特開 2023-51407 検査装置、検査システムおよび検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023051407

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】検査装置、検査システムおよび検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/958 20060101AFI20230404BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

G01N21/958

G01N21/84 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021162044

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】山田 栄二

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA84

2G051AA90

2G051AB02

2G051BA02

2G051BB03

2G051BB05

2G051BB07

2G051CA03

2G051CA04

2G051CA06

2G051CB02

2G051CB05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】反射光の外乱を抑制可能な検査装置、検査システムおよび検査方法を提供する。
【解決手段】検査装置は、検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物を撮像する撮像部と、前記検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する環状光源と、前記検査対象物の他方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する面光源と、前記環状光源から照射された光が前記面光源に入射することを抑制する抑制部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物を撮像する撮像部と、
前記検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する環状光源と、
前記検査対象物の他方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する面光源と、
前記環状光源から照射された光が前記面光源に入射することを抑制する抑制部と
を備える、検査装置。

【請求項2】

前記抑制部は、前記面光源の出射面の全面を覆う遮光位置と、前記撮像部の光軸方向からみて前記面光源の外側に位置する退避位置との間を移動可能な遮光板を含む、請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記抑制部は、前記検査対象物に光を照射する照射位置と、前記撮像部の光軸方向からみて前記検査対象物の外側に位置する退避位置との間で前記面光源を移動させる移動機構を含む、請求項１に記載の検査装置。

【請求項4】

前記検査対象物の位置を決める位置決め部が設けられたホルダをさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。

【請求項5】

前記ホルダは、前記検査対象物が載置される貫通孔と、前記貫通孔と繋がる連結孔とを有する、請求項４に記載の検査装置。

【請求項6】

前記面光源は、光を出射する出射面を有し、
前記撮像部の光軸方向からみて、前記位置決め部は、前記出射面の内部に収まる、請求項４または５に記載の検査装置。

【請求項7】

前記環状光源から前記検査対象物に向かう光の一部を遮る遮光筒をさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載の検査装置。

【請求項8】

上面と、下面と、前記検査対象物が載置される貫通孔とを有するプレートと、
請求項１から７のいずれかに記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの上面側に配置された上側検査装置と、
請求項１から７のいずれかに記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの下面側に配置された下側検査装置と
を備える、検査システム。

【請求項9】

請求項１から７のいずれかに記載の検査装置を用いた検査方法であって、
前記検査対象物を供給する工程と、
前記検査対象物の表面および裏面の一方から前記面光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第１検査工程と、
前記検査対象物の表面および裏面の他方に前記環状光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第２検査工程と
を含む、検査方法。

【請求項10】

前記検査対象物を用意する工程において、前記検査対象物は、内側環と、外側環と、前記内側環と前記外側環との間に位置する透光部材とを有し、
前記検査方法は、前記第１検査工程における前記外側環および前記内側環の撮像結果から前記検査対象物の同心度を測定する工程をさらに含む、請求項９に記載の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査装置、検査システムおよび検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

検査装置で部品を検査することにより、大量の部品を一定の精度で効率よく検査できる。ある検査装置では、光源から光を照射した部品を撮像することにより、部品の欠陥を検査する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、透明な検査対象物の欠陥を検査可能な欠陥検査装置が記載されている。特許文献１の欠陥検査装置は、平行光照明装置およびリング照明装置のそれぞれから光学フィルタに光を照射した際の画像データを取得することにより、目視によらずに透明な検査対象物の脈理を検査できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１６６９０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の欠陥検査装置では、リング照明装置から光が照射された光学フィルタの反射光を撮像カメラで受光する場合、リング照明装置から照射された光が平行光照明装置に入射することがある。この場合、平行光照明装置において光が反射して外乱が生じてしまい、光学フィルタ内の欠陥を適切に検査できないことがある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされており、その目的は、反射光の外乱を抑制可能な検査装置、検査システムおよび検査方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある観点からの例示的な検査装置は、検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物を撮像する撮像部と、前記検査対象物の一方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する環状光源と、前記検査対象物の他方側に配置され、前記検査対象物に光を照射する面光源と、前記環状光源から照射された光が前記面光源に入射することを抑制する抑制部とを備える。

【0007】

本発明の別の観点からの例示的な検査システムは、上面と、下面と、前記検査対象物が載置される貫通孔とを有するプレートと、上記に記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの上面側に配置された上側検査装置と、上記に記載の検査装置であって、前記撮像部が前記プレートの下面側に配置された下側検査装置とを備える。

【0008】

本発明の別の観点からの例示的な検査方法は、上記に記載の検査装置を用いた検査方法であって、前記検査対象物を供給する工程と、前記検査対象物の表面および裏面の一方から前記面光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第１検査工程と、前記検査対象物の表面および裏面の他方に前記環状光源からの光を照射して前記検査対象物を検査する第２検査工程とを含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明のある例示的な観点によれば、反射光の外乱を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態の検査装置の模式図である。

【図2A】図２Ａは、本実施形態の検査装置における環状光源の模式的な斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、本実施形態の検査装置における面光源の模式的な斜視図である。

【図2C】図２Ｃは、本実施形態の検査装置における検査対象となる検査対象物の模式的な斜視図である。

【図3A】図３Ａは、本実施形態の検査装置において面光源から光が照射された検査対象物の撮像を示す模式図である。

【図3B】図３Ｂは、本実施形態の検査装置において面光源から光が照射された検査対象物を撮像した画像を示す模式図である。

【図4A】図４Ａは、本実施形態の検査装置において環状光源から光が照射された検査対象物の撮像を示す模式図である。

【図4B】図４Ｂは、本実施形態の検査装置において環状光源から光が照射された検査対象物を撮像した画像を示す模式図である。

【図5】図５は、本実施形態の検査装方法のフロー図である。

【図6A】図６Ａは、本実施形態の検査装置において検査対象となる検査対象物の模式的な斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、本実施形態の検査装置において検査対象となる検査対象物の模式的な断面図である。

【図7】図７は、本実施形態の検査装置の模式図である。

【図8A】図８Ａは、本実施形態の検査装置の一部を拡大した模式図である。

【図8B】図８Ｂは、本実施形態の検査装置において検査対象となる検査対象物において反射する光の経路を示す模式図である。

【図8C】図８Ｃは、本実施形態の検査装置の一部を拡大した模式図である。

【図9A】図９Ａは、本実施形態の検査装置において検査対象となる検査対象物の模式的な斜視図である。

【図9B】図９Ｂは、本実施形態の検査装置において検査対象となる検査対象物の模式的な断面図である。

【図9C】図９Ｃは、図９Ａおよび図９Ｂの検査対象物を保持するホルダの模式的な斜視図である。

【図10】図１０は、本実施形態の検査装置の模式図である。

【図11A】図１１Ａは、本実施形態の検査装置において検査対象となる検査対象物を保持するホルダの模式的な斜視図である。

【図11B】図１１Ｂは、本実施形態の検査装置において面光源から光が照射された検査対象物を撮像した画像を示す模式図である。

【図11C】図１１Ｃは、ホルダの連結孔の画像から外側環の中心を特定する態様を示す模式図である。

【図11D】図１１Ｄは、検査対象物の画像から内側環の中心を特定する態様を示す模式図である。

【図12】図１２は、本実施形態の検査装方法のフロー図である。

【図13】図１３は、本実施形態の検査システムの模式図である。

【図14】図１４は、本実施形態の検査システムにおいて検査対象となる検査対象物を保持するホルダの模式的な斜視図である。

【図15】図１５は、本実施形態の検査システムにおけるホルダの模式的な斜視図である。

【図16】図１６は、本実施形態の検査装置の模式図である。

【図17A】図１７Ａは、本実施形態の検査装置において面光源から光が照射された検査対象物の撮像を示す模式図である。

【図17B】図１７Ｂは、本実施形態の検査装置において環状光源から光が照射された検査対象物の撮像を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明による検査装置、検査システムおよび検査方法の例示的な実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。典型的には、Ｚ軸は、鉛直方向を示し、Ｘ軸およびＹ軸は、水平方向を示す。ただし、本実施形態は、これに限定されない。

【0012】

なお、本明細書において、方位、線および面のうちのいずれかと他のいずれかとの位置関係において、「平行」は、両者がどこまで延長しても全く交わらない状態のみならず、実質的に平行である状態を含む。また、「垂直」および「直交」はそれぞれ、両者が互いに９０度で交わる状態のみならず、実質的に垂直である状態及び実質的に直交する状態を含む。さらに、「鉛直」は、重力が作用する方向のみならず、重力が実質的に作用する方向を示す。また、「水平」は、重力が作用する方向に対して厳密に直交する方向のみならず、重力が作用する方向に対して実質的に直交する方向を示す。つまり、「平行」、「垂直」、「直交」、「鉛直」および「水平」はそれぞれ、両者の位置関係に本発明の効果を奏する程度の角度ずれがある状態を含み得ることは言うまでもない。

【0013】

まず、図１を参照して、本実施形態の検査装置１００を説明する。図１は、本実施形態の検査装置１００の模式図である。

【0014】

図１に示すように、検査装置１００は、検査対象物Ｓを検査する。検査対象物Ｓは、検査装置１００の特定の場所に載置された状態で検査される。

【0015】

検査装置１００は、撮像部１１０と、環状光源１２０と、面光源１３０と、抑制部１４０とを備える。検査装置１００において、撮像部１１０、環状光源１２０および面光源１３０は、固定して配置されることが好ましい。例えば、撮像部１１０、環状光源１２０および面光源１３０は、同一の固定台に固定して配置されることが好ましい。ただし、面光源１３０は、撮像部１１０および環状光源１２０に対して移動可能であってもよい。

【0016】

撮像部１１０は、検査対象物Ｓを撮像する。撮像部１１０は、検査対象物Ｓに対して一方側（＋Ｚ方向側）に配置される。

【0017】

撮像部１１０は、撮像範囲内を撮像する。撮像部１１０は、光軸Ｐａを中心に広がる撮像範囲を撮像する。撮像部１１０の撮像範囲は、調整可能であってもよい。撮像部１１０の光軸Ｐａは、光軸方向Ｄｐに延びる。ここでは、光軸方向Ｄｐは、鉛直方向に平行である。検査対象物Ｓは、光軸Ｐａ上に配置される。

【0018】

撮像部１１０は、撮像素子を含む。例えば、撮像素子は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーまたはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーである。

【0019】

環状光源１２０は、環状構造を有する。環状光源１２０は、検査対象物Ｓに光を照射する。典型的には、環状光源１２０の中心は、撮像部１１０の光軸Ｐａと一致する。環状光源１２０は、検査対象物Ｓに対して一方側（＋Ｚ方向側）に配置される。

【0020】

環状光源１２０は、検査対象物Ｓに光を照射する。環状光源１２０は、環状の中心に向けて斜めに光を照射する。典型的には、環状光源１２０は、所定のエリアからほぼ一定の強度の光を検査対象物Ｓに向けて照射する。

【0021】

環状光源１２０は、光を出射する出射面１２０ｓを有する。出射面１２０ｓは、ＸＹ平面に対して斜めに傾いている。出射面１２０ｓの法線方向は、斜め下方向を向く。撮像部１１０は、環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。

【0022】

面光源１３０は、検査対象物Ｓに光を照射する。面光源１３０は、面状に光を照射する。面光源１３０は、光を出射する出射面１３０ｓを有する。出射面１３０ｓの法線方向は、Ｚ方向に延びる。典型的には、面光源１３０は、所定のエリアからほぼ一定の強度の光を照射する。

【0023】

面光源１３０は、検査対象物Ｓに対しての他方側（－Ｚ方向側）に配置される。少なくとも面光源１３０が検査対象物Ｓに光を照射する場合、面光源１３０は、撮像部１１０の光軸Ｐａ上に位置する。撮像部１１０は、面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。

【0024】

抑制部１４０は、環状光源１２０から照射された光が面光源１３０に入射することを抑制する。上述したように、面光源１３０が検査対象物Ｓに光を照射する際に、撮像部１１０は、面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。この場合、抑制部１４０は、面光源１３０から照射された光が検査対象物Ｓに入射することを遮らない。

【0025】

一方で、撮像部１１０は、環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。この場合、抑制部１４０は、環状光源１２０から照射された光が面光源１３０に入射することを抑制する。具体的には、撮像部１１０が、環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する場合、抑制部１４０は、環状光源１２０から照射された光が面光源１３０に入射することを抑制する。

【0026】

ここでは、抑制部１４０は、遮光位置と退避位置との間を移動可能な遮光板１４０ｐを含む。遮光板１４０ｐは、光の反射を抑制するように構成されている。

【0027】

典型的には、遮光板１４０ｐは、面光源１３０の出射面１３０ｓに配置された部材の反射率よりも低い反射率を示す。少なくとも遮光板１４０ｐの＋Ｚ方向側は、面光源１３０の出射面１３０ｓに配置された部材の反射率よりも低い反射率を示す。遮光板１４０ｐは、低い反射率となるように表面処理されてもよい。例えば、遮光板１４０ｐは、黒色で塗装されてもよい。

【0028】

遮光板１４０ｐは、面光源１３０の出射面１３０ｓの全面を覆う遮光位置と、撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて面光源１３０の外側に位置する退避位置との間を移動する。

【0029】

面光源１３０が光を照射する場合、遮光板１４０ｐは、退避位置に位置する。遮光板１４０ｐが退避位置に位置する場合、遮光板１４０ｐは、面光源１３０から検査対象物Ｓに向かって照射される光を遮らない。典型的には、遮光板１４０ｐが退避位置に位置する場合、遮光板１４０ｐは、面光源１３０の外側に位置する。図１において、遮光板１４０ｐは、退避位置に位置する。この場合、撮像部１１０は、遮光板１４０ｐに遮られることなく面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。

【0030】

一方で、環状光源１２０が光を照射する場合、遮光板１４０ｐは、遮光位置に移動する。遮光位置は、遮光板１４０ｐは、検査対象物Ｓと面光源１３０との間の位置である。典型的には、遮光板１４０ｐが遮光位置に位置する場合、遮光板１４０ｐは、撮像部１１０の光軸Ｐａと重なる。遮光板１４０ｐが遮光位置に位置する場合、遮光板１４０ｐは、環状光源１２０からの光が面光源１３０に入射および反射することを抑制する。

【0031】

以上のように、抑制部１４０は、面光源１３０の出射面１３０ｓの全面を覆う遮光位置と、撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて面光源１３０の外側に位置する退避位置との間を移動可能な遮光板１４０ｐを含む。したがって、遮光板１４０ｐの移動により、環状光源１２０からの光が面光源１３０において反射することを抑制できる。

【0032】

検査装置１００は、制御装置１５０をさらに備えてもよい。制御装置１５０は、検査装置１００の撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０および抑制部１４０の動作を制御してもよい。あるいは、制御装置１５０は、撮像部１１０において撮像した撮像画像を解析して検査対象物Ｓの検査結果を判定してもよい。例えば、制御装置１５０は、撮像画像を画像解析することによって検査対象物Ｓ内に異物がないか検査できる。

【0033】

制御装置１５０は、制御部１５２と、記憶部１５４とを有する。制御部１５２は、演算素子を含む。演算素子は、プロセッサーを含む。一例では、プロセッサーは、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を含む。

【0034】

記憶部１５４は、種々のデータを記憶する。例えば、記憶部１５４は、制御プログラムを記憶する。制御部１５２は、制御プログラムを実行することによって、制御装置１５０の演算を制御する。詳細には、制御部１５２のプロセッサーは、記憶部１５４の記憶素子の記憶しているコンピュータープログラムを実行して、制御装置１５０の各構成を制御する。

【0035】

例えば、コンピュータープログラムは、非一時的コンピューター読取可能記憶媒体に記憶される。非一時的コンピューター読取可能記憶媒体は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、磁気ディスクまたは光データ記憶装置を含む。

【0036】

検査装置１００は、検査対象物Ｓを保持するホルダ１６０をさらに備えてもよい。典型的には、ホルダ１６０は、検査対象物Ｓを保持した状態で検査装置１００の所定の位置に配置される。

【0037】

ホルダ１６０は、検査対象物Ｓが保持される位置を決める位置決め部１６０ｐを有する。位置決め部１６０ｐにより、検査対象物Ｓを所定の位置に位置決めできる。

【0038】

上述したように、面光源１３０は、光を出射する出射面１３０ｓを有する。撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて、ホルダ１６０の位置決め部１６０ｐは、出射面１３０ｓの内部に収まる。例えば、位置決め部１６０ｐのＸＹ平面に沿った長さは、出射面１３０ｓのＸＹ平面に沿った長さよりも小さい。このため、検査対象物Ｓが面光源１３０からの光を屈折しても検査対象物Ｓを充分に撮像できる。

【0039】

本実施形態の検査装置１００は、検査対象物Ｓの一方側（＋Ｚ方向側）に配置され、検査対象物Ｓを撮像する撮像部１１０と、検査対象物Ｓの一方側（＋Ｚ方向側）に配置され、検査対象物Ｓに光を照射する環状光源１２０と、検査対象物Ｓの他方側（－Ｚ方向側）に配置され、検査対象物Ｓに光を照射する面光源１３０と、環状光源１２０から照射された光が面光源１３０に入射することを抑制する抑制部１４０とを備える。これにより、検査装置１００は、環状光源１２０が検査対象物Ｓに光を照射する際に面光源１３０において光の外乱が生じることを抑制できる。

【0040】

次に、図２Ａ～図２Ｃを参照して、本実施形態の検査装置１００における環状光源１２０、面光源１３０および検査対象物Ｓをそれぞれ説明する。図２Ａは、本実施形態の検査装置１００における環状光源１２０の模式的な斜視図であり、図２Ｂは、本実施形態の検査装置１００における面光源１３０の模式的な斜視図である。図２Ｃは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓの模式的な斜視図である。

【0041】

図２Ａに示すように、環状光源１２０は、環状構造を有する。環状光源１２０には、貫通孔１２０ｈが設けられる。環状光源１２０は、－Ｚ軸方向に位置する環状中心に向かって斜めに光を照射する。ここでは、環状光源１２０は、円環構造である。環状光源１２０には、円柱形状の貫通孔１２０ｈが設けられる。ただし、環状光源１２０は、円環構造以外の環状構造であってもよい。

【0042】

例えば、環状光源１２０の外径Ｄａは、環状光源１２０の内径（貫通孔１２０ｈの外径）Ｄｈａよりも大きい。

【0043】

図２Ｂに示すように、面光源１３０は、略直方体形状構造を有する。面光源１３０は、ＸＹ平面に広がる出射面１３０ｓを有する。出射面１３０ｓは、面光源１３０の１つの面に位置する。出射面１３０ｓは、全面からほぼ一定の強度の光を出射する。

【0044】

出射面１３０ｓの長さ（例えば、Ｘ軸方向に沿った長さ）Ｄｂ１は、出射面１３０ｓの長さ（例えば、Ｙ軸方向に沿った長さ）Ｄｂ２と略等しい。ただし、出射面１３０ｓの長さＤｂ１は、出射面１３０ｓの長さＤｂ２と異なってもよい。

【0045】

典型的には、面光源１３０の長さＤｂ１および長さＤｂ２は、環状光源１２０の内径Ｄｈａよりも小さい。例えば、面光源１３０の長さＤｂ１および長さＤｂ２は、環状光源１２０の内径Ｄｈａに対して１０％以上５０％以下である。

【0046】

図２Ｃに示すように、検査対象物Ｓは、円柱構造を有する。例えば、検査対象物Ｓは、薄い円板である。検査対象物Ｓは、透光部材を有する。透光部材は、光を透過する。透光部材は、透明であってもよい。あるいは、透光部材は、着色されていてもよい。

【0047】

典型的には、面光源１３０の長さＤｂ１および長さＤｂ２は、検査対象物Ｓの外径Ｄｓよりも大きい。例えば、面光源１３０の長さＤｂ１および長さＤｂ２は、検査対象物Ｓの外径Ｄｓに対して１５０％以上１０００％以下である。

【0048】

次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、本実施形態の検査装置１００における面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓの撮像を説明する。図３Ａは、本実施形態の検査装置１００において面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓの撮像を示す模式図であり、図３Ｂは、本実施形態の検査装置１００において面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像した画像Ｉｔを示す模式図である。

【0049】

図３Ａに示すように、面光源１３０は、検査対象物Ｓに光を照射する。このとき、遮光板１４０ｐは、退避位置に位置する。このため、遮光板１４０ｐは、面光源１３０から検査対象物Ｓに照射された光を遮らない。

【0050】

面光源１３０から検査対象物Ｓに照射された光は、環状光源１２０の貫通孔１２０ｈを通過して撮像部１１０に到達する。撮像部１１０は、面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。この場合、撮像部１１０は、面光源１３０から照射された光が透過する検査対象物Ｓを撮像する。撮像部１１０は、面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像して画像Ｉｔを生成する。

【0051】

図３Ｂに示すように、画像Ｉｔにおいて、検査対象物Ｓは基本的に明るく（白く）見える。面光源１３０から照射された光は、主として検査対象物Ｓの透光部材を透過して撮像部１１０に到達するためである。

【0052】

検査対象物Ｓの透光部材に異物が存在すると、異物によって光が不規則に散乱される。この場合、画像Ｉｔにおいて、白以外の部分または周囲の白とは異なる部分が生じる。したがって、画像Ｉｔにより、検査対象物Ｓの異物を発見できる。

【0053】

典型的には、撮像部１１０は、面光源１３０から照射された光が透過する検査対象物Ｓを撮像することにより、検査対象物Ｓの全体に異物があるか否かを検査できる。ただし、撮像部１１０は、面光源１３０から照射された光が透過する検査対象物Ｓを撮像する場合、異物が微細であると、検査対象物Ｓの異物を発見しにくいことがある。例えば、異物が繊維状の場合、検査対象物Ｓの異物を発見しにくい。

【0054】

次に、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、本実施形態の検査装置１００における環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓの撮像を説明する。図４Ａは、本実施形態の検査装置１００において環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓの撮像を示す模式図であり、図４Ｂは、本実施形態の検査装置１００において環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像した画像を示す模式図である。

【0055】

図４Ａに示すように、環状光源１２０は、検査対象物Ｓに光を照射する。撮像部１１０は、環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。撮像部１１０は、環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像して画像Ｉｒを生成する。

【0056】

図４Ｂに示すように、画像Ｉｒにおいて、検査対象物Ｓは基本的に黒く（暗く）見える。図４Ａに示すように、環状光源１２０から検査対象物Ｓに照射された入射光Ｌｓは、検査対象物Ｓにおいて主として正反射して反射光Ｌｓ１となり、この反射光Ｌｓ１は、基本的には撮像部１１０に到達しないためである。

【0057】

ただし、検査対象物Ｓの透光部材に異物が存在すると、入射光Ｌｓは異物によって反射光Ｌｓ１とは異なる反射光Ｌｓ２として反射され、反射光Ｌｓ２の一部は撮像部１１０に到達する。このため、画像Ｉｒにおいて、比較的暗い部分の中に比較的明るい部分（例えば、白い部分）が生じる。このため、検査装置１００により、検査対象物Ｓの異物を発見できる。

【0058】

図３Ｂと図４Ｂとの比較から理解されるように、図３Ｂに示したように、面光源１３０から照射された光が透過する検査対象物Ｓの撮像結果（画像Ｉｔ）は全体的に明るいため、異物が小さいと異物を発見しにくい。一方で、図４Ｂに示したように、環状光源１２０から照射された検査対象物Ｓの撮像結果（画像Ｉｒ）は、全体的に暗い状態で異物部分が明るくなるため、検査対象物Ｓの表面の異物が比較的小さくても発見しやすい。このため、撮像部１１０は、面光源１３０から光を照射した検査対象物Ｓだけでなく環状光源１２０から光を照射した検査対象物Ｓを撮像することが好ましい。

【0059】

なお、図４Ａに示したように、環状光源１２０から検査対象物Ｓに入射する入射光Ｌｓの一部は、検査対象物Ｓを透過して透過光Ｌｓ３となることがある。透過光Ｌｓ３が面光源１３０に入射して面光源１３０において反射して撮像部１１０に到達すると、撮像画像に明るく光る部分が生じてしまい、検査対象物Ｓに異物があると誤検知してしまうことがある。

【0060】

このため、本実施形態の検査装置１００では、環状光源１２０が検査対象物Ｓに光を照射する場合、遮光板１４０ｐは、遮光位置に位置する。このとき、遮光板１４０ｐは、環状光源１２０から検査対象物Ｓに照射された光が面光源１３０に入射することを遮る。また、遮光板１４０ｐは、環状光源１２０から検査対象物Ｓに照射された光が面光源１３０において反射されて撮像部１１０に向かって進行することを遮る。これにより、入射光Ｌｓの一部が検査対象物Ｓを透過しても、遮光板１４０ｐにより、透過光Ｌｓ３が面光源１３０において入射および反射して撮像部１１０に到達することを抑制できるため、誤検知を抑制できる。

【0061】

次に、図１～図５を参照して、本実施形態の検査方法を説明する。図５は、本実施形態の検査方法のフロー図である。

【0062】

図５に示すように、ステップＳ１０２において検査対象物Ｓを供給する。例えば、検査装置１００に検査対象物Ｓを搬入する。その後、検査対象物Ｓを検査装置１００にセットする。検査対象物Ｓの表面および裏面が異なる場合、検査対象物Ｓの表面は、鉛直上方を向いてもよい。あるいは、検査対象物Ｓの表面は、鉛直下方を向いてもよい。

【0063】

ステップＳ１０４において検査対象物Ｓに対して第１検査を行う。第１検査では、面光源１３０からの光を検査対象物Ｓの表面および裏面の一方から照射することにより、検査対象物Ｓを検査する。詳細には、検査対象物Ｓの表面および裏面の一方から面光源１３０からの光を照射している間に撮像部１１０が検査対象物Ｓを撮像することで、検査装置１００は検査対象物Ｓを検査する。

【0064】

ステップＳ１０６において、検査対象物Ｓに対して第２検査を行う。第２検査では、環状光源１２０からの光を検査対象物Ｓの表面および裏面の他方から照射することにより、検査対象物Ｓを検査する。詳細には、検査対象物Ｓの表面および裏面の他方から環状光源１２０からの光を照射している間に撮像部１１０が検査対象物Ｓを撮像することで、検査装置１００は検査対象物Ｓを検査する。

【0065】

以上のようにして、検査対象物Ｓを検査できる。典型的には、検査終了後、検査対象物Ｓは、検査装置１００から搬出される。検査対象物Ｓの検査結果が正常である場合、検査対象物Ｓに対して次のプロセスが行われる。検査対象物Ｓの検査結果が異常である場合、検査対象物Ｓに対して別のプロセスが行われる。

【0066】

例えば、第１検査工程において面光源１３０からの光を検査対象物Ｓの表面に照射して検査対象物Ｓを検査する場合、第２検査工程において環状光源１２０からの光を検査対象物Ｓの裏面に照射して検査対象物Ｓを検査する。または、第１検査工程において面光源１３０からの光を検査対象物Ｓの裏面に照射して検査対象物Ｓを検査する場合、第２検査工程において環状光源１２０からの光を検査対象物Ｓの裏面に照射して検査対象物Ｓを検査してもよい。

【0067】

なお、ここでは、第１検査工程において面光源１３０を用いて検査対象物Ｓを検査した後に、第２検査工程において環状光源１２０を用いて検査対象物Ｓを検査したが、本実施形態はこれに限定されない。先に環状光源１２０を用いて検査対象物Ｓを検査した後で、面光源１３０を用いて検査対象物Ｓを検査してもよい。

【0068】

このように、本実施形態の検査方法は、上記に記載の検査装置１００を用いる。検査方法は、検査対象物Ｓを供給する工程と、検査対象物Ｓの表面および裏面の一方から面光源１３０からの光を照射して検査対象物Ｓを検査する第１検査工程と、検査対象物Ｓの表面および裏面の他方に環状光源１２０からの光を照射して検査対象物Ｓを検査する第２検査工程とを含む。これにより、検査対象物Ｓの表面および裏面から光を照射して検査対象物Ｓを検査できる。

【0069】

なお、図２Ｃに示した検査対象物Ｓは、略円柱形状であったが、本実施形態はこれに限定されない。検査対象物Ｓの表面は湾曲していてもよい。

【0070】

次に、図６Ａおよび図６Ｂを参照して、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓを説明する。図６Ａは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓの模式的な斜視図であり、図６Ｂは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓの模式的な断面図である。

【0071】

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、検査対象物Ｓは、２つの底面が平坦な円筒形状である。検査対象物Ｓは、透光部材Ｓｔと、保持部材Ｓｈとを有する。保持部材Ｓｈは、透光部材Ｓｔを保持する。透光部材Ｓｔは透光性を示す一方で、保持部材Ｓｈは透光性を示さない。

【0072】

ここでは、透光部材Ｓｔは、環状構造である。保持部材Ｓｈは、透光部材Ｓｔの内側および外側をそれぞれ保持する。保持部材Ｓｈは、透光部材Ｓｔの内側を保持する内側環Ｓｈｐと、透光部材Ｓｔの外側を保持する外側環Ｓｈｑとを含む。

【0073】

例えば、内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑは金属を含み、透光部材Ｓｔは透明ゲルを含む。内側環Ｓｈｐが鉛直方向に振動することにより、検査対象物Ｓ全体が振動してもよい。

【0074】

内側環Ｓｈｐは、中心軸に沿って中空の貫通孔を有する筒形状である。外側環Ｓｈｑは、円環形状である。外側環Ｓｈｑの内径は、内側環Ｓｈｐの外径よりも大きい。

【0075】

例えば、透光部材Ｓｔは、内側環Ｓｈｐと外側環Ｓｈｑとの間に樹脂を注入して後で加熱して硬化することによって成形される。このとき、透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａおよび第２主面Ｓｔｂはそれぞれ湾曲する。

【0076】

透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａは、内側環Ｓｈｐとの境界部分および外側環Ｓｈｑとの境界部分において高くなっており（＋Ｚ方向側に位置し）、内側環Ｓｈｐとの境界部分および外側環Ｓｈｑとの境界部分との間で窪む。このため、透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａは湾曲する。また、透光部材Ｓｔの第２主面Ｓｔｂは、内側環Ｓｈｐとの境界部分および外側環Ｓｈｑとの境界部分において低くなっており（－Ｚ方向側に位置し）、内側環Ｓｈｐとの境界部分および外側環Ｓｈｑとの境界部分との間で窪む。このため、透光部材Ｓｔの第２主面Ｓｔｂは湾曲する。

【0077】

図６Ｂに示すように、透光部材Ｓｔの湾曲形状は、向きに応じて異なってもよい。例えば、透光部材Ｓｔの＋Ｚ方向側の表面形状は、透光部材Ｓｔの－Ｚ方向側の表面形状とは異なる。詳細には、透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａの湾曲の程度は、透光部材Ｓｔの第２主面Ｓｔｂの湾曲の程度と異なる。これは、透光部材Ｓｔの形成時の姿勢に応じて、透光部材Ｓｔの収縮の程度が異なるからである。例えば、透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａが鉛直上方に位置し、第２主面Ｓｔｂが鉛直下方に位置した状態で透光部材Ｓｔを形成する場合、第２主面Ｓｔｂの湾曲の程度は第１主面Ｓｔａの湾曲の程度よりも大きい（第２主面Ｓｔｂの曲率は第１主面Ｓｔａの曲率よりも大きい）。

【0078】

なお、検査対象物Ｓにおいて透光部材Ｓｔの表面が湾曲している場合、透光部材Ｓｔに異物がないにもかかわらず、撮像部１１０によって撮像された画像に変化が生じることがある。この場合、環状光源１２０から検査対象物Ｓの内側に向かう光の一部を制限することが好ましい。

【0079】

次に、図７を参照して、本実施形態の検査装置１００を説明する。図７は、本実施形態の検査装置１００の模式図である。図７の検査装置１００は、遮光筒１７０をさらに備える点を除いて、図１を参照して上述した検査装置１００と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。

【0080】

図７に示すように、検査装置１００は、遮光筒１７０をさらに備える。遮光筒１７０は、検査対象物Ｓと撮像部１１０との間に位置する。遮光筒１７０は、円筒形状である。遮光筒１７０は、環状光源１２０の貫通孔１２０ｈ内に位置する。

【0081】

遮光筒１７０の中心軸は、撮像部１１０の光軸Ｐａと重なる。遮光筒１７０は、検査対象物Ｓと撮像部１１０との間で鉛直方向に沿って移動可能に構成されることが好ましい。この場合、遮光筒１７０は、環状光源１２０の貫通孔１２０ｈに進入するように移動可能である。

【0082】

遮光筒１７０は、環状光源１２０から検査対象物Ｓに入射する光を部分的に遮る。遮光筒１７０は、外表面において環状光源１２０から検査対象物Ｓに入射する光を遮ることが好ましい。

【0083】

次に、図７～図８Ｃを参照して、本実施形態の検査装置１００における遮光筒１７０について説明する。図８Ａは、本実施形態の検査装置１００の一部を拡大した模式図である。

【0084】

図８Ａに示すように、遮光筒１７０が環状光源１２０に対して比較的高い位置にある場合、環状光源１２０から出射された光は遮光筒１７０に当たらず、遮光筒１７０が環状光源１２０から出射された光を遮光しない。この場合、環状光源１２０から出射された光が検査対象物Ｓの湾曲部分に入射すると、湾曲部分における反射光が撮像部１１０に向かうことがある。

【0085】

ここでは、検査対象物Ｓにおける透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａのうち内側環Ｓｈｐとの境界部分における反射光について検討する。具体的には、環状光源１２０の出射面１２０ｓの外側から出射された入射光成分Ｌａ、および、環状光源１２０の出射面１２０ｓの内側から出射された入射光成分Ｌｂに分けて検討する。

【0086】

図８Ｂは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓに対して環状光源１２０から出射された光が反射する光の経路を示す模式図である。

【0087】

図８Ｂに示すように、実線で示した入射光成分Ｌａは、境界部分ＳｔｄにおいてＸＹ平面に対して比較的大きな入射角で入射する。この場合、境界部分Ｓｔｄが湾曲していても、入射光成分Ｌａは、境界部分ＳｔｄにおいてＸＹ平面に対して比較的大きな反射角で反射する。

【0088】

これに対して、破線で示した入射光成分Ｌｂは、境界部分ＳｔｄにおいてＸＹ平面に対して比較的小さい入射角で入射する。境界部分Ｓｔｄが湾曲していることにより、入射光成分Ｌｂは、境界部分Ｓｔｄにおいて＋Ｚ方向に向かって反射することがある。

【0089】

この場合、境界部分Ｓｔｄに異物がなくても、境界部分Ｓｔｄにおける反射光の一部は撮像部１１０に到達してしまい、画像Ｉｒにおいて、比較的暗い部分の中に比較的明るい部分（例えば、白い部分）が生じる。このため、入射光成分Ｌｂの強度が高く、また、境界部分Ｓｔｄの湾曲の程度が大きいと、検査対象物Ｓ内の異物を誤検知してしまうことがある。

【0090】

この場合、入射光成分Ｌｂの一部を制限することにより、誤検知を抑制できる。

【0091】

図８Ｃは、本実施形態の検査装置１００の一部を拡大した模式図である。図８Ｃに示すように、遮光筒１７０が環状光源１２０から出射された光の一部を遮光する。

【0092】

図８Ｃに示すように、遮光筒１７０が環状光源１２０に対して比較的低い位置にある場合、環状光源１２０から出射された光の一部が遮光筒１７０で遮光される。この場合、環状光源１２０の出射面１２０ｓの内側から出射された入射光成分Ｌｂが遮光筒１７０で遮光される。一方で、環状光源１２０の出射面１２０ｓの外側から出射された入射光成分Ｌａが遮光筒１７０で遮光されない。これにより、検査対象物Ｓの検査に必要な入射光成分を確保しつつ、検査対象物Ｓの透光部材Ｓｔにおいて湾曲の程度が大きい境界部分Ｓｔｄにおいて撮像部１１０に向かって反射される入射光成分Ｌｂを遮光できるため、誤検知を抑制できる。

【0093】

このように、検査装置１００は、環状光源１２０から検査対象物Ｓに向かう光の一部を遮る遮光筒１７０をさらに備えてもよい。遮光筒１７０により、環状光源１２０から検査対象物Ｓに向かう光の一部を遮ることができる。

【0094】

なお、図６Ａおよび図６Ｂに示した検査対象物Ｓは、円筒形状であったが、本実施形態はこれに限定されない。検査対象物Ｓは、突起部分を有してもよい。

【0095】

次に、図９Ａ～図９Ｃを参照して、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓおよび検査対象物Ｓを好適に保持するホルダ１６０を説明する。図９Ａは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓの模式的な斜視図である。図９Ｂは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓの模式的な断面図である。図９Ｃは、図９Ａおよび図９Ｂの検査対象物Ｓを保持するホルダ１６０の模式的な斜視図である。

【0096】

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、検査対象物Ｓは、内側環Ｓｈｐと、外側環Ｓｈｑと、内側環Ｓｈｐと外側環Ｓｈｑとの間に位置する透光部材Ｓｔとを有する。内側環Ｓｈｐは、透光部材Ｓｔおよび外側環Ｓｈｑに対して＋Ｚ方向に突起する突起部Ｓｐを有する。

【0097】

図９Ｃに示すように、ホルダ１６０は、検査対象物Ｓを保持するため位置決め部１６０ｐを有する。ホルダ１６０は、薄板形状である。ホルダ１６０には位置決め部１６０ｐとして貫通孔１６０ｈが設けられる。貫通孔１６０ｈは、検査対象物Ｓの外形に整合した形状である。例えば、検査対象物Ｓは、突起部Ｓｐが鉛直下方（－Ｚ方向）を向いた状態で貫通孔１６０ｈに挿入されてホルダ１６０に保持される。

【0098】

このように、検査装置１００は、検査対象物Ｓの位置を決める位置決め部１６０ｐが設けられたホルダ１６０をさらに備える。ホルダ１６０により、検査対象物Ｓを安定的に位置決めできる。

【0099】

上述したように、検査装置１００において、撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０および抑制部１４０は、固定して配置されることが好ましい。例えば、撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０および抑制部１４０は、同一の固定台に固定して配置されることが好ましい。

【0100】

次に、図１０を参照して、本実施形態の検査装置１００を説明する。図１０は、本実施形態の検査装置１００の模式図である。

【0101】

図１０に示すように、検査装置１００は、撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０、抑制部１４０、ホルダ１６０および遮光筒１７０に加えて固定台１８０をさらに備える。固定台１８０は、撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０、抑制部１４０およびホルダ１６０を固定して配置する。

【0102】

ここでは、典型的には、撮像部１１０は、カメラ１１２と、レンズ１１４とを有する。カメラ１１２は、撮像素子を含む。例えば、撮像素子は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーまたはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーである。レンズ１１４により、カメラ１１２のセンサー上に拡大または縮小した画像を結像する。

【0103】

上述したように、抑制部１４０は、遮光板１４０ｐを含む。遮光板１４０ｐは、固定台１８０に対して退避位置と遮光位置との間を水平方向に移動する。例えば、固定台１８０には、レールを有するスライド機構が設けられており、遮光板１４０ｐは、スライド機構に沿ってレールの上をスライドできる。

【0104】

環状光源１２０は、固定台１８０に対して固定される。一方で、遮光筒１７０は、固定台１８０に対して鉛直方向に移動する。このため、遮光筒１７０は、環状光源１２０に対して移動できる。

【0105】

なお、ここでは、環状光源１２０に対して遮光筒１７０が鉛直方向に移動したが、遮光筒１７０に対して環状光源１２０が鉛直方向に移動してもよい。あるいは、環状光源１２０に対して検査対象物Ｓが鉛直方向に移動してもよい。

【0106】

なお、図９Ｃに示したホルダ１６０には、検査対象物Ｓの外形と整合した貫通孔１６０ｈが設けられたが、本実施形態はこれに限定されない。ホルダ１６０には、検査対象物Ｓの外形と整合した貫通孔１６０ｈとともに貫通孔１６０ｈと繋がる連結孔が設けられてもよい。

【0107】

次に、図１１Ａ～図１１Ｄを参照して、本実施形態の検査装置１００を説明する。図１１Ａは、本実施形態の検査装置１００において検査対象となる検査対象物Ｓを保持するホルダ１６０の模式的な斜視図である。

【0108】

図１１Ａに示すように、ホルダ１６０には、検査対象物Ｓを位置決めする位置決め部１６０ｐが設けられる。ここでは、ホルダ１６０には、検査対象物Ｓの外形と整合した貫通孔１６０ｈとともに貫通孔１６０ｈと繋がる連結孔１６０ｃが設けられる。貫通孔１６０ｈが、検査対象物Ｓの外形と整合していることにより、検査対象物Ｓは貫通孔１６０ｈに位置決めされる。

【0109】

貫通孔１６０ｈは、円柱形状の検査対象物Ｓに整合した形状である。連結孔１６０ｃは、貫通孔１６０ｈと繋がる。連結孔１６０ｃは、円柱形状の貫通孔１６０ｈに対して４つの方向に位置する。連結孔１６０ｃは、貫通孔１６０ｈの半径よりも小さい半径の半円柱形状に設けられる。

【0110】

図１１Ｂは、本実施形態の検査装置１００において面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像した画像Ｉｔを示す模式図である。ここでは、検査対象物Ｓは、図１１Ａに示したホルダ１６０に保持されている。

【0111】

図１１Ｂに示すように、画像Ｉｔでは、貫通孔１６０ｈに検査対象物Ｓが挿入されており、検査対象物Ｓの透光部材Ｓｔは基本的に明るく（白く）見える。面光源１３０から照射された光は、主として検査対象物Ｓの透光部材Ｓｔを透過して撮像部１１０に到達するためである。一方で、検査対象物Ｓの内側環Ｓｔｐおよび外側環Ｓｔｑは、非透光性であり、基本的に暗く（黒く）見える。画像Ｉｔにより、透光部材Ｓｔ内の異物を検査できる。

【0112】

なお、この画像Ｉｔでは、連結孔１６０ｃは明るく（白く）見える。貫通孔１６０ｈには、検査対象物Ｓが挿入されていないからである。このため、連結孔１６０ｃにより、検査対象物Ｓの外観形状を容易に撮像できる。

【0113】

上述したように、ホルダ１６０は、検査対象物Ｓが載置される貫通孔１６０ｈと、貫通孔１６０ｈと繋がる連結孔１６０ｃとを有する。ホルダ１６０で位置決めされた検査対象物Ｓの外観を撮像できる。

【0114】

なお、画像Ｉｔにより、内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑの形状を比較してもよい。例えば、画像Ｉｔにより、内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑの同心度を測定できる。

【0115】

図１１Ｃは、画像Ｉｔにおいて、ホルダ１６０の連結孔１６０ｃの画像から外側環Ｓｈｑの中心を特定する態様を示す模式図である。図１１Ｃに示すように、画像Ｉｔから、外側環Ｓｈｑについて透光部材Ｓｔとの間の境界（内側境界）だけでなく連結孔１６０ｃとの間の境界（外側境界）を特定できる。このため、外側環Ｓｈｑの中心Ｃｑを特定できる。

【0116】

図１１Ｄは、検査対象物の画像から内側環の中心を特定する態様を示す模式図である。図１１Ｄに示すように、画像Ｉｔから、内側環Ｓｈｐについて透光部材Ｓｔとの間の境界（外側境界）だけでなく中空貫通孔との間の境界（内側境界）を特定できる。このため、内側環Ｓｈｐの中心Ｃｐを特定できる。

【0117】

内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑが同一中心に対して配置される場合、内側環Ｓｈｐの中心Ｃｐは、外側環Ｓｈｑの中心Ｃｑと同一点に位置する。このため、内側環Ｓｈｐの中心Ｃｐおよび外側環Ｓｈｑの中心Ｃｑを特定することにより、内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑの同心度を測定できる。

【0118】

次に、図１１Ａ～図１２を参照して、本実施形態の検査方法を説明する。図１２は、本実施形態の検査方法のフロー図である。図１２のフロー図は、ステップＳ１０４の後に内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑの同心度を測定する点を除いて図５のフロー図と同様であり、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。

【0119】

図１２に示すように、ステップＳ１０２において検査対象物Ｓを供給する。ここでは、検査対象物Ｓは、内側環Ｓｈｐと、外側環Ｓｈｑと、内側環Ｓｈｐと外側環Ｓｈｑとの間に位置する透光部材Ｓｔとを有する。例えば、検査装置１００に検査対象物Ｓを搬入する。その後、検査対象物Ｓを検査装置１００にセットする。

【0120】

ステップＳ１０４において検査対象物Ｓに対して第１検査を行う。第１検査では、検査対象物Ｓの表面および裏面の一方から面光源１３０からの光を照射することにより、検査対象物Ｓを検査する。詳細には、検査対象物Ｓの表面および裏面の一方から面光源１３０からの光を照射している間に撮像部１１０が検査対象物Ｓを撮像することで、検査装置１００は検査対象物Ｓを検査する。

【0121】

ステップＳ１０４ａにおいて、ステップＳ１０４における外側環Ｓｈｑおよび内側環Ｓｈｐの撮像結果から検査対象物Ｓの同心度を測定する。同芯度の測定は、画像Ｉｔを画像処理することによって行うことが好ましい。例えば、機械学習によって同心度を測定してもよい。ただし、同心度の測定は、操作者の目視で行ってもよい。

【0122】

ステップＳ１０６において、検査対象物Ｓに対して第２検査を行う。第２検査では、検査対象物Ｓの表面および裏面の他方から環状光源１２０からの光を照射することにより、検査対象物Ｓを検査する。詳細には、検査対象物Ｓの表面および裏面の他方から環状光源１２０からの光を照射している間に撮像部１１０が検査対象物Ｓを撮像することで、検査装置１００は検査対象物Ｓを検査する。

【0123】

以上のようにして、検査対象物Ｓを検査できる。本実施形態によれば、透光部材Ｓｔ内の異物を検査するとともに内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑの配置および形状についても検査できる。

【0124】

このように、検査対象物Ｓを用意する工程において、検査対象物Ｓは、内側環Ｓｈｐと、外側環Ｓｈｑと、内側環Ｓｈｐと外側環Ｓｈｑとの間に位置する透光部材Ｓｔとを有する。検査方法は、第１検査工程における外側環Ｓｈｑおよび内側環Ｓｈｐの撮像結果から検査対象物Ｓの同心度を測定する工程をさらに含む。これにより、検査対象物Ｓの内側環Ｓｈｐおよび外側環Ｓｈｑの同心度を測定できる。

【0125】

なお、図１～図１２を参照した説明では、主として検査対象物Ｓに対して鉛直上方側に位置する環状光源１２０により、検査対象物Ｓの透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａの異物を検査したが、検査対象物Ｓに対して鉛直下方側に位置する環状光源１２０により、検査対象物Ｓの透光部材Ｓｔの第２主面Ｓｔｂの異物を検査してもよい。さらには、検査装置１００の環状光源１２０により、検査対象物Ｓの透光部材Ｓｔの第１主面Ｓｔａおよび第２主面Ｓｔｂの両方の異物を検査してもよい。

【0126】

次に、図１３を参照して、本実施形態の検査システム１０を説明する。図１３は、本実施形態の検査システム１０の模式図である。図１３は、検査システム１０は、複数の検査装置１００を備える。図１３の検査システム１０は、撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０および抑制部１４０を有する検査装置１００を複数備えるとともに撮像部１１０、環状光源１２０、面光源１３０および抑制部１４０の位置関係が異なる点を除いて、図１を参照して上述した検査装置１００と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。

【0127】

図１３に示すように、検査システム１０は、上側検査装置１００ａと、下側検査装置１００ｂと、プレート１２とを備える。プレート１２は、上面１２ａと、下面１２ｂと、貫通孔１２ｈとを有する。上面１２ａは、鉛直上方（＋Ｚ方向）に位置する。上面１２ａの法線方向は、＋Ｚ方向に延びる。下面１２ｂは、鉛直下方（－Ｚ方向）に位置する。下面１２ｂの法線方向は、－Ｚ方向に延びる。貫通孔１２ｈは、上面１２ａと下面１２ｂとを連絡する。貫通孔１２ｈには、検査対象物Ｓおよびホルダ１６０が載置される。ここでは、プレート１２の２つの貫通孔１２ｈには、検査対象物Ｓを保持するホルダ１６０ａおよびホルダ１６０ｂが載置される。

【0128】

上側検査装置１００ａは、撮像部１１０ａと、環状光源１２０ａと、面光源１３０ａと、抑制部１４０ａとを備える。撮像部１１０ａ、環状光源１２０ａ、面光源１３０ａおよび抑制部１４０ａは、一体的に構成される。上側検査装置１００ａは、主としてプレート１２の上面１２ａ側に配置される。詳細には、上側検査装置１００ａの撮像部１１０ａおよび環状光源１２０ａは、プレート１２の上面１２ａ側に配置される。上側検査装置１００ａは、ホルダ１６０ａに保持される検査対象物Ｓを検査する。

【0129】

下側検査装置１００ｂは、撮像部１１０ｂと、環状光源１２０ｂと、面光源１３０ｂと、抑制部１４０ｂとを備える。撮像部１１０ｂ、環状光源１２０ｂ、面光源１３０ｂおよび抑制部１４０ｂは、一体的に構成される。下側検査装置１００ｂは、主としてプレート１２の下面１２ｂ側に配置される。詳細には、下側検査装置１００ｂの撮像部１１０ｂおよび環状光源１２０ｂは、プレート１２の下面１２ｂ側に配置される。下側検査装置１００ｂは、ホルダ１６０ｂに保持される検査対象物Ｓを検査する。

【0130】

プレート１２は、回転軸を中心として回転可能であることが好ましい。プレート１２が回転することにより、検査対象物Ｓは、上側検査装置１００ａにおいて検査された後にプレート１２を回転することにより、下側検査装置１００ｂにおいて検査できる。あるいは、検査対象物Ｓは、下側検査装置１００ｂにおいて検査された後にプレート１２を回転することにより、上側検査装置１００ａにおいて検査してもよい。

【0131】

このように、検査システム１０は、上面１２ａと、下面１２ｂと、検査対象物Ｓが載置される貫通孔１２ｈとを有するプレート１２と、撮像部１１０ａがプレート１２の上面１２ａ側に配置された上側検査装置１００ａと、撮像部１１０ｂがプレート１２の下面１２ｂ側に配置された下側検査装置１００ｂとを備える。これにより、検査対象物Ｓを異なる方向から検査できる。

【0132】

なお、図１～図１３を参照して上述した説明では、主として、ホルダ１６０は１つの検査対象物Ｓを保持したが、本実施形態はこれに限定されない。ホルダ１６０に複数の検査対象物Ｓを保持してもよい。

【0133】

次に、図１４を参照して、本実施形態の検査システム１０を説明する。図１４は、本実施形態の検査システム１０の模式図である。

【0134】

図１４に示すように、検査システム１０は、搬入台１１ａと、搬出台１１ｂと、プレート１２と、第１上側検査装置１００ａ１と、第２上側検査装置１００ａ２と、第１下側検査装置１００ｂ１と、第２下側検査装置１００ｂ２とを備える。

【0135】

プレート１２は、鉛直方向に沿って延びる回転軸に対して時計回りに回転可能である。プレート１２には、検査対象物Ｓを保持可能なホルダ１６０が配置されている。ここでは、プレート１２には、６つのホルダ１６０が配置される。

【0136】

ここでは、ホルダ１６０は、プレート１２には２つの検査対象物Ｓを保持できる。ホルダ１６０には、２つの検査対象物Ｓのうちの一方の検査対象物Ｓを径方向内側に位置決めするための位置決め部１６０ｐ１と、他方の検査対象物Ｓを径方向外側に位置決めるための位置決め部１６０ｐ２とが設けられる。

【0137】

搬入台１１ａは、プレート１２に対して－Ｘ方向および＋Ｙ方向に位置する。搬入台１１ａには、複数の検査対象物Ｓが載置される。搬入台１１ａに載置された検査対象物Ｓは、プレート１２のホルダ１６０に搬入される。例えば、検査対象物Ｓは、ロボットアームにより、搬入台１１ａからプレート１２のホルダ１６０に搬入される。

【0138】

搬出台１１ｂは、プレート１２に対して－Ｘ方向および－Ｙ方向に位置する。搬出台１１ｂには、複数の検査対象物Ｓが載置される。プレート１２のホルダ１６０に載置された検査対象物Ｓは、搬出台１１ｂに搬出される。例えば、検査対象物Ｓは、ロボットアームにより、プレート１２のホルダ１６０から搬出台１１ｂに搬出される。

【0139】

プレート１２は回転できる。プレート１２の回転により、ホルダ１６０は、２つの検査対象物Ｓを保持したまま周方向に回転する。

【0140】

第１上側検査装置１００ａ１および第２上側検査装置１００ａ２は、プレート１２の上面１２ａ側に配置される。第１上側検査装置１００ａ１は、ホルダ１６０のうちの径方向内側に配置された検査対象物Ｓを検査する。第２上側検査装置１００ａ２は、ホルダ１６０のうちの径方向外側に配置された検査対象物Ｓを検査する。

【0141】

第１下側検査装置１００ｂ１および第２下側検査装置１００ｂ２は、プレート１２の下面１２ｂ側に配置される。第１下側検査装置１００ｂ１は、ホルダ１６０のうちの径方向内側に配置された検査対象物Ｓを検査する。第２下側検査装置１００ｂ２は、ホルダ１６０のうちの径方向外側に配置された検査対象物Ｓを検査する。

【0142】

第１上側検査装置１００ａ１、第２上側検査装置１００ａ２、第１下側検査装置１００ｂ１および第２下側検査装置１００ｂ２は、周方向に順番に配置される。ここでは、第２下側検査装置１００ｂ２が＋Ｙ方向側に位置し、第１上側検査装置１００ａ１が＋Ｘ方向および＋Ｙ方向側に位置し、第１下側検査装置１００ｂ１が＋Ｘ方向および－Ｙ方向側に位置し、第２上側検査装置１００ａ２が－Ｙ方向側に位置する。

【0143】

プレート１２は、２つの検査対象物Ｓを保持するホルダ１６０を載置した状態で回転する。ここで、特定のホルダ１６０に着目すると、プレート１２の回転により、ホルダ１６０は、搬入台１１ａの近傍位置、第２下側検査装置１００ｂ２の上方、第１上側検査装置１００ａ１の下方、第１下側検査装置１００ｂ１の上方、第２上側検査装置１００ａ２の下方および搬出台１１ｂの近傍位置の順番に移動する。このため、特定のホルダ１６０の径方向内側に載置された検査対象物Ｓは、第１上側検査装置１００ａ１において検査され、その後、第１下側検査装置１００ｂ１において検査される。一方で、特定のホルダ１６０の径方向外側に載置された検査対象物Ｓは、第２下側検査装置１００ｂ２において検査され、その後、第２上側検査装置１００ａ２において検査される。

【0144】

次に、図１５を参照して、本実施形態の検査システム１０におけるホルダ１６０を説明する。図１５は、本実施形態の検査システム１０において検査対象となる検査対象物Ｓを保持するホルダ１６０の模式的な斜視図である。

【0145】

図１５に示すように、ホルダ１６０は、位置決め部１６０ｐ１と、位置決め部１６０ｐ２とを有する。例えば、位置決め部１６０ｐ１は、検査対象物Ｓを挿入可能な貫通孔を有し、位置決め部１６０ｐ２は、検査対象物Ｓを挿入可能な貫通孔を有する。ここでは、位置決め部１６０ｐ１および位置決め部１６０ｐ２は、同一形状の検査対象物Ｓを位置決めする。ただし、位置決め部１６０ｐ１および位置決め部１６０ｐ２は、別形状の検査対象物Ｓを位置決してもよい。

【0146】

なお、図１～図１５を参照して上述した説明では、主として、抑制部１４０は、照射位置および退避位置の間で移動可能な遮光板１４０ｐを含んだが、本実施形態はこれに限定されない。抑制部１４０は、遮光板１４０ｐを有することなく、あるいは、遮光板１４０ｐを移動させることに加えて、面光源１３０を移動させてもよい。

【0147】

次に、図１６を参照して、本実施形態の検査装置１００を説明する。図１６は、本実施形態の検査装置１００の模式図である。図１６に示した検査装置１００は、抑制部１４０が遮光板１４０ｐに代えて移動機構１４０ｑを備える点を除いて図１、図３Ａおよび図４Ａを参照して上述した検査装置１００と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。

【0148】

図１６に示すように、検査装置１００は、撮像部１１０と、環状光源１２０と、面光源１３０と、抑制部１４０と、制御装置１５０とを備える。ここでは、抑制部１４０は、面光源１３０を移動可能な移動機構１４０ｑを含む。

【0149】

移動機構１４０ｑは、面光源１３０を移動可能に構成されている。例えば、移動機構１４０ｑには、レールを有するスライド機構が設けられており、面光源１３０は、スライド機構に沿ってレールの上をスライドできる。

【0150】

移動機構１４０ｑは、面光源１３０が検査対象物Ｓを照射する照射位置と、撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて面光源１３０の外側に位置する退避位置との間を移動できる。

【0151】

面光源１３０が光を照射する場合、移動機構１４０ｑは、面光源１３０を照射位置に移動させる。面光源１３０が照射位置に位置する場合、面光源１３０は、撮像部１１０の光軸Ｐａと重なる。面光源１３０は、検査対象物Ｓに向かって光を照射する。図１６において、面光源１３０は照射位置に位置する。この場合、撮像部１１０は、面光源１３０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。

【0152】

一方で、環状光源１２０が光を照射する場合、移動機構１４０ｑは、面光源１３０を退避位置に移動させる。退避位置は、撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて検査対象物Ｓの外側に位置する。移動機構１４０ｑが面光源１３０を遮蔽位置に移動させることにより、環状光源１２０からの光が面光源１３０に入射および反射することを抑制できる。

【0153】

次に、図１７Ａおよび図１７Ｂを参照して、本実施形態の検査装置１００を説明する。図１７Ａは、本実施形態の検査装置１００の模式図である。図１７Ｂは、本実施形態の検査装置１００の模式図である。

【0154】

図１７Ａに示すように、面光源１３０は、検査対象物Ｓに光を照射する。このとき、移動機構１４０ｑは、面光源１３０を照射位置に移動する。このため、面光源１３０は、撮像部１１０の光軸Ｐａ上に位置する。

【0155】

面光源１３０から検査対象物Ｓに照射された光は、環状光源１２０の貫通孔１２０ｈを通過して撮像部１１０に到達する。撮像部１１０は、面光源１３０から照射された光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。この場合、撮像部１１０は、面光源１３０から照射された光が透過する検査対象物Ｓを撮像する。

【0156】

図１７Ｂに示すように、環状光源１２０は、検査対象物Ｓに光を照射する。撮像部１１０は、環状光源１２０から光が照射された検査対象物Ｓを撮像する。この場合、このとき、移動機構１４０ｑは、面光源１３０を退避位置に移動する。このため、面光源１３０は、撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて検査対象物Ｓの外側に位置する。

【0157】

本実施形態の検査装置１００において、環状光源１２０が検査対象物Ｓに光を照射する場合、移動機構１４０ｑは、面光源１３０を退避位置に移動させる。このため、移動機構１４０ｑにより、環状光源１２０から検査対象物Ｓに照射された光が面光源１３０に入射することが抑制される。

【0158】

このように、本実施形態の検査装置１００において、抑制部１４０は、検査対象物Ｓに光を照射する照射位置と、撮像部１１０の光軸方向Ｄｐからみて検査対象物Ｓの外側に位置する退避位置との間で面光源１３０を移動させる移動機構１４０ｑを含む。このように、面光源１３０の移動により、環状光源１２０からの光が面光源１３０において反射することを抑制できる。

【0159】

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されず、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0160】

１００ 検査装置
１１０ 撮像部
１２０ 環状光源
１３０ 面光源
１４０ 抑制部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】