影響を与えないことから、その存在は許容される。【０００８】
しかしながら、例えば特許文献１および特許文献２に開示された手法にて欠陥検査を行うと、欠陥であると判定される必要のないうねりまでが、欠陥として検出されてしまう、いわゆる過検出（過剰検出）が生じるという問題がある。【０００９】
特に、ハニカム構造体の軸方向に延在するクラックの箇所にできる影と、うねりが生じていることによってハニカム構造体の軸方向に形成された凹部の箇所にできる影とは似通っており、後者が前者に該当するとして過検出されやすい傾向がある。【００１０】
また、目視による検査は、クラック検出の確実性は高いものの検査時間を要することから、生産効率やコストの面で不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００７／１０５８２５号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０１２８３７０号明細書
【特許文献３】特開平０９−２５７６７１号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、セラミックス体の表面に形成されるクラックの有無を従来よりも確実に判定することが可能な表面検査装置を提供する、ことを目的とする。
【００１３】
本発明の第１の態様は、セラミックス体の表面のクラックを検査する方法が、前記セラミックス体の一部表面である被検査面の所定の被照射領域に対し、第１の照明光と、第２の照明光との少なくとも一方を照射した状態で、所定の撮像手段によって前記被照射領域を撮像する撮像工程と、前記撮像工程における撮像結果に基づいて、クラックの有無の判定に利用可能な判定用画像を生成する判定用画像生成工程と、前記判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無を判定する判定工程と、を備え、前記第１と前記第２の照明光は、前記撮像手段を挟んだ相異なる方向から前記被検査面に対して照射されるようになっており、前記撮像工程においては、前記第１と前記第２の照明光の少なくとも一方が照射された状態で前記被照射領域を撮像し、少なくとも前記第１の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第１の撮像結果とし、少なくとも前記第２の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第２の撮像結果とし、前記判定用画像生成工程において、前記第１の撮像結果に基づいて第１の判定用画像が生成され、前記第２の撮像結果に基づいて第２の判定用画像が生成されるとするときに、前記第１と前記第２の判定用画像は、両者を照合した際のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定可能であるように生成され、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定される、ようにした。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定用画像生成工程においては、前記第１の撮像結果に基づいて、第１の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第１の色成分についての画像形成信号と前記第１の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果に基づいて、第２の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第２の色成分についての画像形成信号と前記第２の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第２の判定用画像を生成する、ようにした。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第２の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が所定のデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから所定の色成分の画素値を当該色成分についての画像形成信号として取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである前記第１の判定用画像データが生成され、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである前記第２の判定用画像データが生成される、ようにした。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分のそれぞれについての画素値が独立して記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データから、前記第１の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第１の判定用画像データを生成し、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データから、前記第２の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第３の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分についての画素値情報が合成されたデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データを分解することにより、前記第１の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第１の判定用画像データを生成し、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データを分解することにより、前記第２の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第３ないし第５の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第2の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、ようにした。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第６の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、ようにした。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第２ないし第７の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の照明光の波長帯域と前記第２の照明光の波長帯域とが異なっており、前記撮像工程においては、前記被照射領域に対し前記第１と前記第２の照明光を同時に照射させた状態で前記撮像手段によって撮像を行うことにより、前記第１と前記第２の撮像結果を一の撮像結果として取得し、前記判定用画像生成工程においては、前記一の撮像結果に基づいて、前記第１の色成分についての波長範囲と前記第２の色成分についての波長範囲とを相異ならせて前記第１と前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第８の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の色成分についての波長範囲が前記第１の照明光の波長帯域と少なくとも重複し、前記第２の色成分についての波長範囲が前記第２の照明光の波長帯域と少なくとも重複する、ようにした。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第８または第９の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで一回転させる間に、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記一の撮像データを得る、ようにした。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定用画像生成工程においては、前記第１の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第２の判定用画像を生成する、ようにした。
【００２４】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、各画素における明度値もしくは輝度値が記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから各画素における明度値もしくは輝度値を取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである前記第１の判定用画像データを生成し、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００２５】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第2の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、ようにした。
【００２６】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、ようにした。
【００２７】
本発明の第１５の態様は、第１ないし第９、または第１１ないし第１４の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで回転させながら、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記第１と第２の撮像結果を得る、ようにした。
【００２８】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を前記回転軸の周りで一回転させる間に前記第１の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第１の撮像結果を得た後、前記セラミックス体を前記回転軸の周りでさらに一回転させる間に前記第２の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第２の撮像結果を得る、ようにした。
【００２９】
本発明の第１７の態様は、第１０、第１５、または第１６の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記セラミックス体が円筒状をなしており、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を、側面が前記被検査面となるように水平面内で回転可能に保持する、ようにした。
【００３０】
本発明の第１８の態様は、第１０、または第１５ないし第１７の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段によって、前記回転軸の周りで回転する前記セラミックス体を所定の撮像幅にて撮像範囲が隣接し合うか一部重複し合うように繰り返し撮像することによって前記被検査面の全体を撮像し、前記撮像手段による繰り返しの撮像によって得られた複数の撮像画像を合成することによって前記第１と前記第２の撮像結果を得る、ようにした。
【００３１】
本発明の第１９の態様は、第１８の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像手段として、少なくとも前記第１と前記第２の照明光に対して感度を有するラインセンサを用いる、ようにした。
【００３２】
本発明の第２０の態様は、第１ないし第５、第１１、または第１２の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１と前記第２の判定用画像を、所定の画像表示手段において前記クラックの有無を判定可能に表示する画像表示工程、をさらに備えるようにした。
【００３３】
本発明の第２１の態様は、第２０の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記画像表示手段に前記第１と前記第２の判定用画像を照合することによって、前記第１と前記第2の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定する、ようにした。
【００３４】
本発明の第２２の態様は、第２１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて、前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも暗い影領域が存在すると判断される場合、および、前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、ようにした。
【００３５】
本発明の第２３の態様は、第１ないし第２２の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の照明光の波長帯域が４００ｎｍ〜５００ｎｍであり、前記第２の照明光の波長帯域が６００ｎｍ〜８００ｎｍである、ようにした。
【００３６】
本発明の第２４の態様は、第１ないし第２２の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の照明光の波長帯域が１００ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記第２の照明光の波長帯域が３００ｎｍ〜８００ｎｍである、ようにした。
【００３７】
本発明の第２５の態様は、第１ないし第２４の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記セラミックス体が押出成形により得られたセラミック成形体を焼成したハニカム構造体であり、前記ハニカム構造体の側面が前記被検査面とされる、ようにした。
【００３８】
本発明の第２６の態様は、第１ないし第２５の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程と、前記判定用画像生成工程とを、前記セラミックス体を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第１の照明光を照射可能な第１の照明手段と、前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第２の照明光を照射可能な第２の照明手段と、前記撮像手段と、前記第１の撮像結果に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果に基づいて前記第２の判定用画像を生成する判定用画像生成手段と、を備え、前記第１と前記第２の照明手段が、前記撮像手段を挟んで配置されて相異なる方向から前記被検査面に対して前記第１と前記第２の照明光を照射する、表面検査装置によって行う、ようにした。
【００３９】
本発明の第１ないし第２６の態様によれば、照射方向が異なる２つの照明光を用いた撮像と、当該撮像結果に基づいて生成される２つの判定用画像の対比という簡便な手法で、従来よりも確実にセラミックス体の被検査面におけるクラックの有無を判定することが可能となる。
【００４０】
特に、第６、第７、第１３、および、第１４の態様によれば、セラミックス体の被検査面におけるクラックの有無を自動処理にて確実に判定することが可能となる。
【００４１】
特に、第７、および第１４の態様によれば、セラミックス体の被検査面に生じた変形が、所定の方向に沿ったクラックであるか、あるいはうねりであるかを確実に判別することが可能となる。これにより、クラックを確実に検出するとともに、うねりをクラックとして誤検出することがなくなるので、過検出が抑制される。
【００４２】
特に、第８ないし第１０の態様によれば、照射方向に加えて波長帯域が異なる２つの照明光を用いた撮像にて被検査面全体に対する撮像を一度行いさえすれば、２つの判定用画像が、完全に同一位置についての画像として得られるので、２つの判定用画像の対比という簡便な手法でより正確にクラックの有無を判定することが可能となる。
【００４３】
特に、第１０、および第１５ないし第１９の態様によれば、例えば筒状のセラミックス体について、より効率的に被検査面を撮像することが可能となる。
【００４４】
特に、第１７の態様によれば、円筒状のセラミックス体についてこれを回転させるだけで、２つの判定用画像が、完全に同一位置についての画像として得られるので、より迅速かつ正確にクラックの有無を判定することが可能となる。
【００４５】
特に、第２０ないし第２２の態様によれば、画像表示手段に表示された２つの判定用画像を照合するという簡単な手法により、セラミックス体の被検査面におけるクラックの有無を確認することが可能となる。
【００４６】
特に、第２５の態様によれば、セラミックス体の被検査面に生じた変形が、押出成形時の押出方向に沿ったクラックであるか、あるいはうねりであるかを、確実に判別することが可能となる。これにより、押出方向に沿ったクラックを確実に検出するとともに、うねりをクラックとして誤検出することがなくなるので、過検出が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】表面検査装置１を、その検査対象たるハニカム構造体１００とともに示す図である。
【図２】表面検査装置１に備わる構成要素を示すブロック図である。
【図３】ハニカム構造体１００の外壁１０１に生じる、その軸方向に沿った変形のタイプを、軸方向に垂直な断面における部分Ｆの拡大図によって示す図である。
【図４】外壁１０１の、クラックＣＲが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【図５】実際の外壁１０１についての、クラックＣＲが形成されている箇所の画像を示す図である。
【図６】外壁１０１の、うねりＵＤが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【図７】実際の外壁１０１についての、うねりＵＤが形成されている箇所の画像を示す図である。
【図８】外壁１０１の、段差ＳＴが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【図９】変形例に係る表面検査装置１に備わる構成要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
＜表面検査装置およびハニカム構造体＞
図１は、本発明の実施の形態に係る表面検査装置１を、その検査対象たるハニカム構造体１００とともに示す図である。図１（ａ）は、表面検査装置１の構成要素とハニカム構造体１００との空間的な配置関係を模式的に示す図である。図１（ｂ）は、表面検査装置１の要部の平面配置図である。図２は、表面検査装置１に備わる構成要素を示すブロック図である。
【００４９】
表面検査装置１は、円筒状のハニカム構造体１００の側面たる外壁の表面（外面）１０１を被検査面として、該外壁１０１に生じている欠陥の有無を検査するためのものである。表面検査装置１は、概略、ハニカム構造体１００をその中心軸ＡＸ１周りで回転させながら所定の照明光のもとで中心軸ＡＸ１と平行である外壁１０１の表面を撮像し、係る撮像結果に基づいて、外壁１０１における欠陥の有無を判定するようになっている。ここで、ハニカム構造体１００とは、両端部が開口しているとともに内部にいわゆるハニカム構造（ハチの巣構造）を有する円筒状の構造体である。ハニカム構造体１００は、円筒状をなす外壁１０１に囲繞された内部に、隔壁１０２によって区画された、それぞれが該ハニカム構造体１００の中心軸ＡＸ１の方向（軸方向）に沿う複数のセル１０３を有しているものである。なお、図１（ｂ）においては、理解の助けのために、１つのセル１０３のみを塗りつぶしているが、実際には全てのセル１０３が軸方向において貫通している。
【００５０】
例えば、外壁１０１の厚みは５００μｍ〜１ｍｍ程度であり、隔壁１０２の厚みは５０μｍ〜３００μｍ程度であり、セル１０３のサイズを規定することとなる隔壁１０２のピッチは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。また、軸方向の長さ（高さｈ）は４０ｍｍ〜４００ｍｍ程度であり、軸方向に垂直な断面における半径（断面半径）は２０ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、ハニカム構造体１００が断面視正方形状でかつ均一なサイズのセル１０３を備える態様を示しているが、これは例示であって、セル１０３は断面視正六角形状や断面視円形状をなしていてもよく、あるいは、サイズの異なるセル１０３を有していてもよい。
【００５２】
本実施の形態に係るハニカム構造体１００は、セラミックス（例えば、アルミナ）の焼成体であり、その構成材料となるセラミックスの粉体を有機バインダ、水等とともに混練することにより得られる粘土状の坏土を押出成形法によって成形し、これによって得られるハニカム成形体（セラミックス成形体）を焼成することにより、製造されるものである。
【００５３】
そして、係るハニカム構造体１００の外壁１０１に生じる欠陥としては、クラックや、異物の付着などが例示されるが、本実施の形態に係る表面検査装置１は、それらの欠陥のうち、少なくとも、外壁１０１においてハニカム構造体１００の軸方向に沿って発生するクラックを、検出対象とするものである。本実施の形態においては、係る態様にて発生するクラックを特に、軸方向クラックとも称する。なお、詳細は後述するが、軸方向クラックには、外壁１０１に隙間をもたらす一般的なクラックＣＲ（図３参照）に加えて、外壁１０１の一部が軸方向に沿って径方向へとずれることで生じた段差（段差クラック）ＳＴ（図３参照）も含まれる。
【００５４】
図１（ａ）に示すように、表面検査装置１は、検査時にハニカム構造体１００が載置されるテーブル２と、テーブル２に載置されたハニカム構造体１００に照明光を照射する１対の照明手段３（第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂ）と、ハニカム構造体１００の外壁１０１の表面を撮像して画像データ（撮像データ）を生成する撮像手段４と、表面検査装置１全体の動作を制御するとともに、撮像手段４により得られた撮像データに基づいて画像処理を行い、その処理結果に基づいて欠陥の有無を判定する種々の処理部を構成する制御手段５とを、主として備える。
【００５５】
テーブル２は、ハニカム構造体１００をその中心軸ＡＸ１が鉛直方向と略一致する姿勢にて載置可能な載置面を有する。テーブル２は、また、図１においては図示しない回転機構２ａ（図２参照）を備える。係る回転機構２ａを備えることによって、テーブル２は図１において矢印ＡＲ１およびＡＲ２にて示すように水平面内で回転自在とされている。回転機構２ａには、例えば、ターンテーブルが用いられる。テーブル２は、ハニカム構造体１００をその中心軸ＡＸ１周りで回転可能に保持する保持部として機能する部位であるといえる。
【００５６】
なお、回転機構２ａは、図示しないエンコーダを備えており、テーブル２が一定の角度だけ回転するたびに該エンコーダから撮像手段４（より詳細には撮像制御部４ｃ）に対してパルス（エンコーダパルス）が与えられるようになっている。
【００５７】
ハニカム構造体１００は、その中心軸ＡＸ１がテーブル２の回転中心に合致するように、係るテーブル２の載置面上に載置される。なお、テーブル２としては、その平面サイズがハニカム構造体１００の中心軸ＡＸ１に垂直な断面のサイズよりも小さいものが用いられる。これは、撮像手段４による撮像の際にテーブル２の像が映り込まないようにするためである。
【００５８】
１対の照明手段３をなす第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとは、図２に示すように、平面視においてテーブル２に載置されたハニカム構造体１００の外壁１０１のある法線Ｎの方向について対称な位置に配置されている。また、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとは、前者の照明光（第１照明光）Ｌａと後者の照明光（第２照明光）Ｌｂとが外壁１０１の同一位置に照射されるように、換言すれば、それぞれの被照射領域に重複する範囲が存在するように、かつ、平面視においてそれぞれの照射角（それぞれの照明光の光軸中心ＡＸ２ａ、ＡＸ２ｂと外壁１０１の法線Ｎとのなす角）が同じ角度θとなるように、配置されている。係る配置関係をみたすことで、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとは、撮像手段４を挟んで配置されて相異なる方向から被検査面たるハニカム構造体１００の側面に対して第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとを照射できるようになっている。角度θは、５°≦θ≦３０°なる範囲の値とされる。なお、以降においては、特に断らない限り、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂのそれぞれの被照射領域の重複領域を単に、被照射領域と称する。
【００５９】
ただし、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂとしては、互いの発する照明光の波長帯域が相異なる（重複しない）ものが用いられる。また、被照射領域においては、波長帯域の異なる第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとが重畳的に照射されるようになっている。
【００６０】
例えば、第１照明手段３ａが赤色光を第１照明光Ｌａとして発し、第２照明手段３ｂが青色光を第２照明光Ｌｂとして発するように設けられるのが好適な一態様である。あるいは、第１照明手段３ａが白色光を第１照明光Ｌａとして発し、第２照明手段３ｂが紫外光を第２照明光Ｌｂとして発するように設けられるなどの態様であってもよい。なお、本実施の形態において、赤色光とは、発光波長が６００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に属する光であるとし、青色光とは、発光波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に属する光であるとする。また、白色光とは、発光波長が３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に属する光であるとし、紫外光とは、発光波長が１００ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域に属する光であるとする。
【００６１】
照明手段３に備わる照明光源としては、上述の波長帯域を満たす単色光を放つＬＥＤを用いるのが好適な一例である。ただし、例えば白色光を発光するＬＥＤやメタルハライドランプその他の光源から発せられた光を上述の波長帯域を満たす光のみを通すカラーフィルタなどを透過させたうえでハニカム構造体１００に照射するような態様であってもよい。
【００６２】
なお、照明光源としてＬＥＤが用いられる場合であれば、照明手段３がＬＥＤから発せられる光を集光する図示しない集光レンズをさらに備え、該集光レンズを経た光がハニカム構造体１００に照射されるのが、照明光の照射強度を高めるという点から好ましい。
【００６３】
撮像手段４は、少なくともその受光部４ａが、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂの配置位置の対称軸となっているハニカム構造体１００の外壁１０１についての法線Ｎ上に配置されてなり、当該配置位置において、それら照明手段３から照射された照明光の被照射領域の該法線Ｎにおける像を、撮像幅ｗの範囲で撮像できるようになっている。
【００６４】
また、図１においては図示を省略するが、撮像手段４は、図２に示すように、受光部４ａのほか、撮像部４ｂと、撮像制御部４ｃとを備える。撮像部４ｂは、撮像手段４において実際の撮像動作（撮像指示に基づく撮像）を担う部位である。撮像制御部４ｃは、撮像部４ｂに対する撮像指示と、撮像部４ｂからの撮像データの取得、さらには取得した撮像幅ｗごとの画像データを合成して、外壁１０１の表面全体についての一の撮像画像データである連続画像データを生成する処理などを担う部位である。
【００６５】
本実施の形態に係る表面検査装置１においては、係る撮像手段４を用いて、１対の照明手段３による照明光のもと、テーブル２によって水平面内で回転するハニカム構造体１００の外壁１０１の表面について、所定の撮像幅ｗごとの撮像を繰り返して行うことで、最終的に外壁１０１全体の撮像画像を得るようになっている。これは、テーブル２を所定の回転速度（角速度）にて回転させながら撮像部４ｂにおける撮像を一定のタイミング（時間間隔）で繰り返し行うことで実現される。得られた撮像幅ｗごとの複数の撮像画像は、後述するように、表面検査装置１に備わる種々の処理部にて画像処理され、ハニカム構造体１００の外壁１０１における欠陥（特にクラック）の有無の判定に用いられる。
【００６６】
なお、撮像幅ｗと、撮像手段４とハニカム構造体１００との距離（撮像距離）は、ハニカム構造体１００の断面半径に応じて適宜に定められればよい。すなわち、撮像幅ｗが断面半径に比して大きすぎると、撮像画像において撮像幅ｗに対して合焦状態にある範囲の割合が小さくなってしまい好ましくない。また、撮像幅ｗが小さすぎる場合や撮像距離が大きすぎる場合は撮像画像の解像度が悪くなってしまい好ましくない。上述のように断面半径が２０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度である場合であれば、撮像幅ｗは１０μｍ〜３ｃｍ程度が好ましく、撮像距離は３０ｃｍ〜２００ｃｍ程度が好ましい。
【００６７】
より詳細には、撮像手段４（撮像部４ｂ）は、第１照明手段３ａが発する第１照明光Ｌａと第２照明手段３ｂが発する第２照明光Ｌｂのそれぞれの波長帯域に対して良好な感度を有するとともに、所定の波長範囲に対応する色成分についての画像形成信号を生成して、撮像制御部４ｃから制御手段５に対し受け渡すことができるようになっている。ここで、画像形成信号とは、撮像画像についての、座標位置と当該座標位置における信号量とを表す信号である。これは例えば、撮像手段４が、色成分ごとの画素値（各画素位置における色濃度値）を独立に（個別に）記述するデータ形式にて撮像データを生成することによって実現される。係る場合は、各画素の画素位置が画像形成信号における座標位置に相当し、画素値が当該座標位置における信号量に相当する。以下においては、特に断らない限り、撮像手段４が係る態様にて色成分ごとの画素値を独立に記述するデータ形式にて撮像データを生成する場合を対象に説明する。
【００６８】
係る撮像手段４としては、異なる色成分（波長範囲）の光に対して個別的に受光感度を有するとともにそれぞれの色成分についての画素値を独立して記述した撮像データを出力可能なラインセンサが例示される。例えば、上述のように、第１照明光Ｌａが赤色光であり、第２照明光Ｌｂが青色光である場合であれば、公知のＲＧＢラインセンサを撮像手段４として用いることが可能である。なお、ＲＧＢラインセンサは、赤色光および青色光に加え緑色光も受光可能であり、撮像データとしてＲＧＢ形式のデータを出力するが、緑色光の光強度値（画素値）に関する情報は本実施の形態においては利用しない。なお、ラインセンサを撮像手段４として用いる場合においては、その受光部４ａを長手方向がハニカム構造体１００の軸方向と平行になるように配置するのが、好適である。
【００６９】
ただし、撮像手段４としてラインセンサを用いるのは必須の態様ではなく、例えばデジタルカメラなど、二次元的な（矩形状の）撮像範囲を有するエリアカメラを用いる態様であってもよい。
【００７０】
また、撮像手段４として、異なる色成分（波長範囲）の光に対して個別的に受光感度を有するとともに、各画素位置毎にそれぞれの色成分についての画素値の情報を合成した形式の撮像データを出力するものを用いるようにしてもよい。ただし、係る場合においては、後段の処理にて適宜に各色成分の画素値情報を復元可能であることが求められる。
【００７１】
好ましくは、撮像手段４は、ハニカム構造体１００の軸方向の全域（図１に示す高さｈの範囲）にわたって、撮像幅ｗでの撮像が可能となるように設けられる。これは例えば、係る撮像範囲を撮像可能なラインセンサを撮像手段４として用いることによって実現可能である。係る場合においては、照明手段３についても、少なくとも当該撮像範囲の全域にわたって、撮像手段４による撮像に適した照射強度で照明光が照射されるように設けられる。照明手段３および撮像手段４がこれらの要件をみたす場合には、ハニカム構造体１００を一回転させる間に外壁１０１の表面全てを撮像することが可能となる。
【００７２】
ただし、係る態様は必須ではなく、撮像手段４がテーブル２に載置されたハニカム構造体１００に対し鉛直方向に相対移動可能に設けられてなり、高さｈの範囲を何分割かした部分ごとに撮像を行う態様であってもよい。また、表面検査装置１が鉛直方向に複数の撮像手段４を備え、それぞれの撮像手段４が異なる範囲を撮像することによって全体として高さhの範囲を撮像するようになっていてもよい。
【００７３】
制御手段５は、例えば、図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤその他の記憶媒体を備えるコンピュータによって構成される。表面検査装置１においては、あらかじめ記憶媒体に記憶された動作プログラムがＣＰＵによって実行されることで、各部の動作および処理が可能とされている。制御手段５については、上述したテーブル２の回転機構２ａと、１対の照明手段３と、撮像手段４とのそれぞれとの間で電気的な接続が確保されていれば、その配置位置に特段の制限はない。
【００７４】
制御手段５は、図２に示すように、表面検査装置１に対して外部からの検査実行指示や条件設定などの種々の入力操作を可能とする例えばキーボードやタッチパネルなどからなる入力操作部６と、動作メニューの表示や検査結果の表示を行うための例えば液晶ディスプレイなどからなる表示部７とを備える。
【００７５】
さらに、制御手段５は、動作プログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される機能的構成要素として、統括制御部１０と、回転制御部１２と、照明制御部１３と、判定用画像生成部２０と、欠陥判定部２４とを、主として備える。
【００７６】
統括制御部１０は、表面検査装置１の各部の動作を統括的に制御する部位である。すなわち、表面検査装置１の各部は、統括制御部１０からの制御信号に基づいてその動作を行うようになっている。
【００７７】
回転制御部１２は、テーブル２に備わる回転機構２ａの動作（テーブル２の回転およびその停止）を制御する部位である。すなわち、表面検査装置１においては、統括制御部１０からの制御信号に基づいて回転制御部１２から回転機構２ａに与えられる回転指示信号および停止指示信号によって、テーブル２の回転動作とその停止とが実現されるようになっている。
【００７８】
照明制御部１３は、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂの動作を制御する部位である。すなわち、表面検査装置１においては、統括制御部１０からの制御信号に基づいて照明制御部１３から第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂに与えられる照明光のon／off指示信号（点灯／消灯指示信号）によって、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂからの照明光の照射とその停止とが実現されるようになっている。
【００７９】
判定用画像生成部２０は、撮像手段４によって得られたハニカム構造体１００の外壁１０１の画像データに基づいて、当該外壁１０１におけるクラックの有無を判定に用いる画像（判定用画像）を表す画像データ（判定用画像データ）の生成処理を担う部位である。判定用画像生成部２０は、分解画像生成部２２と、フィルタ処理部２３とを主として備える。
【００８０】
分解画像生成部２２は、撮像手段４によって生成された撮像データを取得し、該撮像データから、第１分解画像データと第２分解画像データとを生成する部位である。なお、第１分解画像データは主として第１照明光Ｌａの照射によって形成される像についての画像データとして生成されることが意図されており、第２分解画像データは主として第２照明光Ｌｂの照射によって形成される像についての画像データとして生成されることが意図されているが、欠陥判定部２４において後述する態様にて行う、２つの判定用画像を照合することによるクラックの有無の判定の支障とならない程度において、例えば外光などの他の光による像がそれぞれの画像データに含まれることは、許容される。
【００８１】
フィルタ処理部２３は、分解画像生成部２２によって生成された２つの分解画像データに対し、欠陥判定部２４において行う欠陥判定に好適な画像となるよう、適宜のフィルタ処理を行う部位である。係るフィルタ処理としては、二値化処理や、シェーディング補正、収縮膨張処理などが例示される。フィルタ処理を経た２つの分解画像データが、クラックの有無を判定する際の判定用画像データとして判定用画像生成部２０から欠陥判定部２４に供される。
【００８２】
欠陥判定部２４は、外壁１０１における欠陥の有無を判定する判定処理を担う部位である。欠陥判定部２４は、少なくとも、外壁１０１において生じる軸方向クラックの有無を、２つの判定用画像を照合し（より詳細には、２つの判定用画像データを照合し）、それぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいて判定する判定処理を行うようになっている。好ましくは、欠陥判定部２４は、軸方向クラックが存在すると判定される場合、判定処理の一環として、判定対象たる軸方向クラックの種類の特定（一般的なクラックＣＲであるか段差ＳＴであるか）および該軸方向クラックの発生位置の特定をも行う。係る判定処理の詳細については後述する。
【００８３】
ただし、その他の態様にて発生する（例えば、軸方向以外の方向において発生する）クラックの有無や、異物の付着などについても、欠陥判定部２４において適宜の処理態様にて判定される態様であってもよい。制御手段５が、そのために必要な図示しない他の機能的構成要素を備える態様であってもよい。
【００８４】
＜外壁の変形タイプ＞
次に、軸方向クラックの有無の判定処理に係る説明に先立ち、係る判定処理の際の前提事項となる、ハニカム構造体１００の外壁１０１において軸方向に生じる変形のタイプについて説明する。図３は、ハニカム構造体１００の外壁１０１に生じる、その軸方向に沿った変形のタイプを、軸方向に垂直な断面における部分Ｆの拡大図によって示す図である。
【００８５】
ハニカム構造体１００は、理想的にはその外壁１０１が欠陥を有さず一様に平滑なものとして作製されることが望まれるが、実際には、その製法に起因して、より具体的には、押出成形法による成形とその後の焼成というプロセスにて作製されることに起因して、押出成形の際の押出方向でもあるハニカム構造体１００の軸方向において変形が生じ得る。具体的には、押出成形によりハニカム成形体を得る際に水分不足などの理由で該成形体にその軸方向に沿って生じる不具合や、あるいは、ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体１００とした後、降温させる際にハニカム構造体１００に生じる収縮などが、係る変形の要因となる。
【００８６】
具体的な変形のタイプには、図３においてtype(a)、type(b)、type(c)として示す三通りがある。
【００８７】
まず、type(a)は、外壁１０１に軸方向に沿った隙間をもたらす態様にて生じた一般的なクラックＣＲである。なお、ほとんどの場合、係るクラックＣＲは図３に示すように外壁１０１を貫通して形成されるが、外壁１０１を貫通せず、その内面側で閉じている隙間も、type(a)に該当するものとする。そして、ハニカム構造体１００に生じる軸方向クラックのほとんどは、このtype(a)のクラックＣＲである。なお、図３においてはクラックＣＲをなす外壁１０１の値する２つの端面がともに平坦なものとして示されているが、実際には、セラミックスの結晶粒の形状を反映した微細な凹凸を有する態様にて端面が形成される場合もある。軸方向クラックのほとんどは、係るクラックＣＲとして形成される。クラックＣＲの周方向に沿う幅はおおよそ２０μｍ〜５００μｍ程度である。一方、クラックＣＲの深さは、貫通する場合は当然ながら外壁１０１の厚みとなるので、当該厚みが上限値となるが、貫通しない場合の下限値はおおよそ５０μｍ以上である。
【００８８】
次に、type(b)は、外壁１０１の一部が軸方向に沿って径方向へとずれた結果として生じた段差（段差クラック）ＳＴである。なお、図３においては図面視右側の方が相対的に高く、図面視左側の方が相対的に低くなっている場合を例示しているが、当然ながら、段差ＳＴは、その反対の態様でも生じ得る。係る段差ＳＴは、クラックＣＲに比べて生じることはまれではあるが、外壁１０１に不連続を生じさせているという点ではクラックＣＲと同じであり、本実施の形態においては、クラックＣＲと同様、検出すべき軸方向クラックとして取り扱う。段差ＳＴの高さは５０μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００８９】
一方、type(c)は、外壁１０１の表面において周方向に沿って生じている起伏であるうねりＵＤである。より具体的には、図３においてはうねりＵＤが生じていることによってハニカム構造体の軸方向に長手方向を有するように形成された凹部を例示している。なお、うねりＵＤは凸部としても形成され得るが、以降の説明においては、上述したクラックＣＲと対比の容易のため、軸方向に沿う態様にて凹部が形成されるうねりＵＤを対象とする。
【００９０】
うねりＵＤの周方向に沿う幅はおおよそ２００μｍ〜１ｍｍ程度である。また、うねりＵＤの深さも、２００μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００９１】
ハニカム構造体１００においては、以上のような３つのタイプの変形が生じる。このうち、本実施の形態に係る表面検査装置１が確実に検出すべきは、軸方向クラックと総称しているクラックＣＲと段差ＳＴである。うねりＵＤについては、ハニカム構造体の品質および特性に影響を与えないことから、その存在は許容される。換言すれば、表面検査装置１は、欠陥判定に際して軸方向クラックを確実に検出する一方で、うねりＵＤが軸方向クラックであるとする過検出を行わないことが求められる。
【００９２】
＜検査プロセス＞
次に、上述した構成の表面検査装置１において行われる、軸方向クラックの有無を検査するための代表的な処理プロセスについて説明する。なお、以下においては、説明の簡単のため、特に断らない限り、第１照明手段３ａが第１照明光Ｌａとして赤色光を発し、第２照明手段３ｂが第２照明光Ｌｂとして青色光を発するともに、撮像手段４がＲＧＢ形式の撮像データを生成するＲＧＢラインセンサであり、かつ、これら照明手段３と撮像手段４とが、ハニカム構造体１００が一回転する間にその側面たる外壁１０１の表面全体に対する撮像を実行可能に設けられているものとする。
【００９３】
初めに、検査対象たるハニカム構造体１００がテーブル２の上に載置固定される。テーブル２に対するハニカム構造体１００の載置は、作業者が手作業で行ってもよいし、装置外に設けられた所定の搬送手段が自動的に載置する態様であってもよい。
【００９４】
係る載置がなされると、入力操作部６を通じて検査開始指示が統括制御部１０に与えられる。なお、検査に際して必要なパラメータ、例えば、ハニカム構造体１００のサイズ、テーブル２の回転速度、照明光の強度、撮像タイミング（時間間隔）その他の撮像条件、フィルタ処理条件、軸方向クラックの判定処理条件などは、あらかじめ入力操作部６を通じて設定されているものとする。なお、ハニカム構造体１００の載置固定が自動的に検知されて検査開始指示が統括制御部１０に与えられる態様であってもよい。
【００９５】
検査開始指示を受けた統括制御部１０は、回転制御部１２および照明制御部１３を同期的に制御する。
【００９６】
具体的には、統括制御部１０はまず、回転制御部１２に対し、ハニカム構造体１００が載置されているテーブル２に備わる回転機構２ａを回転させることを指示するとともに、照明制御部１３に対し、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂによる照明光の照射を指示する。回転制御部１２と照明制御部１３とが、統括制御部１０から与えられた指示信号に応じた駆動信号を発することで、ハニカム構造体１００が載置されたテーブル２があらかじめ設定された回転速度にて回転するとともに、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂからそれぞれ、あらかじめ定められた強度の第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂが、回転しているハニカム構造体１００に対して図１（ｂ）に示すように重畳的に（同時に）照射される。
【００９７】
テーブル２の回転動作が開始されると、回転機構２ａに備わる図示しないエンコーダが所定の時間間隔でパルス（エンコーダパルス）を発する。係るエンコーダパルスは、撮像手段４の撮像制御部４ｃに受け渡される。撮像制御部４ｃは、このエンコーダパルスを受け取るタイミングと同期させて撮像を実行するよう、撮像部４ｂに対し撮像指示を与える。このようにエンコーダパルスが発せられるタイミングにて撮像がなされることにより、撮像手段４においては、個々の撮像時のＲＧＢ各色成分についての画素値と撮像の際のエンコーダパルスのパルス値とのデータセットとして、撮像データが生成される。
【００９８】
なお、撮像手段４は上述のように撮像幅ｗにて撮像を行うことから、ハニカム構造体１００の断面半径をｒとし、テーブル２の（それゆえハニカム構造体１００の）回転角速度をω（ｒａｄ／秒）とするとき、少なくとも、ハニカム構造体１００が１回転する時間４π／ω（秒）の間に、２πｒ／ｗ回の撮像を行えば、つまりは、時間２ｗ／ｒω（秒）ごとに１回の撮像を行えば、ハニカム構造体１００が１回転する間に外壁１０１の表面全体について撮像を行うことができるが、実際には、相前後して撮像された画像に５０％程度以下の重なりがある方が好ましいことから、撮像の時間間隔は２ｗ／ｒω（秒）よりも小さい値として定められるのが好ましい。
【００９９】
例えば、ｒ＝５．０ｃｍのハニカム構造体１００をω＝２３０°／秒で回転させ、ｗ＝３０μｍなる撮像手段４（ラインセンサ）にて撮像する場合においては、撮像の時間間隔は１．０×１０−４秒〜１．４×１０−４秒程度に設定される。係る場合の撮像回数は１０５００回〜１５０００回程度となる。すなわち、一のハニカム構造体１００の検査に際し、１０５００ライン〜１５０００ライン程度の撮像データが取得されることになる。
【０１００】
撮像手段４によって得られた撮像データは順次に、あるいは所定のデータ量ごとに（例えば、一のハニカム構造体１００について撮像が完了するごとに）一括して、判定用画像生成部２０の分解画像生成部２１に与えられる。
【０１０１】
なお、それぞれのハニカム構造体１００における、外壁１０１の表面全体に対する撮像の完了の判断は、統括制御部１０によってなされる。具体的には、統括制御部１０においては、あらかじめ検査に先立って入力操作部６を通じて入力されたハニカム構造体１００のサイズ、テーブル２の回転速度などから、外壁１０１の表面全体の撮像に要する時間が演算されるとともに、撮像手段４ともども回転機構２ａが発するエンコーダパルスを取得することで、撮像が開始されるタイミングを知ることができるようになっている。これら撮像開始のタイミングと撮像に要する時間とから、外壁１０１の表面全体に対する撮像が完了するタイミングを判断することができる。
【０１０２】
または、テーブル２の回転角度に応じたエンコーダパルスの一定数が統括制御部４に入力される毎に、一定撮像回数（取り込みライン数）分の撮像データの取り込みが行われるとともに、あらかじめ設定されているテーブル２の回転角、取り込みライン数、エンコーダパルス数などに基づいて自動で撮像を終了させることによっても、ハニカム構造体１００の外周を一定の間隔で撮像することができる。
【０１０３】
撮像開始から終了のタイミングまでの間に取得された多数の撮像データは、時系列に沿って配置されることで、外壁１０１の表面全体についての一の撮像データを表すこととなる。本実施の形態においては、係る一の撮像データを連続画像データと称する。
【０１０４】
統括制御部１０は、外壁１０１の表面全体に対する撮像が完了するタイミングで、分解画像生成部２２に対し、連続画像データに基づく分解画像データの生成を指示する。また、統括制御部１０は、回転制御部１２に対し、回転機構２ａの回転を停止させる指示信号を与えるとともに、照明制御部１３に対し第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂの照射を終了させる指示信号を与える。回転制御部１２と照明制御部１３とがそれぞれ、これらの指示信号に応答した駆動信号を発することで、テーブル２の回転は停止され、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとは消灯される。なお、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂは常時点灯状態とされていてもよい。テーブル２の回転が完全に停止した時点で、撮像の終了したハニカム構造体１００はテーブル２から移動させられ、代わって、次に撮像するハニカム構造体１００がテーブル２に載置される。
【０１０５】
分解画像生成部２２は、一のＲＧＢ画像データとして生成された連続画像データから、第１分解画像データと第２分解画像データとを生成する。いま、第１照明光Ｌａが赤色光であり、第２照明光Ｌｂが青色光であるとしているので、第１分解画像データを、連続画像データからそのＲ成分のみを抽出した画像データ（Ｒ画像データ）として生成し、第２分解画像データを、連続画像データからそのＢ成分のみを抽出した画像データ（Ｂ画像データ）を生成するのが好適な一例である。例えば、連続画像データの任意の画素（ｘ、ｙ）における画素値（色濃度値）が（Ｒｘｙ、Ｇｘｙ、Ｂｘｙ）と表されるとした場合、分解画像生成部２２は、画素（ｘ、ｙ）における画素値が（Ｒｘｙ、０、０）と表されるＲ画像データと、画素（ｘ、ｙ）における画素値が（０、０、Ｂｘｙ）と表されるＢ画像データとをそれぞれ第１分解画像データおよび第２分解画像データとして生成するのが好適である。
【０１０６】
係る場合のＲ画像データとＢ画像データはそれぞれ、第１照明光Ｌａのみを照射して撮像手段４による撮像を行うことによって得られる撮像データと、第２照明光Ｌｂのみを照射して撮像手段４による撮像を行うことによって得られる撮像データとに、ほぼ相当するものである。
【０１０７】
ただし、上述したように、欠陥判定部２４における判定の支障とならない範囲であれば、例えば、画素値が所定のしきい値以下の範囲であれば、第１分解画像データはＲ成分以外の色成分を含んでもよく、第２分解画像データはＢ成分以外の色成分を含んでもよい。すなわち、上述の例のように、連続画像データの任意の画素（ｘ、ｙ）における画素値（色濃度値）が（Ｒｘｙ、Ｇｘｙ、Ｂｘｙ）と表される場合であれば、第１分解画像データの画素（ｘ、ｙ）における画素値が（Ｒｘｙ、ｇ１ｘｙ、ｂ１ｘｙ）と表され、第２分解画像データの画素（ｘ、ｙ）における画素値が（ｒ２ｘｙ、ｇ２ｘｙ、Ｂｘｙ）と表される態様であってもよい。ここで、ｇ１ｘｙ、ｂ１ｘｙ、ｒ２ｘｙ、ｇ２ｘｙはそれぞれ、所定のしきい値以下の画素値を表している。
【０１０８】
なお、撮像手段４として、上述したように異なる色成分（波長範囲）の光に対して個別的に受光感度を有するとともに、各画素位置毎にそれぞれの色成分についての画素値の情報を合成した形式の撮像データを出力するものを用いる場合であれば、分解画像生成部２２は、当該撮像データから各色成分についての画素値情報を復元することにより、第１分解画像データおよび第２分解画像データを生成する。
【０１０９】
分解画像生成部２２によって生成された第１分解画像データおよび第２分解画像データは、フィルタ処理部２３によるフィルタ処理に供される。フィルタ処理部２３は、第１分解画像データおよび第２分解画像データのそれぞれに対して、上述した二値化処理や、シェーディング補正、収縮膨張処理などを行う。
【０１１０】
そして、フィルタ処理部２３によるフィルタ処理が施された第１分解画像データおよび第２分解画像データはそれぞれ、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データとして欠陥判定部２４に受け渡されて、欠陥判定部２４における軸方向クラックの有無の判定に用いられる。欠陥判定部２４における判定処理の詳細については後述する。
【０１１１】
欠陥判定部２４によって得られた判定結果を記述した判定結果データは統括制御部１０に受け渡され、さらに、表示部７による判定結果の表示などに用いられる。
【０１１２】
判定結果が得られると、引き続いて、別のハニカム構造体１００を対象とした検査が同様に行われる。
【０１１３】
＜軸方向クラックの判定＞
欠陥判定部２４における判定は、概略、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データのそれぞれが表す像（第１判定用画像および第２判定用画像）を照合し、それぞれの像に現れる、外壁１０１の表面に生じている変形に伴って形成された影領域の有無および形成位置の異同に基づいてなされる。
【０１１４】
まず、変形が生じていないところでは、第１判定用画像と第２判定用画像のそれぞれにおいて影領域は形成されない。
【０１１５】
次に、変形として図３においてtype(a)として示すクラックＣＲが生じている場合について説明する。図４は、外壁１０１の、クラックＣＲが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【０１１６】
図４（ａ）は、クラックＣＲが形成されている箇所についての、第１照明光Ｌａによる像の形成のされ方を示している。第１照明光Ｌａが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、クラックＣＲが形成されていない領域ＲＥ１１およびＲＥ１２については、第１照明光Ｌａによる当該の表面の像が図面視上方位置に配置された撮像手段４（ただし図示せず）において形成される。なお、図４（ａ）においては係る像形成がなされることを実線の矢印ＡＲ１１および矢印ＡＲ１２にて示している（図６、図８においても同様）。
【０１１７】
これに対し、クラックＣＲが形成されている領域ＲＥ１３については、撮像手段４において第１照明光Ｌａによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ１３の像を得ることはなく、当該領域は影領域となる。なお、図４（ａ）においては係る影領域の形成がなされることを波線の矢印ＡＲ１３にて示している（図６、図８においても同様）。
【０１１８】
一方、図４（ｂ）は、クラックＣＲが形成されている箇所（図４（ａ）と同じ箇所）についての、第２照明光Ｌｂによる像の形成のされ方を示している。第２照明光Ｌｂが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、クラックＣＲが形成されていない領域ＲＥ２１およびＲＥ２２（それぞれ、図４（ａ）の領域ＲＥ１１およびＲＥ１２と同一）については、矢印ＡＲ２１および矢印ＡＲ２２にて示すように、第２照明光Ｌｂによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１１９】
これに対し、クラックＣＲが形成されている領域ＲＥ２３（図４（ａ）の領域ＲＥ１３と同一）については、撮像手段４において第２照明光Ｌｂによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ２３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ２３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１２０】
図５は、実際の外壁１０１についての、クラックＣＲが形成されている箇所の画像を示す図である。図５（ａ）は、撮像手段４によって得られた撮像データが示す撮像画像であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の撮像画像を与える撮像データに基づいて判定用画像生成部２０が生成した第１判定用画像データによる第１判定用画像であり、図５（ｃ）は、同様に生成された第２判定用画像データによる第２判定用画像である。すなわち、３つの画像の示す範囲は同じである。なお、図５に示す各画像は図示の都合上モノクロとなっているが、実際にはカラー画像である（図７においても同様）。
【０１２１】
図５（ａ）において図面視上下方向に延在する直線上の影領域Ｓ１がクラックＣＲに対応する。一方、図５（ｂ）において形成された影領域Ｓ１ａと、図５（ｃ）において形成された影領域Ｓ１ｂとがそれぞれ、図４（ａ）および図４（ｂ）において矢印ＡＲ１３および矢印ＡＲ２３として表されている影領域に相当する。図５（ｂ）と図５（ｃ）とを対比すると、互いの影領域Ｓ１ａと影領域Ｓ１ｂとは形状および形成位置が一致していることがわかる。確認的にいえば、それら２つの領域の形状および形成位置は、図５（ａ）における影領域Ｓ１とも一致している。
【０１２２】
次に、変形として図３においてtype(c)として示すうねりＵＤ（凹部）が生じている場合について説明する。図６は、外壁１０１の、うねりＵＤが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【０１２３】
図６（ａ）は、うねりＵＤが形成されている箇所についての、第１照明光Ｌａによる像の形成のされ方を示している。第１照明光Ｌａが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、うねりＵＤを構成していないかもしくはうねりＵＤを構成するものの第１照明光Ｌａの照射方向に面した領域ＲＥ３１およびＲＥ３２については、矢印ＡＲ３１および矢印ＡＲ３２にて示すように、第１照明光Ｌａによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１２４】
一方、うねりＵＤを構成しかつ第１照明光Ｌａの照射方向に面していない領域ＲＥ３３については、撮像手段４において第１照明光Ｌａによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ３３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ３３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１２５】
これに対し、図６（ｂ）は、うねりＵＤが形成されている箇所（図６（ａ）と同じ箇所）についての、第２照明光Ｌｂによる像の形成のされ方を示している。第２照明光Ｌｂが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、うねりＵＤを構成していないかもしくはうねりＵＤを構成するものの第２照明光Ｌｂの照射方向に面した領域ＲＥ４１およびＲＥ４２については、矢印ＡＲ４１および矢印ＡＲ４２にて示すように、第２照明光Ｌｂによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１２６】
一方、うねりＵＤを構成しかつ第２照明光Ｌｂの照射方向に面していない領域ＲＥ４３については、撮像手段４において第２照明光Ｌｂによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ４３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ４３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１２７】
図７は、実際の外壁１０１についての、うねりＵＤが形成されている箇所の画像を示す図である。図７（ａ）は、撮像手段４によって得られた撮像データが示す撮像画像であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の撮像画像を与える撮像データに基づいて判定用画像生成部２０が生成した第１判定用画像データによる像（第１判定用画像）であり、図７（ｃ）は、同様に生成された第２判定用画像データによる像（第２判定用画像）である。すなわち、３つの画像の示す範囲は同じである。
【０１２８】
図７（ａ）において図面視上下方向に延在する直線上の影領域Ｓ２がうねりＵＤに対応する。一方、図７（ｂ）において形成された影領域Ｓ２ａと、図７（ｃ）において形成された影領域Ｓ２ｂとがそれぞれ、図６（ａ）および図６（ｂ）において矢印ＡＲ３３および矢印ＡＲ４３として表されている影領域に相当する。図７（ｂ）と図７（ｃ）とを対比すると、互いの影領域Ｓ２ａと影領域Ｓ２ｂとは形成位置が一致していないことがわかる。確認的にいえば、それら２つの領域の形成位置は、図７（ａ）における影領域Ｓ２について対称となっている。
【０１２９】
以上のように、クラックＣＲが形成された箇所と、うねりＵＤが形成された箇所とでは、第１判定用画像と第２判定用画像の双方にクラックＣＲまたはうねりＵＤに対応する影領域が形成されるものの、クラックＣＲの場合とうねりＵＤの場合とでは、２つの判定用画像に形成される影領域の形成位置の関係が、相異なるものとなる。すなわち、影領域がクラックＣＲについてのものであれば、第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域とは一致するが、一方、影領域がうねりＵＤについてのものであれば、第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域とは一致しないようになっている。
【０１３０】
なお、係る相違は、クラックＣＲとうねりＵＤの形成態様（形成サイズ）の違いを利用することで得られるものである。概略的にいえば、クラックＣＲの方がうねりＵＤよりも細くかつ深く形成される傾向がある。
【０１３１】
さらに、変形として図３においてtype(b)として示す段差ＳＴが生じている場合について説明する。図８は、外壁１０１の、段差ＳＴが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。なお、図８においては、第１照明光Ｌａが段差ＳＴの下段側から照射され、第２照明光Ｌｂが段差ＳＴの上段側から照射されるものとしている。
【０１３２】
図８（ａ）は、段差ＳＴが形成されている箇所についての、第１照明光Ｌａによる像の形成のされ方を示している。第１照明光Ｌａが上述のように所定の角度θで段差ＳＴの下段側から外壁１０１の表面に入射した場合、撮像手段４が配置された図面視上方に面した全ての被照射領域たる領域ＲＥ５１およびＲＥ５２において、矢印ＡＲ５１および矢印ＡＲ５２にて示すように、第１照明光Ｌａによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。外壁１０１の表面において第１照明光Ｌａが照射されない箇所は存在しないので、影領域は形成されない。
【０１３３】
一方、図８（ｂ）は、段差ＳＴが形成されている箇所（図８（ａ）と同じ箇所）についての、第２照明光Ｌｂによる像の形成のされ方を示している。第２照明光Ｌｂが上述のように所定の角度θで段差ＳＴの上段側から外壁１０１の表面に入射した場合、段差ＳＴの下段側であって上段側から離れている領域ＲＥ６１と、段差ＳＴの上段側の被照射領域たる領域ＲＥ６２とにおいては、矢印ＡＲ６１およびＡＲ６２にて示すように、第１照明光Ｌａによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１３４】
これに対し、段差ＳＴの下段側では、上段側近傍に第２照明光Ｌｂが照射されない領域ＲＥ６３が形成されてしまうために、撮像手段４が領域ＲＥ６３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ６３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１３５】
その結果、図示は省略するが、図８に示す態様にて段差ＳＴが形成された場合、第１判定用画像では影領域は確認されず、第２判定用画像では図５（ｂ）の影領域Ｓ２ｂと同様の影領域が形成されることになる。係る段差ＳＴにおける第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域の形成位置の関係は、上述したクラックＣＲおよびうねりＵＤについての第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域の形成位置の関係のいずれとも異なるものである。
【０１３６】
なお、上述した照明光の照射角θの角度範囲は、上述したクラックＣＲ、うねりＵＤ、および段差ＳＴについて、互いを判別するための影領域が好適に形成されるという観点から定まるものである。具体的には、θ＜５°であると、２つの照射光の光源位置が近接し、その結果、段差ＳＴの影領域が明瞭に得られなくなるため好ましくない。一方、θ＞３０°であると、うねりＵＤについての第１判定用画像における影領域と第２判定用画像影領域における影領域とが重なってしまうため好ましくない。
【０１３７】
欠陥判定部２４は、第１判定用画像と第２判定用画像とを照合した際の以上のような第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域の形成位置の関係の相違に基づいて、外壁１０１に生じている変形のタイプを、クラックＣＲであるか、段差ＳＴであるか、あるいはうねりＵＤであるか、判別するようになっている。
【０１３８】
すなわち、第１判定用画像データによって表される第１判定用画像と第２判定用画像データによって表される第２判定用画像において外壁１０１の同一位置に、押出成形の際の押出方向に対応する方向（通常は第１判定用画像および第２判定用画像において上下方向）に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、外壁１０１の当該影領域に対応する箇所にクラックＣＲが生じていると判定する。
【０１３９】
また、第１判定用画像と第２判定用画像のいずれか一方において影領域が存在するものの、他方の画像において当該影領域に対応する領域が当該影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しない場合、外壁１０１の当該影領域に対応する箇所に段差ＳＴが生じていると判定する。なお、係る場合においては、どちらの画像に影領域が形成されているのかによって、段差の上下関係を特定することも可能である。
【０１４０】
一方、第１判定用画像と第２判定用画像の双方に同様の影領域が存在するが、両者の形成位置がずれている場合は、外壁１０１にうねりＵＤが生じていると判定する。
【０１４１】
このように、欠陥判定部２４による判定に際して、軸方向クラックたるクラックＣＲおよび段差ＳＴの判定基準と、うねりＵＤの判定基準とは明確に区別されている。それゆえ、軸方向クラックは確実に検出される一方で、うねりＵＤが軸方向クラックであると誤検出されてしまうことはない。すなわち、欠陥判定部２４による判定においては、過検出は生じることが好適に抑制されるものとなっている。
【０１４２】
具体的には、欠陥判定部２４は、判定用画像生成部２０によって生成された第１判定用画像データと第２判定用画像データのそれぞれを対象として、公知の画像処理手法によって、それぞれの画像データが表現する画像（第１判定用画像もしくは第２判定用画像）において影領域となる画素範囲を特定する。概略的には、画素値が０もしくは０に近い所定の閾値範囲内の値となる画素が連続する領域が、影領域に対応する画素領域として特定される。そして、第１判定用画像データと第２判定用画像データとを照合し、両者における、係る影領域に対応する画素領域の位置関係に基づいて、それぞれの影領域がクラックＣＲ、段差ＳＴ、うねりＵＤのいずれに該当するのかを判定する。そして、前２者に該当すると判定される影領域が存在すると場合は、軸方向クラックが存在するとして、欠陥判定部２４は、その画素位置情報と軸方向クラックの種別（クラックＣＲか、段差ＳＴか）とを記述した判定結果データを生成して、統括制御部１０に受け渡す。係る記述内容の判定結果が作成されたハニカム構造体１００は、不合格品と判断されることとなる。
【０１４３】
第１判定用画像データと第２判定用画像データの双方において影領域に該当する画素領域が検出されない場合、および、うねりＵＤに該当する画素領域のみが存在すると判定される場合は、軸方向クラックは検出されないことになるので、欠陥判定部２４は、検査対象となったハニカム構造体１００が合格品である旨を記述した判定結果データを生成して、統括制御部１０に受け渡す。
【０１４４】
以上、説明したように、本実施の形態に係る表面検査装置によれば、照射方向が異なる２つの照明光を用いた撮像と、当該撮像結果に基づいて生成される２つの判定用画像の対比という簡便な手法で、従来よりも確実にハニカム構造体の側面（外壁表面）におけるクラックの有無を判定することが可能となる。より具体的には、相異なる２つの波長帯域に属する２つの照明光のもとでハニカム構造体の側面（外壁表面）を撮像し、続いて、得られた撮像データからそれら２つの波長帯域ごとの画像データを生成し、得られた２つの画像データにおける影領域の形成のされ方によって、ハニカム構造体の外壁に生じた変形が、軸方向に沿ったクラックであるか、あるいはうねりであるかを確実に判別することができる。これにより、クラックを確実に検出するとともに、うねりをクラックとして誤検出することがなくなるので、過検出が抑制される。
【０１４５】
＜変形例＞
上述の実施の形態に係る検査手法においては、円筒状のハニカム構造体１００が検査対象とされているが、当該検査手法の原理上、検査対象たるハニカム構造体は必ずしも円筒状でなくてもよい。例えば、撮像手段４をテーブル２に載置されたハニカム構造体に対して進退自在に移動させる進退移動機構が表面検査装置１に設けられてなり、撮像手段４の焦点距離が保たれるように撮像位置に応じて撮像手段とハニカム構造体との相対位置を調整可能とされている場合であれば、例えば矩形筒状など、多角柱状のハニカム構造体についても検査は可能である。
【０１４６】
また、上述の実施の形態に係る検査手法の原理上、検査対象は必ずしもハニカム構造体である必要はなく、テーブルに載置可能な筒状もしくは柱状のセラミックス体であれば検査対象となり得る。ただし、軸方向に生じるクラックとうねりとの判別を好適に行えるという当該検査手法の特徴を踏まえると、押出成形法を適用して作製されるセラミックス焼成体が対象とされることが好適である。
【０１４７】
あるいは、撮像手段４をテーブル２に載置されたセラミックス体に対して平行に移動させる平行移動機構が表面検査装置１に設けられてなり、撮像手段４の焦点距離が保たれるように撮像位置に応じて撮像手段とセラミックス体との相対位置を調整可能とされている場合であれば、平板状のセラミックス体についても検査は可能である。
【０１４８】
また、上述の実施の形態においては、１対の照明手段３をなす第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとがハニカム構造体１００の外壁１０１の法線Ｎの方向について対称な位置に配置されてなり、これによってそれぞれの照射角が同じ角度θとなるものとされていたが、当該実施形態に係るクラックの有無の判別が好適に行える限りにおいて、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂの配置位置は法線Ｎの方向について非対称であってもよい。つまりは、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂについての照射角θの値は、５°≦θ≦３０°を満たす限りにおいて、異なっていてもよい。
【０１４９】
あるいは、上述の実施の形態においては、撮像手段４が法線Ｎ上に配置されるとしていたが、撮像手段４は必ずしも厳密に法線Ｎ上に設けられる必要はなく、上述の実施形態におけるクラックの有無の判定が好適に行える限りにおいて、法線と略一致する位置に、もしくは、法線Ｎの近傍位置に、撮像手段４が配置される態様であってもよい。
【０１５０】
また、上述の実施の形態では、一の連続画像データから第１分解画像データおよび第２分解画像データとしてＲ画像データとＢ画像データとが生成される場合について例示しているが、実際に第１照明光Ｌａのみの照射と第２照明光Ｌｂのみの照射とを行い、それぞれにおいて撮像手段４による撮像を行うことによって、Ｒ画像データとＢ画像データとを初めから別個の画像データとして直接に生成し、それらを用いて欠陥判定部２４による判定処理を行うことも可能である。ただし、この場合、ハニカム構造体１００を中心軸ＡＸの周りで一回転させる間に第１照明光Ｌａのみを照射しながら撮像手段４により撮像することによってＲ画像データを得た後、ハニカム構造体１００を中心軸ＡＸの周りでさらに一回転させる間に第２照明光Ｌｂのみを照射しながら撮像手段４により撮像することによってＢ画像データを得ることになる。すなわち、少なくともハニカム構造体１００を２回転させる必要がある。しかも、その際には、両画像の位置合わせを正確に行う必要がある。係る場合、ハニカム構造体１００の回転時にハニカム構造体１００の位置ずれや、回転速度のバラツキや回転軸の偏心などが生じると、位置合わせを精度よく行うことは困難となる。従って、処理効率や判定精度という点からは、１回転のみで撮像を完了し、一の撮像データに基づいて生成した完全に同一位置についての同一位置についてのデータであるＲ画像データとＢ画像データとを用いる上述の実施の形態における処理態様の方が、優れているものと判断される。
【０１５１】
さらにいえば、２つの照明光の波長帯域を同じとして、第１照明光Ｌａのみの照射と第２照明光Ｌｂのみの照射とを行い、それぞれにおいて撮像手段４による撮像を行い、Ｒ画像データとＢ画像データとに相当する２つの画像データを生成し、それらを照合して欠陥判定部２４による判定処理を行うことも可能である。
【０１５２】
また、上述の実施の形態においては、照明光として赤色光と青色光とを用いるとともに、分解画像データとしてＲ画像データとＢ画像データを生成するものとなっているが、２つの判定用画像（判定用画像データ）を照合して影領域の形成態様の異同に基づいたクラックの有無が好適に判定可能である限りにおいて、照明光の波長帯域と分解画像データの対象とする色成分（の波長範囲）とは一致していなくともよい。例えば、照明光として紫外（ＵＶ）光と白色光を用いる一方で、ＵＶ画像データとＲ画像データを分解画像データとして生成し、これらの分解画像データに基づいて判定用画像（判定用画像データ）を生成するなどの態様であってもよい。
【０１５３】
もしくは、上述の場合のように、ハニカム構造体１００を中心軸ＡＸの周りで２回転させ、１回転目において第１照明光Ｌａのみを照射しながら撮像を行い、２回転目においては第２照明光Ｌｂのみを照射しながら撮像を行うにあたって、それぞれの撮像結果を、各画素における明度値もしくは輝度値が記述されるデータ形式の撮像データ（第１および第２の撮像データ）として生成し、判定用画像生成部２０が、それらの撮像データから、各画素における明度値もしくは輝度値を取得することによって、第１および第２の判定用画像（第１および第２の判定用画像データ）を生成し、係る第１および第２の判定用画像（第１および第２の判定用画像データ）に基づいて、ハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無を確認する態様であってもよい。
【０１５４】
あるいはまた、上述の実施の形態においては、波長帯域の異なる２つの照明光を用いるとともに、判定に用いる画像もそれらの帯域に応じたものとしていたが、これに代わり、偏光状態の異なる２つの照明光のそれぞれを用いた撮像や、位相の異なる２つの照明光のそれぞれを用いた撮像を行った後、得られた２通りの画像によって形成される像の相違から、外壁１０１に生じている変形のタイプの相違を特定する態様であってもよい。
【０１５５】
また、上述の実施の形態では、欠陥判定部２４によって得られた判定結果が表示部７に表示されるようになっているが、欠陥判定部２４による判定を行う代わりに、判定用画像生成部２０によって生成された２つの判定用画像データのそれぞれに基づく２つの判定用画像が表示部７に表示され、それら２つの判定用画像を作業者が目視にて照合することにより、ハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無が確認される態様であってもよい。２つの判定用画像が、それぞれに存在する影領域の異同を対比可能に表示部７に表示されるようにしておけば、目視による照合という簡単な手法により、クラックの有無が判定可能である。
【０１５６】
また、上述の実施の形態では主に、撮像手段４における撮像結果は画素値として撮像データに記述されて判定用画像生成部２０に受け渡され、判定用画像データが生成されるという、デジタル的な画像処理態様にてハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無が確認されるようになっているが、これに代わり、撮像手段４がその撮像結果を例えば所定の出力形式のアナログ方式の画像形成信号として出力可能とされてなり、当該画像形成信号のうちの相異なる２つの画像形成信号を用いて第１判定用画像と第２判定用画像とが表示部７において対比可能に表示されるなどの態様であってもよい。例えば、撮像手段４においてＲＧＢ形式の画像信号が出力可能とされてなり、Ｒ信号のみからなる第１判定用画像とＢ信号のみからなる第２判定用画像とが生成される場合などが例示される。係る場合も、２つの判定用画像を作業者が目視にて照合することにより、ハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無を確認することが可能である。
【０１５７】
あるいは、欠陥判定部２４におけるクラックの有無の判定と、表示部７に表示させた２つの判定用画像を作業者が目視することによるクラックの有無の判定とが、一の表面検査装置１において併用可能であってもよい。
【０１５８】
また、上述の実施の形態においては、テーブル２を回転させる回転機構２ａからエンコーダパルスを発するタイミングで、撮像手段４が撮像を行うようになっているが、撮像手段４における撮像のタイミングを制御する態様はこれに限られるものではない。図９は、上述の実施の形態とは異なる態様にて撮像手段４における撮像のタイミングを制御する表面検査装置１のブロック図である。
【０１５９】
具体的には、図９に示す表面検査装置１においては、撮像手段４の動作の制御が、制御手段５に備わる撮像処理部１４においてなされるものとなっている。係る表面検査装置１においては、統括制御部１０からの制御信号に基づいて撮像処理部１４から撮像手段４に与えられる撮像指示信号によって、撮像手段４による撮像が行われるようになっている。
【０１６０】
また、図９に示す表面検査装置１においては、判定用画像生成部２０が連続画像生成部２１を備えるものとなっている。連続画像生成部２１は、撮像幅ｗごとに撮像された画像のデータを合成して、外壁１０１の表面全体についての一の撮像画像データである連続画像データを生成する処理を担う部位である。
【０１６１】
係る表面検査装置１において検査を実行するに際しては、テーブル２の回転動作と第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂからの照明光の照射状態が安定した段階で、統括制御部１０は、撮像処理部１４に対し、撮像手段４による撮像を実行指示する。撮像処理部１４は、係る実行指示に応答して、あらかじめ設定されたタイミング（時間間隔）にて撮像手段４に撮像を行わせる。
【０１６２】
そして、外壁１０１の表面全体について撮像が完了すると、撮像処理部１４は統括制御部１０に対して係る終了を報知する信号を与える。係る報知信号を受けた統括制御部１０は、回転制御部１２に対し、回転機構２ａの回転を停止させる指示信号を与えるとともに、照明制御部１３に対し第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂの照射を終了させる指示信号を与える。回転制御部１２と照明制御部１３とがそれぞれ、これらの指示信号に応答した駆動信号を発することで、テーブル２の回転は停止され、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとは消灯される。
【０１６３】
一方、撮像手段４によって得られた撮像データは順次に、あるいは一括して、撮像処理部１４を通じて判定用画像生成部２０の連続画像生成部２１に与えられる。
【０１６４】
連続画像生成部２１は、撮像データを取得する度に逐次に、もしくは、全ての撮像データを取得した後に一括して、相前後する撮像タイミングにて得られた撮像データを合成し、連続画像データを生成する。生成された連続画像データは、分解画像生成部２２に与えられる。以降の処理については上述の実施の形態と同様になされる。
【０１６５】
あるいは、撮像制御部４ｃ自体が図示しないタイマーを備えており、係るタイマーを利用して、一定のタイミングで撮像がなされる態様であってもよい。
【０１６６】
ただし、ハニカム構造体１００が一定の角度ずつ回転するたびに撮像を行う上述の実施の形態の撮像手法の方が、ハニカム構造体１００が回転時に位置ずれを起こしたとしても外壁１０１の撮像を確実に撮像できるという点で、これらの変形例に係る撮像タイミングの制御手法よりも優れているといえる。また、上述の実施の形態においては一の撮像手段４によってハニカム構造体１００の外壁１０１の全体を撮像するようにしているが、これに代わり、テーブル２に載置されたハニカム構造体１００の周りに所定の間隔で複数の撮像手段４を載置するとともに、それぞれの撮像手段４に対応させて第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂを設けるようにし、それら複数の撮像手段４による撮像範囲が外壁１０１の全体をカバーするようになっていても良い。係る場合、テーブル２を回転させなくとも、ハニカム構造体１００の外壁１０１の全体についての撮像データを得ることができる。
【図１】
2017061318.tif 000003
【図２】
2017061318.tif 000004
【図３】
2017061318.tif 000005
【図４】
2017061318.tif 000006
【図５】
2017061318.tif 000007
【図６】
2017061318.tif 000008
【図７】
2017061318.tif 000009
【図８】
2017061318.tif 000010
【図９】
2017061318.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月14日(2017.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス体の表面のクラックを検査する方法であって、
前記セラミックス体の一部表面である被検査面の所定の被照射領域に対し、第１の照明光と、第２の照明光との少なくとも一方を照射した状態で、所定の撮像手段によって前記被照射領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程における撮像結果に基づいて、クラックの有無の判定に利用可能な判定用画像を生成する判定用画像生成工程と、
前記判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無を判定する判定工程と、
を備え、
前記第１と前記第２の照明光は、前記撮像手段を挟んだ相異なる方向から前記被検査面に対して照射されるようになっており、
前記撮像工程においては、前記第１と前記第２の照明光の少なくとも一方が照射された状態で前記被照射領域を撮像し、
少なくとも前記第１の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第１の撮像結果とし、少なくとも前記第２の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第２の撮像結果とし、前記判定用画像生成工程において、前記第１の撮像結果に基づいて第１の判定用画像が生成され、前記第２の撮像結果に基づいて第２の判定用画像が生成されるとするときに、
前記第１と前記第２の判定用画像は、両者を照合した際のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定可能であるように生成され、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定される、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定用画像生成工程においては、
前記第１の撮像結果に基づいて、第１の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第１の色成分についての画像形成信号と前記第１の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第１の判定用画像を生成し、
前記第２の撮像結果に基づいて、第２の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第２の色成分についての画像形成信号と前記第２の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第２の判定用画像を生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が所定のデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから所定の色成分の画素値を当該色成分についての画像形成信号として取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである第１の判定用画像データが生成され、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである第２の判定用画像データが生成される、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項４】
請求項３に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分のそれぞれについての画素値が独立して記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データから、前記第１の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第１の判定用画像データを生成し、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データから、前記第２の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項５】
請求項３に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分についての画素値情報が合成されたデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データを分解することにより、前記第１の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第１の判定用画像データを生成し、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データを分解することにより、前記第２の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第２の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、
前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、
前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、
前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項８】
請求項２ないし請求項７のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の照明光の波長帯域と前記第２の照明光の波長帯域とが異なっており、
前記撮像工程においては、前記被照射領域に対し前記第１と前記第２の照明光を同時に照射させた状態で前記撮像手段によって撮像を行うことにより、前記第１と前記第２の撮像結果を一の撮像結果として取得し、
前記判定用画像生成工程においては、前記一の撮像結果に基づいて、前記第１の色成分についての波長範囲と前記第２の色成分についての波長範囲とを相異ならせて前記第１と前記第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の色成分についての波長範囲が前記第１の照明光の波長帯域と少なくとも重複し、前記第２の色成分についての波長範囲が前記第２の照明光の波長帯域と少なくとも重複する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで一回転させる間に、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記一の撮像データを得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定用画像生成工程においては、
前記第１の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、
前記第２の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第２の判定用画像を生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、各画素における明度値もしくは輝度値が記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、
前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから各画素における明度値もしくは輝度値を取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、
前記判定用画像データ生成工程においては、
前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである第１の判定用画像データを生成し、
前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである第２の判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第２の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、
前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、
前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、
前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項９、または請求項１１ないし請求項１４のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで回転させながら、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記第１と第２の撮像結果を得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、
前記セラミックス体を前記回転軸の周りで一回転させる間に前記第１の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第１の撮像結果を得た後、
前記セラミックス体を前記回転軸の周りでさらに一回転させる間に前記第２の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第２の撮像結果を得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１７】
請求項１０、請求項１５、または請求項１６のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記セラミックス体が円筒状をなしており、
前記撮像工程においては、前記セラミックス体を、側面が前記被検査面となるように水平面内で回転可能に保持する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１８】
請求項１０、または請求項１５ないし請求項１７のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記撮像手段によって、前記回転軸の周りで回転する前記セラミックス体を所定の撮像幅にて撮像範囲が隣接し合うか一部重複し合うように繰り返し撮像することによって前記被検査面の全体を撮像し、
前記撮像手段による繰り返しの撮像によって得られた複数の撮像画像を合成することによって前記第１と前記第２の撮像結果を得る、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像手段として、少なくとも前記第１と前記第２の照明光に対して感度を有するラインセンサを用いる、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２０】
請求項１ないし請求項５、請求項１１、または請求項１２のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１と前記第２の判定用画像を、所定の画像表示手段において前記クラックの有無を判定可能に表示する画像表示工程、
をさらに備えることを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記画像表示手段に表示された前記第１と前記第２の判定用画像を照合することによって、前記第１と前記第２の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定する、ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて、
前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも暗い影領域が存在すると判断される場合、および、
前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、
前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の照明光の波長帯域が４００ｎｍ〜５００ｎｍであり、
前記第２の照明光の波長帯域が６００ｎｍ〜８００ｎｍである、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２４】
請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記第１の照明光の波長帯域が１００ｎｍ〜４００ｎｍであり、
前記第２の照明光の波長帯域が３００ｎｍ〜８００ｎｍである、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２５】
請求項１ないし請求項２４のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記セラミックス体が押出成形により得られたセラミック成形体を焼成したハニカム構造体であり、前記ハニカム構造体の側面が前記被検査面とされる、
ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載のセラミックス体の表面検査方法であって、
前記撮像工程と、前記判定用画像生成工程とを、
前記セラミックス体を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第１の照明光を照射可能な第１の照明手段と、
前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第２の照明光を照射可能な第２の照明手段と、
前記撮像手段と、
前記第１の撮像結果に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果に基づいて前記第２の判定用画像を生成する判定用画像生成手段と、
を備え、前記第１と前記第２の照明手段が、前記撮像手段を挟んで配置されて相異なる方向から前記被検査面に対して前記第１と前記第２の照明光を照射する、表面検査装置によって行う、ことを特徴とするセラミックス体の表面検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス体の表面を検査する方法に関し、特に、押出成形法を利用して製造されるセラミックス体の表面に形成されるクラックを検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、ボイラー等からの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタや、排ガス浄化用触媒の触媒担体として、セラミックス製のハニカム構造体が広く用いられている。ハニカム構造体は、両端部が開口しているとともに内部にいわゆるハニカム構造（ハチの巣構造）を有する筒状（例えば円筒状）の構造体である。すなわち、ハニカム構造体は、筒状をなす外面（外壁）に囲繞された内部に、隔壁によって区画された、それぞれが該構造体の軸方向に沿う複数のセルを有したものである。セラミックス製のハニカム構造体は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性といった点で優れていることから、上述の用途その他に、広く使用されている。
【０００３】
セラミックス製のハニカム構造体は、一般に、その構成材料となるセラミックス（例えば、アルミナ）の粉体を有機バインダ、水等とともに混練することにより得られる粘土状の坏土を押出成形法によって成形し、これによって得られるハニカム成形体を焼成することにより製造される。
【０００４】
ただし、係る手法にてハニカム構造体が製造される場合において、ハニカム構造体の外壁にクラックが発生していたり、異物が付着していたりなどの欠陥が生じていることがある。クラックの発生や異物の付着は、ハニカム構造体の強度低下を生じさせるほか、ハニカム構造体をフィルタに用いた場合の濾過性能の低下や、触媒担体に用いた場合の排ガス浄化性能の低下などを招来する可能性がある。それゆえ、ハニカム構造体の使用に先立ち、それらの欠陥の有無を検査する必要がある。そのような欠陥検査のための技術がすでに公知である（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照）。
【０００５】
なかでも、特許文献１および特許文献２は、円筒形のハニカム構造体をその中心軸の周りで回転させながら該ハニカム構造体の側面たる外壁表面を撮像し、その撮像結果に基づいて外壁における欠陥の有無を検査する手法を開示している。
【０００６】
上述のような欠陥の存在は、ハニカム構造体の特性に影響を与えることから、欠陥検査は、ハニカム構造体の品質を保つという点において重要である。特に、円筒状のハニカム構造体を、押出成形したハニカム成形体を焼成することによりセラミックスの焼成体として作製する場合、ハニカム構造体の軸方向に沿ったクラックが形成されやすく、係るクラックを好適に検出することが求められる。
【０００７】
その一方、係るセラミックスの焼成体たる円筒状のハニカム構造体においては、その外壁を周方向に沿ってみた場合に、うねり（表面起伏）が存在する場合がある。係るうねりは、ハニカム構造体の品質および特性に影響を与えないことから、その存在は許容される。
【０００８】
しかしながら、例えば特許文献１および特許文献２に開示された手法にて欠陥検査を行うと、欠陥であると判定される必要のないうねりまでが、欠陥として検出されてしまう、いわゆる過検出（過剰検出）が生じるという問題がある。
【０００９】
特に、ハニカム構造体の軸方向に延在するクラックの箇所にできる影と、うねりが生じていることによってハニカム構造体の軸方向に形成された凹部の箇所にできる影とは似通っており、後者が前者に該当するとして過検出されやすい傾向がある。
【００１０】
また、目視による検査は、クラック検出の確実性は高いものの検査時間を要することから、生産効率やコストの面で不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００７／１０５８２５号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０１２８３７０号明細書
【特許文献３】特開平０９−２５７６７１号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、セラミックス体の表面に形成されるクラックの有無を従来よりも確実に判定することが可能な表面検査方法を提供する、ことを目的とする。
【００１３】
本発明の第１の態様は、セラミックス体の表面のクラックを検査する方法が、前記セラミックス体の一部表面である被検査面の所定の被照射領域に対し、第１の照明光と、第２の照明光との少なくとも一方を照射した状態で、所定の撮像手段によって前記被照射領域を撮像する撮像工程と、前記撮像工程における撮像結果に基づいて、クラックの有無の判定に利用可能な判定用画像を生成する判定用画像生成工程と、前記判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無を判定する判定工程と、を備え、前記第１と前記第２の照明光は、前記撮像手段を挟んだ相異なる方向から前記被検査面に対して照射されるようになっており、前記撮像工程においては、前記第１と前記第２の照明光の少なくとも一方が照射された状態で前記被照射領域を撮像し、少なくとも前記第１の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第１の撮像結果とし、少なくとも前記第２の照明光が照射された状態で前記撮像手段による前記被検査面の撮像がなされることによって得られる撮像結果を第２の撮像結果とし、前記判定用画像生成工程において、前記第１の撮像結果に基づいて第１の判定用画像が生成され、前記第２の撮像結果に基づいて第２の判定用画像が生成されるとするときに、前記第１と前記第２の判定用画像は、両者を照合した際のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定可能であるように生成され、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて前記被検査面におけるクラックの有無が判定される、ようにした。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定用画像生成工程においては、前記第１の撮像結果に基づいて、第１の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第１の色成分についての画像形成信号と前記第１の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果に基づいて、第２の色成分についての画像形成信号のみからなる画像として、または、前記第２の色成分についての画像形成信号と前記第２の色成分以外の色成分についての画像形成信号であって所定のしきい値以下の信号量の画像形成信号とからなる画像として、前記第２の判定用画像を生成する、ようにした。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第２の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が所定のデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから所定の色成分の画素値を当該色成分についての画像形成信号として取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである第１の判定用画像データが生成され、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである第２の判定用画像データが生成される、ようにした。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分のそれぞれについての画素値が独立して記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データから、前記第１の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第１の判定用画像データを生成し、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データから、前記第２の色成分についての画素値のみを取得することにより、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とを取得することにより、前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第３の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、複数の色成分についての画素値情報が合成されたデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データを分解することにより、前記第１の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第１の色成分の画素値と前記第１の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第１の判定用画像データを生成し、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データを分解することにより、前記第２の色成分についての画素値のみを記述するか、または、前記第２の色成分の画素値と前記第２の色成分以外の色成分の画素値であって所定のしきい値以下の画素値とが記述された、前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第３ないし第５の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第2の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、ようにした。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第６の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、ようにした。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第２ないし第７の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の照明光の波長帯域と前記第２の照明光の波長帯域とが異なっており、前記撮像工程においては、前記被照射領域に対し前記第１と前記第２の照明光を同時に照射させた状態で前記撮像手段によって撮像を行うことにより、前記第１と前記第２の撮像結果を一の撮像結果として取得し、前記判定用画像生成工程においては、前記一の撮像結果に基づいて、前記第１の色成分についての波長範囲と前記第２の色成分についての波長範囲とを相異ならせて前記第１と前記第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第８の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の色成分についての波長範囲が前記第１の照明光の波長帯域と少なくとも重複し、前記第２の色成分についての波長範囲が前記第２の照明光の波長帯域と少なくとも重複する、ようにした。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第８または第９の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで一回転させる間に、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記一の撮像データを得る、ようにした。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定用画像生成工程においては、前記第１の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果における明度信号もしくは輝度信号に基づいて前記第２の判定用画像を生成する、ようにした。
【００２４】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段による撮像結果が、各画素における明度値もしくは輝度値が記述されるデータ形式の撮像データとして生成され、前記判定用画像生成工程が、前記撮像データから各画素における明度値もしくは輝度値を取得することによって前記判定用画像についての画像データである判定用画像データを生成する判定用画像データ生成工程であり、前記判定用画像データ生成工程においては、前記第１の撮像結果として生成される第１の撮像データに基づいて前記第１の判定用画像についての画像データである第１の判定用画像データを生成し、前記第２の撮像結果として生成される第２の撮像データに基づいて前記第２の判定用画像についての画像データである第２の判定用画像データを生成する、ようにした。
【００２５】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データを照合することによって、前記第１と前記第2の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定し、当該判定の結果を記述した判定結果データを生成する、ようにした。
【００２６】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像データに基づいて、前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、および、前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、ようにした。
【００２７】
本発明の第１５の態様は、第１ないし第９、または第１１ないし第１４の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を所定の回転軸の周りで回転させながら、前記回転軸に平行な面を前記被検査面として前記撮像手段による撮像を行うことにより、前記第１と第２の撮像結果を得る、ようにした。
【００２８】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を前記回転軸の周りで一回転させる間に前記第１の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第１の撮像結果を得た後、前記セラミックス体を前記回転軸の周りでさらに一回転させる間に前記第２の照明光を照射しながら前記撮像手段により前記被検査面全体を撮像することで前記第２の撮像結果を得る、ようにした。
【００２９】
本発明の第１７の態様は、第１０、第１５、または第１６の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記セラミックス体が円筒状をなしており、前記撮像工程においては、前記セラミックス体を、側面が前記被検査面となるように水平面内で回転可能に保持する、ようにした。
【００３０】
本発明の第１８の態様は、第１０、または第１５ないし第１７の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程においては、前記撮像手段によって、前記回転軸の周りで回転する前記セラミックス体を所定の撮像幅にて撮像範囲が隣接し合うか一部重複し合うように繰り返し撮像することによって前記被検査面の全体を撮像し、前記撮像手段による繰り返しの撮像によって得られた複数の撮像画像を合成することによって前記第１と前記第２の撮像結果を得る、ようにした。
【００３１】
本発明の第１９の態様は、第１８の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像手段として、少なくとも前記第１と前記第２の照明光に対して感度を有するラインセンサを用いる、ようにした。
【００３２】
本発明の第２０の態様は、第１ないし第５、第１１、または第１２の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１と前記第２の判定用画像を、所定の画像表示手段において前記クラックの有無を判定可能に表示する画像表示工程、をさらに備えるようにした。
【００３３】
本発明の第２１の態様は、第２０の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記画像表示手段に表示された前記第１と前記第２の判定用画像を照合することによって、前記第１と前記第2の判定用画像のそれぞれにおける影領域の形成態様の異同を判定することにより、前記被検査面におけるクラックの有無を判定する、ようにした。
【００３４】
本発明の第２２の態様は、第２１の態様に係るセラミックス体の表面検査方法において、前記判定工程においては、前記第１と前記第２の判定用画像に基づいて、前記第１と前記第２の判定用画像において前記セラミックス体の前記被検査面の同一位置に、同一方向に沿って延在する周囲よりも暗い影領域が存在すると判断される場合、および、前記第１と前記第２の判定用画像のいずれか一方において前記影領域が存在するものの、他方の判定用画像において前記影領域に対応する領域が前記影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しないと判断される場合に、前記セラミックス体の前記被検査面の前記影領域に対応する箇所に前記同一方向に沿ったクラックが生じていると判定する、ようにした。
【００３５】
本発明の第２３の態様は、第１ないし第２２の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の照明光の波長帯域が４００ｎｍ〜５００ｎｍであり、前記第２の照明光の波長帯域が６００ｎｍ〜８００ｎｍである、ようにした。
【００３６】
本発明の第２４の態様は、第１ないし第２２の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記第１の照明光の波長帯域が１００ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記第２の照明光の波長帯域が３００ｎｍ〜８００ｎｍである、ようにした。
【００３７】
本発明の第２５の態様は、第１ないし第２４の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記セラミックス体が押出成形により得られたセラミック成形体を焼成したハニカム構造体であり、前記ハニカム構造体の側面が前記被検査面とされる、ようにした。
【００３８】
本発明の第２６の態様は、第１ないし第２５の態様のいずれかに係るセラミックス体の表面検査方法において、前記撮像工程と、前記判定用画像生成工程とを、前記セラミックス体を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第１の照明光を照射可能な第１の照明手段と、前記保持部に保持された前記セラミックス体の前記所定の被照射領域に対し前記第２の照明光を照射可能な第２の照明手段と、前記撮像手段と、前記第１の撮像結果に基づいて前記第１の判定用画像を生成し、前記第２の撮像結果に基づいて前記第２の判定用画像を生成する判定用画像生成手段と、を備え、前記第１と前記第２の照明手段が、前記撮像手段を挟んで配置されて相異なる方向から前記被検査面に対して前記第１と前記第２の照明光を照射する、表面検査装置によって行う、ようにした。
【００３９】
本発明の第１ないし第２６の態様によれば、照射方向が異なる２つの照明光を用いた撮像と、当該撮像結果に基づいて生成される２つの判定用画像の対比という簡便な手法で、従来よりも確実にセラミックス体の被検査面におけるクラックの有無を判定することが可能となる。
【００４０】
特に、第６、第７、第１３、および、第１４の態様によれば、セラミックス体の被検査面におけるクラックの有無を自動処理にて確実に判定することが可能となる。
【００４１】
特に、第７、および第１４の態様によれば、セラミックス体の被検査面に生じた変形が、所定の方向に沿ったクラックであるか、あるいはうねりであるかを確実に判別することが可能となる。これにより、クラックを確実に検出するとともに、うねりをクラックとして誤検出することがなくなるので、過検出が抑制される。
【００４２】
特に、第８ないし第１０の態様によれば、照射方向に加えて波長帯域が異なる２つの照明光を用いた撮像にて被検査面全体に対する撮像を一度行いさえすれば、２つの判定用画像が、完全に同一位置についての画像として得られるので、２つの判定用画像の対比という簡便な手法でより正確にクラックの有無を判定することが可能となる。
【００４３】
特に、第１０、および第１５ないし第１９の態様によれば、例えば筒状のセラミックス体について、より効率的に被検査面を撮像することが可能となる。
【００４４】
特に、第１７の態様によれば、円筒状のセラミックス体についてこれを回転させるだけで、２つの判定用画像が、完全に同一位置についての画像として得られるので、より迅速かつ正確にクラックの有無を判定することが可能となる。
【００４５】
特に、第２０ないし第２２の態様によれば、画像表示手段に表示された２つの判定用画像を照合するという簡単な手法により、セラミックス体の被検査面におけるクラックの有無を確認することが可能となる。
【００４６】
特に、第２５の態様によれば、セラミックス体の被検査面に生じた変形が、押出成形時の押出方向に沿ったクラックであるか、あるいはうねりであるかを、確実に判別することが可能となる。これにより、押出方向に沿ったクラックを確実に検出するとともに、うねりをクラックとして誤検出することがなくなるので、過検出が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】表面検査装置１を、その検査対象たるハニカム構造体１００とともに示す図である。
【図２】表面検査装置１に備わる構成要素を示すブロック図である。
【図３】ハニカム構造体１００の外壁１０１に生じる、その軸方向に沿った変形のタイプを、軸方向に垂直な断面における部分Ｆの拡大図によって示す図である。
【図４】外壁１０１の、クラックＣＲが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【図５】実際の外壁１０１についての、クラックＣＲが形成されている箇所の画像を示す図である。
【図６】外壁１０１の、うねりＵＤが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【図７】実際の外壁１０１についての、うねりＵＤが形成されている箇所の画像を示す図である。
【図８】外壁１０１の、段差ＳＴが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【図９】変形例に係る表面検査装置１に備わる構成要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
＜表面検査装置およびハニカム構造体＞
図１は、本発明の実施の形態に係る表面検査装置１を、その検査対象たるハニカム構造体１００とともに示す図である。図１（ａ）は、表面検査装置１の構成要素とハニカム構造体１００との空間的な配置関係を模式的に示す図である。図１（ｂ）は、表面検査装置１の要部の平面配置図である。図２は、表面検査装置１に備わる構成要素を示すブロック図である。
【００４９】
表面検査装置１は、円筒状のハニカム構造体１００の側面たる外壁１０１の表面（外面）を被検査面として、該外壁１０１に生じている欠陥の有無を検査するためのものである。表面検査装置１は、概略、ハニカム構造体１００をその中心軸ＡＸ１周りで回転させながら所定の照明光のもとで中心軸ＡＸ１と平行である外壁１０１の表面を撮像し、係る撮像結果に基づいて、外壁１０１における欠陥の有無を判定するようになっている。ここで、ハニカム構造体１００とは、両端部が開口しているとともに内部にいわゆるハニカム構造（ハチの巣構造）を有する円筒状の構造体である。ハニカム構造体１００は、円筒状をなす外壁１０１に囲繞された内部に、隔壁１０２によって区画された、それぞれが該ハニカム構造体１００の中心軸ＡＸ１の方向（軸方向）に沿う複数のセル１０３を有しているものである。なお、図１（ｂ）においては、理解の助けのために、１つのセル１０３のみを塗りつぶしているが、実際には全てのセル１０３が軸方向において貫通している。
【００５０】
例えば、外壁１０１の厚みは５００μｍ〜１ｍｍ程度であり、隔壁１０２の厚みは５０μｍ〜３００μｍ程度であり、セル１０３のサイズを規定することとなる隔壁１０２のピッチは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。また、軸方向の長さ（高さｈ）は４０ｍｍ〜４００ｍｍ程度であり、軸方向に垂直な断面における半径（断面半径）は２０ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、ハニカム構造体１００が断面視正方形状でかつ均一なサイズのセル１０３を備える態様を示しているが、これは例示であって、セル１０３は断面視正六角形状や断面視円形状をなしていてもよく、あるいは、サイズの異なるセル１０３を有していてもよい。
【００５２】
本実施の形態に係るハニカム構造体１００は、セラミックス（例えば、アルミナ）の焼成体であり、その構成材料となるセラミックスの粉体を有機バインダ、水等とともに混練することにより得られる粘土状の坏土を押出成形法によって成形し、これによって得られるハニカム成形体（セラミックス成形体）を焼成することにより、製造されるものである。
【００５３】
そして、係るハニカム構造体１００の外壁１０１に生じる欠陥としては、クラックや、異物の付着などが例示されるが、本実施の形態に係る表面検査装置１は、それらの欠陥のうち、少なくとも、外壁１０１においてハニカム構造体１００の軸方向に沿って発生するクラックを、検出対象とするものである。本実施の形態においては、係る態様にて発生するクラックを特に、軸方向クラックとも称する。なお、詳細は後述するが、軸方向クラックには、外壁１０１に隙間をもたらす一般的なクラックＣＲ（図３参照）に加えて、外壁１０１の一部が軸方向に沿って径方向へとずれることで生じた段差（段差クラック）ＳＴ（図３参照）も含まれる。
【００５４】
図１（ａ）に示すように、表面検査装置１は、検査時にハニカム構造体１００が載置されるテーブル２と、テーブル２に載置されたハニカム構造体１００に照明光を照射する１対の照明手段３（第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂ）と、ハニカム構造体１００の外壁１０１の表面を撮像して画像データ（撮像データ）を生成する撮像手段４と、表面検査装置１全体の動作を制御するとともに、撮像手段４により得られた撮像データに基づいて画像処理を行い、その処理結果に基づいて欠陥の有無を判定する種々の処理部を構成する制御手段５とを、主として備える。
【００５５】
テーブル２は、ハニカム構造体１００をその中心軸ＡＸ１が鉛直方向と略一致する姿勢にて載置可能な載置面を有する。テーブル２は、また、図１においては図示しない回転機構２ａ（図２参照）を備える。係る回転機構２ａを備えることによって、テーブル２は図１において矢印ＡＲ１およびＡＲ２にて示すように水平面内で回転自在とされている。回転機構２ａには、例えば、ターンテーブルが用いられる。テーブル２は、ハニカム構造体１００をその中心軸ＡＸ１周りで回転可能に保持する保持部として機能する部位であるといえる。
【００５６】
なお、回転機構２ａは、図示しないエンコーダを備えており、テーブル２が一定の角度だけ回転するたびに該エンコーダから撮像手段４（より詳細には撮像制御部４ｃ）に対してパルス（エンコーダパルス）が与えられるようになっている。
【００５７】
ハニカム構造体１００は、その中心軸ＡＸ１がテーブル２の回転中心に合致するように、係るテーブル２の載置面上に載置される。なお、テーブル２としては、その平面サイズがハニカム構造体１００の中心軸ＡＸ１に垂直な断面のサイズよりも小さいものが用いられる。これは、撮像手段４による撮像の際にテーブル２の像が映り込まないようにするためである。
【００５８】
１対の照明手段３をなす第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとは、図１（ｂ）に示すように、平面視においてテーブル２に載置されたハニカム構造体１００の外壁１０１のある法線Ｎの方向について対称な位置に配置されている。また、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとは、前者の照明光（第１照明光）Ｌａと後者の照明光（第２照明光）Ｌｂとが外壁１０１の同一位置に照射されるように、換言すれば、それぞれの被照射領域に重複する範囲が存在するように、かつ、平面視においてそれぞれの照射角（それぞれの照明光の光軸中心ＡＸ２ａ、ＡＸ２ｂと外壁１０１の法線Ｎとのなす角）が同じ角度θとなるように、配置されている。係る配置関係をみたすことで、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとは、撮像手段４を挟んで配置されて相異なる方向から被検査面たるハニカム構造体１００の側面に対して第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとを照射できるようになっている。角度θは、５°≦θ≦３０°なる範囲の値とされる。なお、以降においては、特に断らない限り、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂのそれぞれの被照射領域の重複領域を単に、被照射領域と称する。
【００５９】
ただし、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂとしては、互いの発する照明光の波長帯域が相異なる（重複しない）ものが用いられる。また、被照射領域においては、波長帯域の異なる第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとが重畳的に照射されるようになっている。
【００６０】
例えば、第１照明手段３ａが赤色光を第１照明光Ｌａとして発し、第２照明手段３ｂが青色光を第２照明光Ｌｂとして発するように設けられるのが好適な一態様である。あるいは、第１照明手段３ａが白色光を第１照明光Ｌａとして発し、第２照明手段３ｂが紫外光を第２照明光Ｌｂとして発するように設けられるなどの態様であってもよい。なお、本実施の形態において、赤色光とは、発光波長が６００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に属する光であるとし、青色光とは、発光波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に属する光であるとする。また、白色光とは、発光波長が３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に属する光であるとし、紫外光とは、発光波長が１００ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域に属する光であるとする。
【００６１】
照明手段３に備わる照明光源としては、上述の波長帯域を満たす単色光を放つＬＥＤを用いるのが好適な一例である。ただし、例えば白色光を発光するＬＥＤやメタルハライドランプその他の光源から発せられた光を上述の波長帯域を満たす光のみを通すカラーフィルタなどを透過させたうえでハニカム構造体１００に照射するような態様であってもよい。
【００６２】
なお、照明光源としてＬＥＤが用いられる場合であれば、照明手段３がＬＥＤから発せられる光を集光する図示しない集光レンズをさらに備え、該集光レンズを経た光がハニカム構造体１００に照射されるのが、照明光の照射強度を高めるという点から好ましい。
【００６３】
撮像手段４は、少なくともその受光部４ａが、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂの配置位置の対称軸となっているハニカム構造体１００の外壁１０１についての法線Ｎ上に配置されてなり、当該撮像手段４の配置位置において、それら照明手段３から照射された照明光の被照射領域の該法線Ｎにおける像を、撮像幅ｗの範囲で撮像できるようになっている。
【００６４】
また、図１においては図示を省略するが、撮像手段４は、図２に示すように、受光部４ａのほか、撮像部４ｂと、撮像制御部４ｃとを備える。撮像部４ｂは、撮像手段４において実際の撮像動作（撮像指示に基づく撮像）を担う部位である。撮像制御部４ｃは、撮像部４ｂに対する撮像指示と、撮像部４ｂからの撮像データの取得、さらには取得した撮像幅ｗごとの画像データを合成して、外壁１０１の表面全体についての一の撮像画像データである連続画像データを生成する処理などを担う部位である。
【００６５】
本実施の形態に係る表面検査装置１においては、係る撮像手段４を用いて、１対の照明手段３による照明光のもと、テーブル２によって水平面内で回転するハニカム構造体１００の外壁１０１の表面について、所定の撮像幅ｗごとの撮像を繰り返して行うことで、最終的に外壁１０１全体の撮像画像を得るようになっている。これは、テーブル２を所定の回転速度（角速度）にて回転させながら撮像部４ｂにおける撮像を一定のタイミング（時間間隔）で繰り返し行うことで実現される。得られた撮像幅ｗごとの複数の撮像画像は、後述するように、表面検査装置１に備わる種々の処理部にて画像処理され、ハニカム構造体１００の外壁１０１における欠陥（特にクラック）の有無の判定に用いられる。
【００６６】
なお、撮像幅ｗと、撮像手段４とハニカム構造体１００との距離（撮像距離）は、ハニカム構造体１００の断面半径に応じて適宜に定められればよい。すなわち、撮像幅ｗが断面半径に比して大きすぎると、撮像画像において撮像幅ｗに対して合焦状態にある範囲の割合が小さくなってしまい好ましくない。また、撮像幅ｗが小さすぎる場合や撮像距離が大きすぎる場合は撮像画像の解像度が悪くなってしまい好ましくない。上述のように断面半径が２０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度である場合であれば、撮像幅ｗは１０μｍ〜３ｃｍ程度が好ましく、撮像距離は３０ｃｍ〜２００ｃｍ程度が好ましい。
【００６７】
より詳細には、撮像手段４（撮像部４ｂ）は、第１照明手段３ａが発する第１照明光Ｌａと第２照明手段３ｂが発する第２照明光Ｌｂのそれぞれの波長帯域に対して良好な感度を有するとともに、所定の波長範囲に対応する色成分についての画像形成信号を生成して、撮像制御部４ｃから制御手段５に対し受け渡すことができるようになっている。ここで、画像形成信号とは、撮像画像についての、座標位置と当該座標位置における信号量とを表す信号である。これは例えば、撮像手段４が、色成分ごとの画素値（各画素位置における色濃度値）を独立に（個別に）記述するデータ形式にて撮像データを生成することによって実現される。係る場合は、各画素の画素位置が画像形成信号における座標位置に相当し、画素値が当該座標位置における信号量に相当する。以下においては、特に断らない限り、撮像手段４が係る態様にて色成分ごとの画素値を独立に記述するデータ形式にて撮像データを生成する場合を対象に説明する。
【００６８】
係る撮像手段４としては、異なる色成分（波長範囲）の光に対して個別的に受光感度を有するとともにそれぞれの色成分についての画素値を独立して記述した撮像データを出力可能なラインセンサが例示される。例えば、上述のように、第１照明光Ｌａが赤色光であり、第２照明光Ｌｂが青色光である場合であれば、公知のＲＧＢラインセンサを撮像手段４として用いることが可能である。なお、ＲＧＢラインセンサは、赤色光および青色光に加え緑色光も受光可能であり、撮像データとしてＲＧＢ形式のデータを出力するが、緑色光の光強度値（画素値）に関する情報は本実施の形態においては利用しない。なお、ラインセンサを撮像手段４として用いる場合においては、その受光部４ａを長手方向がハニカム構造体１００の軸方向と平行になるように配置するのが、好適である。
【００６９】
ただし、撮像手段４としてラインセンサを用いるのは必須の態様ではなく、例えばデジタルカメラなど、二次元的な（矩形状の）撮像範囲を有するエリアカメラを用いる態様であってもよい。
【００７０】
また、撮像手段４として、異なる色成分（波長範囲）の光に対して個別的に受光感度を有するとともに、各画素位置毎にそれぞれの色成分についての画素値の情報を合成した形式の撮像データを出力するものを用いるようにしてもよい。ただし、係る場合においては、後段の処理にて適宜に各色成分の画素値情報を復元可能であることが求められる。
【００７１】
好ましくは、撮像手段４は、ハニカム構造体１００の軸方向の全域（図１に示す高さｈの範囲）にわたって、撮像幅ｗでの撮像が可能となるように設けられる。これは例えば、係る撮像範囲を撮像可能なラインセンサを撮像手段４として用いることによって実現可能である。係る場合においては、照明手段３についても、少なくとも当該撮像範囲の全域にわたって、撮像手段４による撮像に適した照射強度で照明光が照射されるように設けられる。照明手段３および撮像手段４がこれらの要件をみたす場合には、ハニカム構造体１００を一回転させる間に外壁１０１の表面全てを撮像することが可能となる。
【００７２】
ただし、係る態様は必須ではなく、撮像手段４がテーブル２に載置されたハニカム構造体１００に対し鉛直方向に相対移動可能に設けられてなり、高さｈの範囲を何分割かした部分ごとに撮像を行う態様であってもよい。また、表面検査装置１が鉛直方向に複数の撮像手段４を備え、それぞれの撮像手段４が異なる範囲を撮像することによって全体として高さhの範囲を撮像するようになっていてもよい。
【００７３】
制御手段５は、例えば、図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤその他の記憶媒体を備えるコンピュータによって構成される。表面検査装置１においては、あらかじめ記憶媒体に記憶された動作プログラムがＣＰＵによって実行されることで、各部の動作および処理が可能とされている。制御手段５については、上述したテーブル２の回転機構２ａと、１対の照明手段３と、撮像手段４とのそれぞれとの間で電気的な接続が確保されていれば、その配置位置に特段の制限はない。
【００７４】
制御手段５は、図２に示すように、表面検査装置１に対して外部からの検査実行指示や条件設定などの種々の入力操作を可能とする例えばキーボードやタッチパネルなどからなる入力操作部６と、動作メニューの表示や検査結果の表示を行うための例えば液晶ディスプレイなどからなる表示部７とを備える。
【００７５】
さらに、制御手段５は、動作プログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される機能的構成要素として、統括制御部１０と、回転制御部１２と、照明制御部１３と、判定用画像生成部２０と、欠陥判定部２４とを、主として備える。
【００７６】
統括制御部１０は、表面検査装置１の各部の動作を統括的に制御する部位である。すなわち、表面検査装置１の各部は、統括制御部１０からの制御信号に基づいてその動作を行うようになっている。
【００７７】
回転制御部１２は、テーブル２に備わる回転機構２ａの動作（テーブル２の回転およびその停止）を制御する部位である。すなわち、表面検査装置１においては、統括制御部１０からの制御信号に基づいて回転制御部１２から回転機構２ａに与えられる回転指示信号および停止指示信号によって、テーブル２の回転動作とその停止とが実現されるようになっている。
【００７８】
照明制御部１３は、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂの動作を制御する部位である。すなわち、表面検査装置１においては、統括制御部１０からの制御信号に基づいて照明制御部１３から第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂに与えられる照明光のon／off指示信号（点灯／消灯指示信号）によって、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂからの照明光の照射とその停止とが実現されるようになっている。
【００７９】
判定用画像生成部２０は、撮像手段４によって得られたハニカム構造体１００の外壁１０１の画像データに基づいて、当該外壁１０１におけるクラックの有無を判定に用いる画像（判定用画像）を表す画像データ（判定用画像データ）の生成処理を担う部位である。判定用画像生成部２０は、分解画像生成部２２と、フィルタ処理部２３とを主として備える。
【００８０】
分解画像生成部２２は、撮像手段４によって生成された撮像データを取得し、該撮像データから、第１分解画像データと第２分解画像データとを生成する部位である。なお、第１分解画像データは主として第１照明光Ｌａの照射によって形成される像についての画像データとして生成されることが意図されており、第２分解画像データは主として第２照明光Ｌｂの照射によって形成される像についての画像データとして生成されることが意図されているが、欠陥判定部２４において後述する態様にて行う、２つの判定用画像を照合することによるクラックの有無の判定の支障とならない程度において、例えば外光などの他の光による像がそれぞれの画像データに含まれることは、許容される。
【００８１】
フィルタ処理部２３は、分解画像生成部２２によって生成された２つの分解画像データに対し、欠陥判定部２４において行う欠陥判定に好適な画像となるよう、適宜のフィルタ処理を行う部位である。係るフィルタ処理としては、二値化処理や、シェーディング補正、収縮膨張処理などが例示される。フィルタ処理を経た２つの分解画像データが、クラックの有無を判定する際の判定用画像データとして判定用画像生成部２０から欠陥判定部２４に供される。
【００８２】
欠陥判定部２４は、外壁１０１における欠陥の有無を判定する判定処理を担う部位である。欠陥判定部２４は、少なくとも、外壁１０１において生じる軸方向クラックの有無を、２つの判定用画像を照合し（より詳細には、２つの判定用画像データを照合し）、それぞれにおける影領域の形成態様の異同に基づいて判定する判定処理を行うようになっている。好ましくは、欠陥判定部２４は、軸方向クラックが存在すると判定される場合、判定処理の一環として、判定対象たる軸方向クラックの種類の特定（一般的なクラックＣＲであるか段差ＳＴであるか）および該軸方向クラックの発生位置の特定をも行う。係る判定処理の詳細については後述する。
【００８３】
ただし、その他の態様にて発生する（例えば、軸方向以外の方向において発生する）クラックの有無や、異物の付着などについても、欠陥判定部２４において適宜の処理態様にて判定される態様であってもよい。制御手段５が、そのために必要な図示しない他の機能的構成要素を備える態様であってもよい。
【００８４】
＜外壁の変形タイプ＞
次に、軸方向クラックの有無の判定処理に係る説明に先立ち、係る判定処理の際の前提事項となる、ハニカム構造体１００の外壁１０１において軸方向に生じる変形のタイプについて説明する。図３は、ハニカム構造体１００の外壁１０１に生じる、その軸方向に沿った変形のタイプを、軸方向に垂直な断面における部分Ｆの拡大図によって示す図である。
【００８５】
ハニカム構造体１００は、理想的にはその外壁１０１が欠陥を有さず一様に平滑なものとして作製されることが望まれるが、実際には、その製法に起因して、より具体的には、押出成形法による成形とその後の焼成というプロセスにて作製されることに起因して、押出成形の際の押出方向でもあるハニカム構造体１００の軸方向において変形が生じ得る。具体的には、押出成形によりハニカム成形体を得る際に水分不足などの理由で該成形体にその軸方向に沿って生じる不具合や、あるいは、ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体１００とした後、降温させる際にハニカム構造体１００に生じる収縮などが、係る変形の要因となる。
【００８６】
具体的な変形のタイプには、図３においてtype(a)、type(b)、type(c)として示す三通りがある。
【００８７】
まず、type(a)は、外壁１０１に軸方向に沿った隙間をもたらす態様にて生じた一般的なクラックＣＲである。なお、ほとんどの場合、係るクラックＣＲは図３に示すように外壁１０１を貫通して形成されるが、外壁１０１を貫通せず、その内面側で閉じている隙間も、type(a)に該当するものとする。そして、ハニカム構造体１００に生じる軸方向クラックのほとんどは、このtype(a)のクラックＣＲである。なお、図３においてはクラックＣＲをなす外壁１０１の相対する２つの端面がともに平坦なものとして示されているが、実際には、セラミックスの結晶粒の形状を反映した微細な凹凸を有する態様にて端面が形成される場合もある。軸方向クラックのほとんどは、係るクラックＣＲとして形成される。クラックＣＲの周方向に沿う幅はおおよそ２０μｍ〜５００μｍ程度である。一方、クラックＣＲの深さは、貫通する場合は当然ながら外壁１０１の厚みとなるので、当該厚みが上限値となるが、貫通しない場合の下限値はおおよそ５０μｍ以上である。
【００８８】
次に、type(b)は、外壁１０１の一部が軸方向に沿って径方向へとずれた結果として生じた段差（段差クラック）ＳＴである。なお、図３においては図面視右側の方が相対的に高く、図面視左側の方が相対的に低くなっている場合を例示しているが、当然ながら、段差ＳＴは、その反対の態様でも生じ得る。係る段差ＳＴは、クラックＣＲに比べて生じることはまれではあるが、外壁１０１に不連続を生じさせているという点ではクラックＣＲと同じであり、本実施の形態においては、クラックＣＲと同様、検出すべき軸方向クラックとして取り扱う。段差ＳＴの高さは５０μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００８９】
一方、type(c)は、外壁１０１の表面において周方向に沿って生じている起伏であるうねりＵＤである。より具体的には、図３においてはうねりＵＤが生じていることによってハニカム構造体の軸方向に長手方向を有するように形成された凹部を例示している。なお、うねりＵＤは凸部としても形成され得るが、以降の説明においては、上述したクラックＣＲと対比の容易のため、軸方向に沿う態様にて凹部が形成されるうねりＵＤを対象とする。
【００９０】
うねりＵＤの周方向に沿う幅はおおよそ２００μｍ〜１ｍｍ程度である。また、うねりＵＤの深さも、２００μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００９１】
ハニカム構造体１００においては、以上のような３つのタイプの変形が生じる。このうち、本実施の形態に係る表面検査装置１が確実に検出すべきは、軸方向クラックと総称しているクラックＣＲと段差ＳＴである。うねりＵＤについては、ハニカム構造体の品質および特性に影響を与えないことから、その存在は許容される。換言すれば、表面検査装置１は、欠陥判定に際して軸方向クラックを確実に検出する一方で、うねりＵＤが軸方向クラックであるとする過検出を行わないことが求められる。
【００９２】
＜検査プロセス＞
次に、上述した構成の表面検査装置１において行われる、軸方向クラックの有無を検査するための代表的な処理プロセスについて説明する。なお、以下においては、説明の簡単のため、特に断らない限り、第１照明手段３ａが第１照明光Ｌａとして赤色光を発し、第２照明手段３ｂが第２照明光Ｌｂとして青色光を発するともに、撮像手段４がＲＧＢ形式の撮像データを生成するＲＧＢラインセンサであり、かつ、これら照明手段３と撮像手段４とが、ハニカム構造体１００が一回転する間にその側面たる外壁１０１の表面全体に対する撮像を実行可能に設けられているものとする。
【００９３】
初めに、検査対象たるハニカム構造体１００がテーブル２の上に載置固定される。テーブル２に対するハニカム構造体１００の載置は、作業者が手作業で行ってもよいし、装置外に設けられた所定の搬送手段が自動的に載置する態様であってもよい。
【００９４】
係る載置がなされると、入力操作部６を通じて検査開始指示が統括制御部１０に与えられる。なお、検査に際して必要なパラメータ、例えば、ハニカム構造体１００のサイズ、テーブル２の回転速度、照明光の強度、撮像タイミング（時間間隔）その他の撮像条件、フィルタ処理条件、軸方向クラックの判定処理条件などは、あらかじめ入力操作部６を通じて設定されているものとする。なお、ハニカム構造体１００の載置固定が自動的に検知されて検査開始指示が統括制御部１０に与えられる態様であってもよい。
【００９５】
検査開始指示を受けた統括制御部１０は、回転制御部１２および照明制御部１３を同期的に制御する。
【００９６】
具体的には、統括制御部１０はまず、回転制御部１２に対し、ハニカム構造体１００が載置されているテーブル２に備わる回転機構２ａを回転させることを指示するとともに、照明制御部１３に対し、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂによる照明光の照射を指示する。回転制御部１２と照明制御部１３とが、統括制御部１０から与えられた指示信号に応じた駆動信号を発することで、ハニカム構造体１００が載置されたテーブル２があらかじめ設定された回転速度にて回転するとともに、第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂからそれぞれ、あらかじめ定められた強度の第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂが、回転しているハニカム構造体１００に対して図１（ｂ）に示すように重畳的に（同時に）照射される。
【００９７】
テーブル２の回転動作が開始されると、回転機構２ａに備わる図示しないエンコーダが所定の時間間隔でパルス（エンコーダパルス）を発する。係るエンコーダパルスは、撮像手段４の撮像制御部４ｃに受け渡される。撮像制御部４ｃは、このエンコーダパルスを受け取るタイミングと同期させて撮像を実行するよう、撮像部４ｂに対し撮像指示を与える。このようにエンコーダパルスが発せられるタイミングにて撮像がなされることにより、撮像手段４においては、個々の撮像時のＲＧＢ各色成分についての画素値と撮像の際のエンコーダパルスのパルス値とのデータセットとして、撮像データが生成される。
【００９８】
なお、撮像手段４は上述のように撮像幅ｗにて撮像を行うことから、ハニカム構造体１００の断面半径をｒとし、テーブル２の（それゆえハニカム構造体１００の）回転角速度をω（ｒａｄ／秒）とするとき、少なくとも、ハニカム構造体１００が１回転する時間４π／ω（秒）の間に、２πｒ／ｗ回の撮像を行えば、つまりは、時間２ｗ／ｒω（秒）ごとに１回の撮像を行えば、ハニカム構造体１００が１回転する間に外壁１０１の表面全体について撮像を行うことができるが、実際には、相前後して撮像された画像に５０％程度以下の重なりがある方が好ましいことから、撮像の時間間隔は２ｗ／ｒω（秒）よりも小さい値として定められるのが好ましい。
【００９９】
例えば、ｒ＝５．０ｃｍのハニカム構造体１００をω＝２３０°／秒で回転させ、ｗ＝３０μｍなる撮像手段４（ラインセンサ）にて撮像する場合においては、撮像の時間間隔は１．０×１０−４秒〜１．４×１０−４秒程度に設定される。係る場合の撮像回数は１０５００回〜１５０００回程度となる。すなわち、一のハニカム構造体１００の検査に際し、１０５００ライン〜１５０００ライン程度の撮像データが取得されることになる。
【０１００】
撮像手段４によって得られた撮像データは順次に、あるいは所定のデータ量ごとに（例えば、一のハニカム構造体１００について撮像が完了するごとに）一括して、判定用画像生成部２０の分解画像生成部２２に与えられる。
【０１０１】
なお、それぞれのハニカム構造体１００における、外壁１０１の表面全体に対する撮像の完了の判断は、統括制御部１０によってなされる。具体的には、統括制御部１０においては、あらかじめ検査に先立って入力操作部６を通じて入力されたハニカム構造体１００のサイズ、テーブル２の回転速度などから、外壁１０１の表面全体の撮像に要する時間が演算されるとともに、撮像手段４ともども回転機構２ａが発するエンコーダパルスを取得することで、撮像が開始されるタイミングを知ることができるようになっている。これら撮像開始のタイミングと撮像に要する時間とから、外壁１０１の表面全体に対する撮像が完了するタイミングを判断することができる。
【０１０２】
または、テーブル２の回転角度に応じたエンコーダパルスの一定数が統括制御部１０に入力される毎に、一定撮像回数（取り込みライン数）分の撮像データの取り込みが行われるとともに、あらかじめ設定されているテーブル２の回転角、取り込みライン数、エンコーダパルス数などに基づいて自動で撮像を終了させることによっても、ハニカム構造体１００の外壁１０１を一定の間隔で撮像することができる。
【０１０３】
撮像開始から終了のタイミングまでの間に取得された多数の撮像データは、時系列に沿って配置されることで、外壁１０１の表面全体についての一の撮像データを表すこととなる。本実施の形態においては、係る一の撮像データを連続画像データと称する。
【０１０４】
統括制御部１０は、外壁１０１の表面全体に対する撮像が完了するタイミングで、分解画像生成部２２に対し、連続画像データに基づく分解画像データの生成を指示する。また、統括制御部１０は、回転制御部１２に対し、回転機構２ａの回転を停止させる指示信号を与えるとともに、照明制御部１３に対し第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂの照射を終了させる指示信号を与える。回転制御部１２と照明制御部１３とがそれぞれ、これらの指示信号に応答した駆動信号を発することで、テーブル２の回転は停止され、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとは消灯される。なお、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂは常時点灯状態とされていてもよい。テーブル２の回転が完全に停止した時点で、撮像の終了したハニカム構造体１００はテーブル２から移動させられ、代わって、次に撮像するハニカム構造体１００がテーブル２に載置される。
【０１０５】
分解画像生成部２２は、一のＲＧＢ画像データとして生成された連続画像データから、第１分解画像データと第２分解画像データとを生成する。いま、第１照明光Ｌａが赤色光であり、第２照明光Ｌｂが青色光であるとしているので、第１分解画像データを、連続画像データからそのＲ成分のみを抽出した画像データ（Ｒ画像データ）として生成し、第２分解画像データを、連続画像データからそのＢ成分のみを抽出した画像データ（Ｂ画像データ）を生成するのが好適な一例である。例えば、連続画像データの任意の画素（ｘ、ｙ）における画素値（色濃度値）が（Ｒｘｙ、Ｇｘｙ、Ｂｘｙ）と表されるとした場合、分解画像生成部２２は、画素（ｘ、ｙ）における画素値が（Ｒｘｙ、０、０）と表されるＲ画像データと、画素（ｘ、ｙ）における画素値が（０、０、Ｂｘｙ）と表されるＢ画像データとをそれぞれ第１分解画像データおよび第２分解画像データとして生成するのが好適である。
【０１０６】
係る場合のＲ画像データとＢ画像データはそれぞれ、第１照明光Ｌａのみを照射して撮像手段４による撮像を行うことによって得られる撮像データと、第２照明光Ｌｂのみを照射して撮像手段４による撮像を行うことによって得られる撮像データとに、ほぼ相当するものである。
【０１０７】
ただし、上述したように、欠陥判定部２４における判定の支障とならない範囲であれば、例えば、画素値が所定のしきい値以下の範囲であれば、第１分解画像データはＲ成分以外の色成分を含んでもよく、第２分解画像データはＢ成分以外の色成分を含んでもよい。すなわち、上述の例のように、連続画像データの任意の画素（ｘ、ｙ）における画素値（色濃度値）が（Ｒｘｙ、Ｇｘｙ、Ｂｘｙ）と表される場合であれば、第１分解画像データの画素（ｘ、ｙ）における画素値が（Ｒｘｙ、ｇ１ｘｙ、ｂ１ｘｙ）と表され、第２分解画像データの画素（ｘ、ｙ）における画素値が（ｒ２ｘｙ、ｇ２ｘｙ、Ｂｘｙ）と表される態様であってもよい。ここで、ｇ１ｘｙ、ｂ１ｘｙ、ｒ２ｘｙ、ｇ２ｘｙはそれぞれ、所定のしきい値以下の画素値を表している。
【０１０８】
なお、撮像手段４として、上述したように異なる色成分（波長範囲）の光に対して個別的に受光感度を有するとともに、各画素位置毎にそれぞれの色成分についての画素値の情報を合成した形式の撮像データを出力するものを用いる場合であれば、分解画像生成部２２は、当該撮像データから各色成分についての画素値情報を復元することにより、第１分解画像データおよび第２分解画像データを生成する。
【０１０９】
分解画像生成部２２によって生成された第１分解画像データおよび第２分解画像データは、フィルタ処理部２３によるフィルタ処理に供される。フィルタ処理部２３は、第１分解画像データおよび第２分解画像データのそれぞれに対して、上述した二値化処理や、シェーディング補正、収縮膨張処理などを行う。
【０１１０】
そして、フィルタ処理部２３によるフィルタ処理が施された第１分解画像データおよび第２分解画像データはそれぞれ、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データとして欠陥判定部２４に受け渡されて、欠陥判定部２４における軸方向クラックの有無の判定に用いられる。欠陥判定部２４における判定処理の詳細については後述する。
【０１１１】
欠陥判定部２４によって得られた判定結果を記述した判定結果データは統括制御部１０に受け渡され、さらに、表示部７による判定結果の表示などに用いられる。
【０１１２】
判定結果が得られると、引き続いて、別のハニカム構造体１００を対象とした検査が同様に行われる。
【０１１３】
＜軸方向クラックの判定＞
欠陥判定部２４における判定は、概略、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データのそれぞれが表す像（第１判定用画像および第２判定用画像）を照合し、それぞれの像に現れる、外壁１０１の表面に生じている変形に伴って形成された影領域の有無および形成位置の異同に基づいてなされる。
【０１１４】
まず、変形が生じていないところでは、第１判定用画像と第２判定用画像のそれぞれにおいて影領域は形成されない。
【０１１５】
次に、変形として図３においてtype(a)として示すクラックＣＲが生じている場合について説明する。図４は、外壁１０１の、クラックＣＲが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【０１１６】
図４（ａ）は、クラックＣＲが形成されている箇所についての、第１照明光Ｌａによる像の形成のされ方を示している。第１照明光Ｌａが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、クラックＣＲが形成されていない領域ＲＥ１１およびＲＥ１２については、第１照明光Ｌａによる当該表面の像が図面視上方位置に配置された撮像手段４（ただし図示せず）において形成される。なお、図４（ａ）においては係る像形成がなされることを実線の矢印ＡＲ１１および矢印ＡＲ１２にて示している（図６、図８においても同様）。
【０１１７】
これに対し、クラックＣＲが形成されている領域ＲＥ１３については、撮像手段４において第１照明光Ｌａによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ１３の像を得ることはなく、当該領域は影領域となる。なお、図４（ａ）においては係る影領域の形成がなされることを破線の矢印ＡＲ１３にて示している（図６、図８においても同様）。
【０１１８】
一方、図４（ｂ）は、クラックＣＲが形成されている箇所（図４（ａ）と同じ箇所）についての、第２照明光Ｌｂによる像の形成のされ方を示している。第２照明光Ｌｂが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、クラックＣＲが形成されていない領域ＲＥ２１およびＲＥ２２（それぞれ、図４（ａ）の領域ＲＥ１１およびＲＥ１２と同一）については、矢印ＡＲ２１および矢印ＡＲ２２にて示すように、第２照明光Ｌｂによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１１９】
これに対し、クラックＣＲが形成されている領域ＲＥ２３（図４（ａ）の領域ＲＥ１３と同一）については、撮像手段４において第２照明光Ｌｂによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ２３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ２３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１２０】
図５は、実際の外壁１０１についての、クラックＣＲが形成されている箇所の画像を示す図である。図５（ａ）は、撮像手段４によって得られた撮像データが示す撮像画像であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の撮像画像を与える撮像データに基づいて判定用画像生成部２０が生成した第１判定用画像データによる第１判定用画像であり、図５（ｃ）は、同様に生成された第２判定用画像データによる第２判定用画像である。すなわち、３つの画像の示す範囲は同じである。なお、図５に示す各画像は図示の都合上モノクロとなっているが、実際にはカラー画像である（図７においても同様）。
【０１２１】
図５（ａ）において図面視上下方向に延在する直線状の影領域Ｓ１がクラックＣＲに対応する。一方、図５（ｂ）において形成された影領域Ｓ１ａと、図５（ｃ）において形成された影領域Ｓ１ｂとがそれぞれ、図４（ａ）および図４（ｂ）において矢印ＡＲ１３および矢印ＡＲ２３として表されている影領域に相当する。図５（ｂ）と図５（ｃ）とを対比すると、互いの影領域Ｓ１ａと影領域Ｓ１ｂとは形状および形成位置が一致していることがわかる。確認的にいえば、それら２つの領域の形状および形成位置は、図５（ａ）における影領域Ｓ１とも一致している。
【０１２２】
次に、変形として図３においてtype(c)として示すうねりＵＤ（凹部）が生じている場合について説明する。図６は、外壁１０１の、うねりＵＤが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。
【０１２３】
図６（ａ）は、うねりＵＤが形成されている箇所についての、第１照明光Ｌａによる像の形成のされ方を示している。第１照明光Ｌａが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、うねりＵＤを構成していないかもしくはうねりＵＤを構成するものの第１照明光Ｌａの照射方向に面した領域ＲＥ３１およびＲＥ３２については、矢印ＡＲ３１および矢印ＡＲ３２にて示すように、第１照明光Ｌａによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１２４】
一方、うねりＵＤを構成しかつ第１照明光Ｌａの照射方向に面していない領域ＲＥ３３については、撮像手段４において第１照明光Ｌａによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ３３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ３３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１２５】
これに対し、図６（ｂ）は、うねりＵＤが形成されている箇所（図６（ａ）と同じ箇所）についての、第２照明光Ｌｂによる像の形成のされ方を示している。第２照明光Ｌｂが上述のように所定の角度θで外壁１０１の表面に入射した場合、うねりＵＤを構成していないかもしくはうねりＵＤを構成するものの第２照明光Ｌｂの照射方向に面した領域ＲＥ４１およびＲＥ４２については、矢印ＡＲ４１および矢印ＡＲ４２にて示すように、第２照明光Ｌｂによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１２６】
一方、うねりＵＤを構成しかつ第２照明光Ｌｂの照射方向に面していない領域ＲＥ４３については、撮像手段４において第２照明光Ｌｂによる像形成には寄与しない。すなわち、撮像手段４が領域ＲＥ４３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ４３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１２７】
図７は、実際の外壁１０１についての、うねりＵＤが形成されている箇所の画像を示す図である。図７（ａ）は、撮像手段４によって得られた撮像データが示す撮像画像であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の撮像画像を与える撮像データに基づいて判定用画像生成部２０が生成した第１判定用画像データによる像（第１判定用画像）であり、図７（ｃ）は、同様に生成された第２判定用画像データによる像（第２判定用画像）である。すなわち、３つの画像の示す範囲は同じである。
【０１２８】
図７（ａ）において図面視上下方向に延在する直線状の影領域Ｓ２がうねりＵＤに対応する。一方、図７（ｂ）において形成された影領域Ｓ２ａと、図７（ｃ）において形成された影領域Ｓ２ｂとがそれぞれ、図６（ａ）および図６（ｂ）において矢印ＡＲ３３および矢印ＡＲ４３として表されている影領域に相当する。図７（ｂ）と図７（ｃ）とを対比すると、互いの影領域Ｓ２ａと影領域Ｓ２ｂとは形成位置が一致していないことがわかる。確認的にいえば、それら２つの領域の形成位置は、図７（ａ）における影領域Ｓ２について対称となっている。
【０１２９】
以上のように、クラックＣＲが形成された箇所と、うねりＵＤが形成された箇所とでは、第１判定用画像と第２判定用画像の双方にクラックＣＲまたはうねりＵＤに対応する影領域が形成されるものの、クラックＣＲの場合とうねりＵＤの場合とでは、２つの判定用画像に形成される影領域の形成位置の関係が、相異なるものとなる。すなわち、影領域がクラックＣＲについてのものであれば、第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域とは一致するが、一方、影領域がうねりＵＤについてのものであれば、第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域とは一致しないようになっている。
【０１３０】
なお、係る相違は、クラックＣＲとうねりＵＤの形成態様（形成サイズ）の違いを利用することで得られるものである。概略的にいえば、クラックＣＲの方がうねりＵＤよりも細くかつ深く形成される傾向がある。
【０１３１】
さらに、変形として図３においてtype(b)として示す段差ＳＴが生じている場合について説明する。図８は、外壁１０１の、段差ＳＴが形成されている箇所における像の形成のされ方を示すための図である。なお、図８においては、第１照明光Ｌａが段差ＳＴの下段側から照射され、第２照明光Ｌｂが段差ＳＴの上段側から照射されるものとしている。
【０１３２】
図８（ａ）は、段差ＳＴが形成されている箇所についての、第１照明光Ｌａによる像の形成のされ方を示している。第１照明光Ｌａが上述のように所定の角度θで段差ＳＴの下段側から外壁１０１の表面に入射した場合、撮像手段４が配置された図面視上方に面した全ての被照射領域たる領域ＲＥ５１およびＲＥ５２において、矢印ＡＲ５１および矢印ＡＲ５２にて示すように、第１照明光Ｌａによる当該表面の像が撮像手段４において形成される。外壁１０１の表面において第１照明光Ｌａが照射されない箇所は存在しないので、影領域は形成されない。
【０１３３】
一方、図８（ｂ）は、段差ＳＴが形成されている箇所（図８（ａ）と同じ箇所）についての、第２照明光Ｌｂによる像の形成のされ方を示している。第２照明光Ｌｂが上述のように所定の角度θで段差ＳＴの上段側から外壁１０１の表面に入射した場合、段差ＳＴの下段側であって上段側から離れている領域ＲＥ６１と、段差ＳＴの上段側の被照射領域たる領域ＲＥ６２とにおいては、矢印ＡＲ６１およびＡＲ６２にて示すように、第１照明光Ｌａによる当該の表面の像が撮像手段４において形成される。
【０１３４】
これに対し、段差ＳＴの下段側では、上段側近傍に第２照明光Ｌｂが照射されない領域ＲＥ６３が形成されてしまうために、撮像手段４が領域ＲＥ６３の像を得ることはなく、矢印ＡＲ６３にて示すように、当該領域は影領域となる。
【０１３５】
その結果、図示は省略するが、図８に示す態様にて段差ＳＴが形成された場合、第１判定用画像では影領域は確認されず、第２判定用画像では図５（ｂ）の影領域Ｓ２ｂと同様の影領域が形成されることになる。係る段差ＳＴにおける第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域の形成位置の関係は、上述したクラックＣＲおよびうねりＵＤについての第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域の形成位置の関係のいずれとも異なるものである。
【０１３６】
なお、上述した照明光の照射角θの角度範囲は、上述したクラックＣＲ、うねりＵＤ、および段差ＳＴについて、互いを判別するための影領域が好適に形成されるという観点から定まるものである。具体的には、θ＜５°であると、２つの照射光の光源位置が近接し、その結果、段差ＳＴの影領域が明瞭に得られなくなるため好ましくない。一方、θ＞３０°であると、うねりＵＤについての第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域とが重なってしまうため好ましくない。
【０１３７】
欠陥判定部２４は、第１判定用画像と第２判定用画像とを照合した際の以上のような第１判定用画像における影領域と第２判定用画像における影領域の形成位置の関係の相違に基づいて、外壁１０１に生じている変形のタイプを、クラックＣＲであるか、段差ＳＴであるか、あるいはうねりＵＤであるか、判別するようになっている。
【０１３８】
すなわち、第１判定用画像データによって表される第１判定用画像と第２判定用画像データによって表される第２判定用画像において外壁１０１の同一位置に、押出成形の際の押出方向に対応する方向（通常は第１判定用画像および第２判定用画像において上下方向）に沿って延在する周囲よりも画素値が小さい影領域が存在すると判断される場合、外壁１０１の当該影領域に対応する箇所にクラックＣＲが生じていると判定する。
【０１３９】
また、第１判定用画像と第２判定用画像のいずれか一方において影領域が存在するものの、他方の画像において当該影領域に対応する領域が当該影領域の形成位置およびその近傍のいずれにも存在しない場合、外壁１０１の当該影領域に対応する箇所に段差ＳＴが生じていると判定する。なお、係る場合においては、どちらの画像に影領域が形成されているのかによって、段差の上下関係を特定することも可能である。
【０１４０】
一方、第１判定用画像と第２判定用画像の双方に同様の影領域が存在するが、両者の形成位置がずれている場合は、外壁１０１にうねりＵＤが生じていると判定する。
【０１４１】
このように、欠陥判定部２４による判定に際して、軸方向クラックたるクラックＣＲおよび段差ＳＴの判定基準と、うねりＵＤの判定基準とは明確に区別されている。それゆえ、軸方向クラックは確実に検出される一方で、うねりＵＤが軸方向クラックであると誤検出されてしまうことはない。すなわち、欠陥判定部２４による判定においては、過検出は生じることが好適に抑制されるものとなっている。
【０１４２】
具体的には、欠陥判定部２４は、判定用画像生成部２０によって生成された第１判定用画像データと第２判定用画像データのそれぞれを対象として、公知の画像処理手法によって、それぞれの画像データが表現する画像（第１判定用画像もしくは第２判定用画像）において影領域となる画素範囲を特定する。概略的には、画素値が０もしくは０に近い所定の閾値範囲内の値となる画素が連続する領域が、影領域に対応する画素領域として特定される。そして、第１判定用画像データと第２判定用画像データとを照合し、両者における、係る影領域に対応する画素領域の位置関係に基づいて、それぞれの影領域がクラックＣＲ、段差ＳＴ、うねりＵＤのいずれに該当するのかを判定する。そして、前２者に該当すると判定される影領域が存在する場合は、軸方向クラックが存在するとして、欠陥判定部２４は、その画素位置情報と軸方向クラックの種別（クラックＣＲか、段差ＳＴか）とを記述した判定結果データを生成して、統括制御部１０に受け渡す。係る記述内容の判定結果が作成されたハニカム構造体１００は、不合格品と判断されることとなる。
【０１４３】
第１判定用画像データと第２判定用画像データの双方において影領域に該当する画素領域が検出されない場合、および、うねりＵＤに該当する画素領域のみが存在すると判定される場合は、軸方向クラックは検出されないことになるので、欠陥判定部２４は、検査対象となったハニカム構造体１００が合格品である旨を記述した判定結果データを生成して、統括制御部１０に受け渡す。
【０１４４】
以上、説明したように、本実施の形態に係る表面検査装置によれば、照射方向が異なる２つの照明光を用いた撮像と、当該撮像結果に基づいて生成される２つの判定用画像の対比という簡便な手法で、従来よりも確実にハニカム構造体の側面（外壁表面）におけるクラックの有無を判定することが可能となる。より具体的には、相異なる２つの波長帯域に属する２つの照明光のもとでハニカム構造体の側面（外壁表面）を撮像し、続いて、得られた撮像データからそれら２つの波長帯域ごとの画像データを生成し、得られた２つの画像データにおける影領域の形成のされ方によって、ハニカム構造体の外壁に生じた変形が、軸方向に沿ったクラックであるか、あるいはうねりであるかを確実に判別することができる。これにより、クラックを確実に検出するとともに、うねりをクラックとして誤検出することがなくなるので、過検出が抑制される。
【０１４５】
＜変形例＞
上述の実施の形態に係る検査手法においては、円筒状のハニカム構造体１００が検査対象とされているが、当該検査手法の原理上、検査対象たるハニカム構造体は必ずしも円筒状でなくてもよい。例えば、撮像手段４をテーブル２に載置されたハニカム構造体に対して進退自在に移動させる進退移動機構が表面検査装置１に設けられてなり、撮像手段４の焦点距離が保たれるように撮像位置に応じて撮像手段とハニカム構造体との相対位置を調整可能とされている場合であれば、例えば矩形筒状など、多角柱状のハニカム構造体についても検査は可能である。
【０１４６】
また、上述の実施の形態に係る検査手法の原理上、検査対象は必ずしもハニカム構造体である必要はなく、テーブルに載置可能な筒状もしくは柱状のセラミックス体であれば検査対象となり得る。ただし、軸方向に生じるクラックとうねりとの判別を好適に行えるという当該検査手法の特徴を踏まえると、押出成形法を適用して作製されるセラミックス焼成体が対象とされることが好適である。
【０１４７】
あるいは、撮像手段４をテーブル２に載置されたセラミックス体に対して平行に移動させる平行移動機構が表面検査装置１に設けられてなり、撮像手段４の焦点距離が保たれるように撮像位置に応じて撮像手段とセラミックス体との相対位置を調整可能とされている場合であれば、平板状のセラミックス体についても検査は可能である。
【０１４８】
また、上述の実施の形態においては、１対の照明手段３をなす第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂとがハニカム構造体１００の外壁１０１の法線Ｎの方向について対称な位置に配置されてなり、これによってそれぞれの照射角が同じ角度θとなるものとされていたが、当該実施形態に係るクラックの有無の判別が好適に行える限りにおいて、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂの配置位置は法線Ｎの方向について非対称であってもよい。つまりは、第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂについての照射角θの値は、５°≦θ≦３０°を満たす限りにおいて、異なっていてもよい。
【０１４９】
あるいは、上述の実施の形態においては、撮像手段４が法線Ｎ上に配置されるとしていたが、撮像手段４は必ずしも厳密に法線Ｎ上に設けられる必要はなく、上述の実施形態におけるクラックの有無の判定が好適に行える限りにおいて、法線と略一致する位置に、もしくは、法線Ｎの近傍位置に、撮像手段４が配置される態様であってもよい。
【０１５０】
また、上述の実施の形態では、一の連続画像データから第１分解画像データおよび第２分解画像データとしてＲ画像データとＢ画像データとが生成される場合について例示しているが、実際に第１照明光Ｌａのみの照射と第２照明光Ｌｂのみの照射とを行い、それぞれにおいて撮像手段４による撮像を行うことによって、Ｒ画像データとＢ画像データとを初めから別個の画像データとして直接に生成し、それらを用いて欠陥判定部２４による判定処理を行うことも可能である。ただし、この場合、ハニカム構造体１００を中心軸ＡＸ１の周りで一回転させる間に第１照明光Ｌａのみを照射しながら撮像手段４により撮像することによってＲ画像データを得た後、ハニカム構造体１００を中心軸ＡＸ１の周りでさらに一回転させる間に第２照明光Ｌｂのみを照射しながら撮像手段４により撮像することによってＢ画像データを得ることになる。すなわち、少なくともハニカム構造体１００を２回転させる必要がある。しかも、その際には、両画像の位置合わせを正確に行う必要がある。係る場合、ハニカム構造体１００の回転時にハニカム構造体１００の位置ずれや、回転速度のバラツキや回転軸の偏心などが生じると、位置合わせを精度よく行うことは困難となる。従って、処理効率や判定精度という点からは、１回転のみで撮像を完了し、一の撮像データに基づいて生成した完全に同一位置についてのデータであるＲ画像データとＢ画像データとを用いる上述の実施の形態における処理態様の方が、優れているものと判断される。
【０１５１】
さらにいえば、２つの照明光の波長帯域を同じとして、第１照明光Ｌａのみの照射と第２照明光Ｌｂのみの照射とを行い、それぞれにおいて撮像手段４による撮像を行い、Ｒ画像データとＢ画像データとに相当する２つの画像データを生成し、それらを照合して欠陥判定部２４による判定処理を行うことも可能である。
【０１５２】
また、上述の実施の形態においては、照明光として赤色光と青色光とを用いるとともに、分解画像データとしてＲ画像データとＢ画像データを生成するものとなっているが、２つの判定用画像（判定用画像データ）を照合して影領域の形成態様の異同に基づいたクラックの有無が好適に判定可能である限りにおいて、照明光の波長帯域と分解画像データの対象とする色成分（の波長範囲）とは一致していなくともよい。例えば、照明光として紫外（ＵＶ）光と白色光を用いる一方で、ＵＶ画像データとＲ画像データを分解画像データとして生成し、これらの分解画像データに基づいて判定用画像（判定用画像データ）を生成するなどの態様であってもよい。
【０１５３】
もしくは、上述の場合のように、ハニカム構造体１００を中心軸ＡＸ１の周りで２回転させ、１回転目において第１照明光Ｌａのみを照射しながら撮像を行い、２回転目においては第２照明光Ｌｂのみを照射しながら撮像を行うにあたって、それぞれの撮像結果を、各画素における明度値もしくは輝度値が記述されるデータ形式の撮像データ（第１および第２の撮像データ）として生成し、判定用画像生成部２０が、それらの撮像データから、各画素における明度値もしくは輝度値を取得することによって、第１および第２の判定用画像（第１および第２の判定用画像データ）を生成し、係る第１および第２の判定用画像（第１および第２の判定用画像データ）に基づいて、ハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無を確認する態様であってもよい。
【０１５４】
あるいはまた、上述の実施の形態においては、波長帯域の異なる２つの照明光を用いるとともに、判定に用いる画像もそれらの帯域に応じたものとしていたが、これに代わり、偏光状態の異なる２つの照明光のそれぞれを用いた撮像や、位相の異なる２つの照明光のそれぞれを用いた撮像を行った後、得られた２通りの画像によって形成される像の相違から、外壁１０１に生じている変形のタイプの相違を特定する態様であってもよい。
【０１５５】
また、上述の実施の形態では、欠陥判定部２４によって得られた判定結果が表示部７に表示されるようになっているが、欠陥判定部２４による判定を行う代わりに、判定用画像生成部２０によって生成された２つの判定用画像データのそれぞれに基づく２つの判定用画像が表示部７に表示され、それら２つの判定用画像を作業者が目視にて照合することにより、ハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無が確認される態様であってもよい。２つの判定用画像が、それぞれに存在する影領域の異同を対比可能に表示部７に表示されるようにしておけば、目視による照合という簡単な手法により、クラックの有無が判定可能である。
【０１５６】
また、上述の実施の形態では主に、撮像手段４における撮像結果は画素値として撮像データに記述されて判定用画像生成部２０に受け渡され、判定用画像データが生成されるという、デジタル的な画像処理態様にてハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無が確認されるようになっているが、これに代わり、撮像手段４がその撮像結果を例えば所定の出力形式のアナログ方式の画像形成信号として出力可能とされてなり、当該画像形成信号のうちの相異なる２つの画像形成信号を用いて第１判定用画像と第２判定用画像とが表示部７において対比可能に表示されるなどの態様であってもよい。例えば、撮像手段４においてＲＧＢ形式の画像信号が出力可能とされてなり、Ｒ信号のみからなる第１判定用画像とＢ信号のみからなる第２判定用画像とが生成される場合などが例示される。係る場合も、２つの判定用画像を作業者が目視にて照合することにより、ハニカム構造体の外壁１０１におけるクラックの有無を確認することが可能である。
【０１５７】
あるいは、欠陥判定部２４におけるクラックの有無の判定と、表示部７に表示させた２つの判定用画像を作業者が目視することによるクラックの有無の判定とが、一の表面検査装置１において併用可能であってもよい。
【０１５８】
また、上述の実施の形態においては、テーブル２を回転させる回転機構２ａからエンコーダパルスを発するタイミングで、撮像手段４が撮像を行うようになっているが、撮像手段４における撮像のタイミングを制御する態様はこれに限られるものではない。図９は、上述の実施の形態とは異なる態様にて撮像手段４における撮像のタイミングを制御する表面検査装置１のブロック図である。
【０１５９】
具体的には、図９に示す表面検査装置１においては、撮像手段４の動作の制御が、制御手段５に備わる撮像処理部１４においてなされるものとなっている。係る表面検査装置１においては、統括制御部１０からの制御信号に基づいて撮像処理部１４から撮像手段４に与えられる撮像指示信号によって、撮像手段４による撮像が行われるようになっている。
【０１６０】
また、図９に示す表面検査装置１においては、判定用画像生成部２０が連続画像生成部２１を備えるものとなっている。連続画像生成部２１は、撮像幅ｗごとに撮像された画像のデータを合成して、外壁１０１の表面全体についての一の撮像画像データである連続画像データを生成する処理を担う部位である。
【０１６１】
係る表面検査装置１において検査を実行するに際しては、テーブル２の回転動作と第１照明手段３ａおよび第２照明手段３ｂからの照明光の照射状態が安定した段階で、統括制御部１０は、撮像処理部１４に対し、撮像手段４による撮像を実行指示する。撮像処理部１４は、係る実行指示に応答して、あらかじめ設定されたタイミング（時間間隔）にて撮像手段４に撮像を行わせる。
【０１６２】
そして、外壁１０１の表面全体について撮像が完了すると、撮像処理部１４は統括制御部１０に対して係る終了を報知する信号を与える。係る報知信号を受けた統括制御部１０は、回転制御部１２に対し、回転機構２ａの回転を停止させる指示信号を与えるとともに、照明制御部１３に対し第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂの照射を終了させる指示信号を与える。回転制御部１２と照明制御部１３とがそれぞれ、これらの指示信号に応答した駆動信号を発することで、テーブル２の回転は停止され、第１照明光Ｌａと第２照明光Ｌｂとは消灯される。
【０１６３】
一方、撮像手段４によって得られた撮像データは順次に、あるいは一括して、撮像処理部１４を通じて判定用画像生成部２０の連続画像生成部２１に与えられる。
【０１６４】
連続画像生成部２１は、撮像データを取得する度に逐次に、もしくは、全ての撮像データを取得した後に一括して、相前後する撮像タイミングにて得られた撮像データを合成し、連続画像データを生成する。生成された連続画像データは、分解画像生成部２２に与えられる。以降の処理については上述の実施の形態と同様になされる。
【０１６５】
あるいは、撮像制御部４ｃ自体が図示しないタイマーを備えており、係るタイマーを利用して、一定のタイミングで撮像がなされる態様であってもよい。
【０１６６】
ただし、ハニカム構造体１００が一定の角度ずつ回転するたびに撮像を行う上述の実施の形態の撮像手法の方が、ハニカム構造体１００が回転時に位置ずれを起こしたとしても外壁１０１を確実に撮像できるという点で、これらの変形例に係る撮像タイミングの制御手法よりも優れているといえる。また、上述の実施の形態においては一の撮像手段４によってハニカム構造体１００の外壁１０１の全体を撮像するようにしているが、これに代わり、テーブル２に載置されたハニカム構造体１００の周りに所定の間隔で複数の撮像手段４を載置するとともに、それぞれの撮像手段４に対応させて第１照明手段３ａと第２照明手段３ｂを設けるようにし、それら複数の撮像手段４による撮像範囲が外壁１０１の全体をカバーするようになっていても良い。係る場合、テーブル２を回転させなくとも、ハニカム構造体１００の外壁１０１の全体についての撮像データを得ることができる。
【国際調査報告】
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