專利名稱：缺陷檢查裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及缺陷檢查裝置及其方法，更詳細(xì)地說，涉及用于檢查復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等中使用的電子照相用感光體表面的缺陷檢查裝置及其方法。
背景技術(shù)：
復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等中使用的電子照相用感光體在制造工序中其表面有時(shí)會(huì)有損傷、異物、涂布不勻等缺陷發(fā)生，作為這類缺陷的檢查方法一般由檢驗(yàn)員進(jìn)行目視檢查。但是，在目視檢查中因檢驗(yàn)員的個(gè)人差別會(huì)發(fā)生偏差等，因此，提出了各種自動(dòng)檢查方法及檢查裝置以代替上述目視檢驗(yàn)。
例如，作為先有技術(shù)可以列舉特開平9-325120號(hào)公報(bào)(以下簡(jiǎn)記為“先有技術(shù)例1”)中公開的檢查裝置，從一光源將光照射在電子照相用感光體上，用一攝像機(jī)接收來自電子照相用感光體的反射光，根據(jù)其輸出的電信號(hào)檢查針孔、傷痕、涂膜損傷、垃圾等電子照相用感光體表面的表面凹凸變化率大的凹凸?fàn)钊毕?，以及感光層的涂膜不勻等的表面凹凸變化率小的濃淡不勻狀缺陷。另外，在特開平7-128240號(hào)公報(bào)(以下簡(jiǎn)記為“先有技術(shù)例2”)及特開平7-128241號(hào)公報(bào)(以下簡(jiǎn)記為“先有技術(shù)例3”)中，公開了下述檢查裝置相對(duì)一光源設(shè)置若干CCD攝像機(jī)，或相對(duì)一臺(tái)CCD攝像機(jī)設(shè)置若干臺(tái)光源，分若干次對(duì)凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕葸M(jìn)行攝影。
但是，若按照上述先有技術(shù)例1，由于凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕莸氖欠窈细竦呐卸ɑ鶞?zhǔn)不同，在不區(qū)別兩種缺陷進(jìn)行攝影的光學(xué)系統(tǒng)中，只能按照判定基準(zhǔn)嚴(yán)的缺陷進(jìn)行合格與否的判定，這樣，本來應(yīng)是合格品的可能作為不合格品廢棄，或者通過檢驗(yàn)員對(duì)缺陷檢查裝置判定的不合格品再次進(jìn)行檢查。另外，雖然由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整容易的優(yōu)點(diǎn)，但是，若希望提高凹凸?fàn)钊毕?、濃淡不勻狀缺陷中某一方的攝影靈敏度，存在另一方的攝影靈敏度低下的問題。
若按照上述先有技術(shù)例2和3，雖然通過使用若干臺(tái)光源或若干臺(tái)CCD攝像機(jī)能提高凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕輧煞降臄z影靈敏度，但是，由于分若干次進(jìn)行攝影，存在檢查時(shí)間長(zhǎng)的問題。且相對(duì)一臺(tái)光源或CCD攝像機(jī)設(shè)置若干CCD攝像機(jī)或光源，存在調(diào)整作業(yè)煩雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述先有技術(shù)所存在的問題而提出來的，本發(fā)明的目的在于，提供一種缺陷檢查裝置及其方法，其通過各光學(xué)系統(tǒng)對(duì)表面凹凸變化率大的缺陷以及表面凹凸變化率小的缺陷進(jìn)行攝影，能高效地檢查凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕?，降低過剩檢查所引起的損失。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種缺陷檢查裝置，其特征在于，包括第一光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)有將光同軸反射照射在被檢查物表面上的第一光源以及受取來自被檢查物的正反射光再將其變換成第一電信號(hào)的第一攝像手段；第二光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)有使光斜射照在被檢查物上的第二光源以及受取來自被檢查物的散射光再將其變換成第二電信號(hào)的第二攝像手段；運(yùn)算裝置，將來自第一攝像手段的第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行此較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕荩瑢碜缘诙z像手段的第二電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
因此，通過各自的光學(xué)系統(tǒng)檢出被檢查物的凹凸?fàn)钊毕荨⑸珴獾粍驙钊毕?，能用適合各缺陷種類的合格與否判定算法進(jìn)行判定，能正確地判定是否合格。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，運(yùn)算處理使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中的上述兩方的位置信息進(jìn)行比較，位置信息一致場(chǎng)合，將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第一閾值不同的第三閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第二閾值不同的第四閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。因此，能判定是凹凸?fàn)钊毕?，還是色濃淡不勻狀缺陷，根據(jù)判定結(jié)果，使用各專用的合格與否判定算法進(jìn)行判定，能正確地判定缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，使得使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象位置與使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象位置一致。因此，能正確計(jì)算缺陷位置，更正確地判定缺陷種類。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，上述第二攝像手段設(shè)定在不受取正反射光的位置。因此，能防止第二攝像手段檢出凹凸?fàn)钊毕荩_地判定缺陷種類。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，在上述第二光源與被檢查物之間的光通道上設(shè)置擴(kuò)散板。因此，能使光均一地照射在被檢查物上，更正確地判定色濃淡不勻狀缺陷的濃度變化。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，在上述第二光源與被檢查物之間的光通道上設(shè)置顏色濾光片。因此，能以高對(duì)比度攝得色濃淡不勻狀缺陷，容易從所攝圖象提取缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，上述顏色濾光片使用與被檢查物同類色的顏色濾光片。因此，容易提取正常部分與缺陷部分色調(diào)不同那種色濃淡不勻狀缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置，其特征還在于，使用遠(yuǎn)心透鏡作為將來自被檢查物的正反射光集光到上述第一攝像手段上的受光透鏡。因此，即使由于被檢查物搖晃等引起被檢查物與受光透鏡之間距離變化也能使攝得的缺陷大小為一定，能正確地判定凹凸缺陷大小。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種缺陷檢查方法，其特征在于，從第一光源經(jīng)同軸反射將光照射在被檢查物表面上，在第一受光手段受取來自被檢查物表面的正反射光，將其變換成電信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中，與此同時(shí)，從第二光源以偏離被檢查物表面法線方向所定角度的傾斜方向?qū)⒐庹丈湓诒粰z查物表面上，在第二受光手段受取來自被檢查物表面的散射光，將其變換成電信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中，將來自第一受光手段的電信號(hào)與第一閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕荩瑢碜缘诙芄馐侄蔚碾娦盘?hào)與第二閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。因此，能高效地檢查凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕?，減少因過剩檢查而引起的損失。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查方法，其特征還在于，運(yùn)算處理使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)的上述兩方的位置信息進(jìn)行比較，位置信息一致場(chǎng)合，將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第一閾值不同的第三閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第二閾值不同的第四閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。因此，能判定是凹凸?fàn)钊毕荩€是色濃淡不勻狀缺陷，根據(jù)判定結(jié)果，使用各專用的合格與否判定算法進(jìn)行判定，能正確地判定缺陷。
下面說明本發(fā)明的效果。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，包括第一光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)有將光同軸反射照射在被檢查物表面上的第一光源以及受取來自被檢查物的正反射光再將其變換成第一電信號(hào)的第一攝像手段；第二光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)有使光斜射照在被檢查物上的第二光源以及受取來自被檢查物的散射光再將其變換成第二電信號(hào)的第二攝像手段；運(yùn)算裝置，將來自第一攝像手段的第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行此較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將來自第二攝像手段的第二電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
因此，通過各自的光學(xué)系統(tǒng)檢出被檢查物的凹凸?fàn)钊毕?，色濃淡不勻狀缺陷，能用適合各缺陷種類的合格與否判定算法進(jìn)行判定，能正確地判定是否合格。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，運(yùn)算處理使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中的上述兩方的位置信息進(jìn)行比較，位置信息一致場(chǎng)合，將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第一閾值不同的第三閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第二閾值不同的第四閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。因此，能判定是凹凸?fàn)钊毕?，還是色濃淡不勻狀缺陷，根據(jù)判定結(jié)果，使用各專用的合格與否判定算法進(jìn)行判定，能正確地判定缺陷。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，使得使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象位置與使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象位置一致，能正確計(jì)算缺陷位置，更正確地判定缺陷種類。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，上述第二攝像手段設(shè)定在不受取正反射光的位置，能防止第二攝像手段檢出凹凸?fàn)钊毕?，更正確地判定缺陷種類。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，，在上述第二光源與被檢查物之間的光通道上設(shè)置擴(kuò)散板，能使光均一地照射在被檢查物上，更正確地判定色濃淡不勻狀缺陷的濃度變化。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，在上述第二光源與被檢查物之間的光通道上設(shè)置顏色濾光片，能以高對(duì)比度攝得色濃淡不勻狀缺陷，容易從所攝圖象提取缺陷。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，上述顏色濾光片使用與被檢查物同類色的顏色濾光片，容易提取正常部分與缺陷部分色調(diào)不同那種色濃淡不勻狀缺陷。
按照本發(fā)明的缺陷檢查裝置，使用遠(yuǎn)心透鏡作為將來自被檢查物的正反射光集光到上述第一攝像手段上的受光透鏡，即使由于被檢查物搖晃等引起被檢查物與受光透鏡之間距離變化也能使攝得的缺陷大小為一定，能正確地判定凹凸缺陷大小。
按照本發(fā)明的缺陷檢查方法，從第一光源經(jīng)同軸反射將光照射在被檢查物表面上，在第一受光手段受取來自被檢查物表面的正反射光，將其變換成電信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中，與此同時(shí)，從第二光源以偏離被檢查物表面法線方向所定角度的傾斜方向?qū)⒐庹丈湓诒粰z查物表面上，在第二受光手段受取來自被檢查物表面的散射光，將其變換成電信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中，將來自第一受光手段的電信號(hào)與第一閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕荩瑢碜缘诙芄馐侄蔚碾娦盘?hào)與第二閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。因此，能高效地檢查凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕?，減少因過剩檢查而引起的損失。
按照本發(fā)明的缺陷檢查方法，運(yùn)算處理使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)的上述兩方的位置信息進(jìn)行比較，位置信息一致場(chǎng)合，將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第一閾值不同的第三閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第二閾值不同的第四閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。因此，能判定是凹凸?fàn)钊毕荩€是色濃淡不勻狀缺陷，根據(jù)判定結(jié)果，使用各專用的合格與否判定算法進(jìn)行判定，能正確地判定缺陷。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖；圖2是照射被檢查物時(shí)因有無缺陷部而引起的反射光狀態(tài)圖，其中，圖2A表示被檢查物表面無缺陷部場(chǎng)合反射光狀態(tài)圖，圖2B表示被檢查物表面有凸缺陷部場(chǎng)合反射光狀態(tài)圖；圖3表示從偏離法線方向所定角度照射被檢查物表面時(shí)的正反射光和散射光的狀態(tài)圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖；圖5是第一比較例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖；圖6是第二比較例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖；具體實(shí)施方式
下面參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例。
本發(fā)明的缺陷檢查裝置包括第一光學(xué)系統(tǒng)，第二光學(xué)系統(tǒng)及運(yùn)算裝置，上述第一光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有將光同軸反射照射在被檢查物的表面上的第一光源以及受取來自被檢查物的正反射光再將其變換成第一電信號(hào)的第一攝像手段，上述第二光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有使光斜射照在被檢查物上的第二光源以及受取來自被檢查物的散射光再將其變換成第二電信號(hào)的第二攝像手段，上述運(yùn)算裝置將來自第一攝像手段的第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的表面凹凸?fàn)钊毕?，將來自第二攝像手段的第二電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
在本發(fā)明中所說的“同軸反射照明”是指下述照明方法相對(duì)被檢查物的被檢查部從垂直方向照射光，在被檢查部得到沿垂直方向反射的正反射光，受取該正反射光。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖。在該圖中，標(biāo)號(hào)1表示被檢查物，在本實(shí)施例中，為電子照相用感光體，其可以在例如直徑φ30mm，長(zhǎng)度340mm，壁厚0.8mm的圓筒狀鋁基體上順序形成底層、電荷發(fā)生層、電荷輸送層。本實(shí)施例的缺陷檢查裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置2，與被檢查物1同軸固定的從動(dòng)皮帶輪3，驅(qū)動(dòng)裝置2的驅(qū)動(dòng)皮帶輪4，掛架在上述從動(dòng)皮帶輪3和驅(qū)動(dòng)皮帶輪4上使得被檢查物1以每分鐘60轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)的張架帶5，同軸反射照明用光源6，使得發(fā)自光源6的光全反射的全反射鏡7，半反射鏡8，使得從被檢查物1反射通過半反射鏡8的反射光集光在后述一維CCD攝像機(jī)10上的受光透鏡9，將受光的法線方向的反射光變換為電信號(hào)的單色256濃淡等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)10，斜射光照明用線狀光源11，使得來自被檢查物1的散射光集光在后述一維CCD攝像機(jī)13上的受光透鏡12，將受光的散射光變換為電信號(hào)的單色256濃淡等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)13，將從各一維CCD攝像機(jī)10、13送來的電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的閾值比較、進(jìn)行雙值化處理、判定被檢查物1表面有無缺陷的運(yùn)算裝置14。
下面，說明上述構(gòu)成的本實(shí)施例的缺陷檢查裝置的動(dòng)作。從光源6發(fā)出的光在全反射鏡7被反射導(dǎo)向半反射鏡8，在半反射鏡8被反射，從法線方向照射在由驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)作軸回轉(zhuǎn)的被檢查物1的表面上。在被檢查物1表面反射的光透過半反射鏡8再通過受光透鏡9在單色256濃淡等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)10受光，將其變換為電信號(hào)。另一方面，線狀光源11設(shè)在偏離被檢查物1的法線方向傾斜例如30°的位置，從該線狀光源11向著被檢查物1照射光，受光透鏡12設(shè)在不受取來自被檢查物1的正反射光的位置，通過受光透鏡12的光在單色256濃淡等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)13受光，將其變換為電信號(hào)。接著，將在一維CCD攝像機(jī)10，13變換的電信號(hào)送向運(yùn)算裝置14，在運(yùn)算裝置14處里從各一維CCD攝像機(jī)10、13送來的電信號(hào)，判定是否合格。
在此，使用同軸反射照明光學(xué)系統(tǒng)攝影的缺陷即根據(jù)來自CCD攝像機(jī)10的電信號(hào)檢查結(jié)果而知的缺陷是被檢查物1的表面凹凸?fàn)钊毕?。如圖2A所示，若是正常表面的話，從法線方向照射被檢查物1表面的光主要沿法線方向反射。但是，如圖2B所示，若表面有凹凸?fàn)钊毕莸脑?圖中顯示表面有凸?fàn)钊毕?，則反射角度發(fā)生變化，沿法線方向以外反射，即沿存在CCD攝像機(jī)10方向以外的方向反射，在所攝得的圖象中，表面凹凸?fàn)钊毕莶勘戎車２繚?。即求得所攝影的圖象濃度平均值，加上預(yù)先設(shè)定的能判斷為正常的濃度差，將該值作為閾值，通過雙值化，將正常部變換為“1”(白)，將缺陷部變換為“0”(黑)，能特定缺陷部。然后，通過計(jì)數(shù)所特定的缺陷部的面積即對(duì)圖象數(shù)據(jù)為“0”部分進(jìn)行計(jì)數(shù)，能算出缺陷部的大小，再與預(yù)先設(shè)定的相當(dāng)于表面凹凸缺陷大小標(biāo)準(zhǔn)值的閾值比較，判定合格與否。
另外，使用斜射光照明光學(xué)系統(tǒng)攝影而得的缺陷即根據(jù)來自CCD攝像機(jī)13的電信號(hào)檢查結(jié)果而知的缺陷是被檢查物1的色濃淡不勻狀缺陷。如圖3所示，從法線方向傾斜所定角度例如30°方向照射到被檢查物1表面的光在該表面上發(fā)生反射，所產(chǎn)生的反射光有正反射光及散射光，上述正反射光是以與照射角度相同的角度發(fā)生的反射光，上述散射光在所有方向發(fā)生漫反射，哪種都隨被檢查物表面狀態(tài)而發(fā)生增減。但是，正反射光因表面凹凸?fàn)钊毕荻l(fā)生方向變化，CCD攝像機(jī)受光量會(huì)發(fā)生極端變化，因此，希望僅受取散射光。于是，通過將CCD攝像機(jī)13設(shè)置在不受取來自被檢查物1的正反射光的位置，能避免因表面凹凸?fàn)钊毕荻绊懝饬孔兓?，僅對(duì)因濃淡不勻而引起的散射光的變化進(jìn)行攝影。若是正常表面的話，CCD攝像機(jī)13所攝圖象為大致均一濃度，若所攝圖象存在比正常部濃度濃或淡的部分的話，則存在濃淡不勻缺陷，求得所攝影的圖象濃度平均值，加上預(yù)先設(shè)定的能判斷為正常的濃度差，將該值作為閾值，進(jìn)行雙值化。在此，存在濃淡不勻狀缺陷部比正常部濃場(chǎng)合和比正常部淡場(chǎng)合。即雙值化作業(yè)需要二次平均濃度+(正)濃度差和平均濃度-(負(fù))濃度差。該雙值化的兩圖象成為正常部為“1”(白)、缺陷部為“0”(黑)，以及正常部為“0”(黑)、缺陷部為“1”(白)，若是正常部為“1”(白)、缺陷部為“0”(黑)，能根據(jù)有無圖象數(shù)據(jù)為“0”的部分，判定是否合格，若是正常部為“O”(黑)、缺陷部為“1”(白)，則能根據(jù)有無圖象數(shù)據(jù)為“1”的部分，判定是否合格。因此，按照本實(shí)施例的電子照相用感光體的缺陷檢查裝置，能用適合各形態(tài)的算法進(jìn)行判定。
在圖1實(shí)施例的裝置中，計(jì)算從上述用同軸反射照明光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象和用斜射光照明光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象提取的缺陷在被檢查物1軸向的距離。如第一實(shí)施例那樣，被檢查物1為圓筒狀場(chǎng)合，缺陷數(shù)在一被檢查物1內(nèi)大約數(shù)個(gè)程度，所以，若在圓筒軸向位置一致，可以推斷為同一缺陷，若考慮可能表面凹凸?fàn)钊毕菁吧珴獾粍驙钊毕輳?fù)合，必須考慮雙方進(jìn)行判定場(chǎng)合，表面凹凸?fàn)钊毕菖卸ɑ鶞?zhǔn)及色濃淡不勻狀缺陷判定基準(zhǔn)可以適用不同的判定基準(zhǔn)。被檢查物1為帶狀場(chǎng)合，可以按帶長(zhǎng)度方向的各單位長(zhǎng)度計(jì)算在帶寬度方向的位置，進(jìn)行比較。這時(shí)，運(yùn)算處理用同軸反射照明光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象，推斷缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理用斜射光照明光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象，推斷缺陷位置存儲(chǔ)，通過比較存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中的兩方位置信息，判別缺陷種類。
需要使得兩光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象上的位置關(guān)系完全一致場(chǎng)合，先設(shè)定使得圖1的兩臺(tái)一維CCD攝像機(jī)10，13的視場(chǎng)范圍相同。接著，使得一維CCD攝像機(jī)10，13處于被檢查物1上相隔180°的位置，被檢查物1以每分鐘60轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)，因此，兩臺(tái)攝像機(jī)的攝影時(shí)間相差0.5秒，開始攝影。這樣，容易比較兩圖象上的缺陷位置，很容易識(shí)別凹凸?fàn)罨驖獾粍驙钍菃畏饺毕葸€是兩者復(fù)合缺陷。
在此，說明需要考慮兩方進(jìn)行缺陷判定的方法。若是表面凹凸?fàn)钊毕荩瑢⒗鐝恼婵吹降淖铋L(zhǎng)部的長(zhǎng)度或缺陷部的面積作為基準(zhǔn)，判定是否合格。另一方面，若是濃淡不勻狀缺陷，根據(jù)與正常部的濃淡差量判定是否合格。但是，表面凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕菰谕惶幋嬖趫?chǎng)合，即兩者復(fù)合場(chǎng)合，與單方存在場(chǎng)合相比，給予制品質(zhì)量的影響大，因此，有時(shí)需要嚴(yán)格判定基準(zhǔn)。這樣，需要嚴(yán)格判定基準(zhǔn)場(chǎng)合，先從用同軸反射照明光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象通過雙值化處理提取表面凹凸?fàn)钊毕莶?，?jì)算所提取的缺陷在攝影圖象內(nèi)的位置。接著，從用斜射光照明光學(xué)系統(tǒng)攝影圖象通過雙值化處理提取濃淡不勻狀缺陷部，計(jì)算所提取的缺陷在攝影圖象內(nèi)的位置。此后，判斷在各算得坐標(biāo)的預(yù)先設(shè)定范圍內(nèi)是否存在另一方坐標(biāo)數(shù)據(jù)，若存在這種坐標(biāo)數(shù)據(jù)，則將其作為需要考慮兩方進(jìn)行判定的缺陷，使用嚴(yán)格的閾值，判定是否合格。若不存在這種坐標(biāo)數(shù)據(jù)，則將其作為單一缺陷，使用較寬松的閾值，判定是否合格。當(dāng)然，沒有必要求取各提取缺陷的全部缺陷數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行比較，可以將鄰接缺陷數(shù)據(jù)作為一個(gè)缺陷求取坐標(biāo)平均值，或求取鄰接缺陷的重心坐標(biāo)進(jìn)行比較。
另外，在用斜射光照明光學(xué)系統(tǒng)中，若一維CCD攝像機(jī)13處于受取正反射光的位置，受取來自被檢查物1的表面凹凸的正反射光，則有時(shí)成為過剩判定，因此，調(diào)整斜射光照明光學(xué)系統(tǒng)的一維CCD攝像機(jī)13的位置以及線狀光源11的位置，使得正反射光不射入一維CCD攝像機(jī)13中。這樣，能僅攝取色濃淡不勻狀的缺陷，正確判定色濃淡不勻狀的缺陷。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖，在該圖中，與圖1相同標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)成要素。在圖2中，作為不同的構(gòu)成要素，是在線狀光源11和被檢查物1之間設(shè)有乳白色的丙烯酸板作為擴(kuò)散板，圖中標(biāo)號(hào)為15。從線狀光源11射出的光通過該擴(kuò)散板15被擴(kuò)散成為散射光，照射在受驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)進(jìn)行軸回轉(zhuǎn)的被檢查物1上。這樣，光均一地照射在被檢查物1上，能攝得均一圖象，能正確判別色的濃淡不勻狀缺陷而引起的濃度變化。本實(shí)施例的擴(kuò)散板15為乳白色的丙烯酸板，但并不局限于此，也可以是例如紅色的透明丙烯酸板。通過使紅色光照射在被檢查物1上，能提高所攝圖象的反差，因此，在色濃淡不勻狀缺陷場(chǎng)合，能突出正常部與缺陷部的濃度差，容易提取缺陷。在此，即使使用橙色或黃色透明丙烯酸板也同樣能提高反差。
在本實(shí)施例中，使用電子照相用感光體作為被檢查物1，其是在鋁基體上形成白色底層，再在其上涂布青綠色的電荷發(fā)生層，進(jìn)而，在其上涂布帶黃色的呈透明膜的電荷輸送層，因此，呈現(xiàn)綠色。這樣，也可以設(shè)置綠色的透明丙烯酸板作為上述擴(kuò)散板15。通過照射與被檢查物1同類色的光，由于電荷輸送層的迸開，能見底層的色，容易攝得正常部與缺陷部色調(diào)不同那樣的濃淡不勻狀缺陷，容易進(jìn)行缺陷提取時(shí)的雙值化處理。
在圖1和圖4中，使用物體側(cè)遠(yuǎn)心透鏡(telecentric 1ens)作為同軸反射光學(xué)系統(tǒng)的受光透鏡9，即使因被檢查物1搖晃等引起被檢查物1和受光透鏡9間的距離變化，也能使得所攝得的缺陷大小為一定，能正確判定凹凸?fàn)钊毕莸拇笮　?br> 圖5是第一比較例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖，在該圖中，與圖1相同標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)成要素。在該圖所示第一比較例中，線狀光源11設(shè)置在以所定角度偏離被檢查物1法線方向的傾斜位置，從線狀光源11對(duì)著被檢查物1照射光，通過驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)被檢查物1作軸回轉(zhuǎn)，受光透鏡16設(shè)置在受取從被檢查物1發(fā)出的散射光的位置，光通過上述受光透鏡16，在單色256等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)17受光，變換成電信號(hào)。然后，經(jīng)上述一維CCD攝像機(jī)17變換的電信號(hào)被送向運(yùn)算裝置18。在運(yùn)算裝置18將送來的電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的閾值比較，進(jìn)行雙值化處理，判定被檢查物1表面有無缺陷，此后，根據(jù)算法判定是否合格。在此，受光透鏡16及一維CCD攝像機(jī)17的位置調(diào)整為能合適地受取來自被檢查物1的正反射光和散射光，使得能攝得凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕輧煞健Ｔ谠摫容^例1的方法中，在一圖象中攝得凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕輧煞?，用于判定是否合格的閾值只能設(shè)定為與最嚴(yán)重缺陷一致的閾值，判定為不合格的數(shù)量增加。
圖6是第二比較例的缺陷檢查裝置構(gòu)成概略圖，在該圖中，與圖1相同標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)成要素。在該圖所示第二比較例中，線狀光源11設(shè)置在以所定角度偏離被檢查物1法線方向的傾斜位置，從線狀光源11對(duì)著被檢查物1照射光，通過驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)被檢查物1作軸回轉(zhuǎn)，受光透鏡19設(shè)置在受取從被檢查物1發(fā)出的正反射光的位置，正反射光通過上述受光透鏡19，在單色256等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)20受光，變換成電信號(hào)，送向運(yùn)算裝置21。另外，受光透鏡22設(shè)置在受取從被檢查物1發(fā)出的散射光的位置，散射光通過上述受光透鏡22，在單色256等級(jí)的一維CCD攝像機(jī)23受光，將其變換成電信號(hào)，送向運(yùn)算裝置21。然后，在運(yùn)算裝置21將從一維CCD攝像機(jī)20，23送來的電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的閾值比較，進(jìn)行雙值化處理，判定有無缺陷，此后，根據(jù)算法判定是否合格。在該第二比較例方法中，由于進(jìn)行二次攝影，檢查時(shí)間需要化費(fèi)二倍。另外，為了使得兩臺(tái)攝像機(jī)不干涉，只能使得設(shè)置位置離開，因此，被檢查物1與受光透鏡22之間必須隔一定的距離，分辨率低下。
上面參照

了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。在本發(fā)明技術(shù)思想范圍內(nèi)可以作種種變更，它們都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種缺陷檢查裝置，其特征在于，包括第一光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)有將光同軸反射照射在被檢查物表面上的第一光源以及受取來自被檢查物的正反射光再將其變換成第一電信號(hào)的第一攝像手段；第二光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)有使光斜射照在被檢查物上的第二光源以及受取來自被檢查物的散射光再將其變換成第二電信號(hào)的第二攝像手段；運(yùn)算裝置，將來自第一攝像手段的第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將來自第二攝像手段的第二電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，運(yùn)算處理使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中的上述兩方的位置信息進(jìn)行比較，位置信息一致場(chǎng)合，將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第一閾值不同的第三閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第二閾值不同的第四閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，使得使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象位置與使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象位置一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，上述第二攝像手段設(shè)定在不受取正反射光的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，在上述第二光源與被檢查物之間的光通道上設(shè)置擴(kuò)散板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，在上述第二光源與被檢查物之間的光通道上設(shè)置顏色濾光片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，上述顏色濾光片使用與被檢查物同類色的顏色濾光片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，使用遠(yuǎn)心透鏡作為將來自被檢查物的正反射光集光到上述第一攝像手段上的受光透鏡。
9.一種缺陷檢查方法，其特征在于，從第一光源經(jīng)同軸反射將光照射在被檢查物表面上，在第一受光手段受取來自被檢查物表面的正反射光，將其變換成電信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中，與此同時(shí)，從第二光源以偏離被檢查物表面法線方向所定角度的傾斜方向?qū)⒐庹丈湓诒粰z查物表面上，在第二受光手段受取來自被檢查物表面的散射光，將其變換成電信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)手段中，將來自第一受光手段的電信號(hào)與第一閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將來自第二受光手段的電信?hào)與第二閾值進(jìn)行比較-檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的缺陷檢查方法，其特征在于，運(yùn)算處理使用上述第一光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，運(yùn)算處理使用上述第二光學(xué)系統(tǒng)所得到的圖象，算出缺陷位置存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)的上述兩方的位置信息進(jìn)行比較，位置信息一致場(chǎng)合，將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第一閾值不同的第三閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的和上述第二閾值不同的第四閾值進(jìn)行比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。
全文摘要
本發(fā)明涉及缺陷檢查裝置及其方法，缺陷檢查裝置包括第一光學(xué)系統(tǒng)，第二光學(xué)系統(tǒng)及運(yùn)算裝置。第一光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有將光同軸反射照射在被檢查物表面上的第一光源(6)和受取來自被檢查物的正反射光將其變換成第一電信號(hào)的第一攝像手段(10)；第二光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有使光斜射在被檢查物上的第二光源(11)和受取來自被檢查物的散射光將其變換成第二電信號(hào)的第二攝像手段(13)；運(yùn)算裝置(14)將第一電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的第一閾值比較，檢出被檢查物表面凹凸?fàn)钊毕?，將第二電信?hào)與預(yù)先設(shè)定的第二閾值比較，檢出被檢查物的色濃淡不勻狀缺陷。能高效地檢查凹凸?fàn)钊毕莺蜐獾粍驙钊毕?，減少因過剩檢查而引起的損失。
文檔編號(hào)G03G21/00GK1393690SQ02123030
公開日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日
發(fā)明者石浦資昭, 宮崎邦彥, 一藤克己 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光