JPH04122845A

JPH04122845A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH04122845A
Application number: JP2245414A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Iwasa; 岩佐　正和; Shiro Sone; 曽根　至朗
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1992-04-23
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JP2577654B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鋼板、アルミ板、銅板、紙、プラスチックフ
ィルム、磁気ディスク、磁気ドラム、ＩＣウェー八への
表面を走査して欠陥を含む画像をモニタに表示し、欠陥
を目視可能にする欠陥検査装置に関するものである。

（従来技術）鋼板や紙等の表面を光学的に走査して、その表面に現れ
るキズなどの欠陥をモニタテレビに表示し、モニタで欠
陥を目視することにより欠陥の有無、大きさ、種類等を
判別できるようにした表面検査装置が従来よりある。

例えば特公昭６３−４３６８５号には、光学的走査によ
り検査対象の表面の画像を読取り、検査対象の画像をモ
ニタに表示する表面検査装置が示されている。すなわち
検査対象の走行方向（副走査方向）に直交する主走査方
向に沿って読比される画像信号をＡ／Ｄ変換してフレー
ムメモリに記憶し、表面に欠陥があるとこの欠陥がモニ
タの検査対象送り方向の中央に来るようにして画像を一
時停止させ、目視できるようにしたものである。

（従来装置の問題点）一方鋼板や紙等の製造では製造品種によって製造条件が
異なるため、検査対象の送り速度を品種によって変更可
能にしている。しかし実際の走査ビームは検査対象の最
大速度にあわせて走査ラインが次のラインと重ならない
ようにビーム径が設定されているので、検査対象の送り
速度が遅いと隣接する走査ラインが重なるという問題が
生じる。また主走査速度は通常走査ビームを走査させる
ポリゴナルミラーなどの光学系により決まり、副走査速
度は検査対象の移動速度（巻取り速度）により決まる。

従って両方向の速度比が変化する場合にはモニタに表示
される画像の形状の縦横寸法比が実際の検査対象の形状
とずれてくる。このため欠陥の形状を忠実に表示できな
いという問題があった。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、モ
ニタ上の表示画像の縦横寸法比を実際の゛検査対象のも
のにほぼ一致させ、欠陥の形状を忠実な姿でモニタに表
示できるようにした欠陥検査装置を提供することを目的
とする。

（発明の構成）本発明によればこの目的は、検査対象の表面を幅方向に
走査して得た画像信号から、検査対象の欠陥を検出して
モニタに表示する欠陥検査装置において、走査ビームの
主・副走査方向の走査速度をもとにモニタ上の表示画像
の縦横寸法比を検査対象上の縦横寸法比にほぼ一致させ
る縦横比調整手段を備えることを特徴とする欠陥検査装
置、により達成される。

ここに縦横比調整手段は走査ラインを間引いて走査ビー
ムの副走査方向の重なりを防ぐと共に、主走査方向およ
び副走査方向の少くとも一方に画像を伸長あるいは圧縮
するように構成することができる。

さらに、縦横比調整手段は、上記ライン間引きを行わず
に主走査方向および副走査方向の少くとも一方に画像を
伸長あるいは圧縮させるだけで構成することもできる。

また、検査対象の所定数の走査ラインを順次読み込んで
記憶するバルクメモリと、画像信号から検査対象の欠陥
を判別する欠陥判別手段と、検出した欠陥がモニタ上の
所定位置に来るようにモニタ画面相当領域の画像信号を
記憶するフレームメモリと、縦横比調整手段により縦横
寸法比が調整されたメモリの内容を記憶する表示メモリ
とを備え、前記表示メモリの内容をモニタに表示するよ
うに構成することもできる。

この場合フレームメモリの内容を主・副走査方向にほぼ
同比率で伸長・圧縮することによりモニタ表示画像を拡
大・縮小するようにすることもできる。

（実施例）第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
画像領域の対応関係を示す概念図、第３図は走査ビーム
の形とその走査速度との関係を示す図である。

第１図において、符号５０は鋼板、紙、プラスチックフ
ィルムなどの検査対象であり、この検査対象５０は供給
ロール５２から巻取りロール５４に送られる。この巻取
りロール５４は巻取りモータ５６により駆動される。こ
の検査対象５０の送り中にフライングスポット方式によ
る画像検出手段５８によって表面の画像が読取られる。

この画像検出手段５８は、レーザー光源６０から射出さ
、れるレーザ光からなる走査ビームεを、モータ６２に
より回転される回転ミラー（ポリゴナルミラー）６４に
よって検査対象５ｏの幅方向に一定の速度υ８で走査（
主走査）する一方、検査対象５０の表面による反射光を
受光ロッド６６によって一対の受光器６８　（６８ａ、
６８ｂ）に導いて受光するものである。すなわち受光ロ
ッド６６は走査ビームβの主走査ライン７０に近接して
これに平行に配設され、反射光を受光すると受光ロッド
６６の内面で全反射させてその両端に導き、フォトマル
チプライヤ（光電子増倍管）などの受光器６８により受
光量が検出される。各受光器６８が出力する画像信号は
プリアンプ、メインアンプで増幅され、また波形整形さ
れてアナログ画像信号ａ　Ｉ　、ａ　２となる。各信号
ａ　ｌ　、ａ　２には、連続する異なる主走査ライン７
０に対応する信号が、時間軸方向に一定時間毎に現れて
いる。

各信号ａ　＋　、ａ　２は走査ビーム！の主走査ライン
７０上の走査位置から遠くなるとレベルが低下し、反対
に走査位置に近くなるとレベルが上昇するように変化す
る。そこでこの実施例では、両信号ａ＋ｓａ２は加算回
路７２で加算され、主走査ライン７０上の走査位置の変
化による影響が除去される。そしてその後信号処理回路
７４において微分され、アナログ画像信号ａｓとされる
。この信号ａ、は欠陥があると正負に変化するパルスを
含んだものとなる。

ここに走査ビームβは検査対象５０の表面において、第
３図に示すように検査対象５０の送り方向（副走査方向
）の幅ｑが主走査方向の幅ｐよりも大きく、楕円形とな
っている。

７６は欠陥判別手段であり、信号ａ３を所定レベルの比
較電圧Ｖと比較することにより欠陥の有無を検出するも
のである。すなわち欠陥を示すパルスが比較電圧Ｖより
大きいまたは小さい時にパルスとなる欠陥信号ｄを出力
する。

７８はアドレス判別手段であり、この欠陥信号ｄのパル
スが出力された時点の走査ビームρの走査位置、すなわ
ち走査により現れた欠陥の先頭部の座標（アドレス）を
求め、アドレス信号Ａｄを出力するものである。ここに
走査ビームｌの主走査方向の座標は回転ミラー６４の回
転角度、または主走査方向に始点を設けその点を走査ビ
ームβが通過してからの経過時間に基づいて検出され、
また検査対象５０の送り方向の位置である副走査方向の
座標は検査対象の速度検出器（パルスジェネレータ）５
７の回転量に基づいて検出される。

走査ビームβの主走査方向の速度（主走査速度）υ８は
常に一定に保たれ、検査対象５０の送り速度すなわち副
走査速度υ、は検査対象５０の種類などにより変更可能
となっている。

一方、アナログ画像信号ａはＡ／Ｄ変換器８０において
デジタル画像信号すに変換される。そしてバルクメモリ
８６に入力されるが、この時走査ビーム！の走査ライン
が必要に応じて間引手段８２によって間引かれる。すな
わち画像縦横比調整手段８４を備え、ここには予め走査
ビームβの縦横の径ｐ、ｑが入力され、また速度検出器
５７の回転から副走査速度υ、と、モータ６２から主走
査速度υ８とを常に監視している。そして副走査速度υ
、が遅くなって隣りの走査ライン上の走査ビームβが第
３図に仮想線β′で示すように重なると、この縦横比調
整手段８４は間引手段８２をして走査ラインを間引かせ
る。

ここで、間引手段８２はＡ／Ｄ変換器８０の前段に接続
し、アナログ画像信号ａに直接ゲートをかける形で走査
ラインを間引く構成とすることもできる。

このバルクメモリ８６は主走査ラインの画素数Ｎとモニ
タ上の画像表示エリアの走査線数ｎとの積（ＮＸｎ）に
等しい記憶容量を持ち、検査幅ゲート信号に同期して一
主走査毎にデジタル画像信号すを記憶する。すなわちバ
ルクメモリ８６の記憶領域が一杯になると最も古いデー
タの上に順次上書きしてゆくリングバッファ構造を持つ
。ここに検査幅ゲート信号は回転ミラー６４の回転に同
期して一生走査内の検査幅を示すものである。

この結果バルクメモリ８６に記憶されるのは、第２図に
おいてモニタ１０２の画像表示エリア分の走査線数ｎ本
分の画像信号すであり、換言すれば領域ＡＢＣＥの範囲
を通過する検査対象５０の表面画像である。

このバルクメモリ８６へのデータの書込みは、書込み制
御手段８８により制御される。すなわちこの手段８８は
、アドレス信号Ａｄに基づいて、欠陥りを示すパルスを
含む走査線がモニタ１０２上の副走査方向の所定位置、
例えば中央に来るまで書き換えを行い、この位置に来る
と書込みを一時停止させる。

９０はフレームメモリである。このフレームメモリ９０
はモニタ１０２の表示領域にほぼ等しい記憶容量を持つ
。すなわちモニタ１０２の主走査方向の画素数ｍと、副
走査方向の走査線数ｎとの積（ｍＸｎ）の容量を持つ。

このフレームメモリ９０へのデータの書込みは切出し制
御手段９２によって制御される。すなわちこの手段９２
はアドレス信号Ａｄに基づいて欠陥りがモニタ１０２の
所定位置、例えば主走査方向の中央に来るように第２図
で領域ＦＧＨＩの範囲に対応するデータをバルクメモリ
ー８６からフレームメモリ９０に移送させるものである
。

このフレームメモリ９０のデータは、縦横比調整手段８
４の指令に基づき伸長・圧縮手段９４において主走査方
向及び／又は副走査方向に伸長あるいは圧縮されて表示
メモリ９６に記憶される。

この結果この表示メモリ９６には、モニタ１０２に表示
される画像が検査対象５０の実際の表面像とほぼ同一の
縦横寸法比となる。すなわち第３図において、表示メモ
リ９６の主走査方向の隣接するメモリには、間引かれた
後の副走査方向の走査ライン間隔ＰＹにほぼ等しい主走
査方向の距離Ｐ８の点の濃度が記憶されている。

この表示メモリ９６の内容は、必要に応じて光磁気ディ
スク、フロッピーディスク、ハードディスク、メモリー
テープなどの適宜の記録手段９８に記録される。

この表示メモリ９６のデータはＤ／Ａ変換器１００にお
いてアナログ画像信号Ｃに変換され、ＣＲＴなどのモニ
タ１０２に表示される。また必要に応じてビデオテープ
やビデオプリンターなどの画像記録手段１０４に記録さ
れる。また欠陥判別情報やアドレス情報を欠陥画像と同
時にモニタ１０２に表示するようにしてもよい。

検査者はこのモニタ１０２を監視する。そして欠陥りを
中心にして拡大された静止画像を見て、欠陥りと判断さ
れた部分が真実の欠陥か否か、例えば表面に不均一に付
着したオイルや保護材等の縞模様等か否かを判別する。

そして真実の欠陥と判断した時には検査者は記録指令ス
イッチボタン１０６を押す。このスイッチボタン１０６
により記録指令が出力されると、プリント制御手段１０
８はアドレスＡｄを読込んでプリンタ１１０にこの欠陥
のアドレスＡｄを出力させる。また真実の欠陥と判断し
た時には検査者は記録指令スイッチボタン１０６を押し
、画像を光磁気ディスク等に選択記録させることもでき
る。そして書込み制御手段８８は再びバルクメモリ８６
にデータの書込みを開始させ、次の欠陥りがあるとモニ
タ１０２に表示させる。

このようにこの実施例によれば、欠陥りをモニタ１０２
の所定位置、例えば中央に移し、検査対象５０をほぼ同
じ縦横寸法比で表示するから、欠陥りの形状、種類、大
きさ等を目視により確認し易（なる。

なおこの実施例で欠陥判別手段７６はアナログ画像信号
ａ３に代えて、Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号すを
用いて欠陥りを判別するようにしてもよい（第１図仮想
線参照）。

また伸長・圧縮手段９４では、中央付近を中心にして縦
横方向に同比率で伸長・圧縮できるようにすれば、モニ
タ１０２に表示する画像を拡大・縮小して倍率の変更が
可能になる。この場合欠陥りを中心にして左右・上下に
同比率で拡大すれば、欠陥りはさらに確認し易くなる。

また縮小する場合には検査対象５０の種類、アドレス信
号Ａｄなとの他のデータを欠陥りと同一画面に表示する
こともできる。　　　。

ここで、この実施例ではラインの間引きを行つているが
、この間引きを省略して主走査方向及び／又は副走査方
向の伸長又は圧縮だけで縦横比調整を行ってもよい。こ
の場合、例えばフレームメモリ９０に記憶された各画素
に対し、各画素の主走査方向の長さ、もしくは副走査方
向の長さのどちらかを基準長とし、他方の走査方向につ
いて、画素の間引き（圧縮）又は同じ画素を複数表示さ
せる（伸長）ことで達成できる。

また、伸長／圧縮した隣接する画素間では濃度が滑らか
に変化するように補間処理を加えると、得られる画像は
より鮮明となる。

この実施例ではフライングスポット方式による画像検出
手段５８を用いたが、フライングイメージ方式やライン
センサ、エリヤセンサなどを用いたものであってもよい
のは勿論である。

以上の各実施例では検査対象の表面に現れた欠陥を検出
するものとして説明しているが、本発明は表面を走査す
ることにより内部の欠陥を検出するものも包含する。例
えば鋼板の内部欠陥を磁気光学効果を用いて検出するも
のであってもよい。

これは、被検査材を交流磁界で磁化した時の欠陥からの
漏れ磁界を反射光の偏光の変化として検出するものであ
る。

（発明の効果）請求項（１１の発明は以上のように、モニタに表示する
画像の縦横寸法比を実際の検査対象の縦横寸法比にほぼ
一致させる縦横比調整手段を設けたから、モニタは忠実
な欠陥形状を表示することになる。

ここに寸法比の調整は、走査ラインの間引を行うと共に
（請求項（２））、主走査方向に画像を伸長・圧縮する
ことにより行うことができる（請求項（３））。

またフレームメモリに記憶したモニタ画面に対応する画
像信号を、縦横比調整手段によって寸法比調整を行い、
表示メモリにメモリしてその内容をモニタに表示させる
ことができる（請求項（４））。この場合フレームメモ
リの内容を縦横方向（主・副走査方向）に同比率で伸長
・圧縮することにより、例えば欠陥を中心にして画像の
拡大・縮小が可能になる（請求項（５））。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
画像領域の対応関係を示す概念図、第３図は走査ビーム
の形とその走査速度との関係を示す図である。５０・・・検査対象、　　５８・・・画像検出手段、７
０・−・主走査ライン、７６・・・欠陥判別手段、８２
・・・間引手段、８４・・・画像縦横比調整手段、８６・・・バルクメモリ、９０・・・フレームメモリ、
９４・・・伸長・圧縮手段、１０２・・・モニタ、　　　１０４・・・表示メモＪハ
β・・・走査ビーム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検査対象の表面を幅方向に走査して得た画像信号
から、検査対象の欠陥を検出してモニタに表示する欠陥
検査装置において、走査ビームの主・副走査方向の走査速度をもとにモニタ
上の表示画像の縦横寸法比を検査対象上の縦横寸法比に
ほぼ一致させる縦横比調整手段を備えることを特徴とす
る欠陥検査装置。
（２）走査ラインを間引いて画像を読取る間引手段を備
え、前記間引手段は前記縦横比調整手段の指令に基づき
、走査ビームの副走査方向の重なりを防ぐために走査ラ
インを間引くようにした請求項（１）の欠陥検査装置。
（３）前記縦横比調整手段は、画像を主走査方向および
副走査方向の少くとも一方に伸長・圧縮することにより
モニタ上の表示画像の縦横寸法比を調整する請求項（１
）または（２）の欠陥検査装置。
（４）検査対象の所定数の走査ラインを順次読み込んで
記憶するバルクメモリと、画像信号から検査対象の欠陥
を判別する欠陥判別手段と、検出した欠陥がモニタ上の
所定位置に来るようにモニタ画面相当領域の面像信号を
記憶するフレームメモリと、縦横比調整手段により縦横
寸法比が調整されたメモリの内容を記憶する表示メモリ
とを備え、前記表示メモリの内容をモニタに表示するよ
うにした請求項（１）の欠陥検査装置。
（５）縦横比調整手段は、フレームメモリに記憶された
画像を主・副走査方向にほぼ同比率で伸長・圧縮するこ
とによりモニタ表示画像を拡大・縮小する機能を有する
請求項（４）の欠陥検査装置。