JPH02309313A

JPH02309313A - リング光投光装置

Info

Publication number: JPH02309313A
Application number: JP1130257A
Authority: JP
Inventors: Jiro Fuse; 布施　二郎
Original assignee: Machida Endoscope Co Ltd
Current assignee: Machida Endoscope Co Ltd
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1990-12-25
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JP2748340B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、環状の物品にピンホール等の欠陥があるか
否かを検査する場合等に用いるのに好適なリング光投光
装置に関する。

［発明がなされた背景］例えば、第４図に示すような周縁部に深い凹陥部Ｂを有
する蓋体Ａは、金属製の平板をプレス加工することによ
って製造されている。この場合、凹陥部Ｂの符号Ｃで示
す箇所およびその近傍には、深絞りによる亀裂が生じ易
い。このような亀裂が生じた蓋体Ａを用いると、密封性
が損なわれるため、容器内部に収納した物品の種類によ
っては酸化等によって劣化するおそれがある。

そこで、蓋体Ａについては、その製造後、亀裂の有無を
検査するようにしている。

従来、上記のような蓋体Ａの亀裂検査は、第４図に示す
ように、検査光を部分Ｃに入射させるとともに、その検
査光を蓋体Ａの周方向に走査させ、蓋体Ａを透過する検
査光が有るか否かを光センサＤによって検出させ、これ
によって亀裂の有無を検査している。

ところが、このような亀裂検査方法においては、検査光
を蓋体Ａの全周に亙って走査しなければならないため、
検査に時間がかかるという問題がある。

そこで、この出願の発明者は、第５図に示すように、光
源Ｅの前方に環状の透明部Ｆを有する衝立Ｇを設け、衝
立Ｇの透明部Ｆを通過したリング状の光を検査光とし、
このリング状の検査光を蓋体Ａの環状の深絞り部Ｂ全体
に同時に照射し、これによって検査時間の短縮を図るよ
うにした。

ところが、このようにした場合には、光＃Ｅから発せら
れる光の一部しか使用することができず、エネルギの損
失が大きいという問題があった。また、衝立Ｇが光源Ｅ
によって加熱されて高温になるため、連続検査を行うこ
とが困難になるという問題があった。

この発明は′、上記諸事情を考慮してなされたものであ
り、環状の部分にピンホールあるいは亀裂等が有るか否
かを同時に検出するために必要なリング光を、エネルギ
を損失することなく、しかも光源側に高温部が生じるこ
となく、発生させることができるリング光投光装置を提
供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］この発明は、上記の目的を達成するために、複数の光束
を発生する光束発生手段と、前記光束が入射せしめられ
る円柱状レンズとを備え、前記光束を、前記円柱状レン
ズの軸線方向にわける同一箇所でかつ周方向に離間した
箇所に、前記軸線に対して互いに同一角度傾斜させた状
態で入射させたことを特徴とするものである。

［作用］円柱状レンズに傾斜して入射せしめられた光束は、入射
角と同一角度をもって出射せしめられるが、この出射光
は円柱状レンズの軸線を中心とする円弧状になる。この
円弧状の出射光が他の光束による円弧状の出射光と連な
ることにより、リング光が得られる。

［実施例］以下、この発明の実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。

第１図および第２図は、この発明の一実施例を示すもの
であり、この実施例のリング光投光装置は、２つの光束
発生手段１．２と、円柱状レンズ３とを備えている。

光束発生手段１は、共通光軸り、を有する半導体レーザ
ーダイオード１１およびコリメータレンズ１２と、反射
鏡１３とから構成されている。半導体レーザーダイオー
ド１１は、レーザー光を円錐状に発するものであり、そ
の前方にはレーザー光を断面円形の平行な光束とするコ
リメータレンズ１２が配置されている。このコリメータ
レンズ１２の前方には、反射鏡１３が配置されている。

この反射鏡１３は、光軸り、に対して角度θ（０゜〈θ
く４５°）だけ傾斜せしめられている。したがって、反
射鏡１３によって反射された光束１４は、光軸Ｌ１に対
して２θだけ傾斜することになる。

光束発生手段２も、光束発生手段１と同様に構成されて
おり、共通光軸り、を有する半導体レーザーダイオード
２１およびコリメータレンズ２２と、反射鏡２３とを備
えている。この場合、光軸り、は光軸Ｌ１と平行であり
、また光束２４は光束１４と同一直径になされている。

また、反射鏡２３は、光軸り、に対し、反射鏡１３の傾
斜角度θと同一角度で、反射鏡１３と逆向きに傾斜せし
められている。この結果、反射鏡１３．２３によってそ
れぞれ反射された光束１４と光束２４とは、光軸Ｌ１と
光軸り、との間の中央部において交差するようになって
いる。

上記円柱状レンズ３は、ガラスレンズあるいはセルフォ
ックレンズ（日本板硝子株式会社の商品名）等の集束性
光学繊維等からなるものであり、その直径が光束１４．
２４の直径よりも大きくなされている。この円柱状レン
ズ３は、その軸線りが光軸り、、Ｌ、と平行で、かつ光
束１４．２４の各光軸の交点を通るように配置されてい
る。したがって、円柱状レンズ３には、軸線り方向にお
ける同一箇所で、周方向に１．８０°離間した箇所に、
光束１４．２４が角度２θ（０°く２θく９０°）だけ
傾斜した状態で入射されることになる。

上記構成のリング光投光装置においては、第２図に示す
ように、光束１４を円柱状レンズ３に入射させると、円
柱状レンズ３からはその軸線りを中心とする円弧状の光
１４．　Ａが出射される。この出射光１４Ａは、円弧状
レンズ３として屈折率が外周側はど大きい屈折率分布型
レンズ、例えばセルフォックレンズを用いた場合には、
第２図（Ａ）に示すように、略半円になる。光束２４に
よる出射光２４Ａも同様である。したがって、出射光１
４Ａ、２４Ａは、両端部どうしが互いに重なり合い、こ
れによってリング光４が得られる。

ただし、出射光１４Ａ、２４Ａの明るさは中央部で明る
く、両端部で暗い。また出射光１４Ａ。

２４Ａの幅は中央部で光束１４．２４の直径と等しいが
、両端部へ向かうにしたがって狭くなる。

このため、リング光４の周方向における各部の明るさお
よび幅に差異が生じる。このような差異が問題となる場
合には、それを解消するために、３つ以上の光束を用い
るのがよい。その場合、各光束を円柱状レンズ３にその
周方向に等間隔をもって入射させるのが望ましいのは勿
論である。

また、円柱状レンズ３としてガラスロッドを用いた場合
には、第２図（Ｂ＞に示すように、出射光１４Ａ（２４
Ａ）が半円にならない。このため、２つの光束１４．２
４だけではリング光が得られない。したがって、この場
合にも、出射光の周方向の長さに応じて３つあるいはそ
れ以上の光束を用いるようにする。

上記のように、この発明のリング光投光装置においては
、円柱状レンズ３に入射される光束１４゜２４の全体を
用いてリング光４を得ているから、エネルギの損失がほ
とんどない。また、光束１４゜２４の一部を遮ることが
ないから、装置の一部が高温になることもない。したが
って、検査等に用いる場合に、装置を連続して使用する
ことができる。さらに、この発明のリング光投光装置を
用いることにより、蓋体等における環状の被検査部分を
同時に照射することができるので、検査を短時間で行う
ことができる。

また、第３図に示す実施例は、コリメータレンズ１２と
反射鏡１３との間、およびコリメータレンズ２２と反射
鏡２３との間に互いに焦点距離の等しい集光レンズ１５
．２５をそれぞれ配置し、これによって光束１４．２４
を光学素子３の軸線り上の１点において交差させるとと
もに、光学素子３の前方にコリメータレンズ５を配置し
たものであり、コリメータレンズ５は、光束１４．２４
の交差点からその焦点距離だけ離間せしめられている。

このものにおいては、前述した実施例のリング光４の直
径が光学素子３から離間するにしたがって漸次大きくな
ったのに対し、直径が一定であるリング光６が得られる
。

なお、上記の実施例においては、２つの光束発生手段１
．　２を用いているが、１つの光束発生手段から出射さ
れる光束をノ・−フミラー等を用いて２つに分けるよう
にすれば、１つの光束発生手段で事足りる。

また、上記の実施例においては、反射鏡１３゜２３を用
いているが、これに代えてプリズムを用いてもよい。ま
た、光軸り、、Ｌ、を角度２Ｉｌだけ傾けるようにすれ
ば、反射鏡１３．２３またはプリズムは不要である。さ
らに、この発明のリング光投光装置は、蓋体の欠陥検査
のみならず、容器の環状をなす開口部の欠陥の検査等に
も用いることができる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明のリング光投光装置によ
れば、円柱状のレンズに１夏数の光束を互いに等しい傾
斜角をもって入射させるようにしたものであるから、エ
ネルギを損失したり、装置の一部が過熱したりすること
なくリング光が得られる。また、環状の物品の検査に用
いることにより、検査を短時間で行うことができる等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略構成を示す図、第２
図（Ａ）は円柱状レンズとしてセルフォックレンズを用
いた場合における光束と出射光との関係を示す図、第２
図（Ｂ）は、円柱状レンズとしてガラスロッドを用いた
場合における光束と出射光との関係を示す図、第３図は
この発明の池の実施例の概略構成を示す図、第４図は蓋
体の従来の検査方法を示す図、第５図はリング光を用い
る場合の蓋体の検査方法を示す図である。１．２・・・光束発生手段、１４．２４・・・光束、３
・・・円柱状レンズ、４，６・・・リング光。

Claims

【特許請求の範囲】

複数の光束を発生する光束発生手段と、前記光束が入射
せしめられる円柱状レンズとを備え、前記光束を、前記
円柱状レンズの軸線方向における同一箇所でかつ周方向
に離間した箇所に、前記軸線に対して互いに同一角度傾
斜させた状態で入射させたことを特徴とするリング光投
光装置。