JPH02107951A - ピンホール検査装置 - Google Patents
ピンホール検査装置Info
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- JPH02107951A JPH02107951A JP25941088A JP25941088A JPH02107951A JP H02107951 A JPH02107951 A JP H02107951A JP 25941088 A JP25941088 A JP 25941088A JP 25941088 A JP25941088 A JP 25941088A JP H02107951 A JPH02107951 A JP H02107951A
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- Japan
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 8
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
- G01N21/894—Pinholes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半透明或いは不透明な金属箔、紙、フィルム
等のピンホール検査を行う装置に関する。
等のピンホール検査を行う装置に関する。
従来、金属箔、紙、フィルム等のピンホール検査を光を
利用して行う場合の方法としては１）線状光源とリニア
ＣＣＤ又はエリアＣＣＤ撮像素子を用いる方法 ２）レーザのスキャニング装置と拡散板と拡散板端面に
配置した光電子増倍管を用いる方法がある。
利用して行う場合の方法としては１）線状光源とリニア
ＣＣＤ又はエリアＣＣＤ撮像素子を用いる方法 ２）レーザのスキャニング装置と拡散板と拡散板端面に
配置した光電子増倍管を用いる方法がある。
線状光源と固体撮像素子（ＣＣＤ）を利用する場合、信
号処理回路を付加すれば、ピンホールの位置や大きさを
認識できるものの、撮像素子のコントロール回路を付加
する必要があること、及び撮像素子のスキャニング速度
には限界があり、被検査物が高速で走行する場合は検査
が不可能になること、更に、広巾シートの検査を行う場
合は、撮像素子と被検査物の間にレンズ等があるため光
学的にかなりの距離が必要であり、コンパクト化できな
いこと、撮像素子を構成する単位素子数には限界があり
、比較的高い分解能で広巾シートの検査を行う時には、
固体撮像素子及びその付属回路をいくつか用意する必要
があること、さらに、レーザのスキャニング装置を利用
する場合は、部品点数が多く、コスト高になること等の
問題があった。
号処理回路を付加すれば、ピンホールの位置や大きさを
認識できるものの、撮像素子のコントロール回路を付加
する必要があること、及び撮像素子のスキャニング速度
には限界があり、被検査物が高速で走行する場合は検査
が不可能になること、更に、広巾シートの検査を行う場
合は、撮像素子と被検査物の間にレンズ等があるため光
学的にかなりの距離が必要であり、コンパクト化できな
いこと、撮像素子を構成する単位素子数には限界があり
、比較的高い分解能で広巾シートの検査を行う時には、
固体撮像素子及びその付属回路をいくつか用意する必要
があること、さらに、レーザのスキャニング装置を利用
する場合は、部品点数が多く、コスト高になること等の
問題があった。
本発明はこれら従来技術の有する問題点を解決すること
を発明の課題とする。
を発明の課題とする。
本発明は前記の課題を解決するものとして、半透明及び
不透明物のピンホールを検査するために、均一な光を発
生する線状光源と、該線状光源から検査物のピンホール
を透過した光を受光するため、一端が少なくとも１列以
上光ファイバを並べたライン状端面であり、他端がそれ
らを集めた集束端面である光ファイバラインセンサヘッ
ドと、光ファイバラインセンサヘッドの集束端面に密着
或いはレンズ等の光学系を介して配置される受光素子と
を有し、光ファイバラインセンサヘッドのライン状端面
に入射される光が所定の閾値を越えることによりピンホ
ールを検出することを特徴とするピンホール検査装置を
提供する。
不透明物のピンホールを検査するために、均一な光を発
生する線状光源と、該線状光源から検査物のピンホール
を透過した光を受光するため、一端が少なくとも１列以
上光ファイバを並べたライン状端面であり、他端がそれ
らを集めた集束端面である光ファイバラインセンサヘッ
ドと、光ファイバラインセンサヘッドの集束端面に密着
或いはレンズ等の光学系を介して配置される受光素子と
を有し、光ファイバラインセンサヘッドのライン状端面
に入射される光が所定の閾値を越えることによりピンホ
ールを検出することを特徴とするピンホール検査装置を
提供する。
本発明は前記のように構成されているから、ピンホール
を透過した光はその位置と対応する光ファイバセンサヘ
ッドの光ファイバに入射し、それが集束端面を経由して
受光素子に伝達される。そして受光素子が出す出力信号
の値があらかじめ定められた閾値を越えたときは、許容
することができない大きさのピンホールがあるものと認
識され、必要な警報、停止、処理装置等を作動させる。
を透過した光はその位置と対応する光ファイバセンサヘ
ッドの光ファイバに入射し、それが集束端面を経由して
受光素子に伝達される。そして受光素子が出す出力信号
の値があらかじめ定められた閾値を越えたときは、許容
することができない大きさのピンホールがあるものと認
識され、必要な警報、停止、処理装置等を作動させる。
本発明の場合は、光源が線状光源であって、たとえば被
検査物としてロールフィルムを検査する場合、その命中
を同時に照射するように設計することができる。そして
ピンホールからの透過光を受光するものは、やはり命中
にわたって設は得る光ファイバラインセンサヘッドであ
り、巾広の被検査物であってもヘッドのライン状端面ば
何らスキャニング操作を要することなく、厳密な意味で
常時ピンホールの透過光を捕捉することができる状態に
あるから、被検査物のピンホールを透過した光はピンホ
ールの大小、位置等に関係なく、必ず光ファイバライン
センサヘッドの対応位置によって捕捉され、集束端面に
光信号となって現れる。
検査物としてロールフィルムを検査する場合、その命中
を同時に照射するように設計することができる。そして
ピンホールからの透過光を受光するものは、やはり命中
にわたって設は得る光ファイバラインセンサヘッドであ
り、巾広の被検査物であってもヘッドのライン状端面ば
何らスキャニング操作を要することなく、厳密な意味で
常時ピンホールの透過光を捕捉することができる状態に
あるから、被検査物のピンホールを透過した光はピンホ
ールの大小、位置等に関係なく、必ず光ファイバライン
センサヘッドの対応位置によって捕捉され、集束端面に
光信号となって現れる。
集束端面における光の位置はピンホールが存在するフィ
ルム上の巾方向の位置に対応しているから、これを撮像
素子により読み取ればピンホールの位置も正確に認識さ
れ得る。また、光が入射している同一個所の光ファイバ
の数は、中方向のピンホールの大きさに対応している。
ルム上の巾方向の位置に対応しているから、これを撮像
素子により読み取ればピンホールの位置も正確に認識さ
れ得る。また、光が入射している同一個所の光ファイバ
の数は、中方向のピンホールの大きさに対応している。
ラインセンサヘッドに対して垂直な方向の大きさはピン
ホールを検出している時間に対応している。したがって
平行光に近い成分のみを抽出できるような構成にすれば
、集束端面の光信号を読み取る受光素子の出力信号をそ
れ以後の手段によって処理することにより、許容するこ
とのできないピンホールの大きさ、数、位置等、必要な
ものを確実に把握することができ、スキャニングによる
見落としがないので、高速で検査を行うことができる。
ホールを検出している時間に対応している。したがって
平行光に近い成分のみを抽出できるような構成にすれば
、集束端面の光信号を読み取る受光素子の出力信号をそ
れ以後の手段によって処理することにより、許容するこ
とのできないピンホールの大きさ、数、位置等、必要な
ものを確実に把握することができ、スキャニングによる
見落としがないので、高速で検査を行うことができる。
以下図示の実施例に基づき詳細に説明する第１図及び第
２図は第１実施例を示すもので、図中１は均一な線状光
源であり、本実施例では高周波点燈の蛍光灯を用いてい
る。２は光ファイバラインセンサヘッドであり、該ヘッ
ド２は、多数の光ファイバ２ａの１端が２枚の板２ｂ、
２ｂの間に挾まれて並んでいる（この例は１例）ライン
状ファイバ列２ｃと、光ファイバ２ａの他端が一括集束
された円形端面２ｄとを有する。３は受光素子であり、
フォトダイオードや光電子増倍管が使用される。特に光
電子増倍管は感度も高く受光面の大きな物も容易に構成
できるため、広巾シートの検査には最適である。４は対
象とする被検査物である。
２図は第１実施例を示すもので、図中１は均一な線状光
源であり、本実施例では高周波点燈の蛍光灯を用いてい
る。２は光ファイバラインセンサヘッドであり、該ヘッ
ド２は、多数の光ファイバ２ａの１端が２枚の板２ｂ、
２ｂの間に挾まれて並んでいる（この例は１例）ライン
状ファイバ列２ｃと、光ファイバ２ａの他端が一括集束
された円形端面２ｄとを有する。３は受光素子であり、
フォトダイオードや光電子増倍管が使用される。特に光
電子増倍管は感度も高く受光面の大きな物も容易に構成
できるため、広巾シートの検査には最適である。４は対
象とする被検査物である。
ここで光ファイバラインセンサヘッド２の実施例として
は、まず、第１実施例のように、要求される最小検出中
に相当する径の光ファイバを１列ライン状に並べたもの
が考えられるが、その他の実施例のように色々な構成と
することも可能である。第３図に示す第２実施例は、最
小検出中の半分程度の径をもつ細い光ファイバ２２を２
列以上並べて板２１で挟んだ場合である。特にファイバ
２２の充てん密度を上げるため俵積みとしている。
は、まず、第１実施例のように、要求される最小検出中
に相当する径の光ファイバを１列ライン状に並べたもの
が考えられるが、その他の実施例のように色々な構成と
することも可能である。第３図に示す第２実施例は、最
小検出中の半分程度の径をもつ細い光ファイバ２２を２
列以上並べて板２１で挟んだ場合である。特にファイバ
２２の充てん密度を上げるため俵積みとしている。
第４図に示す第３実施例は、最小検出中に等しいか又は
それよりも大きな径のファイバ２４をライン状に並べて
板２３で挟んだ例である。この場合光てん率の低下によ
る見落としをふせぐため、ファイバ２４間に細径のファ
イバ２５をはさんでいる。
それよりも大きな径のファイバ２４をライン状に並べて
板２３で挟んだ例である。この場合光てん率の低下によ
る見落としをふせぐため、ファイバ２４間に細径のファ
イバ２５をはさんでいる。
また実際には、被検査物を検査する空間は暗所でなく、
太陽光等の外乱光が光ファイバセンサヘッド端面に入射
される。第５図は外乱光入射を防ぐ手段の説明図である
。通常シート状の被検査物４は２つのローラ５１ 、５
２でテンションをかけながら走行させるのが普通である
。この場合、外乱光を防ぐためには第５図に示すように
ラインセンサヘッド２の側面にとりつけ、その端面より
少し突きだした遮蔽板６を被検査物４に接触させるのが
もっとも簡単な方法である。特に板６を図示のようにわ
ん曲させ、図中上方に押圧しながら被検査物４に接触さ
せることが最適である。また接触面は摩擦力を減らすた
めに起毛処理しておくことが望ましい。
太陽光等の外乱光が光ファイバセンサヘッド端面に入射
される。第５図は外乱光入射を防ぐ手段の説明図である
。通常シート状の被検査物４は２つのローラ５１ 、５
２でテンションをかけながら走行させるのが普通である
。この場合、外乱光を防ぐためには第５図に示すように
ラインセンサヘッド２の側面にとりつけ、その端面より
少し突きだした遮蔽板６を被検査物４に接触させるのが
もっとも簡単な方法である。特に板６を図示のようにわ
ん曲させ、図中上方に押圧しながら被検査物４に接触さ
せることが最適である。また接触面は摩擦力を減らすた
めに起毛処理しておくことが望ましい。
第６図は信号処理回路のブロック図である。
７１は光ファイバセンサヘッド、７２は受光素子であり
、光電子増倍管やフォトダイオードが適する。７３は信
号の増巾回路、７４は設定されている閾値と比較してピ
ンホールか否かを判定するためのコンパレータであり、
７５はリレー等を動作させるためのドライブ回路である
。
、光電子増倍管やフォトダイオードが適する。７３は信
号の増巾回路、７４は設定されている閾値と比較してピ
ンホールか否かを判定するためのコンパレータであり、
７５はリレー等を動作させるためのドライブ回路である
。
第７図は被検査物４と光源１の間に最小検出巾と同等か
、それよりも細いスリットを挿入した第４実施例を示す
断面図である。最小検出巾に略等しいか細い巾のスリッ
ト８１を被検査物４と線状光源１の間に設け、スリット
８１及び被検査物４の下方に光ファイバセンサヘッド２
を配置し、その集束端面２ｄに受光素子３を対向させて
いる。
、それよりも細いスリットを挿入した第４実施例を示す
断面図である。最小検出巾に略等しいか細い巾のスリッ
ト８１を被検査物４と線状光源１の間に設け、スリット
８１及び被検査物４の下方に光ファイバセンサヘッド２
を配置し、その集束端面２ｄに受光素子３を対向させて
いる。
ここでスリット８１の位置はできる限り線状光源１から
遠いことが望ましい。通常の光源は拡散光源であり、ピ
ンホールが光源の中心に到達する以前から光ファイバに
は光が受光される。許容されるピンホール径が存在する
場合には、ピンホールの大きさが測定できることが望ま
しい。この様な場合は、光源とスリットの間に十分な距
離をおいて平行光のみを抽出すれば、ピンホールがスリ
ットの下を通過している期間だけ光ファイバに透過光が
入射されるので、入射された期間のカウントによりピン
ホールの大きさを判定できる。（但し、複数のピンホー
ルが存在した時の判定は困難である。） 第８図は第５実施例を示し、２つのスリットと２つのフ
ァイバ列を配置し、ピンホール径を測定しようとするも
のである。最小検出巾に略等しい間隔をもうけた２つの
スリット８２と被検査物４と線状光源１の間に設け、２
つのスリット８２ 、８２の下方にそれらに対応した２
つのファイバ列２ｅ。
遠いことが望ましい。通常の光源は拡散光源であり、ピ
ンホールが光源の中心に到達する以前から光ファイバに
は光が受光される。許容されるピンホール径が存在する
場合には、ピンホールの大きさが測定できることが望ま
しい。この様な場合は、光源とスリットの間に十分な距
離をおいて平行光のみを抽出すれば、ピンホールがスリ
ットの下を通過している期間だけ光ファイバに透過光が
入射されるので、入射された期間のカウントによりピン
ホールの大きさを判定できる。（但し、複数のピンホー
ルが存在した時の判定は困難である。） 第８図は第５実施例を示し、２つのスリットと２つのフ
ァイバ列を配置し、ピンホール径を測定しようとするも
のである。最小検出巾に略等しい間隔をもうけた２つの
スリット８２と被検査物４と線状光源１の間に設け、２
つのスリット８２ 、８２の下方にそれらに対応した２
つのファイバ列２ｅ。
２ｆを配置し、その２つの集束端面（２ｇ、２ｈ）に各
々別個の受光素子（３１、３２）を対向させている。つ
まり、同時に２つの受光素子に光が入射された時のみ最
小検出中を越えるピンホールが存在したことになる。
々別個の受光素子（３１、３２）を対向させている。つ
まり、同時に２つの受光素子に光が入射された時のみ最
小検出中を越えるピンホールが存在したことになる。
第９図は被検査物が広巾で、且つピンホール位置を特定
したい場合の検査装置（第６実施例）の概略構成図であ
る。１５は広１１の被検査物に合わせて長くした線状光
源であり、また２７は線状光源（１５）にライン状配列
する一端のファイバ列２７ｃを対向配置し、他端をファ
イバ列２７ｃのライン状配列順と対応ができるように光
ファイバ２７ａを集束させて、矩形状端面２７ｄに配列
させた光ファイバラインセンサヘッドである。３５は矩
形状端面２７ｄに直接又はレンズ系を介して対向配置さ
せたエリア型のカメラである。この装置によれば、光フ
ァイバセンサヘッド２７に入射された光の位置が、光フ
ァイバセンサヘッドの矩形状端面２７ｄで確認できる。
したい場合の検査装置（第６実施例）の概略構成図であ
る。１５は広１１の被検査物に合わせて長くした線状光
源であり、また２７は線状光源（１５）にライン状配列
する一端のファイバ列２７ｃを対向配置し、他端をファ
イバ列２７ｃのライン状配列順と対応ができるように光
ファイバ２７ａを集束させて、矩形状端面２７ｄに配列
させた光ファイバラインセンサヘッドである。３５は矩
形状端面２７ｄに直接又はレンズ系を介して対向配置さ
せたエリア型のカメラである。この装置によれば、光フ
ァイバセンサヘッド２７に入射された光の位置が、光フ
ァイバセンサヘッドの矩形状端面２７ｄで確認できる。
この矩形状端面２７ｄをエリアカメラ３５で撮像し、画
信号を処理することによりピンホールの有無及びその位
置を判定するものである。
信号を処理することによりピンホールの有無及びその位
置を判定するものである。
第１０図及び第１１図は光ファイバセンサヘッドのファ
イバ列２ｃの各々のファイバを分割集束する場合の、分
割のしかたの説明図である。第１０図の例はファイバ列
が１列の場合であり、６本おきにファイバを集め束ねて
いる。故に６つの集束端面ができあがることになり各々
の端面には別個の受光素子が配置される。センサヘッド
と被検査物の間を接近させた場合ピンホールからの透過
光はほぼピンホール径に近い大きさで受光される。もし
ピンホールがファイバ３本分に当たる径をもっている時
は３〜５の集束端面から光が出射される。従って隣接す
る受光素子からの出力がいくつ連なって閾値を越えるか
で中方向のピンホール径を判定できる。
イバ列２ｃの各々のファイバを分割集束する場合の、分
割のしかたの説明図である。第１０図の例はファイバ列
が１列の場合であり、６本おきにファイバを集め束ねて
いる。故に６つの集束端面ができあがることになり各々
の端面には別個の受光素子が配置される。センサヘッド
と被検査物の間を接近させた場合ピンホールからの透過
光はほぼピンホール径に近い大きさで受光される。もし
ピンホールがファイバ３本分に当たる径をもっている時
は３〜５の集束端面から光が出射される。従って隣接す
る受光素子からの出力がいくつ連なって閾値を越えるか
で中方向のピンホール径を判定できる。
次に第１１図は被検査物進行方向にファイバ列２ｃを４
列設けて、各列毎に分割収束した例である。この場合も
被検査物とファイバ端面を近接させれば、進行方向のピ
ンホール径を測定することができる。
列設けて、各列毎に分割収束した例である。この場合も
被検査物とファイバ端面を近接させれば、進行方向のピ
ンホール径を測定することができる。
本発明により、簡易な構成でしかも簡易な処理回路によ
りコンパクトな検査装置が安価に実現できる。また光学
的或いは機械的なスキャニングを行わないので、応答が
速く、高速で走行する被検査物にも十分に対応できる利
点がある。
りコンパクトな検査装置が安価に実現できる。また光学
的或いは機械的なスキャニングを行わないので、応答が
速く、高速で走行する被検査物にも十分に対応できる利
点がある。
第１図は第１実施例の斜視図、第２図はその側面図、第
３図及び第４図は第２実施例及び第３実施例の要部の平
面図、第５図は外乱光入射を防ぐ手段の説明図、第６図
は信号処理回路のブロック図、第７図及び第８図は第４
実施例及び第５実施例の側面図、第９図は第６実施例の
斜視図、第１０図及び第１１図は光ファイバセンサヘッ
ドの分割集束の説明図である。 １．１５・・・線状光源、 ２．２７・・・光ファイバラインセンサヘッド、３．３
１，３２．３５・・・受光素子、４・・・被検査物、
６・・・遮蔽板。 ８１・・・スリット 第９図 １・・・線状光源 ４・・・被検査物 １５・・・線状光源 ２７・・・光ファイバ ラインセンサヘッド 手 続 補 正 書（自発） 平成元年 ７月 ７０日
３図及び第４図は第２実施例及び第３実施例の要部の平
面図、第５図は外乱光入射を防ぐ手段の説明図、第６図
は信号処理回路のブロック図、第７図及び第８図は第４
実施例及び第５実施例の側面図、第９図は第６実施例の
斜視図、第１０図及び第１１図は光ファイバセンサヘッ
ドの分割集束の説明図である。 １．１５・・・線状光源、 ２．２７・・・光ファイバラインセンサヘッド、３．３
１，３２．３５・・・受光素子、４・・・被検査物、
６・・・遮蔽板。 ８１・・・スリット 第９図 １・・・線状光源 ４・・・被検査物 １５・・・線状光源 ２７・・・光ファイバ ラインセンサヘッド 手 続 補 正 書（自発） 平成元年 ７月 ７０日
Claims (1)
- １、半透明及び不透明物のピンホールを検査するために
、均一な光を発生する線状光源と、該線状光源から検査
物のピンホールを透過した光を受光するため、一端が少
なくとも１列以上光ファイバを並べたライン状端面であ
り、他端がそれらを集めた集束端面である光ファイバラ
インセンサヘッドと、光ファイバラインセンサヘッドの
集束端面に密着或いはレンズ等の光学系を介して配置さ
れる受光素子とを有し、光ファイバラインセンサヘッド
のライン状端面に入射される光が所定の閾値を越えるこ
とによりピンホールを検出することを特徴とするピンホ
ール検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25941088A JPH02107951A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | ピンホール検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25941088A JPH02107951A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | ピンホール検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107951A true JPH02107951A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=17333728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25941088A Pending JPH02107951A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | ピンホール検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02107951A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0493524A1 (en) * | 1989-09-22 | 1992-07-08 | Agmed Inc. | Soil test apparatus |
| JPH0599860A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-23 | Nippon Steel Corp | 金属材料の表面品質および内部品質の評価装置および方法 |
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