JP2574720Y2

JP2574720Y2 - 傷検査用光学装置の位置調整装置

Info

Publication number: JP2574720Y2
Application number: JP1990107780U
Authority: JP
Inventors: 歩広野; 真樹山田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2005-10-15
Also published as: JPH0464763U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は傷検査用光学装置の位置調整装置に関し、
特に傷検査装置の受光器中に設けられたラインセンサの
位置合せに適した傷検査用光学装置の位置調整装置に関
する。

（従来の技術）被検査体、例えば感光体ドラムの表面に投光器からス
リット光を照射し、感光体ドラムの表面に存在する欠陥
（傷）による散乱光を受光器中にラインセンサで受光
し、これを分析することにより、感光体ドラムの表面に
傷が存在するか否かの検査をするようにした傷検査装置
が、従来から使用されている。

この傷検査装置においては、感光体ドラムの軸線に平
行にスリット光を投射し、その正反射方向に向かう光を
避けて配置された前記受光器中にラインセンサにより、
散乱光を受光するようにしている。

このように、投光器から発射されたスリット光は感光
体ドラムの軸線に平行になるように投射されなければな
らない。第５図に示されているように、投光器51からの
スリット光51aが感光体ドラム52の軸線53に対して平行
に照射されないと、スリット光の正反射方向が54a、54b
に示されているように捩じれ、これを避けて散乱光のみ
を受光するように受光器を配置することは困難となる。

同様に、第６図に示されているように、受光器60中の
ラインセンサ61が感光体ドラム52の軸線53に平行にかつ
スリット光51aの全部を視野に入れるように配置されて
いないと、感光体ドラム52からの散乱光を有効にピック
アップすることができない。すなわち、第６図のよう
に、ラインセンサ61が感光体ドラム52の軸線53に不平行
に配置されている場合には、正しく散乱光をとらえるこ
とができず、精度の良い傷検出をすることができない。

また、第７図に示されているように、被検査体の感光
体ドラム52の径が変わると、スリット光の焦点合せを再
び行わなければならず、投光器51の位置を前後移動させ
る必要が生ずる。また、感光体ドラムからの前記スリッ
ト光の正反射方向を一定に保つために、投光器51の位置
を上下に、所定距離だけ正確に移動させる必要がある。
また、これに合わせて、感光体ドラム52上の欠陥により
生ずる散乱光の進行方向もずれるので、受光器60がこの
進行方向と一致するように、所定距離、正確に移動させ
る必要がある。

例えば、被検査体を、径の小さい感光体ドラム52か
ら、径の大きい感光体ドラム52´に変えた場合には、投
光器51を51´の位置に移動し、かつ受光器60を60´の位
置に移動することが必要になる。

従来は、前記投光器51の前後、上下の位置調整を、例
えば第８図に示されている装置により行っていた。すな
わち、支持板72上に投光器51を前後に移動できるように
固定する。例えば、支持板72に複数のスリットを感光体
ドラム52の軸線方向と直角に、かつ平行にあけ、このス
リットに投光器51の底面から突出させた突起を挿通し
て、該スリットと平行に移動できるように構成する。ま
た、４本の支柱71の間に支持板72を渡し、各支柱71にあ
けた長穴にボルト73を差込み、その先を支持板72に設け
たねじ穴にねじ込んで、支持板72を前記４本の支柱71に
固定する。該ボルト73を緩めると、支持板72を上下に平
行移動できるようになり、所定位置で再びボルトを堅く
しめることにより、所定位置に支持板72を固定する。こ
の操作により、投光器51を上下にかつ平行に位置調整す
ることができる。

また、受光器60の位置調整は、第９図に示すように、
受光器支持体81に設けられた２本の支柱82に長穴84を形
成し、その長穴84にボルト83を挿通し、これを受光器保
持体85に締付けて、受光器保持体85を前記支柱82に固定
する。受光器保持体85には、受光器60が搭載される。63
は第６図に示した集光レンズ62を回転できるようにした
回転調整筒である。

この位置調整装置によれば、受光器60の上下はボルト
83を緩めることにより行うことができ、またラインセン
サ61の前記感光体ドラムの軸線に対する傾きは回転調整
筒63の調整により行うことができる。

前記従来技術と関連する技術を開示した公報として、
特開昭63-142240号公報がある。

（考案が解決しようとする課題）感光体ドラムのように、表面が曲率をもつ鏡面の場
合、スリット光の位置の変動が正反射の方向に大きく影
響する。このため、投光器は精密な位置調整を必要とす
る。

しかしながら、前記の投光器51の位置調整は、長穴に
対するボルト締めを用いた方式であり、数mm単位の精度
しか得られなかった。

また、受光器は集光レンズによる縮小光学系を用いて
集光し、ラインセンサに入力する。ラインセンサは横に
長く伸びているので、ラインセンサが感光体ドラムの軸
線に対して少しでも傾いていると、第６図から明らかな
ように、感光体ドラムの表面に照射されたスリット光に
よる散乱光を収集できなくなる。したがって、ラインセ
ンサを感光体ドラムの軸線に対して正確に平行になるよ
うに調整することが必要となる。

しかしながら、前記従来の受光器位置調整機構におい
ては、必要とされる精度の位置調整ができないという問
題があった。

本考案の目的は、前記した従来装置の問題点を除去
し、精度よくかつ簡単に、投光器および受光器の光軸の
位置合わせを行うことができる傷検査装置の位置調整装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段および作用）前記目的を達成するために、本考案は、被検査体の表
面に照射されたライン状光と平行な第１の軸の回りに回
動可能な第１のステージと、前記ライン状光と前記第１
の軸を含む面に垂直でかつ該第１の軸を含む面内にあ
り、該第１の軸と直交する第２の軸の回りに回動可能な
第２のステージと、前記第１および第２の軸に、同一点
で直交する第３の軸の回りに回動可能な第３のステージ
とを有し、受光器中のラインセンサの中心と、前記第１
〜３の軸の交点が一致するようにし、かつ前記第１〜３
のステージを互いに重ねた点に特徴がある。

この考案によれば、前記ラインセンサを前記３軸の回
りに互いに独立して位置合せの調整ができる。このた
め、ラインセンサを被検査体の表面に対して、所定位置
に、正確にかつ短時間に位置合せすることができる。

（実施例）以下に、図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例の斜視図を示す。図におい
て、１は受光器、２は受光器１内に設けられたラインセ
ンサ、３は被検査体である感光体ドラム、フューザロー
ル、プレッシャロール等（以下、感光体ドラムと総称す
る）の表面に視野を合わせるための縮小光学系である。

また、４はラインセンサ２の上下角度を調整するゴニ
オステージ、５は左右角度を調整するゴニオステージ、
６は回転角度を調整する回転ステージである。前記ゴニ
オステージ４は矢印4a方向に調節が可能であり、ゴニオ
ステージ５は矢印5a方向に調節が可能である。また、回
転ステージ６は矢印6a方向に調節することができる。前
記矢印4a、5aおよび6aのそれぞれの回転軸は、一点で交
わり、その交点はラインセンサ２の中心と一致してい
る。

また、７は上下方向の調節ができるＺステージ、８は
前後方向の調節ができるＹステージ、９は左右方向の調
節ができるＸステージである。

前述のように、受光器１は、前記ラインセンサ２の中
心が、ゴニオステージ４、５および回転ステージ６の回
転中心と一致する位置に載置されている。このため、前
記ステージ４〜６のどの一つを回転移動して軸の位置調
整をしても、他の軸に影響はなく、他の軸がずれるとい
った不具合は生じない。

次に、本実施例による光軸位置調整の仕方を、第２図
を参照して説明する。

第２図は、第１図の要部の動作を説明するための図で
あり、10は光軸合せ用の感光体ドラム、10aはその中央
に円周方向に形成されたけがき線（傷）である。11は感
光体ドラム10上に照射されたスリット光、12は該スリッ
ト光11の散乱光である。また、Ｏはラインセンサ２の中
心および前記ゴニオステージ４、５および回転ステージ
６の回転中心、3aは前記縮小光学系３の構成要素である
レンズである。なお、第２図中の第１図と同符号は、第
１図の同符号の物と同一物を示す。

（１）まず、Ｚステージ７、Ｙステージ８およびＸステ
ージ９により、前記ラインセンサ２に感光体ドラム10か
らの散乱光12が入射するように、受光器１の位置を調節
する。

（２）次に、ラインセンサ２の信号出力を観察しなが
ら、ゴニオステージ５を調節する。すなわち、第２図の
軸5a回りの調節をする。軸5a回りの位置合わせが行われ
ていない時には、ラインセンサ２の受光視野は同図の一
点鎖線13のように傾くことになる。

軸5a回りの位置合わせが不十分の時には、ラインセン
サ２の信号出力の波形は、第３図（ａ）、（ｂ）に示さ
れているようになる。すなわち、ラインセンサ２の信号
出力のピーク20が左に寄ったり、右に寄ったりする。そ
こで、ゴニオステージ５で矢印5a方向に調節することに
より、同図（ｃ）に示されているように、ラインセンサ
２の信号出力のピーク20が中央に来るように調節する。

この際、図示されているように、感光体ドラム10の中
央にけがき線10aを付けておくと、ラインセンサ２の信
号出力にこのけがき線から散乱された散乱光10a´が観
察される。そこで、この散乱光10a´が前記信号出力の
ピーク20に来るようにゴニオステージ５を調節すると正
しく調節できたことになるので、けがき線10a´を付け
た感光体ドラムを用いると、調節が容易になる。

本実施例では、±0.2度の誤差許容範囲の調整を容易
に行うことができた。

（３）次に、ラインセンサ２の信号出力を観察しなが
ら、ゴニオステージ４により、矢印4a方向の調節をす
る。第２図では軸4a回りの調節をする。この調節によ
り、受光視野の上下位置が調整される、この調整が行わ
れていない時には、ラインセンサ２の受光視野は同図の
一点鎖線14のようにずれることになる。

ラインセンサ２の信号出力波形は、第４図（ａ）、
（ｂ）に示されているように、全体の信号レベルが上下
する。このため、該信号レベルが最も高いレベル（同図
（ｂ））になるように、調整する。

誤差許容範囲は±0.05度であるが、本実施例によれ
ば、この調整を容易に行うことができた。

（４）次に、回転ステージ６により、ラインセンサ２を
第２図の軸6a回りに調節をして、感光体ドラム面とライ
ンセンサ面が平行になるように調節する。この調節は、
第２図のラインセンサ２の視野の中点と感光体ドラム面
11の中点15、すなわち前記けがき線10aとを一致させる
ように調節すればよい。

本実施例によれば、前記ゴニオステージ４、５および
回転ステージ６の回転軸が一点Ｏで交わり、この一点Ｏ
とラインセンサ２の中心とが合うように受光器１がゴニ
オステージ４上に載置されているので、１つのステージ
の調整により、他のステージの調整が影響を受けること
がない。したがって、ラインセンサ２の光軸の位置合わ
せが容易になった。また、前記ゴニオステージ４、５お
よび回転ステージ６による調整を、必要に応じて何回も
行うことができ、正確な位置合わせをすることができ
る。

また、本実施例の調整機構により、ラインセンサ２の
位置の再現が可能になり、衝撃等による光軸ずれが発生
した時にも、短時間に復旧をすることができる。

上記の実施例では、受光器１の光軸の位置合せを例に
して説明したが、本実施例の調整機構は投光器の光軸の
位置合せにも使用できることは勿論である。

（考案の効果）前記の説明から明らかなように、本考案は、ラインセ
ンサの中心を原点とした３自由度の位置調整機構である
ので、受光器の視野調整が容易になるという効果があ
る。

また、被検査体の径の異なるものに変えた場合にも、
視野調整時間を短縮でき、調整の作業性が向上するとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の斜視図、第２図は本実施例
の要部の動作の説明図、第３図、第４図は本実施例によ
る位置合せ動作の説明図、第５図は投光器と被検査体の
位置合せがなされていない状態を示す図、第６図は受光
器と被検査体の位置合せがなされていない状態を示す
図、第７図は径のことなる被検査体の傷検査をする時の
投光器および受光器の位置再調整を示す図、第８図、第
９図は、それぞれ、従来の投光器および受光器の位置調
整装置の一例の斜視図である。１……受光器、２……ラインセンサ、３……縮小光学
系、４、５……ゴニオステージ、６……回転ステージ、
７……Ｚステージ、８……Ｙステージ、９……Ｘステー
ジ、10……被検査体、11……スリット光、12……散乱
光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−116742（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−142240（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−108236（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−262530（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−172858（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/90

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】投光器から投射されたライン状光によっ
て、被検査体の表面上に存在する欠陥から散乱された光
を受光するラインセンサを備えた傷検査用光学装置の位
置調整装置であって、前記ライン状光を前記被検査体の表面に照射することに
よって該被検査体の表面上に形成されたライン状被照射
部と平行な第１の軸の回りに回動可能な第１のステージ
と、前記ライン状被照射部と前記第１の軸とを含む面に垂直
でかつ第１の軸を含む面内にあり、該第１の軸と直交す
る第２の軸の回りに回動可能な第２のステージと、前記第１および第２の軸に、同一点で直交する第３の軸
の回りに回動可能な第３のステージとを有し、前記ラインセンサの中心と前記第１〜３の軸の交点が一
致するようにし、かつ前記第１〜３のステージを互いに
重ねたことを特徴とする傷検査用光学装置の位置調整装
置。