表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法
【課題】試料表面の色むらと凹凸とを容易に検査を行うことのできる表面欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置により上記課題を解決する。
【解決手段】各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置により上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筐体やケース等には、美的な外観を得ることから着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合が多い。このような着色及び樹脂材料による塗装を行った際に、色むらやキズ、ブツ等の凹凸を伴う表面欠陥が生じる場合があり、このような表面に生じた色むらや表面欠陥の凹凸欠陥を検出することが必要となる。
【０００３】
このような表面の色むらや透明樹脂膜の表面欠陥を検出する方法としては、図１に示すように、明暗のパターン照明を検査の対象となる表面に照射し、その表面からの反射光を検出することにより行う方法がある。具体的には、表面欠陥の検査の対象となる部材に塗膜３０１及び透明樹脂膜３０２が形成されたものについて、明暗パターン照明３１０を照射する。尚、説明の都合上、表面欠陥の検査の対象となる部材の表面には、色むら３０３と透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在しているものとする。明暗パターン照明３１０は、明暗のパターンの照明であり、領域３１０Ｂでは光が発せられず、領域３１０Ａ及び領域３１０Ｃでは光が発せられる光源である。このように明暗パターン照明３１０により照射された光の反射光は、撮像素子３２０により撮像される。図２は、このようにして撮像されたものであり、明暗パターン照明３１０に対応して、表面欠陥の検査の対象となる部材の表面に明暗パターンが形成される。この方法では、パターン照明３１０により光が照射され明部となる領域３００Ａ及び３００Ｃに透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在している場合、凹凸３０４の周辺では明るいパターンが映っているのに対し、凹凸３０４では暗いパターンが映し出される。これにより透明樹脂膜３０２の表面に映るパターンのゆがみを検出することができ、図３に示すように、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４を検出することができる。しかしながら、図２に示すように光の照射されない暗部となる領域３００Ｂに色むら３０３が存在している場合には、色むら３０３を検出することができない。尚、図３は、図２における破線で囲まれた領域Ａ３における拡大図、即ち、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在している部分の拡大図である。
【０００４】
また、表面の色むらや樹脂材料の表面欠陥を検出する別の方法としては、図４に示すように、色相パターン照明３３０による光を検査の対象となる表面を照射し、その表面からの反射光を検出することにより行う方法がある。この際用いられる色相パターン照明３３０は、領域３３０Ａ及び領域３３０Ｃと、領域３３０Ｂとにおいて発する光の色相が相互に異なるものであり、例えば、領域３３０Ａ及び領域３３０Ｃは青色の光、領域３３０Ｂは黄色の光を発する光源である。このような色相パターン照明３３０を用いた場合、検査の対象となる表面の領域３００Ａ、３００Ｂ及び３００Ｃには、何れかの色相の光が照射されるため、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４以外にも、色むら３０３についても検出することができる可能性はある。しかしながら、表面欠陥の検査の対象となる部材の塗膜３０１の色と色相パターン照明３３０により照射される光の色との関係により、色むらを検出することができない場合が生じることがある。例えば、検査の対象となる部材に青紫色の塗膜３０１の塗装がされているものについて、黄色とその他の色相からなる光が照射された場合、青紫色と補色関係による黄色の光では、青紫色は暗部となり色むらを検出することができない。
【０００５】
一方、色むらを検出する方法としては、図５に示すように、白色均一照明３５０による光を検査の対象となる表面を照射し、その表面からの反射光を測定することにより行う方法がある。この方法では、照明に起因して生じる暗部も存在せず、色相による補色関係の光を照射するものでもないため、図６に示すように色むら３０３については検出することができる。しかしながら、図７に示すように、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４については、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４における反射光が、他の平坦な部分の反射光と同様に、撮像素子３２０に入射するため検出することができない。尚、図７は、図６における破線で囲まれた領域Ａ７における拡大図であり、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在している部分の拡大図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２３９２２２号公報
【特許文献２】特許第３０５４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている表面の表面欠陥を容易に検査する方法はなく、着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている表面の表面欠陥を容易に検査することのできる表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施の形態の一観点によれば、各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子と、を有し、前記検光子を回転させることにより、偏光方向の異なる画像を撮像部において撮像することにより、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記撮像部は、偏光イメージングカメラであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、前記照明部より白色光を照射し基準輝度分布を取得する基準輝度分布取得工程と、前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となるように光を発光させる発光工程と、前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、前記照明部より白色光を前記検査対象に照射し撮像する白色光画像撮像工程と、前記白色光画像撮像工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第１の検査工程と、前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を前記検査対象に照射し撮像する色相パターン光照射工程と、前記色相パターン光照射工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第２の検査工程と、を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
開示の表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法によれば、着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている表面の表面欠陥を容易に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の表面欠陥検査方法の説明図（１）
【図２】図１に示す表面欠陥検査方法により得られた写真
【図３】図２における要部拡大写真
【図４】従来の表面欠陥検査方法の説明図（２）
【図５】従来の表面欠陥検査方法の説明図（３）
【図６】図５に示す表面欠陥検査方法により得られた写真
【図７】図６における要部拡大写真
【図８】第１の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図９】図８における要部拡大図
【図１０】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１１】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（１）
【図１２】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（２）
【図１３】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（３）
【図１４】第２の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１５】第３の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図１６】図１５における要部拡大図
【図１７】第３の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１８】第４の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図１９】図１８における要部拡大図
【図２０】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図２１】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（１）
【図２２】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（２）
【図２３】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（３）
【図２４】第５の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図２５】第５の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図２６】第６の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施するための形態について、以下に説明する。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について説明する。
【００１７】
（表面欠陥検査装置）
図８及び図９に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面欠陥の検査を行うものである。尚、本実施の形態を説明する上で、検査の対象となる部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、色むら１３及び透明樹脂膜１２の凹凸１４等の欠陥を有しているものとする。本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部２０、発光調整部４１、４２及び４３、制御部５０及び撮像部６０を有している。図９は、本実施の形態における表面欠陥検査装置の照明部２０の一部を拡大した要部拡大図である。
【００１８】
照明部２０は、異なる色相の光を所定の領域ごとに発光するものであり、各々異なる発光色を発光する発光領域２１、発光領域２２、発光領域２３を有している。発光領域２１、発光領域２２、発光領域２３には、各々赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３を有している。これらの赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流す電流値を変えることにより、各々の発光領域２１、発光領域２２、発光領域２３における色相の調整を行うことができる。また、照明部２０には、光が発せられる側に拡散板２４が設けられている。
【００１９】
発光調整部４１、４２及び４３は、各々の発光調整部４１、４２及び４３に接続されている発光領域２１、２２及び２３を制御するためのものである。即ち、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御することができる。これにより各々の発光領域２１、２２及び２３において、独立した色相の光を発することができる。
【００２０】
制御部５０は、発光調整部４１、４２及び４３の制御を行うとともに、撮像部６０において得られた画像処理等を行うものである。制御部５０には、記憶部５１が接続されており、必要な情報等を記憶することが可能である。
【００２１】
撮像部６０は、照明部２０より検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに光を照射したものの画像を撮像するものである。撮像部６０では、２次元画像の検出を行うことが可能である。
【００２２】
（表面欠陥検査方法）
次に、図１０に基づき本実施に形態における表面欠陥検査方法について説明する。本実施に形態における表面欠陥検査方法は、上述した表面欠陥検査装置を用いるものである。
【００２３】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、照明部２０より白色光を検査対象に照射する。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御し、照明部２０が白色光を発するように制御する。これにより検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、白色光が照射される。
【００２４】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、撮像部６０により撮像した基準輝度分布を保存する。具体的には、照明部２０により検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射された光の反射光が撮像部６０により撮像され、撮像部６０により撮像された画像情報に基づき基準輝度分布が算出され記憶部５１に保存される。尚、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面は、後述するように、照明部２０における発光領域２１、２２及び２３の光が各々照射されることにより、領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが形成される。よって、これらの領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおける反射光に基づき、図１１（ａ）に示す基準輝度分布７１を得ることができる。尚、図１１（ｂ）は、基準輝度分布７１における輝度の状態をトーンで示すものである。
【００２５】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、照明部２０における発光領域２１、２２及び２３の発光色の色相パターンを設定する。具体的には、発光領域２１、２２及び２３の発光色が異なる色相となるように、色相パターンの初期設定を行う。設定された色相パターンに基づき、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御する。これにより各々の発光領域２１、２２及び２３において、所定の色相の発光色の光を発光させる。
【００２６】
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、設定された色相パターンにより、ステップ１０４において得られた基準輝度分布７１に調整することが可能であるか否かが判断される。具体的には、照明部２０において、各々の発光領域２１、２２及び２３において、所定の色相の発光色の光を発光させた場合、図１２（ａ）に示す輝度分布７２のように、領域１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃにおいて、画像輝度値は異なる分布となる。尚、図１２（ｂ）は、輝度分布７２における輝度をトーンで示すものである。このような輝度分布７２を基準輝度分布７１近い状態に調整することができるか否か、即ち、図１１（ａ）に示す基準輝度分布７１に近似した調整を行うことが可能であるか否かが判断される。基準輝度分布７１に近い状態に調整することが可能であるものと判断された場合には、ステップ１１０に移行する。一方、基準輝度分布７１に近い状態に調整することが可能ではないものと判断された場合には、ステップ１１２に移行する。
【００２７】
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、照明部２０における各々の発光領域２１、２２及び２３の光の輝度調整が行われる。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御し、輝度の調節を行う。この際、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相については、変化せることなく輝度調整が行われる。
【００２８】
一方、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの再設定を行う。即ち、現状の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンでは、基準輝度分布に近い状態に調整することができない、または、後述するように色相差の間隔が狭い状態にある。よって、発光領域２１、２２及び２３における色相の配列または色相を変えて、発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの再設定を行う。尚、色相パターンの再設定は、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御することにより行う。
【００２９】
次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの色相差は適切であるか否かが判断される。具体的には、色相差が近すぎないか否か、即ち、図１３に示す色相環において、色相相互間の間隔が狭すぎないか否かが判断される。色相差が近すぎると、正確に表面欠陥をすることができないため、このような判断が行われる。各々の発光領域２１、２２及び２３における色相は、図１３に示すように、色８１、８２及び８３が色相環上において離れたものとなることが好ましい。各々の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの色相差が適切であるものと判断された場合には、ステップ１１６に移行する。一方、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの色相差が適切ではないものと判断された場合には、ステップ１１２に移行する。
【００３０】
次に、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相及び輝度が保存される。具体的には、記憶部５１に各々の発光領域２１、２２及び２３における色相及び輝度が保存される。
【００３１】
次に、ステップ１１８（Ｓ１１８）において、照明部２０より、各々の発光領域２１、２２及び２３において色相及び輝度に調節した光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部６０により撮像する。
【００３２】
次に、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ１１８において撮像部６０により撮像された画像データに基づき凹凸欠陥を検出するとともに、画像データを輝度画像変換することにより色むらの検出を行う。
【００３３】
次に、ステップ１２２（Ｓ１２２）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ１２０において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ１２０において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００３４】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００３５】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法である。
【００３６】
図１４に基づき、本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００３７】
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）において、照明部２０より白色光を検査対象に照射する。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に電流を流し、照明部２０が白色光を発するように制御する。これにより検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、白色光が照射される。
【００３８】
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、照明部２０より、各々の発光領域２１、２２及び２３において調節した白色光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部６０により撮像する。
【００３９】
次に、ステップ２０６（Ｓ２０６）において、色むらの検出を行う。具体的には、ステップ２０４において撮像部６０により撮像された画像データに基づき色むらの検出を行う。
【００４０】
次に、ステップ２０８（Ｓ２０８）において、所定の色相パターンの光を検査対象に照射する。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御して発光させる。例えば、発光領域４１においては赤色発光ダイオード３１のみを発光させ、発光領域４２においては緑色発光ダイオード３２のみを発光させ、発光領域４３においては青色発光ダイオード３３のみを発光させる。これにより照明部２０の各々の発光領域２１、２２及び２３において異なる発光色となる色相パターンの光を照射することができる。
【００４１】
次に、ステップ２１０（Ｓ２１０）において、照明部２０より、各々の発光領域２１、２２及び２３において調節した色相パターンの光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部６０により撮像する。
【００４２】
次に、ステップ２１２（Ｓ２１２）において、凹凸欠陥の検出を行う。具体的には、ステップ２１０において撮像部６０により撮像された画像データに基づき透明樹脂膜１２の凹凸欠陥の検出を行う。
【００４３】
次に、ステップ２１４（Ｓ２１４）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ２１２において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ２１２において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００４４】
本実施の形態では、照明部２０の各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３を制御するだけで、容易に色むらと透明樹脂膜の凹凸欠陥とを検出することができる。
【００４５】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、検査の対象が所定の色等に塗装されている場合において、より簡単に色むら及び透明樹脂膜の凹凸欠陥を検出することができるものである。
【００４６】
（表面欠陥検査装置）
図１５及び図１６に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面欠陥の検査を行うものである。尚、本実施の形態を説明する上で、検査の対象となる部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、色むら１３及び透明樹脂膜１２の凹凸１４等の欠陥を有しているものとする。本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部１２０、発光調整部１４１、１４２及び１４３、制御部１５０及び撮像部１６０を有している。図１６は、本実施の形態における表面欠陥検査装置の照明部１２０の一部を拡大した要部拡大図である。
【００４７】
照明部１２０は、異なる色相の光を所定の領域ごとに発光するものであり、各々異なる発光色を発光する発光領域１２１、発光領域１２２、発光領域１２３を有している。発光領域１２１は赤色発光ダイオード１３１を有しており、発光領域１２２は緑色発光ダイオード１３２を有しており、発光領域１２３は青色発光ダイオード１３３を有している。これらの赤色発光ダイオード１３１、緑色発光ダイオード１３２及び青色発光ダイオード１３３に流す電流値を変えることにより、各々の発光領域１２１、発光領域１２２、発光領域１２３における輝度の調整を行うことができる。また、照明部１２０には光が発せられる側に拡散板１２４が設けられている。尚、発光領域１２１、１２２及び１２３に配置される発光ダイオードの発光色は、上記発光色に限定されるものではない。
【００４８】
発光調整部１４１、１４２及び１４３は、各々の発光調整部１４１、１４２及び１４３に接続されている発光領域１２１、１２２及び１２３を制御するためのものである。即ち、発光調整部１４１、１４２及び１４３により、発光領域１２１における赤色発光ダイオード１３１、発光領域１２２における緑色発光ダイオード１３２及び発光領域１２３における青色発光ダイオード１３３に流れる電流値を制御することができる。
【００４９】
制御部１５０は、発光調整部１４１、１４２及び１４３の制御を行うとともに、撮像部１６０において得られた画像処理等を行うものである。制御部１５０には、記憶部１５１が接続されており、必要な情報等を記憶することが可能である。
【００５０】
撮像部１６０は、照明部１２０より検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに光を照射したものの画像を撮像するものである。撮像部１６０では、２次元画像の検出を行うことが可能である。
【００５１】
（表面欠陥検査方法）
次に、図１７に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査方法は、照明部１２０の発光領域１２１、１２２及び１２３における発光色、即ち、色相は予め定められている。
【００５２】
最初に、ステップ３０２（Ｓ３０２）において、照明部１２０における各々の発光領域１２１、１２２及び１２３の光の輝度調整が行われる。具体的には、発光調整部１４１、１４２及び１４３により、各々の発光領域１２１、１２２及び１２３における赤色発光ダイオード１３１、緑色発光ダイオード１３２及び青色発光ダイオード１３３に流れる電流値を制御し、輝度の調節を行う。
【００５３】
次に、ステップ３０４（Ｓ３０４）において、各々の発光領域１２１、１２２及び１２３における輝度が保存される。具体的には、記憶部１５１に各々の発光領域１２１、１２２及び１２３における輝度が保存される。
【００５４】
次に、ステップ３０６（Ｓ３０６）において、照明部１２０より、各々の発光領域１２１、１２２及び１２３において色相及び輝度に調節した光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部１６０により撮像する。具体的には、領域１２１、１２２及び１２３において各々の色相の光が、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射されることにより、領域１１０Ｃ、１１０Ｂ及び１１０Ａが形成され、この画像を撮像部１６０により撮像する。
【００５５】
次に、ステップ３０８（Ｓ３０８）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、撮像部１６０により撮像された画像データに基づき凹凸欠陥を検出するとともに、画像データを輝度画像変換することにより色むらの検出を行う。
【００５６】
次に、ステップ３１０（Ｓ３１０）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ３０８において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ３０８において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００５７】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００５８】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、偏光を用いた表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものである。
【００５９】
（表面欠陥検査装置）
図１８及び図１９に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面欠陥の検査を行うものである。尚、本実施の形態を説明する上で、検査の対象となる部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、色むら１３及び透明樹脂膜１２の凹凸１４等の欠陥を有しているものとする。本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部２２０、発光調整部２４１、制御部２５０、撮像部２６０及び検光子２７０を有している。図１９は、本実施の形態における表面欠陥検査装置の照明部２２０の一部を拡大した要部拡大図である。
【００６０】
照明部２２０は、白色光を発光するものであり、複数の白色発光ダイオード２２１が配列されている。輝度調整は白色発光ダイオード２２１に流す電流値を変えることにより、照明部２２０における輝度の調整を行うことができる。また、照明部２２０には光が発せられる側に拡散板２２２が設けられており、拡散板２２２を透過した光は、偏光板２３０を透過し、検査の対象となる部材の表面に照射される。偏光板２３０は、偏光方向の異なる偏光部２３０ａ及び２３０ｂが交互に配列されたものであり、偏光部２３０ａにおける偏光方向と偏光部２３０ｂにおける偏光方向とは互いに略直角となるように形成されている。尚、本実施の形態では、白色発光ダイオード２２１を用いた場合について説明しているが、検査の対象となる部材の表面の色彩等によっては、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード及びこれらを組み合わせたもの等であってもよい。
【００６１】
発光調整部２４１は、白色発光ダイオード２２１の明るさを制御するためのものであり、発光調整部２４１において、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御することにより照明部２２０における明るさの制御を行う。
【００６２】
制御部２５０は、発光調整部２４１の制御を行うとともに、撮像部２６０において得られた画像処理等を行うものである。制御部２５０には、記憶部２５１が接続されており、必要な情報等を記憶することが可能である。
【００６３】
撮像部２６０は、照明部２２０より検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに光を照射したものの画像を撮像するものである。撮像部２６０では、２次元画像の検出を行うことが可能である。
【００６４】
検光子２７０は、撮像部２６０の前段に設けられており、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射された光の反射光のうち、所定の偏光方向の光のみを透過する機能を有している。検光子２７０は、回転可能な状態で設置されており、検光子制御部２７１により、検光子２７０の回転角度を制御することが可能である。尚、検光子制御部２７１は、制御部２５０により制御される。
【００６５】
（表面欠陥検査方法）
次に、図２０に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００６６】
最初に、ステップ４０２（Ｓ４０２）において、照明部２２０において白色発光ダイオード２２１を発光させる。具体的には、発光調整部２４１により、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御し輝度の調節を行い、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに白色光を照射する。
【００６７】
次に、ステップ４０４（Ｓ４０４）において、検光子２７０を回転させて検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａとなるように調節する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光の光量が略最大となるように、検光子制御部２７１により検光子２７０を回転させ、検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａに調節する。
【００６８】
次に、ステップ４０６（Ｓ４０６）において、ステップ４０４における状態で、第１回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ｂ及び領域２１０Ｄに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより図２１（ａ）に示す輝度分布２７３のように、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは明部となり、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは暗部となる画像が撮像される。尚、図２１（ｂ）は、輝度分布２７３における輝度をトーンで示すものである。
【００６９】
次に、ステップ４０８（Ｓ４０８）において、検光子２７０を約９０°回転させて、検光子２７０の偏光角度が角度φｂとなるように調節する。具体的には、検光子２７０を約９０°回転させることにより、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光の光量が略最大となる位置となる。この際、検光子２７０の偏光角度は角度φｂである。
【００７０】
次に、ステップ４１０（Ｓ４１０）において、ステップ４０８における状態で、第２回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ａ及び領域２１０Ｃに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより図２２（ａ）に示す輝度分布２７４のように、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは明部となり、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは暗部となる画像が撮像される。尚、図２２（ｂ）は、輝度分布２７４における輝度をトーンで示すものである。
【００７１】
次に、ステップ４１２（Ｓ４１２）において、検光子２７０を約４５°回転させて、検光子２７０の偏光角度が角度φｃとなるように調節する。具体的には、検光子２７０を約４５°回転させることにより、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光の光量と偏光部２３０ｂを透過した光の光量とが略同じとなるようにすることができる。この際検光子２７０の偏光角度は角度φｃとなる。
【００７２】
次に、ステップ４１４（Ｓ４１４）において、ステップ４１２における状態で、第３回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光及び偏光部２３０ｂを透過した光が、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄに照射された光が入射した画像が撮像される。これにより、図２３（ｂ）に示す輝度分布２７５のように、領域２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄにおいて略均一な明るさの画像を得ることができる。尚、図２３（ｂ）は、輝度分布２７５における輝度をトーンで示すものである。
【００７３】
次に、ステップ４１６（Ｓ４１６）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ４０６及び４１０において撮像部２６０により撮像された画像に基づき凹凸欠陥が検出され、ステップ４１４において撮像部２６０により撮像された画像に基づき色むらの検出が行われる。尚、具体的な凹凸欠陥及び色むらの検出方法については、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
次に、ステップ４１８（Ｓ４１８）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ４１６において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ４１６において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００７５】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、偏光を利用することにより、光源の色相に依存等することなく、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００７６】
〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第４の実施の形態における表面欠陥検査装置を用いて行う表面欠陥検査方法である。図２４に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００７７】
最初に、ステップ５０２（Ｓ５０２）において、照明部２２０において白色発光ダイオード２２１を発光させる。具体的には、発光調整部２４１により、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御し輝度の調節を行い、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに白色光を照射する。
【００７８】
次に、ステップ５０４（Ｓ５０４）において、検光子２７０を回転させて検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａとなるように調節する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光の光量が略最大となるように、検光子制御部２７１により検光子２７０を回転させ、検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａに調節する。
【００７９】
次に、ステップ５０６（Ｓ５０６）において、ステップ５０４における状態で、第１回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ｂ及び領域２１０Ｄに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより第４の実施の形態と同様に、図２１（ａ）に示す輝度分布２７３のように、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは明部となり、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは暗部となる画像が撮像される。
【００８０】
次に、ステップ５０８（Ｓ５０８）において、検光子２７０を約９０°回転させて、検光子２７０の偏光角度が角度φｂとなるように調節する。具体的には、検光子２７０を約９０°回転させることにより、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光の光量が略最大となる位置となる。この際における検光子２７０の偏光角度は角度φｂである。
【００８１】
次に、ステップ５１０（Ｓ５１０）において、ステップ５０８における状態で、第２回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ａ及び領域２１０Ｃに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより第４の実施の形態と同様に、図２２（ａ）に示す輝度分布２７４のように、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは明部となり、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは暗部となる画像が撮像される。
【００８２】
次に、ステップ５１２（Ｓ５１２）において、画像処理を行う。具体的には、ステップ５０６において撮像した画像とステップ５１０において撮像した画像を重ね合わせることにより、第４の実施の形態における図２３（ｂ）に示す輝度分布２７５と同様の輝度分布を得ることができる。即ち、領域２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄにおいて略均一な明るさの画像を得ることができる。
【００８３】
次に、ステップ５１４（Ｓ４１４）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ５０６及び５１０において撮像部２６０により撮像された画像に基づき凹凸欠陥が検出され、ステップ５１２において撮像部２６０により撮像された画像に基づき色むらの検出が行われる。尚、具体的な凹凸欠陥及び色むらの検出方法については、第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
次に、ステップ５１６（Ｓ５１６）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ５１４において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ５１４において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００８５】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、偏光を利用することにより、光源の色相に依存等することなく、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００８６】
〔第６の実施の形態〕
次に、第６の実施の形態について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、偏光イメージングカメラを用いたものである。具体的には、図２５に示すように第４の実施の形態における表面欠陥検査装置における撮像部２６０に代えて、偏光イメージングカメラ２８０を設けた構成のものであり、第４の実施の形態とは異なり、検光子２７０及び検光子制御部２７１は不要である。
【００８７】
偏光イメージングカメラ２８０には、画素ごとに複数の偏光フィルタが配列された偏光フィルタ部２８１を有しており、この複数の偏光フィルタにおける偏光方向は異なる偏光方向、例えば、直交方向となるように形成されている。偏光イメージングカメラ２８０では、複数の偏光フィルタを介した光を画素ごとに検出することが可能であり、一度の撮像で、複数の偏光方向の画像を撮像することができる。
【００８８】
次に、図２６に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００８９】
最初に、ステップ６０２（Ｓ６０２）において、照明部２２０において白色発光ダイオード２２１を発光させる。具体的には、発光調整部２４１により、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御し輝度の調節を行い、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに白色光を照射する。
【００９０】
次に、ステップ６０４（Ｓ６０４）において、偏光イメージングカメラ２８０により撮像する。
【００９１】
次に、ステップ６０６（Ｓ６０６）において、ステップ６０４において撮像された画像について、偏光画像変換を行う。具体的には、一回の撮像により第４の実施の形態のステップ４０６及びステップ４１０において撮像した画像と同様の画像を得ることができる。
【００９２】
次に、ステップ６０８（Ｓ６０８）において、ステップ６０４において撮像された画像について、輝度画像変換を行う。具体的には、第４の実施の形態のステップ４１４において撮像した画像と同様の画像を得ることができる。
【００９３】
次に、ステップ６１０（Ｓ６１０）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ６０６において得られた偏光画像変換された画像に基づき凹凸欠陥が検出され、ステップ６０８において得られた輝度画像変換された画像に基づき色むらの検出が行われる。尚、具体的な凹凸欠陥及び色むらの検出方法については、第１の実施の形態と同様である。
【００９４】
次に、ステップ６１２（Ｓ６１２）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ６１０において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ６１０において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００９５】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、偏光を利用することにより、光源の色相に依存等することなく、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。また、本実施の形態では、一回の撮像により、色むらと凹凸による欠陥の双方を同時に検査することができる。
【００９６】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００９７】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、
前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、
前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記２）
前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子であることを特徴とする付記１に記載の表面欠陥検査装置。
（付記３）
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする付記１または２に記載の表面欠陥検査装置。
（付記４）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、
前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子と、を有し、
前記検光子を回転させることにより、偏光方向の異なる画像を撮像部において撮像することにより、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記５）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記撮像部は、偏光イメージングカメラであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記６）
前記偏光イメージングカメラに設けられている偏光フィルタは、一画素に複数の領域を有しており、隣接する前記領域の偏光方向が相互に直交するものであることを特徴とする付記５に記載の表面欠陥検査装置。
（付記７）
前記照明部は白色光を発光するものであることを特徴とする付記４から６のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記８）
前記照明部には、隣接する領域ごとに相互に直交する偏光方向の光を照射するための偏光フィルタが設けられていることを特徴とする付記４から７のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記９）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を照射し基準輝度分布を取得する基準輝度分布取得工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となるように光を発光させる発光工程と、
前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、
前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１０）
前記輝度調節工程において、前記異なる色相となる領域の輝度を略均一に調節することができない場合には、前記複数の発光素子における発光強度を調節することにより、さらに異なる色相の光を発光させて、前記輝度調節工程を行うことを特徴とする付記９に記載の表面欠陥検査方法。
（付記１１）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を前記検査対象に照射し撮像する白色光画像撮像工程と、
前記白色光画像撮像工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第１の検査工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を前記検査対象に照射し撮像する色相パターン光照射工程と、
前記色相パターン光照射工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第２の検査工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１２）
前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子であることを特徴とする付記９から１１のいずれかに記載の表面欠陥検査方法。
（付記１３）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるための発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、
前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１４）
前記発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子のいずれかであって、前記隣接する領域における色相が異なる色相となるように、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子を順に配列されているものであることを特徴とする付記１３に記載の表面欠陥検査方法。
（付記１５）
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする付記９から１４のいずれかに記載の表面欠陥検査方法。
（付記１６）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子とを有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち一方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第１の撮像工程と、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち他方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第２の撮像工程と、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向の双方の光が前記検光子を略均一に透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第３の撮像工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査することを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１７）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子とを有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち一方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第１の撮像工程と、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち他方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第２の撮像工程と、
前記第１の撮像工程において得られた画像と前記第２の撮像工程において得られた画像とを重ね合わせることにより重ね合わせ画像を得る画像処理工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査することを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１８）
前記第３の撮像工程により撮像された画像または前記画像処理工程により得られた重ね合わせ画像に基づき前記検査対象の色むらの検査を行うことを特徴とする付記１６または１７に記載の表面欠陥検査方法。
（付記１９）
前記第１の撮像工程及び前記第２の撮像工程により撮像された画像に基づき前記検査対象の色むらの検査を行うことを特徴とする付記１６から１８のいずれかに記載の表面欠陥検査方法。
（付記２０）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記撮像部は、偏光イメージングカメラである表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より前記検査対象に光を照射し前記偏光イメージングカメラにより撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像を偏光画像に変換する偏光画像変換工程と、
前記撮像された画像を輝度画像に変換する輝度画像変換工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【符号の説明】
【００９８】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 領域
１１ 塗膜
１２ 透明樹脂膜
１３ 色むら
１４ 凹凸
２０ 照明部
２１、２２、２３ 発光領域
２４ 拡散板
３１ 赤色発光ダイオード
３２ 緑色発光ダイオード
３３ 青色発光ダイオード
４１、４２、４３ 発光調整部
５０ 制御部
５１ 記憶部
６０ 撮像部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筐体やケース等には、美的な外観を得ることから着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている場合が多い。このような着色及び樹脂材料による塗装を行った際に、色むらやキズ、ブツ等の凹凸を伴う表面欠陥が生じる場合があり、このような表面に生じた色むらや表面欠陥の凹凸欠陥を検出することが必要となる。
【０００３】
このような表面の色むらや透明樹脂膜の表面欠陥を検出する方法としては、図１に示すように、明暗のパターン照明を検査の対象となる表面に照射し、その表面からの反射光を検出することにより行う方法がある。具体的には、表面欠陥の検査の対象となる部材に塗膜３０１及び透明樹脂膜３０２が形成されたものについて、明暗パターン照明３１０を照射する。尚、説明の都合上、表面欠陥の検査の対象となる部材の表面には、色むら３０３と透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在しているものとする。明暗パターン照明３１０は、明暗のパターンの照明であり、領域３１０Ｂでは光が発せられず、領域３１０Ａ及び領域３１０Ｃでは光が発せられる光源である。このように明暗パターン照明３１０により照射された光の反射光は、撮像素子３２０により撮像される。図２は、このようにして撮像されたものであり、明暗パターン照明３１０に対応して、表面欠陥の検査の対象となる部材の表面に明暗パターンが形成される。この方法では、パターン照明３１０により光が照射され明部となる領域３００Ａ及び３００Ｃに透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在している場合、凹凸３０４の周辺では明るいパターンが映っているのに対し、凹凸３０４では暗いパターンが映し出される。これにより透明樹脂膜３０２の表面に映るパターンのゆがみを検出することができ、図３に示すように、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４を検出することができる。しかしながら、図２に示すように光の照射されない暗部となる領域３００Ｂに色むら３０３が存在している場合には、色むら３０３を検出することができない。尚、図３は、図２における破線で囲まれた領域Ａ３における拡大図、即ち、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在している部分の拡大図である。
【０００４】
また、表面の色むらや樹脂材料の表面欠陥を検出する別の方法としては、図４に示すように、色相パターン照明３３０による光を検査の対象となる表面を照射し、その表面からの反射光を検出することにより行う方法がある。この際用いられる色相パターン照明３３０は、領域３３０Ａ及び領域３３０Ｃと、領域３３０Ｂとにおいて発する光の色相が相互に異なるものであり、例えば、領域３３０Ａ及び領域３３０Ｃは青色の光、領域３３０Ｂは黄色の光を発する光源である。このような色相パターン照明３３０を用いた場合、検査の対象となる表面の領域３００Ａ、３００Ｂ及び３００Ｃには、何れかの色相の光が照射されるため、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４以外にも、色むら３０３についても検出することができる可能性はある。しかしながら、表面欠陥の検査の対象となる部材の塗膜３０１の色と色相パターン照明３３０により照射される光の色との関係により、色むらを検出することができない場合が生じることがある。例えば、検査の対象となる部材に青紫色の塗膜３０１の塗装がされているものについて、黄色とその他の色相からなる光が照射された場合、青紫色と補色関係による黄色の光では、青紫色は暗部となり色むらを検出することができない。
【０００５】
一方、色むらを検出する方法としては、図５に示すように、白色均一照明３５０による光を検査の対象となる表面を照射し、その表面からの反射光を測定することにより行う方法がある。この方法では、照明に起因して生じる暗部も存在せず、色相による補色関係の光を照射するものでもないため、図６に示すように色むら３０３については検出することができる。しかしながら、図７に示すように、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４については、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４における反射光が、他の平坦な部分の反射光と同様に、撮像素子３２０に入射するため検出することができない。尚、図７は、図６における破線で囲まれた領域Ａ７における拡大図であり、透明樹脂膜３０２の凹凸３０４が存在している部分の拡大図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２３９２２２号公報
【特許文献２】特許第３０５４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている表面の表面欠陥を容易に検査する方法はなく、着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている表面の表面欠陥を容易に検査することのできる表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施の形態の一観点によれば、各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子と、を有し、前記検光子を回転させることにより、偏光方向の異なる画像を撮像部において撮像することにより、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記撮像部は、偏光イメージングカメラであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、前記照明部より白色光を照射し基準輝度分布を取得する基準輝度分布取得工程と、前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となるように光を発光させる発光工程と、前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本実施の形態の他の観点によれば、各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、前記照明部より白色光を前記検査対象に照射し撮像する白色光画像撮像工程と、前記白色光画像撮像工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第１の検査工程と、前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を前記検査対象に照射し撮像する色相パターン光照射工程と、前記色相パターン光照射工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第２の検査工程と、を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
開示の表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法によれば、着色及び透明な樹脂材料による塗装が施されている表面の表面欠陥を容易に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の表面欠陥検査方法の説明図（１）
【図２】図１に示す表面欠陥検査方法により得られた写真
【図３】図２における要部拡大写真
【図４】従来の表面欠陥検査方法の説明図（２）
【図５】従来の表面欠陥検査方法の説明図（３）
【図６】図５に示す表面欠陥検査方法により得られた写真
【図７】図６における要部拡大写真
【図８】第１の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図９】図８における要部拡大図
【図１０】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１１】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（１）
【図１２】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（２）
【図１３】第１の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（３）
【図１４】第２の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１５】第３の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図１６】図１５における要部拡大図
【図１７】第３の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図１８】第４の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図１９】図１８における要部拡大図
【図２０】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図２１】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（１）
【図２２】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（２）
【図２３】第４の実施の形態における表面欠陥検査方法の説明図（３）
【図２４】第５の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【図２５】第５の実施の形態における表面欠陥検査装置の構成図
【図２６】第６の実施の形態における表面欠陥検査方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施するための形態について、以下に説明する。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について説明する。
【００１７】
（表面欠陥検査装置）
図８及び図９に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面欠陥の検査を行うものである。尚、本実施の形態を説明する上で、検査の対象となる部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、色むら１３及び透明樹脂膜１２の凹凸１４等の欠陥を有しているものとする。本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部２０、発光調整部４１、４２及び４３、制御部５０及び撮像部６０を有している。図９は、本実施の形態における表面欠陥検査装置の照明部２０の一部を拡大した要部拡大図である。
【００１８】
照明部２０は、異なる色相の光を所定の領域ごとに発光するものであり、各々異なる発光色を発光する発光領域２１、発光領域２２、発光領域２３を有している。発光領域２１、発光領域２２、発光領域２３には、各々赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３を有している。これらの赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流す電流値を変えることにより、各々の発光領域２１、発光領域２２、発光領域２３における色相の調整を行うことができる。また、照明部２０には、光が発せられる側に拡散板２４が設けられている。
【００１９】
発光調整部４１、４２及び４３は、各々の発光調整部４１、４２及び４３に接続されている発光領域２１、２２及び２３を制御するためのものである。即ち、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御することができる。これにより各々の発光領域２１、２２及び２３において、独立した色相の光を発することができる。
【００２０】
制御部５０は、発光調整部４１、４２及び４３の制御を行うとともに、撮像部６０において得られた画像処理等を行うものである。制御部５０には、記憶部５１が接続されており、必要な情報等を記憶することが可能である。
【００２１】
撮像部６０は、照明部２０より検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに光を照射したものの画像を撮像するものである。撮像部６０では、２次元画像の検出を行うことが可能である。
【００２２】
（表面欠陥検査方法）
次に、図１０に基づき本実施に形態における表面欠陥検査方法について説明する。本実施に形態における表面欠陥検査方法は、上述した表面欠陥検査装置を用いるものである。
【００２３】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、照明部２０より白色光を検査対象に照射する。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御し、照明部２０が白色光を発するように制御する。これにより検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、白色光が照射される。
【００２４】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、撮像部６０により撮像した基準輝度分布を保存する。具体的には、照明部２０により検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射された光の反射光が撮像部６０により撮像され、撮像部６０により撮像された画像情報に基づき基準輝度分布が算出され記憶部５１に保存される。尚、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面は、後述するように、照明部２０における発光領域２１、２２及び２３の光が各々照射されることにより、領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが形成される。よって、これらの領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおける反射光に基づき、図１１（ａ）に示す基準輝度分布７１を得ることができる。尚、図１１（ｂ）は、基準輝度分布７１における輝度の状態をトーンで示すものである。
【００２５】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、照明部２０における発光領域２１、２２及び２３の発光色の色相パターンを設定する。具体的には、発光領域２１、２２及び２３の発光色が異なる色相となるように、色相パターンの初期設定を行う。設定された色相パターンに基づき、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御する。これにより各々の発光領域２１、２２及び２３において、所定の色相の発光色の光を発光させる。
【００２６】
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、設定された色相パターンにより、ステップ１０４において得られた基準輝度分布７１に調整することが可能であるか否かが判断される。具体的には、照明部２０において、各々の発光領域２１、２２及び２３において、所定の色相の発光色の光を発光させた場合、図１２（ａ）に示す輝度分布７２のように、領域１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃにおいて、画像輝度値は異なる分布となる。尚、図１２（ｂ）は、輝度分布７２における輝度をトーンで示すものである。このような輝度分布７２を基準輝度分布７１近い状態に調整することができるか否か、即ち、図１１（ａ）に示す基準輝度分布７１に近似した調整を行うことが可能であるか否かが判断される。基準輝度分布７１に近い状態に調整することが可能であるものと判断された場合には、ステップ１１０に移行する。一方、基準輝度分布７１に近い状態に調整することが可能ではないものと判断された場合には、ステップ１１２に移行する。
【００２７】
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、照明部２０における各々の発光領域２１、２２及び２３の光の輝度調整が行われる。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御し、輝度の調節を行う。この際、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相については、変化せることなく輝度調整が行われる。
【００２８】
一方、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの再設定を行う。即ち、現状の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンでは、基準輝度分布に近い状態に調整することができない、または、後述するように色相差の間隔が狭い状態にある。よって、発光領域２１、２２及び２３における色相の配列または色相を変えて、発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの再設定を行う。尚、色相パターンの再設定は、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御することにより行う。
【００２９】
次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの色相差は適切であるか否かが判断される。具体的には、色相差が近すぎないか否か、即ち、図１３に示す色相環において、色相相互間の間隔が狭すぎないか否かが判断される。色相差が近すぎると、正確に表面欠陥をすることができないため、このような判断が行われる。各々の発光領域２１、２２及び２３における色相は、図１３に示すように、色８１、８２及び８３が色相環上において離れたものとなることが好ましい。各々の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの色相差が適切であるものと判断された場合には、ステップ１１６に移行する。一方、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相パターンの色相差が適切ではないものと判断された場合には、ステップ１１２に移行する。
【００３０】
次に、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、各々の発光領域２１、２２及び２３における色相及び輝度が保存される。具体的には、記憶部５１に各々の発光領域２１、２２及び２３における色相及び輝度が保存される。
【００３１】
次に、ステップ１１８（Ｓ１１８）において、照明部２０より、各々の発光領域２１、２２及び２３において色相及び輝度に調節した光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部６０により撮像する。
【００３２】
次に、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ１１８において撮像部６０により撮像された画像データに基づき凹凸欠陥を検出するとともに、画像データを輝度画像変換することにより色むらの検出を行う。
【００３３】
次に、ステップ１２２（Ｓ１２２）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ１２０において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ１２０において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００３４】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００３５】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法である。
【００３６】
図１４に基づき、本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００３７】
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）において、照明部２０より白色光を検査対象に照射する。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に電流を流し、照明部２０が白色光を発するように制御する。これにより検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、白色光が照射される。
【００３８】
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、照明部２０より、各々の発光領域２１、２２及び２３において調節した白色光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部６０により撮像する。
【００３９】
次に、ステップ２０６（Ｓ２０６）において、色むらの検出を行う。具体的には、ステップ２０４において撮像部６０により撮像された画像データに基づき色むらの検出を行う。
【００４０】
次に、ステップ２０８（Ｓ２０８）において、所定の色相パターンの光を検査対象に照射する。具体的には、発光調整部４１、４２及び４３により、各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３に流れる電流値を制御して発光させる。例えば、発光領域４１においては赤色発光ダイオード３１のみを発光させ、発光領域４２においては緑色発光ダイオード３２のみを発光させ、発光領域４３においては青色発光ダイオード３３のみを発光させる。これにより照明部２０の各々の発光領域２１、２２及び２３において異なる発光色となる色相パターンの光を照射することができる。
【００４１】
次に、ステップ２１０（Ｓ２１０）において、照明部２０より、各々の発光領域２１、２２及び２３において調節した色相パターンの光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部６０により撮像する。
【００４２】
次に、ステップ２１２（Ｓ２１２）において、凹凸欠陥の検出を行う。具体的には、ステップ２１０において撮像部６０により撮像された画像データに基づき透明樹脂膜１２の凹凸欠陥の検出を行う。
【００４３】
次に、ステップ２１４（Ｓ２１４）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ２１２において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ２１２において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００４４】
本実施の形態では、照明部２０の各々の発光領域２１、２２及び２３における赤色発光ダイオード３１、緑色発光ダイオード３２及び青色発光ダイオード３３を制御するだけで、容易に色むらと透明樹脂膜の凹凸欠陥とを検出することができる。
【００４５】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、検査の対象が所定の色等に塗装されている場合において、より簡単に色むら及び透明樹脂膜の凹凸欠陥を検出することができるものである。
【００４６】
（表面欠陥検査装置）
図１５及び図１６に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面欠陥の検査を行うものである。尚、本実施の形態を説明する上で、検査の対象となる部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、色むら１３及び透明樹脂膜１２の凹凸１４等の欠陥を有しているものとする。本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部１２０、発光調整部１４１、１４２及び１４３、制御部１５０及び撮像部１６０を有している。図１６は、本実施の形態における表面欠陥検査装置の照明部１２０の一部を拡大した要部拡大図である。
【００４７】
照明部１２０は、異なる色相の光を所定の領域ごとに発光するものであり、各々異なる発光色を発光する発光領域１２１、発光領域１２２、発光領域１２３を有している。発光領域１２１は赤色発光ダイオード１３１を有しており、発光領域１２２は緑色発光ダイオード１３２を有しており、発光領域１２３は青色発光ダイオード１３３を有している。これらの赤色発光ダイオード１３１、緑色発光ダイオード１３２及び青色発光ダイオード１３３に流す電流値を変えることにより、各々の発光領域１２１、発光領域１２２、発光領域１２３における輝度の調整を行うことができる。また、照明部１２０には光が発せられる側に拡散板１２４が設けられている。尚、発光領域１２１、１２２及び１２３に配置される発光ダイオードの発光色は、上記発光色に限定されるものではない。
【００４８】
発光調整部１４１、１４２及び１４３は、各々の発光調整部１４１、１４２及び１４３に接続されている発光領域１２１、１２２及び１２３を制御するためのものである。即ち、発光調整部１４１、１４２及び１４３により、発光領域１２１における赤色発光ダイオード１３１、発光領域１２２における緑色発光ダイオード１３２及び発光領域１２３における青色発光ダイオード１３３に流れる電流値を制御することができる。
【００４９】
制御部１５０は、発光調整部１４１、１４２及び１４３の制御を行うとともに、撮像部１６０において得られた画像処理等を行うものである。制御部１５０には、記憶部１５１が接続されており、必要な情報等を記憶することが可能である。
【００５０】
撮像部１６０は、照明部１２０より検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに光を照射したものの画像を撮像するものである。撮像部１６０では、２次元画像の検出を行うことが可能である。
【００５１】
（表面欠陥検査方法）
次に、図１７に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査方法は、照明部１２０の発光領域１２１、１２２及び１２３における発光色、即ち、色相は予め定められている。
【００５２】
最初に、ステップ３０２（Ｓ３０２）において、照明部１２０における各々の発光領域１２１、１２２及び１２３の光の輝度調整が行われる。具体的には、発光調整部１４１、１４２及び１４３により、各々の発光領域１２１、１２２及び１２３における赤色発光ダイオード１３１、緑色発光ダイオード１３２及び青色発光ダイオード１３３に流れる電流値を制御し、輝度の調節を行う。
【００５３】
次に、ステップ３０４（Ｓ３０４）において、各々の発光領域１２１、１２２及び１２３における輝度が保存される。具体的には、記憶部１５１に各々の発光領域１２１、１２２及び１２３における輝度が保存される。
【００５４】
次に、ステップ３０６（Ｓ３０６）において、照明部１２０より、各々の発光領域１２１、１２２及び１２３において色相及び輝度に調節した光を検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射し、撮像部１６０により撮像する。具体的には、領域１２１、１２２及び１２３において各々の色相の光が、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射されることにより、領域１１０Ｃ、１１０Ｂ及び１１０Ａが形成され、この画像を撮像部１６０により撮像する。
【００５５】
次に、ステップ３０８（Ｓ３０８）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、撮像部１６０により撮像された画像データに基づき凹凸欠陥を検出するとともに、画像データを輝度画像変換することにより色むらの検出を行う。
【００５６】
次に、ステップ３１０（Ｓ３１０）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ３０８において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ３０８において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００５７】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００５８】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、偏光を用いた表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法に関するものである。
【００５９】
（表面欠陥検査装置）
図１８及び図１９に基づき本実施の形態における表面欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、筐体等の部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの表面欠陥の検査を行うものである。尚、本実施の形態を説明する上で、検査の対象となる部材の表面上に塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものには、色むら１３及び透明樹脂膜１２の凹凸１４等の欠陥を有しているものとする。本実施の形態における表面欠陥装置は、照明部２２０、発光調整部２４１、制御部２５０、撮像部２６０及び検光子２７０を有している。図１９は、本実施の形態における表面欠陥検査装置の照明部２２０の一部を拡大した要部拡大図である。
【００６０】
照明部２２０は、白色光を発光するものであり、複数の白色発光ダイオード２２１が配列されている。輝度調整は白色発光ダイオード２２１に流す電流値を変えることにより、照明部２２０における輝度の調整を行うことができる。また、照明部２２０には光が発せられる側に拡散板２２２が設けられており、拡散板２２２を透過した光は、偏光板２３０を透過し、検査の対象となる部材の表面に照射される。偏光板２３０は、偏光方向の異なる偏光部２３０ａ及び２３０ｂが交互に配列されたものであり、偏光部２３０ａにおける偏光方向と偏光部２３０ｂにおける偏光方向とは互いに略直角となるように形成されている。尚、本実施の形態では、白色発光ダイオード２２１を用いた場合について説明しているが、検査の対象となる部材の表面の色彩等によっては、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード及びこれらを組み合わせたもの等であってもよい。
【００６１】
発光調整部２４１は、白色発光ダイオード２２１の明るさを制御するためのものであり、発光調整部２４１において、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御することにより照明部２２０における明るさの制御を行う。
【００６２】
制御部２５０は、発光調整部２４１の制御を行うとともに、撮像部２６０において得られた画像処理等を行うものである。制御部２５０には、記憶部２５１が接続されており、必要な情報等を記憶することが可能である。
【００６３】
撮像部２６０は、照明部２２０より検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに光を照射したものの画像を撮像するものである。撮像部２６０では、２次元画像の検出を行うことが可能である。
【００６４】
検光子２７０は、撮像部２６０の前段に設けられており、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに照射された光の反射光のうち、所定の偏光方向の光のみを透過する機能を有している。検光子２７０は、回転可能な状態で設置されており、検光子制御部２７１により、検光子２７０の回転角度を制御することが可能である。尚、検光子制御部２７１は、制御部２５０により制御される。
【００６５】
（表面欠陥検査方法）
次に、図２０に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００６６】
最初に、ステップ４０２（Ｓ４０２）において、照明部２２０において白色発光ダイオード２２１を発光させる。具体的には、発光調整部２４１により、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御し輝度の調節を行い、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに白色光を照射する。
【００６７】
次に、ステップ４０４（Ｓ４０４）において、検光子２７０を回転させて検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａとなるように調節する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光の光量が略最大となるように、検光子制御部２７１により検光子２７０を回転させ、検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａに調節する。
【００６８】
次に、ステップ４０６（Ｓ４０６）において、ステップ４０４における状態で、第１回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ｂ及び領域２１０Ｄに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより図２１（ａ）に示す輝度分布２７３のように、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは明部となり、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは暗部となる画像が撮像される。尚、図２１（ｂ）は、輝度分布２７３における輝度をトーンで示すものである。
【００６９】
次に、ステップ４０８（Ｓ４０８）において、検光子２７０を約９０°回転させて、検光子２７０の偏光角度が角度φｂとなるように調節する。具体的には、検光子２７０を約９０°回転させることにより、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光の光量が略最大となる位置となる。この際、検光子２７０の偏光角度は角度φｂである。
【００７０】
次に、ステップ４１０（Ｓ４１０）において、ステップ４０８における状態で、第２回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ａ及び領域２１０Ｃに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより図２２（ａ）に示す輝度分布２７４のように、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは明部となり、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは暗部となる画像が撮像される。尚、図２２（ｂ）は、輝度分布２７４における輝度をトーンで示すものである。
【００７１】
次に、ステップ４１２（Ｓ４１２）において、検光子２７０を約４５°回転させて、検光子２７０の偏光角度が角度φｃとなるように調節する。具体的には、検光子２７０を約４５°回転させることにより、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光の光量と偏光部２３０ｂを透過した光の光量とが略同じとなるようにすることができる。この際検光子２７０の偏光角度は角度φｃとなる。
【００７２】
次に、ステップ４１４（Ｓ４１４）において、ステップ４１２における状態で、第３回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光及び偏光部２３０ｂを透過した光が、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄに照射された光が入射した画像が撮像される。これにより、図２３（ｂ）に示す輝度分布２７５のように、領域２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄにおいて略均一な明るさの画像を得ることができる。尚、図２３（ｂ）は、輝度分布２７５における輝度をトーンで示すものである。
【００７３】
次に、ステップ４１６（Ｓ４１６）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ４０６及び４１０において撮像部２６０により撮像された画像に基づき凹凸欠陥が検出され、ステップ４１４において撮像部２６０により撮像された画像に基づき色むらの検出が行われる。尚、具体的な凹凸欠陥及び色むらの検出方法については、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
次に、ステップ４１８（Ｓ４１８）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ４１６において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ４１６において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００７５】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、偏光を利用することにより、光源の色相に依存等することなく、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００７６】
〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第４の実施の形態における表面欠陥検査装置を用いて行う表面欠陥検査方法である。図２４に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００７７】
最初に、ステップ５０２（Ｓ５０２）において、照明部２２０において白色発光ダイオード２２１を発光させる。具体的には、発光調整部２４１により、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御し輝度の調節を行い、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに白色光を照射する。
【００７８】
次に、ステップ５０４（Ｓ５０４）において、検光子２７０を回転させて検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａとなるように調節する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光の光量が略最大となるように、検光子制御部２７１により検光子２７０を回転させ、検光子２７０の偏光角度が所定の角度φａに調節する。
【００７９】
次に、ステップ５０６（Ｓ５０６）において、ステップ５０４における状態で、第１回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ａを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ｂ及び領域２１０Ｄに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより第４の実施の形態と同様に、図２１（ａ）に示す輝度分布２７３のように、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは明部となり、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは暗部となる画像が撮像される。
【００８０】
次に、ステップ５０８（Ｓ５０８）において、検光子２７０を約９０°回転させて、検光子２７０の偏光角度が角度φｂとなるように調節する。具体的には、検光子２７０を約９０°回転させることにより、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光の光量が略最大となる位置となる。この際における検光子２７０の偏光角度は角度φｂである。
【００８１】
次に、ステップ５１０（Ｓ５１０）において、ステップ５０８における状態で、第２回目の撮像を行う。即ち、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものの画像を撮像部２６０により撮像する。具体的には、偏光板２３０における偏光部２３０ｂを透過した光のみが、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において反射し、検光子２７０を介し撮像部２６０に入射する。よって、この状態では、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２において領域２１０Ａ及び領域２１０Ｃに照射された光が反射した画像が撮像される。これにより第４の実施の形態と同様に、図２２（ａ）に示す輝度分布２７４のように、領域２１０Ａ及び２１０Ｃは明部となり、領域２１０Ｂ及び２１０Ｄは暗部となる画像が撮像される。
【００８２】
次に、ステップ５１２（Ｓ５１２）において、画像処理を行う。具体的には、ステップ５０６において撮像した画像とステップ５１０において撮像した画像を重ね合わせることにより、第４の実施の形態における図２３（ｂ）に示す輝度分布２７５と同様の輝度分布を得ることができる。即ち、領域２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄにおいて略均一な明るさの画像を得ることができる。
【００８３】
次に、ステップ５１４（Ｓ４１４）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ５０６及び５１０において撮像部２６０により撮像された画像に基づき凹凸欠陥が検出され、ステップ５１２において撮像部２６０により撮像された画像に基づき色むらの検出が行われる。尚、具体的な凹凸欠陥及び色むらの検出方法については、第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
次に、ステップ５１６（Ｓ５１６）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ５１４において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ５１４において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００８５】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、偏光を利用することにより、光源の色相に依存等することなく、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。
【００８６】
〔第６の実施の形態〕
次に、第６の実施の形態について説明する。本実施の形態における表面欠陥検査装置は、偏光イメージングカメラを用いたものである。具体的には、図２５に示すように第４の実施の形態における表面欠陥検査装置における撮像部２６０に代えて、偏光イメージングカメラ２８０を設けた構成のものであり、第４の実施の形態とは異なり、検光子２７０及び検光子制御部２７１は不要である。
【００８７】
偏光イメージングカメラ２８０には、画素ごとに複数の偏光フィルタが配列された偏光フィルタ部２８１を有しており、この複数の偏光フィルタにおける偏光方向は異なる偏光方向、例えば、直交方向となるように形成されている。偏光イメージングカメラ２８０では、複数の偏光フィルタを介した光を画素ごとに検出することが可能であり、一度の撮像で、複数の偏光方向の画像を撮像することができる。
【００８８】
次に、図２６に基づき本実施の形態における表面欠陥検査方法について説明する。
【００８９】
最初に、ステップ６０２（Ｓ６０２）において、照明部２２０において白色発光ダイオード２２１を発光させる。具体的には、発光調整部２４１により、白色発光ダイオード２２１に流れる電流値を制御し輝度の調節を行い、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものに白色光を照射する。
【００９０】
次に、ステップ６０４（Ｓ６０４）において、偏光イメージングカメラ２８０により撮像する。
【００９１】
次に、ステップ６０６（Ｓ６０６）において、ステップ６０４において撮像された画像について、偏光画像変換を行う。具体的には、一回の撮像により第４の実施の形態のステップ４０６及びステップ４１０において撮像した画像と同様の画像を得ることができる。
【００９２】
次に、ステップ６０８（Ｓ６０８）において、ステップ６０４において撮像された画像について、輝度画像変換を行う。具体的には、第４の実施の形態のステップ４１４において撮像した画像と同様の画像を得ることができる。
【００９３】
次に、ステップ６１０（Ｓ６１０）において、凹凸欠陥及び色むらの検出が行われる。具体的には、ステップ６０６において得られた偏光画像変換された画像に基づき凹凸欠陥が検出され、ステップ６０８において得られた輝度画像変換された画像に基づき色むらの検出が行われる。尚、具体的な凹凸欠陥及び色むらの検出方法については、第１の実施の形態と同様である。
【００９４】
次に、ステップ６１２（Ｓ６１２）において、検査の対象となる塗膜１１及び透明樹脂膜１２が塗布されているものが良品であるか不良品であるかの判定がなされる。具体的には、ステップ６１０において、色むらや凹凸欠陥が検出された場合には不良品と判断され、製品として出荷されない。一方、ステップ６１０において、色むらや凹凸欠陥が検出されなかった場合には良品と判断され出荷される。
【００９５】
以上により、本実施の形態における表面欠陥検査方法が終了する。本実施の形態における表面欠陥検査方法では、偏光を利用することにより、光源の色相に依存等することなく、容易に色むらと透明樹脂材料の凹凸欠陥を検出することが可能である。また、本実施の形態では、一回の撮像により、色むらと凹凸による欠陥の双方を同時に検査することができる。
【００９６】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００９７】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、
前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、
前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記２）
前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子であることを特徴とする付記１に記載の表面欠陥検査装置。
（付記３）
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする付記１または２に記載の表面欠陥検査装置。
（付記４）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、
前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子と、を有し、
前記検光子を回転させることにより、偏光方向の異なる画像を撮像部において撮像することにより、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記５）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記撮像部は、偏光イメージングカメラであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
（付記６）
前記偏光イメージングカメラに設けられている偏光フィルタは、一画素に複数の領域を有しており、隣接する前記領域の偏光方向が相互に直交するものであることを特徴とする付記５に記載の表面欠陥検査装置。
（付記７）
前記照明部は白色光を発光するものであることを特徴とする付記４から６のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記８）
前記照明部には、隣接する領域ごとに相互に直交する偏光方向の光を照射するための偏光フィルタが設けられていることを特徴とする付記４から７のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
（付記９）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を照射し基準輝度分布を取得する基準輝度分布取得工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となるように光を発光させる発光工程と、
前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、
前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１０）
前記輝度調節工程において、前記異なる色相となる領域の輝度を略均一に調節することができない場合には、前記複数の発光素子における発光強度を調節することにより、さらに異なる色相の光を発光させて、前記輝度調節工程を行うことを特徴とする付記９に記載の表面欠陥検査方法。
（付記１１）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を前記検査対象に照射し撮像する白色光画像撮像工程と、
前記白色光画像撮像工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第１の検査工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を前記検査対象に照射し撮像する色相パターン光照射工程と、
前記色相パターン光照射工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第２の検査工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１２）
前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子であることを特徴とする付記９から１１のいずれかに記載の表面欠陥検査方法。
（付記１３）
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるための発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、
前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１４）
前記発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子のいずれかであって、前記隣接する領域における色相が異なる色相となるように、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子を順に配列されているものであることを特徴とする付記１３に記載の表面欠陥検査方法。
（付記１５）
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする付記９から１４のいずれかに記載の表面欠陥検査方法。
（付記１６）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子とを有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち一方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第１の撮像工程と、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち他方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第２の撮像工程と、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向の双方の光が前記検光子を略均一に透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第３の撮像工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査することを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１７）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子とを有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち一方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第１の撮像工程と、
前記検光子を前記相互に異なる偏光方向のうち他方の偏光方向の光が前記検光子を透過する位置に合わせて、前記撮像部により撮像する第２の撮像工程と、
前記第１の撮像工程において得られた画像と前記第２の撮像工程において得られた画像とを重ね合わせることにより重ね合わせ画像を得る画像処理工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査することを特徴とする表面欠陥検査方法。
（付記１８）
前記第３の撮像工程により撮像された画像または前記画像処理工程により得られた重ね合わせ画像に基づき前記検査対象の色むらの検査を行うことを特徴とする付記１６または１７に記載の表面欠陥検査方法。
（付記１９）
前記第１の撮像工程及び前記第２の撮像工程により撮像された画像に基づき前記検査対象の色むらの検査を行うことを特徴とする付記１６から１８のいずれかに記載の表面欠陥検査方法。
（付記２０）
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記撮像部は、偏光イメージングカメラである表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より前記検査対象に光を照射し前記偏光イメージングカメラにより撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像を偏光画像に変換する偏光画像変換工程と、
前記撮像された画像を輝度画像に変換する輝度画像変換工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【符号の説明】
【００９８】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 領域
１１ 塗膜
１２ 透明樹脂膜
１３ 色むら
１４ 凹凸
２０ 照明部
２１、２２、２３ 発光領域
２４ 拡散板
３１ 赤色発光ダイオード
３２ 緑色発光ダイオード
３３ 青色発光ダイオード
４１、４２、４３ 発光調整部
５０ 制御部
５１ 記憶部
６０ 撮像部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、
前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、
前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項２】
前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子であることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項３】
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする請求項１または２に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項４】
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、
前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子と、を有し、
前記検光子を回転させることにより、偏光方向の異なる画像を撮像部において撮像することにより、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項５】
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記撮像部は、偏光イメージングカメラであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項６】
前記偏光イメージングカメラに設けられている偏光フィルタは、一画素に複数の領域を有しており、隣接する前記領域の偏光方向が相互に直交するものであることを特徴とする請求項５に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項７】
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を照射し基準輝度分布を取得する基準輝度分布取得工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となるように光を発光させる発光工程と、
前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、
前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項８】
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を前記検査対象に照射し撮像する白色光画像撮像工程と、
前記白色光画像撮像工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第１の検査工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を前記検査対象に照射し撮像する色相パターン光照射工程と、
前記色相パターン光照射工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第２の検査工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項１】
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有しており、
前記照明部は、前記各々の領域において白色光を発光させるため前記複数の発光素子を発光させることができ、また、前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を発光させるため前記各々の領域において前記複数の発光素子の一部を発光させることができるものであって、
前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項２】
前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子であることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項３】
前記欠陥は、前記検査対象の表面における凹凸及び色むらであることを特徴とする請求項１または２に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項４】
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、
前記撮像部の前記反射光の入射側に設けられた回転可能な検光子と、を有し、
前記検光子を回転させることにより、偏光方向の異なる画像を撮像部において撮像することにより、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項５】
各々の領域ごとに相互に異なる偏光方向の光を照射することが可能な照明部と、
前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、
前記撮像部は、偏光イメージングカメラであって、前記検査対象の表面における欠陥の検査を行うものであることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項６】
前記偏光イメージングカメラに設けられている偏光フィルタは、一画素に複数の領域を有しており、隣接する前記領域の偏光方向が相互に直交するものであることを特徴とする請求項５に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項７】
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を照射し基準輝度分布を取得する基準輝度分布取得工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となるように光を発光させる発光工程と、
前記異なる色相となる領域の輝度を調節する輝度調節工程と、
前記輝度を調節した後、前記検査対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づき前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項８】
各々の領域ごとに複数の色相の光を照射することが可能な照明部と、前記照明部より検査対象に照射された反射光を検出するための撮像部と、を有し、前記各々の領域には、各々異なる波長を発光することが可能な複数の発光素子を有する表面欠陥検査装置を用いた表面欠陥検査方法において、
前記照明部より白色光を前記検査対象に照射し撮像する白色光画像撮像工程と、
前記白色光画像撮像工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第１の検査工程と、
前記照射部において、前記複数の発光素子の一部を発光させることにより前記各々の領域において隣接する領域が異なる色相となる光を前記検査対象に照射し撮像する色相パターン光照射工程と、
前記色相パターン光照射工程に基づき前記検査対象の表面における検査を行う第２の検査工程と、
を有し、前記検査対象の表面における欠陥を検査するものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。
【図１】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図１１】
【図１２】
【図２３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図１１】
【図１２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−９９７２６（Ｐ２０１１−９９７２６Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５３６８２（Ｐ２００９−２５３６８２）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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