(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同一サイズの透孔を有する被検査品の透孔内異物検査方法であって、
（ａ）前記複数の透孔から透過する光を受光領域面積値として同時に画像デ−タとして取り込む工程と、
（ｂ）前記複数の透孔の各々に対して透孔位置の順に番号付けをする工程と、
（ｃ）パラメータＡとする比較対象の透孔の受光領域面積値と前記パラメータＡの透孔に隣接する透孔であって、パラメータＢとする検査対象の透孔の受光領域面積値とを相対比較して面積差を算出し、前記面積差の値と事前に設定された面積差規格値とを比較する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値以内である場合には、前記比較対象の透孔を良品判定とし、前記パラメータＢとした透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡとする透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定する工程と、
（ｅ）前記工程（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値を外れた場合には、前記相対比較における受光領域面積値の小さい方の透孔を不良判定とし、受光領域面積値の大きい方の透孔を良品判定とする工程であって、
前記工程（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＡである場合には、前記良品判定とされた透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、
前記工程（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＢである場合には、前記パラメータＡの透孔の受光領域面積値を再びパラメータＡに設定するとともに、前記パラメータＢの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定する工程であり、
（ｆ）前記工程（ｃ）から（ｅ）を前記番号が付された順の正方向と前記正方向とは逆方向にそれぞれ１回ずつ前記比較判定を繰り返すことにより、一つの透孔に対して２回の前記比較判定を行う工程と、
（ｇ）前記工程（ｆ）の前記正方向における判定と前記逆方向における判定がともに良品判定された透孔を最終的な良品透孔であると判定する工程と、
を含むことを特徴とする透孔内異物検査方法。
【請求項２】
複数の透孔が穿設された被検査品を挟んで、一方に配置された光源と、
他方に配置されたセンサカメラと、
前記被検査品とセンサカメラを相対的に平行移動させ前記センサカメラより複数の透孔
からの透過光を一括で検出可能な平行移動機構と、
前記センサカメラによる検出信号を入力して前記被検査品内の複数の透孔に対応する複
数の二値化画像デ−タを求める画像処理手段と、
前記画像処理手段は各透孔に対応する受光領域どうしの偏差から透孔内異物の有無を判
定する判定手段と、
を有し、
（ａ）前記複数の透孔から透過する光を受光領域面積値として同時に画像デ−タとして取り込み、
（ｂ）前記複数の透孔の各々に対して透孔位置の順に番号付けし、
（ｃ）パラメータＡとする比較対象の透孔の受光領域面積値と前記パラメータＡの透孔に隣接する透孔であって、パラメータＢとする検査対象の透孔の受光領域面積値とを相対比較して面積差を算出し、前記面積差の値と事前に設定された面積差規格値とを比較し、
（ｄ）前記（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値以内である場合には、前記比較対象の透孔を良品判定とし、前記パラメータＢとした透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡとする透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、
（ｅ）工程（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値を外れた場合には、前記相対比較における受光領域面積値の小さい方の透孔を不良判定とし、受光領域面積値の大きい方の透孔を良品判定とするものであって、
前記（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＡである場合には、前記良品判定とされた透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、
前記（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＢである場合には、前記パラメータＡの透孔の受光領域面積値を再びパラメータＡに設定するとともに、前記パラメータＢの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、
（ｆ）前記（ｃ）から（ｅ）を前記番号が付された順の正方向と前記正方向とは逆方向にそれぞれ１回ずつ前記比較判定を繰り返すことにより、一つの透孔に対して２回の前記比較判定を行い、
（ｇ）前記（ｆ）の前記正方向における判定と前記逆方向における判定がともに良品判定された透孔を最終的な良品透孔であると判定する、
ことを特徴とする透孔内異物検査装置。
【請求項３】
前記工程（ｂ）の前に、前記画像データの個々の透孔に対応する受光領域の数を抽出された受光領域の面積値が設定された面積値規格範囲内にある受光領域を対象としてカウントし、前記カウントされた受光領域数が設定された受光領域数規格値に一致しない場合に検査を終了させることを特徴とする請求項1に記載の透孔内異物検査方法。
【請求項４】
前記センサカメラの撮像焦点を前記被検査品の表面に対してずらして撮像することによって、前記透孔から透過する光の撮像面積を拡大して撮像することを特徴とする請求項２に記載の透孔内異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は透孔内異物検査方法に係り、特に直径数十ミクロンの透孔内部の異物の有無を検査するのに好適な方法に関する。
【従来の技術】
【０００３】
一般的に、直径が数十〜数百ミクロンといった透孔に対し、正しい数だけ開口されているか、透孔のサイズは均一か、あるいは内部に異物が入っていないか等の検査が行われる。この種の検査方法は、通常光学的な手法が用いられ、例えば、透孔が形成されているワークの検査面を顕微鏡を通じてエリアセンサカメラで撮像し、画像処理装置によって基準値との比較をなして良否判定を行うようにしている。この従来例では、画像処理装置の他に、オートフォーカスユニット、顕微鏡、または電子線が必要となり、透孔１個毎、または高倍率な拡大画像による検査を行なっていた。
【０００４】
この種の検査装置の一般的構成は、図１４に示すように、透孔が開けられたワーク１を定位置に配置しておき、その下面側に光源２を配置するとともに、上面側に顕微鏡ユニット３とエリアセンサカメラ４が一体になった画像取込み手段を配置する構成を採る。画像取込み手段はＺ軸自動制御機構５により昇降可能とされ、またエリアセンサカメラ４にはオートフォーカスユニット６を介して画像処理装置７に接続されている。このような検査装置により、図１５に示しているような複数個の透孔８の開いたワーク１を撮像するが、取込み画像は透孔８を１個単位として、基準透孔の画素面積と測定画素面積との比較処理により透孔の良否判定を行なうようにしている。例えば、透孔８に異物が存在している場合には、透過光量が減少するので、測定画素面積は小さくなり、一定の閾値以下の画素面積となっている透孔８を欠陥として判定しているのである。
【０００５】
ところが、上記従来の方法では、透孔の数が多くなると、検査時間がかかりすぎてしまうという問題がある他、高倍率な画像取込みを行なう場合、装置の機械精度的な要求事項が厳しくなり、製作費が高くなる。すなわち、焦点深度が狭くなるため、上述したように、オートフォーカスユニット６、カメラＺ軸の自動制御機構５が必要となり、また視野範囲が狭くなるため、ワーク１を搭載するテーブルの高い位置決め精度が要求されるからである。更に、透孔内の異物検査を行う場合、従来のエリアセンサカメラを用いた撮像方法では、画素数が限られてしまうため分解能に限界があり、特に異物が透光性の場合にはその識別が極めて困難となってしまうため、不良品を良品として誤検出する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、透孔内異物検査を低コストで精度良く、高速検査できる透孔内異物検査方法および装置を提供することを目的とする。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の同一サイズの透孔を有する被検査品の透孔内異物検査方法であって、（ａ）前記複数の透孔から透過する光を受光領域面積値として同時に画像デ−タとして取り込む工程と、（ｂ）前記複数の透孔の各々に対して透孔位置の順に番号付けをする工程と、（ｃ）パラメータＡとする比較対象の透孔の受光領域面積値と前記パラメータＡの透孔に隣接する透孔であって、パラメータＢとする検査対象の透孔の受光領域面積値とを相対比較して面積差を算出し、前記面積差の値と事前に設定された面積差規格値とを比較する工程と、（ｄ）前記工程（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値以内である場合には、前記比較対象の透孔を良品判定とし、前記パラメータＢとした透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡとする透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定する工程と、（ｅ）前記工程（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値を外れた場合には、前記相対比較における受光領域面積値の小さい方の透孔を不良判定とし、受光領域面積値の大きい方の透孔を良品判定とする工程であって、前記工程（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＡである場合には、前記良品判定とされた透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、前記工程（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＢである場合には、前記パラメータＡの透孔の受光領域面積値を再びパラメータＡに設定するとともに、前記パラメータＢの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定する工程であり、（ｆ）前記工程（ｃ）から（ｅ）を前記番号が付された順の正方向と前記正方向とは逆方向にそれぞれ１回ずつ前記比較判定を繰り返すことにより、一つの透孔に対して２回の前記比較判定を行う工程と、（ｇ）前記工程（ｆ）の前記正方向における判定と前記逆方向における判定がともに良品判定された透孔を最終的な良品透孔であると判定する工程と、を含むことを要旨とする。
【０００８】
本発明の透孔内異物検査装置は、複数の透孔が穿設された被検査品を挟んで、一方に配置された光源と、他方に配置されたセンサカメラと、前記被検査品とセンサカメラを相対的に平行移動させ前記センサカメラより複数の透孔からの透過光を一括で検出可能な平行移動機構と、前記センサカメラによる検出信号を入力して前記被検査品内の複数の透孔に対応する複数の二値化画像デ−タを求める画像処理手段と、前記画像処理手段は各透孔に対応する受光領域どうしの偏差から透孔内異物の有無を判定する判定手段と、を有し、（ａ）前記複数の透孔から透過する光を受光領域面積値として同時に画像デ−タとして取り込み、（ｂ）前記複数の透孔の各々に対して透孔位置の順に番号付けし、（ｃ）パラメータＡとする比較対象の透孔の受光領域面積値と前記パラメータＡの透孔に隣接する透孔であって、パラメータＢとする検査対象の透孔の受光領域面積値とを相対比較して面積差を算出し、前記面積差の値と事前に設定された面積差規格値とを比較し、（ｄ）前記（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値以内である場合には、前記比較対象の透孔を良品判定とし、前記パラメータＢとした透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡとする透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、（ｅ）工程（ｃ）において、前記面積差の値が前記面積差規格値を外れた場合には、前記相対比較における受光領域面積値の小さい方の透孔を不良判定とし、受光領域面積値の大きい方の透孔を良品判定とするものであって、  前記（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＡである場合には、前記良品判定とされた透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＡに設定するとともに、前記新たなパラメータＡの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、前記（ｅ）において、前記不良判定とされた透孔が前記パラメータＢである場合には、前記パラメータＡの透孔の受光領域面積値を再びパラメータＡに設定するとともに、前記パラメータＢの透孔に隣接する透孔の受光領域面積値を新たなパラメータＢに設定し、（ｆ）前記（ｃ）から（ｅ）を前記番号が付された順の正方向と前記正方向とは逆方向にそれぞれ１回ずつ前記比較判定を繰り返すことにより、一つの透孔に対して２回の前記比較判定を行い、（ｇ）前記（ｆ）の前記正方向における判定と前記逆方向における判定がともに良品判定された透孔を最終的な良品透孔であると判定することを要旨とする。
【０００９】
本発明の透孔内異物検査方法は、前記工程（ｂ）の前に、前記画像データの個々の透孔に対応する受光領域の数を抽出された受光領域の面積値が設定された面積値規格範囲内にある受光領域を対象としてカウントし、前記カウントされた受光領域数が設定された受光領域数規格値に一致しない場合に検査を終了させてもよい。
【００１０】
本発明の透孔内異物検査装置は、前記センサカメラの撮像焦点を前記被検査品の表面に対してずらして撮像することによって、前記透孔から透過する光の撮像面積を拡大して撮像してもよい。
【００１２】
以下に本発明に係る透孔内異物検査方法の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は実施形態に係る透孔内異物検査方法を実施するための検査装置の構成を示すブロック図であり、図２は同装置の主要部構成の斜視図である。これらに図示したように、基本的には、複数の透孔を列状に配列した平板状のワーク１０の下面部に光源１２を配置して裏面から透孔に向けて光を照射し、一方、ワーク１０の上面部側に複数画素を列状に配列したラインセンサカメラ１４を配置して、当該ラインセンサカメラ１４により透孔からの透過光を撮像するように構成している。したがって、ワーク１０の一方平面側に配置された光源１２によりワーク１０に光を当て、前記ワーク１０を挟んで光源１２の反対側に置かれたラインセンサカメラ１４により撮像する。そして、図３に示すように、このラインセンサカメラ１４と前記光源１２とをワーク１０に対して相対的に平行移動することにより透過平面画像を撮像して画像を取り込むようにしている。透孔内に異物があった場合、異物によって光が遮られ、画像データにおける透孔に対応した受光領域の面積値が小さくなるという特性を利用して異物検出を行なようにしている。実施形態では、上記ラインセンサカメラ１４は、視野幅に対して５０００画素程度のものを用いて画像取込みをなすようにしている。このようなラインセンサカメラ１４を用いることにより分解能が高くなり、１画素当たりの分解能が約３μｍまで向上させることができる。なお、図示の例では、３個のワーク１０を同時に検査するようになっており、このため、光源１２とセンサカメラ１４が３対設けられている。もちろん、１ユニットで検査する構成でもよい。
【００１４】
ラインセンサカメラ１４はワーク１０と相対的に平行移動させることで平面画像を取り込むことができるため、図１〜２に示すように、実施形態ではワーク１０をＸＹテーブル１６に搭載して画素列と直行する方向に移動させて、スキャンさせるものとしている。
【００１５】
ＸＹテーブル１６の定位置にワーク１０を配置する目的のため、ワーク１０を挟み込む固定治具１８が用いられている。これは下治具１８Ｄと上治具１８Ｕとからなり、適当な固定手段によりテーブル上の定位置に治具１８を位置決め固定させている。この治具１８にはワーク１０の透孔列に対応するスリット２０を形成して透過光をこのスリット２０を通じてラインセンサカメラ１４により取り込むものとし、併せて、ＸＹテーブル１６の下方に配置されている光源１２もライン照明をなす構成としている。そして、テーブル下面部には拡散板２２が取り付けられ、光源１２からの光強度のムラを緩和させて均一に透孔列に光を照射させている。
【００１６】
上記構成により、ワーク１０をＸＹテーブル１６の移動によりラインセンサカメラ１４が透孔列からの透過光を撮像することができるが、この画像データは画像処理手段２４に入力され、内蔵されている判別手段により透孔内異物の有無を判別するようにしている。この画像取込みに際して、異物が透光性の場合、判別が困難となるために、本実施形態では、ラインセンサカメラ１４の焦点位置を前記ワーク１０表面位置に一致させず、ワーク表面位置からずらして設定している。すなわち、ラインセンサカメラ１４の位置をワーク１０の透孔に対して、焦点距離Ｌよりも長く（Ｌ＋α）設定して透過光の撮像面積を見掛け上拡大するようにしている。この原理図を図４に、比較例を図５に示す。まず、ラインセンサカメラ１４は複数のＣＣＤやＣ−ＭＯＳ半導体などのような撮像素子が直線状に配列したセンサ本体２６と、接写リング部２８、および光学レンズ系３０を備えている（図４参照）。一般的に、センサカメラを設定する場合は、図５（１）に示すように接写リング２８の調整によりワーク１０に穿設されている透孔３２の開口面に焦点が一致するように（焦点距離Ｌ）配置し、透孔３２の開口サイズに一致する画像を取り込むようにしている。しかし、本実施形態では焦点位置がワーク１０の表面位置よりも上方（センサ側）にあるように設定している。これにより、取込み画像は焦点を合わせた状態では、透孔内異物によって透過光が遮蔽された領域が図５（２）に示すように例えば２画素の面積分として検出されるが、本実施形態の場合には、図４（２）に示すように８画素の面積分として検出することができる。いわゆるピントを合わせた状態では透孔３２の開口部分での透過光のみが検出される。しかし、ピントをぼかした実施形態の場合には単位面積当たりの光強度は低下するが、取込み画像における透孔３２に対応する受光領域の面積値は大きくなり、同様に異物面積が見掛け上大きくなるためである。したがって、このように構成することで、測定値すなわち透過光量面積値Ｘは、次式のように表すことができる。
Ｘ＝（Ｓ−α）β
但し、Ｓは透孔３２に対応する受光領域の面積値、αは異物領域の面積値、βはピントぼかし効果による面積拡大率（β＞１）である。β＝１のときはピントがワーク表面に合っている場合である。
【００１７】
このように積極的にラインセンサカメラ１４の焦点位置をワーク１０の透孔３２に一致させずにずらした状態とし、ピントをぼかすことにより撮像画像が見掛け上拡大し、これによって異物の検出能力が高くなる。
【００１８】
上述したラインセンサカメラ１４からの検出信号は、コンピュータからなる画像処理手段２４に入力され、ワーク１０内の、複数の透孔３２に対応する複数の２値化画像データを求めるようにしている。この画像処理手段２４には前記２値化画像データに基づき、個々の透孔３２に対応する塊数をカウントしてこれが設定値と同じか否かの判定処理と、隣接面積の相対比較をなして異物の有無を判定処理をなす判別手段が設けられている。この一連の処理フローを図６に示す。すなわち、判別手段を備えた画像処理手段２４は、ラインセンサカメラ１４により複数の検査範囲を含む領域を一括で画像に取り込み（ステップ１００）、検査範囲の位置補正のためのパターンマッチングを行なう（ステップ２００）。このパターンマッチングにより基準画像との位置ずれがある場合に検査範囲の位置補正をなした上で（ステップ３００）、検査の前処理として取込画像の２値化処理を行なう（ステップ４００）。ここまでが画像処理手段２４による処理過程である。
【００１９】
その後に良否判定処理に移行し、最初に透孔３２が規定の数だけ確認できるかどうかの塊数カウントすることによって規定透孔が開口しているかどうかを、個々の透孔３２に対応する受光領域を一塊りとして判断される（ステップ５００）。その後に最終的に隣接面積の比較処理を行ない異物の有無による良否判定が為されるのである（ステップ６００）。
【００２０】
次に各ステップの具体的処理内容を説明する。まず、ステップ２００のパターンマッチング処理は、検査開始ポイント毎、画像取込み毎に、基準画像に対して位置ずれが生じた場合、検査対象物としての透孔３２が検査範囲から外れる可能性があるので、その位置ずれ修正のために行われる。図７（ａ）に示すように、ワーク１０に対する正規の画像取込み範囲（二点鎖線）を基準画像としており、ワーク１０に設定されたサーチパターン（●）をもとに基準画像に設定された透孔列が入る検査範囲（一点鎖線）との相対距離を求めておき、画像取込みの位置が、図７（ｂ）に示すようにずれた場合、サーチパターンと検査範囲の相対位置間隔に一致するように検査範囲を移動調整し、図７（ｃ）に示すように、検査対象物としての透孔列が検査範囲に入るように位置を補正するのである。
【００２１】
ステップ４００の自動２値化処理は、画像処理の一般的な処理であるが、ラインセンサカメラにおいて、透孔からの透過光を受光したＣＣＤ素子を受光しないＣＣＤ素子と峻別して画像計測を行なうために行われ、面積値などの特徴量を取得するようにしている。ここでいう自動２値とは、２値化レベルを固定するのではなく、多少の光量変動に対応できるように、自動的に２値レベルを調整させる機能である。
【００２２】
ここまでの処理は画像処理手段２４による処理工程であるが、上記処理により得られた画像データは判定手段に送られ、良否判定としてステップ５００の受光領域数のカウント処理を最初に行ない、次いでステップ６００の隣接面積判定処理を行なうようにしている。受光領域数のカウント処理は、上述した検査範囲内にある一定の条件を満たす受光領域部分の数が同じか否かを比較するものである。具体的検査フローを図８（１）に示している。個々の透孔３２に対応する受光領域として認識することのできる数をカウントするため、まず条件を満たす受光領域の検出がなされる（ステップ５１０）。この条件とは、計測対象物の色、計測対象物の面積上限値、計測対象物の面積下限値である。計測対象物の色は２値化処理しているので「白」もしくは「黒」から選択する。面積値が計測対象物の面積下限値と面積上限値を超えるものは受光領域として判断しないようにしている。
【００２３】
例えば、模式的に図８（２）に示しているように、受光領域候補が５個検出され、その面積値が括弧内数字で示されている値である場合、面積下限値を１００、上限値を８００とすると、条件を満たす受光領域の数は「３」となる。このように条件にあう受光領域数が検出された後は、その数と設定値との比較がなされる（ステップ５２０）。設定値は検査範囲に取り込まれるべき透孔の数の規定値である。透孔数が規定値に一致していれば、良否判定のための隣接面積判定処理（ステップ６００）へ移行し（ステップ５３０）、不一致であれば透孔数不良として検査終了処理が行なわれる（ステップ５４０）。
【００２４】
このような受光領域カウント処理は、次の隣接面積判定の検出漏れ対策として機能し、また検査対象ワークの機種判定にも利用することができ、更に画像処理の無駄を省くことができる。すなわち、隣接透孔同士の相対比較をなす判定処理（ステップ６００）では、検査範囲内の受光領域が全て不良であった場合の相対比較値（面積値差）が全て小さくなって不良として判定できずに異物検出漏れが発生する危険性があるが、このような処理に先立って受光領域数カウント判定を実行することで、検出漏れの発生を防止することができる。また、検査範囲を複数設定でき、個々の検査範囲単位で受光領域数（透孔）を設定することができるため、取込み画像中の検査範囲の組み合わせにより、簡易的にワーク種の機種判別が可能となっている。例えば、検査範囲数が３であり、設定受光領域（透孔）数が各検査範囲で５０、５０、５０となっているワークや、設定受光領域数が３０、３０、３０であるワーク、あるいは検査範囲数が２で設定受光領域数が３０、２０であるワークなどの判別が可能となるのである。更に、受光領域数が設定値に一致しない場合にはそのワークに対する検査を終了する処理を行なうので（ステップ５４０）、画像処理手段２４における処理負担を軽減でき、これによる処理時間の短縮化を図ることができる。
【００２５】
上記受光領域数カウント処理が終了した後、引き続きステップ６００の隣接面積判定処理を行なうが、これは各受光領域ごとに基準面積値（上限値、下限値）と比較するのでなく、隣接する透孔３２に対応する受光領域同士の面積差を求め、この面積差が設定面積差以上であるか否かによって良否判定をなすようにしている。すなわち、取込み画像の個々の検査範囲において各透孔に対応する受光領域面積がそれぞれ求められる。これは例えば、図９に示しているように、Ｎｏ．１：３５０、Ｎｏ．２：３３０、Ｎｏ．３：２５０、Ｎｏ．４：３３０………として求められるが、このように検出された受光領域面積の差を算出するようにしている。その面積差が基準値以内であれば、対象透孔を１つ更新して同様に面積差を求める。面積差が基準値を超えていれば、大径側を基準にしてこの大径透孔面積と次の計測受光領域面積との比較をなすのである。例えば、面積差の基準値「５０」とした場合、Ｎｏ．１とＮｏ．２の面積差は「−２０」となるので、ＯＫとして、次に１つ更新してＮｏ．２とＮｏ．３の面積差を求める。この差は「８０」となる。この場合は基準値を超えているので、大面積側のＮｏ．２をＯＫとして、小面積側のＮｏ．３をＮＧとするのである。次の比較対象をＯＫとされたＮｏ．２としてＮｏ．４と比較するのである。これにより異物の存在により受光領域面積が小さくなることを利用して良否判定ができる。
【００２６】
これは取込み画像中で、検査対象物となる透孔３２の受光領域面積値が非常に小さい場合、異物検出条件が厳しくなり、ワークの反りなどに起因するワーク単位毎の条件により、あるいは画像の取込み毎に個々の透孔に対応する受光領域面積値にバラツキを生じる。そのため、図１０に示すように、予め良否判定しきい値を受光領域面積の絶対値で設定してしまうと、実際には異物がないにも拘わらず面積値が小さいとして誤検出をなし（図１０のＡ箇所）、不良箇所であるにも拘わらず受光領域面積値が大きいため不良箇所を検出しない（図１０のＢ箇所）場合が発生する。そこで、本実施形態では、隣接する透孔３２に対応する受光領域同士の面積値を比較することにより、ワークの反りがある場合などのいわゆる傾向値に左右されることなく、誤検出のない安定した検査を可能としている。
【００２７】
このような隣接面積判定処理の流れは図１１に示すようになる。まず第１段階の受光領域（透孔）数カウント判定処理（ステップ５００）により「ＯＫ」となったワーク１０に対して面積判定対象として処理が開始される（ステップ５３０）。実施形態では、検査対象物の透孔列が１列に配列している場合を対象としており、この場合、画像処理手段２４によるラベリング（番号付け）機能を利用して付与された番号Ｎｏ．１からＮｏ．ｎまで正方向に判定処理を行ない（ステップ６２０）、次いでＮｏ．ｎからＮｏ．１までの逆方向に判定処理を行なうようにしている（ステップ６３０）。そして、正方向、逆方向の測定結果のＡＮＤを採って最終的に良否判定をなすようにしている（ステップ６４０）。もちろん、検査対象の複数の透孔３２が１列に配列されていない場合でも、同一検査範囲内で検査対象物の大きさが均一であれば、画像処理手段のラベリング機能により、ラベリングの順に受光領域同士の面積差を求めるようにすることで同様に処理できる。ラベリングは座標位置で順番付けを行なうようにすればよい。
【００２８】
具体的な隣接透孔からの受光領域面積判定のための処理フローを図１２に示す。  ワーク１０を走査して取り込まれた画像における検査範囲内の複数の透孔に対応する受光領域の面積値がそれぞれ算出されるが、最初に１回目の判定のためにパラメータが設定される（ステップ６２１）。Ｎｏ．１の透孔の受光領域面積値をパラメータＡとして比較対象透孔の受光領域面積値とし、検査対象として隣接しているＮｏ．２の透孔の受光領域面積値がパラメータＢとして設定される。次の判定のために検査対象透孔に対応する受光領域をシフトさせるための変数設定がなされ（ステップ６２２）、その後に隣接透孔３２の受光領域同士の面積比較がなされる（ステップ６２３）。この比較処理は、上記受光領域面積値の差（Ａ−Ｂ）を規格値と比較するもので、次式に基づいて判定される。
｜Ａ−Ｂ｜≦規格値
規格値は透孔３２のサイズや異物サイズなどによって定めればよい。
【００２９】
面積値が規格値以内の場合には、Ａの透孔は良品と判定され、同時にパラメータＢがＡに変換される（ステップ６２４）。また、面積値が規格値を超えている場合、ＡとＢとの面積値を比較して（ステップ６２５）、面積値の小さい透孔を不良透孔と判定させている。異物が存在すれば面積値としては小さくなるからである。Ａ＜Ｂの場合、ＮＧポイントはＡとなり、Ｂが次回の比較対象透孔として更新し（ステップ６２６）、Ａ＞Ｂの場合にはＮＧポイントはＢとなり、次回の検査の比較対象透孔は引続きＡが維持される（ステップ６２７）。そして、検査対象透孔のシフトを行ない（ステップ６２８）、透孔数が設定透孔数になるまで上記処理を繰り返すのである（ステップ６２９）。
【００３０】
このような隣接透孔受光領域面積の判定処理が透孔列の正方向と逆方向について行なわれるが、その実際の測定結果を表１と表２に示す。これは透孔数が１３の場合について求めたものであり、規格値を１００として判定したもので、表１は正方向の場合を、表２は逆方向の場合を示している。また、図１３（１）には正方向の透孔位置と透孔受光領域面積値のグラフを示し、図１３（２）には逆方向のそれを示している。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
表１において、最初は透孔位置Ｎｏ．２が検査対象となるが（Ｂとなる）、ここでのＮｏ．１（Ａ）とＮｏ．２（Ｂ）の比較において、面積差が規格値以内となっているため、Ｎｏ．１についてはＯＫと判断され、Ｎｏ．３を検査対象とする場合のＮｏ．２とＮｏ．３の比較においては受光領域面積差が同様に規格値以内となっているために、Ｎｏ．２についてＯＫと判定されている。Ｎｏ．３とＮｏ．４においては、面積差が１６１でＮｏ．４の面積値が大きいため、ステップ６２６によりＮｏ．４についてはＯＫと判定し、Ｎｏ．３についてはＮＧと判定する。また例えば、Ｎｏ．７を検査対象とする場合には、比較対象Ｎｏ．６の透孔に対応する受光領域面積が大きいため（Ａ＞Ｂ）、Ｎｏ．７がＮＧとなり、Ｎｏ．６が次の比較対象となる。以下同様に処理判定を行なう。また、表２に示している逆方向の判定では、Ｎｏ．１３（Ｂとなる）とＮｏ．１２（Ａとなる）との比較で偏差が１０８、Ｂ＞Ａであるため、ステップ６２６によりＮｏ．１３がＮＧ、Ｎｏ．１２がＯＫとなる。このような処理を行なうことにより、表１，２に示す判定結果が正方向と逆方向で求められる。
【００３３】
このような判定処理は、最終的に透孔位置良否判定に用いられる。これは、ステップ６４０（図１１）に示したように、正方向、逆方向の測定結果のＡＮＤを採って最終的に良否判定をなすようにしている。この判定処理の結果を次表に示す。
【００３４】
【表３】
このように、正方向、逆方向でそれぞれ良否判定をなし、これらのＡＮＤを採ることにより、検査開始透孔、終端透孔の良否判定が正確に行なわれる。
【００３５】
上述したような実施形態に係る透孔内異物検査方法および装置によれば、例えば複数の透孔が開口されているワーク１０に対し、ラインセンサカメラ１４が走査して複数の検査範囲を含む領域を一括で画像を取り込み、取込み画像に設定されている検査範囲毎に各透孔からの透過光による受光領域数と受光領域面積を求めるため、個々の透孔単位で比較する検査処理に比較して処理速度を著しく速くすることができる。すなわち、広範囲で画像を取り込み、複数個の透孔を一括で処理する。ワーク形状にもよるが、現在約３００個程度の透孔に対応する画像データを一括で取込みしているので、非常に効率が高いものとなる。また、このときラインセンサカメラ１４の焦点位置をずらして撮像するため、透孔内の異物が透明物であっても正常な透孔の受光領域面積との差が大きくなり、比較判定を容易にできるものとなっている。検出できる透明異物の大きさ（面積）は、基準透孔の受光領域面積値に対して１５％以上の大きさである。なお、有色系の異物であれば、更に微小なサイズの異物も検出可能である。
【００３６】
異物判定に際して、最初に検査範囲内の受光領域数が設定透孔数だけあるか否かが判定されるようになっているため、第２判定処理での隣接透孔の受光領域面積判定での検出漏れの発生を防止できる。設定透孔数だけ受光領域数が認識できなかった場合には当該ワーク１０に対する検査作業を終了するため、画像処理手段２４での処理負担を軽減できるものとなっている。そして、正規の透孔数だけあるワークに対して隣接する透孔との受光領域面積差を求めるようにしており、個々の透孔毎の受光領域面積値の判断ではなく、隣り合う透孔の受光領域面積値を比較するようにしているため、ワークの反りなどに起因して誤検出したり検出漏れを発生することがなくなるのである。
【００３７】
なお、ピントをぼかすことによって、異物検査条件が厳格になり、ワークや画像取込み毎に透孔からの受光領域面積値にバラツキが生じ、単純に透孔からの受光領域面積値を閾値としての基準面積値と比較して良否判定した場合、誤検出、検出漏れが発生する危険性があったが、隣接する透孔の受光領域同士の面積値を比較することにより、安定した検査を可能となっている。
【００３８】
ところで、上記手法はラインセンサを用いずにエリアセンサを使用した場合にも適用できる。この装置構成は、図１におけるラインセンサカメラ１４に代えてエリアセンサカメラを取り付けることで実現できる。エリアセンサカメラを用いてワーク１４を撮像する場合、透孔３２を１個単位で撮像してもよいが、処理の迅速性から複数の透孔群を一括で撮像データとして取り込むことが好ましい。エリアセンサカメラは透孔３２を透過する光を受光し、個々の透孔３２に対応する受光領域を２値化して受光領域面積値を単位撮像素子をカウントすることによって求めることができる。このようにして透孔３２毎の受光領域面積を一つの塊としてその数を求め、これを基準透孔数と比較して同一か否かを判定する。次いで、個々の透孔３２に対応する受光領域の面積値同士を相対比較することによって異物の有無判定をなすことができる。この判定処理は前述のラインセンサカメラ１４を用いて取り込んだ画像データに対する処理工程と同様に行なう。
【００３９】
かかる実施形態によれば、必ずしもラインセンサカメラ１４に依らず、エリアセンサカメラを用いて同様に透孔３２に対応する受光領域の数を基準透孔と比較して、基準透孔３２に対する受光領域数がある場合にのみ異物が存在しているかどうかを判定処理に移行することができ、従来方法に比較して簡単設備構成でワーク１０の反りなどがあっても精度の高い異物検査が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係る透孔内異物検査装置の構成図である。
【図２】同装置の要部斜視図である。
【図３】実施形態に係る装置に用いられるラインセンサカメラとワークとの関係を示す図である。
【図４】実施形態に係る装置による画像取込みの原理図と透孔からの透過孔の取込み画像例である。
【図５】一般的な画像取込みの原理図と透孔からの透過孔の取込み画像例である。
【図６】実施形態に係る装置による処理作業工程のフローチャートである。
【図７】パターンマッチングの説明図である。
【図８】塊数検査のフローチャートと計測画像の例である。
【図９】ワークからの取込み画像例の説明図である。
【図１０】ワークの透孔位置と面積値との傾向図である。
【図１１】隣接面積判定処理の基本フローチャートである。
【図１２】同フローチャートにおける隣接面積判定の具体的処理を示すフローチャートである。
【図１３】検査結果の正方向と逆方向の透孔位置と透孔面積値の関係を示すグラフである。
【図１４】従来の異物検査装置の構成を示す図である。
【図１５】従来装置による検査の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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