JP2006329696A

JP2006329696A - ラインライトガイド

Info

Publication number: JP2006329696A
Application number: JP2005150688A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Mita; とも子三田; Hidetomo Sasaki; 英知佐々木; Naoki Kasai; 直樹笠井
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】シリンドリカルレンズで集光した光を異方性拡散板を介して検査対象物に照射し、その反射光をラインＣＣＤカメラで受光し検査する検査装置等に用いられるラインライトガイドに関する。
【解決手段】
検査対象物をラインライトガイドの出射部を通した光源光で照明し、その反射光を、ラインＣＣＤカメラを用いて検出する検査装置に用いるラインライトガイドであって、
前記出射部にシリンドリカルレンズとラインライトガイドの長手方向にのみ光を拡散する異方性拡散板を設けたことを特徴とするラインライトガイド。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査対象物の表面形状やピンホールの有無などを光学的に検出する場合に用いるラインライトガイドに関する。

従来、検査対象物の表面の形状、粗さ、凹凸、あるいはフイルム・紙の厚さ、溝の深さ、エッチィング深さ、塗膜の厚み、又はシート・液晶パネルのピンホールの有無などを光学的に検出するために、光切断と称する方法が用いられている。

これは、搬送されてくる検査対象物に対して搬送方向斜め上方から，線状の光スポットを有する帯状光を照射し、その反射光をラインＣＣＤカメラ等で検出するものである。

例えば、図３に示すように、光源１０４からファイバーで導光された光をラインライトガイド１００の出射部１２０の出射口に設けたシリンドリカルレンズ１０２で集光する。そして、集光した光を全方向拡散板１０３を介して検査対象物に照射するラインライトガイド１００が知られている。

また、図４に示すような帯状光を照射する照明装置（例えば、特許文献１参照。）も知られている。この装置２００はタングステンランプ１０５から照射された光を反射鏡１０６で集光し、コリメータレンズ１０７で所要径の平行ビームに変換し、これを拡幅用レンズ１０８で扇状に広げた後、凹レンズ１０９で平行な帯状光に変換し、最後に集光用半円柱レンズ１１０で集光し、線状の光スポットを照射できる用になっている。

さらに、光ファイバライン状ライトガイドの高輝度であるという特長を生かし、角度の深い方向からの光量を高いレベルに維持できると共に物体とライン状ライトガイドの距離を近づけても、光ファイバ一本一本の光量斑がカメラの撮像波形に影響しないライン状ガイド（例えば、特許文献２参照。）も知られている。

このライン状ガイド３００は図５に示すように光出射端１１１から間隔を開けて光拡散板１１２に対向しかつ内面１１３に反射面を有する中空体１１４が設けられている。

また、光ファイバの一端を円状に集束し、もう一端をライン状に整列させたライン状ライトガイド（例えば、特許文献３参照。）も知られている。

このライン状ライトガイド４００は図６に示すように光ファイバ束１１５の一端１１６を円状に集束し、もう一端１１７をライン状に整列させたライン状ライトガイドであって、ライン状端面１１７にファイバ径と同等またはそれ以下のピッチで形成された三角山状プリズム板１１８を備え、ライン状端面でライン方向の光の出射指向性を変化させる。

以下に先行技術文献を示す。
特開２００３−１８５８５１号公報（２頁）特開平６−１４８４４２号公報（１−２頁）特開平６−５１１２８号公報（１−２頁）

ところで、ラインＣＣＤカメラの照明としてラインライトガイドを用いる際、ラインの長さが長くなった場合、一つの光源では足りず複数個の光源が用いられる。また、光源の光量はそれぞれまちまちである。そして、長手方向の光量のバラツキが発生する。

このために、検査対象物の良品部の、地色の濃度が変動し、検出性能に影響を与えているという問題がある。

また、ラインライトガイドの出射部と検査対象物との間の位置調整が難しい。そして、検査対象物に均一な光が照射されにくく、且つ、光の損失が多いという問題がある。

また、全方向拡散板を使った場合、シリンドリカルレンズ等でライン状に集光した光を再度拡散させるために、単位面積、又は、単位長さ当たりの光量は減少する。そして、これを解消するために、光源の台数を増やさなければならないという問題がある。

さらに、ファイバを使用したり、あるいは反射鏡や各種のレンズ等を使用するなど構造が煩雑で、且つ、操作に手間がかかるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、検査対象物に均一な光を照射でき、光量の損失を少なくし、そして、光源の台数を増やすことなく、且つ、簡単な構造で操作が容易なラインライトガイドを提供することである。

上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
検査対象物をラインライトガイドの出射部を通した光源光で照明し、その反射光を、ラインＣＣＤカメラを用いて検出する検査装置に用いるラインライトガイドであって、
前記出射部にシリンドリカルレンズとラインライトガイドの長手方向にのみ光を拡散する異方性拡散板を設けたことを特徴とするラインライトガイド。

次に、本発明の請求項２に係る発明は、
前記異方性拡散板を、ラインライトガイドの出射口と検査対象物の間で自在に移動し、任意の位置で固定できる構造を有することを特徴とする請求項１記載のラインライトガイド。

本発明のラインライトガイドは出射部に異方性拡散板を用いているために、一方向にのみ光を拡散させることができる。

このため、検査対象物に均一な光を照射できる。また、光量の損失が少ないために光源の台数を節約できる。

さらに、ラインＣＣＤカメラでの検査の際に、濃度のバラツキがない良好な画像を得ることができる。

本発明のラインライトガイドを実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図２は本発明の一実施例を示す。

図１は、本発明のラインライトガイドとラインラインＣＣＤカメラおよび検査対象物の
状態の一実施例の概略を示す概略図である。

図１に示すように、本発明のラインライトガイドは光源４と出射部８とシリンドリカルレンズ２と異方性拡散板３から形成されている。そして、光源４はファイバーで出射部８に導光される。

さらに、導光された光は出射部８の出射口側に設けられた集光用のシリンドリカルレンズ２で集光した光を、異方性拡散板３を介して検査対象物５へ照射される。そして、その反射光をラインＣＣＤカメラ６で受光し画像を検出する。

前記シリンドリカルレンズ２で集光した光は従来、図３に示すように、全方向拡散板１０３を介して検査対象物１０１へ照射されていた。そのために、光は、大きな楕円形状に形成され、照射面積が広くなり、光量の損失が大きかった。そして、検査での光量が不足し、光源１０４の台数を増やさなければならなかった。

また、検査対象物１０１へ照射される光が楕円形状になるために、照射面積が大きくなる。そして、出射部の中央直下近傍の光量が多く、先端方向に行くほど少なくなり、均一な照射を得ることができなかった。

そのために、ラインＣＣＤカメラを用いた検査では、視野内での濃度のバラツキが生じ、均整の取れた画像が不可能であった。

しかし、図１に示す、異方性拡散板３を使用することによって、シリンドリカルレンズ２で集光した光は、出射部８の出射口の長手方向と同じ方向にのみ、ほぼ同じ幅に細長い形状７で検査対象物５へ照射される。このために、光源４から導光された光の損失が少ない。そして、使用する光源４の台数も、最小限に抑えられる。

また、異方性拡散板３を使用するため、検査対象物５に対して均一な光が照射される。

次ぎに、図２は本発明のラインライトガイドの他の一実施例の概略を示す概略図である。

図２に示すように、ラインライトガイド１は光源４と出射部８とシリンドリカルレンズ２と異方性拡散板３および拡散板ホルダー１０とレンズホルダー９から形成されている。そして、光源４はファイバーで出射部８に導光される。

さらに、導光された光は出射部８の出射口側に設けられたを集光用のシリンドリカルレンズ２で集光した光を、異方性拡散板３を介して検査対象物へ照射される。

前記シリンドリカルレンズ２は出射部８の出射口側に設けられたレンズホルダー９で保持されている。また、異方性拡散板３は拡散板ホルダー１０に設けられている。

前記拡散板ホルダー１０の適宜の場所には、拡散板ホルダー１０を上下に移動できるように長穴１１が施されている。そして、レンズホルダー９の任意の位置にネジで止められる構造になっている。

前記異方性拡散板３が出射部８の出射口と検査対象物との間の任意の位置に設置できることによって、検査対象物に対して、損失の少ない均一な光量を提供する位置を設定することが可能である。

本発明のラインライトガイドは搬送する検査対象物の検査等に使用できる検査装置用ラインライトガイドとして優れていることはもとより、製菓・製パン分野の生産ライン等にも使用できる素晴らしい発明である。

本発明のラインライトガイドとラインラインＣＣＤカメラおよび検査対象物の状態の一実施例の概略を示す概略図である。本発明のラインライトガイドの他の一実施例の概略を示す概略図である。従来のラインライトガイドの概略を説明するための概略図である。従来のラインライトガイドの概略を説明するための概略図である。従来のラインライトガイドの概略を説明するための概略図である。従来のラインライトガイドの概略を説明するための概略図である。

符号の説明

１…ラインライトガイド
２…シリンドリカルレンズ
３…異方性拡散板
４…光源
５…検査対象物
６…ラインＣＣＤカメラ
７…細長い形状
８…出射部
９…レンズホルダー
１０…拡散板ホルダー
１１…長孔

Claims

検査対象物をラインライトガイドの出射部を通した光源光で照明し、その反射光を、ラインＣＣＤカメラを用いて検出する検査装置に用いるラインライトガイドであって、
前記出射部にシリンドリカルレンズとラインライトガイドの長手方向にのみ光を拡散する異方性拡散板を設けたことを特徴とするラインライトガイド。
前記異方性拡散板を、ラインライトガイドの出射口と検査対象物の間で自在に移動し、任意の位置で固定できる構造を有することを特徴とする請求項１記載のラインライトガイド。