JPH02259503A - Surface detector - Google Patents

Surface detector

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JPH02259503A
JPH02259503A JP8116389A JP8116389A JPH02259503A JP H02259503 A JPH02259503 A JP H02259503A JP 8116389 A JP8116389 A JP 8116389A JP 8116389 A JP8116389 A JP 8116389A JP H02259503 A JPH02259503 A JP H02259503A
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light
lens
measured
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spot light
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Hiroshi Watanabe
渡邉 博史
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Abstract

PURPOSE:To easily measure the fine ruggedness of the surface of a body to be measured without any complicate arithmetic by constituting a detector with the light receiving lens and the projection lens of columnar lens bodies which have respectively the same section continuously. CONSTITUTION:The light receiving lens 3 and projection lens 2B of the detector are formed of the columnar lens bodies which have respectively the same section continuously. Then the light from a semiconductor laser output part 1A is collimated by a collimator lens 1B into a parallel light beam, which is focused on the body A to be measured through a condenser lens 1C, a galvanomirror 2A, and the projection lens 2B. A light spot appearing on the body A to be measured is imaged on the light receiving surface of an optical position detecting element 4 through the light receiving lens part 3. The Z-directional positions + or -Xs of the imaged light beam correspond to the Z-directional positions + or -D in 1:1 proportion, so while a laser beam B is made to scan in a Y direction so that the moving speed of the light beam on the body A to be measured is constant, the Z-directional motion of the imaged light beam is measured to know the contour shape of the X-Z plane section of the surface of the body A.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面検出装置に係り、とくにスポット光を被
測定物に照射するとともに走査せしめ、その反射散乱光
の位置の変化を光電変換素子にて検知することにより被
測定物上の微細凹凸等を測定する表面検出装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a surface detection device, and in particular, it irradiates a measured object with spot light and scans it, and detects changes in the position of the reflected and scattered light by a photoelectric conversion element. The present invention relates to a surface detection device that measures minute irregularities, etc. on an object to be measured by detecting the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、部品その他の部材の表面検査方法としては、
目視によるもの、触針方式のもの、或いはスポット光利
用のもの等9手動のものがある。
Traditionally, surface inspection methods for parts and other members include:
There are 9 manual methods such as visual inspection, stylus method, and spot light method.

この内、スポット光によるものとしては、例えば特開昭
59−92304号にみられるように、角度可変ミラー
を介して物体表面上にレーザスポットを移動照射し、そ
の移動反射光をボジシジンセンサに結像させることによ
って物体表面の凹凸等を測定しようとするものが比較的
多く使用されている。
Of these, spot light is used, for example, as seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-92304, a laser spot is moved and irradiated onto the object surface via a variable angle mirror, and the moving reflected light is imaged on a body sensor. A relatively large number of devices are used to measure irregularities on the surface of an object.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来例にあって、目視によるもの及
び触針方式のもの等については、検査に多くの熟練を要
するばかりでなく測定に時間が掛り、また測定者により
判断が異なることもあって、検査結果にばらつきが生じ
るという不都合があった。
However, among the above-mentioned conventional examples, visual inspection and stylus-based inspections not only require a lot of skill for inspection, but also take time to measure, and the judgment may differ depending on the measurer. There was an inconvenience that the test results varied.

また、角度可変ミラー及びレーザスポット光を用いた表
面凹凸測定法にあっては、測定点における三次元位置を
ミラー角度や結像位置から算出しなければならないこと
から、計算が複雑となり、更には、ポジションセンサと
して高価なCCD素子を使用せざるを得ないことか、そ
の駆動回路等を含めると装置全体が大型化し、系全体が
複雑化する、という欠点があった。
In addition, in the surface unevenness measurement method using a variable angle mirror and a laser spot light, the three-dimensional position at the measurement point must be calculated from the mirror angle and the imaging position, which makes calculations complicated. However, there are disadvantages in that an expensive CCD element must be used as a position sensor, and that including its drive circuit increases the size of the entire device and complicates the entire system.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合等を改善
し、とくに複雑な演算を行うことなく被測定物の表面の
微細凹凸等を極く容易に測定することのできる表面検査
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a surface inspection device that can overcome the disadvantages of the conventional example and can very easily measure minute irregularities on the surface of an object to be measured without performing particularly complicated calculations. There is a particular thing.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明では、スポット光出力手段と、このスポット光出
力手段から出力されるスポット光を被測定物上の所定位
置に照射する投光レンズ手段と、前記被測定物上のスポ
ット光を受光レンズ部を介して受光するとともにこれを
所定の電流値に変換する光位置検出素子とを備え、前記
投光レンズ手段を、前記スポット光出力手段から出力さ
れるスポット光を必要に応じて角度を変えて反射するガ
ルバノミラ−と、このガルバノミラ−を介して送られて
くるスポット光を被測定物上に照射せしめる投光レンズ
とにより構成し、前記受光レンズと投光レンズとを、そ
れぞれ同一断面が連続した柱状レンズ体により形成する
、という構成を採っている。これによって前述した目的
を達成しようとするものである。
The present invention includes a spot light output means, a light projecting lens means for irradiating the spot light output from the spot light output means onto a predetermined position on the object to be measured, and a light receiving lens section for directing the spot light on the object to be measured. and a light position detection element that receives light through the light source and converts it into a predetermined current value, and the light emitting lens means changes the angle of the spot light output from the spot light output means as necessary. It consists of a reflecting galvano mirror and a light projecting lens that irradiates the spot light sent through the galvano mirror onto the object to be measured. It adopts a structure in which it is formed by a columnar lens body. This aims to achieve the above-mentioned purpose.

〔作 用〕[For production]

X方向に測定点を移動する時は、ガルバノミラ−2Bを
回転する。第2の投光レンズ2Cを通ったレーザ光は、
被測定物A上をX方向に平行移動する。被測定物で反射
する光は散乱光となるため、受光レンズ部3全体を通過
する。
When moving the measurement point in the X direction, rotate the galvanometer mirror 2B. The laser beam passing through the second projection lens 2C is
Object to be measured A is moved in parallel in the X direction. Since the light reflected by the object to be measured becomes scattered light, it passes through the entire light receiving lens section 3.

この時、半導体装置検出素子4に対して前述した如(、
直交するスリット光L□、Lll!+  の長手方向の
移動となり、素子4上では変化がない。
At this time, the semiconductor device detection element 4 is
Orthogonal slit lights L□, Lll! + movement in the longitudinal direction, and there is no change on the element 4.

また、X方向に、測定点を移動する時には半導体レーザ
出力部IA、第1の投光レンズ2A、受講レンズ部3.
半導体装置検出素子4をセットして移動する。ガルバノ
ミラ−2Bと第2の投光レンズ2CはX方向には移動し
なくても良い。
Further, when moving the measurement point in the X direction, the semiconductor laser output section IA, the first light projecting lens 2A, the receiving lens section 3.
The semiconductor device detection element 4 is set and moved. The galvanometer mirror 2B and the second projection lens 2C do not need to move in the X direction.

更に、x、X方向に測定するにあたり、X方向ではガル
バノミラ−2Bの角度をかえるだけで測定可能で、X方
向にはセットした半導体レーザ出力部Iへ等を移動すれ
ば良い。特に、X方向の移動が容易で測定時間の短縮と
なる。又、常にレーザ光Bが測定面に対して垂直に照射
されるので測定精度が高い。
Furthermore, when measuring in the x and X directions, measurement can be performed by simply changing the angle of the galvanometer mirror 2B in the X direction, and by moving the galvanometer mirror 2B to the set semiconductor laser output section I in the X direction. In particular, movement in the X direction is easy and measurement time can be shortened. Furthermore, since the laser beam B is always irradiated perpendicularly to the measurement surface, the measurement accuracy is high.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第1図ないし第2図に基づい
て説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

この第1図に示す実施例は、スポット光出力手段1と、
このスポット光出力手段1から出力されるスポット光を
被測定物A上の所定位置に照射する投光レンズ手段2と
、被測定物A上のスポット光を受光レンズ部3を介して
受光するとともにこれを所定の電流値に変換する光位置
検出素子4とを備えている。
The embodiment shown in FIG. 1 includes a spot light output means 1,
A light projecting lens means 2 that irradiates the spot light outputted from the spot light output means 1 onto a predetermined position on the object A, and a light receiving lens section 3 that receives the spot light on the object A. It is equipped with an optical position detection element 4 that converts this into a predetermined current value.

この内、投光レンズ手段2は、スポット光出力手段1か
ら出力されるスポット光を必要に応じて角度を変えて反
射するガルバノミラ−2Aと、このガルバノミラ−2A
を介して送られてくるスポット光を被測定物A上に照射
せしめる投光レンズ2Bとを備えた構成となっている。
Of these, the light projecting lens means 2 includes a galvano mirror 2A that reflects the spot light outputted from the spot light output means 1 by changing the angle as necessary, and this galvano mirror 2A.
The structure includes a light projection lens 2B that irradiates the object to be measured A with the spot light sent through the light source.

受光レンズ部3と投光レンズ2Bとは同一断面が連続し
た柱状レンズ体により形成されている。
The light-receiving lens section 3 and the light-emitting lens 2B are formed by continuous columnar lens bodies having the same cross section.

スポット光出力手段1は、本実施例では半導体レーザ出
力部IAと、この半導体レーザ出力部IAに装備された
コリメータレンズIBと、このコリメータレンズIBの
出力側に装備された集束しンズICとにより構成されて
いる。この集束レンズICは、本実施例では、同一断面
が連続した柱状レンズ体により構成されている。
In this embodiment, the spot light output means 1 includes a semiconductor laser output section IA, a collimator lens IB installed in the semiconductor laser output section IA, and a focusing lens IC installed on the output side of the collimator lens IB. It is configured. In this embodiment, the focusing lens IC is constituted by a columnar lens body having the same continuous cross section.

このコリメータレンズIB及び集束レンズICの作用に
より、レーザ光が適度に集束された平行光として出力さ
れるようになっている。
Due to the effects of the collimator lens IB and the focusing lens IC, the laser beam is outputted as appropriately focused parallel light.

ガルバノミラ−2Aは、長方形状に形成され、その長手
方向の中心線部分を中心軸として回転することができる
ようになっており、第1図に示す如くy軸方向から到来
するレーザスポット光を同図の下方に向けて反射出力す
るとともに、被測定物A上のスポット光をy軸に沿って
往復移動せしめることができるようになっている。
The galvanometer mirror 2A is formed in a rectangular shape and can rotate around its longitudinal centerline as a central axis, and as shown in Fig. 1, the laser spot beams arriving from the y-axis direction are aligned in the same direction. The reflected output is directed downward in the figure, and the spot light on the object A to be measured can be moved back and forth along the y-axis.

ここで、前述した集束レンズICは、スポット光の伝播
方向に沿ってみた場合、その柱状レンズ体の中心軸線P
1がガルバノミラ−2Aの回転中心線交差するようにし
て配置されている。また、投光レンズ2Bは、その柱状
レンズ体の中心軸線P、がガルバノミラ−2Aの回転中
心線と平行になるように配設されている。
Here, when the above-mentioned focusing lens IC is viewed along the propagation direction of the spot light, the central axis P of the columnar lens body is
1 are arranged so as to intersect the rotation center line of the galvanometer mirror 2A. Further, the light projecting lens 2B is arranged so that the center axis P of the columnar lens body is parallel to the rotation center line of the galvanometer mirror 2A.

また、受光レンズ部3は、その柱状レンズ体の中心軸線
P3が、第1図におけるy軸に平行となるように配設さ
れている。
Further, the light-receiving lens section 3 is arranged so that the central axis P3 of the columnar lens body is parallel to the y-axis in FIG.

光位置検出素子4は、本実施例では長方形状に形成され
た半導体光電変換素子が使用されている。
As the optical position detection element 4, a semiconductor photoelectric conversion element formed in a rectangular shape is used in this embodiment.

この光位置検出素子4として使用される半導体光電変換
素子は、照射されるスポット光が中点からずれるほど絶
対値の大きい値の光電流IA又は■Sが、一方又は他方
の端部から出力するという特性を備えている。
The semiconductor photoelectric conversion element used as the optical position detection element 4 outputs a photocurrent IA or ■S of a larger absolute value from one or the other end as the irradiated spot light deviates from the center point. It has this characteristic.

ここで、第1図に示す装置の動作を第1図ないし第2図
に基づいて説明する。
Here, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be explained based on FIGS. 1 and 2.

半導体レーザ出力部IAから出た光は、コリメータレン
ズIBによって平行光線となり、集束レンズICを通っ
てガルバノミラ−2Aで反射し、更に投光レンズ2Bを
通って被測定物A上で焦点を結ぶ、この場合、集束レン
ズIC及び投光レンズ2Bは、いづれも同一断面が連続
した柱状レンズ体により構成されているため、投光レン
ズIAからの入射光がX方向のどの位置にあってもガル
バノミラ−2Aの反射角度を変えることによりレーザビ
ームBが第1図ないし第2図に示すy方向に平行移動す
る。言い換えると、ガルバノミラ−2Aの角度調整によ
りレーザビームBが被測定物A上のy方向に走査できる
ようになっている。
The light emitted from the semiconductor laser output section IA is turned into a parallel beam by the collimator lens IB, passes through the condenser lens IC, is reflected by the galvanometer mirror 2A, and further passes through the projection lens 2B to be focused on the object to be measured A. In this case, since the focusing lens IC and the light projecting lens 2B are both constituted by a columnar lens body with the same continuous cross section, the galvano mirror can be used regardless of the position of the incident light from the light projecting lens IA in the X direction. By changing the reflection angle of 2A, the laser beam B is translated in the y direction shown in FIGS. 1 and 2. In other words, the laser beam B can scan the object A to be measured in the y direction by adjusting the angle of the galvanometer mirror 2A.

このように被測定物A上に現われた光点Sは、受光レン
ズ部3によって光位置検出素子4の受光面上に結像され
る。
The light spot S thus appearing on the object to be measured A is imaged by the light receiving lens section 3 onto the light receiving surface of the optical position detection element 4.

この場合、受光レンズ部3は前述した如く同一のレンズ
断面が連続した柱状レンズ体によって形成されているこ
とから、結像される像は、点ではなく、第1図の太線L
 SI+  L szに示す如き太線となっている。こ
のため、光位置検出素子4の装備が著しく容易となり、
またレーザビームBをy方向に移動(走査)させても、
−次元の光位置検出素子4上には結像の一部が必ずかか
るようになっている。従って、結像された光線の2方向
の位置±x3は、第2図に示すように2方向の位置±D
と1対1に対応するので、レーザビームBを被測定物A
上の光線の移動速度が一定となるようにy方向に走査し
ながら、結像された光線の2方向の動きを測定すること
により、被測定物Aの表面のy−z平断面における輪郭
形状を知ることができる。
In this case, since the light-receiving lens section 3 is formed by a continuous columnar lens body with the same lens cross section as described above, the image formed is not a point but the thick line L in FIG.
It is a thick line as shown in SI+L sz. Therefore, the installation of the optical position detection element 4 becomes extremely easy.
Furthermore, even if the laser beam B is moved (scanned) in the y direction,
A part of the image is always placed on the -dimensional optical position detection element 4. Therefore, the position of the imaged light beam in two directions ±x3 is the position of ±D in two directions as shown in FIG.
There is a one-to-one correspondence between the laser beam B and the object to be measured A.
By measuring the movement of the imaged light beam in two directions while scanning in the y direction so that the moving speed of the upper light beam is constant, the contour shape in the yz plane cross section of the surface of the object A can be determined. can be known.

この光位置検出素子4上の結像光線の位置は、この光線
によって生じる前述した二つの光電流Ik、1.より、
次式にて求めることができる。
The position of the imaging light beam on the optical position detection element 4 is determined by the two photocurrents Ik, 1. Than,
It can be calculated using the following formula.

xs /L= (1,−IA )/ (1,+IA )
Lは光位置検出素子の全体の長さの1/2を示す。
xs /L= (1,-IA)/(1,+IA)
L indicates 1/2 of the entire length of the optical position detection element.

ここで、被測定物Aのr)’−ZJ乎断面における輪郭
形状とレーザビームBを走査しながら時系列的に求めた
X3の値とは、前述した如く比例関係にある。
Here, the contour shape of the object to be measured A in the r)'-ZJ section and the value of X3 obtained in time series while scanning the laser beam B are in a proportional relationship as described above.

一方、レーザビームBを走査するガルバノミラ−2Aの
角度制御と光電流IA、Isから時系列的に、順次、X
、の大きさを求める作業は、第3図に示す演算回路によ
り行われる。
On the other hand, from the angle control of the galvano mirror 2A scanning the laser beam B and the photocurrents IA and Is,
, is performed by the arithmetic circuit shown in FIG.

すなわち、第3図に示す演算回路において光電流IA、
1.は、そのI−V変換器11.12にて電圧変換され
たのち増幅回路13.14にて増幅され、レーザ駆動の
タイミングにて検波されたのち加算(Is +IA )
及び減算(I++   Ia)処理に付される。
That is, in the arithmetic circuit shown in FIG. 3, the photocurrent IA,
1. is converted into voltage by the IV converter 11.12, amplified by the amplifier circuit 13.14, detected at the timing of laser drive, and then added (Is + IA)
and subtraction (I++ Ia) processing.

ここで、符号15はレーザ駆動回路を示し、16はタイ
ミング出力回路を示し、17.18は検波回路を示す。
Here, reference numeral 15 indicates a laser drive circuit, 16 indicates a timing output circuit, and 17 and 18 indicate a detection circuit.

また符号19Aは加算回路を、19Bは減算回路を各々
示す。
Further, reference numeral 19A indicates an addition circuit, and reference numeral 19B indicates a subtraction circuit.

加算回路18及び減算回路19からの出力は除算回路2
1へ送られ、ここで’(Is  Ia)/(Iい」が演
算される。この演算結果は、A−D変換器22によって
信号変換されたのちマイクロコンピュータ25へ送り込
まれる。このマイクロコンピュータ25は、この第3図
に示す回路をはじめ後述する他の関連する構成要素を駆
動制御する機能を備えている。
The outputs from the addition circuit 18 and the subtraction circuit 19 are sent to the division circuit 2.
1, where '(Is Ia)/(Ii' is calculated. The result of this calculation is converted into a signal by the A-D converter 22, and then sent to the microcomputer 25. This microcomputer 25 has a function of driving and controlling the circuit shown in FIG. 3 as well as other related components described later.

このマイクロコンピュータ25Aによる演算結果は、メ
モリ26に記憶されるとともに全体制御用コンピュータ
(図示せず)に送られる。また、ガルバノミラ−2Aの
駆動信号としても出力される。
The calculation results by the microcomputer 25A are stored in the memory 26 and sent to an overall control computer (not shown). It is also output as a drive signal for the galvano mirror 2A.

符号27はデジタル−アナログ変換回路を示し、28は
バッファを示し、29はメモリを示す。
Reference numeral 27 indicates a digital-to-analog conversion circuit, 28 indicates a buffer, and 29 indicates a memory.

次に、第4図ないし第5図に、上記実施例の応用例を示
す。
Next, an application example of the above embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.

この第4図ないし第5図に示す応用例は、製品の「良」
、「不良」を判断するためのものであり、第1図ないし
第2図に示した実施例は、そのためのセンシング部とし
て使用されている。
The application examples shown in Figures 4 and 5 are intended to improve the quality of the product.
, for determining "defective", and the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is used as a sensing section for this purpose.

すなわち、第4図に示す応用例は、制御コンピュータ部
30と、この制御コンピュータ部3oニより制御されて
作動するセンシング部31及び周辺機構部32とにより
構成されている。
That is, the application example shown in FIG. 4 is composed of a control computer section 30, and a sensing section 31 and a peripheral mechanism section 32 that operate under the control of the control computer section 3o.

センシング部31は、第1図の場合とほぼ同様に形成さ
れたセンサヘッド機構31Aと、これを駆動するセンサ
コントローラ31Bとにより構成されている。
The sensing section 31 is composed of a sensor head mechanism 31A formed substantially in the same manner as in FIG. 1, and a sensor controller 31B that drives the sensor head mechanism 31A.

周辺機構部32は、被測定物(検査対象物)Aを設置す
る可動ステー1ジ32Aと、前述したセンサヘッド機構
31Aの全体位置を調整するヘッド位置調整機構32B
とによ”り構成されている。
The peripheral mechanism section 32 includes a movable stage 1 32A on which an object to be measured (inspection object) A is installed, and a head position adjustment mechanism 32B that adjusts the overall position of the sensor head mechanism 31A described above.
It is composed of

また、制御コンピュータ部30は、主制御部30Aと、
表示部30Bと入力部30C等を備えた構成となってい
る。
Further, the control computer section 30 includes a main control section 30A,
The configuration includes a display section 30B, an input section 30C, and the like.

この第4図に示す装置は第5図に示す流れ図の手順によ
り作動するようになっている。
The apparatus shown in FIG. 4 operates according to the procedure shown in the flowchart shown in FIG.

すなわち、まず、被測定物Aとしての検査対象物を受は
入れ、位置合わせをした後センシング部31を作動させ
て検査対象物とともに外部装置に渡す。被測定物表面の
Y−Z平断面における輪郭形状の測定作業をピエゾステ
ージのX方向の位置を変えながら繰り返すことによって
、測定物表面の3次元形状が2次元輪郭形状の集合とし
て入手することができる。
That is, first, the object to be inspected as the object to be measured A is received, and after alignment, the sensing section 31 is activated and the object to be inspected is delivered to an external device. By repeating the measurement of the contour shape on the Y-Z plane cross section of the surface of the object to be measured while changing the position of the piezo stage in the X direction, the three-dimensional shape of the surface of the object to be measured can be obtained as a set of two-dimensional contour shapes. can.

ここで入手した測定物表面の3次元形状データは制御コ
ンピュータ部のコンピュータ内において計算処理され、
平均あらさや最大高さ、最大深さ、周波数分布等の2次
元的パラメータが抽出される。
The three-dimensional shape data of the surface of the measurement object obtained here is calculated and processed in the computer of the control computer section.
Two-dimensional parameters such as average roughness, maximum height, maximum depth, and frequency distribution are extracted.

これらを予め求めた基準パラメータ値と比較し、欠陥品
か良品かの判断がなされる。そして、その判断結果は、
被測定物である。
These are compared with predetermined reference parameter values to determine whether the product is defective or non-defective. And the judgment result is
It is the object to be measured.

このように、本実施例においては、受光レンズ部3に柱
状レンズを用い、光位置検出素子に1次元の半導体光検
出素子を用いた三角測量方式を応用しているので、複雑
な計算なしで直接的に3次元の形状データを得ることが
でき、CCDを使用した画像処理方式ではないので回路
系を単純に構成することができ、レーザを用いた非接触
検査であるから、被測定物にキズを付けることがないと
いう利点を有する。
In this way, in this embodiment, a triangulation method is applied in which a columnar lens is used for the light-receiving lens section 3 and a one-dimensional semiconductor photodetector is used as the optical position detection element, so there is no need for complicated calculations. Three-dimensional shape data can be obtained directly, the circuit system can be configured simply because the image processing method does not use a CCD, and since it is a non-contact inspection using a laser, it is possible to It has the advantage of not causing scratches.

さらに、第4図ないし第5図に示す応用例にあっては、
不良判断の基準が数値化されるので品質のばらつきがな
くなり、製造ラインとのオンライン化をすれば時間的コ
ストも削減される。また、2次的なパラメータによる判
断ソフトなので、パラメータを変えることによって他の
測定物への応用ができるという利点を有している。
Furthermore, in the application examples shown in Figures 4 and 5,
Since the criteria for determining defects is quantified, there are no variations in quality, and by going online with the production line, time costs can also be reduced. Furthermore, since it is a judgment software based on secondary parameters, it has the advantage that it can be applied to other measuring objects by changing the parameters.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によると、投光レンズとして同一
レンズ断面が連続した柱状レンズ体を用いていることか
ら、ガルバノミラ−の回転によって投光スポット光の位
置を変化させても、同一の平行光線を例えばy方向に平
行移動せしめることができ、これがため、スポット光の
光源及び被測定物を固定した状態であっても被測定物に
対してスポット光を移動走査することが可能となり、従
って測定精度を著しく向上させることができ、また、投
光レンズに沿ってスポット光出力手段を移動させても全
く同一の条件にて被測定物上にスポット光を照射せしめ
ることが可能となり、従って測定点の三次元形状を極く
容易に入手することができ、更に受光レンズを投光レン
ズと同一の柱状レンズ体としたことから受光レンズの出
力光を線とすることができ、これがため光位置検出素子
の装備及び保守を至って容易に行うことができるという
従来にない優れた表面検出装置を千是供することができ
る。
As described above, according to the present invention, since a columnar lens body in which the same lens cross section is continuous is used as a projection lens, even if the position of the projection spot light is changed by rotation of the galvanomirror, the same parallel For example, the light beam can be moved in parallel in the y direction, and therefore, even when the light source of the spot light and the object to be measured are fixed, it is possible to move and scan the object to be measured with the spot light. The measurement accuracy can be significantly improved, and even if the spot light output means is moved along the projection lens, it is possible to irradiate the object to be measured with the spot light under exactly the same conditions. The three-dimensional shape of a point can be obtained very easily, and since the light-receiving lens is made of the same columnar lens body as the light-emitting lens, the output light of the light-receiving lens can be made into a line. It is possible to provide an unprecedented and excellent surface detection device in which the detection element can be equipped and maintained very easily.

第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
第1図の動作を示す説明図、第3図は第2図にて得られ
る光電流に対する信号処理の一例を示すブロック回路図
、第4図ないし第5図は第1図の応用例を示す説明図で
ある。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the operation of Fig. 1, and Fig. 3 shows an example of signal processing for the photocurrent obtained in Fig. 2. The block circuit diagrams of FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams showing an application example of FIG. 1.

1・・・スポット光出力手段、2・・・投光レンズ手段
、2A・・・ガルバノミラ−12B・・・投光レンズ、
3・・・受光レンズ部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Spot light output means, 2...Light projection lens means, 2A...Galvano mirror 12B...Light projection lens,
3... Light receiving lens section.

出願人  鈴木自動車工業株式会社Applicant: Suzuki Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、スポット光出力手段と、このスポット光出力手
段から出力されるスポット光を被測定物上の所定位置に
照射する投光レンズ手段と、前記被測定物上のスポット
光を受光レンズ部を介して受光するとともにこれを所定
の電流値に変換する光位置検出素子とを備え、 前記投光レンズ手段を、前記スポット光出力手段から出
力されるスポット光を必要に応じて角度を変えて反射す
るガルバノミラーと、このガルバノミラーを介して送ら
れてくるスポット光を被測定物上に照射せしめる投光レ
ンズとにより構成し、前記受光レンズと投光レンズとを
、それぞれ同一断面が連続した柱状レンズ体により構成
したことを特徴とする表面検出装置。
(1) a spot light output means, a light projection lens means for irradiating the spot light outputted from the spot light output means onto a predetermined position on the object to be measured, and a light receiving lens section for directing the spot light on the object to be measured; and a light position detection element that receives light through the light source and converts it into a predetermined current value, and the light projecting lens means changes the angle of the spot light output from the spot light output means as necessary. It consists of a reflecting galvano mirror and a light projecting lens that irradiates the spot light sent through the galvano mirror onto the object to be measured, and the light receiving lens and the light projecting lens each have the same continuous cross section. A surface detection device comprising a columnar lens body.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5992304A (en) * 1982-11-19 1984-05-28 Kawasaki Steel Corp Measuring method of two-dimensional shape on body surface
JPS649304A (en) * 1987-07-01 1989-01-12 Fujitsu Ltd Height measuring apparatus

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