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JP2018091692A - Surface inspection apparatus, surface inspection method, surface inspection program, and recording medium - Google Patents

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JP2018091692A JP2016234464A JP2016234464A JP2018091692A JP 2018091692 A JP2018091692 A JP 2018091692A JP 2016234464 A JP2016234464 A JP 2016234464A JP 2016234464 A JP2016234464 A JP 2016234464A JP 2018091692 A JP2018091692 A JP 2018091692A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface inspection device suitable for the inspection of an object to be inspected and capable of performing a uniform irradiation not generating a dark spot part that tends to occur in the center and the like.SOLUTION: A surface inspection device 101 includes: a hollow spreading part 1 having an opening part capable of containing an object 7 to be inspected; a first illumination part (first light source 2) for radiating light toward the spreading part 1 from the outside of the spreading part 1; a beam splitter 3 provided at an angle sloped to an optical axis of light scattered to an opening direction of the opening part from the object 7 to be inspected; a diffuser plate 4 provided in a direction reflected by the beam splitter 3 in which the light scattered to the direction of the opening from the object to be inspected is reflected by the beam splitter 3; and imaging part 5 for detecting the light which is scattered in the opening direction from the object 7 to be inspected and detecting the light transmitting the beam splitter 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、表面検査装置および表面検査方法に関する。また、前記表面検査装置および表面検査方法に関する表面検査プログラム並びに前記表面検査プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。   The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method. The present invention also relates to a surface inspection program relating to the surface inspection apparatus and the surface inspection method, and a computer-readable recording medium on which the surface inspection program is recorded.

従来から、表面状態を検査する手段として、光の反射や散乱、吸収、さらには、偏光、色等の種々の特性を利用した多くの検査技術が開示され、実用化されている。光の特性は被検査対象の表面状態によっても変動するため、それらの表面状態等に合わせて光に関する数学的に解析可能な光学的な挙動も把握して、検査光の照射や検出が必要となる。   Conventionally, as a means for inspecting a surface state, many inspection techniques using various characteristics such as light reflection, scattering, absorption, polarization, and color have been disclosed and put into practical use. Since the characteristics of light change depending on the surface condition of the object to be inspected, it is necessary to grasp the optical behavior that can be mathematically analyzed with respect to the surface condition, etc., and to irradiate and detect the inspection light. Become.

例えば球や円柱、凹凸のように、自由曲面を有する被検査体の検査においては、1つの方向から光を入射すると、「入射角=反射角」となっている、ある特定方向のみに強い反射光を生じてしまう。すると、そのような被検査体の表面状態を検査するとき、観察方向への特定方向に強い光強度が発生する一方で、その方向がいずれの方向かも含めた解析が必要となり、正確な観察や評価が難しいものとなる。   For example, in the inspection of an object to be inspected having a free-form surface such as a sphere, a cylinder, or an uneven surface, when light is incident from one direction, “incident angle = reflection angle”, which is a strong reflection only in a specific direction. Will produce light. Then, when inspecting the surface state of such an object to be inspected, strong light intensity is generated in a specific direction to the observation direction, while analysis including any direction is required, and accurate observation and Evaluation becomes difficult.

例えば、特許文献1には、検査すべきベアリングの表面にレーザ光を照射しながらそのベアリングを回転させて照射部位をベアリングの表面全周に亘って移動させる構成を有する自動検査装置等が開示されている。また、特許文献2には、保持部がその回転する周面に沿って環状に形成された受容溝を有する支持部を有し、この受容溝が、球状物の底部付近を収容することが可能であり、支持部の回転によって、受容溝内にて球状物を転がして、球状物の向きを変えることが可能な表面検査装置等が開示されている。このように、自由曲面を有する被検査体の検査を行う技術としては、被検査体を動かしながら検査する手法が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an automatic inspection apparatus having a configuration in which a laser beam is irradiated on the surface of the bearing to be inspected and the bearing is rotated to move the irradiated portion over the entire surface of the bearing. ing. Further, in Patent Document 2, the holding portion has a support portion having a receiving groove formed in an annular shape along the rotating peripheral surface, and the receiving groove can accommodate the vicinity of the bottom of the spherical object. In addition, a surface inspection apparatus or the like that can roll a spherical object in a receiving groove and change the direction of the spherical object by rotating a support portion is disclosed. As described above, as a technique for inspecting an inspected object having a free-form surface, a technique for inspecting while moving the inspected object is disclosed.

一方で、特許文献3は、円筒光拡散部材と、リング照明とを備えた照明装置が設けられた画像外観検査装置に関し、凹凸や周囲に遮蔽物が存在していても撮影できる技術を開示するものである。   On the other hand, Patent Document 3 discloses an image appearance inspection apparatus provided with an illuminating device including a cylindrical light diffusing member and ring illumination, and discloses a technique capable of photographing even if there is an unevenness or a surrounding obstacle. Is.

特開平11−83756号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-83756 特開平7-63539号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-63539 特開2015−55569号公報JP2015-55569A

自由曲面を持つ製品部材等の被検査体の表面検査については、従来技術では表面に対して均一な照明が困難なため、下記の問題があった。   Regarding the surface inspection of an object to be inspected such as a product member having a free-form surface, the conventional technique has the following problems because it is difficult to uniformly illuminate the surface.

まず、観察できる領域が、非常に狭い領域(点)に限定されるため、全面を検査するには、文献1や文献2のように試料を回転する機構が必要である。よって、長い検査時間を要して、一度に複数個の検査等も困難となる。また、受光部として光ファイバーを採用しても、視野角が大きくなるため、検出分解能を小さくできず、被検査体の回転等は必要となる。また、特許文献2のように、受光部をなすセンサー(光ファイバー等)を扇状等の複数の軸に配設することも考えられるが、受光部(撮像部)の配置上の制限が発生して有効な検出範囲を確保できなかったり、依然として被検査体の回転は必要等の課題が残る。   First, since the region that can be observed is limited to a very narrow region (point), a mechanism for rotating the sample as in Documents 1 and 2 is required to inspect the entire surface. Therefore, a long inspection time is required, and it is difficult to perform a plurality of inspections at a time. Further, even if an optical fiber is used as the light receiving unit, the viewing angle increases, so that the detection resolution cannot be reduced, and rotation of the object to be inspected is necessary. In addition, as in Patent Document 2, it is conceivable to arrange sensors (optical fibers or the like) forming a light receiving unit on a plurality of shafts such as a fan shape, but there is a limitation on the arrangement of the light receiving unit (imaging unit). There remains a problem that an effective detection range cannot be ensured, or the rotation of the object to be inspected is still necessary.

また、特許文献3の構成では、円筒光拡散部材と、リング照明とを備えた照明装置を用いることで、凹凸等の自由曲面に対して散乱光を照射しており、単一の光軸上に設けられた撮像手段でも比較的影が少ない観察を可能とすることができる。しかし、本発明者らが検討した結果、これと同様の構成をとっても、円筒光拡散部材の開口部側の中心に、散乱光が照射されにくい暗点となる部分が生じることが分かった。これは、特に被検査体が球体のとき顕著であり、球体の場合、頂点付近を観察するためには、その方向への反射光が生じるように、開口部側となる直上からの入射光が必要となるためと考えられる。   Moreover, in the structure of patent document 3, the scattered light is irradiated with respect to free curved surfaces, such as an unevenness | corrugation, by using the illuminating device provided with the cylindrical light-diffusion member and ring illumination, and on a single optical axis. It is possible to perform observation with relatively few shadows even with the image pickup means provided in. However, as a result of investigations by the present inventors, it has been found that even when the same configuration as this is taken, a portion that becomes a dark spot that is difficult to irradiate scattered light occurs at the center of the opening side of the cylindrical light diffusing member. This is particularly noticeable when the object to be inspected is a sphere, and in the case of a sphere, in order to observe the vicinity of the apex, incident light from directly above the opening side is generated so that reflected light in that direction is generated. This is thought to be necessary.

係る状況下、本発明者らは、球体も含む自由曲面を有する被検査体の検査に適し、中心等に生じやすい暗点部が発生しない均質照射が可能な表面検査装置および方法を提供することを目的とする。さらには、球体の表面の反射・散乱光の観察像のみでは判断しにくいような欠陥を検出することができる表面検査装置および方法を提供することを目的とする。   Under such circumstances, the present inventors provide a surface inspection apparatus and method suitable for inspecting an object to be inspected having a free curved surface including a sphere, and capable of homogeneous irradiation that does not generate a dark spot that tends to occur at the center or the like. With the goal. Furthermore, it aims at providing the surface inspection apparatus and method which can detect the defect which cannot be judged only with the observation image of the reflected / scattered light of the surface of a sphere.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the following inventions meet the above object, and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。   That is, the present invention relates to the following inventions.

本発明に係る表面検査装置は、被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部と、
前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部と、
前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタと、
前記被検査体から前記開口方向に散乱されビームスプリッタに入射した光が前記ビームスプリッタにより反射する方向に設けられた拡散板と、
前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出する撮像部とを有する。この表面検査装置は、拡散部からの拡散光による照射に加えて、拡散板とビームスプリッタとを介して、拡散部の開口方向からも被検査体を照射するため、被検査体の検査にあたって、撮像した像の中心等に生じやすい暗点部が発生しない均質照射を行った像を得ることができる。
A surface inspection apparatus according to the present invention includes a hollow diffusion part that can contain an object to be inspected and has an opening,
A first illumination unit that emits light from outside the diffusion unit toward the diffusion unit;
A beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of light scattered from the object to be inspected in the opening direction of the opening;
A diffusion plate provided in a direction in which light scattered from the object to be inspected and incident on a beam splitter is reflected by the beam splitter;
An imaging unit that detects light scattered from the object to be inspected in the opening direction and transmitted through the beam splitter. In addition to irradiation with diffused light from the diffusion part, this surface inspection apparatus irradiates the inspection object from the opening direction of the diffusion part via the diffusion plate and the beam splitter. It is possible to obtain an image that has been subjected to homogeneous irradiation in which a dark spot that tends to occur at the center of the captured image does not occur.

本発明に係る表面検査装置は、前記表面検査装置において、さらに、前記被検査体から前記開口方向に散乱される光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタを有することが好ましい。この表面検査装置は、偏光フィルタにより、被検査体の偏光成分に基づく解析に適した像を得ることができる。   In the surface inspection apparatus according to the present invention, in the surface inspection apparatus, light scattered in the opening direction from the object to be inspected is provided in a direction that transmits the beam splitter, and the beam splitter, the imaging unit, It is preferable to have a polarizing filter provided between the two. This surface inspection apparatus can obtain an image suitable for analysis based on the polarization component of the object to be inspected by the polarization filter.

本発明に係る表面検査装置は、前記表面検査装置において、さらに、前記拡散板に対して前記ビームスプリッタの方向に光を照射する第二の照明部を有することが好ましいこの表面検査装置は、第二の照明部による光により、より拡散部の開口方向に生じる暗点部に対して均質な照射を行うことができる。   In the surface inspection apparatus according to the present invention, it is preferable that the surface inspection apparatus further includes a second illumination unit that irradiates light toward the beam splitter with respect to the diffusion plate. With the light from the second illuminating part, it is possible to perform uniform irradiation on the dark spot part generated in the opening direction of the diffusing part.

本発明に係る表面検査装置は、前記表面検査装置において、前記拡散部が、所定の色のパターン部を有する拡散部であることが好ましい。この表面検査装置は、この所定の色のパターンを被検査体に投影させるものとなるため、そのパターンが投影された被検査体の像を解析することで、被検査体の形状等をより明確に解析しやすいものとすることができる。   In the surface inspection apparatus according to the present invention, it is preferable that the diffusion unit is a diffusion unit having a pattern portion of a predetermined color. Since the surface inspection apparatus projects the pattern of the predetermined color onto the object to be inspected, the shape of the object to be inspected can be clarified by analyzing the image of the object to be inspected on which the pattern is projected. It can be easily analyzed.

本発明に係る表面検査装置は、前記表面検査装置において、前記撮像部が、複数の波長の光の強度に関する複数の検出画像として撮像する撮像部であることが好ましい。この表面検査装置は、複数の波長の光(複数の色)の像のうち、任意の色の像を解析したり、複数の色の像を比較して色の特徴(色分布、色ムラなど)を解析することに適している。   The surface inspection apparatus according to the present invention is preferably an imaging unit in which, in the surface inspection apparatus, the imaging unit captures a plurality of detection images related to the intensity of light having a plurality of wavelengths. This surface inspection apparatus analyzes an image of an arbitrary color among images of a plurality of wavelengths of light (a plurality of colors) or compares a plurality of color images to determine color characteristics (color distribution, color unevenness, etc.) ) Is suitable for analyzing.

本発明に係る表面検査装置は、前記表面検査装置において、前記偏光フィルタを回転させ少なくとも3つ以上の角度の偏光成分画像を撮像するための偏光フィルタ回転手段を有することが好ましい。この表面検査装置は、3つの角度の偏光成分画像を得ることで、これらの像を比較し、楕円偏光の長軸を正確に把握したり、その楕円率を計算するような、偏光成分に基づくより詳細な解析を行うことができる。   The surface inspection apparatus according to the present invention preferably includes a polarization filter rotation unit for rotating the polarization filter and capturing polarization component images of at least three angles in the surface inspection apparatus. This surface inspection device is based on polarization components that obtain polarization component images at three angles, compare these images, accurately grasp the major axis of elliptically polarized light, and calculate its ellipticity. More detailed analysis can be performed.

このような特徴を有する本発明に係る表面検査装置は、特に、前記被検査体が、自由曲面を有する被検査体の解析に適している。   The surface inspection apparatus according to the present invention having such characteristics is particularly suitable for analysis of an inspection object having a free-form surface.

本発明に係る表面検査方法は、被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置する工程と、
前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射する工程と、
前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離する工程と、
前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射する工程と、
前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像する工程とを有する。
この表面検査方法は、拡散部からの拡散光による照射に加えて、拡散板とビームスプリッタとを介して、拡散部の開口方向からも被検査体を照射するため、被検査体の検査にあたって、撮像した像の中心等に生じやすい暗点部が発生しない均質照射を行った像を得ることができる。なお、前述した本発明に係る表面検査装置は、本発明に係る表面検査方法に用いることができ、各好適な構成に対応する工程を行うことで、それと対応したより好適な検査方法を達成することができる。
The surface inspection method according to the present invention includes the step of disposing the object to be inspected inside a hollow diffusion part that can contain the object to be inspected and has an opening;
Irradiating the diffusing portion from the outside by a first illumination unit irradiating light toward the diffusing portion from outside the diffusing portion; and
Separating the light incident on the beam splitter by a beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of the light scattered in the opening direction of the opening from the inspection object;
The light incident on the diffusion plate is reflected by the diffusion plate provided in a direction in which the light scattered from the object to be inspected in the opening direction and reflected on the beam splitter is reflected. Irradiating the object to be inspected from the opening side;
And imaging with an imaging unit that detects the light scattered from the object to be inspected in the opening direction and transmitted through the beam splitter and captures it as an image.
In this surface inspection method, in addition to irradiation with diffused light from the diffusion part, the object to be inspected is also irradiated from the opening direction of the diffusion part via the diffusion plate and the beam splitter. It is possible to obtain an image that has been subjected to homogeneous irradiation in which a dark spot that tends to occur at the center of the captured image does not occur. In addition, the surface inspection apparatus according to the present invention described above can be used in the surface inspection method according to the present invention, and achieves a more preferable inspection method corresponding thereto by performing a process corresponding to each suitable configuration. be able to.

本発明に係る表面検査方法は、前記表面検査方法において、前記撮像する工程において所定の画素ごとの像を撮像することができ、前記撮像する工程により撮像した像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの輝度を求める輝度画像解析工程を有し、
前記輝度画像解析工程により、前記被検査体として標準試料の画素毎の輝度を求め、前記標準試料の画素毎の輝度の分布に基づく閾値を求める標準輝度分布解析工程と、
前記輝度画像解析工程により、前記被検査体として試験試料の画素毎の輝度を求め、前記標準輝度分布解析工程により求められた閾値と比較することで前記試験試料の輝度異常点を特定する輝度異常点特定工程と、
前記輝度異常点特定工程により特定された前記輝度異常点同士が近接する輝度異常点範囲を求め、前記輝度異常点範囲と前記輝度異常点の輝度との組合せパラメータにより前記試験試料の輝度異常点の分布をスコア化する輝度異常点解析工程とを有し、
前記輝度異常点解析工程によるスコアに基づいて輝度ムラを解析する方法とすることができる。この表面検査方法によれば、被検査体とした試験試料の輝度ムラをスコア化して解析することができ、輝度を特定の波長の光の輝度として像を検出しておけば、その波長の光に対応する色ムラを解析することもできる。
In the surface inspection method according to the present invention, in the surface inspection method, an image for each predetermined pixel can be captured in the imaging step, and an inspection range of the object to be inspected from the image captured in the imaging step A luminance image analysis step for determining the luminance of each pixel in the inspection range,
In the luminance image analysis step, a luminance for each pixel of a standard sample as the object to be inspected, a standard luminance distribution analysis step for obtaining a threshold value based on a luminance distribution for each pixel of the standard sample,
The luminance image analysis step determines the luminance for each pixel of the test sample as the object to be inspected, and the luminance abnormality for specifying the luminance abnormality point of the test sample by comparing with the threshold value obtained by the standard luminance distribution analysis step A point identification process;
The abnormal luminance point range in which the abnormal luminance points specified by the abnormal luminance point specifying step are close to each other is obtained, and the abnormal luminance point of the test sample is determined by a combination parameter of the abnormal luminance point range and the luminance of the abnormal luminance point. A luminance abnormality point analysis step for scoring the distribution,
It can be set as the method of analyzing a brightness nonuniformity based on the score by the said brightness | luminance abnormal point analysis process. According to this surface inspection method, luminance unevenness of a test sample as an object to be inspected can be scored and analyzed, and if an image is detected as luminance of light having a specific wavelength, light having that wavelength can be analyzed. It is also possible to analyze color unevenness corresponding to.

本発明に係る表面検査方法は、前記検査方法に、さらに、前記被検査体から前記開口方向に散乱された光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタにより偏光分離する工程とを有することが好ましい。この表面検査装置は、偏光フィルタにより、被検査体の偏光成分に基づく解析に適した像を得ることができる。   In the surface inspection method according to the present invention, in the inspection method, light scattered in the opening direction from the object to be inspected is provided in a direction that passes through the beam splitter, and the surface splitter includes the beam splitter and the imaging unit. It is preferable to have a step of polarization separation using a polarizing filter provided therebetween. This surface inspection apparatus can obtain an image suitable for analysis based on the polarization component of the object to be inspected by the polarization filter.

本発明に係る表面検査方法は、前記表面検査方法において、
前記撮像する工程において所定の画素ごとの像を撮像することができ、前記撮像する工程により撮像した像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの偏光成分を求める偏光成分画像解析工程を有し、
前記偏光成分画像解析工程により、前記被検査体として標準試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準試料の画素毎の偏光成分の分布に基づく閾値を求める標準偏光成分分布解析工程と、
前記偏光成分画像解析工程により、前記被検査体として試験試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準偏光成分分布解析工程により求められた閾値と比較することで前記試験試料の偏光成分異常点を特定する偏光成分異常点特定工程と、
前記偏光成分異常点特定工程により特定された前記偏光成分異常点同士が近接する偏光成分異常点範囲を求め、前記偏光成分異常点範囲と前記偏光成分異常点の偏光成分との組合せパラメータにより前記試験試料の偏光成分異常点の分布をスコア化する偏光成分異常点解析工程とを有し、
前記偏光成分異常点解析工程によるスコアに基づいて偏光成分ムラを解析する方法とすることができる。この表面検査方法によれば、被検査体とした試験試料の偏光成分ムラを解析することができる。なお、この偏光成分画像は、偏光フィルタを偏光フィルタ回転手段等により回転させて、複数(好ましくは3以上)の偏光フィルタの角度における偏光成分画像を得て、その解析を行うことでよりより詳細な解析を行うことができる。
The surface inspection method according to the present invention is the surface inspection method,
An image for each predetermined pixel can be captured in the imaging step, the inspection range of the inspection object is specified from the image captured in the imaging step, and a polarization component for each pixel in the inspection range is determined. A polarization component image analysis step to be obtained,
By the polarization component image analysis step, a polarization component distribution analysis step for obtaining a polarization component for each pixel of the standard sample as the object to be inspected, and obtaining a threshold value based on a polarization component distribution for each pixel of the standard sample;
By the polarization component image analysis step, a polarization component for each pixel of the test sample is obtained as the object to be inspected, and the polarization component abnormality point of the test sample is compared with the threshold value obtained by the standard polarization component distribution analysis step. A polarization component abnormal point identifying step to identify;
A polarization component abnormal point range in which the polarization component abnormal points specified by the polarization component abnormal point specifying step are close to each other is obtained, and the test is performed based on a combination parameter of the polarization component abnormal point range and the polarization component of the polarization component abnormal point. A polarization component abnormal point analysis step for scoring the distribution of polarization component abnormal points of the sample,
It can be set as the method of analyzing a polarization component nonuniformity based on the score by the said polarization component abnormal point analysis process. According to this surface inspection method, it is possible to analyze the polarization component unevenness of the test sample as the inspection object. The polarization component image is obtained by rotating the polarization filter with a polarization filter rotating means or the like, obtaining polarization component images at a plurality of (preferably 3 or more) polarization filter angles, and analyzing the polarization component images. Analysis can be performed.

本発明に係る表面検査プログラムは、被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置し、前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射し、前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像された像を用いて、
前記撮像された像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの輝度を求める輝度画像解析手段と、
前記輝度画像解析手段により、前記被検査体として標準試料の画素毎の輝度を求め、前記標準試料の画素毎の輝度の分布に基づく閾値を求める標準輝度分布解析手段と、
前記輝度画像解析手段により、前記被検査体として試験試料の画素毎の輝度を求め、前記標準輝度分布解析手段により求められた閾値と比較することで前記試験試料の輝度異常点を特定する輝度異常点特定手段と、
前記輝度異常点特定手段により特定された前記輝度異常点同士が近接する輝度異常点範囲を求め、前記輝度異常点範囲と前記輝度異常点の輝度との組合せパラメータにより前記試験試料の輝度異常点の分布をスコア化する輝度異常点解析手段とを、コンピュータに実行させるための表面検査プログラムとすることができる。この表面検査プログラムは、本発明に係る表面検査装置により撮像した像を、本発明に係る輝度ムラを解析する表面検査方法として達成するためのものである。
In the surface inspection program according to the present invention, the object to be inspected can be included in a hollow diffusion part having an opening, and the inspection object is arranged from outside the diffusion part toward the diffusion part. The diffusion unit is irradiated from the outside by a first illumination unit that irradiates light, and the beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of light scattered in the opening direction of the opening from the object to be inspected. The light incident on the beam splitter is separated, and the light incident on the diffusion plate by the diffusion plate provided in the direction in which the light incident on the beam splitter after being scattered from the object to be inspected is reflected. And irradiating the object to be inspected from the opening side through the beam splitter, and detecting light scattered from the object to be inspected and transmitted through the beam splitter. Using the image captured by the imaging unit for imaging as,
A luminance image analysis means for specifying an inspection range of the object to be inspected from the captured image and obtaining a luminance for each pixel of the inspection range;
The luminance image analysis means obtains the luminance for each pixel of the standard sample as the object to be inspected, and the standard luminance distribution analysis means obtains a threshold value based on the luminance distribution for each pixel of the standard sample,
The luminance image analysis means determines the luminance of each pixel of the test sample as the object to be inspected, and compares the threshold obtained by the standard luminance distribution analysis means with the luminance abnormality point of the test sample. Point identification means;
A luminance abnormal point range in which the abnormal luminance points specified by the abnormal luminance point specifying means are close to each other is obtained, and a luminance abnormal point range of the test sample is determined by a combination parameter of the abnormal luminance point range and the luminance of the abnormal luminance point. The luminance abnormality point analysis means for scoring the distribution can be a surface inspection program for causing a computer to execute. This surface inspection program is for achieving an image captured by the surface inspection apparatus according to the present invention as a surface inspection method for analyzing luminance unevenness according to the present invention.

本発明に係る表面検査プログラムは、被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置し、前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射し、前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過し、前記被検査体から前記開口方向に散乱された光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタにより偏光分離した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像された像を用いて、
前記撮像された像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの偏光成分を求める偏光成分画像解析手段と、
前記偏光成分画像解析手段により、前記被検査体として標準試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準試料の画素毎の偏光成分の分布に基づく閾値を求める標準偏光成分分布解析手段と、
前記偏光成分画像解析手段により、前記被検査体として試験試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準偏光成分分布解析手段により求められた閾値と比較することで前記試験試料の偏光成分異常点を特定する偏光成分異常点特定手段と、
前記偏光成分異常点特定手段により特定された前記偏光成分異常点同士が近接する偏光成分異常点範囲を求め、前記偏光成分異常点範囲と前記偏光成分異常点の偏光成分との組合せパラメータにより前記試験試料の偏光成分異常点の分布をスコア化する偏光成分異常点解析手段とを、コンピュータに実行させるための表面検査プログラムとすることができる。この表面検査プログラムは、本発明に係る表面検査装置により撮像した像を、本発明に係る偏光成分ムラを解析する表面検査方法として達成するためのものである。これらの表面検査プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体とすることもできる。
In the surface inspection program according to the present invention, the object to be inspected can be included in a hollow diffusion part having an opening, and the inspection object is arranged from outside the diffusion part toward the diffusion part. The diffusion unit is irradiated from the outside by a first illumination unit that irradiates light, and the beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of light scattered in the opening direction of the opening from the object to be inspected. The light incident on the beam splitter is separated, and the light incident on the diffusion plate by the diffusion plate provided in the direction in which the light incident on the beam splitter after being scattered from the object to be inspected is reflected. The object to be inspected is irradiated from the opening side through the beam splitter, scattered from the object to be inspected and transmitted through the beam splitter, and the object to be inspected. Imaging in which light scattered in the direction of the aperture is provided in a direction that passes through the beam splitter, and the light separated by the polarization filter provided between the beam splitter and the imaging unit is detected and captured as an image Using the image captured by the
A polarization component image analyzing means for specifying a test range of the test object from the captured image and obtaining a polarization component for each pixel of the test range;
The polarization component image analysis means obtains a polarization component for each pixel of the standard sample as the object to be inspected, and a standard polarization component distribution analysis means for obtaining a threshold value based on the distribution of the polarization component for each pixel of the standard sample;
The polarization component image analysis means obtains the polarization component for each pixel of the test sample as the object to be inspected, and compares the polarization component abnormality point of the test sample with the threshold value obtained by the standard polarization component distribution analysis means. Means for identifying the polarization component abnormal point to be identified;
A polarization component abnormal point range in which the polarization component abnormal points specified by the polarization component abnormal point specifying unit are close to each other is obtained, and the test is performed according to a combination parameter of the polarization component abnormal point range and the polarization component of the polarization component abnormal point. A polarization component abnormal point analysis means for scoring the distribution of the polarization component abnormal points of the sample can be used as a surface inspection program for causing a computer to execute. This surface inspection program is for achieving an image captured by the surface inspection apparatus according to the present invention as a surface inspection method for analyzing polarization component unevenness according to the present invention. It can also be set as the computer-readable recording medium which recorded these surface inspection programs.

本発明の表面検査装置および表面検査方法は球体も含む自由曲面を有する被検査体の検査に適し、これによって被検査体の中心等に生じやすい暗点部が発生しない均質照射を行った撮像が可能となる。   The surface inspection apparatus and the surface inspection method of the present invention are suitable for inspecting an object to be inspected having a free curved surface including a sphere, thereby performing imaging with uniform irradiation that does not generate a dark spot portion that tends to occur at the center of the object to be inspected. It becomes possible.

本発明に係る表面検査装置の第一の実施形態を説明するための全体概要図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a whole schematic diagram for demonstrating 1st embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第二の実施形態を説明するための全体概要図である。It is a whole schematic diagram for demonstrating 2nd embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第三の実施形態を説明するための全体概要図である。It is a whole schematic diagram for demonstrating 3rd embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第四の実施形態を説明するための全体概要図である。It is a whole schematic diagram for demonstrating 4th embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第五の実施形態を説明するための拡散部の概要図である。It is a schematic diagram of the spreading | diffusion part for describing 5th embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第五の実施形態の拡散部による被検査体の撮像を説明するため図である。It is a figure for demonstrating imaging of the to-be-inspected object by the spreading | diffusion part of 5th embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第五の実施形態の拡散部による被検査体の他の撮像を説明するため図である。It is a figure for demonstrating other imaging of the to-be-inspected object by the spreading | diffusion part of 5th embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査装置の第五の実施形態の他の拡散部による被検査体の撮像を説明するため図である。It is a figure for demonstrating imaging of the to-be-inspected object by the other spreading | diffusion part of 5th embodiment of the surface inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査方法の第六の実施形態のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of 6th embodiment of the surface inspection method which concerns on this invention. 本発明に係る表面検査方法の第七の実施形態のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of 7th embodiment of the surface inspection method which concerns on this invention. 本願の表面検査装置の第八の実施形態を説明するための全体概要図である。It is a whole schematic diagram for demonstrating 8th embodiment of the surface inspection apparatus of this application. 第八の実施形態に基づく表面ムラ解析の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the surface nonuniformity analysis based on 8th embodiment. 本発明に係る表面検査装置の実施例により鉄球を撮像した図である。It is the figure which imaged the iron ball by the example of the surface inspection device concerning the present invention. 本発明に係る表面検査装置の他の実施例により鉄球を撮像した図である。It is the figure which imaged the iron ball by other examples of the surface inspection device concerning the present invention. 本発明に係る表面検査装置の他の実施例により撮像した鉄球を解析した図である。It is the figure which analyzed the iron ball imaged with the other Example of the surface inspection apparatus which concerns on this invention.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を変更しない限り、以下の内容に限定されない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the description of constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention will be described below unless the gist thereof is changed. It is not limited to the contents.

(本発明の第一の実施形態)
図1は、本発明に係る表面検査装置の第一の実施形態の全体構成の概要を示すものである。この表面検査装置およびそれを用いた表面検査方法について説明する。表面検査装置101は、拡散部1と、第一の光源2と、ビームスプリッタ3と、拡散板4と、撮像部5を有している。さらに、表面検査装置101においては、撮像部5により撮像した像を適宜任意の表示や解析するために、画像検出手段81と、画像解析手段82と、表示部83を備えている。
(First embodiment of the present invention)
FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of the first embodiment of the surface inspection apparatus according to the present invention. The surface inspection apparatus and the surface inspection method using the same will be described. The surface inspection apparatus 101 includes a diffusing unit 1, a first light source 2, a beam splitter 3, a diffusing plate 4, and an imaging unit 5. Furthermore, the surface inspection apparatus 101 includes an image detection unit 81, an image analysis unit 82, and a display unit 83 in order to appropriately display and analyze an image captured by the imaging unit 5.

この表面検査装置101において、拡散部1は筒状体であり、その筒内に被検査体7が内包された状態で配置され、被検査体7の表面が検査される。そして、第一の光源2は、拡散部1の外側から拡散部1方向に光を照射する第一の照明部となる。この照射された光は、拡散部1で拡散されながら透過して、さらに、拡散部内でも拡散することで、拡散部内に配置されている被検査体7に様々な入射角の光が照射される状態となることで、第一の光源2と、被検査体7との単純な位置関係を超えた入射角からの光照射がされる。また、これによって自由曲面を有する被検査体の表面にも様々な入射角の光が照射されることとなる。   In this surface inspection apparatus 101, the diffusing unit 1 is a cylindrical body, and is arranged in a state where the inspection object 7 is included in the cylinder, and the surface of the inspection object 7 is inspected. And the 1st light source 2 turns into a 1st illumination part which irradiates light from the outer side of the spreading | diffusion part 1 to the spreading | diffusion part 1 direction. The irradiated light is transmitted while being diffused by the diffusing unit 1, and further diffused in the diffusing unit, so that the inspected object 7 arranged in the diffusing unit is irradiated with light having various incident angles. By being in the state, light irradiation from an incident angle exceeding the simple positional relationship between the first light source 2 and the inspection object 7 is performed. This also irradiates the surface of the inspection object having a free-form surface with light having various incident angles.

そして、被検査体7に照射された光の一部は、拡散部1の図1中上部の開口部の方向に設けられたビームスプリッタ3方向に反射(散乱)する。このビームスプリッタ3は、その光の分離面がこの被検査体からの反射光(散乱光)の光軸に対して斜めに配置されている。好ましくは、被検査体からの反射光の光軸と、ビームスプリッタ3が光を分離する面とが45°をなすように配置される。このビームスプリッタ3に入射した光は、被検査体から反射された光の光軸とビームスプリッタ3とがなす角度に応じて所定の照射強度の光がビームスプリッタ3を透過して、対物レンズ51を介して、撮像部5に検出される。一方、ビームスプリッタ3に入射した光のうち撮像部方向に透過しなかった光(反射した光)は、ビームスプリッタ3によりそれらの位置関係に応じてさらに反射される。   A part of the light irradiated to the inspection object 7 is reflected (scattered) in the direction of the beam splitter 3 provided in the direction of the opening of the diffusing unit 1 in FIG. The beam splitter 3 is arranged such that the light separation surface is inclined with respect to the optical axis of the reflected light (scattered light) from the object to be inspected. Preferably, the optical axis of the reflected light from the object to be inspected and the surface on which the beam splitter 3 separates the light form 45 °. The light incident on the beam splitter 3 is transmitted through the beam splitter 3 according to the angle formed between the optical axis of the light reflected from the object to be inspected and the beam splitter 3, and the objective lens 51. Is detected by the imaging unit 5. On the other hand, of the light incident on the beam splitter 3, the light that has not been transmitted in the direction of the imaging unit (reflected light) is further reflected by the beam splitter 3 according to their positional relationship.

このビームスプリッタ3から反射された光の光軸上に、拡散板4が配置されている。この拡散板4は、ビームスプリッタ3から反射された光を、さらに拡散・反射する。拡散板4から拡散・反射された光は、再度ビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタ3により反射され、拡散部1の開口部側から、拡散部1内に入射することとなり、被検査体7の図1中上部方向から照射することになる。そして、この拡散板4とビームスプリッタ3を介して、開口部側から被検査体7に照射された光は、被検査体7から反射されたとき、前述した第一の光源2および拡散部1を通して被検査体7を照射し被検査体7により反射された光のように、再度開口部側からビームスプリッタ3に入射(透過)し、その所定強度の光は撮像部5に検出される。   A diffusion plate 4 is disposed on the optical axis of the light reflected from the beam splitter 3. The diffusion plate 4 further diffuses and reflects the light reflected from the beam splitter 3. The light diffused / reflected from the diffusion plate 4 is incident on the beam splitter again, reflected by the beam splitter 3, and enters the diffusion unit 1 from the opening side of the diffusion unit 1. Irradiation is performed from above in FIG. And when the light irradiated to the to-be-inspected object 7 from the opening side through this diffusion plate 4 and the beam splitter 3 is reflected from the to-be-inspected object 7, the first light source 2 and the diffusing part 1 described above. The light 7 is incident (transmitted) on the beam splitter 3 again from the opening side like light reflected on the inspection object 7 through the object 7, and the light having the predetermined intensity is detected by the imaging unit 5.

拡散部1を介して、第一の光源2から照射された光が、被検査体7を照射していることから、被検査体7はほぼ全方向の入射角の光により照射された状態となっているため、第一の光源1や、被検査体7の形状や配置による影響が少なく照射されたものとなっているが、拡散部1の開口部側は入射光がない死角(暗点部、ダークスポット)となりやすい。この死角となりやすい方向に、ビームスプリッタ3と拡散板4とが配置されていることで、前述したように開口部側からも様々な入射角の光が照射されることとなる。このような構成により、被検査体7は、拡散部1の開口側に死角がない観察が可能となり、撮像部5には、被検査体7に全方向的に光が照射された状態の像が検出できる状態となる。   Since the light irradiated from the first light source 2 irradiates the inspected object 7 through the diffusing unit 1, the inspected object 7 is irradiated with light having incident angles in almost all directions. Therefore, the first light source 1 and the shape and arrangement of the object to be inspected 7 are less affected, but the opening side of the diffusing unit 1 has a blind spot (dark spot without incident light). Part, dark spot). Since the beam splitter 3 and the diffusing plate 4 are arranged in a direction that tends to be a blind spot, light having various incident angles is irradiated from the opening side as described above. With such a configuration, the inspection object 7 can be observed without a blind spot on the opening side of the diffusing unit 1, and the imaging unit 5 is imaged in a state where light is omnidirectionally applied to the inspection object 7. Can be detected.

撮像部5により撮像された像(検出された散乱光)について画像検出手段81で画像をそのまま、あるいは適宜選択や合成等して検出され、画像解析手段82にて解析することができる。また、その解析結果は、適宜、表示部83に表示される。また、各検出手段や解析手段は、適宜、記憶部(図示せず)に予め記憶させたパラメータや計算式を読み出したり、検出した画像や解析した結果をこの記憶部に保存することができる。   An image picked up by the image pickup unit 5 (detected scattered light) can be detected by the image detecting means 81 as it is or by appropriately selecting or synthesizing it and analyzed by the image analyzing means 82. The analysis result is displayed on the display unit 83 as appropriate. Further, each detecting means and analyzing means can appropriately read out parameters and calculation formulas stored in advance in a storage unit (not shown), and can store detected images and analysis results in this storage unit.

本発明に係る表面検査の対象となる被検査体7は、様々なものを対象とすることができる。特に、自由曲面を有する被検査体や、光の反射率が高い被検査体を対象とすることができる。例えば、金属等の反射率が高いものや、球体や凹凸を有することで一方向からの照射では著しく不均質な反射や影が生じるものなどの検査にも適している。   The inspected object 7 to be subjected to the surface inspection according to the present invention can be various objects. In particular, an object to be inspected having a free-form surface and an object to be inspected having a high light reflectance can be targeted. For example, it is suitable for inspection of a metal or the like having a high reflectivity, or a sphere or irregularity that causes remarkably inhomogeneous reflection or shadow when irradiated from one direction.

この拡散部1は、被検査体7の大きさのものを内包することができる大きさで設計される。この拡散部1は、光散乱性と、光透過性を有する素材により形成される。また、光の波長の影響を与えにくいように白の素材が用いられることが好ましい。このような素材としては、例えば白色のプラスチック材料や紙などが用いられる。より具体的には、光学用途に用いられている光拡散シートや白紙などを筒状にしたものや、発泡プラスチックを中空の筒状に成形したものなどがあげられる。この拡散部1は、ビームスプリッタや撮像部等を配置する方向に開口部を設けて、被検査体を十分に包み込む形となればよく、代表的な形状としては筒状であるが、他のドーム状のような形状とすることもできる。   The diffusing unit 1 is designed to have a size that can accommodate a size of the inspection object 7. The diffusion portion 1 is formed of a material having light scattering properties and light transmission properties. Further, it is preferable to use a white material so as not to be affected by the wavelength of light. As such a material, for example, a white plastic material or paper is used. More specifically, examples include those obtained by forming a light diffusing sheet or white paper used for optical applications into a cylindrical shape, and those obtained by forming a foamed plastic into a hollow cylindrical shape. The diffusing unit 1 only needs to have an opening in the direction in which the beam splitter, the imaging unit, and the like are arranged so as to sufficiently wrap the object to be inspected. A dome-like shape can also be used.

この拡散部1には、開口部が設けられている。この開口部の方向には、ビームスプリッタ3や撮像部5などが配置されている。拡散部1内から開口方向へ散乱光が散乱する。例えば、拡散部1内の被検査体7等の散乱光の一部は、この開口部から拡散部1の外へ散乱される。開口部の大きさは被検査体7や拡散部1および拡散板4等の構成による光照射の程度、撮像部5との位置関係により撮像できる範囲等の条件に応じて適宜設計される。拡散部が筒状の場合、筒の端部側に蓋がない状態の開放状態のままで開口部と扱ってもよく、蓋に孔を設けることで開口部としてもよい。また、ドーム状の拡散部の場合、孔を設けて開口部とすることもできる。開口部が設けられる方向は、ビームスプリッタ3等を配置する位置によって設定される。または、開口部の位置に合わせて、ビームスプリッタ等を配置する場合もある。なお、開口部方向から撮像部5により撮像するが、このとき、被検査体と被検査体以外との境界が明確になるように、撮像部5の撮影方向から開口部の延長方向となる部分(例えば筒状で蓋側を開口部としたとき底にあたる部分)は、光がほとんど散乱しない黒い構成(例えば、黒い紙を配置)としてもよい。これらの黒い構成とする範囲は撮像部5方向から撮像可能な範囲となる被検査体7の表面に入射光が入射しない範囲で設計される。   The diffusion part 1 is provided with an opening. In the direction of the opening, a beam splitter 3, an imaging unit 5, and the like are arranged. Scattered light is scattered from the inside of the diffusing unit 1 toward the opening. For example, a part of the scattered light from the inspected object 7 and the like in the diffusing unit 1 is scattered out of the diffusing unit 1 from this opening. The size of the opening is appropriately designed according to conditions such as the degree of light irradiation by the configuration of the object 7 to be inspected, the diffusing unit 1, the diffusing plate 4, etc., and the range in which imaging can be performed according to the positional relationship with the imaging unit 5. When the diffusing portion is cylindrical, it may be handled as an opening in an open state where there is no lid on the end side of the tube, or may be an opening by providing a hole in the lid. In the case of a dome-shaped diffusion portion, a hole may be provided to form an opening. The direction in which the opening is provided is set by the position where the beam splitter 3 and the like are arranged. Alternatively, a beam splitter or the like may be arranged in accordance with the position of the opening. The image is taken by the imaging unit 5 from the opening direction. At this time, the portion extending from the imaging direction of the imaging unit 5 to the extending direction of the opening so that the boundary between the object to be inspected and other than the object to be inspected becomes clear. (For example, a cylindrical portion corresponding to the bottom when the lid side is an opening) may have a black configuration in which light is hardly scattered (for example, black paper is disposed). These black areas are designed in such a range that incident light is not incident on the surface of the object 7 to be inspected from the direction of the imaging unit 5.

第一の実施形態において、第一の光源2は、拡散部1の外部から拡散部1方向に光を照射する第一の照明部となる。このような光源としては、被検査体7を観察する任意の光を選択することができるが、一般的には白色光源が採用される。本発明においては拡散部1により光を拡散させるが、より拡散しやすいように指向性が低い光の方が好ましく用いられる。また、拡散部1の一方から光照射するような電球や面照射体により照射してもよいし、拡散部を覆うようなリング状の光源を用いてもよい。   In the first embodiment, the first light source 2 is a first illumination unit that emits light in the direction of the diffusion unit 1 from the outside of the diffusion unit 1. As such a light source, arbitrary light for observing the inspection object 7 can be selected, but a white light source is generally adopted. In the present invention, light is diffused by the diffusing unit 1, but light having low directivity is preferably used so as to be more easily diffused. Moreover, you may irradiate with the light bulb and surface irradiation body which irradiate light from one side of the spreading | diffusion part 1, and you may use the ring-shaped light source which covers a spreading | diffusion part.

ビームスプリッタ3は、ビームスプリッタ3に入射した光を分割(分離)するもので、入射した光の一部は反射し、一部は透過する。いわゆるハーフミラーなどがあげられる。このビームスプリッタ3を、開口部側に斜め方向に配置することで、拡散部内から散乱された光(被検査体7から開口部方向に散乱された光)は、一部が撮像部側に、一部が入射角に依存して反射され、その反射方向に拡散板4が配置されるものとなる。   The beam splitter 3 divides (separates) the light incident on the beam splitter 3, and part of the incident light is reflected and part of the light is transmitted. There are so-called half mirrors. By disposing the beam splitter 3 in the oblique direction on the opening side, a part of the light scattered from the diffusion part (light scattered in the opening part direction from the inspection object 7) is directed to the imaging part side. A part of the light is reflected depending on the incident angle, and the diffusion plate 4 is arranged in the reflection direction.

拡散板4は、ビームスプリッタ3から反射された光を拡散・反射する。拡散板には、拡散部1と同様の素材などを用いてもよい。拡散板は、ビームスプリッタで反射した光をビームスプリッタ側に反射させることが主たる機能となるため、拡散板に対する入射角の光をそのまま反射することができるような板状のものを用いることが好ましい。   The diffusion plate 4 diffuses and reflects the light reflected from the beam splitter 3. The diffusion plate 1 may be made of the same material as the diffusion unit 1. The main function of the diffuser plate is to reflect the light reflected by the beam splitter to the beam splitter side. Therefore, it is preferable to use a plate-like plate that can reflect light at an incident angle with respect to the diffuser plate as it is. .

撮像部5は、被検査体7から反射される光のように拡散部1の内部から散乱された光のうち、ビームスプリッタ3を透過した光を検出する。また、より透過した光を検出しやすいように、図1に示す表面検査装置101では、対物レンズ51などを配置することができる。この撮像部5には、表面検査の目的に対応した画素や、色を検出できるカメラなどが用いられ、例えばCCDカメラなどが採用される。   The imaging unit 5 detects light that has passed through the beam splitter 3 out of light scattered from the inside of the diffusion unit 1 such as light reflected from the inspection object 7. Moreover, in the surface inspection apparatus 101 shown in FIG. 1, the objective lens 51 etc. can be arrange | positioned so that the transmitted light may be detected easily. For the imaging unit 5, a pixel corresponding to the purpose of the surface inspection, a camera capable of detecting a color, or the like is used. For example, a CCD camera or the like is employed.

この撮像部5で撮像された像は、簡易的には、その撮像された像を表示部などに表示して目視で評価することもできる。また、適宜、画像検出手段81、画像解析手段82により、目的に応じたさらなる光学的処理や画像処理が行われ検査することもできる。   The image captured by the imaging unit 5 can be simply evaluated by displaying the captured image on a display unit or the like. Further, if necessary, further optical processing and image processing according to the purpose can be performed and inspected by the image detection means 81 and the image analysis means 82.

(本発明の第二の実施形態)
図2は、本発明に係る表面検査装置の第二の実施形態の全体構成の概要を示すものである。この表面検査装置およびそれを用いた表面検査方法について説明する。表面検査装置102は、拡散部1と、第一の光源2と、ビームスプリッタ3と、拡散板4と、撮像部5と、さらに、偏光フィルタ6を有している。さらに、表面検査装置102においては、撮像部5により撮像した像を適宜任意の表示や解析するために、画像検出手段81と、画像解析手段821と、表示部83を備えている。
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 2 shows an outline of the overall configuration of the second embodiment of the surface inspection apparatus according to the present invention. The surface inspection apparatus and the surface inspection method using the same will be described. The surface inspection apparatus 102 includes a diffusion unit 1, a first light source 2, a beam splitter 3, a diffusion plate 4, an imaging unit 5, and a polarizing filter 6. Further, the surface inspection apparatus 102 includes an image detection unit 81, an image analysis unit 821, and a display unit 83 in order to appropriately display and analyze an image captured by the imaging unit 5.

この第二の実施形態においては、第一の実施形態と共通する構成により、同様の検査が行われることに加えて、拡散部1から拡散部1の開口方向に散乱しビームスプリッタ3を透過する方向であり、ビームスプリッタ3と撮像部5(対物レンズ51)との間に、偏光フィルタ6が設けられている。この偏光フィルタ6を備えることで、その偏光フィルタ6に対応した偏光成分が撮像部5に検出される。偏光フィルタ6は、直線偏光板や楕円偏光板、偏光ビームスプリッタなどの種々の偏光フィルタを用いることができ、これを備えることで、被検査体7を偏光成分にもとづいて表面検査することも可能となる。   In the second embodiment, the same inspection as that of the first embodiment is performed, and in addition to the same inspection, the light is scattered from the diffusion unit 1 in the opening direction of the diffusion unit 1 and transmitted through the beam splitter 3. The polarizing filter 6 is provided between the beam splitter 3 and the imaging unit 5 (objective lens 51). By providing the polarizing filter 6, a polarization component corresponding to the polarizing filter 6 is detected by the imaging unit 5. As the polarizing filter 6, various polarizing filters such as a linearly polarizing plate, an elliptically polarizing plate, and a polarizing beam splitter can be used. By providing this, it is possible to inspect the surface of the inspection object 7 based on the polarization component. It becomes.

さらに、偏光フィルタ6は、偏光フィルタの回転手段(図示せず)を備えていることが好ましい。被検査体7には、自由曲面を有するもの(典型的には球体)を検査対象として採用することができる。ここで、自由曲面を有する被検査体から反射した光は、その偏光成分の角度が不規則なものとなっていることが多く、一般的に偏光成分の検査を行うときに採用されるようなp偏光、s偏光の角度をあらかじめ把握して偏光フィルタを設定した偏光成分に基づく検査が難しい場合がある。   Further, the polarizing filter 6 preferably includes a polarizing filter rotating means (not shown). As the object 7 to be inspected, an object having a free-form surface (typically a sphere) can be adopted as an inspection object. Here, the light reflected from the object to be inspected having a free-form surface often has an irregular angle of the polarization component, and is generally used when inspecting the polarization component. In some cases, it is difficult to inspect based on the polarization component in which the angle of p-polarized light and s-polarized light is grasped in advance and the polarizing filter is set.

このために、被検査体7から反射した光の偏光成分が任意の角度の楕円偏光と仮定して分析していくような偏光の状態の把握が重要となる場合がある。このためには、偏光フィルタを回転手段により撮像部へ入射する光軸を軸に回転させて、複数の角度に配置した偏光フィルタを透過して検出される偏光成分を取得することが有効となる。例えば、直線偏光板である偏光フィルタの初期の配置を0°とすると、これを90°回転させたときと、45°回転させたときのように、少なくとも3つ以上の角度の偏光成分を取得し、これらの結果を基に被検査体7の反射光の楕円偏光としての楕円長軸方向を求めてその分布を把握したり、さらにその楕円率を求めるといった解析を行うこともできる。画像解析手段821は、このような偏光成分に関する解析も行うことができる解析手段である。   For this reason, it may be important to grasp the state of polarization such that the polarization component of the light reflected from the inspected object 7 is assumed to be elliptically polarized at an arbitrary angle. For this purpose, it is effective to rotate the polarizing filter about the optical axis incident on the imaging unit by the rotating means and acquire the polarization component detected by transmitting through the polarizing filter arranged at a plurality of angles. . For example, if the initial arrangement of a polarizing filter, which is a linear polarizing plate, is 0 °, polarization components of at least three angles are acquired, such as when this is rotated 90 ° and when it is rotated 45 °. Then, based on these results, it is possible to analyze the ellipse major axis direction as the elliptically polarized light of the reflected light of the object to be inspected 7 to grasp the distribution, and further to obtain the ellipticity. The image analysis unit 821 is an analysis unit that can also perform analysis regarding such a polarization component.

(本発明の第三の実施形態)
図3は、本発明に係る表面検査装置の第三の実施形態の全体構成の概要を示すものである。この表面検査装置およびそれを用いた表面検査方法について、説明する。表面検査装置103は、拡散部1と、第一の光源2と、ビームスプリッタ3と、拡散板4と、撮像部5と、偏光フィルタ6と、さらに第二の光源41を有している。さらに、表面検査装置103においては、第二の実施形態と同様に、撮像部5により撮像した像を適宜任意の表示や解析するために、画像検出手段81と、画像解析手段821と、表示部83を備えている。
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 3 shows an outline of the overall configuration of the third embodiment of the surface inspection apparatus according to the present invention. The surface inspection apparatus and the surface inspection method using the same will be described. The surface inspection apparatus 103 includes a diffusion unit 1, a first light source 2, a beam splitter 3, a diffusion plate 4, an imaging unit 5, a polarization filter 6, and a second light source 41. Furthermore, in the surface inspection apparatus 103, as in the second embodiment, in order to appropriately display and analyze the image captured by the imaging unit 5, an image detection unit 81, an image analysis unit 821, and a display unit 83.

この第三の実施形態においては、第一の実施形態および第二の実施形態と共通する構成により、同様の検査が行われることに加えて、第二の光源41を有している。この第二の光源41は、拡散板4に対してビームスプリッタ3の方向に光を照射する。すなわち、第二の光源41は、拡散部1の開口部から散乱し、ビームスプリッタ3により反射された光の反射角上に設けられている拡散板4に対して、拡散板4のビームスプリッタ3側の反対の面側に配置する。   The third embodiment has a second light source 41 in addition to the same inspection performed by the configuration common to the first embodiment and the second embodiment. The second light source 41 irradiates the diffusion plate 4 with light in the direction of the beam splitter 3. That is, the second light source 41 scatters from the opening of the diffusing unit 1 and reflects the beam splitter 3 of the diffusing plate 4 with respect to the diffusing plate 4 provided on the reflection angle of the light reflected by the beam splitter 3. Place on the opposite side of the side.

そして、第二の光源41から照射される光は、拡散板4で拡散されて、ビームスプリッタ3側へと透過する。第一の実施形態において詳述したように、拡散板4は、ビームスプリッタ3で反射した光を拡散反射することで、この拡散板4を介してビームスプリッタ3に光を再入射させる。この再入射された光は、ビームスプリッタ3により反射されて、拡散部1の開口部側から拡散部1内部や被検査体7を照射する。このビームスプリッタ3を反射し、拡散板4を介して再入射を経て照射される光は、本来第一の光源2由来の光であり、複数回の拡散や反射により減衰等して照度が低下しやすい傾向がある。このため、開口部側の暗点部に照射される光が不十分となる場合がある。   The light emitted from the second light source 41 is diffused by the diffusion plate 4 and transmitted to the beam splitter 3 side. As described in detail in the first embodiment, the diffusion plate 4 diffuses and reflects the light reflected by the beam splitter 3 so that the light is incident again on the beam splitter 3 through the diffusion plate 4. The re-incident light is reflected by the beam splitter 3 and irradiates the inside of the diffusing unit 1 and the inspection object 7 from the opening side of the diffusing unit 1. The light reflected from the beam splitter 3 and irradiated through the diffusion plate 4 through re-incident is originally derived from the first light source 2, and the illuminance is reduced by attenuation or the like due to multiple times of diffusion and reflection. It tends to be easy to do. For this reason, the light irradiated to the dark spot part by the side of an opening part may become inadequate.

この暗点部を解消するために、第二の照明部を設けることが有効である。この第二の照明部としては、第三の実施形態では第二の光源41を設けている。第二の光源41から照射される光は、前述のように拡散板4で拡散・透過して、ビームスプリッタ3に入射し、拡散部1の開口部側から、拡散部1内を照射する。これにより、開口部側からの入射光も十分な照射強度を確保しやすく、暗点部が発生しにくくなる。また、第一の光源2と第二の光源41とをそれぞれ設けていることで、拡散部1や被検査体7等に合わせた光照射を調整しやすくなる。一方で、第一の光源2も、第二の光源41もいずれも光が拡散されて被検査体7を照射する設計が維持されるため、照射強度や照射光角度のムラや、狭いピークがあるという問題は十分に低減することができる。   In order to eliminate this dark spot part, it is effective to provide a second illumination part. As this 2nd illumination part, the 2nd light source 41 is provided in 3rd embodiment. The light emitted from the second light source 41 is diffused and transmitted by the diffusion plate 4 as described above, enters the beam splitter 3, and irradiates the inside of the diffusion unit 1 from the opening side of the diffusion unit 1. Thereby, it is easy to secure sufficient irradiation intensity for incident light from the opening side, and a dark spot portion is hardly generated. Further, by providing the first light source 2 and the second light source 41, it is easy to adjust the light irradiation according to the diffusing unit 1, the inspection object 7 and the like. On the other hand, both the first light source 2 and the second light source 41 maintain the design in which the light is diffused and irradiates the object 7 to be inspected. The problem of being can be sufficiently reduced.

(本発明の第四の実施形態)
図4は、本発明に係る表面検査装置の第四の実施形態の全体構成の概要を示すものである。この表面検査装置およびそれを用いた表面検査方法について、説明する。表面検査装置104は、拡散部1と、第一の光源2と、ビームスプリッタ3、31と、拡散板4と、撮像部5と、偏光フィルタ6と、反射鏡42を有している。さらに、表面検査装置104においては、撮像部5により撮像した像を適宜任意の表示や解析するために、画像検出手段81と、画像解析手段821と、表示部83を備えている。この第四の実施形態は、第二の照明部を有する第三の実施形態の変形例である。
(Fourth embodiment of the present invention)
FIG. 4 shows an outline of the overall configuration of the fourth embodiment of the surface inspection apparatus according to the present invention. The surface inspection apparatus and the surface inspection method using the same will be described. The surface inspection apparatus 104 includes a diffusing unit 1, a first light source 2, beam splitters 3 and 31, a diffusing plate 4, an imaging unit 5, a polarizing filter 6, and a reflecting mirror 42. Furthermore, the surface inspection apparatus 104 includes an image detection unit 81, an image analysis unit 821, and a display unit 83 in order to appropriately display and analyze an image captured by the imaging unit 5. The fourth embodiment is a modification of the third embodiment having the second illumination unit.

第三の実施形態においては、第二の照明部として、第二の光源41を用いる構成とした。一方、この第四の実施形態においては、第一の光源1の光軸上にもビームスプリッタ31を設けることにより拡散部1に入射させる前に分離させている。この分離させた光のうち一方(例えば透過した光)は、そのまま拡散部を照射するため、第一の照明部として機能する。そして分離させた光のうち他方(例えば反射した光)は、その反射する方向に反射鏡42を設けて、光をさらに反射させ拡散板4を介してビームスプリッタ3側を照射させることで、第二の照明部として機能する。このように、光源自体は、第一の光源2単独として、その後の光学系の設計によって、第一の照明部および、第二の照明部を達成することもできる。   In 3rd embodiment, it was set as the structure which uses the 2nd light source 41 as a 2nd illumination part. On the other hand, in the fourth embodiment, a beam splitter 31 is also provided on the optical axis of the first light source 1 to separate the light before entering the diffusing unit 1. One of the separated lights (for example, transmitted light) irradiates the diffusing part as it is, and thus functions as a first illumination part. The other (for example, reflected light) of the separated light is provided with a reflecting mirror 42 in the reflecting direction, further reflects the light, and irradiates the beam splitter 3 side through the diffusion plate 4. It functions as a second illumination unit. In this way, the light source itself can achieve the first illumination unit and the second illumination unit as the first light source 2 alone by designing the optical system thereafter.

このような第四の実施形態における照明を行うと、元の光源が同一のため、拡散部1による影響が大きい照射と、拡散板4を介する影響が大きい照射との均質性を高めることができる。よって、光源由来の色ムラなどがさらに低減できる。光源を複数用いるとき、同一仕様の製品であっても、わずかに色や輝度が異なる場合もあるため、このような同一光源による照明系の効果は大きい。   When the illumination in the fourth embodiment is performed, since the original light source is the same, it is possible to improve the homogeneity between the irradiation having a large influence by the diffusion unit 1 and the irradiation having a large influence through the diffusion plate 4. . Therefore, color unevenness derived from the light source can be further reduced. When a plurality of light sources are used, even if the products have the same specifications, the color and brightness may be slightly different, so the effect of the illumination system using such a same light source is great.

(本発明の第五の実施形態)
図5は、本発明に係る表面検査装置の第五の実施形態を説明するための拡散部の構成の概要を示すものである。この拡散部は、前記した第一の実施形態〜第四の実施形態のいずれにも適用でき、拡散部1に代え、拡散部11を用いた実施が可能である。拡散部11は、拡散筒11aの内部に黒線部11bを設けたものである。この黒線部11bは、円筒状の拡散筒11aの底の円を中心に均等な8方向に規則性をもって設けられている。また、この黒線部11bは、円筒の高さ方向に直線状に設けられている。
(Fifth embodiment of the present invention)
FIG. 5 shows an outline of the configuration of the diffusing section for explaining the fifth embodiment of the surface inspection apparatus according to the present invention. This diffusion unit can be applied to any of the first to fourth embodiments described above, and can be implemented using the diffusion unit 11 instead of the diffusion unit 1. The diffusion part 11 is provided with a black line part 11b inside the diffusion cylinder 11a. The black line portion 11b is provided with regularity in eight equal directions around the circle at the bottom of the cylindrical diffusion tube 11a. Further, the black line portion 11b is provided in a straight line shape in the height direction of the cylinder.

なお、ここでは、所定の色のパターンとして、円筒の高さ方向に上下に設けた直線状の線(黒線部11b)を所定の間隔で設けた拡散部11を例としたが、これ以外のものとしてもよい。例えば、高さ方向に上下の線に加えて、それに直行する円筒の周方向にも所定の高さごとに線を引き、格子状としてもよく、内包される被検査体の形状等の解析に有効な任意のパターンを設定することができる。   Here, as an example of the pattern of the predetermined color, the diffusing unit 11 in which linear lines (black line portions 11b) provided in the vertical direction in the height direction of the cylinder are provided at predetermined intervals is exemplified. It is good also as a thing. For example, in addition to the upper and lower lines in the height direction, lines may be drawn at predetermined heights in the circumferential direction of the cylinder that goes directly to it, and it may be a lattice shape, for analysis of the shape of the object to be inspected etc. Any valid pattern can be set.

これらのパターンの色は、適宜変更してもよく、任意の色を採用してよい。例えば、撮像部がRGBのように複数の色を撮像可能なものを採用し、所定の色にのみパターンの像を得て、パターンの有無でそれぞれの像を同時に撮像することも可能である。黒色の線は、いずれの色の像においても明確にそのパターンを確認しやすい点で採用しやすい。このような所定の色のパターンは、拡散部の内側に設けることが好ましい。拡散筒の外側に設けるとその色のパターンが内側の拡散部によって拡散され明確なパターンを被検査体に反映させることができない場合がある。   The colors of these patterns may be changed as appropriate, and arbitrary colors may be adopted. For example, it is possible to adopt an image pickup unit that can pick up a plurality of colors such as RGB, obtain a pattern image only for a predetermined color, and simultaneously pick up each image with or without a pattern. The black line is easy to adopt because it is easy to confirm the pattern clearly in any color image. Such a predetermined color pattern is preferably provided inside the diffusion portion. If it is provided outside the diffusion tube, the pattern of the color may be diffused by the inner diffusion part and a clear pattern may not be reflected on the object to be inspected.

図6および図7は、第五の実施形態の拡散部11を、第一の実施形態の拡散部1に代えて配置したときの撮像例を説明するための図である。被検査体として、被検査球71を用いて表面検査する場合を例として説明する。   6 and 7 are diagrams for explaining an example of imaging when the diffusing unit 11 of the fifth embodiment is arranged in place of the diffusing unit 1 of the first embodiment. A case where a surface inspection is performed using an inspection ball 71 as an inspection object will be described as an example.

図6(a)に示すように拡散部11の略中央に被検査球71を配置して、表面検査を行うと、撮像部5により撮像された像は、図6(b)に示すような被検査球71の画像71aのような像となる。この画像71aには、黒線部11bの線が反映されて黒線11cが確認される。すなわち、黒線部11bによるパターンが投影された像が得られて、このパターンを解析することで被検査球71の真球度や、ひずみ、へこみの有無などを容易に解析することができる。真球度が高い場合、黒線11cは、均一な直線状で、像71aの中心から放射状となる。一方、真球度が低い場合、線が一部曲線状となる。また、へこみやキズなどがある場合、歪が生じる。   As shown in FIG. 6 (a), when the inspected sphere 71 is arranged in the approximate center of the diffusing unit 11 and the surface inspection is performed, an image captured by the imaging unit 5 is as shown in FIG. 6 (b). An image like the image 71a of the inspected sphere 71 is obtained. The black line 11c is confirmed in the image 71a by reflecting the line of the black line portion 11b. That is, an image in which a pattern by the black line portion 11b is projected is obtained, and by analyzing this pattern, it is possible to easily analyze the sphericity of the inspected sphere 71, distortion, the presence or absence of dents, and the like. When the sphericity is high, the black line 11c is a uniform straight line and radiates from the center of the image 71a. On the other hand, when the sphericity is low, the line is partially curved. In addition, when there are dents or scratches, distortion occurs.

なお、この拡散部11に設けられたパターンは、拡散部11の開口部に相当する部分にはパターン(黒線部11b)がないことから、それに対応する線も画像71aには現れない。より安定した検査を行うためには、拡散部11の中央と対応して、被検査体71を配置させるための台座を設けてもよい。   In addition, since the pattern provided in this diffusion part 11 does not have a pattern (black line part 11b) in the part corresponding to the opening part of the diffusion part 11, the line corresponding to it does not appear in the image 71a. In order to perform a more stable inspection, a pedestal for arranging the inspected object 71 may be provided corresponding to the center of the diffusing unit 11.

一方、図7(a)に示すように拡散部11の略中央からずれた位置に被検査球71を配置して、表面検査を行うと、撮像部5により撮像された像は、図7(b)に示すような被検査球71の画像71bのような像となる。この場合、開口部に相当する中央や、黒線部11bによる黒線11cが画像71bの中央からやや外れたものとなる。しかしながら、依然として直線状の線として現れ、そのパターンから、被検査球71と拡散部11のずれも補正した解析も行うことができる。被検査体としては、被検査球71のようなものが対象となることがあるが、このような球状の場合、拡散部11内で転動し、中央に配置しにくくずれが生じる場合がある。円筒状の拡散部とすると、このようなずれが生じても、そのままで画像解析により十分な表面検査を行うことができる点で優れている。   On the other hand, as shown in FIG. 7 (a), when the inspected sphere 71 is placed at a position shifted from the approximate center of the diffusing unit 11 and the surface inspection is performed, the image captured by the imaging unit 5 is as shown in FIG. An image such as an image 71b of the inspected sphere 71 as shown in b) is obtained. In this case, the center corresponding to the opening and the black line 11c due to the black line portion 11b are slightly deviated from the center of the image 71b. However, it still appears as a straight line, and an analysis in which the deviation between the inspected sphere 71 and the diffusing unit 11 is also corrected can be performed from the pattern. The object to be inspected may be an object such as the inspected sphere 71, but in the case of such a sphere, it may roll within the diffusing unit 11 and be difficult to dispose at the center and may be displaced. . The cylindrical diffusion portion is excellent in that a sufficient surface inspection can be performed by image analysis as it is even if such a shift occurs.

図8は、第5の実施形態における拡散部の形状を変更させた場合を説明するものである。ここでは、拡散部12をドーム状の拡散体11dにより形成させている。このドーム状の拡散体に、黒線部11eを設けて、その内部に被検査球71を配置して表面検査した場合を例に説明する。拡散部12がドーム状の拡散体の場合、被検査球71が拡散部12の中央からずれている場合、被検査球71を撮像した画像71cには、黒線部11eによるパターンが曲線状に現れる。この場合、その曲線状に生じているパターンが、被検査球71の真球度等によるものか、この配置のずれによるものかの判別が難しく、画像解析が複雑となる恐れがある。これを解消するためには、ドーム状を有する拡散部12に対する中央に正確に被検査球71を配置することが必要となる。   FIG. 8 illustrates a case where the shape of the diffusion portion in the fifth embodiment is changed. Here, the diffusion part 12 is formed by a dome-shaped diffuser 11d. The case where the black line portion 11e is provided in the dome-shaped diffuser and the inspected sphere 71 is arranged therein to perform the surface inspection will be described as an example. When the diffusing unit 12 is a dome-shaped diffuser, and the inspected sphere 71 is displaced from the center of the diffusing unit 12, the pattern of the black line portion 11e is curved in the image 71c obtained by imaging the inspected sphere 71. appear. In this case, it is difficult to determine whether the pattern generated in the curved shape is due to the sphericity or the like of the inspected sphere 71 or due to the displacement of the arrangement, and the image analysis may be complicated. In order to eliminate this, it is necessary to accurately place the ball 71 to be inspected at the center with respect to the diffusing portion 12 having a dome shape.

(本発明の第六の実施形態)
本発明の表面検査に関連する解析手法について、図9および図10を適宜参照しながら説明する。本発明は、前述した第一の実施形態の装置構成により、被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置する工程と、前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射する工程と、前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離する工程と、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射する工程と、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像する工程とを有する表面検査方法とすることができる。
(Sixth embodiment of the present invention)
An analysis method related to the surface inspection of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10 as appropriate. According to the present invention, the apparatus configuration of the first embodiment described above includes the step of disposing the object to be inspected inside a hollow diffusion part that can contain the object to be inspected and has an opening, and the diffusion part. A step of irradiating the diffusion part from the outside by a first illumination part that irradiates light toward the diffusion part from outside, and an optical axis of light scattered from the object to be inspected in the opening direction of the opening part. A step of separating light incident on the beam splitter by a beam splitter provided at an inclined angle, and diffusion provided in a direction in which the light scattered from the object to be inspected and reflected on the beam splitter is reflected A step of reflecting light incident on the diffusion plate by the plate to the beam splitter and irradiating the object to be inspected from the opening side through the beam splitter; and from the object to be inspected in the opening direction Disturbed can be a surface inspection method and a step of imaging by the imaging unit that captures the detected image light transmitted through the beam splitter.

この表面検査により撮像された像についての解析は、例えば次のように行うことができる。まず、この解析を行うため、撮像工程において、所定の画素ごとの像を撮像する撮像を行って、画素毎の情報を有する像を得る。そして、このような撮像工程により撮像した像から被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの輝度を求める輝度画像解析工程を設ける。より具体的には、例えば、撮像手段に100×100画素を超えるようなCCDカメラなどを採用して、得られた像のうち、被検査体が球状や円状の場合、その二次元像としての円で、被検査体部分を特定することができる構成とする。なお、ここでの輝度は、白色光相当や任意の特定の波長のみの輝度として解析して輝度ムラ全体として解析してもよいし、複数の波長の光の強度に関する複数の画像を検出して、その中から任意の色に対応する輝度を選択的に解析したり、比較して解析して、色ムラとして解析してもよい。   The analysis of the image picked up by this surface inspection can be performed as follows, for example. First, in order to perform this analysis, in an imaging process, imaging for capturing an image for each predetermined pixel is performed to obtain an image having information for each pixel. Then, a luminance image analysis step is provided in which the inspection range of the object to be inspected is specified from the image captured by such an imaging step, and the luminance of each pixel in the inspection range is obtained. More specifically, for example, by adopting a CCD camera or the like that exceeds 100 × 100 pixels as the imaging means, and when the object to be inspected is spherical or circular, as a two-dimensional image thereof, It is set as the structure which can specify a to-be-inspected object part by this circle. Note that the luminance here may be analyzed as white light equivalent or luminance of only a specific wavelength and analyzed as a whole luminance unevenness, or by detecting a plurality of images related to the intensity of light of a plurality of wavelengths. The luminance corresponding to an arbitrary color may be selectively analyzed or compared and analyzed as color unevenness.

そして、前記輝度画像解析工程により、標準試料の輝度分布に基づく閾値を定める標準輝度分布解析工程を行う(図9中S1)。この標準試料とは、基本的には被検査対象の理想サンプルや、限度見本など、標準となる良品相当のものを対象とする。まず、このような標準試料を撮像して、前述したような輝度画像解析工程により、その輝度画像を解析する(S11)。そして、その標準試料の輝度分布に基づく閾値を定める(S12)。この輝度分布に基づく閾値を定める手法としては、例えば、標準試料の被検査範囲の画素の輝度の平均値(目的に応じた任意の平均値を採用することができる)を求めて、その平均値に対する許容範囲を定めることでその許容範囲の閾となる値を閾値とすることができる。すなわち、標準試料の被検査範囲の輝度の標準偏差σをその許容範囲とし、「輝度の平均値±標準偏差σ」を閾値の範囲内とするような閾値の設定ができる。具体的な標準試料によっては、「輝度の平均値±標準偏差3σ」や、「輝度の平均値±標準偏差6σ」のように、閾値を設定してもよい。   Then, a standard luminance distribution analyzing step for determining a threshold value based on the luminance distribution of the standard sample is performed by the luminance image analyzing step (S1 in FIG. 9). Basically, the standard sample is a sample equivalent to a non-defective product that is a standard such as an ideal sample to be inspected or a limit sample. First, such a standard sample is imaged, and the luminance image is analyzed by the luminance image analyzing step as described above (S11). Then, a threshold value based on the luminance distribution of the standard sample is determined (S12). As a method for determining a threshold value based on the luminance distribution, for example, an average value of luminance values of pixels in the inspection range of the standard sample (any average value can be adopted according to the purpose) is obtained, and the average value is obtained. By defining an allowable range for, a value that becomes a threshold value of the allowable range can be set as the threshold value. That is, the threshold value can be set such that the standard deviation σ of the luminance of the inspection range of the standard sample is set as the allowable range, and “average luminance value ± standard deviation σ” is set within the threshold range. Depending on a specific standard sample, a threshold value may be set as “average luminance value ± standard deviation 3σ” or “average luminance value ± standard deviation 6σ”.

次に、前記輝度画像解析工程により、試験試料の画素毎の輝度を求め、前記標準輝度分布解析工程(図9中S1)により求められた閾値と比較することで試験試料の輝度異常点を特定する輝度異常点特定工程を行う。さらに、前記輝度異常点同士が近接する輝度異常点範囲を求め、前記輝度異常点範囲と前記輝度異常点の輝度とのより輝度異常点の分布をスコア化する輝度異常点解析工程とを有し、前記輝度異常点解析工程により求められたスコアに基づいて、輝度ムラを解析する(図9中S2)。   Next, the luminance image analysis step determines the luminance of each pixel of the test sample, and identifies the abnormal luminance point of the test sample by comparing with the threshold value obtained by the standard luminance distribution analysis step (S1 in FIG. 9). A luminance abnormal point identifying step is performed. And a luminance abnormality point analysis step of obtaining a luminance abnormality point range where the luminance abnormality points are close to each other, and scoring a distribution of luminance abnormality points based on the luminance abnormality point range and the luminance of the luminance abnormality point. The luminance unevenness is analyzed based on the score obtained in the luminance abnormality point analyzing step (S2 in FIG. 9).

この試験試料は、輝度ムラのスコア化の対象となる試料である。具体的には標準試料と同種類で、実際の製品のように、その良否判定が求められるような試料である。このような試験試料に対して、まず標準試料と同様に、その輝度画像解析工程により、その輝度画像を解析する(図9中S21)。そして、その試験試料の輝度画像について、標準輝度分布解析工程で定められた閾値との対比を行い、閾値から外れる点の画素を、輝度異常点として特定する(図9中S22)。   This test sample is a sample to be scored for luminance unevenness. Specifically, it is a sample that is the same type as the standard sample, and that requires pass / fail judgment like an actual product. For such a test sample, the luminance image is first analyzed by the luminance image analysis step as in the case of the standard sample (S21 in FIG. 9). Then, the luminance image of the test sample is compared with the threshold value determined in the standard luminance distribution analysis step, and a pixel at a point that deviates from the threshold value is specified as a luminance abnormality point (S22 in FIG. 9).

この輝度異常点を特定したあと、さらに輝度異常点が近接するものについて輝度異常点範囲を求める。そして、輝度異常点範囲の広さと、輝度異常点の輝度との組合せパラメータを利用して、輝度異常点の分布をスコア化する(図9中S23)。   After specifying the abnormal luminance point, an abnormal luminance point range is obtained for a point closer to the abnormal luminance point. Then, the distribution of the abnormal luminance point is scored using a combination parameter of the range of the abnormal luminance point range and the luminance of the abnormal luminance point (S23 in FIG. 9).

ムラと呼ばれるものは、視覚的に異常な部分(異常点)が点としてバラバラに存在していてもヒトが観察したときにほとんど認識されにくい。一方、異常点が集まり一定の範囲を占めるとき(近接して多数存在する塊となっているとき)、その範囲をムラと認識しやすい。この異常点の範囲(塊)の影響を反映したスコア化を行うために、前述した異常点が近接する範囲として特定する輝度異常点範囲を求める。ここでの近接の幅は、適宜被検査体の試料に応じて設定されるが、例えば隣接する画素が異常点の場合のみ、同一範囲内として特定してもよいし、画素としての距離が2点以内に異常点がある場合、それが連続する範囲として同一の範囲内とするように設定してもよい。   What is called unevenness is hardly recognized when a human observes even if visually abnormal parts (abnormal points) exist as discrete points. On the other hand, when anomalous points gather and occupy a certain range (when it is a lump that is close to many), it is easy to recognize that range as unevenness. In order to perform scoring reflecting the influence of the range (lumps) of abnormal points, a luminance abnormal point range specified as a range in which the above-described abnormal points are close to each other is obtained. The proximity width here is appropriately set according to the sample of the object to be inspected. For example, the adjacent range may be specified as the same range only when the adjacent pixel is an abnormal point, or the distance as the pixel is 2 If there is an abnormal point within a point, it may be set so that it is within the same range as a continuous range.

このように異常点を単独の点としてではなく、近接する範囲内も含めて、異常点範囲として特定した後、その範囲の広さと、その輝度との組合せパラメータを用いて、その度数を設定する。この組み合わせパラメータとは、範囲の広さと、輝度との値や程度を組み合わせて分析するためのパラメータである。すなわち、それらの和や積、比などの双方の値や程度の影響を反映させる指標としてのパラメータに処理する。端的な例としては、「同一の異常点範囲の広さ」×「同一の異常点範囲内の平均輝度」を、その所定の異常点やその異常点範囲の異常点度数とする。そして、この異常点度数が、試料全体としてどの程度存在するかを評価することで、輝度分布のスコア化を行う(図9中S23)。このスコアは、表示部等に表示される(図9中S3)。これらの解析は、図9に示すような工程を実行するためのプログラムとしてコンピュータ等により実施することができ、このプログラムそのものや、撮像された像、標準試料による閾値等の解析上必要な情報は適宜メモリに保存されて実行される。   In this way, after specifying an abnormal point as an abnormal point range including not only a single point but also within a close range, the frequency is set using a combination parameter of the range and the luminance. . This combination parameter is a parameter for analyzing the combination of the value of the range and the brightness. That is, it is processed into a parameter as an index that reflects the influence of both the value, the degree, etc. of the sum, product, and ratio thereof. As a simple example, “the width of the same abnormal point range” × “the average luminance within the same abnormal point range” is set as the predetermined abnormal point or the abnormal point frequency of the abnormal point range. Then, by evaluating how much this abnormal point frequency exists in the entire sample, the luminance distribution is scored (S23 in FIG. 9). This score is displayed on the display unit or the like (S3 in FIG. 9). These analyzes can be carried out by a computer or the like as a program for executing the steps as shown in FIG. 9, and information necessary for analysis such as the program itself, captured images, threshold values based on standard samples, etc. The program is appropriately stored in a memory and executed.

このような解析をおこなえば、標準試料にのみ基づく試験試料の評価が可能となる。試験試料に、ムラがない場合、異常点が少なく塊としても存在しないことから、前述した輝度分布のスコアはムラが小さいスコアとなる。一方、ムラがある場合、異常点が塊として存在する程度に応じて、その塊の影響も同時に評価するため、塊がムラとして認識されやすいような大きさであるほど輝度分布のスコアはムラが大きいスコアとなる。これは、従来の複数の見本資料や、試験試料情報を蓄積していくような、いわゆるティーチングを必要とせず、それらによるずれが生じにくい手法である。   If such an analysis is performed, it is possible to evaluate a test sample based only on the standard sample. When the test sample has no unevenness, there are few abnormal points and it does not exist as a lump, so the score of the luminance distribution described above is a score with small unevenness. On the other hand, if there is unevenness, the influence of the lump is also evaluated at the same time according to the degree to which the abnormal point exists as a lump, so the brightness distribution score becomes uneven as the lump is easily recognized as unevenness. A big score. This is a technique that does not require so-called teaching that accumulates a plurality of conventional sample materials and test sample information, and is unlikely to cause a deviation due to them.

(本発明の第七の実施形態)
このムラの評価手法は、偏光成分として撮像した像に対して行うこともできる。前述した第六の実施形態に準じて、第六の実施形態における輝度に代え、偏光成分に基づく解析を、図10に示すようなフローで実施することで偏光成分によるムラとして解析してもよい。このために、第二の実施形態に開示するような表面検査装置を用いて、第六の実施形態に加えて、前記被検査体から前記開口方向に散乱された光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタにより偏光分離する工程とを有する表面検査方法を実施する。そして、この偏光分離する工程で偏光分離されていることで、撮像部には偏光成分の像が得られたものとなる。さらに詳しい偏光成分の解析を行う場合は、偏光フィルタ回転手段により、複数(好ましくは3以上)の角度の偏光成分画像を取得して、それに基づく偏光成分の情報を得ておくことも有効である。
(Seventh embodiment of the present invention)
This unevenness evaluation method can also be performed on an image captured as a polarization component. In accordance with the sixth embodiment described above, instead of the luminance in the sixth embodiment, the analysis based on the polarization component may be performed as a nonuniformity due to the polarization component by performing the flow as shown in FIG. . For this purpose, using a surface inspection apparatus as disclosed in the second embodiment, in addition to the sixth embodiment, light scattered in the opening direction from the object to be inspected passes through the beam splitter. A surface inspection method including a step of polarization separation by a polarization filter provided in a direction and provided between the beam splitter and the imaging unit. Then, since the polarized light is separated in this polarization separation process, an image of the polarized component is obtained in the imaging unit. For further detailed analysis of polarization components, it is also effective to obtain polarization component images at a plurality of (preferably 3 or more) angles by polarization filter rotating means and obtain information on polarization components based thereon. .

また、輝度によるムラのスコアと、偏光成分によるムラのスコアとを合わせて表示するものとしてもよく、同一画素に対する輝度によるムラの程度と、偏光成分によるムラの程度とを対比させてそれぞれをX軸、Y軸に設定したグラフとして表示することもできる。   Further, the unevenness score due to the luminance and the unevenness score due to the polarization component may be displayed together, and the degree of unevenness due to the luminance for the same pixel and the extent of unevenness due to the polarization component may be compared to each other. It can also be displayed as a graph set on the axis and the Y axis.

(本発明の第八の実施形態)
前述した第六及び第七の実施形態のムラ評価方法は、第一の実施形態等により撮像された像以外の手法で、撮像した像に対しても実施することができる。
(Eighth embodiment of the present invention)
The unevenness evaluation methods of the sixth and seventh embodiments described above can also be performed on images that have been picked up by a method other than the image picked up by the first embodiment or the like.

例えば、前述の第六の実施形態の解析手法を利用して、所定の画素ごとの像を撮像することができる撮像手段により撮像した像から被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの輝度を求める輝度画像解析工程を有し、前記輝度画像解析工程により、標準試料の輝度分布に基づく閾値を定める標準輝度分布解析工程と、前記輝度画像解析工程により、試験試料の画素毎の輝度を求め、前記標準輝度分布解析工程により求められた閾値と比較することで試験試料の輝度異常点を求め、前記輝度異常点同士が近接する輝度異常点範囲を求め、前記輝度異常点範囲と前記輝度異常点の輝度との組合せパラメータより輝度異常点の分布をスコア化する輝度異常点解析工程とを有し、前記輝度異常点解析工程により求められたスコアに基づいて、輝度ムラを解析する、表面検査方法の発明とすることもできる(第八の実施形態A)。
さらには、この輝度は、色を特定した輝度として実施してもよく、特定の色の輝度ムラを解析することで色ムラ解析を実施することができる。また、この各工程と対応した手段を有する装置、およびこれを実行するためのプログラムとすることもできる。
For example, by using the analysis method of the sixth embodiment described above, the inspection range of the object to be inspected is specified from the image captured by the imaging means capable of capturing an image for each predetermined pixel, and the inspection target A luminance image analysis step for obtaining a luminance for each pixel in the range, wherein the luminance image analysis step determines a threshold value based on the luminance distribution of the standard sample, and the luminance image analysis step Obtain the luminance for each pixel, obtain the luminance abnormal point of the test sample by comparing with the threshold obtained by the standard luminance distribution analysis step, obtain the luminance abnormal point range where the luminance abnormal points are close to each other, and A luminance abnormality point analysis step of scoring the distribution of luminance abnormality points based on a combination parameter of the point range and the luminance of the luminance abnormality point, and based on the score obtained by the luminance abnormality point analysis step. There are, analyzing the luminance unevenness can be the invention of a surface inspection method (eighth embodiment A).
Furthermore, this luminance may be implemented as a luminance specifying a color, and color unevenness analysis can be performed by analyzing luminance unevenness of a specific color. Moreover, it can also be set as the apparatus which has a means corresponding to each process, and the program for performing this.

また、前述の第八の実施形態は、前述の第七の実施形態の解析手法を利用して、所定の画素ごとの像を偏光成分の像として撮像することができ、前記撮像工程により撮像した像から被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの偏光成分を求める偏光成分画像解析工程を有し、前記偏光成分画像解析工程により、標準試料の偏光成分分布に基づく閾値を定める標準偏光成分分布解析工程と、前記偏光成分画像解析工程により、試験試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準偏光成分分布解析工程により求められた閾値と比較することで試験試料の偏光成分異常点を求め、前記偏光成分異常点同士が近接する偏光成分異常点範囲を求め、前記偏光成分異常点範囲と前記偏光成分異常点の偏光成分との組合せパラメータより偏光成分異常点の分布をスコア化する偏光成分異常点解析工程とを有し、前記偏光成分異常点解析工程により求められたスコアに基づいて、偏光成分ムラを解析する、表面検査方法の発明とすることもできる(第八の実施形態B)。また、この各工程と対応した手段を有する装置、およびこれを実行するためのプログラムとすることもできる。そして、これらの輝度ムラと、偏光成分ムラとは、それぞれのスコアを組み合わせた検査方法とすることもできる。   Further, in the eighth embodiment described above, by using the analysis method of the seventh embodiment described above, an image for each predetermined pixel can be captured as an image of a polarization component, and the image is captured by the imaging process. A polarization component image analysis step of specifying an inspection range of the object to be inspected from an image and obtaining a polarization component for each pixel of the inspection range, and based on a polarization component distribution of a standard sample by the polarization component image analysis step A standard polarization component distribution analysis step for determining a threshold value and a polarization component image analysis step for obtaining a polarization component for each pixel of the test sample, and comparing with the threshold value obtained by the standard polarization component distribution analysis step for the test sample. A polarization component abnormal point is obtained, a polarization component abnormal point range where the polarization component abnormal points are close to each other is obtained, and a polarization component is determined from a combination parameter of the polarization component abnormal point range and the polarization component of the polarization component abnormal point. And a polarization component abnormal point analysis step for scoring the distribution of abnormal points, and analyzing the polarization component unevenness based on the score obtained by the polarization component abnormal point analysis step. (Eighth embodiment B). Moreover, it can also be set as the apparatus which has a means corresponding to each process, and the program for performing this. And these brightness | luminance nonuniformity and polarization component nonuniformity can also be set as the inspection method which combined each score.

この第八の実施形態は、輝度によるムラのスコアと、偏光成分によるムラのスコアとを合わせて表示・評価するものとしてもよい。例えば、同一画素に対する輝度によるムラの程度と、偏光成分によるムラの程度とを対比させてそれぞれをX軸、Y軸に設定したグラフとして表示することで輝度(色)ムラと、偏光成分ムラとを総合的に視覚的に把握可能な指標とすることもできる。   In the eighth embodiment, the unevenness score due to luminance and the unevenness score due to the polarization component may be displayed and evaluated together. For example, by comparing the degree of unevenness due to luminance with respect to the same pixel and the degree of unevenness due to the polarization component and displaying them as graphs set on the X axis and the Y axis, respectively, luminance (color) unevenness and polarization component unevenness Can be used as an indicator that can be visually grasped comprehensively.

この第八の実施形態における、輝度(色)ムラ解析のための所定の画素ごとの像の撮像と、偏光成分ムラ解析のための所定後の画素毎の像の撮像とは、例えば、本発明者らが発明者である特開2016−138790号公報に開示された技術を利用することができる。よって、本願に係る詳細な説明においては、特開2016−138790号公報に係る開示を引用する。特開2016−138790号公報には、照射された光の散乱光を分析して、上記光が照射された物体表面の性状を検査する表面検査装置において、「上記散乱光を、散乱面に平行な振動成分であるP偏光成分と、上記散乱面に垂直な振動成分であるS偏光成分とに分離する偏光成分分離手段と、上記偏光成分分離手段によって分離された上記P偏光成分および上記S偏光成分のそれぞれの偏光成分画像として検出する偏光成分画像検出手段と」、「上記散乱光を、複数の波長の光の強度に関する複数の検出画像として検出する色成分画像検出手段と、」を有している(請求項1等)。そして、その解析を所定の手段(工程)で解析しているが、本願発明では、輝度ムラの解析にこの色成分画像検出手段による検出画像を利用することができる。また、偏光成分ムラの解析にこの偏光成分が像検出手段による偏光成分画像を利用することができる。または、それらの画像に係る偏光強度比相関パラメータや、色強度比相関パラメータを利用してもよい。   In this eighth embodiment, the imaging of each predetermined pixel for luminance (color) unevenness analysis and the imaging of each predetermined pixel for polarization component unevenness analysis are, for example, the present invention. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-138790, which is the inventor, can be used. Therefore, in the detailed description according to the present application, the disclosure according to JP-A-2006-138790 is cited. JP-A-2006-138790 discloses a surface inspection apparatus that analyzes the scattered light of irradiated light and inspects the properties of the object surface irradiated with the light. Polarization component separating means for separating the P polarization component, which is a vibration component, and S polarization component, which is a vibration component perpendicular to the scattering surface, and the P polarization component and the S polarization separated by the polarization component separation means A polarization component image detecting means for detecting each of the components as a polarization component image, "and" a color component image detecting means for detecting the scattered light as a plurality of detection images relating to the intensity of light of a plurality of wavelengths. " (Claim 1 etc.). The analysis is performed by a predetermined means (process). In the present invention, a detection image by the color component image detection means can be used for analysis of luminance unevenness. In addition, the polarization component image obtained by the image detection means can be used for analyzing the polarization component unevenness. Alternatively, a polarization intensity ratio correlation parameter or a color intensity ratio correlation parameter relating to these images may be used.

例えば、特開2016−138790号公報の技術に準じて構成されている図11に示すような表面検査装置により、図12に示すような金メッキパッドの評価を行う場合を説明する。図11のS偏光板を通過した像を得るカメラ1と、ビームスプリッタ、ミラーを介して、P偏光板を通過した像(P´偏光像)を得るカメラ2を設ける。なお、このカメラはいずれもRGB画像をえることができるものであり、撮像した像から150×150の画素を解析・表示対象としたものとする。そして、P´偏光像,およびS´偏光像において、色成分画像検出手段に対応する像として、各カメラのRGB輝度成分からRP´+RS´およびGP´+GS´の値を求め、両者の組合せパラメータの大きさから色分布を調べた。また、偏光強度比相関パラメータとしては、パラメータΨ=tan−1(S偏光成分の強度/P偏光成分の強度)を用いた。このパラメータΨは、光沢との相関性があることから、光沢ムラの指標として利用できる。   For example, a case will be described in which a gold-plated pad as shown in FIG. 12 is evaluated by a surface inspection apparatus as shown in FIG. 11 configured according to the technique of JP-A-2006-138790. A camera 1 that obtains an image that has passed through the S polarizing plate in FIG. 11 and a camera 2 that obtains an image that has passed through the P polarizing plate (P′-polarized image) via a beam splitter and a mirror are provided. Note that all of these cameras can obtain RGB images, and assume that 150 × 150 pixels are to be analyzed and displayed from the captured image. Then, in the P′-polarized image and the S′-polarized image, the values of RP ′ + RS ′ and GP ′ + GS ′ are obtained from the RGB luminance components of each camera as an image corresponding to the color component image detecting means, and a combination of both The color distribution was examined from the parameter size. As the polarization intensity ratio correlation parameter, parameter Ψ = tan−1 (intensity of S-polarized component / intensity of P-polarized component) was used. Since this parameter Ψ has a correlation with gloss, it can be used as an index of uneven gloss.

このような構成の光学系により取得される像を、第八の実施形態A、第八の実施形態Bを組み合わせて解析する例を示す。この例は、図12に示すような金めっきパッドの良品(図12(a))及び不良品(図12(b))の評価例を示すものである。なお、この解析を行うための、標準試料による閾値の設定は、この良品よりもさらにムラが少ない理想サンプルを用いて設定されたものである。また、この閾値は、その標準試料における「平均値±6σ」を非異常点とする設定を行った。図12(a)、(b)の各下段左側は、各画素についての光沢ムラ(偏光成分に基づく)に係る組み合わせパラメータを横軸、色ムラ(輝度ムラに基づく)に係る組み合わせパラメータを縦軸として表示したものである。また、この2次元座標では同一のプロットが多数存在することになるため(特に非異常点)、その頻度を下段右側に示している。   An example in which an image acquired by the optical system having such a configuration is analyzed by combining the eighth embodiment A and the eighth embodiment B will be described. This example shows an evaluation example of a non-defective product (FIG. 12A) and a defective product (FIG. 12B) of a gold plating pad as shown in FIG. Note that the threshold value set by the standard sample for performing this analysis is set using an ideal sample that is even less uneven than the non-defective product. In addition, this threshold was set so that “average value ± 6σ” in the standard sample was a non-abnormal point. 12A and 12B, the left side of each lower stage is a combination parameter related to gloss unevenness (based on polarization components) for each pixel on the horizontal axis, and a combination parameter related to color unevenness (based on luminance unevenness) on the vertical axis. Is displayed. In addition, since there are many identical plots in this two-dimensional coordinate (particularly non-abnormal points), the frequency is shown on the lower right side.

図12に示すように、良品では、非異常点が少ないことから、光沢ムラ及び色ムラの組合せパラメータはほぼ中心付近の基準点に集中している。そして、この良品の各画素の光沢ムラと色ムラとプロットによる原点からの距離を指標として、その距離の和をスコア化して、ムラ点数の基準としては1点とした。一方、不良品で同様にスコア化すると、光沢ムラ及び色ムラとも大きく広がっており、前記基準によるムラ点数は550点となった。この不良品では、色ムラと光沢ムラの2次元平面上で約45°方向にムラの特徴が現れており、この不良品では色ムラ傾向と光沢ムラ傾向とが概ね対応することも確認された。   As shown in FIG. 12, in the non-defective product, since there are few non-abnormal points, the combination parameters of the gloss unevenness and the color unevenness are concentrated at the reference point near the center. Then, with the gloss unevenness and color unevenness of each pixel of the non-defective product and the distance from the origin by plotting as an index, the sum of the distances was scored, and the point of the unevenness score was one point. On the other hand, when scored in the same manner for defective products, both gloss unevenness and color unevenness spread greatly, and the number of uneven points according to the above standard was 550 points. In this defective product, unevenness characteristics appear in the direction of about 45 ° on the two-dimensional plane of color unevenness and gloss unevenness, and it was also confirmed that the color unevenness tendency and the gloss unevenness tendency generally correspond to this defective product. .

[表面検査装置A]
第四の実施形態に準じる表面検査装置により、以下の実験を行った。なお、この実験において主な構成は以下のものである。
拡散部:白い厚紙を用いて作製したφ15mm・高さ50mmの円筒を拡散部とした。なお、筒の底部(開口部の反対側)に黒いラシャ紙を置き、撮像時に被検査体の周囲から光散乱が生じにくい構成とした。
第一の光源:LED照明装置「LFV40SW」(シーシーエス社))
ビームスプリッタ:「TS プレート型B/S VIS 50R/50T 50 X 50」(エドモンドオプティクス社)
拡散板:「オパール光拡散ガラス 125 X 125」(エドモンドオプティクス社)
撮像部:CCDカメラ「DFK31AU03」(アルゴ社)
偏光フィルタ:偏光板「USP−50C−38」(シグマ光機社)
被検査体:φ6mm、金属球
[Surface inspection device A]
The following experiment was performed using a surface inspection apparatus according to the fourth embodiment. In this experiment, the main configuration is as follows.
Diffusion part: A cylinder having a diameter of 15 mm and a height of 50 mm produced using white cardboard was used as the diffusion part. Note that a black lasha paper was placed on the bottom of the cylinder (opposite the opening), and light scattering was less likely to occur from around the object to be inspected during imaging.
First light source: LED lighting device “LFV40SW” (CCS)
Beam splitter: “TS plate type B / S VIS 50R / 50T 50 X 50” (Edmond Optics)
Diffuser: “Opal Light Diffusing Glass 125 X 125” (Edmond Optics)
Imaging unit: CCD camera “DFK31AU03” (Argo)
Polarizing filter: Polarizing plate “USP-50C-38” (Sigma Kogyo Co., Ltd.)
Inspected object: φ6mm, metal sphere

[実施例1]
前記表面検査装置Aの偏光フィルタを取り除いた状態で、被検査体を撮像した結果を図13(右側)に示す。
[比較例1]
前記実施例1から、拡散板および反射鏡(第二の照明部)を取り除いた状態で、被検査体を撮像した結果を図13(左側)に示す。
[Example 1]
FIG. 13 (right side) shows the result of imaging the object to be inspected with the polarization filter of the surface inspection apparatus A removed.
[Comparative Example 1]
FIG. 13 (left side) shows the result of imaging the inspected object with the diffuser plate and the reflecting mirror (second illumination unit) removed from Example 1.

図13の実施例1および比較例1の像を観察すると、左側の比較例1は、被検査体の撮像写真の中央付近に、丸い暗点部がみられる。これは、比較例1では、拡散板および第二の照明部がないことから、拡散部1の開口部側から照射する光がほとんどない状態となり、死角となって暗点部になったと考えられる。
一方、右側の実施例1の撮像結果では、この比較例1で見られたような暗点部はなく、球である被検査体の上側半分が均一に照射された像を得ることができている。このような均一な像を取得することができているため、被検査体の照射強度が低下している場所が明確になり、キズやへこみ等の検査を行いやすいことがわかる。
When the images of Example 1 and Comparative Example 1 in FIG. 13 are observed, a round dark spot portion is seen in the vicinity of the center of the photographed image of the inspected object in Comparative Example 1 on the left side. In Comparative Example 1, since there is no diffusion plate and no second illumination part, it is considered that there is almost no light irradiated from the opening part side of the diffusion part 1, and it becomes a blind spot and becomes a dark spot part. .
On the other hand, in the imaging result of Example 1 on the right side, there is no dark spot portion as seen in Comparative Example 1, and an image in which the upper half of the inspected object that is a sphere is uniformly irradiated can be obtained. Yes. Since such a uniform image can be acquired, it is clear that the place where the irradiation intensity of the object to be inspected is reduced, and it is easy to inspect scratches and dents.

[実施例2]
前記表面検査装置Aを用いて、被検査体を撮像した結果を図14に示す。なお、ここでは偏光フィルタを回転させて、0度、45度、90度と3方向の直線偏光成分を検出した。それぞれの偏光成分を検出した像が図14に示される像である。
[Example 2]
FIG. 14 shows the result of imaging the object to be inspected using the surface inspection apparatus A. Here, the polarization filter was rotated to detect linearly polarized light components in three directions of 0 degree, 45 degrees, and 90 degrees. An image obtained by detecting each polarization component is an image shown in FIG.

さらに、図14に示す偏光成分の強度に基づき、画素ごとの楕円偏光としての楕円の主軸や、楕円率を求めた。この楕円率の分布を図15に示す。図15で示すように、楕円率の違いから明確な欠陥に相当する異常点を白い点として表示しているが、この他にもコントラストの比較的低い模様や、黒い点も観察できる。これらの点を確認し、比較・検討することで、単なる自由曲面の観察よりも、優れた分離性で欠陥等を判別・検出し表面検査することができる。   Furthermore, based on the intensity | strength of the polarization component shown in FIG. 14, the main axis | shaft of the ellipse as elliptically polarized light for every pixel, and the ellipticity were calculated | required. This ellipticity distribution is shown in FIG. As shown in FIG. 15, an abnormal point corresponding to a clear defect is displayed as a white point due to a difference in ellipticity, but in addition to this, a pattern with relatively low contrast and a black point can be observed. By confirming these points, and comparing and examining them, it is possible to discriminate and detect defects and the like and perform surface inspection with better separation than mere observation of free-form surfaces.

本発明によれば、球体のように自由曲面を有するようなものの表面も均一に光照射することができ、金属球の表面検査など検査技術として種々の応用を行うことができ産業上有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a surface of a sphere that has a free curved surface can be uniformly irradiated with light, and various applications can be made as an inspection technique such as a surface inspection of a metal sphere, which is industrially useful. .

1、11、12 拡散部
101、102、103、104 表面検査装置
2 第一の光源
3、31 ビームスプリッタ
4 拡散板
41 第二の光源
42 反射鏡
5 撮像部
51 対物レンズ
6 偏光フィルタ
7 被検査体
71 被検査球
81 画像検出手段
82、821 画像解析手段
83 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11, 12 Diffusion part 101,102,103,104 Surface inspection apparatus 2 1st light source 3,31 Beam splitter 4 Diffusion plate 41 2nd light source 42 Reflector 5 Imaging part 51 Objective lens 6 Polarizing filter 7 Inspected Body 71 Ball to be inspected 81 Image detection means 82, 821 Image analysis means 83 Display unit

Claims (14)

被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部と、
前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部と、
前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタと、
前記被検査体から前記開口方向に散乱されビームスプリッタに入射した光が前記ビームスプリッタにより反射する方向に設けられた拡散板と、
前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出する撮像部とを有する表面検査装置。
A hollow diffusion part having an opening that can contain the object to be inspected;
A first illumination unit that emits light from outside the diffusion unit toward the diffusion unit;
A beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of light scattered from the object to be inspected in the opening direction of the opening;
A diffusion plate provided in a direction in which light scattered from the object to be inspected and incident on a beam splitter is reflected by the beam splitter;
A surface inspection apparatus comprising: an imaging unit that detects light scattered from the object to be inspected in the opening direction and transmitted through the beam splitter.
さらに、前記被検査体から前記開口方向に散乱される光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタを有する請求項1記載の表面検査装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a polarizing filter provided in a direction in which light scattered from the object to be inspected in the opening direction passes through the beam splitter and provided between the beam splitter and the imaging unit. Surface inspection device. さらに、前記拡散板に対して前記ビームスプリッタの方向に光を照射する第二の照明部を有する請求項1または2記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 1, further comprising a second illumination unit configured to irradiate the diffusion plate with light in the direction of the beam splitter. 前記拡散部が、所定の色のパターン部を有する拡散部である請求項1〜3のいずれかに記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the diffusion unit is a diffusion unit having a pattern portion of a predetermined color. 前記撮像部が、複数の波長の光の強度に関する複数の検出画像として撮像する撮像部である請求項1〜4のいずれかに記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is an imaging unit that captures images as a plurality of detection images relating to light intensities having a plurality of wavelengths. 前記偏光フィルタを回転させ少なくとも3つ以上の角度の偏光成分画像を撮像するための偏光フィルタ回転手段を有する請求項2に記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 2, further comprising a polarization filter rotation unit configured to rotate the polarization filter and capture a polarization component image having at least three angles. 前記被検査体が、自由曲面を有する請求項1〜6のいずれかに記載の表面検査装置。   The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the object to be inspected has a free-form surface. 被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置する工程と、
前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射する工程と、
前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離する工程と、
前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射する工程と、
前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像する工程とを有する表面検査方法。
A step of placing the object to be inspected inside a hollow diffusion part that can contain the object to be inspected and has an opening;
Irradiating the diffusing portion from the outside by a first illumination unit irradiating light toward the diffusing portion from outside the diffusing portion; and
Separating the light incident on the beam splitter by a beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of the light scattered in the opening direction of the opening from the inspection object;
The light incident on the diffusion plate is reflected by the diffusion plate provided in a direction in which the light scattered from the object to be inspected in the opening direction and reflected on the beam splitter is reflected. Irradiating the object to be inspected from the opening side;
A surface inspection method including a step of imaging by an imaging unit that detects light scattered from the object to be inspected in the opening direction and transmitted through the beam splitter and captures the light as an image.
請求項8記載の表面検査方法において、
前記撮像する工程において所定の画素ごとの像を撮像することができ、前記撮像する工程により撮像した像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの輝度を求める輝度画像解析工程を有し、
前記輝度画像解析工程により、前記被検査体として標準試料の画素毎の輝度を求め、前記標準試料の画素毎の輝度の分布に基づく閾値を求める標準輝度分布解析工程と、
前記輝度画像解析工程により、前記被検査体として試験試料の画素毎の輝度を求め、前記標準輝度分布解析工程により求められた閾値と比較することで前記試験試料の輝度異常点を特定する輝度異常点特定工程と、
前記輝度異常点特定工程により特定された前記輝度異常点同士が近接する輝度異常点範囲を求め、前記輝度異常点範囲と前記輝度異常点の輝度との組合せパラメータにより前記試験試料の輝度異常点の分布をスコア化する輝度異常点解析工程とを有し、
前記輝度異常点解析工程によるスコアに基づいて輝度ムラを解析する表面検査方法。
The surface inspection method according to claim 8,
An image for each predetermined pixel can be picked up in the step of picking up images, the inspection range of the object to be inspected is specified from the image picked up in the step of picking up the image, and the luminance for each pixel in the inspection range is obtained A luminance image analysis step,
In the luminance image analysis step, a luminance for each pixel of a standard sample as the object to be inspected, a standard luminance distribution analysis step for obtaining a threshold value based on a luminance distribution for each pixel of the standard sample,
The luminance image analysis step determines the luminance for each pixel of the test sample as the object to be inspected, and the luminance abnormality for specifying the luminance abnormality point of the test sample by comparing with the threshold value obtained by the standard luminance distribution analysis step A point identification process;
The abnormal luminance point range in which the abnormal luminance points specified by the abnormal luminance point specifying step are close to each other is obtained, and the abnormal luminance point of the test sample is determined by a combination parameter of the abnormal luminance point range and the luminance of the abnormal luminance point. A luminance abnormality point analysis step for scoring the distribution,
A surface inspection method for analyzing luminance unevenness based on a score in the luminance abnormality point analyzing step.
さらに、前記被検査体から前記開口方向に散乱された光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタにより偏光分離する工程とを有する請求項8記載の表面検査方法。   And a step of separating the polarized light by a polarizing filter provided between the beam splitter and the imaging unit, provided in a direction in which light scattered in the opening direction from the object to be inspected passes through the beam splitter. The surface inspection method according to claim 8. 請求項10記載の表面検査方法において、
前記撮像する工程において所定の画素ごとの像を撮像することができ、前記撮像する工程により撮像した像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの偏光成分を求める偏光成分画像解析工程を有し、
前記偏光成分画像解析工程により、前記被検査体として標準試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準試料の画素毎の偏光成分の分布に基づく閾値を求める標準偏光成分分布解析工程と、
前記偏光成分画像解析工程により、前記被検査体として試験試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準偏光成分分布解析工程により求められた閾値と比較することで前記試験試料の偏光成分異常点を特定する偏光成分異常点特定工程と、
前記偏光成分異常点特定工程により特定された前記偏光成分異常点同士が近接する偏光成分異常点範囲を求め、前記偏光成分異常点範囲と前記偏光成分異常点の偏光成分との組合せパラメータにより前記試験試料の偏光成分異常点の分布をスコア化する偏光成分異常点解析工程とを有し、
前記偏光成分異常点解析工程によるスコアに基づいて偏光成分ムラを解析する、表面検査方法。
The surface inspection method according to claim 10.
An image for each predetermined pixel can be captured in the imaging step, the inspection range of the inspection object is specified from the image captured in the imaging step, and a polarization component for each pixel in the inspection range is determined. A polarization component image analysis step to be obtained,
By the polarization component image analysis step, a polarization component distribution analysis step for obtaining a polarization component for each pixel of the standard sample as the object to be inspected, and obtaining a threshold value based on a polarization component distribution for each pixel of the standard sample;
By the polarization component image analysis step, a polarization component for each pixel of the test sample is obtained as the object to be inspected, and the polarization component abnormality point of the test sample is compared with the threshold value obtained by the standard polarization component distribution analysis step. A polarization component abnormal point identifying step to identify;
A polarization component abnormal point range in which the polarization component abnormal points specified by the polarization component abnormal point specifying step are close to each other is obtained, and the test is performed based on a combination parameter of the polarization component abnormal point range and the polarization component of the polarization component abnormal point. A polarization component abnormal point analysis step for scoring the distribution of polarization component abnormal points of the sample,
A surface inspection method for analyzing polarization component unevenness based on a score in the polarization component abnormal point analysis step.
被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置し、前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射し、前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像された像を用いて、
前記撮像された像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの輝度を求める輝度画像解析手段と、
前記輝度画像解析手段により、前記被検査体として標準試料の画素毎の輝度を求め、前記標準試料の画素毎の輝度の分布に基づく閾値を求める標準輝度分布解析手段と、
前記輝度画像解析手段により、前記被検査体として試験試料の画素毎の輝度を求め、前記標準輝度分布解析手段により求められた閾値と比較することで前記試験試料の輝度異常点を特定する輝度異常点特定手段と、
前記輝度異常点特定手段により特定された前記輝度異常点同士が近接する輝度異常点範囲を求め、前記輝度異常点範囲と前記輝度異常点の輝度との組合せパラメータにより前記試験試料の輝度異常点の分布をスコア化する輝度異常点解析手段とを、コンピュータに実行させるための表面検査プログラム。
A first illuminating unit that can contain the object to be inspected and arranges the object to be inspected inside a hollow diffusion part having an opening, and irradiates light toward the diffusion part from the outside of the diffusion part By irradiating the diffusion part from the outside, the light incident on the beam splitter is separated by a beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of the light scattered from the object to be inspected in the opening direction of the opening. The light incident on the diffusion plate is reflected on the beam splitter by the diffusion plate provided in the direction in which the light that is scattered from the object to be inspected and is incident on the beam splitter is reflected through the beam splitter. The object to be inspected is irradiated from the opening side, and is picked up by an image pickup unit that detects the light scattered from the object to be inspected in the opening direction and transmitted through the beam splitter and picks up an image. By using the image,
A luminance image analysis means for specifying an inspection range of the object to be inspected from the captured image and obtaining a luminance for each pixel of the inspection range;
The luminance image analysis means obtains the luminance for each pixel of the standard sample as the object to be inspected, and the standard luminance distribution analysis means obtains a threshold value based on the luminance distribution for each pixel of the standard sample,
The luminance image analysis means determines the luminance of each pixel of the test sample as the object to be inspected, and compares the threshold obtained by the standard luminance distribution analysis means with the luminance abnormality point of the test sample. Point identification means;
A luminance abnormal point range in which the abnormal luminance points specified by the abnormal luminance point specifying means are close to each other is obtained, and a luminance abnormal point range of the test sample is determined by a combination parameter of the abnormal luminance point range and the luminance of the abnormal luminance point. A surface inspection program for causing a computer to execute luminance abnormality point analysis means for scoring the distribution.
被検査体を内包することができ開口部を有する中空状の拡散部の内部に前記被検査体を配置し、前記拡散部の外から前記拡散部に向けて光を照射する第一の照明部により前記拡散部を外側から照射し、前記被検査体から前記開口部の開口方向に散乱される光の光軸と傾斜する角度で設けられたビームスプリッタにより前記ビームスプリッタに入射した光を分離し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタに入射した光が反射する方向に設けられた拡散板により前記拡散板に入射した光を前記ビームスプリッタに反射させ前記ビームスプリッタを介して前記被検査体を前記開口部側から照射し、前記被検査体から前記開口方向に散乱され前記ビームスプリッタを透過し、前記被検査体から前記開口方向に散乱された光が前記ビームスプリッタを透過する方向に設けられ、前記ビームスプリッタと前記撮像部との間に設けられた偏光フィルタにより偏光分離した光を検出し像として撮像する撮像部により撮像された像を用いて、
前記撮像された像から前記被検査体の被検査範囲を特定し、前記被検査範囲の画素ごとの偏光成分を求める偏光成分画像解析手段と、
前記偏光成分画像解析手段により、前記被検査体として標準試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準試料の画素毎の偏光成分の分布に基づく閾値を求める標準偏光成分分布解析手段と、
前記偏光成分画像解析手段により、前記被検査体として試験試料の画素毎の偏光成分を求め、前記標準偏光成分分布解析手段により求められた閾値と比較することで前記試験試料の偏光成分異常点を特定する偏光成分異常点特定手段と、
前記偏光成分異常点特定手段により特定された前記偏光成分異常点同士が近接する偏光成分異常点範囲を求め、前記偏光成分異常点範囲と前記偏光成分異常点の偏光成分との組合せパラメータにより前記試験試料の偏光成分異常点の分布をスコア化する偏光成分異常点解析手段とを、コンピュータに実行させるための表面検査プログラム。
A first illuminating unit that can contain the object to be inspected and arranges the object to be inspected inside a hollow diffusion part having an opening, and irradiates light toward the diffusion part from the outside of the diffusion part By irradiating the diffusion part from the outside, the light incident on the beam splitter is separated by a beam splitter provided at an angle inclined with respect to the optical axis of the light scattered from the object to be inspected in the opening direction of the opening. The light incident on the diffusion plate is reflected on the beam splitter by the diffusion plate provided in the direction in which the light that is scattered from the object to be inspected and is incident on the beam splitter is reflected through the beam splitter. Irradiating the object to be inspected from the opening side, light scattered from the object to be inspected in the opening direction, transmitted through the beam splitter, and scattered from the object to be inspected in the opening direction Serial provided in a direction that passes through the beam splitter, by using an image captured by the imaging unit that captures the detected image light which has polarization separation by the polarization filter provided between the beam splitter and the imaging unit,
A polarization component image analyzing means for specifying a test range of the test object from the captured image and obtaining a polarization component for each pixel of the test range;
The polarization component image analysis means obtains a polarization component for each pixel of the standard sample as the object to be inspected, and a standard polarization component distribution analysis means for obtaining a threshold value based on the distribution of the polarization component for each pixel of the standard sample;
The polarization component image analysis means obtains the polarization component for each pixel of the test sample as the object to be inspected, and compares the polarization component abnormality point of the test sample with the threshold value obtained by the standard polarization component distribution analysis means. Means for identifying the polarization component abnormal point to be identified;
A polarization component abnormal point range in which the polarization component abnormal points specified by the polarization component abnormal point specifying unit are close to each other is obtained, and the test is performed according to a combination parameter of the polarization component abnormal point range and the polarization component of the polarization component abnormal point. A surface inspection program for causing a computer to execute polarization component abnormal point analysis means for scoring the distribution of polarization component abnormal points of a sample.
請求項12または13に記載の表面検査プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium which recorded the surface inspection program of Claim 12 or 13.
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