JPH0221781A - 光学的検査装置 - Google Patents
光学的検査装置Info
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- JPH0221781A JPH0221781A JP63170992A JP17099288A JPH0221781A JP H0221781 A JPH0221781 A JP H0221781A JP 63170992 A JP63170992 A JP 63170992A JP 17099288 A JP17099288 A JP 17099288A JP H0221781 A JPH0221781 A JP H0221781A
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (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ｅよ物体表面の微細な凹凸、形状刻印、傷等の検
出に有用な光学的表面観察装置に関するものである。
出に有用な光学的表面観察装置に関するものである。
従来、１１Ｐ人分野等で用いられている、形状識別セン
サー？弐面傷判別七ンサは、検査対象の画像情報１ｃｃ
Ｄカメラ等で取り込み適当な画像処理あるいは藺易な信
号処理全行いセンシングしている。
サー？弐面傷判別七ンサは、検査対象の画像情報１ｃｃ
Ｄカメラ等で取り込み適当な画像処理あるいは藺易な信
号処理全行いセンシングしている。
これらセンサは検査スピードや検査精度向上のため力メ
シと１体らるいは別体の検査物体の照明装置が必要であ
る。
シと１体らるいは別体の検査物体の照明装置が必要であ
る。
一般的にこれら照明装置は設置スペースの関係や検査物
体の＠細な凹凸−ＩＰ表面傷部分の検出金谷易にするた
め第８図に示ｔが如く検査対象表面に対して斜め方向か
ら朋明金行い、積極的に陰影を生じさせており、特開昭
６２−１６４４５Ｂ号公報に示される発明が有用なもの
とされている。
体の＠細な凹凸−ＩＰ表面傷部分の検出金谷易にするた
め第８図に示ｔが如く検査対象表面に対して斜め方向か
ら朋明金行い、積極的に陰影を生じさせており、特開昭
６２−１６４４５Ｂ号公報に示される発明が有用なもの
とされている。
第８図は前記先行文献に示されたもので撮像ヘッド１１
の断面図である。撮像ヘッド１０１は有底円筒状の外筒
１０６に円筒状の円筒１０７を摺動可能に嵌挿した構成
をＭしている。外筒１０６と内筒１０７は夫々に各端部
が固定されたバネ１０８により連結され、内筒１０７は
外筒１０６内に押し込まれるとバネ１０８によシ前方（
第８図左方）へ弾圧されるようになっている。円筒１０
７はその先端部１０７ａが径方向内側に若干突出してお
シ、その内側に幅広のり／グ１０９が軸の１わりに回動
自在に嵌挿されている。円筒１０７のリング１０９に対
応する部分には、一部に円周方向の長孔１０７ｂが形成
されてお９、この長孔１０７ ｂｉ介して元ファイバよ
りなる２イトガイド１０４の出射端が挿入されてリング
１０９に固定され、撮像ヘッド１０１の中心軸に対し傾
斜して保持されている。又内筒１０７の先端から所定路
離隔て九部位に軸と平行な方向の長孔１０７Ｃが形成さ
れておυ、この長孔１０７ｏｆ介して挿入された外筒１
０６と一体の取付枠１０６ａにより対物レンズ２００が
外筒１０６の内面に取付けられている。また、外筒１０
６の底部内側にはＣ０Ｄ（固体撮像素子）２０１が対物
レンズ２００と同軸に取付けられている。また外筒１０
６の先端近くには図示しないバネによ）常時内側へ付勢
されているストッパー２０２が設けられており、その押
圧力によシ内筒１０７と外筒１０６とを固定している。
の断面図である。撮像ヘッド１０１は有底円筒状の外筒
１０６に円筒状の円筒１０７を摺動可能に嵌挿した構成
をＭしている。外筒１０６と内筒１０７は夫々に各端部
が固定されたバネ１０８により連結され、内筒１０７は
外筒１０６内に押し込まれるとバネ１０８によシ前方（
第８図左方）へ弾圧されるようになっている。円筒１０
７はその先端部１０７ａが径方向内側に若干突出してお
シ、その内側に幅広のり／グ１０９が軸の１わりに回動
自在に嵌挿されている。円筒１０７のリング１０９に対
応する部分には、一部に円周方向の長孔１０７ｂが形成
されてお９、この長孔１０７ ｂｉ介して元ファイバよ
りなる２イトガイド１０４の出射端が挿入されてリング
１０９に固定され、撮像ヘッド１０１の中心軸に対し傾
斜して保持されている。又内筒１０７の先端から所定路
離隔て九部位に軸と平行な方向の長孔１０７Ｃが形成さ
れておυ、この長孔１０７ｏｆ介して挿入された外筒１
０６と一体の取付枠１０６ａにより対物レンズ２００が
外筒１０６の内面に取付けられている。また、外筒１０
６の底部内側にはＣ０Ｄ（固体撮像素子）２０１が対物
レンズ２００と同軸に取付けられている。また外筒１０
６の先端近くには図示しないバネによ）常時内側へ付勢
されているストッパー２０２が設けられており、その押
圧力によシ内筒１０７と外筒１０６とを固定している。
ストッパー２０２の突部２０２ａを押すとストッパー２
０２の先端が内筒１０７から離れ、内筒１０７と外筒１
０６とは軸方向に相対的に変位し得るようになる。
０２の先端が内筒１０７から離れ、内筒１０７と外筒１
０６とは軸方向に相対的に変位し得るようになる。
尚、ライトガイド１０４は、外筒１０６の底部外側に固
着されたブーツ２０５のｉ壁に設けられた孔２０３ａに
若干のたるみをもって一旦固定され、ＣＣＤ２０１用の
ケーブル１０５と共にブーツ２０３の中央孔２０３ｂか
ら外部に導き出されて本体に接続されている。
着されたブーツ２０５のｉ壁に設けられた孔２０３ａに
若干のたるみをもって一旦固定され、ＣＣＤ２０１用の
ケーブル１０５と共にブーツ２０３の中央孔２０３ｂか
ら外部に導き出されて本体に接続されている。
前記した従来技術の検査装置はその内筒１０７の先端１
０７ａｆｔ観祭対象２０４となる皮膚等に押圧し、ライ
トガイド１０４の先端１０７１）から光を観察対象に照
射し、その表面状態をＣＯＤカメラ２０１にて撮像して
検査するものであるがライトガイドの内筒先端部への配
役を均一なものとすることは難しいことと、１０７ｂ先
端から放射される光の軸が観察対象に対し十分な角度金
有せしめることが、導光体か元ファイバで構成されてい
る几めに極めて難しい九め観察対象の凹凸面の観察を必
ずしも十分になし得な°いという難点があった。
０７ａｆｔ観祭対象２０４となる皮膚等に押圧し、ライ
トガイド１０４の先端１０７１）から光を観察対象に照
射し、その表面状態をＣＯＤカメラ２０１にて撮像して
検査するものであるがライトガイドの内筒先端部への配
役を均一なものとすることは難しいことと、１０７ｂ先
端から放射される光の軸が観察対象に対し十分な角度金
有せしめることが、導光体か元ファイバで構成されてい
る几めに極めて難しい九め観察対象の凹凸面の観察を必
ずしも十分になし得な°いという難点があった。
本発明はこのような状況に鑑み、製作が容易な元ファイ
バ束を用いながら、ピント、１４！！が容易で、検査物
体のコントラストｉ向上させ、その検査を容易にしうる
表面検査装置を提供せんとするものである。
バ束を用いながら、ピント、１４！！が容易で、検査物
体のコントラストｉ向上させ、その検査を容易にしうる
表面検査装置を提供せんとするものである。
すなわち本発明の要旨とするところは、複数本の光ファ
イバ束の一端を光源に対向せしめ光源からの元を導光し
、かつ光ファイバの他端部を導光性筒状体の光入射端部
に対設し、該導光性筒状体の先ｆｆｉを構成する光出射
部の光軸が該筒状体の軸に対し傾斜した角を形成し、当
該導光性筒状体内に被検査物体に対設したレンズと固体
撮Ｉｌｌ！素子及びドライバ回路全一体化したヘッド部
を備えてお９、光源と固体撮像素子信号出力の処理回路
′に＠え九本体部とよシ構成することを特徴とする光学
的検査装置にある。
イバ束の一端を光源に対向せしめ光源からの元を導光し
、かつ光ファイバの他端部を導光性筒状体の光入射端部
に対設し、該導光性筒状体の先ｆｆｉを構成する光出射
部の光軸が該筒状体の軸に対し傾斜した角を形成し、当
該導光性筒状体内に被検査物体に対設したレンズと固体
撮Ｉｌｌ！素子及びドライバ回路全一体化したヘッド部
を備えてお９、光源と固体撮像素子信号出力の処理回路
′に＠え九本体部とよシ構成することを特徴とする光学
的検査装置にある。
以下本発明を実施例の図面に従って詳細に説明する。
第１図は本発明の光学的検査装置の一例の全体を示す斜
視図である。本発明の検量装置は元ファイバの円形状の
端部と導光体、レンズ、固体撮像素子及びそのドライバ
回路を内蔵したヘッド部１１と光源及び固体撮像素子信
号出力の処理回ｊｌ！ｔ−内蔵する本体部１２により構
成される。ヘッド部１１と本体部１２とは可撓性にとむ
チューブ１５により接続されておりヘッド部１１と本体
１１ｆｉＳ１２を電気的、光学的に接続する電線と光フ
ァイバを内蔵している。
視図である。本発明の検量装置は元ファイバの円形状の
端部と導光体、レンズ、固体撮像素子及びそのドライバ
回路を内蔵したヘッド部１１と光源及び固体撮像素子信
号出力の処理回ｊｌ！ｔ−内蔵する本体部１２により構
成される。ヘッド部１１と本体部１２とは可撓性にとむ
チューブ１５により接続されておりヘッド部１１と本体
１１ｆｉＳ１２を電気的、光学的に接続する電線と光フ
ァイバを内蔵している。
第２図（ａ）はヘッド部１１の部分展開部を含む側面図
である。ヘッド部は固体撮像素子とそのドライバ回路２
１と端部を円筒状にした元ファイバ束２２を内蔵したヘ
ッド部筐体２５とレンズ２４と固体撮像素子間とドライ
バ回路２１との距離を最適値に固定するレンズ＠２５と
、光ファイバよりの出射光を導光し被検査対象の表面に
沿って出射する筒状導光体２６によシ＃Ｉ成されている
。レンズ筒２５と導光体２６は０リング５０によシ適切
な間隙を保ち、しゆう動出来る様になっている。第２図
（ｂ）は筒状導光体の先端の正面図である。
である。ヘッド部は固体撮像素子とそのドライバ回路２
１と端部を円筒状にした元ファイバ束２２を内蔵したヘ
ッド部筐体２５とレンズ２４と固体撮像素子間とドライ
バ回路２１との距離を最適値に固定するレンズ＠２５と
、光ファイバよりの出射光を導光し被検査対象の表面に
沿って出射する筒状導光体２６によシ＃Ｉ成されている
。レンズ筒２５と導光体２６は０リング５０によシ適切
な間隙を保ち、しゆう動出来る様になっている。第２図
（ｂ）は筒状導光体の先端の正面図である。
固体撮１素子上の被検査物体の表面拡大結像のピント調
整機ｇｓは第３図に示す様にヘッド部筐体先端部に斜め
にスリット５１が設置してあり、そのスリット部を導光
体２６の端部の突起５２が矢印に示す如く摺動しヘッド
部全長が変化することを利用し、ヘッド部筐体に対し導
光体を回転することにより行う。この時ピント調整範囲
は第４図に示す如く光ファイバ束２２から出射する光の
角度と導光体２６の端部肉厚りにより決１り、プ之ステ
ィック製元ファイバの場合出射光４１の拡がｐ角がファ
イバの軸方向に対し±５０°である九め第４図（＆）及
び（ｂ）に示ス如く導光体肉厚り内にその出射角がおさ
まる範囲に導光体端部が配置されるよう圧するとほぼ光
量ロスなしで、ｉＩ４整することが出来るのであシ、第
４図＜ｃ＞に示す如く元ファイバの出射光の拡がり角が
導光体肉厚り外に出るようにすることは好しない。
整機ｇｓは第３図に示す様にヘッド部筐体先端部に斜め
にスリット５１が設置してあり、そのスリット部を導光
体２６の端部の突起５２が矢印に示す如く摺動しヘッド
部全長が変化することを利用し、ヘッド部筐体に対し導
光体を回転することにより行う。この時ピント調整範囲
は第４図に示す如く光ファイバ束２２から出射する光の
角度と導光体２６の端部肉厚りにより決１り、プ之ステ
ィック製元ファイバの場合出射光４１の拡がｐ角がファ
イバの軸方向に対し±５０°である九め第４図（＆）及
び（ｂ）に示ス如く導光体肉厚り内にその出射角がおさ
まる範囲に導光体端部が配置されるよう圧するとほぼ光
量ロスなしで、ｉＩ４整することが出来るのであシ、第
４図＜ｃ＞に示す如く元ファイバの出射光の拡がり角が
導光体肉厚り外に出るようにすることは好しない。
本発明の最も大きな特徴は導光性筒状体を用いた点にお
る。この筒状体は第５図に示す如く円形状端部を有する
元ファイバ２２よｐの出射光４１が筒状導光体２６に入
射し、空気と導光体の界面を反射しながら被検査物体２
７まで達するが導光体先端部が滑らかな曲率、とくに導
光体の厚さＲに対し５倍Ｒ以上好しくは５倍Ｒ以上なる
曲率でわん曲しその元出射端ははｙ水平となるように構
成されているため大きな光量ロスを起すことなく導光体
２６の先端４２よシ被検査物体に清って元ｄ！出射し表
面のコントラストが向上し被検査物体の微小な凹凸″ｔ
ｅ固体撮像素子により観察出来る。
る。この筒状体は第５図に示す如く円形状端部を有する
元ファイバ２２よｐの出射光４１が筒状導光体２６に入
射し、空気と導光体の界面を反射しながら被検査物体２
７まで達するが導光体先端部が滑らかな曲率、とくに導
光体の厚さＲに対し５倍Ｒ以上好しくは５倍Ｒ以上なる
曲率でわん曲しその元出射端ははｙ水平となるように構
成されているため大きな光量ロスを起すことなく導光体
２６の先端４２よシ被検査物体に清って元ｄ！出射し表
面のコントラストが向上し被検査物体の微小な凹凸″ｔ
ｅ固体撮像素子により観察出来る。
第６図に示すが如く導光体表面に導光体の屈折率より低
い屈折率を有する透明樹脂６１を塗布し、さらにその上
から有色塗料６２を塗装すれば導光体の導光機能全損な
うことなく、着色が可能である。
い屈折率を有する透明樹脂６１を塗布し、さらにその上
から有色塗料６２を塗装すれば導光体の導光機能全損な
うことなく、着色が可能である。
第７図（ａ）は導光体形状金変えた本発明の光学的検査
装置の他の一例を示す部分展開部を含む側面図であ夛、
導光体２６に入射した元は導光体先端部の４５°反射面
７１て反射され導光体の先端部７２より被検査物体の開
明を行う機能を持たせたものである。この型の装置も同
様に精密な表面検査を行なうことができ、光出射部は第
７図（１））に示した如き構造を有している。
装置の他の一例を示す部分展開部を含む側面図であ夛、
導光体２６に入射した元は導光体先端部の４５°反射面
７１て反射され導光体の先端部７２より被検査物体の開
明を行う機能を持たせたものである。この型の装置も同
様に精密な表面検査を行なうことができ、光出射部は第
７図（１））に示した如き構造を有している。
上述の如く本発明の光学的検査装置は取り扱い性に秀れ
被検査物体凹凸のコントラストを向上させ物体の表面状
態の検査を容易ならしめる機能を有する。
被検査物体凹凸のコントラストを向上させ物体の表面状
態の検査を容易ならしめる機能を有する。
第１図は本発明の表面検査装置の一例を示す斜視図でろ
９、第２図は例のヘッド部の部分展開部を含む側面図を
第３図はピント調整機能部の斜視図を第４図（ａ） 、
（ｂ）は元ファイバと導光体の光学的接続を示す断面
図でちゃ、第５図は導光体内部の元の伝搬を示す断面図
を第６図は導光体の部分断面図であり、第７図（ａ）
、 （ｂ）は本発明の他の実施態様を示すヘッド部の部
分展開部１に含む側面図あり、第８図は従来開発されて
きた表面検査装置のヘッド部の側面図である。 １１ ヘッド部 １２ 本体部 １５ 接続チューブ ２１ 固体撮像菓子及びそのドライバ回路２２ 元ファ
イバライトガイド ２５ ヘッド部筐体 ２４ レンズ ２５ レンズ筒 ２６ 導光体 ２７ 被検査物体 ２８ 円形板 ′５０ カバー ０リング スリット 導光体突起 元ファイバ出射元 透明樹脂層 反射面 照明装置 特許出願人 三菱レイヨン株式会社
９、第２図は例のヘッド部の部分展開部を含む側面図を
第３図はピント調整機能部の斜視図を第４図（ａ） 、
（ｂ）は元ファイバと導光体の光学的接続を示す断面
図でちゃ、第５図は導光体内部の元の伝搬を示す断面図
を第６図は導光体の部分断面図であり、第７図（ａ）
、 （ｂ）は本発明の他の実施態様を示すヘッド部の部
分展開部１に含む側面図あり、第８図は従来開発されて
きた表面検査装置のヘッド部の側面図である。 １１ ヘッド部 １２ 本体部 １５ 接続チューブ ２１ 固体撮像菓子及びそのドライバ回路２２ 元ファ
イバライトガイド ２５ ヘッド部筐体 ２４ レンズ ２５ レンズ筒 ２６ 導光体 ２７ 被検査物体 ２８ 円形板 ′５０ カバー ０リング スリット 導光体突起 元ファイバ出射元 透明樹脂層 反射面 照明装置 特許出願人 三菱レイヨン株式会社
Claims (1)
- １、複数本の光ファイバ束の一端を光源に対向し光源か
らの光を導光し、かつ光ファイバの他端部を導光性筒状
体の光入射端部に対設してあり該導光性筒状体の先端を
構成する光出射部の光軸が該筒状体の軸に対し傾斜した
角度を備えており当該導光性筒状体内に被検査物体に対
設したレンズと固体撮像素子及びドライバ回路を一体化
したヘッド部と、光源と固体撮像素子信号出力の処理回
路を備えた本体部とより構成することを特徴とする光学
的検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170992A JPH0221781A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 光学的検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170992A JPH0221781A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 光学的検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221781A true JPH0221781A (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=15915110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170992A Pending JPH0221781A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 光学的検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0221781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03245105A (ja) * | 1990-02-23 | 1991-10-31 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 内視鏡 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP63170992A patent/JPH0221781A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03245105A (ja) * | 1990-02-23 | 1991-10-31 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 内視鏡 |
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