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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】検査システム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/88 20060101AFI20221206BHJP
G06T 7/00 20170101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
G01N21/88 Z
G06T7/00 610Z
G06T7/00 350C
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021205439
(22)【出願日】2021-12-17
【審査請求日】2022-01-07
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】507050724
【氏名又は名称】バイスリープロジェクツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100117341
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 拓哉
(74)【代理人】
【識別番号】100148840
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 健志
(74)【代理人】
【識別番号】100191673
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 久典
(72)【発明者】
【氏名】菅野 直
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 淳
(72)【発明者】
【氏名】阿部 陽介
(72)【発明者】
【氏名】加藤 大介
(72)【発明者】
【氏名】須田 龍星
【審査官】平田 佳規
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０８２３３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／１６９４２３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－０１６０１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１９１０７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１６８５００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２１－１６７８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０９９６３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０９０５０５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０４９０９８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－２９２４１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － ２１／９５８
Ｇ０１Ｂ １１／００ － １１／３０
Ｇ０３Ｂ １５／００
Ｇ０６Ｎ ２０／００ － ２０／２０
Ｇ０６Ｔ １／００ － １／４０
Ｇ０６Ｔ ３／００ － ３／６０
Ｇ０６Ｔ ５／００ － ５／５０
Ｇ０６Ｔ ７／００ － ７／９０
Ｇ０６Ｔ ９／００ － ９／４０
Ｈ０４Ｎ ５／２２２－ ５／２５７
Ｈ０４Ｎ ７／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象表面の欠陥を検出するための検査システムであって、前記検査システムは、処理装置と、表示装置と、投影装置と、撮影装置とを備えており、
前記投影装置は、面状の投影画像を前記対象表面に投影可能であり、
前記投影画像は、１以上の明部と、前記明部よりも低い輝度を有する１以上の暗部とを含んでおり、
前記撮影装置は、前記対象表面に投影された前記投影画像を撮影可能に配置されており、
前記処理装置は、装置本体を備えており、
前記装置本体は、前記撮影装置と通信可能であり、
前記撮影装置は、前記対象表面に対して相対的に移動しつつ、前記投影画像を含む撮影画像を撮影し、
前記投影装置は、前記撮影装置が前記撮影画像を撮影する間に、前記対象表面に対して相対的に移動しており、
前記装置本体は、前記撮影装置から前記撮影画像を受信し、
前記装置本体は、受信した前記撮影画像に対して検査処理を行って欠陥を検出し、
前記検査処理は、ニューラルネットワークを用いた欠陥検出処理を含んでおり、
前記欠陥検出処理は、エンコード処理と、後処理と、欠陥特定処理とを含んでおり、
前記エンコード処理は、前記撮影画像を２回以上に亘って畳み込んで解像度を低下させつつ特徴を抽出して第１出力層を生成し、
前記後処理は、前記第１出力層の低解像度を維持しつつ、前記エンコード処理の途中で得た中間層を重ね合わせて第２出力層を生成し、
前記欠陥特定処理は、前記第２出力層に基づいて前記欠陥の領域が特定された出力画像であって前記撮影画像よりも低解像後の出力画像を作成し、
前記装置本体は、前記検査処理によって、受信した前記撮影画像の解像度を２回以上に亘って次第に低下させつつ前記欠陥を検出し、
前記表示装置は、前記出力画像を前記撮影画像に重ね合わせた画像を表示することで前記装置本体が検出した前記欠陥を前記撮影画像に重ね合わせて表示し、
前記表示装置に表示された前記欠陥に対応する領域の解像度は、前記撮影画像の解像度よりも低下している
検査システム。
【請求項2】
請求項１記載の検査システムであって、前記撮影装置は、移動しないように固定されており、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影する際、前記対象表面は、前記撮影装置に対して相対的に移動している
検査システム。
【請求項3】
請求項１記載の検査システムであって、前記検査システムは、支持装置を備えており、
前記支持装置は、被固定部と、支持部とを有しており、
前記被固定部は、移動しないように固定されており、
前記支持部は、前記被固定部に対して相対的に移動可能であり、
前記撮影装置は、前記支持部に支持されており、これにより、前記対象表面に沿って移動可能である
検査システム。
【請求項4】
請求項３記載の検査システムであって、前記検査システムは、光学ヘッドを備えており、
前記光学ヘッドは、前記投影装置と、前記撮影装置と、被支持部とを備えており、
前記投影装置及び前記撮影装置は、互いに固定されており、
前記被支持部は、前記支持部に支持されており、これにより、前記光学ヘッドは、前記撮影装置と前記対象表面との間の距離を前記撮影装置が前記投影画像を撮影可能な範囲に維持しつつ、前記対象表面に沿って移動可能であり、
前記投影装置及び前記撮影装置の夫々は、前記被支持部に直接的又は間接的に固定されており、
前記投影装置は、投影方向に沿って前記投影画像を投影し、
前記撮影装置は、光軸に沿って前記投影画像を撮影し、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影するとき、前記投影装置の前記投影方向及び前記撮影装置の前記光軸は、前記投影画像の中間部に位置する中間点における法線を挟んで所定角度で交差するように配置される
検査システム。
【請求項5】
請求項３又は請求項４記載の検査システムであって、前記支持装置は、ロボットアームである
検査システム。
【請求項6】
請求項３から請求項５までのいずれかに記載の検査システムであって、前記撮影装置が前記投影画像を撮影する際、前記対象表面は、前記支持装置の前記被固定部に対して相対的に移動している
検査システム。
【請求項7】
請求項６記載の検査システムであって、前記撮影装置は、所定の移動経路に沿って移動し、
前記移動経路は、前記対象表面の移動方向と斜交する方向に沿った経路を含んでいる
検査システム。
【請求項8】
請求項７記載の検査システムであって、前記撮影装置の前記移動経路は、前記撮影装置が初期位置から移動開始して前記初期位置に戻る８の字状の経路を含んでいる
検査システム。
【請求項9】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の検査システムであって、前記投影装置は、主部と、カバーとを備えており、
前記主部は、前記投影画像の前記明部に夫々対応する１以上の発光部を備えており、
前記発光部の夫々は、発光面を有しており、前記発光面から投影光を放ち、
前記カバーは、前記発光部に夫々対応する１以上の透過部と、１以上の遮蔽部とを有しており、
前記カバーは、前記主部に取り付けられており、
前記透過部は、前記投影光を透過させ、前記遮蔽部は、前記投影光を遮蔽する
検査システム。
【請求項10】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の検査システムであって、前記投影装置は、主部と、カバーとを備えており、
前記主部は、発光面を有しており、前記発光面全体から投影光を放ち、
前記カバーは、１以上の透過部と、１以上の遮蔽部とを有しており、
前記カバーは、前記主部に取り付けられており、
前記透過部は、前記投影光を透過させ、前記遮蔽部は、前記投影光を遮蔽する
検査システム。
【請求項11】
請求項９又は請求項１０記載の検査システムであって、前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部の夫々は、前記カバーの辺と斜交する斜交方向に沿って延びており、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部は、前記斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている
検査システム。
【請求項12】
請求項９又は請求項１０記載の検査システムであって、前記カバーは、前記透過部及び前記遮蔽部に加えて周辺透過部を有しており、
前記周辺透過部は、全ての前記透過部及び前記遮蔽部を囲んでおり、
前記透過部及び前記遮蔽部の夫々は、前記カバーの辺と斜交する斜交方向に沿って前記周辺透過部の間を延びており、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部は、前記斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている
検査システム。
【請求項13】
請求項１１又は請求項１２記載の検査システムであって、前記カバーは、前記透過部を１つのみ有しており、且つ、前記遮蔽部を２つのみ有している
検査システム。
【請求項14】
コンピュータを、請求項１から請求項１３までのいずれかに記載の検査システムにおける装置本体として機能させるためのプログラム。
【請求項15】
請求項１４のプログラムのファイルを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象物の表面に形成された傷や凹み等の欠陥を検出するための検査システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、このタイプの検査システムとして使用可能な検査装置が開示されている。
【0003】
特許文献１には、車等の対象物の表面検査を行う表面検査装置が開示されている。表面検査装置は、撮影ユニットと、ロボットアームとを備えている。撮影ユニットは、照明装置と、ラインセンサカメラ（撮影装置）とを備えている。撮影ユニットは、ロボットアームに支持されており、予め設定された経路に沿って移動する。撮影ユニットが移動する途中で、照明装置によって照明された所定領域が撮影される。表面検査装置は、所定領域の撮影画像に基づいて、表面欠陥を検出する。特許文献１によれば、ロボットアームの走査時間を短縮するために、撮影ユニットの移動中に所定領域を撮影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００８－０４６１０３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の検査装置は、傷や異物等の比較的大きな欠陥を検出するのに適していると考えられる。一方、対象物の表面（対象表面）の欠陥には、ブツ、ハジキ、ヘコミ等と呼ばれる微細な欠陥が含まれている。特許文献１の検査装置は、このような微細な欠陥を検出するのに適していない。また、特許文献１の検査装置を移動しないように固定する一方で対象表面を移動させた場合、対象表面の移動方向における振動を完全には防止できない。よって、このような場合、ラインセンサカメラは、対象表面を連続的に撮影できない。即ち、特許文献１の発明によれば、対象表面を移動しないように固定する必要がある。
【0006】
そこで、本発明は、対象表面が移動している場合であっても、対象表面の微細な欠陥を検出可能な新たな検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、第１の検査システムとして、
対象表面の欠陥を検出するための検査システムであって、
前記検査システムは、処理装置と、表示装置と、投影装置と、撮影装置とを備えており、
前記投影装置は、面状の投影画像を前記対象表面に投影可能であり、
前記投影画像は、１以上の明部と、前記明部よりも低い輝度を有する１以上の暗部とを含んでおり、
前記撮影装置は、前記対象表面に投影された前記投影画像を撮影可能に配置されており、
前記処理装置は、装置本体を備えており、
前記装置本体は、前記撮影装置と通信可能であり、
前記撮影装置は、前記対象表面に対して相対的に移動しつつ、前記投影画像を含む撮影画像を撮影し、
前記投影装置は、前記撮影装置が前記撮影画像を撮影する間に、前記対象表面に対して相対的に移動しており、
前記装置本体は、前記撮影装置から前記撮影画像を受信し、受信した前記撮影画像の解像度を低下させつつ前記欠陥を検出し、
前記表示装置は、前記装置本体が検出した前記欠陥を表示する
検査システムを提供する。
対象表面の欠陥を検出するための検査システムであって、
前記検査システムは、処理装置と、表示装置と、投影装置と、撮影装置とを備えており、
前記投影装置は、面状の投影画像を前記対象表面に投影可能であり、
前記投影画像は、１以上の明部と、前記明部よりも低い輝度を有する１以上の暗部とを含んでおり、
前記撮影装置は、前記対象表面に投影された前記投影画像を撮影可能に配置されており、
前記処理装置は、装置本体を備えており、
前記装置本体は、前記撮影装置と通信可能であり、
前記撮影装置は、前記対象表面に対して相対的に移動しつつ、前記投影画像を含む撮影画像を撮影し、
前記投影装置は、前記撮影装置が前記撮影画像を撮影する間に、前記対象表面に対して相対的に移動しており、
前記装置本体は、前記撮影装置から前記撮影画像を受信し、受信した前記撮影画像の解像度を低下させつつ前記欠陥を検出し、
前記表示装置は、前記装置本体が検出した前記欠陥を表示する
検査システムを提供する。
【0008】
また、本発明は、第２の検査システムとして、第１の検査システムであって、
前記装置本体は、受信した前記撮影画像に対して検査処理を行って欠陥を検出し、
前記検査処理は、ニューラルネットワークを用いた欠陥検出処理を含んでおり、
前記欠陥検出処理は、エンコード処理と、後処理と、欠陥特定処理とを含んでおり、
前記エンコード処理は、前記撮影画像を畳み込んで解像度を低下させつつ特徴を抽出して第１出力層を生成し、
前記後処理は、前記第１出力層の低解像度を維持しつつ、前記エンコード処理の途中で得た中間層を重ね合わせて第２出力層を生成し、
前記欠陥特定処理は、前記第２出力層に基づいて前記欠陥の領域を特定する
検査システムを提供する。
前記装置本体は、受信した前記撮影画像に対して検査処理を行って欠陥を検出し、
前記検査処理は、ニューラルネットワークを用いた欠陥検出処理を含んでおり、
前記欠陥検出処理は、エンコード処理と、後処理と、欠陥特定処理とを含んでおり、
前記エンコード処理は、前記撮影画像を畳み込んで解像度を低下させつつ特徴を抽出して第１出力層を生成し、
前記後処理は、前記第１出力層の低解像度を維持しつつ、前記エンコード処理の途中で得た中間層を重ね合わせて第２出力層を生成し、
前記欠陥特定処理は、前記第２出力層に基づいて前記欠陥の領域を特定する
検査システムを提供する。
【0009】
また、本発明は、第３の検査システムとして、第１又は第２の検査システムであって、
前記撮影装置は、移動しないように固定されており、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影する際、前記対象表面は、前記撮影装置に対して相対的に移動している
検査システムを提供する。
前記撮影装置は、移動しないように固定されており、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影する際、前記対象表面は、前記撮影装置に対して相対的に移動している
検査システムを提供する。
【0010】
また、本発明は、第４の検査システムとして、第１又は第２の検査システムであって、
前記検査システムは、支持装置を備えており、
前記支持装置は、被固定部と、支持部とを有しており、
前記被固定部は、移動しないように固定されており、
前記支持部は、前記被固定部に対して相対的に移動可能であり、
前記撮影装置は、前記支持部に支持されており、これにより、前記対象表面に沿って移動可能である
検査システムを提供する。
前記検査システムは、支持装置を備えており、
前記支持装置は、被固定部と、支持部とを有しており、
前記被固定部は、移動しないように固定されており、
前記支持部は、前記被固定部に対して相対的に移動可能であり、
前記撮影装置は、前記支持部に支持されており、これにより、前記対象表面に沿って移動可能である
検査システムを提供する。
【0011】
また、本発明は、第５の検査システムとして、第４の検査システムであって、
前記検査システムは、光学ヘッドを備えており、
前記光学ヘッドは、前記投影装置と、前記撮影装置と、被支持部とを備えており、
前記投影装置及び前記撮影装置は、互いに固定されており、
前記被支持部は、前記支持部に支持されており、これにより、前記光学ヘッドは、前記撮影装置と前記対象表面との間の距離を前記撮影装置が前記投影画像を撮影可能な範囲に維持しつつ、前記対象表面に沿って移動可能であり、
前記投影装置及び前記撮影装置の夫々は、前記被支持部に直接的又は間接的に固定されており、
前記投影装置は、投影方向に沿って前記投影画像を投影し、
前記撮影装置は、光軸に沿って前記投影画像を撮影し、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影するとき、前記投影装置の前記投影方向及び前記撮影装置の前記光軸は、前記投影画像の中間部に位置する中間点における法線を挟んで所定角度で交差するように配置される
検査システムを提供する。
前記検査システムは、光学ヘッドを備えており、
前記光学ヘッドは、前記投影装置と、前記撮影装置と、被支持部とを備えており、
前記投影装置及び前記撮影装置は、互いに固定されており、
前記被支持部は、前記支持部に支持されており、これにより、前記光学ヘッドは、前記撮影装置と前記対象表面との間の距離を前記撮影装置が前記投影画像を撮影可能な範囲に維持しつつ、前記対象表面に沿って移動可能であり、
前記投影装置及び前記撮影装置の夫々は、前記被支持部に直接的又は間接的に固定されており、
前記投影装置は、投影方向に沿って前記投影画像を投影し、
前記撮影装置は、光軸に沿って前記投影画像を撮影し、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影するとき、前記投影装置の前記投影方向及び前記撮影装置の前記光軸は、前記投影画像の中間部に位置する中間点における法線を挟んで所定角度で交差するように配置される
検査システムを提供する。
【0012】
また、本発明は、第６の検査システムとして、第４又は第５の検査システムであって、
前記支持装置は、ロボットアームである
検査システムを提供する。
前記支持装置は、ロボットアームである
検査システムを提供する。
【0013】
また、本発明は、第７の検査システムとして、第４から第８までのいずれかの検査システムであって、
前記撮影装置が前記投影画像を撮影する際、前記対象表面は、前記支持装置の前記被固定部に対して相対的に移動している
検査システムを提供する。
前記撮影装置が前記投影画像を撮影する際、前記対象表面は、前記支持装置の前記被固定部に対して相対的に移動している
検査システムを提供する。
【0014】
また、本発明は、第８の検査システムとして、第７の検査システムであって、
前記撮影装置は、所定の移動経路に沿って移動し、
前記移動経路は、前記対象表面の移動方向と斜交する方向に沿った経路を含んでいる
検査システムを提供する。
前記撮影装置は、所定の移動経路に沿って移動し、
前記移動経路は、前記対象表面の移動方向と斜交する方向に沿った経路を含んでいる
検査システムを提供する。
【0015】
また、本発明は、第９の検査システムとして、第８の検査システムであって、
前記撮影装置の前記移動経路は、前記撮影装置が初期位置から移動開始して前記初期位置に戻る８の字状の経路を含んでいる
検査システムを提供する。
前記撮影装置の前記移動経路は、前記撮影装置が初期位置から移動開始して前記初期位置に戻る８の字状の経路を含んでいる
検査システムを提供する。
【0016】
また、本発明は、第１０の検査システムとして、第１から第９までのいずれかの検査システムであって、
前記投影装置は、主部と、カバーとを備えており、
前記主部は、前記投影画像の前記明部に夫々対応する１以上の発光部を備えており、
前記発光部の夫々は、発光面を有しており、前記発光面から投影光を放ち、
前記カバーは、前記発光部に夫々対応する１以上の透過部と、１以上の遮蔽部とを有しており、
前記カバーは、前記主部に取り付けられており、
前記透過部は、前記投影光を透過させ、前記遮蔽部は、前記投影光を遮蔽する
検査システムを提供する。
前記投影装置は、主部と、カバーとを備えており、
前記主部は、前記投影画像の前記明部に夫々対応する１以上の発光部を備えており、
前記発光部の夫々は、発光面を有しており、前記発光面から投影光を放ち、
前記カバーは、前記発光部に夫々対応する１以上の透過部と、１以上の遮蔽部とを有しており、
前記カバーは、前記主部に取り付けられており、
前記透過部は、前記投影光を透過させ、前記遮蔽部は、前記投影光を遮蔽する
検査システムを提供する。
【0017】
また、本発明は、第１１の検査システムとして、第１から第９までのいずれかの検査システムであって、
前記投影装置は、主部と、カバーとを備えており、
前記主部は、発光面を有しており、前記発光面全体から投影光を放ち、
前記カバーは、１以上の透過部と、１以上の遮蔽部とを有しており、
前記カバーは、前記主部に取り付けられており、
前記透過部は、前記投影光を透過させ、前記遮蔽部は、前記投影光を遮蔽する
検査システムを提供する。
前記投影装置は、主部と、カバーとを備えており、
前記主部は、発光面を有しており、前記発光面全体から投影光を放ち、
前記カバーは、１以上の透過部と、１以上の遮蔽部とを有しており、
前記カバーは、前記主部に取り付けられており、
前記透過部は、前記投影光を透過させ、前記遮蔽部は、前記投影光を遮蔽する
検査システムを提供する。
【0018】
また、本発明は、第１２の検査システムとして、第１０又は第１１の検査システムであって、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部の夫々は、前記カバーの辺と斜交する斜交方向に沿って延びており、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部は、前記斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている
検査システムを提供する。
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部の夫々は、前記カバーの辺と斜交する斜交方向に沿って延びており、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部は、前記斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている
検査システムを提供する。
【0019】
また、本発明は、第１３の検査システムとして、第１０又は第１１の検査システムであって、
前記カバーは、前記透過部及び前記遮蔽部に加えて周辺透過部を有しており、
前記周辺透過部は、全ての前記透過部及び前記遮蔽部を囲んでおり、
前記透過部及び前記遮蔽部の夫々は、前記カバーの辺と斜交する斜交方向に沿って前記周辺透過部の間を延びており、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部は、前記斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている
検査システムを提供する。
前記カバーは、前記透過部及び前記遮蔽部に加えて周辺透過部を有しており、
前記周辺透過部は、全ての前記透過部及び前記遮蔽部を囲んでおり、
前記透過部及び前記遮蔽部の夫々は、前記カバーの辺と斜交する斜交方向に沿って前記周辺透過部の間を延びており、
前記カバーの前記透過部及び前記遮蔽部は、前記斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている
検査システムを提供する。
【0020】
また、本発明は、第１４の検査システムとして、第１２又は第１３の検査システムであって、
前記カバーは、前記透過部を１つのみ有しており、且つ、前記遮蔽部を２つのみ有している
検査システム。
前記カバーは、前記透過部を１つのみ有しており、且つ、前記遮蔽部を２つのみ有している
検査システム。
【0021】
また、本発明は、第１のプログラムとして、
コンピュータを、第１から第１４までのいずれかの検査システムにおける装置本体として機能させるためのプログラムを提供する。
コンピュータを、第１から第１４までのいずれかの検査システムにおける装置本体として機能させるためのプログラムを提供する。
【0022】
また、本発明は、第１の記憶媒体として、
第１のプログラムのファイルを記憶した記憶媒体を提供する。
第１のプログラムのファイルを記憶した記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【0023】
本発明の撮影装置は、面状の投影画像を撮影する。従って、対象表面が移動方向に振動したとしても、対象表面全体を撮影できる。
【0024】
一般的に、対象表面の微細な欠陥は、遮光性の欠陥と、散乱性の欠陥と、屈折性の欠陥とを含んでいる。遮光性の欠陥は、光を遮り暗く見える。散乱性の欠陥は、周囲からの光を散乱させ自ら発光しているように見える。屈折性の欠陥は、周囲から光を屈折させ反射像を湾曲させる。一方、本発明の投影画像は、明部と暗部とを含んでいる。投影装置を対象表面に対して相対的に移動させると、明部と暗部とは、対象表面に対して相対的に移動する。この相対的な移動の際に、投影画像を２回以上撮影することで、対象表面の微細な欠陥を正確に検出できる。
【0025】
対象表面の微細な欠陥を撮影するためには、高解像度の撮影画像が必要である。一方、高解像度の撮影画像をそのまま使用して欠陥を検出する場合、欠陥検出のための処理時間が撮影のインターバルよりも長くなるおそれがある。一方、本発明の装置本体は、撮影画像の解像度を低下させつつ欠陥を検出するため、処理時間を低減できる。
【0026】
以上に説明したように、本発明によれば、対象表面が移動している場合であっても、対象表面の微細な欠陥を検出可能な新たな検査システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
図１を図６と併せて参照すると、本発明の実施の形態による検査システム１０は、対象物８０の対象表面８２の欠陥８４を検出するための検査システムである。検査システム１０は、対象表面８２に投影画像５０Ｐを投影し、対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを撮影する。詳しくは、検査システム１０は、対象表面８２のうち投影画像５０Ｐが投影された領域を、投影画像５０Ｐとともに撮影画像６０Ｐとして撮影する。検査システム１０は、撮影した撮影画像６０Ｐに基づいて、対象表面８２に形成された傷や凹み等の欠陥８４を検出する。
【0029】
本実施の形態の検査システム１０及び対象物８０は、工場の検査場等の検査空間９０に置かれて使用される。検査空間９０には、床や天井等の設置面９２が設けられている。設置面９２は、検査空間９０に対して移動しない不動面である。検査システム１０及び対象物８０の夫々は、設置面９２上に直接的に、又は、机や台等の部材を介して設置面９２上に間接的に置かれている。
【0030】
本実施の形態の対象物８０は、検査システム１０の前後方向における前方に位置している。本実施の形態の前後方向は、Ｘ方向である。前方は、＋Ｘ方向であり、後方は、－Ｘ方向である。但し、本実施の形態における方向は、図面上の位置を説明するための相対的な位置を示すためのものであり、地面に対する部材や部位の位置を特定するものではない。
【0031】
対象表面８２は、投影された投影画像５０Ｐを正反射できる高い光反射率を有していることが好ましい。より具体的には、対象表面８２は、光沢や艶がある滑らかな面であることが好ましい。好ましい対象表面８２は、例えば、鏡面や、物品の塗装された表面や、物品のメッキされた表面や、ガラスの表面や、フィルムの面である。但し、本発明は、これに限られず、対象表面８２の光沢や艶や滑らかさは、欠陥８４の検出にあたって要求される検出精度に応じていればよい。
【0032】
対象物８０の素材、サイズ及び形状は、特に限定されない。例えば、対象物８０は、不透明な物品であってもよいし、物品内部が透けて見える透明ガラスであってもよい。対象物８０は、車のボディのような比較的大きな物品であってもよいし、車のドアミラーカバーのような比較的小さな物品であってもよい。対象物８０が大きい場合、複数の検査システム１０を設けて対象物８０の複数の対象表面８２を夫々検査してもよい。
【0033】
図１及び図２を参照すると、本実施の形態の検査システム１０は、処理装置２０と、投影制御装置３０と、光学ヘッド４０とを備えている。光学ヘッド４０は、投影装置５０と、撮影装置６０とを備えている。即ち、検査システム１０は、投影装置５０と、撮影装置６０とを備えている。本実施の形態の投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、光学ヘッド４０の一部である。但し、本発明は、これに限られない。例えば、撮影装置６０が光学ヘッド４０の一部である一方、投影装置５０は、光学ヘッド４０とは別の装置であってもよい。上述した装置は、通信ケーブル等の有線通信手段によって互いに通信可能に接続されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、上述した装置は、無線通信手段によって互いに通信可能に接続されていてもよい。
【0034】
投影装置５０は、投影画像５０Ｐ（図６参照）を投影するための電子機器である。撮影装置６０は、投影された投影画像５０Ｐを撮影するための電子機器である。投影制御装置３０は、投影装置５０に電力を供給する照明電源である。本実施の形態の処理装置２０は、通信ケーブルを介して撮影装置６０を直接的に制御する一方、通信ケーブル及び投影制御装置３０を介して投影装置５０を間接的に制御する。但し、本発明は、これに限られない。例えば、処理装置２０は、投影装置５０を直接的に制御してもよい。この場合、検査システム１０は、処理装置２０及び光学ヘッド４０のみを備えていればよい。一方、検査システム１０は、上述の装置に加えて、更に別の装置を備えていてもよい。
【0035】
以下、本実施の形態の投影装置５０について説明する。
【0036】
図３を参照すると、本実施の形態の投影装置５０は、面照明であり、２次元に広がった面状の投影画像５０Ｐ（図６参照）を投影する。投影装置５０は、主部５１と、カバー５６とを備えている。カバー５６は、主部５１に取り付けられている。本実施の形態の主部５１及びカバー５６の夫々は、Ｘ方向と直交する所定平面（ＹＺ平面）において矩形形状を有している。但し、本発明は、これに限られず、投影装置５０が必要な投影画像５０Ｐを投影できる限り、主部５１及びカバー５６の夫々の形状は、特に限定されない。
【0037】
図５を参照すると、本実施の形態の主部５１は、多数の発光素子５２２と、半透明な拡散板５３とを備えている。本実施の形態の発光素子５２２の夫々は、ＬＥＤ(light emitting diode)である。発光素子５２２の夫々は、供給された電力の大きさに応じた強さの光を発光する。発光素子５２２は、ＹＺ平面において主部５１全体に亘って密に配置されている。拡散板５３は、発光素子５２２の前方に位置しており、発光素子５２２が発光した光を拡散させる。本実施の形態の発光素子５２２は、白色光を発光する。但し、本発明は、これに限られない。例えば、発光素子５２２は、様々な色の光を発光可能であってもよい。また、発光素子５２２は、ＬＥＤに限定されない。
【0038】
図３を図５と併せて参照すると、本実施の形態の主部５１は、発光面５４を有している。本実施の形態の発光面５４は、拡散板５３の前面である。拡散板５３によって拡散された光は、発光面５４において均一な投影光５４Ｌになる。投影光５４Ｌは、発光面５４から前方に向かって放射される。即ち、本実施の形態の主部５１は、発光面５４全体から投影光５４Ｌを放つ。換言すれば、本実施の形態によれば、主部５１全体が、投影光５４Ｌを放つ発光部５２として機能する。
【0039】
図４を図３と併せて参照すると、本実施の形態のカバー５６は、主部５１の発光面５４に取り付けられており、発光面５４全体を覆っている。カバー５６は、１以上の透過部５７と、１以上の遮蔽部５８とを有している。透過部５７の夫々は、投影光５４Ｌを前方に透過させ、遮蔽部５８は、投影光５４Ｌを遮蔽する。カバー５６は、遮蔽部５８によって投影光５４Ｌを部分的に遮蔽して投影画像５０Ｐを作成する。
【0040】
図６を図４と併せて参照すると、投影画像５０Ｐは、投影装置５０から対象表面８２に投影される。即ち、投影装置５０は、面状の投影画像５０Ｐを対象表面８２に投影可能である。投影画像５０Ｐは、透過部５７に夫々対応する１以上の明部５２Ｐと、遮蔽部５８に夫々対応する１以上の暗部５４Ｐとを含んでいる。明部５２Ｐの夫々は、対応する透過部５７を透過した投影光５４Ｌ（図３参照）によって作成される。暗部５４Ｐの夫々は、投影光５４Ｌが殆ど投射されない部位である。従って、暗部５４Ｐの輝度は、明部５２Ｐの輝度よりも低い。
【0041】
図４を参照すると、本実施の形態のカバー５６は、複数の透過部５７と、複数の遮蔽部５８とを有している。透過部５７及び遮蔽部５８は、Ｘ方向と直交する横方向において交互に配置されている。本実施の形態の横方向は、Ｙ方向である。透過部５７及び遮蔽部５８の夫々は、Ｙ方向におけるサイズを一定に保ちつつ、Ｘ方向及びＹ方向の双方と直交する縦方向に沿って直線状に延びている。本実施の形態の縦方向は、Ｚ方向である。全ての透過部５７は、Ｙ方向において同じサイズを有している。全ての遮蔽部５８は、Ｙ方向において同じサイズを有している。また、透過部５７のＹ方向におけるサイズは、遮蔽部５８のＹ方向におけるサイズと同じである。
【0042】
本実施の形態のカバー５６は、上述の構造を有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、透過部５７及び遮蔽部５８の配置は、後述するように、様々に変形可能である。本実施の形態及び後述する変形例において、透過部５７の数は１であってもよく、遮蔽部５８の数は１であってもよい。透過部５７のＹ方向におけるサイズは、遮蔽部５８のＹ方向におけるサイズと異なっていてもよい。
【0043】
図６を図４と併せて参照すると、本実施の形態の透過部５７は透明であり、本実施の形態の遮蔽部５８は黒色である。従って、明部５２Ｐは、白色であり、暗部５４Ｐは、黒色に近いグレーである。但し、明部５２Ｐの輝度が暗部５４Ｐの輝度よりも高い限り、明部５２Ｐ及び暗部５４Ｐの色や輝度は、特に限定されない。例えば、明部５２Ｐの色は、明るいピンクであってもよく、暗部５４Ｐの色は、暗い赤であってもよい。また、このような面状の投影画像５０Ｐを投影できる限り、投影装置５０の構造は、本実施の形態に限定されず、様々に変形可能である。
【0044】
例えば、図７を図４及び図５と併せて参照すると、変形例による投影装置５０Ｘは、主部５１と異なる主部５１Ｘと、投影装置５０と同じカバー５６とを備えている。図７を図６と併せて参照すると、主部５１Ｘは、投影画像５０Ｐの明部５２Ｐに夫々対応する１以上の発光部５２Ｘを備えている。発光部５２Ｘの夫々は、主部５１Ｘの一部であり、密に配置された多数の発光素子５２２と、拡散板５３の一部とを備えている。一方、主部５１Ｘのうち発光部５２Ｘ以外の部位には、発光素子５２２が設けられていない。図７を図３と併せて参照すると、このように形成された発光部５２Ｘの夫々は、拡散板５３の前面の一部である発光面５４を有している。発光部５２Ｘの夫々は、発光面５４から投影光５４Ｌを放つ。
【0045】
図４を図７と併せて参照すると、変形例による投影装置５０Ｘのカバー５６は、本実施の形態と同様の構造を有している。より具体的には、カバー５６は、発光部５２Ｘに夫々対応する１以上の透過部５７と、１以上の遮蔽部５８とを有している。カバー５６は、主部５１Ｘに取り付けられている。図４を図３と併せて参照すると、透過部５７は、投影光５４Ｌを透過させ、遮蔽部５８は、投影光５４Ｌを遮蔽する。図６を図４と併せて参照すると、本変形例によっても、遮蔽部５８を有するカバー５６を設けることで、明瞭な明部５２Ｐ及び暗部５４Ｐを有する投影画像５０Ｐを対象表面８２に投影できる。
【0046】
図７を図６と併せて参照すると、本変形例による投影装置５０Ｘは、本実施の形態と同様な投影画像５０Ｐを対象表面８２に投影できる。例えば、主部５１Ｘの発光部５２Ｘは、細長い照明装置であるバー照明を必要な数だけ使用して形成できる。本変形例によれば、投影装置５０Ｘの発光素子５２２の数を減らして製造コストを低減できる。加えて、発光素子５２２を発光させる際の電力を削減できる。図５を図４と併せて参照すると、本実施の形態の投影装置５０は、更に変形可能である。例えば、投影装置５０は、カバー５６の透過部５７に対応する発光素子５２２のみが発光するように制御してもよい。
【0047】
以下、本実施の形態の撮影装置６０（図３参照）について説明する。
【0048】
図３を図６と併せて参照すると、本実施の形態の撮影装置６０は、ＣＣＤ（charge-coupled device）カメラであり、レンズ（図示せず）と、２次元に配列された多数の受光素子（図示せず）とを備えている。撮影装置６０が撮影する撮影画像６０Ｐは、２次元に配列された多数の画素（ピクセル）からなる面状のデジタル画像である。換言すれば、撮影装置６０は、エリアカメラである。撮影装置６０が２次元に広がった面状の撮影画像６０Ｐを撮影できる限り、撮影装置６０の構造は、特に限定されない。
【0049】
本実施の形態による撮影画像６０Ｐの画素は、０（黒色）から２５５（白色）までのグレースケール値を採る。換言すれば、撮影装置６０は、２５６階調のグレースケール画像を撮影する。但し、本発明は、これに限られず、撮影装置６０は、フルカラーの撮影画像６０Ｐを撮影してもよい。但し、検査システム１０は、後述するように、撮影画像６０Ｐの輝度を参照して欠陥８４を検出する。従って、短時間で欠陥８４を検出するという観点から、輝度を容易に参照可能なグレースケール画像が好ましい。
【0050】
以下、本実施の形態の光学ヘッド４０について説明する。
【0051】
図１を参照すると、本実施の形態の光学ヘッド４０は、光学ヘッド４０と別体の支持装置７２に固定されている。支持装置７２は、レール等の支持台７８に支持されており、Ｙ方向にのみ移動可能である。即ち、本実施の形態の光学ヘッド４０は、Ｙ方向にのみ移動可能である。但し、本発明は、これに限られない。例えば、支持装置７２は、後述するように、光学ヘッド４０の３次元移動を許容するロボットアームであってもよい。
【0052】
図３を参照すると、本実施の形態の光学ヘッド４０は、投影装置５０及び撮影装置６０に加えて、基部材４２と、被支持部４４と、支柱４６とを備えている。本実施の形態の基部材４２は、曲げを有する１枚の金属板である。基部材４２は、剛性を有しており撓み難い。投影装置５０及び撮影装置６０は、基部材４２に固定されている。被支持部４４は、基部材４２の後面の一部である。支柱４６は、円柱形上の部材である。支柱４６は、被支持部４４に固定されており、被支持部４４から後方に延びている。支柱４６の後端は、支持装置７２の支持部７６に固定されている。
【0053】
上述のように支柱４６を設けることで、投影装置５０及び撮影装置６０が固定された基部材４２を支持装置７２から遠ざけ、これにより、投影装置５０及び撮影装置６０が支持装置７２に突き当たることを防止できる。特に、支持装置７２がロボットアームである場合、支柱４６は、ロボットアームの動きを制限することなく、基部材４２に固定された投影装置５０及び撮影装置６０の損傷を防止する。但し、本発明は、これに限られない。例えば、被支持部４４は、支柱４６を介さずに支持部７６に直接的に固定してもよい。即ち、支柱４６は、必要に応じて設ければよい。
【0054】
基部材４２に固定された投影装置５０は、投影方向に沿って投影画像５０Ｐを投影する。図示した投影装置５０は、投影画像５０Ｐを前方の対象表面８２にＸ方向に沿って投影する。撮影装置６０は、対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを、レンズの光軸６２に沿って撮影する。投影装置５０及び撮影装置６０は、以下に説明するように、対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを撮影装置６０が明瞭に撮影できるような撮影条件を満たすように配置されている。
【0055】
撮影条件の１つとして、投影装置５０及び撮影装置６０は、投影画像５０Ｐの中間部に位置する中間点８６に対して所定の姿勢を取るように配置されている。より具体的には、撮影装置６０が投影画像５０Ｐを撮影するとき、投影装置５０の投影方向及び撮影装置６０の光軸６２は、中間点８６における法線８８を挟んで所定角度で交差するように配置される。本実施の形態の所定角度は４０度である。詳しくは、投影装置５０の投影方向と法線８８との交差角度θは２０度であり、光軸６２と法線８８との交差角度θは２０度である。但し、撮影装置６０が投影画像５０Ｐを撮影できる限り、交差角度θは、特に限定されない。即ち、撮影装置６０は、対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを撮影可能に配置されていればよい。
【0056】
撮影条件の他の１つとして、投影装置５０の前面は、撮影装置６０のレンズに比べて、中間点８６の近くに位置するように配置されている。この配置によれば、レンズに入射される投影画像５０Ｐの反射像を大きくでき、これにより１回の撮影範囲を広くできる。図示した中間点８６と投影装置５０の前面との間の距離ＤＬは３０ｃｍである。図示した中間点８６と撮影装置６０のレンズとの間の距離ＤＣは３６ｃｍである。この距離設定により、例えば１５０×２００ｍｍの範囲を撮影できる。但し、距離ＤＬ及び距離ＤＣは、必要な撮影範囲に合わせて適切に設定すればよい。例えば、距離ＤＬ＞距離ＤＣであってもよい。即ち、投影装置５０の前面は、撮影装置６０のレンズに比べて、中間点８６から同じ距離以上だけ離れていてもよい。
【0057】
前述したように、本実施の形態の投影装置５０及び撮影装置６０は、基部材４２に対して移動しないように固定されている。従って、光学ヘッド４０が移動しても、投影装置５０の基部材４２に対する相対的な投影方向は変わらず、撮影装置６０のレンズの光軸６２の基部材４２に対する相対的な向きは変わらない。加えて、本実施の形態によれば、撮影装置６０のレンズの焦点距離も一定に維持される。即ち、本実施の形態の光学ヘッド４０には、振動の影響を受けやすい可動部が設けられていない。従って、光学ヘッド４０が移動に伴って振動したとしても、上述した撮影条件は殆ど影響を受けない。但し、本発明は、これに限られない。例えば、レンズの焦点距離は、処理装置２０（図１参照）の制御によって、光学ヘッド４０の移動中に調整可能であってもよい。
【0058】
後述するように、本実施の形態によれば、撮影画像６０Ｐが多少ピンボケしていても欠陥８４（図６参照）を検出できる。より具体的には、撮影装置６０のレンズの被写界深度は、所定距離±４ｃｍ程度であり、ある程度の誤差が許容される。従って、光学ヘッド４０の移動に伴って、中間点８６とレンズとの間の距離ＤＣが多少変わったとしても、撮影装置６０は、欠陥８４を検出可能な撮影画像６０Ｐを撮影できる。
【0059】
本実施の形態の投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、単一の基部材４２に直接的に固定されている。換言すれば、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、基部材４２の被支持部４４に直接的に固定されている。但し、本発明は、これに限られず、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、被支持部４４に直接的又は間接的に固定されていればよい。例えば、投影装置５０は、被支持部４４に直接的に固定されていてもよく、撮影装置６０は、投影装置５０に固定されていてもよい。即ち、投影装置５０及び撮影装置６０は、互いに固定されていればよい。
【0060】
以下、本実施の形態の処理装置２０（図１参照）について説明する。
【0061】
図１及び図２を参照すると、本実施の形態の処理装置２０は、汎用的なＰＣ（Personal Computer）であり、装置本体２２と、記憶装置２４と、入力装置２６と、表示装置２８とを備えている。即ち、検査システム１０は、装置本体２２と、記憶装置２４と、入力装置２６と、表示装置２８とを備えている。本実施の形態の記憶装置２４、入力装置２６及び表示装置２８の夫々は、１つの処理装置２０の一部であるか、又は、共通の装置本体２２に通信可能に接続されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、表示装置２８は、処理装置２０とは別の監視装置（図示せず）にのみ通信可能に接続されていてもよい。この場合、監視装置は、有線通信手段や無線通信手段によって、装置本体２２と通信可能に接続されていてもよい。また、表示装置２８を含む監視装置は、装置本体２２とは別の場所に配置されていてもよい。
【0062】
装置本体２２は、ＰＣの本体であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit：図示せず）及び主記憶装置（図示せず）を備えている。記憶装置２４は、例えば磁気ディスク装置であり、プログラムの実行形式ファイルを含む様々なファイル（図示せず）を記憶できる。記憶装置２４は、装置本体２２からの指示に従ってファイルの取得、記憶等を行う。装置本体２２のＣＰＵは、記憶装置２４に記憶された実行形式ファイルを取得して主記憶装置にローディングし、実行形式ファイル内の命令語を実行することで様々な機能を実現する。入力装置２６は、例えばキーボードやマウスであり、キーボードから入力された文字やマウスによって指示された位置や範囲を装置本体２２に送信する。表示装置２８は、例えば液晶ディスプレイであり、装置本体２２から送信された文字や画像等を表示する。
【0063】
本実施の形態の装置本体２２は、投影装置５０を制御するドライバである投影制御プログラム２０１、撮影装置６０を制御するドライバである撮影制御プログラム２０２、及び、検査処理プログラム２０３を備えている。装置本体２２は、投影制御プログラム２０１、撮影制御プログラム２０２及び検査処理プログラム２０３の夫々を実行可能である。
【0064】
例えば、装置本体２２は、入力装置２６から入力された指示に応じて、検査処理プログラム２０３を主記憶装置（図示せず）にローディングして、ＣＰＵ（図示せず）によって検査処理を実行する。即ち、検査システム１０は、コンピュータを、検査システム１０における装置本体２２として機能させるためのプログラム（検査処理プログラム２０３）を備えている。これらのプログラムは、例えば、プログラムのファイルを記憶したＣＤ－ＲＯＭ（compact disk read only memory）等の記憶媒体から、記憶装置２４にインストールされている。
【0065】
上述したように、これらのプログラムを実際に実行するのは、装置本体２２のＣＰＵ（図示せず）である。但し、以下の説明においては、これらのプログラムが実行の主体であるように記載する場合や、これらのプログラムのＣＰＵによる処理（例えば、検査処理プログラム２０３のＣＰＵによる検査処理）が実行の主体であるように記載する場合がある。
【0066】
装置本体２２は、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々と通信可能に接続されている。詳しくは、装置本体２２は、投影制御装置３０を介して投影装置５０とケーブル接続されているとともに、撮影装置６０と直接的にケーブル接続されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、投影制御装置３０は、装置本体２２に組み込まれた制御ボードであってもよい。この場合、装置本体２２は、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々と直接的にケーブル接続されていてもよく、無線接続されていてもよい。
【0067】
以下、本実施の形態の対象表面８２（図６参照）の撮影方法について説明する。本実施の形態の投影装置５０及び撮影装置６０は、光学ヘッド４０として一体に纏められており、光学ヘッド４０の移動に伴って移動する。また、後述する検査システム１０の第１変形例の投影装置５０及び撮影装置６０も、光学ヘッド４０として一体に纏められており、光学ヘッド４０の移動に伴って移動する。従って、本実施の形態の説明及び検査システム１０の第１変形例の説明において、「光学ヘッド４０の移動」、「投影装置５０の移動」及び「撮影装置６０の移動」についての記載は、互いに読み替えることができる。
【0068】
図１及び図６を参照すると、光学ヘッド４０の撮影装置６０は、対象表面８２に対して相対的に移動しつつ、投影画像５０Ｐを含む撮影画像６０Ｐを撮影する。撮影装置６０は、複数の撮影点４８４において撮影画像６０Ｐを撮影することで、対象表面８２全体を撮影する。装置本体２２の検査処理は、撮影画像６０Ｐの夫々から欠陥８４を検出することで、対象表面８２全体を検査する。
【0069】
本実施の形態の撮影装置６０は、設置面９２に対して移動しないように固定された対象物８０に対して、移動経路４８に沿ってＹ方向に一定速度で移動しながら、対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを撮影する。撮影装置６０は、撮影点４８４において停止することなく撮影画像６０Ｐを撮影する。
【0070】
本実施の形態によれば、光学ヘッド４０の一定速度の移動を維持したまま無停止で撮影することで、対象表面８２全体を撮影するために必要な時間を低減できる。即ち、光学ヘッド４０が撮影点４８４において停止する場合に比べて、対象表面８２全体を短時間で検査できる。但し、本発明は、本実施の形態に限られない。例えば、撮影装置６０が対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを撮影する際、対象表面８２は、光学ヘッド４０に対して相対的に移動していてもよい。より具体的には、光学ヘッド４０は、設置面９２に対して移動しないように固定されていてもよい。一方、対象物８０は、設置面９２に対して一定速度で移動していてもよい。また、対象表面８２と光学ヘッド４０との間の相対的な移動速度は、一定でなくてもよい。
【0071】
本実施の形態によれば、光学ヘッド４０が設置面９２に対して移動しないように固定されている場合、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、設置面９２に対して移動しないように固定されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、前述したように撮影装置６０が光学ヘッド４０の一部である一方で投影装置５０が光学ヘッド４０とは別の装置である場合、撮影装置６０が設置面９２に対して移動しないように固定されており、且つ、投影装置５０が設置面９２に対して移動可能に支持されていてもよい。
【0072】
図６に示した対象物８０は、凹凸の殆どない対象表面８２を有している。また、図６に示した対象表面８２のＺ方向におけるサイズは、撮影画像６０ＰのＺ方向におけるサイズよりも小さい。従って、光学ヘッド４０を真っ直ぐＹ方向に沿って移動させながら対象表面８２を撮影することで、対象表面８２全体を撮影できる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、対象表面８２には凹凸が形成されていてもよい。また、対象表面８２のＺ方向におけるサイズは、撮影画像６０ＰのＺ方向におけるサイズよりも大きくてもよい。この場合、例えば、光学ヘッド４０のＺ方向における位置を変えて、光学ヘッド４０のＹ方向に沿った移動を２回以上行うことで、対象表面８２全体を撮影できる。
【0073】
図６に示した撮影画像６０Ｐの領域は、投影画像５０Ｐの領域と完全に一致しており、対象表面８２を検査するための撮影回数を低減するという観点から最も好ましい。しかしながら、撮影装置６０を全ての撮影点４８４においてこのように配置することは、現実には不可能である。現実には、撮影画像６０Ｐの領域が投影画像５０Ｐの領域に完全に含まれていることが好ましい。換言すれば、撮影画像６０Ｐの全てのピクセルに投影画像５０Ｐが写っていることが好ましい。但し、本発明は、これに限られず、撮影画像６０Ｐの領域が投影画像５０Ｐの領域と部分的に重なっていればよい。
【0074】
以下、本実施の形態の対象表面８２の検査手順について説明する。
【0075】
図６及び図８を参照すると、まず、光学ヘッド４０及び対象物８０を、対象表面８２の検査開始位置を撮影可能に配置する（図８のＳ８１０）。図６に示した対象表面８２の検査開始位置は、対象表面８２のＹ方向における左端部である。
【0076】
図２を参照すると、光学ヘッド４０を上述のように配置したとき、装置本体２２は、投影制御プログラム２０１によって投影制御装置３０の投影設定を行う（図２の「１－１」）。例えば、装置本体２２は、投影装置５０が投影画像５０Ｐを投影する際の発光時間及び明るさを設定する。また、装置本体２２は、撮影制御プログラム２０２によって撮影装置６０の撮影設定を行う（図２の「１－２」）。例えば、装置本体２２は、撮影装置６０が撮影する際の明るさ、露光時間及び撮影周期（フレームレート）を設定する。本実施の形態のフレームレートは、例えば４０枚／秒である。
【0077】
図６及び図８を参照すると、次に、光学ヘッド４０及び対象表面８２の少なくとも一方の移動を開始する（図８のＳ８２０）。本実施の形態によれば、光学ヘッド４０を、図６に示した対象表面８２のＹ方向における左端部（検査開始位置）を撮影可能な位置から右端部（検査終了位置）を撮影可能な位置まで移動させる。図２を参照すると、光学ヘッド４０が移動開始したとき、装置本体２２は、撮影制御プログラム２０２によって撮影装置６０に撮影開始を指示する（図２の「２」）。
【0078】
【0079】
詳しくは、図２及び図６を参照すると、撮影装置６０は、撮影周期に基づく一定の時間間隔で、投影制御装置３０に投影を指示する（図２の「３－１」）。投影指示された投影制御装置３０は、設定された発光時間の間だけ、設定された明るさに応じた電力を投影装置５０に供給する（図２の「３－２」）。投影装置５０は、供給された電力で発光素子５２２（図５参照）を発光させる。この結果、対象表面８２に投影画像５０Ｐが投影される（図２の「３－３」）。撮影装置６０は、投影画像５０Ｐの投影タイミングに合わせて撮影画像６０Ｐを撮影する（図２の「３－４」）。撮影装置６０は、撮影した撮影画像６０Ｐを、装置本体２２に送信する（図２の「３－５」）。
【0080】
本実施の形態の撮影装置６０は、移動中に無停止で撮影する。本実施の形態の露光時間は、例えば１００μ秒と短く設定されており、これにより、ピンボケし難い撮影画像６０Ｐを移動中に撮影できる。一方、短い露光時間で十分な明るさを得るためには、明るい照明が必要である。このため、本実施の形態の投影装置５０は、撮影を行うときのみ、供給された大きな電力によって強い明るさの投影画像５０Ｐを投影する。即ち、本実施の形態の撮影装置６０は、停止することなく、移動中にストロボ撮影を行う。但し、本発明は、これに限られない。例えば、投影装置５０は、投影画像５０Ｐを常に投影していてもよい。この場合、投影装置５０は、撮影を行うときの投影画像５０Ｐを、撮影を行っていないときの投影画像５０Ｐに比べて明るくしてもよい。
【0081】
図２及び図８を参照すると、次に、装置本体２２は、装置本体２２による検査処理を行う（図８のＳ８４０）。図２及び図９を参照すると、検査処理において、装置本体２２は、撮影装置６０から撮影画像６０Ｐを受信する（図９のＳ９１０）。次に、装置本体２２は、後述する欠陥検出処理２０４（図１１参照）を行い、受信した撮影画像６０Ｐの解像度を低下させつつ欠陥８４（図６参照）を検出する（図９のＳ９２０）。次に、装置本体２２は、検出した欠陥８４を撮影画像６０Ｐに重ね合わせて表示画像２１９（図１０参照）を作成する（図９のＳ９３０）。次に、装置本体２２は、表示画像２１９を表示装置２８に表示する（図９のＳ９４０）。即ち、表示装置２８は、装置本体２２が検出した欠陥８４を表示する。
【0082】
図２及び図８を参照すると、次に、装置本体２２は、対象表面８２の検査終了位置を撮影済みであるか否かを判定する（図８のＳ８５０）。図６に示した検査終了位置は、対象表面８２のＹ方向における右端部である。対象表面８２の検査終了位置を撮影済みである場合（図８のＳ８５０のＹＥＳの場合）、検査が終了する。一方、対象表面８２の検査終了位置を撮影済みでない場合（図８のＳ８５０のＮＯの場合）、再び撮影が行われる。
【0083】
図２を図６と併せて参照すると、例えば、光学ヘッド４０に赤外線センサ等のセンサ（図示せず）を設けてもよい。センサは、対象表面８２が前方に位置しているか否かを検出して、検出結果を装置本体２２に通知してもよい。この場合、装置本体２２は、対象表面８２が前方に位置していることを初めて通知されたときに、撮影装置６０が検査開始位置を撮影可能に配置されていると判断し、投影設定（図２の「１－１」）及び撮影設定（図２の「１－２」）を行うとともに、撮影装置６０に撮影開始を指示する（図２の「２」）。また、装置本体２２は、対象表面８２が前方に位置していないことを通知されたときに、対象表面８２の検査終了位置を撮影済みであると判断し、撮影装置６０に撮影終了を指示する（図２の「４」）。撮影装置６０は、撮影終了が指示されると、撮影を終了する。
【0084】
図２及び図６を参照しつつ以上の説明を纏めると、対象表面８２を移動させる場合、対象表面８２の移動方向における振動を完全には防止できない。よって、このような場合、特許文献１のようなラインセンサカメラは、対象表面８２を連続的に撮影できない。一方、本実施の形態の撮影装置６０は、面状の投影画像５０Ｐを撮影する。従って、撮影装置６０を固定して対象表面８２を移動方向（図６において＋Ｙ方向）に移動させつつ撮影するような場合、対象表面８２が移動方向に振動したとしても、対象表面８２全体を撮影できる。
【0085】
対象表面８２の欠陥８４には、ブツ、ハジキ、ヘコミ等と呼ばれる微細な欠陥８４が含まれている。微細な欠陥８４の直径は、例えば０．１ｍｍである。これらの微細な欠陥８４は、遮光性の欠陥８４と、散乱性の欠陥８４と、屈折性の欠陥８４とに分類できる。遮光性の欠陥８４は、光を遮り暗く見える。散乱性の欠陥８４は、周囲からの光を散乱させ自ら発光しているように見える。屈折性の欠陥８４は、周囲から光を屈折させ反射像を湾曲させる。微細な欠陥８４に光を当てるだけでラインセンサカメラによって検出するのは極めて難しい。
【0086】
一方、本実施の形態の投影画像５０Ｐは、明部５２Ｐと暗部５４Ｐとを含んでいる。また、投影装置５０は、撮影装置６０が撮影画像６０Ｐを撮影する間に、対象表面８２に対して相対的に移動している。従って、対象表面８２における投影画像５０Ｐの相対的な位置は、撮影装置６０が撮影画像６０Ｐを撮影する度に異なっている。即ち、投影装置５０を対象表面８２に対して相対的に移動させると、明部５２Ｐと暗部５４Ｐとは、対象表面８２に対して相対的に移動する。撮影装置６０の撮影周期を投影装置５０の対象表面８２に対する相対的な移動速度に応じた十分に短い時間間隔に設定することで、対象表面８２の全ての部位に対して（即ち、全ての欠陥８４に対して）、明部５２Ｐが投影されたときの撮影画像６０Ｐと、暗部５４Ｐが投影されたときの撮影画像６０Ｐとの両方を撮影可能である。
【0087】
遮光性の欠陥８４は、明部５２Ｐによって検出できる。散乱性の欠陥８４は、暗部５４Ｐによって検出できる。屈折性の欠陥８４は、明部５２Ｐと暗部５４Ｐが湾曲して撮影されることで検出できる。即ち、本実施の形態によれば、光学ヘッド４０の相対的な移動の際に、明部５２Ｐと暗部５４Ｐとを含む投影画像５０Ｐを２回以上撮影することで、対象表面８２の微細な欠陥８４を正確に検出できる。
【0088】
以上の説明から理解されるように、光学ヘッド４０の対象表面８２に対する相対的な移動に伴って、対象表面８２の全ての部位に対して明部５２Ｐ及び暗部５４Ｐの夫々を１回以上投影できる限り、投影装置５０の透過部５７及び透過部５７の配置は、特に限定されない。但し、微細な欠陥８４を正確に検出するという観点から、透過部５７及び透過部５７は、本実施の形態のようなスリットパターンであることが好ましい。
【0089】
対象表面８２の微細な欠陥８４を撮影するためには、高解像度の撮影画像６０Ｐが必要である。本実施の形態の撮影画像６０Ｐのピクセルサイズは、２０４８×１５００ピクセルである。この大きなピクセルサイズにより、１５０×２００ｍｍの範囲を１００μｍ／ピクセルの分解能で撮影できる。一般的に、ブツやヘコミ等の微小な欠陥８４が不良として認識できる最小の直径は、０．３～０．５ｍｍである。本実施の形態によれば、一般的に認識可能な微小な欠陥８４を十分に検出可能な分解能が得られる。
【0090】
但し、高解像度の撮影画像６０Ｐをそのまま使用して欠陥８４を検出する場合、欠陥検出のための処理時間が撮影のインターバル（撮影周期）よりも長くなるおそれがある。一方、本実施の形態の装置本体２２は、撮影画像６０Ｐの解像度を低下させつつ欠陥８４を検出する。より具体的には、装置本体２２は、撮影画像６０Ｐの解像度を低下させて出力画像２１８（図１０参照）を作成する過程において欠陥８４を検出する。この処理方法によって処理時間を低減できる。
【0091】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、対象表面８２が移動している場合であっても、対象表面８２の微細な欠陥８４を検出可能な新たな検査システム１０を提供できる。
【0092】
本実施の形態によれば、撮影装置６０による撮影と装置本体２２による検査処理とは、互いに並列に実行される。撮影画像６０Ｐは、装置本体２２の主記憶装置（図示せず）のバッファ領域にキューイングされる。装置本体２２の検査処理は、バッファから撮影画像６０Ｐを順次取り出して処理する。この処理方法によれば、検査処理の処理時間が多少長くても、バッファのサイズを十分に大きくすることで、欠陥８４を見かけ上リアルタイムで表示装置２８に表示できる。
【0093】
本実施の形態によれば、欠陥８４を含む表示画像２１９（図１０参照）は、装置本体２２が設けられた処理装置２０の表示装置２８に表示される。但し、本発明は、これに限られない。例えば、表示画像２１９は、装置本体２２とは別の場所に配置された監視装置（図示せず）の表示装置２８に送信されて表示されてもよい。
【0094】
以上に説明したように、本実施の形態の装置本体２２は、受信した撮影画像６０Ｐに対して検査処理プログラム２０３による検査処理を行って欠陥８４を検出する。図１１を参照すると、本実施の形態の検査処理は、ニューラルネットワークを用いた欠陥検出処理２０４を含んでいる。換言すれば、検査処理プログラム２０３は、検査処理の一部として欠陥検出処理２０４を使用する。以下、本実施の形態の欠陥検出処理２０４について説明する。
【0095】
本実施の形態の欠陥検出処理２０４は、エンコード処理２０６と、後処理２０７と、欠陥特定処理２０８とを含んでいる。エンコード処理２０６は、セマンティックセグメンテーション用の一般的なモデルであるU-Netのエンコード処理と同様な処理である。一方、欠陥検出処理２０４は、U-Netのデコード処理に代えて、後処理２０７及び欠陥特定処理２０８を含んでいる。
【0096】
本実施の形態の撮影画像６０Ｐは、１チャネルのグレースケール画像からなる。エンコード処理２０６は、この撮影画像６０Ｐを入力画像２１０として処理する。より具体的には、エンコード処理２０６は、入力画像２１０に対して３×３カーネルを使用して２回の畳み込みを行い、入力画像２１０の解像度を維持したまま１６チャネルの中間層２１２（convolution層）を作成する。次に、エンコード処理２０６は、１６チャネルの中間層２１２に対して２×２カーネルを使用して、チャネル数を維持したまま１０２４×７５０ピクセルのmax pooling層を作成する。上述したconvolution層の活性化関数は、ReLU層（ランプ関数）である。また、convolution層とReLU層（図示せず）との間には、batch normalization層（図示せず）を追加している。
【0097】
エンコード処理２０６は、同様の処理を合計３回行う。この結果、撮影画像６０Ｐのピクセルサイズ（即ち、解像度）が次第に低下する一方、特徴を抽出したチャネル数は、次第に増加する。エンコード処理２０６の結果、２０４８×１５００ピクセル且つ１６チャネルの中間層２１２（第１中間層２１２）と、１０２４×７５０ピクセル且つ３２チャネルの中間層２１２（第２中間層２１２）と、５１２×３７５ピクセル且つ６４チャネルの中間層２１２（第３中間層２１２）と、２５６×１８７ピクセル且つ６４チャネルの第１出力層２１４とが得られる。
【0098】
後処理２０７は、エンコード処理２０６の第１出力層２１４を入力層として使用する。後処理２０７は、第１出力層２１４に対して３×３カーネルを使用して２回の畳み込みを行い、第１出力層２１４の解像度を維持したまま１２８チャネルの中間層２１５（convolution層）を作成する。上述したconvolution層の活性化関数は、ReLU層である。また、convolution層とReLU層（図示せず）との間には、batch normalization層（図示せず）を追加している。
【0099】
次に、後処理２０７は、１２８チャネルの中間層２１５に対して３×３カーネルを使用して逆畳み込みを行い、解像度を維持したまま６４チャネルのtransposed convolution層を作成する。次に、後処理２０７は、第３中間層２１２をtransposed convolution層にcopy&cropする。詳しくは、後処理２０７は、第３中間層２１２に対して２×２カーネルを使用して、チャネル数を維持したまま２５６×１８７ピクセルのmax pooling層を作成し、transposed convolution層に重ね合わせる。上述したtransposed convolution層の活性化関数は、ReLU層である。また、transposed convolution層とReLU層（図示せず）との間には、batch normalization層（図示せず）を追加している。
【0100】
後処理２０７は、同様の処理を合計３回行う。この結果、第１出力層２１４のピクセルサイズ（即ち、解像度）が維持される一方、特徴を抽出したチャネル数は、次第に収束する。後処理２０７の結果、２５６×１８７ピクセル且つ１６×２チャネルの第２出力層２１６が得られる。
【0101】
欠陥特定処理２０８は、後処理２０７の第２出力層２１６を入力層として使用する。欠陥特定処理２０８は、第２出力層２１６に対して３×３カーネルを使用して２回の畳み込みを行い、第２出力層２１６の解像度を維持したまま１６チャネルのconvolution層を作成する。次に、欠陥特定処理２０８は、１６チャネルのconvolution層に対して１×１カーネルを使用して畳み込みを行い、ピクセルサイズを維持したまま２チャネルの出力画像２１８を作成する。上述したconvolution層の活性化関数は、ReLU層である。また、convolution層とReLU層（図示せず）との間には、batch normalization層（図示せず）を追加している。
【0102】
本実施の形態の出力画像２１８の２チャネルのうちの一つは、ブツやヘコミ等の微小な欠陥８４（図６参照）を検出するためのチャネルである。本実施の形態の出力画像２１８の２チャネルのうちの他の一つは、線キズのような細長い欠陥８４を検出するためのチャネルである。但し、本発明は、これに限られず、出力画像２１８は、２チャネルのうちの一つのみを有していてもよい。
【0103】
本実施の形態の欠陥検出処理２０４は、教師データを使用した機械学習を行なった後の学習済みモデルである。教師データは、例えば、実際の欠陥８４（図１０参照）を撮影した画像（元画像）と、開発者が元画像から作成した正解画像とを含んでいる。元画像は、例えば、図１０に示す入力画像２１０である。正解画像は、例えば、図１０に示す出力画像２１８である。本実施の形態によれば、欠陥検出処理２０４の機械学習を、３０００セット程度の元画像及び結果画像を使用して８００回程度行うことで、カーネルの重みやバイアス等のパラメータを最適化でき、９０％以上の欠陥検出精度を有する学習済み欠陥検出処理２０４が得られる。
【0104】
図６を参照すると、撮影装置６０と対象表面８２は、検査を行なっている間、互いに相対的に移動している。従って、対象表面８２の同じ部位を１回しか撮影できない。加えて、撮影画像６０Ｐ上の欠陥８４は、明瞭な境界のない領域であることが多い。このような場合、ＡＩ（artificial intelligence）を使用することで、高い欠陥検出精度を有する欠陥検出処理２０４（図１１参照）を比較的容易に開発できる。また、検査システム１０を実際の検査空間９０で使用する際に、欠陥検出精度を更に向上できる。更に、撮影画像６０Ｐが多少ピンボケしても、欠陥８４を検出できる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、欠陥検出処理２０４の機械学習によって得られた最適化されたパラメータに基づいて、欠陥検出処理２０４と同様な処理を行う学習しないプログラムを作成してもよい。即ち、欠陥検出処理２０４は、ＡＩでなくてもよい。
【0105】
図１１を参照すると、本実施の形態の欠陥検出処理２０４は、U-Netのエンコード処理と類似したエンコード処理２０６を有している。但し、本発明は、これに限られない。欠陥検出処理２０４としてＡＩを使用する場合であっても、欠陥検出処理２０４は、他のセマンティックセグメンテーションモデルと同様なエンコード処理２０６を有していてもよい。例えば、欠陥検出処理２０４は、SegNetやDeeplabV3＋のエンコード処理と類似したエンコード処理２０６を有していてもよい。
【0106】
上述したように、本実施の形態の後処理２０７は、U-Netのデコード処理と同様に、エンコード処理２０６の途中で得た中間層２１２をcopy&cropして第２出力層２１６を生成する。U-Netのcopy&cropは、解像度を高めるためのデコード処理において、解像度の低下によって失われた境界情報を補うために行われる。一方、本実施の形態の後処理２０７は、解像度を高めず、後処理２０７のcopy&cropによっては、境界情報を補うことができない。本実施の形態のcopy&cropによれば、機械学習の際に、ニューラルネットワークの後ろの層から前の層に向かう抜け道を作成することで、前の層に大きな誤差を伝搬でき、これにより、学習能力の低下を防止できる。また、後処理２０７の形式的な構造をU-Netのデコード処理の形式的な構造と類似させることで、U-Netと比較した解析能力の低下を防止できる。
【0107】
一般的なセグメンテーションモデルにおける対象画像のサイズは、高々２５６×２５６ピクセル程度である。本実施の形態における入力画像２１０のピクセルサイズは、２０４８×１５００ピクセルであり極めて大きい。一方、本実施の形態のエンコード処理２０６は、撮影画像６０Ｐを畳み込んで解像度を低下させつつ特徴を抽出して第１出力層２１４を生成する。後処理２０７は、第１出力層２１４の低解像度を維持しつつ、チャネル数を収束させた第２出力層２１６を生成する。即ち、本実施の形態によれば、入力画像２１０のピクセルサイズを低下させつつ特徴を抽出し、特徴を抽出した層のピクセルサイズを小さく維持しつつ特徴を絞り込むことで、入力画像２１０のピクセルサイズが大きいことによる処理能力の低下を防止できる。
【0108】
本実施の形態において検出すべき欠陥８４の種類は、高々２種類程度である。このため、中間層２１２等のconvolution層における欠陥８４を検出するために必要なチャネル数は、一般的なセグメンテーションに比べて少ない。本実施の形態によれば、convolution層のチャネル数を、U-Netに比べて１／１３程度に減らすことができ、ピクセルサイズの増加に伴う処理能力の低下を防止できる。また、本実施の形態によれば、２枚以上の画像の相違点を抽出するといった処理を行うことなく、１枚の入力画像２１０から欠陥８４を検出できる。この結果、欠陥８４をリアルタイムで表示できる。
【0109】
試みに２０４８×１５００ピクセルの入力画像２１０からU-Netを使用して欠陥８４を検出しようとすると、３８０ｍ秒程度の時間を要する。この時間は、本実施の形態の撮影周期（２５ｍ秒）に比べて極めて大きく、本実施の形態の欠陥検出処理２０４として使用できない。一方、本実施の形態の欠陥検出処理２０４を使用すると、３０ｍ秒程度で欠陥８４を検出できる。本実施の形態によれば、リアルタイムの検査が可能になる。
【0110】
図１１を図１０と併せて参照すると、本実施の形態の欠陥特定処理２０８は、第２出力層２１６に基づいて撮影画像６０Ｐ中の欠陥８４の領域を特定する。より具体的には、欠陥特定処理２０８は、第２出力層２１６に基づいて出力画像２１８を作成する。出力画像２１８には、欠陥８４に対応する領域が特定されている。検査処理プログラム２０３は、出力画像２１８を撮影画像６０Ｐに重ね合わせて表示画像２１９を作成する。表示画像２１９は、グレースケールの画像であってもよいし、グレースケールの画像を変換したカラー画像であってもよい。
【0111】
撮影画像６０Ｐの解像度の低下に伴って、欠陥８４に対応する領域の解像度も低下する。より具体的には、入力画像２１０における１００μｍ／ピクセルの分解能は、出力画像２１８において、８００μｍ／ピクセルにまで低下する。しかしながら、検査員が対象表面８２の欠陥８４の位置を特定するためには、この程度の分解能で十分である。また、解像度が低下する結果、出力画像２１８及び表示画像２１９において、欠陥８４に対応する領域のサイズが、実際の欠陥８４のサイズよりも少し大きくなる場合がある。この場合、高い欠陥検出精度を維持しつつ、欠陥８４を、より見易く表示できる。
【0112】
以上に説明した検査処理は、様々に変形可能である。例えば、欠陥検出処理２０４の層の構造、各層のピクセルサイズ及びチャネル数は、本実施の形態に限定されず、検出しようとする欠陥８４に合わせて適切に設定すればよい。また、検査処理は、表示画像２１９に表示した欠陥８４の領域の対象表面８２全体に対する位置を、表示装置２８に表示してもよい。
【0113】
図１を参照すると、本実施の形態の検査システム１０は、既に説明した様々な変形例に加えて、更に様々に変形可能である。
【0114】
図１２を図１と比較すると、検査システム１０の第１変形例による検査システム１０Ａは、検査システム１０と同じ処理装置２０、投影制御装置３０及び光学ヘッド４０に加えて、支持装置制御装置７０Ａと、支持装置７２Ａとを備えている。本変形例の支持装置７２Ａは、ロボットアームであり、光学ヘッド４０を移動可能に支持している。支持装置制御装置７０Ａは、ロボットアームのコントローラである。支持装置制御装置７０Ａには、光学ヘッド４０の移動経路４８（図１７から図１９まで参照）がティーチングによって予め設定されている。支持装置制御装置７０Ａは、光学ヘッド４０が移動経路４８に沿って移動するように支持装置７２Ａを制御する。
【0115】
本変形例の支持装置７２Ａは、６軸ロボットアームである。但し、本発明は、これに限られない。支持装置７２Ａは、光学ヘッド４０を必要な移動経路４８（図１７から図１９まで参照）に沿って移動させることができる限り、どのようなロボットアームであってもよいし、ロボットアームでなくてもよい。支持装置制御装置７０Ａは、必要に応じて設ければよい。
【0116】
図１２を参照すると、支持装置７２Ａは、被固定部７４Ａと、支持部７６Ａとを有している。本変形例の被固定部７４Ａは、設置面９２に置かれた台の上に固定されている。即ち、被固定部７４Ａは、設置面９２に対して移動しないように固定されている。支持部７６Ａは、被固定部７４Ａに対して相対的に移動可能である。図３を参照すると、光学ヘッド４０の被支持部４４は、支柱４６を介して支持部７６Ａの一端に固定されている。即ち、光学ヘッド４０の撮影装置６０は、支持部７６Ａに支持されており、これにより、対象表面８２に沿って移動可能である。詳しくは、被支持部４４は、支持部７６Ａに支持されており、これにより、光学ヘッド４０は、撮影装置６０と対象表面８２との間の距離ＤＣを撮影装置６０が投影画像５０Ｐを撮影可能な範囲に維持しつつ、対象表面８２に沿って移動可能である。
【0117】
より具体的には、本変形例の光学ヘッド４０は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の３方向の夫々に沿って移動可能であり、３方向のうちの２方向以上を合成した方向に沿って移動可能である。加えて、光学ヘッド４０は、３方向の夫々と並行に延びる軸を中心として回転可能である。上述のように、本変形例の光学ヘッド４０は、様々に移動できる。但し、本発明は、これに限られず、光学ヘッド４０は、対象表面８２全体を撮影するために必要な方向に移動及び回転できればよい。
【0118】
図１７を参照すると、本変形例の光学ヘッド４０は、Ｙ方向及びＺ方向の夫々に沿って移動する場合がある。このような場合、対象表面８２に投影される明部５２Ｐ及び暗部５４Ｐの夫々は、Ｙ方向及びＺ方向の夫々に対して斜交していることが好ましい。換言すれば、明部５２Ｐ及び暗部５４Ｐの夫々は、光学ヘッド４０の移動方向に対して斜めに延びていることが好ましい。
【0119】
図１４を図１７と併せて参照すると、光学ヘッド４０の第１変形例によるカバー５６Ｆは、斜めに延びる明部５２Ｐ及び暗部５４Ｐを投影可能に形成されている。より具体的には、カバー５６Ｆの透過部５７及び遮蔽部５８の夫々は、カバー５６Ｆの辺５６２と斜交する斜交方向に沿って延びている。カバー５６Ｆの透過部５７及び遮蔽部５８は、斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている。第１変形例の斜交方向は、辺５６２に対して２０～７０度の範囲又は－２０～－７０度の範囲で斜交していること好ましく、±４５度程度斜交していることが更に好ましい。
【0120】
第１変形例の辺５６２は、矩形の四辺のうちの１つである。透過部５７及び遮蔽部５８の夫々は、カバー５６Ｆ全体に亘って延びている。透過部５７及び遮蔽部５８の配置方向におけるサイズ（幅）は、互いに同じである。但し、本発明は、これに限られない。例えば、辺５６２は、多角形の辺のうちの１つであってもよい。透過部５７及び遮蔽部５８の夫々の端部は、カバー５６Ｆの辺から離れていてもよい。カバー５６Ｆの辺から離れた端部は、丸みを帯びた形状を有していてもよいし、多角形形状を有していてもよい。透過部５７及び遮蔽部５８の夫々の幅は、必要に応じて変形可能である。
【0121】
図１５を図１７と併せて参照すると、光学ヘッド４０の第２変形例によるカバー５６Ｓは、上述の第１変形例によるカバー５６Ｆ（図１４参照）の更なる変形例である。カバー５６Ｓは、カバー５６Ｆと同様な透過部５７及び遮蔽部５８に加えて周辺透過部５９を有している。周辺透過部５９は、ＹＺ平面において、カバー５６Ｓの四辺に沿って延びており、全ての透過部５７及び遮蔽部５８を囲んでいる。透過部５７及び遮蔽部５８の夫々は、カバー５６Ｓの辺５６２と斜交する斜交方向に沿って周辺透過部５９の間を延びている。カバー５６Ｓの透過部５７及び遮蔽部５８は、斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている。第２変形例の斜交方向は、辺５６２に対して２０～７０度の範囲又は－２０～－７０度の範囲で斜交していること好ましく、±４５度程度斜交していることが更に好ましい。
【0122】
撮影装置６０によって対象表面８２を撮影すると、通常の場合、投影画像５０Ｐが投影されていない周辺領域も撮影画像６０Ｐに撮影される。欠陥検出処理２０４（図１１参照）は、撮影画像６０Ｐの周辺領域に、実際には存在していない欠陥８４を検出するおそれがある。第２変形例のカバー５６Ｓによれば、欠陥検出処理２０４の出力画像２１８（図１１参照）を周辺透過部５９によってマスクすることで、誤検出した欠陥８４を取り除くことができ、これにより、欠陥検出処理２０４の欠陥検出精度を向上できる。
【0123】
図１６を図１７と併せて参照すると、光学ヘッド４０の第３変形例によるカバー５６Ｔは、上述の第１変形例によるカバー５６Ｆ（図１４参照）の更なる変形例である。カバー５６Ｔは、透過部５７を１つのみ有しており、且つ、遮蔽部５８を２つのみ有している。透過部５７及び遮蔽部５８の夫々は、カバー５６Ｔの辺５６２と斜交する斜交方向に沿って延びている。カバー５６Ｔの透過部５７及び遮蔽部５８は、斜交方向と直交する配置方向において互いに交互に配置されている。第３変形例の斜交方向は、辺５６２に対して４５度程度又は－４５度程度斜交していることが好ましい。第３変形例のカバー５６Ｔによれば、明部５２Ｐと暗部５４Ｐとの間のコントラストがより高くなり、欠陥８４を検出し易くなる。
【0124】
第３変形例のカバー５６Ｔは、更に変形可能である。例えば、透過部５７及び遮蔽部５８の夫々は、辺５６２と並行に延びていてもよく、辺５６２と直交していてもよい。カバー５６Ｔは、周辺透過部５９（図１５参照）を有していてもよい。
【0125】
第３変形例のカバー５６Ｔの透過部５７のサイズは小さい。図１６を図５と併せて参照すると、発光素子５２２の殆どがカバー５６Ｔの遮蔽部５８に覆われている。図１６を図７と併せて参照すると、第３変形例のカバー５６Ｔを設ける場合、主部５１のうち透過部５７に対応する部位にのみ発光素子５２２を設けてもよい。より具体的には、透過部５７に対応する１本のバー照明を主部５１に設けてもよい。主部５１をこのように形成することで、発光素子５２２の数を大幅に減らして製造コストを低減できる。加えて、発光素子５２２を発光させる際の電力を大幅に削減できる。
【0126】
図１２及び図１７から図１９までを参照すると、検査システム１０Ａは、設置面９２に対して移動しないように固定された対象表面８２を、検査システム１０（図１参照）と同様な手順で検査できる。詳しくは、図１３を図２と比較すると、検査システム１０Ａによる検査手順は、支持装置制御装置７０Ａの制御が加わっていることを除き、検査システム１０による検査手順と同様である。以下、検査システム１０による検査手順と異なる部分のみを説明する。
【0127】
図１３及び図１７から図１９までを参照すると、装置本体２２は、撮影装置６０に撮影開始を指示する（図１３の「２－２」）前に、支持装置制御装置７０Ａに、支持装置７２Ａの移動開始を指示する（図１３の「２－１」）。移動開始を指示された支持装置７２Ａは、設定された移動経路４８に沿って、移動経路４８の初期位置４８８から終了位置４８９まで光学ヘッド４０を移動させる。撮影開始を指示された撮影装置６０は、設定された撮影周期に従って撮影し続ける。
【0128】
装置本体２２は、光学ヘッド４０が移動経路４８の終了位置４８９に到達したとき、支持装置制御装置７０Ａに、支持装置７２Ａの移動終了を指示する（図１３の「４－１」）。この結果、光学ヘッド４０の移動が終了する。次に、装置本体２２は、撮影装置６０に撮影終了を指示する（図１３の「４－２」）。この結果、撮影装置６０による撮影が終了する。
【0129】
図１７を参照すると、光学ヘッド４０の撮影装置６０は、図示した移動経路４８に沿って移動してもよい。撮影装置６０は、停止点４８２の夫々において一時的に停止しつつ、撮影点４８４の夫々において撮影画像６０Ｐを撮影する。図１７の移動経路４８は、ティーチングによる設定が容易である。但し、図１７の移動経路４８によれば、停止点４８２前後で光学ヘッド４０の速度が低下する。加えて、光学ヘッド４０は、停止点４８２の夫々において減速に起因して振動するため、振動が収まるまでの待ち時間が必要になる。即ち、停止点４８２の夫々においてタイムロスが生じる。
【0130】
図１８を参照すると、光学ヘッド４０（図１２参照）の撮影装置６０は、図示した移動経路４８に沿って移動してもよい。撮影装置６０は、移動経路４８の初期位置４８８から終了位置４８９まで１回も停止することなく、撮影点４８４の夫々において撮影画像６０Ｐを無停止で撮影する。図１８の移動経路４８は、ティーチングによる設定が難しい。但し、図１８の移動経路４８によれば、光学ヘッド４０の停止に伴うタイムロスをなくすことができ、これにより、検査全体の時間を短縮できる。図１８を図１７と比較すると、検査全体の時間を短縮するという観点から、停止点４８２が増えるほど図１８の移動経路４８が好ましい。
【0131】
図１９を参照すると、対象表面８２は、立体的な形状を有していてもよい。この場合、光学ヘッド４０は、図示した移動経路４８に沿って移動してもよく、撮影装置６０は、移動経路４８の初期位置４８８から終了位置４８９まで１回も停止することなく、撮影画像６０Ｐを無停止で撮影してもよい。
【0132】
図２０を参照すると、対象表面８２は、Ｘ方向における凹凸が形成された複雑な形状を有していてもよく、ＹＺ平面において光学ヘッド４０の移動可能範囲よりも大きなサイズを有していてもよい。この場合、対象物８０は、設置面９２に対して移動していてもよい。例えば、図示した対象物８０は、支持部７７Ａに固定されている。支持部７７Ａは、レール等の支持台７８Ａに支持されており、Ｙ方向にのみ移動可能である。支持部７７Ａは、検査の間、－Ｙ方向に沿って、振動等の影響を除いて一定速度ＶＣで移動し続ける。即ち、撮影装置６０が投影画像５０Ｐ（図１７参照）を撮影する際、対象表面８２は、支持装置７２Ａの被固定部７４Ａに対して相対的に移動している。
【0133】
図２１を図２０と併せて参照すると、本変形例の光学ヘッド４０は、図２１に示した移動経路４８に沿って移動する。前述したように、本変形例の投影装置５０及び撮影装置６０は、光学ヘッド４０として一体に纏められている。従って、図２１に示した移動経路４８は、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々の移動経路４８でもある。換言すれば、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、図２１に示した移動経路４８に沿って移動する。
【0134】
本変形例の支持装置７２Ａは、対象表面８２が一定速度ＶＣで移動し続ける間、光学ヘッド４０を８の字状に移動させる。即ち、本変形例の撮影装置６０の移動経路４８は、撮影装置６０が初期位置４８８から移動開始して初期位置４８８に戻る８の字状の経路を含んでいる。詳しくは、光学ヘッド４０は、８の字の中心に位置する通過点４８６を、－Ｙ成分が一定速度ＶＣと一致するような速度、又は、振動等の影響を加味して－Ｙ成分が一定速度ＶＣよりも多少大きくなるような速度で直線的に等速運動する。光学ヘッド４０は、８の字の四隅に位置する４つの通過点４８６を、移動速度を維持しつつ曲線的に等速運動する。この８の字移動により、撮影装置６０による無停止撮影が可能になる。
【0135】
図２１を図１８と併せて参照すると、光学ヘッド４０の８の字移動による移動経路４８を対象表面８２にマッピングすると、図１８と同様な移動経路４８になる。図１８及び図２１から理解されるように、本変形例の８の字移動を繰り返し行うことで、移動し続ける対象表面８２全体を、無停止で撮影できる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、光学ヘッド４０は、対象表面８２の移動方向と斜交する方向に沿って移動した後に、一時的に停止し、その後、反対方向に移動してもよい。この場合、光学ヘッド４０の往復移動による移動経路４８を対象表面８２にマッピングすると、図１７と同様な移動経路４８になる。以上の説明から理解されるように、撮影装置６０の移動経路４８は、対象表面８２の移動方向と斜交する方向に沿った経路を含んでいればよい。更に、光学ヘッド４０は、適切な速度による上下移動を繰り返してもよい。
【0136】
図２２を図１２と併せて参照すると、本変形例の光学ヘッド４０は、対象表面８２を検出可能なセンサ（図示せず）を備えていてもよい。センサは、装置本体２２と通信可能に接続すればよい。以下に説明するように、このようなセンサを備えることで、欠陥８４の対象表面８２におけるＹＺ平面上の位置を容易に算出できる。
【0137】
図２２を図１３と併せて参照すると、センサ（図示せず）は、対象表面８２が撮影可能な範囲にあるか否かを検知し続ける。装置本体２２は、投影設定（図１３の「１－１」）及び撮影設定（図１３の「１－２」）を行った後、一定周期でセンサの検知結果を取得する。装置本体２２は、対象表面８２が撮影可能な範囲に移動したことを検知すると、支持装置７２Ａに移動開始を指示する（図１３の「２－１」）。装置本体２２は、その後、撮影装置６０に撮影開始を指示する（図１３の「２－２」）。装置本体２２は、対象表面８２が撮影可能な範囲外に移動したことを検知すると、支持装置７２Ａに移動終了を指示する（図１３の「４－１」）。装置本体２２は、その後、撮影装置６０に撮影終了を指示する（図１３の「４－２」）。
【0138】
撮影装置６０は、撮影画像６０Ｐ（図１７参照）を装置本体２２に送信する際（図１３の「３－５」）、撮影開始が指示されてから撮影するまでの経過時間ＴＳを合わせて送信する。装置本体２２は、検査によって欠陥８４を検出すると、欠陥８４を検出した撮影画像６０Ｐの経過時間ＴＳに基づいて、欠陥８４の対象表面８２におけるＹＺ平面上の位置を算出する。
【0139】
詳しくは、装置本体２２は、支持装置７２Ａが移動開始してから撮影装置６０が撮影開始するまでの時間（移動時間補正値Ｔ２）を経過時間ＴＳに加えることで、欠陥８４を検出した撮影画像６０ＰのＹＺ平面上の位置（８の字経路における位置）を算出する。また、装置本体２２は、対象表面８２を検知した時間から撮影装置６０が撮影開始するまでの時間（搬送時間補正値Ｔ１）を経過時間ＴＳに加えることで、欠陥８４を検出した撮影画像６０Ｐの対象表面８２に対するＹ方向における相対的な位置を算出する。以上の算出結果により、欠陥８４の対象表面８２におけるＹＺ平面上の位置を算出できる。
【0140】
本変形例の装置本体２２は、欠陥８４の対象表面８２におけるＹＺ平面上の位置を上述のように算出する。図１０を参照すると、算出した位置は、表示画像２１９とともに表示装置２８に表示してもよい。但し、本発明は、これに限られない。例えば、欠陥８４の対象表面８２におけるＹＺ平面上の位置を算出する方法は、特に限定されない。
【0141】
図２３を参照すると、車のボディのような対象表面８２を検査する場合、検査システム１０Ａは、３つの光学ヘッド４０を備えていてもよい。光学ヘッド４０のうちの２つは、床である設置面９２上に配置してもよい。光学ヘッド４０のうちの他の１つは、天井である設置面９２上に配置してもよい。
【0142】
本発明は、既に説明した実施の形態や変形例に限られず、更に様々に適用可能である。例えば、図１２を参照すると、支持装置７２Ａは、装置本体２２と独立したコントラーラを使用して直接的に制御してもよい。また、光学ヘッド４０を携帯可能な程度に小型化及び軽量化してもよい。携帯可能な光学ヘッド４０は、支持装置７２Ａによって支持するのでなく、検査員が携帯して検査を行ってもよい。
【0143】
更に、投影装置５０及び撮影装置６０の２つの装置を纏めた光学ヘッド４０のような装置は、必ずしも必要ではない。例えば、投影装置５０は、撮影装置６０を支持する支持装置７２Ａとは別のロボットアームによって支持されていてもよい。即ち、投影装置５０及び撮影装置６０は、互いに独立に移動可能であってもよい。この例に限定されず、投影装置５０及び撮影装置６０の配置は、様々に変形可能である。以下、検査システム１０の３つの変形例（検査システム１０の第２～第４変形例）について説明する。検査システム１０の第２～第４変形例の夫々には、投影装置５０及び撮影装置６０を纏めた光学ヘッド４０のような装置が設けられていない。
【0144】
図２４を図２０と比較すると、検査システム１０（図１参照）の第２変形例による検査システム１０Ｂは、検査システム１０Ａの光学ヘッド４０を備えていない。より具体的には、検査システム１０Ｂは、光学ヘッド４０に代えて、複数の投影装置５０と、１つの撮影装置６０とを備えている。投影装置５０の夫々は、検査空間９０の壁面に固定されている。一方、撮影装置６０は、検査システム１０Ａと同じ支持装置７２Ａによって移動可能に支持されている。上述の相違点を除き、検査システム１０Ｂは、以下に説明するように、検査システム１０Ａと同様に構成されており、検査システム１０Ａと同様に機能する。
【0145】
図２４を図１２及び図１７と併せて参照すると、検査システム１０Ｂは、対象表面８２の欠陥８４を検出するための検査システムである。検査システム１０Ｂは、投影装置５０及び撮影装置６０に加えて、処理装置２０と、処理装置２０に組み込まれた表示装置２８と、支持装置７２Ａとを備えている。投影装置５０の夫々は、面状の投影画像５０Ｐを対象表面８２に投影可能である。投影画像５０Ｐの夫々は、１以上の明部５２Ｐと、明部５２Ｐよりも低い輝度を有する１以上の暗部５４Ｐとを含んでいる。撮影装置６０は、対象表面８２に投影された投影画像５０Ｐを撮影可能に配置されている。処理装置２０は、装置本体２２を備えている。装置本体２２は、撮影装置６０と通信可能である。
【0146】
図２４を図１２と併せて参照すると、本変形例の支持装置７２Ａは、検査システム１０Ａの支持装置７２Ａと同様なロボットアームであり、被固定部７４Ａと、支持部７６Ａとを有している。被固定部７４Ａは、移動しないように固定されている。支持部７６Ａは、被固定部７４Ａに対して相対的に移動可能である。撮影装置６０は、支持部７６Ａに支持されており、これにより、対象表面８２に沿って移動可能である。
【0147】
図２４を図１７と併せて参照すると、撮影装置６０が投影画像５０Ｐを撮影する際、対象表面８２は、支持装置７２Ａの被固定部７４Ａに対して相対的に移動している。より具体的には、本変形例の対象物８０は、検査システム１０Ａの対象物８０と同様に、支持台７８Ａによって移動可能に支持された支持部７７Ａに固定されている。支持部７７Ａは、検査の間、－Ｙ方向に沿って、一定速度ＶＣで移動し続ける。即ち、対象表面８２は、支持装置７２Ａの被固定部７４Ａに対して相対的に移動している。
【0148】
上述した対象表面８２の移動に加えて、撮影装置６０は、検査の間、設置面９２に対して相対的に移動している。例えば、撮影装置６０は、所定の移動経路４８（図２１参照）に沿って移動する。撮影装置６０の移動経路４８は、撮影装置６０が初期位置４８８から移動開始して初期位置４８８に戻る８の字状の経路を含んでいる。即ち、移動経路４８は、対象表面８２の移動方向と斜交する方向に沿った経路を含んでいる。
【0149】
撮影装置６０は、対象表面８２に対して相対的に移動しつつ、投影画像５０Ｐを含む撮影画像６０Ｐを撮影する。対象表面８２は、撮影装置６０が撮影画像６０Ｐを撮影する間に、壁に固定された投影装置５０に対して相対的に移動している。換言すれば、投影装置５０は、撮影装置６０が撮影画像６０Ｐを撮影する間に、対象表面８２に対して相対的に移動している。
【0150】
図２４を図１３と併せて参照すると、装置本体２２は、撮影装置６０から撮影画像６０Ｐを受信し、受信した撮影画像６０Ｐの解像度を低下させつつ欠陥８４（図１７参照）を検出する。表示装置２８は、装置本体２２が検出した欠陥８４を表示する。以上の説明から理解されるように、本変形例によっても、対象表面８２が移動している場合であっても、対象表面８２の微細な欠陥８４を検出可能な新たな検査システム１０Ｂを提供できる。
【0151】
図２４を参照すると、本変形例の撮影装置６０は、支持装置７２Ａに直接的に固定され支持されている。また、本変形例によれば、４つの投影装置５０が、壁面に固定されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、撮影装置６０は、光学ヘッド４０（図３参照）に類似した装置を介して支持装置７２Ａに間接的に固定され支持されていてもよい。支持装置７２Ａは、ロボットアームに限定されない。例えば、支持装置７２Ａは、Ｙ方向にのみ移動可能な支持部７６（図１参照）であってもよい。一方、撮影装置６０は、設置面９２に対して移動しないように固定されていてもよい。また、投影装置５０の数や配置は、特に限定されない。例えば、１つの大型の投影装置５０が、壁面に固定されていてもよい。更に、壁面全体が投影装置５０として機能してもよい。
【0152】
図２５を図２３と比較すると、検査システム１０（図１参照）の第３変形例による検査システム１０Ｃは、光学ヘッド４０に代えて、投影装置５０として機能する壁面と、３つの撮影装置６０とを備えている。壁面には、蛍光灯やバー照明等のスリットパターン照明が設けられており、ＸＺ平面において対象物８０全体を囲んでいる。壁面に設けられたスリットパターン照明は、投影装置５０の発光部として機能する。撮影装置６０の夫々は、検査システム１０Ａと同じ支持装置７２Ａによって移動可能に支持されている。上述の相違点を除き、検査システム１０Ｃは、図２３に示した検査システム１０Ａと同様に構成されており、検査システム１０Ａと同様に機能する。
【0153】
図２５を参照すると、本変形例の壁面（投影装置５０）は、車のボディ全体に投影画像５０Ｐ（図１７参照）を投影できる程度の大きなサイズを有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、壁面は、車のドアミラーカバー全体に投影画像５０Ｐを投影できる程度の小さなサイズを有していてもよい。支持装置７２Ａは、ロボットアームに限定されない。例えば、支持装置７２Ａは、Ｙ方向にのみ移動可能な支持台７８（図１参照）であってもよい、更に、撮影装置６０は、設置面９２に対して移動しないように固定されていてもよい。
【0154】
図２６を図１９と併せて参照すると、検査システム１０（図１参照）の第４変形例による検査システム１０Ｄは、光学ヘッド４０に代えて、検査台７２Ｄを備えている。検査台７２Ｄは、検査空間９０の設置面９２に固定されており、トンネル状の孔が形成された部位（以下、「検査部」という。）と、コンベアとを備えている。コンベアは、検査部の内部を、＋Ｙ方向に沿って一定速度ＶＣで移動し続ける。検査部の内部の壁面には、投影装置５０と、撮影装置６０とが設けられている。検査システム１０Ｃは、上述の相違点を除き、検査システム１０と同様に構成されており、検査システム１０と同様に機能する。
【0155】
小型の対象物８０は、検査台７２Ｄのコンベアの一端に乗せられ、コンベアとともに検査部の内部を通過してコンベアの他端まで移動する。対象物８０が検査部の内部を通過する際、投影装置５０は、対象表面８２に投影画像５０Ｐを投影し、撮影装置６０は、投影画像５０Ｐを含む撮影画像６０Ｐを撮影する。
【0156】
検査システム１０Ｄの投影装置５０及び撮影装置６０の夫々は、設置面９２に対して移動しないように固定されている。一方、撮影装置６０が投影画像５０Ｐを撮影する際、対象表面８２は、投影装置５０及び撮影装置６０の夫々に対して相対的に移動している。換言すれば、撮影装置６０は、対象表面８２に対して相対的に移動しつつ、投影画像５０Ｐを含む撮影画像６０Ｐを撮影する。また、投影装置５０は、撮影装置６０が撮影画像６０Ｐを撮影する間に、対象表面８２に対して相対的に移動している。本変形例によっても、対象表面８２が移動している場合であっても、対象表面８２の微細な欠陥８４を検出可能な新たな検査システム１０Ｄを提供できる。
【0157】
上述した第２～第４変形例は、既に説明した実施形態及び第１変形例と様々に組み合わせ可能であり、且つ、既に説明した実施形態及び第１変形例と同様に様々に変形可能である。
【符号の説明】
【0158】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 検査システム
２０ 処理装置
２０１ 投影制御プログラム
２０２ 撮影制御プログラム
２０３ 検査処理プログラム
２０４ 欠陥検出処理
２０６ エンコード処理
２０７ 後処理
２０８ 欠陥特定処理
２１０ 入力画像
２１２ 中間層
２１４ 第１出力層
２１５ 中間層
２１６ 第２出力層
２１８ 出力画像
２１９ 表示画像
２２ 装置本体
２４ 記憶装置
２６ 入力装置
２８ 表示装置
３０ 投影制御装置
４０ 光学ヘッド
４２ 基部材
４４ 被支持部
４６ 支柱
４８ 移動経路
４８２ 停止点
４８４ 撮影点
４８６ 通過点
４８８ 初期位置
４８９ 終了位置
５０，５０Ｃ，５０Ｘ 投影装置
５１，５１Ｘ 主部
５２，５２Ｘ 発光部
５２２ 発光素子
５３ 拡散板
５４ 発光面
５４Ｌ 投影光
５６，５６Ｆ，５６Ｓ，５６Ｔ カバー
５６２ 辺
５７ 透過部
５８ 遮蔽部
５９ 周辺透過部
５０Ｐ 投影画像
５２Ｐ 明部
５４Ｐ 暗部
６０ 撮影装置
６２ 光軸
６０Ｐ 撮影画像
７０Ａ 支持装置制御装置
７２，７２Ａ 支持装置
７２Ｄ 検査台
７４Ａ 被固定部
７６，７６Ａ，７７Ａ 支持部
７８，７８Ａ 支持台
８０ 対象物
８２ 対象表面
８４ 欠陥
８６ 中間点
８８ 法線
９０ 検査空間
９２ 設置面
２０ 処理装置
２０１ 投影制御プログラム
２０２ 撮影制御プログラム
２０３ 検査処理プログラム
２０４ 欠陥検出処理
２０６ エンコード処理
２０７ 後処理
２０８ 欠陥特定処理
２１０ 入力画像
２１２ 中間層
２１４ 第１出力層
２１５ 中間層
２１６ 第２出力層
２１８ 出力画像
２１９ 表示画像
２２ 装置本体
２４ 記憶装置
２６ 入力装置
２８ 表示装置
３０ 投影制御装置
４０ 光学ヘッド
４２ 基部材
４４ 被支持部
４６ 支柱
４８ 移動経路
４８２ 停止点
４８４ 撮影点
４８６ 通過点
４８８ 初期位置
４８９ 終了位置
５０，５０Ｃ，５０Ｘ 投影装置
５１，５１Ｘ 主部
５２，５２Ｘ 発光部
５２２ 発光素子
５３ 拡散板
５４ 発光面
５４Ｌ 投影光
５６，５６Ｆ，５６Ｓ，５６Ｔ カバー
５６２ 辺
５７ 透過部
５８ 遮蔽部
５９ 周辺透過部
５０Ｐ 投影画像
５２Ｐ 明部
５４Ｐ 暗部
６０ 撮影装置
６２ 光軸
６０Ｐ 撮影画像
７０Ａ 支持装置制御装置
７２，７２Ａ 支持装置
７２Ｄ 検査台
７４Ａ 被固定部
７６，７６Ａ，７７Ａ 支持部
７８，７８Ａ 支持台
８０ 対象物
８２ 対象表面
８４ 欠陥
８６ 中間点
８８ 法線
９０ 検査空間
９２ 設置面
【要約】
【課題】対象表面が移動している場合であっても、対象表面の微細な欠陥を検出可能な新たな検査システムを提供すること。
【解決手段】検査システム１０は、処理装置２０と、表示装置２８と、投影装置５０と、対象表面に対して相対的に移動可能な撮影装置６０とを備えている。処理装置２０は、装置本体２２を備えている。撮影装置６０は、撮影装置６０の対象表面に対する相対的な移動の途中で、撮影画像を２回以上撮影する。投影装置５０は、撮影装置６０が撮影画像を撮影する間に、対象表面に対して相対的に移動している。装置本体２２は、撮影画像の夫々を受信し、受信した撮影画像の解像度を低下させつつ欠陥を検出する。表示装置２８は、装置本体２２が検出した欠陥を表示する。
【選択図】図１
【解決手段】検査システム１０は、処理装置２０と、表示装置２８と、投影装置５０と、対象表面に対して相対的に移動可能な撮影装置６０とを備えている。処理装置２０は、装置本体２２を備えている。撮影装置６０は、撮影装置６０の対象表面に対する相対的な移動の途中で、撮影画像を２回以上撮影する。投影装置５０は、撮影装置６０が撮影画像を撮影する間に、対象表面に対して相対的に移動している。装置本体２２は、撮影画像の夫々を受信し、受信した撮影画像の解像度を低下させつつ欠陥を検出する。表示装置２８は、装置本体２２が検出した欠陥を表示する。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】