JP2007171137A - Pinhole detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状物体のピンホールを検出するピンホール検出装置に関する。 The present invention relates to a pinhole detection device that detects a pinhole of a sheet-like object.
従来から、例えば、金属箔、鉄板、またはフィルム等からなるシート状物体に存在するピンホールを検出するために、ピンホール検出装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。なお、ピンホールとは、直径約1000μm以下の微小な孔をいう。 Conventionally, a pinhole detection device has been used to detect pinholes existing in a sheet-like object made of, for example, a metal foil, an iron plate, or a film (see, for example, Patent Document 1). A pinhole means a minute hole having a diameter of about 1000 μm or less.
このピンホール検出装置は、蛍光灯、線状のライトガイド、または線状に配置された発光ダイオード(LED)等からなる線状光源と、当該線状光源から発せられ、シート状物体のピンホールを透過した光を受光するライン状ライトガイド(例えば、特許文献2参照)と、ライン状ライトガイドからの光を収束し、光電変換する光電子増倍管とを有する。そして、光電子増倍管の出力電圧からピンホールの有無等が判定される。
上記光電子増倍管は、ライン状ライトガイドからの光を受ける入射窓を有する。一般的に、この入射窓の材料には、硼硅酸ガラス、紫外線透過ガラス、合成石英、またはフッ化マグネシウム(MgF2 )結晶等が用いられる。 The photomultiplier tube has an incident window for receiving light from the line light guide. In general, borosilicate glass, ultraviolet transmissive glass, synthetic quartz, magnesium fluoride (MgF 2 ) crystal, or the like is used as the material of the entrance window.
また、光電子増倍管には、入射窓からの光を電子に変換する光電面(陰極)が設けられている。この光電面の材料には、仕事関数が低いアルカリ金属を主成分とする化合物半導体(GaAs等)が用いられる。 The photomultiplier tube is provided with a photocathode (cathode) that converts light from the incident window into electrons. As a material for the photocathode, a compound semiconductor (GaAs or the like) whose main component is an alkali metal having a low work function is used.
しかしながら、上記のような光電面の材料の特性、または光電面の感度ムラ等によって、受光精度が低下していた。その結果、ピンホールの有無等を正確に判定することが困難な場合があった。 However, the light receiving accuracy has been lowered due to the characteristics of the material of the photocathode as described above or the sensitivity unevenness of the photocathode. As a result, it may be difficult to accurately determine the presence or absence of pinholes.
本発明の目的は、ピンホールを正確に検出することが可能なピンホール検出装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the pinhole detection apparatus which can detect a pinhole correctly.
本発明に係るピンホール検出装置は、検査物体のピンホールを検出するピンホール検出装置であって、検査物体に光を照射する線状光源と、検査物体を介して線状光源に対向するように配置される一端面を有するとともに他端面を有する受光手段と、受光手段の他端面に対向する受光領域を有し、受光手段からの光を電気信号に変換する変換手段と、変換手段により得られる電気信号と予め定められた基準値とに基づいて検査物体のピンホールの有無を判定する判定手段とを備え、受光手段は、各々が複数の光ファイバからなる複数のファイバ群を含み、一端面において複数のファイバ群の各々に含まれる複数の光ファイバが線状に配列され、他端面においてファイバ群ごとに複数の光ファイバが集中的に偏ることなく分散されて配置された状態で束ねられたものである。 A pinhole detection apparatus according to the present invention is a pinhole detection apparatus that detects a pinhole of an inspection object, and is configured to face a linear light source that irradiates light to the inspection object and the linear light source through the inspection object. A light receiving means having one end face disposed on the other end face and a light receiving area opposite to the other end face of the light receiving means, a conversion means for converting light from the light receiving means into an electrical signal, and a conversion means. Determining means for determining the presence / absence of a pinhole in the inspection object based on a predetermined electrical value and a predetermined reference value, and the light receiving means includes a plurality of fiber groups each including a plurality of optical fibers. A plurality of optical fibers included in each of the plurality of fiber groups are arranged linearly on the end face, and the plurality of optical fibers are arranged in the other end face so as to be dispersed without being concentrated in a concentrated manner. It is those that are bundled in Thailand.
本発明に係るピンホール検出装置においては、線状光源により光が検査物体に照射される。受光手段の一端面は、検査物体を介して線状光源に対向するように配置される。変換手段は受光手段の他端面に対向する受光領域を有する。受光手段からの光は変換手段により電気信号に変換される。また、変換手段により得られる上記電気信号と予め定められた基準値とに基づいて検査物体のピンホールの有無が判定手段により判定される。さらに、受光手段は、各々が複数の光ファイバからなる複数のファイバ群を含んでいる。 In the pinhole detection device according to the present invention, light is irradiated onto the inspection object by the linear light source. One end surface of the light receiving means is disposed so as to face the linear light source through the inspection object. The converting means has a light receiving area facing the other end face of the light receiving means. The light from the light receiving means is converted into an electric signal by the converting means. Further, the presence or absence of a pinhole in the inspection object is determined by the determination unit based on the electric signal obtained by the conversion unit and a predetermined reference value. Further, the light receiving means includes a plurality of fiber groups each consisting of a plurality of optical fibers.
このような構成において、受光手段の一端面において複数のファイバ群の各々に含まれる複数の光ファイバが線状に配列され、受光手段の他端面においてファイバ群ごとに複数の光ファイバが集中的に偏ることなく分散されて配置された状態で束ねられていることにより、変換手段の受光領域の感度ムラに影響しない一定性を有する電気信号を得ることができる。それにより、ピンホールの有無を単に検出するだけでなく、ピンホールの大きさ(直径)に基づいて基準値を予め定めることにより、所望の大きさを有するピンホールを正確に検出することができる。 In such a configuration, a plurality of optical fibers included in each of the plurality of fiber groups are linearly arranged on one end surface of the light receiving unit, and a plurality of optical fibers are concentrated on each fiber group on the other end surface of the light receiving unit. By being bundled in a state of being distributed and arranged without being biased, it is possible to obtain an electric signal having a constant property that does not affect the sensitivity unevenness of the light receiving region of the conversion means. Thus, not only the presence / absence of a pinhole but also a pinhole having a desired size can be accurately detected by predetermining a reference value based on the size (diameter) of the pinhole. .
ピンホール検出装置は、受光手段の他端面と変換手段との間に設けられる集光手段をさらに備え、集光手段は、変換手段の受光領域よりも小さくかつ受光領域内の外周部を除く領域に受光手段からの光を集光してもよい。 The pinhole detection device further includes a light collecting means provided between the other end face of the light receiving means and the converting means, and the light collecting means is an area smaller than the light receiving area of the converting means and excluding the outer peripheral portion in the light receiving area. The light from the light receiving means may be condensed.
このように、変換手段の受光領域よりも小さくかつ受光領域内の外周部を除く領域に光が集光手段により集光されることによって、変換手段の受光領域の外周部の感度ムラの影響を除去することができる。それにより、一定性を有する電気信号を得ることができ、所望の大きさを有するピンホールをより正確に検出することができる。 In this way, the light is condensed by the condensing means on the area smaller than the light receiving area of the converting means and excluding the outer peripheral portion in the light receiving area, thereby affecting the sensitivity unevenness of the outer peripheral portion of the light receiving area of the converting means. Can be removed. Thereby, an electric signal having a certain property can be obtained, and a pinhole having a desired size can be detected more accurately.
集光手段は、フレネルレンズを含んでもよい。この場合、効率よく光の集光性を向上することができる。 The light collecting means may include a Fresnel lens. In this case, the light condensing property can be improved efficiently.
判定手段は、任意の基準値を設定するための設定手段と、変換手段により得られる電気信号と設定手段により設定された基準値とを比較し、比較結果を出力する比較手段とを含んでもよい。 The determination means may include setting means for setting an arbitrary reference value, and comparison means for comparing the electrical signal obtained by the conversion means with the reference value set by the setting means and outputting a comparison result. .
この場合、任意の基準値が設定手段により設定される。そして、変換手段により得られる電気信号と設定手段により設定された基準値とが比較手段により比較され、比較結果が比較手段により出力される。したがって、所望の基準値を設定手段により設定できるとともに、設定された所望の基準値と上記電気信号との比較結果を得ることができる。 In this case, an arbitrary reference value is set by the setting means. Then, the electrical signal obtained by the conversion means and the reference value set by the setting means are compared by the comparison means, and the comparison result is output by the comparison means. Therefore, a desired reference value can be set by the setting means, and a comparison result between the set desired reference value and the electric signal can be obtained.
変換手段は、光電子増倍管を含んでもよい。この場合、受光手段からの光が光電子増倍管によって正確に電気信号に変換される。 The conversion means may include a photomultiplier tube. In this case, the light from the light receiving means is accurately converted into an electric signal by the photomultiplier tube.
本発明に係るピンホール検出装置によれば、ピンホールを正確に検出することが可能となる。 According to the pinhole detection device of the present invention, it is possible to accurately detect a pinhole.
以下、本実施の形態に係るピンホール検出装置について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the pinhole detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
(1)ピンホール検出装置を含む全体構成
図1は、ピンホール検出装置を含むピンホール検出システムを示すブロック図である。
(1) Overall Configuration Including Pinhole Detection Device FIG. 1 is a block diagram showing a pinhole detection system including a pinhole detection device.
図1に示すように、ピンホール検出システムは、線状光源1、ライトレシーバ20および制御部50からなるピンホール検出装置100、インバータI、入力装置51、表示装置52、ならびに印刷装置53を含む。
As shown in FIG. 1, the pinhole detection system includes a
線状光源1は、制御部50の制御に基づいてインバータIにより高周波で点灯される。線状光源1により発生された光は検査物体Wに照射される。
The linear light source 1 is lit at a high frequency by the inverter I based on the control of the
ライトレシーバ20は、検査物体Wに存在するピンホール(図示せず)を透過した光を受光し、受光した光を電気信号に変換して制御部50に出力する。
The
制御部50は、増幅器、比較器、出力回路、表示部等を含み、各構成部を制御するとともに、ライトレシーバ20から出力された電気信号と予め設定された基準電圧(しきい値)とを比較することによりピンホールの有無等を判定する。
The
入力装置51は、キーボードおよびマウス等からなり、各種指令およびデータ等を入力するために用いられる。
The
また、表示装置52は、液晶表示パネルまたはCRT(陰極線管)等からなり、各種情報および画像等を表示する。印刷装置53は、ピンホールに関する情報等を印刷する。
The
図2は、本実施の形態に係るピンホール検出装置100を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the
図2に示すように、本実施の形態に係るピンホール検出装置100は、例えば蛍光灯、線状ライトガイド、複数の発光ダイオード(LED)、またはナトリウム灯からなる線状光源1、受光部材2、光ファイバ束3、フレネルレンズ4、および光電子増倍管5を含む。なお、受光部材2、光ファイバ束3、フレネルレンズ4、および光電子増倍管5が図1のライトレシーバ20を構成する。なお、図2においては、ピンホール検出装置100を構成する制御部50については図示を省略している。
As shown in FIG. 2, the
線状光源1から発せられた光は、例えば金属箔、鉄板、またはフィルム等からなるシート状不透明体である検査物体Wに照射される。受光部材2は、検査物体Wに存在するピンホール(図示せず)を透過した光を受光する。なお、検査物体Wにピンホールが存在しない場合には、線状光源1から発せられた光は検査物体により遮られるため、受光部材2には光は達しない。
The light emitted from the linear light source 1 is applied to the inspection object W, which is a sheet-like opaque body made of, for example, a metal foil, an iron plate, or a film. The
ここで、受光部材2は、複数の光ファイバからなる光ファイバ束3の一方の端面により構成される受光面2aを有する。すなわち、受光部材2は、複数の光ファイバの端面を直線的に並べることにより直線状の受光面2aを形成するためのものである。本実施の形態における光ファイバ束3の構成の詳細については後述する。
Here, the
このような構成において、受光部材2の受光面2aにより受光された光は光ファイバ束3によりフレネルレンズ4に導かれる。
In such a configuration, the light received by the light receiving surface 2 a of the
光ファイバ束3の他方の端面はフレネルレンズ4に密接するように取り付けられている。なお、フレネルレンズ4の詳細については後述する。
The other end face of the
また、フレネルレンズ4には受光素子である光電子増倍管5が取り付けられている。なお、光電子増倍管5の構成の詳細については後述する。
Further, a
このような構成において、光ファイバ束3により導かれた光は、フレネルレンズ4により集光され、光電子増倍管5へ導かれる。
In such a configuration, the light guided by the
(2)フレネルレンズの構成
次に、フレネルレンズ4の構成について図面を参照しながら説明する。なお、フレネルレンズ4は、光を集光させるためのものである。
(2) Configuration of Fresnel Lens Next, the configuration of the
図3は、通常の球面レンズ40およびフレネルレンズ4の構成をそれぞれ示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configurations of the normal
図3(a)に示すように、集光レンズとしての球面レンズ40は球面40aと、これに対向する裏面40bとを有する。
As shown in FIG. 3A, the
図3(b)に示すように、フレネルレンズ4は薄板状に形成され、複数の環状の凸部4aと、これらに対向する裏面4bとを有する。
As shown in FIG. 3B, the
球面レンズ40においては、球面40aに入射した光は、球面40aで屈折する。この屈折光は、球面レンズ40内を直進し、球面レンズ40外へ出射される際に、裏面40bで再び屈折する。
In the
一方、フレネルレンズ4においては、複数の凸部4aにそれぞれ入射した光は、凸部4aでそれぞれ屈折した後、裏面4bから出射される。
On the other hand, in the
このように、フレネルレンズ4では、球面レンズ40と比べ、光が内部を直進する部分が比較的小さい。それにより、フレネルレンズ4は、集光の効果を有しつつ、平板状レンズに類似する形状を有することにより、軽量化および小型化が実現される。
As described above, in the
フレネルレンズ4は、例えばガラス、またはアクリル樹脂、ポリカーボネート、および高密度ポリエチレン等を含むプラスチック等により形成される。フレネルレンズ4をプラスチックにより形成した場合、プラスチックの比重はガラスの1/2以下であるので、著しく軽量化を図れるとともに、耐衝撃性等も向上することができる。
The
(3)光電子増倍管の構成
次に、光電子増倍管5の構成について図面を参照しながら説明する。
(3) Configuration of Photomultiplier Tube Next, the configuration of the
図4は、光電子増倍管5の構成を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the
図4に示すように、光電子増倍管5は、入射窓61、光電面(陰極)62、集束電極63、電子増倍部(ダイノード)64、陽極65、ステムピン66、および管状構造を有する容器Kを含む。
As shown in FIG. 4, the
上記容器Kは、光電面62、集束電極63、電子増倍部(ダイノード)64、および陽極65を収納する。なお、容器K内は、10−4 Pa以下の真空状態となっている。
The container K houses a
また、容器Kの一方の端面に光が入射する入射窓61が形成され、他方の端面に複数のステムピン66が取り付けられている。
An
入射窓61から入射した光は、光電子増倍管5内に設けられた光電面62により光電子に変換される。
Light incident from the
光電子は、光電面62から容器K内の真空中に放出される。そして、放出された光電子は、集束電極63により電子増倍部64に導かれる。
Photoelectrons are emitted from the
電子増倍部64に導かれた光電子は、電子増倍部64により約104 〜105 倍程度増倍される。すなわち、電子増倍部64で二次電子の放出が行われることにより光電子が増倍される。
The photoelectrons guided to the
増倍された光電子は、陽極65に収集される。そして、陽極65から光電子の量に応じた電流が、制御部50に与えられる。
The multiplied photoelectrons are collected at the
そして、制御部50では、増幅器が光電子増倍管5から与えられた電流を電圧に変換し、比較器が増幅器の出力電圧と予め定められた基準電圧(しきい値)とを比較することによりピンホールの有無等を判定する。判定結果は、制御部50の出力回路から2値化信号として出力される。
In the
制御部50には、図1の入力装置51等を用いて任意の1または複数の基準電圧を設定することができる。
Any one or a plurality of reference voltages can be set in the
このように、二次電子の放出による光電子の増倍が行われているため、光電子増倍管5は、紫外光、可視光、近赤外光等の測定に用いられる受光素子の中では、際立った感度特性と低ノイズ性とを有している。
Thus, since photoelectron multiplication is performed by the emission of secondary electrons, the
(4)光ファイバ束の構成
続いて、本実施の形態に係るピンホール検出装置100の光ファイバ束3の構成について図面を参照しながら説明する。
(4) Configuration of Optical Fiber Bundle Next, the configuration of the
図5は、ピンホール検出装置100の光ファイバ束3の構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the
図5に示すように、光ファイバ束3は、光ファイバ3a〜3fを含むファイバ群31、光ファイバ3g〜3mを含むファイバ群32、および光ファイバ3n〜3sを含むファイバ群33からなる。
As shown in FIG. 5, the
これらのファイバ群31,32,33の一端面側が直線状に配列されて受光部材2に取り付けられる。
One end surfaces of these
また、上記のファイバ群31,32,33の他端面側は、これらが収束された状態が円34となるように束ねられる。このように、フレネルレンズ4の円形状に対応して、ファイバ群31,32,33の収束形態を円34とすることで、光の伝達効率が向上される。
Further, the other end surfaces of the
ここで、本実施の形態では、上記のファイバ群31,32,33の他端面側、すなわちフレネルレンズ4の取り付け側において、各ファイバ群31,32,33に含まれる複数の光ファイバの位置が、円34内で集中的に偏らずに分散されて配置されるよう複数の光ファイバが規則的に束ねられている。
Here, in the present embodiment, the positions of the plurality of optical fibers included in each of the
図5においては、例えば、ファイバ群31を構成する光ファイバ3a〜3fを便宜的にA〜Fで示し、フレネルレンズ4の取り付け側において当該A〜Fが円34内で分散されて配置されていることがわかる。
In FIG. 5, for example, the optical fibers 3 a to 3 f constituting the
本実施の形態では、フレネルレンズ4が光ファイバ束3の他端面から出射された光を光電子増倍管5の光電面62内の外周部を除く領域に集光するように光ファイバ束3、フレネルレンズ4および光電子増倍管5が配置される。それにより、光電子増倍管5の光電面62の外周部の感度ムラの影響を除去することができる。
In the present embodiment, the
(5)本実施の形態における効果
本実施の形態においては、光ファイバ束3におけるファイバ群31,32,33のフレネルレンズ4の取り付け側において、各ファイバ群31,32,33に含まれる光ファイバ3a〜3sの位置が、円34内で集中的に偏らずに分散されて配置されるよう各光ファイバが規則的に束ねられている。
(5) Effects in the present embodiment In the present embodiment, the optical fibers included in the
一般的に、光電子増倍管5の光電面62には受光の感度ムラがある。特に、光電面62の外周部(周縁部)等では感度特性の著しい低下が確認される。
Generally, the
このような光電面62を用いた場合でも、上記のような光ファイバ束3を用いることにより、光電面62の感度ムラに影響しない一定性を有する出力電圧を得ることができる。それにより、ピンホールの有無を単に検出するだけでなく、ピンホールの大きさ(直径)に基づいて基準電圧(しきい値)を予め定めることにより、所望の大きさを有するピンホールを正確に検出することができる。
Even when such a
(6)請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(6) Correspondence between each component of claim and each part of embodiment The following describes an example of a correspondence between each component of the claim and each part of the embodiment. It is not limited.
本実施の形態においては、受光部材2および光ファイバ束3が受光手段に相当し、光電子増倍管5が変換手段に相当し、制御部50が判定手段および比較手段に相当し、フレネルレンズ4が集光手段に相当し、入力装置51が設定手段に相当し、入射窓61および光電面62が変換手段の受光領域に相当する。
In the present embodiment, the
(a)実施例
以下の実施例では、上記実施の形態と同じピンホール検出装置100を作製した。そして、作製したピンホール検出装置100を用いて、検査物体Wに存在するピンホールによる出力電圧の感度分布を調査した。
(A) Example In the following example, the same
検査物体Wには、受光面2aの長さ方向において所定の間隔を設けて複数の直径1000μmのピンホールを予め設けておいた。 The inspection object W was previously provided with a plurality of pin holes having a diameter of 1000 μm at predetermined intervals in the length direction of the light receiving surface 2a.
本実施例では、上記と同様に、直径800μm、直径500μm、直径400μm、直径300μm、および直径200μmをそれぞれ予め設けておいた。 In this example, similarly to the above, a diameter of 800 μm, a diameter of 500 μm, a diameter of 400 μm, a diameter of 300 μm, and a diameter of 200 μm were previously provided.
図6は、実施例のピンホール検出装置100によるピンホールの感度分布を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the sensitivity distribution of pinholes by the
図6の縦軸は出力電圧(V)を示し、横軸は受光面2aの長さ方向における検査物体W上の位置を示す。 The vertical axis in FIG. 6 indicates the output voltage (V), and the horizontal axis indicates the position on the inspection object W in the length direction of the light receiving surface 2a.
また、図6において、直径1000μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を白丸(○)により示し、直径800μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を白三角(△)により示し、直径500μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を白四角(□)により示し、直径400μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を黒三角(▲)により示し、直径300μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を黒四角(■)により示し、直径200μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を黒菱形(◆)により示す。 In FIG. 6, the output voltage when a 1000 μm diameter pinhole is detected is indicated by a white circle (◯), the output voltage when an 800 μm diameter pinhole is detected is indicated by a white triangle (Δ), and the output voltage is 500 μm. The output voltage when a pinhole is detected is indicated by a white square (□), the output voltage when a pinhole with a diameter of 400 μm is detected is indicated with a black triangle (▲), and the output when a pinhole with a diameter of 300 μm is detected The voltage is indicated by a black square (■), and the output voltage when a pinhole having a diameter of 200 μm is detected is indicated by a black rhombus (♦).
図6に示すように、出力電圧は、いずれの直径を有するピンホールにおいても、ほぼ一定値となった。 As shown in FIG. 6, the output voltage was almost constant in the pinholes having any diameter.
(b)比較例
比較例のピンホール検出装置が上記実施例のピンホール検出装置100と異なる点は、光ファイバ束の構成が異なる点である。以下、図面を参照しながら説明する。
(B) Comparative Example The pinhole detection device of the comparative example is different from the
図7は、比較例のピンホール検出装置における光ファイバ束30の構成を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the
図7に示すように、比較例の光ファイバ束30は、実施例の光ファイバ束3と同様に、光ファイバ3a〜3fを含むファイバ群31、光ファイバ3g〜3mを含むファイバ群32、および光ファイバ3n〜3sを含むファイバ群33からなる。
As shown in FIG. 7, the
これらのファイバ群31,32,33の一端面側が直線状に配列されて受光部材2に取り付けられる。また、上記のファイバ群31,32,33の他端面側は、これらが収束された状態が円34となるように束ねられる。
One end surfaces of these
ここで、本比較例では、上記のファイバ群31,32,33の他端面側、すなわちフレネルレンズ4の取り付け側において、各ファイバ群31,32,33に含まれる複数の光ファイバの位置が、円34内でファイバ群ごとに集中的に偏って配置されるよう複数の光ファイバが規則的に束ねられている。
Here, in this comparative example, the positions of the plurality of optical fibers included in each of the
図7においては、例えば、ファイバ群31を構成する光ファイバ3a〜3fを便宜的にA〜Fで示し、フレネルレンズ4の取り付け側において当該A〜Fが円34内の所定の領域に集中的に偏って配置されていることがわかる。
In FIG. 7, for example, the optical fibers 3 a to 3 f constituting the
続いて、上記の光ファイバ束30を用いて比較例のピンホール検出装置を作製した。そして、作製したピンホール検出装置を用いて、検査物体Wに存在するピンホールによる出力電圧の感度分布を上記実施例と同様に調査した。
Then, the pinhole detection apparatus of the comparative example was produced using said
検査物体Wには、受光面2aの長さ方向において所定の間隔を設けて複数の直径1000μmのピンホールを予め設けておいた。 The inspection object W was previously provided with a plurality of pin holes having a diameter of 1000 μm at predetermined intervals in the length direction of the light receiving surface 2a.
本実施例では、上記と同様に、直径800μm,直径500μm,直径400μm,直径300μm,直径200μmをそれぞれ予め設けておいた。 In this example, similarly to the above, a diameter of 800 μm, a diameter of 500 μm, a diameter of 400 μm, a diameter of 300 μm, and a diameter of 200 μm were previously provided.
図8は、比較例のピンホール検出装置によるピンホールの感度分布を示すグラフである。 FIG. 8 is a graph showing the sensitivity distribution of pinholes by the pinhole detection device of the comparative example.
図8の縦軸は出力電圧(V)を示し、横軸は受光面2aの長さ方向における検査物体W上の位置を示す。 The vertical axis in FIG. 8 indicates the output voltage (V), and the horizontal axis indicates the position on the inspection object W in the length direction of the light receiving surface 2a.
また、図6と同様に、図8においても、直径1000μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を白丸(○)により示し、直径800μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を白三角(△)により示し、直径500μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を白四角(□)により示し、直径400μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を黒三角(▲)により示し、直径300μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を黒四角(■)により示し、直径200μmのピンホールを検出した場合における出力電圧を黒菱形(◆)により示す。 Similarly to FIG. 6, in FIG. 8, the output voltage when a pinhole having a diameter of 1000 μm is detected is indicated by a white circle (◯), and the output voltage when a pinhole having a diameter of 800 μm is detected is indicated by a white triangle (Δ ), The output voltage when a pinhole with a diameter of 500 μm is detected is indicated by a white square (□), the output voltage when a pinhole with a diameter of 400 μm is detected is indicated by a black triangle (▲), and a pin with a diameter of 300 μm The output voltage when a hole is detected is indicated by a black square (■), and the output voltage when a pinhole having a diameter of 200 μm is detected is indicated by a black diamond (♦).
図8に示すように、ピンホールの直径が大きくなるにつれ、出力電圧に一定性がなくなり乱れが生じた。 As shown in FIG. 8, as the diameter of the pinhole increases, the output voltage becomes inconsistent and disturbance occurs.
(c)総合評価
(c−1)実施例の評価
各ファイバ群に含まれる複数の光ファイバの位置が、図5の円34内で集中的に偏らずに分散されて配置されるよう複数の光ファイバが規則的に束ねられた光ファイバ束3を用いたことにより、光が分散されて光電子増倍管5に導かれたことを確認することができた。その結果、同じ直径を有するピンホールについて一定性を有する出力電圧を得ることができた。
(C) Comprehensive evaluation (c-1) Evaluation of the embodiment A plurality of optical fibers included in each fiber group are arranged so that the positions of the plurality of optical fibers are distributed without being concentrated in the
(c−2)比較例の評価
各ファイバ群に含まれる各光ファイバの位置が、図7の円34内でファイバ群ごとに集中的に偏って配置されるよう各光ファイバが規則的に束ねられた光ファイバ束30を用いたことにより、光電子増倍管5の光電面62に感度ムラが生じていることが起因して、同じ直径を有するピンホールについて出力電圧にばらつきが生じた。
(C-2) Evaluation of Comparative Example Each optical fiber is bundled regularly so that the position of each optical fiber included in each fiber group is intensively arranged for each fiber group in the
図8では、検査物体W上の位置200mmにおいて出力電圧に降下が確認された。 In FIG. 8, a drop in the output voltage was confirmed at a position of 200 mm on the inspection object W.
これは、当該200mmの位置に存在するピンホールを透過した透過光が光ファイバ束30における1または複数の光ファイバへ導かれた後、光電子増倍管5に導かれる際に、光電面62において感度ムラが生じている領域に上記1または複数の光ファイバが集中的に偏って配置されたためである。
This is because when the transmitted light that has passed through the pinhole located at the position of 200 mm is guided to one or a plurality of optical fibers in the
(c−3)まとめ
実施例の光ファイバ束3を用いることにより、光電面62の感度ムラに影響しない一定性を有する出力電圧を得ることができることがわかった。それにより、ピンホールの有無を単に検出するだけでなく、基準電圧(しきい値)を任意に設定することにより、所望の大きさ(直径)のピンホールの検出を正確に行うことができることがわかった。
(C-3) Summary It was found that by using the
本発明は、ピンホール検出装置の他、光により被検出物の有無等を判定する場合に利用することができる。 The present invention can be used to determine the presence or absence of an object to be detected by light in addition to a pinhole detection device.
1 線状光源
2 受光部材
2a 受光面
3 光ファイバ束
3a〜3s 光ファイバ
4 フレネルレンズ
4a 凸部
5 光電子増倍管
20 ライトレシーバ
31,32,33 ファイバ群
50 制御部
51 入力装置
52 表示装置
53 印刷装置
61 入射窓
62 光電面(陰極)
64 電子増倍部(ダイノード)
100 ピンホール検出装置
W 検査物体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear
64 Electron multiplier (dynode)
100 Pinhole detector W Inspection object
Claims (5)
検査物体に光を照射する線状光源と、
検査物体を介して前記線状光源に対向するように配置される一端面を有するとともに他端面を有する受光手段と、
前記受光手段の他端面に対向する受光領域を有し、前記受光手段からの光を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段により得られる電気信号と予め定められた基準値とに基づいて検査物体のピンホールの有無を判定する判定手段とを備え、
前記受光手段は、各々が複数の光ファイバからなる複数のファイバ群を含み、
前記一端面において前記複数のファイバ群の各々に含まれる複数の光ファイバが線状に配列され、前記他端面において前記ファイバ群ごとに前記複数の光ファイバが集中的に偏ることなく分散されて配置された状態で束ねられたことを特徴とするピンホール検出装置。 A pinhole detection device for detecting a pinhole of an inspection object,
A linear light source that irradiates the inspection object with light;
A light receiving means having one end face arranged to face the linear light source via an inspection object and having the other end face;
A light-receiving region facing the other end surface of the light-receiving means, and conversion means for converting light from the light-receiving means into an electrical signal;
Determination means for determining the presence or absence of a pinhole in the inspection object based on an electrical signal obtained by the conversion means and a predetermined reference value;
The light receiving means includes a plurality of fiber groups each consisting of a plurality of optical fibers,
A plurality of optical fibers included in each of the plurality of fiber groups are linearly arranged on the one end face, and the plurality of optical fibers are dispersed and arranged in the other end face for each of the fiber groups without being intensively biased. Pinhole detection device, characterized in that it is bundled in a state where it is formed.
前記集光手段は、前記変換手段の受光領域よりも小さくかつ受光領域内の外周部を除く領域に前記受光手段からの光を集光することを特徴とする請求項1記載のピンホール検出装置。 A light collecting means provided between the other end face of the light receiving means and the converting means;
2. The pinhole detection device according to claim 1, wherein the condensing unit condenses light from the light receiving unit in a region smaller than the light receiving region of the converting unit and excluding the outer peripheral portion in the light receiving region. .
任意の基準値を設定するための設定手段と、
前記変換手段により得られる電気信号と前記設定手段により設定された基準値とを比較し、比較結果を出力する比較手段とを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のピンホール検出装置。 The determination means includes
Setting means for setting an arbitrary reference value;
4. The pin according to claim 1, further comprising a comparison unit that compares an electrical signal obtained by the conversion unit with a reference value set by the setting unit and outputs a comparison result. 5. Hall detection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005373082A JP2007171137A (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Pinhole detector |
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JP (1) | JP2007171137A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022239568A1 (en) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 東洋鋼鈑株式会社 | Pinhole detection device |
-
2005
- 2005-12-26 JP JP2005373082A patent/JP2007171137A/en active Pending
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WO2022239568A1 (en) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 東洋鋼鈑株式会社 | Pinhole detection device |
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