JPH0239737B2 - - Google Patents

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JPH0239737B2
JPH0239737B2 JP56122090A JP12209081A JPH0239737B2 JP H0239737 B2 JPH0239737 B2 JP H0239737B2 JP 56122090 A JP56122090 A JP 56122090A JP 12209081 A JP12209081 A JP 12209081A JP H0239737 B2 JPH0239737 B2 JP H0239737B2
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JP
Japan
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signal
defect
width
time width
detection means
Prior art date
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Application number
JP56122090A
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English (en)
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JPS5822941A (ja
Inventor
Mitsuhito Kamei
Toshiro Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS5822941A publication Critical patent/JPS5822941A/ja
Publication of JPH0239737B2 publication Critical patent/JPH0239737B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被検査物体に光を照射して表面の
欠陥を検査する表面欠陥検査装置に係り、特に被
測定物体の振動に影響されずに欠陥発生位置を特
定し、同一欠陥であると認定するための信号処理
法に関するものである。
従来の表面欠陥検査装置として第1図に示すも
のがある。
第1図は従来の表面欠陥検査装置の構成を示す
概念図で、1は被検査物体の物体面を示し、2
a,2bは前記被検査物体を支持し、その変位を
押える支持部材で、例えばローラ、ダイスなどで
構成され、被検査物体が変位するときはこの支持
された点2cを回転中心として図示のように変位
する。3は光源、4は入射光、5は前記物体面1
への照射点、6は反射光、7は光検出器、1aは
被検査物体を正の方向に角度θ1傾斜させたときの
物体面、5aはそのときの入射光4の照射点、8
は前記照射点5aを通る物体面1と平行な面、6
aはそのときの反射光をあらわす。また、被検査
物体を負の方向に角度θ2傾斜させたときの物体面
を1b、その照射点を5b、この照射点5bを通
る平行な面9、そのときの反射光を6bであらわ
す。
次に、この装置の動作を説明する。
いま、被検査物体が支持点2cを中心として正
の方向に角度θ1傾斜したとき反射光6aの径路を
みると、入射光4は物体面1aにα−θ1の角度で
照射点5aに入射し、平行な面8に対してα−
1の角度で反射される。また、このときの照射
点5aはh1だけ光検出器7の側に移動する。すな
わち、照射点5aの移動は反射光6aが光検出器
7に入射する位置をh1だけ上方に変位させるのに
対し、反射角の減少は反射光6aの入射位置を下
方移動させるため、両者は互いに打ち消し合うよ
う作用し、反射光6と6aとはある点で交叉す
る。
次に、物体面1が支持点2cを中心に負の方向
に角度θ2傾斜したときの反射光6bの径路をみる
と、照射点5bの位置は下方向にh2移動するのに
対し、反射光6bの反射角はα+2θ2となり上方
に向けるので互に打消し合い、反射光6と6bと
はある点で交叉する。
この二つの交叉点は、光源3と支持点2cの位
置関係を適当に選定することにより接近させるこ
とができ、物体面1が正、負の方向に傾斜した場
合、反射光の径路が狭い面域内を通過するように
することができる。従つて光検出器7をこの位置
に配設すれば、小さい検出面積の光検出器で反射
光を検出することができ、物体面1の振動に対し
て反射光を効率良く集めることが可能となつた。
しかしながら、実際に物体面1に光を走査して
欠陥検出をする場合、多くの例では光の走査が物
体面1に向つて集束もしくは広がる形状で行われ
るため、物体面1の振動に影響されずに反射光を
受光しても、信号幅が変化し欠陥の発生位置の認
識もしくは連続する走査線からの同一欠陥の判定
が困難となる。この様子を示したのが第2図であ
る。
第2図においては説明の都合上、試料は板材と
し、光走査は1点から扇状に広がる走査で走査角
速度は一定とする。また、図中のl,mは走査線
幅、dは板幅を示す。
第3図A,Bは光電素子(図示せず)の出力を
示す図である。
第2図において、物体面1で得られる信号幅T
は光の全走査線幅lに対する板幅dの比率分の信
号となり第3図Bのようになる。ところが、物体
面1が正方向に角度θ1傾斜した位置に物体面1a
がくると信号幅は光の全走査線幅mに対する板幅
dの比率分の信号幅T′として第3図Aのように
なり、l/m倍パルス幅が広がる。従つて物体面
1の振動があつた場合、パルス幅の変化が発生す
る。このため、欠陥の発生位置を信号幅内の時間
的な発生位置で検出する手法や、その結果の累積
として連続する走査線から同一欠陥を特定する手
法が利用できなくなり、欠陥検査としての信号処
理法に新しい方式を必要としていた。
この発明は、かかる現状に対してなされたもの
で、時間測定を全てフローテイングに、すなわち
測定された時間幅を信号幅に対する割合で規格化
することにより欠陥の発生位置を特定する方法で
上述の問題点を解決した信号処理手段を有する欠
陥検査装置を提供するものである。以下、図面に
基づいてこの発明の一実施例を説明する。
第4図は時間幅測定をフローテイングにする信
号処理回路のブロツク図、第5図は第4図のブロ
ツク図の各入・出力信号で、第4図の信号路に付
してある記号と同一記号がその部分の信号を示
す。
第4図において、21は光電素子、22は増幅
器、23は波形整形器、24は波形の正方向の立
上り検知器、25は同じく負方向の立下り検知
器、26は信号幅を検知する第1の時間幅検知手
段である信号幅検知器、27は検出信号の始点か
ら欠陥の発生位置までの時間幅を検知する第2の
時間幅検知手段である欠陥位置検知器、28は前
記信号幅検知器26の出力を規定値に修正すると
ともに、この規定値と、前記信号幅検知器26の
出力と欠陥位置検知器27の出力とから前記欠陥
位置検知器27の出力に補正を加え、この補正結
果に基づく時間的な位置に前記修正された規定値
出力内に欠陥信号を付与する手段である欠陥発生
位置規格化回路である。なお、説明の都合上、欠
陥1個だけ存在するものとする。
第4図、第5図において、光学素子21からの
出力は増幅器22で増幅されて第5図Dのような
欠陥デイツプを含む信号となる。ここで、信号D
は時系列的に第3図A,Bに相当する変化があつ
たものとする。信号Dは滴当なスライドレベルを
持つ波形整形器23で2値化され第5図Eのよう
な信号となる。ここで、正方向の立上り検知器2
4は信号全体の立上りと、欠陥デイツプの立上り
を検知して第5図Fのような信号を、また、立下
り検知器25は信号全体の立下りと、欠陥デイツ
プの立下りを検知して第5図Gのような信号を
各々出力する。信号幅検知器26は同信号Sと前
記信号F,Gの出力を受けて同期信号Sの範囲内
で最初の立上り信号から最後の立下り信号までの
時間幅を検出し、それぞれT′,Tの時間幅パル
スを有する第5図Hのような信号を出力する。同
様に欠陥位置検知器27では最初の立上り信号か
ら最初の立下り信号までの時間幅を検出し、それ
ぞれΔT′,ΔTの時間幅パルスを有する第5図J
のような信号を発生する。かくして信号H,Jを
受けた欠陥発生位置規格化回路28では、まず、
信号幅を無条件にT0というあらかじめ定まつた
規格値として同期信号Sと一定の関係をもつて発
生させ、 ΔT′0=(ΔT′×T0)/T′ ΔT0=(ΔT×T0)/T の演算を実施し、ΔT′0,ΔT0の該当位置に各々
デイツプを持たせた第5図Kのような信号を発生
する。かかる構成において、もし欠陥信号が同一
欠陥からのものであるならば光走査の角度が一定
であるため、物体的振動による信号全体幅の変化
が補正され、信号KにおけるΔT′0=ΔT0となる
ことは明らかであり、従つて本補正回路により物
体面1の振動があつても欠陥を特定することが可
能である。
なお、上記実施例では説明の都合上、物体面1
を板材のものとして説明したが、これは円筒等そ
の他の形状の物体面検査にもそのまま適用できる
ことは明らかであり、光走査が収束方向で実施さ
れる場合においても、同一の補正原理で補正でき
ることはいうまでもない。
また、欠陥のデイツプ幅に関しても同一の方法
で規格化した測定ができることは原理上明らかで
ある。
さらに欠陥が複数個発生する場合、欠陥位置検
知器27に記憶機能を持たせ複数の時間幅を記憶
させることにより対処できることは明らかであ
る。なお、この補生回路の出力Kを受けて欠陥の
信号処理を行う回路技術に関しては周知である。
以上、説明したようにこの発明においては、欠
陥の信号処理において測定された時間を全て、信
号幅に対する割合で規格化し、標準信号幅パルス
に欠陥信号を発生させることにより物体面の振動
があつても欠陥を特定することができ、実用上の
効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の表面欠陥検査装置の構成を示す
概略図、第2図は第1図の表面欠陥検査装置を具
体的に適用した例を示す説明図、第3図A,Bは
第2図で得られる信号幅を示す波形図、第4図は
この発明の一実施例を示す表面欠陥検査装置のブ
ロツク図、第5図は第4図の各ブロツクにおける
信号波形例を示す図である。 図中、21は光電素子、22は増幅器、23は
波形整形器、24は立上り検知器、25は立下り
検知器、26は信号幅検知器、27は欠陥位置検
知器、28は欠陥発生位置規格化回路である。な
お、図中の同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体の表面に対して光を照射走査してその反
    射光を検出し、その検出信号の変化から前記物体
    の表面の欠陥を検出するものにおいて、検出信号
    を波形整形する手段と;走査の始点と終点とを示
    す同期信号を受け、この同期信号の範囲内におい
    て各走査ごとに得られる前記検出信号の最初の立
    上り信号から最後の立下り信号までの信号幅T,
    T′を検知する第1の時間幅検知手段と;前記同
    期信号内において前記検出信号の最初の立上り信
    号から欠陥の発生位置までの時間幅ΔT,ΔT′を
    検知する第2の時間幅検知手段と;前記同期信号
    と一定の関係をもつた信号幅T0の規定値と前記
    第1の時間幅検知手段の出力T,T′と前記第2
    の時間幅検知手段の出力ΔT,ΔT′との間におい
    て、下記式の関係をもつて前記第2の時間幅検知
    手段の出力に補正を加え、この補正結果ΔT0
    ΔT′0に基づく時間的な位置に前記修正された規
    定値出力内に欠陥信号を発生する欠陥発生位置規
    格化手段と;を備えたことを特徴とする表面欠陥
    検査装置。 ΔT0=(ΔT×T0)/T ΔT′0=(ΔT′×T0)/T′
JP12209081A 1981-08-03 1981-08-03 表面欠陥検査装置 Granted JPS5822941A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4848180A (ja) * 1971-10-20 1973-07-07
JPS5312218A (en) * 1976-07-20 1978-02-03 Fujitsu Ltd Automatic detection range setting circuit

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