照明装置及び検査装置
【課題】光を円筒状に照射することができる照明装置及びそれを用いた検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、拡散透過板３を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材４とを有する。
【解決手段】光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、拡散透過板３を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を均一に照射する照明装置及びそれを用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の表面に現れる欠陥を検査する方法として、従来は主に作業員による目視検査が行われてきた。しかしながら、目視検査では検査員によるバラツキが生じやすく、また小さな欠陥を見落とさないようにすることは困難である。そのため、より正確な検査を行うことができるような照明技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、環状照明を用いて円筒形状を有する検査対象物を均一に照明している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３２７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、円筒形状を有する検査対象物が光を透過する透明部材からなる場合、検査対象物の外側から照射された光は検査部位を透過してしまい、得られる画像は外周面の反対側の部分が重なって映ったものとなってしまう。
【０００５】
この問題に対し、光源を透明部材からなる円筒形状の検査部位に挿入し、光を内側から透過させることが考えられるが、検査部位をむらなく均一に照射することは困難であった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑み、光を円筒状に照射することができる照明装置及びそれを用いた検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、光を出射する少なくとも１つの光源と、上記光源からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板と、上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材とを有することを特徴としている。
【０００８】
ここで、上記円錐状の反射面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることが望ましい。
【０００９】
また、本発明に係る照明装置は、光を出射する少なくとも１つの光源と、上記光源からの光を中心軸から放射状に拡散しながら反射する円錐状の拡散反射面を有する拡散反射部材とを有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る検査装置は、光を透過する円筒形状を少なくとも一部に有する検査対象物を検査する検査装置であって、上記検査対象物の検査部位に挿入され該検査対象物の上記円筒形状部分の内部から外部に光を透過させる照明装置と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡と、上記円錐面状反射鏡内の検査位置に配置された検査対象物が上記円錐面状反射鏡に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る照明装置は、光を中心軸から放射状に反射する円錐状の面を有することにより、光源からの出射光を円筒状に照射することができる。
【００１２】
また、円錐状の面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることにより、照度の均一性を高めることができる。
【００１３】
また、本発明に係る検査装置は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物の検査部位に挿入され該検査対象物の円筒形状部分の内部から外部に光を透過させる照明装置と、円錐台側面形状の反射面を有する円錐面状反射鏡と、円錐面状反射鏡内の検査位置に配置された検査対象物が上記円錐面状反射鏡に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段とを有することにより、光を透過する円筒形状を有する検査対象物を正確に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の具体例として示す照明装置は、周囲の全方向に光を照射する面状発光部分を有するものである。以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る照明装置１の構成を示す側面断面である。この照明装置１は、光源２と、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、拡散透過板３を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材４とを有している。また、検査対象物７を吸引して搬送するための通気口５と、吸引した際の気密を保持するためのパッキング６とを有している。
【００１５】
光源２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを用いて構成され、その光軸が照明装置１の中心軸と平行、且つ中心軸と同心円周上に等円周角となるように配置されている。例えば、図２に示すように６個のＬＥＤは、通気口５を中心とする同心円周上に円周角６０°の等間隔になるようにハウジング１ａ内に配置されている。なお、ＬＥＤには、検査対象物７の検査部位や検査内容に応じて様々な色のＬＥＤを使用することが可能である。
【００１６】
拡散透過板３は、光を散光させ、光源２の点光源を面光源にする。この拡散透過板３は、例えば研磨剤によりガラス基板又は石英基板の片面を微細な凹凸を有する砂面とすることにより光拡散機能を待たせたもので、例えば、図３に示すようにリング状の形状を有している。このため、拡散透過板３は、リング状の発光面を有する面光源となる。また、拡散透過板３は、取り外し可能であって、照度が均一になるように光源２に合わせて拡散性や透過性を調節することができる。
【００１７】
反射部材４は、図４に示すように、通気口５を軸とした内側に円錐状の反射面４ａと、検査対象物７の開口端部と気密を保って接触する対向面４ｂとを有している。ここで、円錐状の反射面４ａは、反射光の照度が均一になるように円錐の頂角を設定するとともに、光拡散機能を有していることが望ましい。また、反射部材４は、円錐状の反射面４ａから外周表面４ｃまでの距離が光源２から離れるにつれて短くなっているため、光の照度が均一化して円筒状に照射される。
【００１８】
また、反射部材４は、例えば円筒形状を有し光を透過する透明部材から構成されることが望ましい。透明部材には、透明度が高い、例えばメタクリル樹脂(PMMA：Poly Methyl Methacrylate)やエポキシ樹脂などが用いられる。ここで、円錐状の反射面４ａ及び対向面４ｂには、光を反射させるための白色の塗装が施され、円筒状の外周表面４ｃには、つや消しのためのサンドブラスト処理が施されている。これにより、反射部材４の天面４ｄから入射された光は、円錐状の反射面４ａで円筒状の外周表面４ｃ方向に反射し、円錐の中心軸から放射状に照射される。また、円筒状の外周表面４ｃにサンドブラスト処理を施すことにより、照度の均一性を高めるとともに、検査対象物７の内面で反射された光が再度外周表面４ｃで反射するのを防ぐことができる。したがって、照明装置１は、光を透過する検査対象物７の外周表面を鮮明に映し出すことができる。
【００１９】
対向面４ｂには、検査対象物７の開口端部を密閉するためのパッキング６が設けられている。このパッキング６には、例えば耐摩耗性や機械的強度などに優れたシリコンゴム（SR：Silicone Rubber）などが用いられる。
【００２０】
また、反射部材４は、検査対象物４の形状に合わせて設計されることが望ましい。例えば、検査対象物７の検査部位が円筒形状である場合、反射部材４は、検査対象物７の開口端部の口径より小さい直径の円筒状の外周表面４ｃを有し、また、検査部位の長さに応じた高さの円錐状の反射面４ａを有することが好ましい。
【００２１】
通気口５は、検査対象物７を吸引して固定させるためのものであって、照明装置１の中心軸に設けられている。検査対象物７は、反射部材４の対向面４ｂと検査対象物７の開口端部とが接触し、通気口５を用いて吸引されることにより固定される。このように固定される検査対象物７としては、いわゆるＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）ボトルを挙げることができる。
【００２２】
図１に戻って、照明装置１の光路について説明する。通気口５を中心とする同心円周上に等円周角となるように配置された光源２から出射された点光源の光は、拡散透過板３で散光されリング状の発光面を有する面光源の光となる。そして、拡散透過板３で散光された光は、反射部材４の天面４ｄを通過し、円錐状の反射面４ａで反射され、円錐の中心軸から放射状に照射される。ここで、反射部材４の対向面４ｂには、光を反射させるための白色の塗装が施され、また、検査対象物７の開口端部を密閉するためのパッキング６が設けられている。したがって、円錐の中心軸と平行な光はほとんどなく、円錐状の反射面４ａで放射状に反射された光が円筒状の外周表面４ｃを介して均一に照射される。
【００２３】
また、照明装置１の吸引機能について説明する。照明装置１の中心軸に設けられた通気口５は、例えばパイプで形成され、そのパイプのタップは、吸引ポンプに接続されている。そして、検査対象物７の開口端部と反射部材４の対向面４ｂとをパッキング６を用いて気密に接触させて吸引することにより、検査対象物７は、照明装置１に固定される。
【００２４】
このように、本発明に係る照明装置１は、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、拡散透過板３を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面４ａを有することにより、円筒状光源にほぼ近似させることができる。
【００２５】
また、図１に示す照明装置１では、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３を有する構成としたが、反射部材４の円錐状の反射面４ａを光源２からの出射光を拡散しながら反射する円錐状の拡散反射面とし、拡散透過板３を有しない構成としてもよい。すなわち、光源２から出射された光は、円錐状の拡散反射面で拡散及び反射するため、図１に示す照明装置１と同様に３６０°全方向に光を均一に照射することができる。
【００２６】
次に、本発明に係る照明装置１の適用例について図５〜図１０を参照して説明する。図５は、本発明に係る照明装置１を適用させた検査装置５０の構成を示すブロック図である。検査装置５０は、照明装置１を用いて光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の内部から外部に光を透過させて欠陥不良の検査を行うものである。なお、検査対象物７として、いわゆるＰＥＴボトルの成形前の素材を用いて説明するが、これに限定されるものではない。
【００２７】
この図５に示す検査装置５０は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿通され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡５１と、円錐面状反射鏡５１で反射された光の進路を画像取り込み手段５３に変更する光路変更反射鏡部材５２と、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７が円錐面状反射鏡５１に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段５３と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、検査対象物７を円錐面状反射鏡５１内の検査位置に搬送する搬送手段５６とを有して構成されている。
【００２８】
次に、検査装置５０の各構成について説明する。本適用例では、検査部位をＰＥＴボトルのネジ山が形成されたキャップ機構の口部とし、このＰＥＴボトル口部の内部から外部に光を透過させるこことにより、口部において黒点として現れる不純物や汚れを検査するものである。このような検査方法によれば、光をＰＥＴボトル口部の外部から内部に透過させる方法よりも、ネジ山や刻印文字等の影が目立たずに検査を行うことができる。
【００２９】
照明装置１は、図１〜図４を参照して説明したような構成を有し、ＰＥＴボトル口部の内側から外側に均一に光を照射する。すなわち、この照明装置１は、光源２と、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材４と、検査対象物７を吸引して搬送するための通気口５と、吸引した際の気密を保持するためのパッキング６とを有して構成されている。
【００３０】
円錐面状反射鏡５１は、図６（ａ）に示すように頂角である円錐角が９０°の円錐を底面に平行な平面で切り、頂点を含む部分を除いた立体の曲面を反射面５１ａとして有するものである。すなわち、円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａの角度は、底面に対し４５°に設定されており、円錐面状反射鏡５１の中心軸上に検査中心位置が存在する。また、円錐面状反射鏡５１の中心軸と照明装置１の中心軸は、平行であって、同一直線上であることが好ましい。このような構造を有する円錐面状反射鏡５１は、円錐の底面側から見ると、図６（ｂ）に示すように大径開口部と小径開口部とからなるリング状の反射面５１ａを有し、このリング状の反射面５１ａにＰＥＴボトル口部を映し出す。
【００３１】
光路変更反射鏡部材５２は、図７（ａ）に示すように検査対象物７が挿通される貫通孔５２ａを有しており、その貫通孔５２ａは検査対象物７の挿通方向及び画像取り込み方向からドリル等で開けるようにして形成される。すなわち、４５°に傾けて設置されている光路変更反射鏡部材５２の貫通孔５２ａの側面５２ｃは、検査対象物７の挿通方向及び画像取り込み方向から見えないようになっている。図７（ｂ）は、光路変更反射鏡部材５２の反射面５２ｂとは反対側から見た図である。この図７（ｂ）に模式的に表されている貫通孔５２ａの内側面５２ｃには乱反射防止のためにつや消し黒色塗料などの処理が施されている。このような光路変更反射鏡部材５２により、円錐面状反射鏡５１に映し出されたリング状の検査部位の像が画像取り込み手段５３に送られる。
【００３２】
画像取り込み手段５３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを有し、光路変更反射鏡部材５２に映し出された検査部位の像を画像として取り込む。取り込まれた画像は、画像処理手段５４に出力され、検査対象物７の欠陥不良が判断できるように画像処理される。
【００３３】
画像処理手段５４は、例えば、記憶・演算ができるパーソナルコンピュータなどで構成されている。画像取り込み手段５３によって取り込まれる検査対象物７の外周表面の画像は、リング状であり、検査対象物７を側面から観察した場合の画像に比べて変形しているので、画像処理手段５４は、画像処理を行い、検査対象物７の外周表面を展開した状態を示す画像に変換して画像表示装置５５に表示させる。表示画像上で示される欠陥の面積は、実際の欠陥の面積と比例しており、目視でも欠陥の評価を行うことができる。また、画像処理手段５４は、検査対象物７の挿通位置がずれている場合、それを補正する補正手段を有することが望ましい。
【００３４】
図５に戻って、検査装置５０における光路について説明する。検査対象物７であるＰＥＴボトルの口部に挿入された照明装置１は、その反射部材４から周囲の全方向に光を照射し、ＰＥＴボトル口部の内部から外部に光を透過させる。ＰＥＴボトル口部を透過した光は、円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａに到達し、ＰＥＴボトル口部の像をリング状に映し出す。円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａは、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して４５°の角度を有しているので、反射面５１ａで反射された光は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸と平行に光路変更反射鏡部材５２の反射面５２ａに到達する。したがって、光路変更反射鏡部材５２には、円錐面状反射鏡５１に映し出されたリング状の像の鏡像が映し出される。画像取り込み手段５３は、光路変更反射鏡部材５２に映し出されたリング状の像を画像として取り込む。光路変更反射鏡部材５２は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して４５°の角度で設置されているため、画像取り込み手段５３に入射する光軸は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して９０°の角度となる。
【００３５】
このように、検査対象物７であるＰＥＴボトル口部に周囲の全方向に光を照射する照明装置１を挿入し、ＰＥＴボトル口部の内部から外部に光を透過させてＰＥＴボトル口部の外周表面を円錐面状反射鏡５１に映すことにより、外部から光を照射する場合では検査部位の反対側の像が重なって映っていたＰＥＴボトル口部の外周表面を鮮明に撮像することができる。また、外部から光を照射する場合ではネジ山や刻印文字等が目立ち、欠陥不良である黒点を見つけるのは非常に困難であったが、検査部位に近接して内部から光を照射することにより、ネジ山等が目立たなくなり欠陥不良の検査を精度よく行うことができる。従来の検査方法ではＰＥＴボトルのネジ山などの凹凸がある外面側から光を照射していたために、凹凸による光の乱反射や屈折などにより影が生じていたが、本適用例の検査方法によれば、照明装置１からの照度が均一な光を凹凸のない内面側から透過させているので、外面側の凹凸により生じる影を防ぐことができる。
【００３６】
次に、検査対象物７であるＰＥＴボトルの成形前の素材を搬送する搬送手段５６について図８を参照して説明する。検査装置５０の照明装置１には、ＰＥＴボトルの成形前の素材を吸引して搬送するための通気口５が設けられており、照明装置１に吸引されたＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の小径開口部から挿通することにより、欠陥不良の検査が行われる。搬送手段５６は、ＰＥＴボトルの成形前の素材を連続的に検査するため、複数の照明装置１を制御することが望ましい。
【００３７】
先ず、搬送手段５６は、検査装置５０の筐体の外側でＰＥＴボトルの成形前の素材を照明装置１で吸引させ、ＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に搬送する（ステップＳ１）。そして、搬送されたＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に沿ってＰＥＴボトルの検査部位が円錐面状反射鏡５１の検査位置となるように挿通する（ステップＳ２）。画像取り込み手段５３は、円錐面状反射鏡５１の検査位置に挿通されたＰＥＴボトルの検査部位の画像を取り込む。画像が取り込まれ検査が終了すると、搬送手段５６は、照明装置１に吸引されたＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に沿って検査装置５０の筐体から引き上げ（ステップＳ３）、円錐面状反射鏡５１の中心軸から移動させる。そして、搬送手段５６は、また新たなＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に搬送し（ステップＳ１）、ステップＳ２からステップＳ４の工程を繰り返し行う。
【００３８】
このように、照明装置１にＰＥＴボトルの成形前の素材を吸引させて固定し、搬送することにより、連続して検査を行うことができる。また、ステップＳ３において、ＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に沿って検査装置５０の筐体から引き上げることとしたが、ここでＰＥＴボトルの成形前の素材の吸引を止め、光路変更反射鏡部材５２の貫通孔５２ａにＰＥＴボトルの成形前の素材を落下させて検査を終了するようにしてもよい。なお、円錐面状反射鏡５１にＰＥＴボトルの成形前の素材を固定させて搬送するようにしてもよい。この場合、搬送されてきたＰＥＴボトル口部に照明装置１を挿入すればよい。
【００３９】
図９及び図１０は、本発明に係る照明装置１を適用させた検査装置の他の構成を示すものである。なお、図９及び図１０に示す検査装置の他の構成は、上記図５〜図８とともに説明した検査装置５０の具体例と同様であるため、同等の部分に同じ指示符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図９に示す検査装置９０は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿入され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡５１と、円錐面状反射鏡５１で反射された光の進路を画像取り込み手段５３に変更する光路変更反射鏡部材５２と、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７が円錐面状反射鏡５１に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段５３と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、検査対象物７を円錐面状反射鏡５１内の検査位置に搬送する搬送手段５６とを有して構成されている。
【００４１】
ここで、円錐面状反射鏡５１と光路変更反射鏡部材５２との距離を検査対象物７の長さよりも長くとる。すなわち、図５に示す検査装置５０は、円錐面状反射鏡５１と光路変更反射鏡部材５２との距離が検査対象物７の長さよりも短かったために、光路変更反射鏡部材５２に検査対象物７を挿通する貫通孔５２ａを必要としていたが、図９に示す検査装置９０は、円錐面状反射鏡５１と光路変更反射鏡部材９１との距離を十分とっているため、光路変更反射鏡部材９１に貫通孔５２ａを必要としない。また、図５に示す検査装置５０において、画像取り込み手段５３が光路変更反射鏡部材５２に映し出されたリング状の像を取り込む際に、検査対象物７自身がリング状の像の撮像を妨げていたが、図９に示す検査装置９０では、検査対象物７は撮像の妨げとならず、画像取り込み手段５３は、リング状の検査対象物７の外周表面を一部も欠くことなく撮像することができる。
【００４２】
図１０に示す検査装置１００は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿入され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡５１と、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７が円錐面状反射鏡５１に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段５３と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、検査対象物７を円錐面状反射鏡５１内の検査位置に搬送する搬送手段５６とを有して構成されている。
【００４３】
すなわち、図１０に示す検査装置１００は、光路変更反射鏡部材５２、９１を有しておらず、円錐面状反射鏡５１に映し出された像をそのまま画像取り込み手段５３で取り込むように構成されている。
【００４４】
この検査装置１００における光路について説明する。検査対象物７であるＰＥＴボトルの口部に挿入された照明装置１は、その反射部材２３から周囲の全方向に光を照射し、ＰＥＴボトルの成形前の素材の内部から外部に光を透過させる。ＰＥＴボトル口部を透過した光は、円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａに到達し、ＰＥＴボトル口部の像をリング状に映し出す。円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａは、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して４５°の角度を有しているので、反射面５１ａで反射された光は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸と平行に画像取り込み手段５３に到達する。画像取り込み手段５３は、円錐面状反射鏡５１に映し出されたリング状の像を画像として取り込む。
【００４５】
以上、説明したような検査装置５０、９０、１００によれば、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に照明装置１を挿入し、検査対象物７の内部から外部に光を透過させ、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７の像を円錐面状反射鏡５１に映し出すことにより、検査対象物７の外周表面の鮮明な画像を得ることができる。
【００４６】
また、上記適用例では、円錐面状反射鏡５１を用いて検査対象物７の外周表面を画像取り込み手段５３で撮像することとしたが、１ライン（1次元）のイメージセンサであるラインスキャンカメラを使用し、検査対象物７を動かすことにより画像を作り上げるようにしてもよい。
【００４７】
このラインスキャンカメラを用いた検査装置１１０は、図１１に示すように、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿入され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、線視野として画像を取り込む画像取り込み手段１１１と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、照明装置１を回転させる回転駆動手段１１２とを有して構成されている。
【００４８】
画像取り込み手段１１１は、ラインスキャンカメラを有し、検査対象物７をＣＣＤ列と直角方向に移動させることによって、検査対象物７の外周表面を画像として取り込むことができる。
【００４９】
回転駆動手段１１２は、ラインスキャンカメラのＣＣＤ列と直角方向に照明装置１を回転させる。すなわち、照明装置１に吸引された検査対象物７は、照明装置１とともに回転するため、ラインスキャンカメラにより外周表面が撮像される。
【００５０】
このように、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に照明装置１を挿入し、検査対象物７をラインスキャンカメラのＣＣＤ列と直角方向に回転し、検査対象物７の内部から外部に透過した光をラインスキャンカメラで捉えることにより、検査対象物７の外周表面の画像を得ることができる。
【００５１】
なお、このラインスキャンカメラを用いた適用例において、照明装置１は、撮像位置である画像取り込み手段１１１側のみを照射するようにしてもよい。すなわち、光源２は、画像取り込み手段１１１側のみ光を出射させればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る照明装置の構成を示す側面断面図である。
【図２】光源の一例を示す模式図である。
【図３】拡散透過板の一例を示す模式図である。
【図４】反射部材の一例を示す模式図である。
【図５】本発明を適用した検査装置の構成を示すブロック図である。
【図６】円錐面状反射鏡を説明するための図である。
【図７】光路変更反射鏡部材を説明するための図である。
【図８】搬送手段の動作を説明するための図である。
【図９】本発明を適用した検査装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明を適用した検査装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明を適用した検査装置の他の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 照明装置、 ２ 光源、 ３ 拡散透過板、 ４ 反射部材、 ５ 通気口、 ６ パッキング、 ７ 検査対象物、 ５０ 検査装置、 ５１ 円錐面状反射鏡、 ５２ 光路変更反射鏡部材、 ５３ 画像取り込み手段、 ５４ 画像処理手段、 ５５ 画像表示装置、 ５６ 搬送手段、 ９０ 検査装置、 ９１ 光路変更反射鏡部材、 １００ 検査装置、 １１０ 検査装置、 １１１ 画像取り込み手段、 １１２ 回転駆動手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を均一に照射する照明装置及びそれを用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の表面に現れる欠陥を検査する方法として、従来は主に作業員による目視検査が行われてきた。しかしながら、目視検査では検査員によるバラツキが生じやすく、また小さな欠陥を見落とさないようにすることは困難である。そのため、より正確な検査を行うことができるような照明技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、環状照明を用いて円筒形状を有する検査対象物を均一に照明している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３２７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、円筒形状を有する検査対象物が光を透過する透明部材からなる場合、検査対象物の外側から照射された光は検査部位を透過してしまい、得られる画像は外周面の反対側の部分が重なって映ったものとなってしまう。
【０００５】
この問題に対し、光源を透明部材からなる円筒形状の検査部位に挿入し、光を内側から透過させることが考えられるが、検査部位をむらなく均一に照射することは困難であった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑み、光を円筒状に照射することができる照明装置及びそれを用いた検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、光を出射する少なくとも１つの光源と、上記光源からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板と、上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材とを有することを特徴としている。
【０００８】
ここで、上記円錐状の反射面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることが望ましい。
【０００９】
また、本発明に係る照明装置は、光を出射する少なくとも１つの光源と、上記光源からの光を中心軸から放射状に拡散しながら反射する円錐状の拡散反射面を有する拡散反射部材とを有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る検査装置は、光を透過する円筒形状を少なくとも一部に有する検査対象物を検査する検査装置であって、上記検査対象物の検査部位に挿入され該検査対象物の上記円筒形状部分の内部から外部に光を透過させる照明装置と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡と、上記円錐面状反射鏡内の検査位置に配置された検査対象物が上記円錐面状反射鏡に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る照明装置は、光を中心軸から放射状に反射する円錐状の面を有することにより、光源からの出射光を円筒状に照射することができる。
【００１２】
また、円錐状の面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることにより、照度の均一性を高めることができる。
【００１３】
また、本発明に係る検査装置は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物の検査部位に挿入され該検査対象物の円筒形状部分の内部から外部に光を透過させる照明装置と、円錐台側面形状の反射面を有する円錐面状反射鏡と、円錐面状反射鏡内の検査位置に配置された検査対象物が上記円錐面状反射鏡に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段とを有することにより、光を透過する円筒形状を有する検査対象物を正確に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の具体例として示す照明装置は、周囲の全方向に光を照射する面状発光部分を有するものである。以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る照明装置１の構成を示す側面断面である。この照明装置１は、光源２と、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、拡散透過板３を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材４とを有している。また、検査対象物７を吸引して搬送するための通気口５と、吸引した際の気密を保持するためのパッキング６とを有している。
【００１５】
光源２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを用いて構成され、その光軸が照明装置１の中心軸と平行、且つ中心軸と同心円周上に等円周角となるように配置されている。例えば、図２に示すように６個のＬＥＤは、通気口５を中心とする同心円周上に円周角６０°の等間隔になるようにハウジング１ａ内に配置されている。なお、ＬＥＤには、検査対象物７の検査部位や検査内容に応じて様々な色のＬＥＤを使用することが可能である。
【００１６】
拡散透過板３は、光を散光させ、光源２の点光源を面光源にする。この拡散透過板３は、例えば研磨剤によりガラス基板又は石英基板の片面を微細な凹凸を有する砂面とすることにより光拡散機能を待たせたもので、例えば、図３に示すようにリング状の形状を有している。このため、拡散透過板３は、リング状の発光面を有する面光源となる。また、拡散透過板３は、取り外し可能であって、照度が均一になるように光源２に合わせて拡散性や透過性を調節することができる。
【００１７】
反射部材４は、図４に示すように、通気口５を軸とした内側に円錐状の反射面４ａと、検査対象物７の開口端部と気密を保って接触する対向面４ｂとを有している。ここで、円錐状の反射面４ａは、反射光の照度が均一になるように円錐の頂角を設定するとともに、光拡散機能を有していることが望ましい。また、反射部材４は、円錐状の反射面４ａから外周表面４ｃまでの距離が光源２から離れるにつれて短くなっているため、光の照度が均一化して円筒状に照射される。
【００１８】
また、反射部材４は、例えば円筒形状を有し光を透過する透明部材から構成されることが望ましい。透明部材には、透明度が高い、例えばメタクリル樹脂(PMMA：Poly Methyl Methacrylate)やエポキシ樹脂などが用いられる。ここで、円錐状の反射面４ａ及び対向面４ｂには、光を反射させるための白色の塗装が施され、円筒状の外周表面４ｃには、つや消しのためのサンドブラスト処理が施されている。これにより、反射部材４の天面４ｄから入射された光は、円錐状の反射面４ａで円筒状の外周表面４ｃ方向に反射し、円錐の中心軸から放射状に照射される。また、円筒状の外周表面４ｃにサンドブラスト処理を施すことにより、照度の均一性を高めるとともに、検査対象物７の内面で反射された光が再度外周表面４ｃで反射するのを防ぐことができる。したがって、照明装置１は、光を透過する検査対象物７の外周表面を鮮明に映し出すことができる。
【００１９】
対向面４ｂには、検査対象物７の開口端部を密閉するためのパッキング６が設けられている。このパッキング６には、例えば耐摩耗性や機械的強度などに優れたシリコンゴム（SR：Silicone Rubber）などが用いられる。
【００２０】
また、反射部材４は、検査対象物４の形状に合わせて設計されることが望ましい。例えば、検査対象物７の検査部位が円筒形状である場合、反射部材４は、検査対象物７の開口端部の口径より小さい直径の円筒状の外周表面４ｃを有し、また、検査部位の長さに応じた高さの円錐状の反射面４ａを有することが好ましい。
【００２１】
通気口５は、検査対象物７を吸引して固定させるためのものであって、照明装置１の中心軸に設けられている。検査対象物７は、反射部材４の対向面４ｂと検査対象物７の開口端部とが接触し、通気口５を用いて吸引されることにより固定される。このように固定される検査対象物７としては、いわゆるＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）ボトルを挙げることができる。
【００２２】
図１に戻って、照明装置１の光路について説明する。通気口５を中心とする同心円周上に等円周角となるように配置された光源２から出射された点光源の光は、拡散透過板３で散光されリング状の発光面を有する面光源の光となる。そして、拡散透過板３で散光された光は、反射部材４の天面４ｄを通過し、円錐状の反射面４ａで反射され、円錐の中心軸から放射状に照射される。ここで、反射部材４の対向面４ｂには、光を反射させるための白色の塗装が施され、また、検査対象物７の開口端部を密閉するためのパッキング６が設けられている。したがって、円錐の中心軸と平行な光はほとんどなく、円錐状の反射面４ａで放射状に反射された光が円筒状の外周表面４ｃを介して均一に照射される。
【００２３】
また、照明装置１の吸引機能について説明する。照明装置１の中心軸に設けられた通気口５は、例えばパイプで形成され、そのパイプのタップは、吸引ポンプに接続されている。そして、検査対象物７の開口端部と反射部材４の対向面４ｂとをパッキング６を用いて気密に接触させて吸引することにより、検査対象物７は、照明装置１に固定される。
【００２４】
このように、本発明に係る照明装置１は、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、拡散透過板３を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面４ａを有することにより、円筒状光源にほぼ近似させることができる。
【００２５】
また、図１に示す照明装置１では、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３を有する構成としたが、反射部材４の円錐状の反射面４ａを光源２からの出射光を拡散しながら反射する円錐状の拡散反射面とし、拡散透過板３を有しない構成としてもよい。すなわち、光源２から出射された光は、円錐状の拡散反射面で拡散及び反射するため、図１に示す照明装置１と同様に３６０°全方向に光を均一に照射することができる。
【００２６】
次に、本発明に係る照明装置１の適用例について図５〜図１０を参照して説明する。図５は、本発明に係る照明装置１を適用させた検査装置５０の構成を示すブロック図である。検査装置５０は、照明装置１を用いて光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の内部から外部に光を透過させて欠陥不良の検査を行うものである。なお、検査対象物７として、いわゆるＰＥＴボトルの成形前の素材を用いて説明するが、これに限定されるものではない。
【００２７】
この図５に示す検査装置５０は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿通され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡５１と、円錐面状反射鏡５１で反射された光の進路を画像取り込み手段５３に変更する光路変更反射鏡部材５２と、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７が円錐面状反射鏡５１に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段５３と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、検査対象物７を円錐面状反射鏡５１内の検査位置に搬送する搬送手段５６とを有して構成されている。
【００２８】
次に、検査装置５０の各構成について説明する。本適用例では、検査部位をＰＥＴボトルのネジ山が形成されたキャップ機構の口部とし、このＰＥＴボトル口部の内部から外部に光を透過させるこことにより、口部において黒点として現れる不純物や汚れを検査するものである。このような検査方法によれば、光をＰＥＴボトル口部の外部から内部に透過させる方法よりも、ネジ山や刻印文字等の影が目立たずに検査を行うことができる。
【００２９】
照明装置１は、図１〜図４を参照して説明したような構成を有し、ＰＥＴボトル口部の内側から外側に均一に光を照射する。すなわち、この照明装置１は、光源２と、光源２からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板３と、上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材４と、検査対象物７を吸引して搬送するための通気口５と、吸引した際の気密を保持するためのパッキング６とを有して構成されている。
【００３０】
円錐面状反射鏡５１は、図６（ａ）に示すように頂角である円錐角が９０°の円錐を底面に平行な平面で切り、頂点を含む部分を除いた立体の曲面を反射面５１ａとして有するものである。すなわち、円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａの角度は、底面に対し４５°に設定されており、円錐面状反射鏡５１の中心軸上に検査中心位置が存在する。また、円錐面状反射鏡５１の中心軸と照明装置１の中心軸は、平行であって、同一直線上であることが好ましい。このような構造を有する円錐面状反射鏡５１は、円錐の底面側から見ると、図６（ｂ）に示すように大径開口部と小径開口部とからなるリング状の反射面５１ａを有し、このリング状の反射面５１ａにＰＥＴボトル口部を映し出す。
【００３１】
光路変更反射鏡部材５２は、図７（ａ）に示すように検査対象物７が挿通される貫通孔５２ａを有しており、その貫通孔５２ａは検査対象物７の挿通方向及び画像取り込み方向からドリル等で開けるようにして形成される。すなわち、４５°に傾けて設置されている光路変更反射鏡部材５２の貫通孔５２ａの側面５２ｃは、検査対象物７の挿通方向及び画像取り込み方向から見えないようになっている。図７（ｂ）は、光路変更反射鏡部材５２の反射面５２ｂとは反対側から見た図である。この図７（ｂ）に模式的に表されている貫通孔５２ａの内側面５２ｃには乱反射防止のためにつや消し黒色塗料などの処理が施されている。このような光路変更反射鏡部材５２により、円錐面状反射鏡５１に映し出されたリング状の検査部位の像が画像取り込み手段５３に送られる。
【００３２】
画像取り込み手段５３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを有し、光路変更反射鏡部材５２に映し出された検査部位の像を画像として取り込む。取り込まれた画像は、画像処理手段５４に出力され、検査対象物７の欠陥不良が判断できるように画像処理される。
【００３３】
画像処理手段５４は、例えば、記憶・演算ができるパーソナルコンピュータなどで構成されている。画像取り込み手段５３によって取り込まれる検査対象物７の外周表面の画像は、リング状であり、検査対象物７を側面から観察した場合の画像に比べて変形しているので、画像処理手段５４は、画像処理を行い、検査対象物７の外周表面を展開した状態を示す画像に変換して画像表示装置５５に表示させる。表示画像上で示される欠陥の面積は、実際の欠陥の面積と比例しており、目視でも欠陥の評価を行うことができる。また、画像処理手段５４は、検査対象物７の挿通位置がずれている場合、それを補正する補正手段を有することが望ましい。
【００３４】
図５に戻って、検査装置５０における光路について説明する。検査対象物７であるＰＥＴボトルの口部に挿入された照明装置１は、その反射部材４から周囲の全方向に光を照射し、ＰＥＴボトル口部の内部から外部に光を透過させる。ＰＥＴボトル口部を透過した光は、円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａに到達し、ＰＥＴボトル口部の像をリング状に映し出す。円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａは、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して４５°の角度を有しているので、反射面５１ａで反射された光は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸と平行に光路変更反射鏡部材５２の反射面５２ａに到達する。したがって、光路変更反射鏡部材５２には、円錐面状反射鏡５１に映し出されたリング状の像の鏡像が映し出される。画像取り込み手段５３は、光路変更反射鏡部材５２に映し出されたリング状の像を画像として取り込む。光路変更反射鏡部材５２は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して４５°の角度で設置されているため、画像取り込み手段５３に入射する光軸は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して９０°の角度となる。
【００３５】
このように、検査対象物７であるＰＥＴボトル口部に周囲の全方向に光を照射する照明装置１を挿入し、ＰＥＴボトル口部の内部から外部に光を透過させてＰＥＴボトル口部の外周表面を円錐面状反射鏡５１に映すことにより、外部から光を照射する場合では検査部位の反対側の像が重なって映っていたＰＥＴボトル口部の外周表面を鮮明に撮像することができる。また、外部から光を照射する場合ではネジ山や刻印文字等が目立ち、欠陥不良である黒点を見つけるのは非常に困難であったが、検査部位に近接して内部から光を照射することにより、ネジ山等が目立たなくなり欠陥不良の検査を精度よく行うことができる。従来の検査方法ではＰＥＴボトルのネジ山などの凹凸がある外面側から光を照射していたために、凹凸による光の乱反射や屈折などにより影が生じていたが、本適用例の検査方法によれば、照明装置１からの照度が均一な光を凹凸のない内面側から透過させているので、外面側の凹凸により生じる影を防ぐことができる。
【００３６】
次に、検査対象物７であるＰＥＴボトルの成形前の素材を搬送する搬送手段５６について図８を参照して説明する。検査装置５０の照明装置１には、ＰＥＴボトルの成形前の素材を吸引して搬送するための通気口５が設けられており、照明装置１に吸引されたＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の小径開口部から挿通することにより、欠陥不良の検査が行われる。搬送手段５６は、ＰＥＴボトルの成形前の素材を連続的に検査するため、複数の照明装置１を制御することが望ましい。
【００３７】
先ず、搬送手段５６は、検査装置５０の筐体の外側でＰＥＴボトルの成形前の素材を照明装置１で吸引させ、ＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に搬送する（ステップＳ１）。そして、搬送されたＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に沿ってＰＥＴボトルの検査部位が円錐面状反射鏡５１の検査位置となるように挿通する（ステップＳ２）。画像取り込み手段５３は、円錐面状反射鏡５１の検査位置に挿通されたＰＥＴボトルの検査部位の画像を取り込む。画像が取り込まれ検査が終了すると、搬送手段５６は、照明装置１に吸引されたＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に沿って検査装置５０の筐体から引き上げ（ステップＳ３）、円錐面状反射鏡５１の中心軸から移動させる。そして、搬送手段５６は、また新たなＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に搬送し（ステップＳ１）、ステップＳ２からステップＳ４の工程を繰り返し行う。
【００３８】
このように、照明装置１にＰＥＴボトルの成形前の素材を吸引させて固定し、搬送することにより、連続して検査を行うことができる。また、ステップＳ３において、ＰＥＴボトルの成形前の素材を円錐面状反射鏡５１の中心軸に沿って検査装置５０の筐体から引き上げることとしたが、ここでＰＥＴボトルの成形前の素材の吸引を止め、光路変更反射鏡部材５２の貫通孔５２ａにＰＥＴボトルの成形前の素材を落下させて検査を終了するようにしてもよい。なお、円錐面状反射鏡５１にＰＥＴボトルの成形前の素材を固定させて搬送するようにしてもよい。この場合、搬送されてきたＰＥＴボトル口部に照明装置１を挿入すればよい。
【００３９】
図９及び図１０は、本発明に係る照明装置１を適用させた検査装置の他の構成を示すものである。なお、図９及び図１０に示す検査装置の他の構成は、上記図５〜図８とともに説明した検査装置５０の具体例と同様であるため、同等の部分に同じ指示符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図９に示す検査装置９０は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿入され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡５１と、円錐面状反射鏡５１で反射された光の進路を画像取り込み手段５３に変更する光路変更反射鏡部材５２と、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７が円錐面状反射鏡５１に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段５３と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、検査対象物７を円錐面状反射鏡５１内の検査位置に搬送する搬送手段５６とを有して構成されている。
【００４１】
ここで、円錐面状反射鏡５１と光路変更反射鏡部材５２との距離を検査対象物７の長さよりも長くとる。すなわち、図５に示す検査装置５０は、円錐面状反射鏡５１と光路変更反射鏡部材５２との距離が検査対象物７の長さよりも短かったために、光路変更反射鏡部材５２に検査対象物７を挿通する貫通孔５２ａを必要としていたが、図９に示す検査装置９０は、円錐面状反射鏡５１と光路変更反射鏡部材９１との距離を十分とっているため、光路変更反射鏡部材９１に貫通孔５２ａを必要としない。また、図５に示す検査装置５０において、画像取り込み手段５３が光路変更反射鏡部材５２に映し出されたリング状の像を取り込む際に、検査対象物７自身がリング状の像の撮像を妨げていたが、図９に示す検査装置９０では、検査対象物７は撮像の妨げとならず、画像取り込み手段５３は、リング状の検査対象物７の外周表面を一部も欠くことなく撮像することができる。
【００４２】
図１０に示す検査装置１００は、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿入され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡５１と、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７が円錐面状反射鏡５１に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段５３と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、検査対象物７を円錐面状反射鏡５１内の検査位置に搬送する搬送手段５６とを有して構成されている。
【００４３】
すなわち、図１０に示す検査装置１００は、光路変更反射鏡部材５２、９１を有しておらず、円錐面状反射鏡５１に映し出された像をそのまま画像取り込み手段５３で取り込むように構成されている。
【００４４】
この検査装置１００における光路について説明する。検査対象物７であるＰＥＴボトルの口部に挿入された照明装置１は、その反射部材２３から周囲の全方向に光を照射し、ＰＥＴボトルの成形前の素材の内部から外部に光を透過させる。ＰＥＴボトル口部を透過した光は、円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａに到達し、ＰＥＴボトル口部の像をリング状に映し出す。円錐面状反射鏡５１の反射面５１ａは、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸に対して４５°の角度を有しているので、反射面５１ａで反射された光は、ＰＥＴボトルの成形前の素材が挿通される軸と平行に画像取り込み手段５３に到達する。画像取り込み手段５３は、円錐面状反射鏡５１に映し出されたリング状の像を画像として取り込む。
【００４５】
以上、説明したような検査装置５０、９０、１００によれば、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に照明装置１を挿入し、検査対象物７の内部から外部に光を透過させ、円錐面状反射鏡５１内の検査位置に配置された検査対象物７の像を円錐面状反射鏡５１に映し出すことにより、検査対象物７の外周表面の鮮明な画像を得ることができる。
【００４６】
また、上記適用例では、円錐面状反射鏡５１を用いて検査対象物７の外周表面を画像取り込み手段５３で撮像することとしたが、１ライン（1次元）のイメージセンサであるラインスキャンカメラを使用し、検査対象物７を動かすことにより画像を作り上げるようにしてもよい。
【００４７】
このラインスキャンカメラを用いた検査装置１１０は、図１１に示すように、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に挿入され検査対象物７の内部から外部に光を透過させる照明装置１と、線視野として画像を取り込む画像取り込み手段１１１と、取り込まれた画像を処理する画像処理手段５４と、画像を表示する画像表示装置５５と、照明装置１を回転させる回転駆動手段１１２とを有して構成されている。
【００４８】
画像取り込み手段１１１は、ラインスキャンカメラを有し、検査対象物７をＣＣＤ列と直角方向に移動させることによって、検査対象物７の外周表面を画像として取り込むことができる。
【００４９】
回転駆動手段１１２は、ラインスキャンカメラのＣＣＤ列と直角方向に照明装置１を回転させる。すなわち、照明装置１に吸引された検査対象物７は、照明装置１とともに回転するため、ラインスキャンカメラにより外周表面が撮像される。
【００５０】
このように、光を透過する円筒形状を有する検査対象物７の検査部位に照明装置１を挿入し、検査対象物７をラインスキャンカメラのＣＣＤ列と直角方向に回転し、検査対象物７の内部から外部に透過した光をラインスキャンカメラで捉えることにより、検査対象物７の外周表面の画像を得ることができる。
【００５１】
なお、このラインスキャンカメラを用いた適用例において、照明装置１は、撮像位置である画像取り込み手段１１１側のみを照射するようにしてもよい。すなわち、光源２は、画像取り込み手段１１１側のみ光を出射させればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る照明装置の構成を示す側面断面図である。
【図２】光源の一例を示す模式図である。
【図３】拡散透過板の一例を示す模式図である。
【図４】反射部材の一例を示す模式図である。
【図５】本発明を適用した検査装置の構成を示すブロック図である。
【図６】円錐面状反射鏡を説明するための図である。
【図７】光路変更反射鏡部材を説明するための図である。
【図８】搬送手段の動作を説明するための図である。
【図９】本発明を適用した検査装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明を適用した検査装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明を適用した検査装置の他の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 照明装置、 ２ 光源、 ３ 拡散透過板、 ４ 反射部材、 ５ 通気口、 ６ パッキング、 ７ 検査対象物、 ５０ 検査装置、 ５１ 円錐面状反射鏡、 ５２ 光路変更反射鏡部材、 ５３ 画像取り込み手段、 ５４ 画像処理手段、 ５５ 画像表示装置、 ５６ 搬送手段、 ９０ 検査装置、 ９１ 光路変更反射鏡部材、 １００ 検査装置、 １１０ 検査装置、 １１１ 画像取り込み手段、 １１２ 回転駆動手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する少なくとも１つの光源と、
上記光源からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板と、
上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材と
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記円錐状の反射面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
上記光源は、中心軸の周りに円周形状に複数のＬＥＤが配置されて成ることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
上記反射部材は、内側に円錐状の内面を有する円筒状の透明材料から成り、
上記円錐状の内面には、光拡散機能及び／又は光反射機能を有する白色塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
上記中心軸に検査対象物を吸引するための通気口を有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項６】
上記反射部材は、検査対象物の開口端部と気密を保って接触する対向面を有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項７】
光を出射する少なくとも１つの光源と、
上記光源からの光を中心軸から放射状に拡散しながら反射する円錐状の拡散反射面を有する拡散反射部材と
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項８】
光を透過する円筒形状を少なくとも一部に有する検査対象物を検査する検査装置であって、
上記検査対象物の検査部位に挿入され該検査対象物の上記円筒状部分の内部から外部に光を透過させる照明装置と、
円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡と、
上記円錐面状反射鏡内の検査位置に配置された検査対象物が上記円錐面状反射鏡に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段と
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項９】
上記照明装置は、
光を出射する少なくとも１つの光源と、
上記光源からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板と、
上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材と
を有することを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１０】
上記円錐状の反射面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１１】
上記照明装置は、上記検査対象物を吸引するための通気口を有することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１２】
上記照明装置は、上記検査対象物の開口端部と気密を保って接触する対向面を有することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１３】
上記照明装置にて上記検査対象物を吸引させ、上記円錐面状反射鏡内の検査位置に搬送する搬送手段を有することを特徴とする請求項１１記載の検査装置。
【請求項１４】
上記画像取り込み手段は、上記円錐面状反射鏡の大径開口部側の外部位置に配置されることを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１５】
上記円錐面状反射鏡の反射面となる円錐面は、円錐の中心軸に直交する平面に対して４５°の傾きを有し、上記円錐面状反射鏡の中心軸上を検査位置とすることを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１６】
上記円錐面状反射鏡で反射された光の進路を上記画像取り込み手段に変更する光路変更反射鏡部材を有することを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１７】
上記光路変更反射鏡部材の中心部には、上記検査対象物を挿通するための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１６記載の検査装置。
【請求項１８】
上記貫通孔の側面は、入射光及び反射光に対して平行であって、つや消し黒色塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１７記載の検査装置。
【請求項１】
光を出射する少なくとも１つの光源と、
上記光源からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板と、
上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材と
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記円錐状の反射面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
上記光源は、中心軸の周りに円周形状に複数のＬＥＤが配置されて成ることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
上記反射部材は、内側に円錐状の内面を有する円筒状の透明材料から成り、
上記円錐状の内面には、光拡散機能及び／又は光反射機能を有する白色塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
上記中心軸に検査対象物を吸引するための通気口を有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項６】
上記反射部材は、検査対象物の開口端部と気密を保って接触する対向面を有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項７】
光を出射する少なくとも１つの光源と、
上記光源からの光を中心軸から放射状に拡散しながら反射する円錐状の拡散反射面を有する拡散反射部材と
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項８】
光を透過する円筒形状を少なくとも一部に有する検査対象物を検査する検査装置であって、
上記検査対象物の検査部位に挿入され該検査対象物の上記円筒状部分の内部から外部に光を透過させる照明装置と、
円錐台側面形状の反射面を内面側に有し、大径開口部及び小径開口部を有する円錐面状反射鏡と、
上記円錐面状反射鏡内の検査位置に配置された検査対象物が上記円錐面状反射鏡に映し出された像を画像として取り込む画像取り込み手段と
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項９】
上記照明装置は、
光を出射する少なくとも１つの光源と、
上記光源からの出射光を拡散しながら透過させる拡散透過板と、
上記拡散透過板を介して拡散された光を中心軸から放射状に反射する円錐状の反射面を有する反射部材と
を有することを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１０】
上記円錐状の反射面は、光拡散機能を有する拡散反射面であることを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１１】
上記照明装置は、上記検査対象物を吸引するための通気口を有することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１２】
上記照明装置は、上記検査対象物の開口端部と気密を保って接触する対向面を有することを特徴とする請求項９記載の検査装置。
【請求項１３】
上記照明装置にて上記検査対象物を吸引させ、上記円錐面状反射鏡内の検査位置に搬送する搬送手段を有することを特徴とする請求項１１記載の検査装置。
【請求項１４】
上記画像取り込み手段は、上記円錐面状反射鏡の大径開口部側の外部位置に配置されることを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１５】
上記円錐面状反射鏡の反射面となる円錐面は、円錐の中心軸に直交する平面に対して４５°の傾きを有し、上記円錐面状反射鏡の中心軸上を検査位置とすることを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１６】
上記円錐面状反射鏡で反射された光の進路を上記画像取り込み手段に変更する光路変更反射鏡部材を有することを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１７】
上記光路変更反射鏡部材の中心部には、上記検査対象物を挿通するための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１６記載の検査装置。
【請求項１８】
上記貫通孔の側面は、入射光及び反射光に対して平行であって、つや消し黒色塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１７記載の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３３２２（Ｐ２００６−３３２２Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８２９２７（Ｐ２００４−１８２９２７）
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（３０２００６６５８）株式会社シーライブ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（３０２００６６５８）株式会社シーライブ (5)
【Ｆターム（参考）】
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