反射抑制の偏光A/B試験を行う

この試験で確認すること

反射を抑えても欠陥が見えなくなれば意味がありません。同じ良品面と傷のある面で、無偏光とクロス偏光を比較します。

本稿はメーカーに依存しない立上げ試験の方法です。設定変更前に、使用するカメラ、レンズ、センサ、制御装置の型式別マニュアルを確認してください。計算表の数値は仮定例であり、Deyi Visionの実測結果や製品仕様ではありません。

最初に画像上の不具合を特定します。飽和した反射が傷を隠す、照明の映り込みを検出器が欠陥と判定する、ワークの傾きでコントラストが変わる、といったケースを結果表で分けて管理します。背景がきれいになっただけでは検査改善を証明できません。最小の対象欠陥と良品面を区別する情報が、選んだ光学構成で残るかを確認します。

適用条件

実際の材料と角度を使います。金属、粗面、曲面で効果は異なります。偏光による光量低下を補う露光変更は別に記録します。

表面仕上げ、被膜、曲率が近い良品と不良品を用意し、撮像前に欠陥位置を記録します。量産範囲の中でも難しい表面を含めてください。光沢のある不良品とつや消しの良品を比べ、その差を偏光の効果と判断してはいけません。ここでのサンプル対応付けと記録方法はメーカーに依存しない実験設計であり、特定のフィルタやカメラの指定設定ではありません。

試験機材と記録

光源偏光板、回転可能なレンズ側検光子、固定具、識別済み試料を用意します。ゲインと配置を固定し、角度と使用定格を記録します。

機械配置を撮影し、取り外したフィルタを同じ位置に戻せるよう取付部に印を付けます。照射方向、カメラ姿勢、焦点、絞り、背景を記録し、比較中は自動露光と自動ゲインを停止します。光源側の偏光板とレンズ側の検光子が必要な視野を遮らず、取付構造が照明の使用条件に適することも確認します。

試験手順

1. 偏光なしのAで良品と欠陥を撮影する。
2. 光源偏光板を追加し、検光子を回して反射が最小の角度を記録する。
3. Bを同一露光で撮り、次に動きの限界内で明るさを合わせた露光でも撮る。
4. 部品傾きと材料ロットを変え、飽和率、欠陥CNR、実際の検出結果を比較する。

偏光ありの撮像後に、偏光なしの基準撮像を再実施します。基準画像が変化した場合は、フィルタの効果を判断する前に位置ずれ、照明のドリフト、サンプルの取扱いを調べます。各生画像で同じ欠陥座標を確認してください。同一露光の比較は光学変更を切り分け、明るさを合わせた比較は露光制約の範囲で量産に使える画像が得られるかを調べるため、両者を分けて扱います。

仮定条件による計算表

仮定の10000画素ROIではAの飽和が1200画素、Bが80画素で12%対0.8%です。BのCNRが3.2でも、独立した欠陥試験に合格しなければ採用できません。

clipped_fraction = clipped_pixels / ROI_pixels
A: 1200 / 10000 = 12%
B: 80 / 10000 = 0.8%
CNR_A = 1.5; CNR_B = 3.2 (hypothetical)

飽和マスクでは失われた情報の量だけでなく位置を確認します。飽和割合が下がっても重要な傷が隠れたままの場合があります。欠陥と背景の統計は対応する領域で求め、CNRで使ったノイズの定義を記録します。この仮定計算例のCNRを、そのまま量産の合否しきい値にしてはいけません。実際の欠陥で先に検証してください。

試験の流れ

手順図は条件を管理した比較を表します。各画像にサンプルID、構成、検光子の向き、実際の撮像設定を結び付けます。配置と偏光を同時に変えると、改善の原因を特定できません。配置変更が必要なら別の実験として独自の基準画像を残し、元のA/B組の証拠と混ぜないでください。

結果の読み方

比較図は欠陥の切出し画像と一緒に読みます。検光子を回したときに反射と欠陥の両方を追跡してください。両者が同時に消える場合があります。良品面も同様に確認し、誤検出につながる表面模様を把握します。不適切だった角度の画像も保存すると、採用角度の根拠を説明でき、後の取付ずれの診断にも役立ちます。

トラブルシューティング

• 反射と傷が同時に消える場合は、最も暗い角度を選ぶ前に照明角度を変更する。
• 露光補償で動きがぶれるなら、検証済み露光上限を超えず照明や配置を改善する。

曲面上で反射抑制が変わる場合は、すべての場所で同じ角度が有効と考えず、不具合領域をワーク姿勢と対応付けます。暗い画像に過大なゲインが必要なら、検出器を調整する前に生画像のノイズと使える照明を確認します。被膜や材料ロットで応答が変わったら、光学条件を対応付けた比較をやり直します。ソフト調整だけでは、隠れていた欠陥が見えるようになったことを証明できません。

受入判定と引継ぎ

必要な傾き範囲で代表欠陥を検出し良品を正しく判定できた場合に採用します。A/B生画像、検光子角度、二通りの露光比較を保存します。

生データ、設定、試料ID、判定限界を一式で保存してください。関連製品と事前準備のガイドを参照し、記録した要件をDeyi Visionに相談できます。

検光子の角度選定に使っていない、独立に識別したサンプルで最終確認します。指定した姿勢範囲と実ライン条件で、欠陥検出と良品の判定動作を確かめます。露光上限、取付印、再比較が必要な条件を記録してください。成功画像と失敗画像の両方を引き継ぐことで、他の技術者が説明用画像から推測するのではなく判断を再現できます。