特別記事

目視検査で不良品の見逃しを発生させない 3 つのキーワード〜察知・精査・照明〜
感察工学研究会

石井 明

周辺視目視検査法（以下、本検査法と略記）
は、同時に、検査方法の変更によって不良の見逃しが不良品の見逃しがきわめて少なく、高速かつ低疲発生しないことを数値で実証することを要求され労、その上、健康を取り戻すことも可能な目視検る場合もある。不良の見逃しがたびたび発生して査法である。筆者らは 2010 年 2 月に感察工学研究いる現場で管理者は頭を抱えている状況で、少し

1）

会 を精密工学会 画像応用技術専門委員会に設置でも改善したいと思っているところに追い打ちをし、本検査法がなぜ良いかの科学的解明とその普かけるような要求である。この要求に対しては本

2）
〜 5）

。その活動成果は、目視検査法を適用するモデルラインをつくって実績を検査に特化したワークショップ、外観検査ワーク積み重ねるしかなく、企業トップの強い理解がな

ショップ PVI2017、PVI2018、PVI2019 で紹介しければ進めることができない壁であった。

及活動を行ってきたてきた 1）（PVI2020 はコロナ禍で延期中）。しかしそこで、本稿では、どのようにして最初の壁をながら、本検査法を目視検査の現場に普及させる

打ち破り、本検査法を普及させるかについて最近には 2 つの大きな壁があった。の成果を紹介する。キーワードは 3 つ。
「察知」
「精1 つは常識の壁。表 1 は目視検査の現場でよく見査」「照明」である。これらを正しく理解し、目視かける検査員に対する指導の一例である。どの指検査の現場に反映させ、不良品の見逃しを撲滅し導も問題ないように思われる。しかしながら、すてもらいたい。

べて間違いである。これらの指導を行っている現場では不良品の見逃しで困っていると思われる。

常識を変えるⅠ―察知と精査

なぜか。それは、特に①「よく見ることが重要」と②「明るいほど検出しやすい」の 2 つの指導は、

1．中心視で不良を探す見方の致命的欠点

現場の検査員も管理者も常識と思い込んでいるか次のような業務の場面を考える。あなたは工場らである。常識の壁を打ち破るのは容易ではない。
もう 1 つは納品先企業の壁である。本検査法では、不良の検出方法を大きく変更することから、納品

図1
視野

従来法と周辺視目視検査法との比較視点

先企業からは検査方法の変更手続きを求められる。
表1

目視検査員に対する指導

指 導 内 容人の機能・影響など① よく見ることが重要
中心視② 明るいほど検出しやすい
検査結果をフィードバックして注 精神的負荷による見逃し③
意を促すの誘因④ 検査業務を 1 人で完結
作業リズムの阻害⑤ 不良見本による訓練
不良探しの誘因

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中心視（凝視） ⇒走査眼球運動 ⇒不良探し ⇒
据置作業 ⇒（a）従来法

周辺視（瞬間視）衝動性眼球運動
良品確認
連続移動（b）周辺視目視検査法

Vol.67 No.11 工場管理特別記事

目視検査で不良品の見逃しを発生させない 3 つのキーワード〜察知・精査・照明〜の品質管理室の机でパソコンを使 図 2 不良（打痕）の顕在化の原理と環境光の影響って、不良品と判断された製品の検査照明

不良個所を撮影し、不良の種類ごとにその撮影画像の分類作業を行っている。突然、自分の左側に違和感を覚え、振り向いたところ、室長があなたのパソコン画面を見そばに人が来ていたがすぐに気づ（c）光源像の中（c1）拡大 （c2）環境光 up

C分前から同じ姿勢で見ていたとのことであった。このように、すぐ（b1）拡大 （b2）環境光 up

検査員Aていた。室長に尋ねたところ、数（b）光源像近傍B（a）
検査照明からの光線けないのは珍しいことではない。人は画面に釘付のか。答えは、不良を中心視で探すのではなく、けになって見ていると（見ている先に焦点を合わせ「周辺視」で異変を察知し、察知した領域を中心視て見る見方を「中心視」と呼ぶ）、自分の周囲の変で精査し、良・不良を判断する見方に変更する。

化を感じ取ることが難しくなる。このような見方

ここで、周辺視とは図 1（b）のように視野を広げてを目視検査に当てはめる。表 1 の①「よく見るこ視野全体を見る見方であり、中心視のように 1 カとが重要」と指導された場合には、中心視で不良所に焦点を合わせることなく、視野全体を感じるを探す見方になる。しかし、中心視ではっきりと見方である。図 1（a）
が正常品であれば、図 1（b）の見える領域は意外と狭く、明視距離 25cm では全体を見た瞬間に 4 行 2 列の領域に異変を察知し1cm 四方程度（視角 1°）である。そのため、図 1 の（あるいは違和感を覚え）、中心視でその領域を精検査体（縦 5 個×横 6 個の立方体が紙面上方の点光査することにより、不良レベルの傷があることを源で照明されている）の不良を探す見方では、図 1認識する。この「察知→精査」の見方では、不良（a）のように眼（視点）を左上から右、左に動かしなを探さず、異変を察知した領域のみをよく見るこがら右下まで、検査領域を網羅することになる。とになるため、周辺視で異変を察知できれば、本しかしながら、この中心視による不良探しには 3

質的に不良の見逃しは生じない。

つの致命的な欠点がある。1 つ目は、実際の検査一方、凹状の打痕を検出する場合には、図 2（a）体には図 1（a）のように視点を動かす時の目印となのように棒状（紙面に垂直）の検査照明を検査体のるような水平線と垂直線があるわけではない。そ上方に配置し、検査体を前後に回転することによのため、視点が水平線から大きく外れて、視野にって、打痕を顕在化させることができる（凸状でも入らない領域（検査していない領域）が生じても気原理は同じ）。検査体を前方に回転させると、光源づくことができず、結果として不良を見逃す恐れ

像は図 2（b）、（c）のように移動し、図 2（b）とそのがある。2 つ目は、視点を図 1（a）の破線のように拡大（b1）では、右下端の暗い領域に打痕が明るい線（見えない線も）を辿るように動かす見方（これを点領域として顕在化する。また、図 2（c）、（c1）の「走査眼球運動」と呼ぶ）
は疲労がたまりやすい（30

光源像の明るい領域では、打痕は暗い点領域とし分〜 1 時間くらいで疲労がたまり、検出力が低下て顕在化する。したがって、周辺視によって異変し始めるといわれている）。これでは、安定した検を察知するには、検査面体を止めることなく前後査品質を保つことはできない。3 つ目は、脳機能に回転させ、光源像の近傍領域と光源像の領域にの観点から見ると、不良を探す見方では不良の見生じる正常品には感じ得ない異変（暗い領域に明る逃しを防ぐのは難しい。これについての詳細な説

い点と明るい領域に暗い点の出現）を瞬時に察知で明は文献 3 の 6 〜 7 ページを参照してもらいたい。

きるよう訓練することが必要である。しかしなが2．周辺視で異変を察知し、中心視で精査

ら、検査体を前後に回転したり、向きを変えたりそれでは不良はどのようにして見つけたらよい

するハンドリングの動きを止めることなく、異変

工場管理 2021／10

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表2

視作業における明るさと照明に関する規格、法令

規格

法令

図3

検査の実演と照明の配置

内容

蛍光灯（20 型）

極めて細かい視作業 1500lx
750lx
細かい視作業
普通の視作業
500lx※値は基準面における維持照度の推奨値

日本産業規格JIS Z
9110：2011
照明基準総則5 照明要件表
5.4 工場

労働安全衛生規則第 604 条

労働者を常時就 精密な作業業させる場所の 普通の作業
粗な作業
照度

有機 EL
照明

300lx 以上
150lx 以上
70lx 以上

作業
デスク

採光及び照明については，明暗の対照が著しく同上規則なく，かつ，まぶしさを生じさせない方法によ第 605 条第 1 項
らなければならない。

（打痕）を察知できるようになるには時間は要する（a）検査実演の様子が、習熟すれば眼にも止まらぬ速さで察知ができるようになるので、しっかり取り組んでもらいた（b）有機 EL 照明ベースライト （c）検査台と照明の配置（側面）い。周辺視で異変を高速に察知できる仕組みについても、文献 3 の 8 〜 9 ページを参照してもらいたい。

常識を変えるⅡ―検査照明

一方、察知した不良個所は中心視で精査するため、ある程度の照度は必要であるが、高すぎる照度は引き続き行う周辺視での異変の察知に悪影響を及ぼすので、注意が必要である。

2．光沢度の高い製品での照明革命
1．検査に必要な照度めっき製品、プレス製品、実装基板など、光沢

表 2 に視作業における明るさと照明に関する規度の高い製品の検査では、製品に写り込む高い輝格と法令の抜粋を示す。JIS では、視作業の細かさ度の光源像の影響を強く受ける。結果として、不に応じて 500（普通）〜 1,500lx（きわめて細かい）の良品の見逃しが止まらないだけでなく、検査員に維持照度の推奨値が規定されている。法令である眼精疲労、肩こり、腰痛、胃腸障害などを引き起労働安全衛生規則では、精密な作業では 300lx 以こす。そこで、筆者らは PVI2018 外観検査ワーク

上と JIS 規格よりは低い照度が規定されている。

ショップの検査実演と指導のセッションにおいて、また、まぶしい光が眼に入らない条件で視作業を5 社の目視検査員による各自社製品の検査の実演行うことが要求されている点には注意が必要であを行った。図 3 にその様子を示す。その際、照明る。

環境を①天井照明＋蛍光灯、②蛍光灯のみ、③有

それでは、目視検査に必要な照度はどの程度あ機 EL 照明のみの順番で変えた。結果は、多くのればよいのだろうか。この問いに答える前に、図検査員が①より②のほうが見やすいと声を漏らし、2 をもう一度見てもらいたい。図 2
（b2）
、（c2）
は図②より③のほうがさらに見やすいと驚きの声を上

2（b1）
、（c1）
を検査照明の輝度は変えずに、周囲のげた。①は各企業の検査環境に近いと思われる。

環境光の輝度を高くした場合である。環境光の輝検査に不要な環境光（天井照明）を消すだけで見や度を高くすれば打痕領域とその近傍の明暗のコンすさが増す。さらに、蛍光灯よりも有機 EL 照明

トラストは下がり、打痕は見づらくなる。逆に、が高い評価を受けた。これらの照明に対する評価

環境光による輝度を下げればコントラストは増加

結果から次の 3 つのことがわかった。

し、打痕は見やすくなるであろう。したがって、⑴環境光の排除

検査照明以外の環境光を極力排除できれば、検査目視検査の現場では、誰もが「天井照明＋検査照明の輝度も下げることができる。このメリット照明」は当然と思っている。しかし、環境光の影は、周辺視野の桿体視細胞の明暗感度が高まるた

響を小さくするだけで、不良の察知と精査が非常め、小さな傷を高感度で察知できることである。にしやすくなる。天井照明を切る。それだけで、

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目視検査で不良品の見逃しを発生させない 3 つのキーワード〜察知・精査・照明〜

現場の照明環境の良し悪しがわかる。ぜひとも試③低ブルーライト、低照度検査による疲労症状などの低減

してもらいたい。
⑵中心視で不良を探す見方の検査員の是正

通常の LED 照明よりも 460nm 前後のブルーラ

中心視で不良を探す見方の検査員は、検査照明

イトの領域の発光強度が抑えられていること、照の輝度を下げた途端、「暗くて不良が見えない」と度が低くても見やすく、眩しさがないため、眼精答えた。周辺視で異変の察知ができている熟練検

疲労の抑制、夜間時使用による概日リズム変調の査員は、一瞬「暗い」と答えたが、すぐに戸惑っ抑制、光過敏症の抑制が期待できるなど、LED 照た様子で「輝度を下げたほうが見やすい」と答え

明にはない良い特性をいくつも持っており、現在た。前者の検査員はぜひとも周辺視での異変の察はそれらの効果の実証を進めている。

知を身につけてもらいたい。また、後者の熟練検☆

査員には、検査照明の輝度を下げることによってちょうど 3 年前にカネカ製の有機 EL 照明に出合眼の疲労は少なくなること、周辺視野の明暗のコった。
「決して明るくはない」が第一印象。しかし、ントラスト感度は高まるため、小さいものを見逃部屋の天井照明を消して、メタルめっきの樹脂部すことはないことを伝え、輝度を下げることによ品に生じている小さな凸状のめっき不良（ブツ）をる検査員の不安を払しょくしてもらいたい。

眺めると非常によく見える。手元照度は 100lx も⑶有機 EL 照明が蛍光灯より見やすいあれば十分である。筆者は周辺視目視検査法の解使用した有機 EL 照明はカネカ製で、大きさが明と普及の旗振り役を務めていたが、「鏡面反射製80mm 四方の正方形のパネルユニットを 6 枚 1 列品の照度は 100lx もあれば十分」という体験は非に並べたものである。面発光であるため面内の輝常に衝撃的であった。それから現在まで、有機 EL度の均一性は高いが、40cm 直下の机上照度は最大照明がなぜ良いかの科学的解明とともに、有機 ELで 400lx 程度と高くなく、上方に設置された 20W照明を使った目視検査改善の指導を行っている。の蛍光灯による机上照度と変わらず、決して明るまた、長時間の勉強、パソコン作業時のデスクラいわけではない。しかし、蛍光灯よりも見やすい。 イト（局所照明）として使用すると、LED 照明と照非常に興味深い結果であった。その後の調査で、度が同じでも眼が疲れず、集中力が増すという興有機 EL 照明には次の 3 つの利点があることがわか味深い結果が出始めている。まさに有機 EL 照明ってきた。

は、視作業の革命児かもしれない。常に常識を疑①検査距離の遠近の使い分けが容易

い、目視検査現場の改善を目指してもらいたい。

照明を手が届く前方斜め上方に設置することにより、次の 2 つの見方の使い分けが容易にできる。
周辺視による察知には、検査体を照明から遠めの距離（たとえば Lp=40cm）とし、中心視による精査には近めの距離（たとえば Lc=20cm）にすれば、精査の照度は察知の照度の 4 倍と十分高い照度となる。
②光源輝度は十分で幅広の均一輝度の拡散光
鏡面反射が主となる光沢度の高い製品では光源像が写り込むが、LED 照明の光源像で見られる強い眩しさはない。手元から光源までの距離が近く、発光面積が大きいため、光源像は大きく、光源像の中でも傷・打痕などの不良を察知したり、精査したりすることができる。

工場管理 2021／10

参考文献

1）感察工学研究会：https://www.eng.kagawa-u.ac.jp/˜ishii/
kansatsu/
2）石井明、佐々木章雄、中村俊、森由美：周辺視目視検査法の理解と導入のためのヒント、中国地域創造研究センター、（2017）
3）石井明：いまだからこそ目視検査を見直す、精密工学会誌、
84（12）、pp.963‑966、（2018）4）石井明：究極の外観検査技術を目指して、非破壊検査、69（7）、pp.312‑317、（2020）5）石井明：照度を下げて検査現場を明るくする、月刊 食品工場長、日本食糧新聞社、pp.22‑25、（2021.4）

筆者：いしい あきら
主査、香川大学名誉教授
所在地：〒 779‑5451
徳島県三好市山城町西宇 1011‑1
E-mail ：ishii.akira@kagawa-u.ac.jp
ＵＲＬ：https://www.eng.kagawa-u.ac.jp/˜ishii117