JPH0542326Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、ベアリングのボールなどのように
鏡面または鏡面に近い被検査物の表面を外観検査
するために用いるレーザ外観検査装置に関する。

＜従来の技術＞ 鏡面または鏡面に近い被検査物の表面をレーザ
光で照射すると、反射光も空間的コヒレンシイが
保たれるため、反射光の断面上の各点と被検査物
の各点とが１対１に対応する。

従来より、この現象を利用したレーザ外観検査
装置が提案されている。このレーザ外観検査装置
は、被検査物の表面にレーザ光を照射するレーザ
光源と被検査物の反射光を受光して光電変換する
光電変換装置を備え、さらに、検出能力を向上す
るためスリツトを備えている。このスリツトは第
３図に示すように直線状のスリツト２であり、ス
リツト板１に形成されている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ ところが、従来のレーザ外観検査装置において
は、次のような問題点がある。すなわち、第４図
に示すようなレーザビームスポツト９における各
点の光強度分布は、第５図に示すようにガウス分
布をしており、中心部が強く周辺部が急速に弱く
なつている。そのため、第３図に示すように反射
光スポツト３が直線状のスリツト２を通ると第５
図に示すように中心部の光強度が強く周辺部の光
強度が弱いため、中心部に欠陥があると光強度の
変化が大きく、周辺部に欠陥があると光強度の変
化が小さくなり、欠陥の存する箇所によつて反射
光量の変化が著しく異なるため、反射光量によつ
て欠陥を正確に検出することができないという問
題点があつた。

そこで、この考案の目的は、光電変換装置の受
光する反射ビームのどの位置に欠陥が存在して
も、同じ欠陥に対しては同じ光量の変化として検
出でき、したがつて欠陥を正確に精度高く検出で
きるレーザ外観検査装置を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記問題点を解決するため、この考案のレーザ
外観検査装置は、被検査物にレーザ光を照射する
レーザ光源と、上記被検査物からの反射光スポツ
トの同一光強度部を通す円弧状をしたスリツト
と、上記スリツトを通つた反射光を光電変換する
光電変換装置を備えたことを特徴としている。

＜作用＞ レーザ光源からのレーザ光は被検査物の表面で
反射され、スリツトを通る。このスリツトはガウ
ス分布をする反射光スポツトの同一光強度部を通
す円弧状をしているので、反射光の光強度のレベ
ルは同一であり、したがつてどの位置に欠陥があ
つても同一形態の欠陥に対しては同一の光強度の
変化が現れることになり、このスリツトを通つた
反射光を光電変換装置で光電変換することによつ
て、正確かつ精度高く被検査物の欠陥を検出する
ことができる。

＜実施例＞ 以下、この考案を図示の実施例により詳細に説
明する。

第１図において、１１はHe−Neレーザなどの
レーザ光源、１２はコリメータレンズ、１３は被
検査物としてのベアリングのボール、１４は集光
レンズ、１５はスリツト板、１６は光電変換装置
としての光電子増倍管である。

上記スリツト板１５は第２図に示すように２つ
の板１５ａ，１５ｂからなり、片側の部分１５ｂ
に円の半分をなす半円弧状のスリツト１７を形成
している。このスリツト１７は第５図に示すガウ
ス分布をなす円板状の反射光のスポツト３の同一
光強度をなす部分のみを通すことになる。

上記構成において、He−Neレーザ１１から出
射されたレーザ光はコリメータレンズ１２を通り
平行光束とされ、ボール１３の表面に照射され
る。そして、反射光はボール１３の凸面による拡
大効果により末広がり状に広がり、集光レンズ１
４で集光されて焦点近くに置かれたスリツト板１
５のスリツト１７を通つて光電子増倍管１６に受
光される。上記スリツト板１５のスリツト１７は
円の一部をなす半円弧状をしているため、反射光
スポツト３の同一光強度部分のみを通すことにな
る。すなわち、光電子増倍管１６はボールの表面
に傷がない場合は同じ基準レベルの強度を有する
光を受光することになる。したがつて、ボール１
３の表面に傷がある場合は、基準レベルからこの
傷の大きさ深さに応じた光量の変化が生じること
になる。視点を変えるならば反射光スポツト３の
同一光強度部分を有するところで傷を検出するの
で、精度高く傷を検出することができる。ボール
１３を回転させることによつて、スリツト板１５
のスリツト１７を通るレーザ光が照射されるボー
ル１３の表面が変わることになるため、ボール１
３の全体についての欠陥を検出することができ
る。

上記実施例では、スリツト１７は半円弧状をし
ているが、スリツト１７は半円弧状に限らず全円
周に近い形状であつてもよく、３分の２円周の長
さを有する円弧であつてもよい。

＜考案の効果＞ 以上より明らかなように、この考案のレーザ外
観検査装置は、反射光スポツトの同一光強度部を
通す円弧状のスリツトを備えているので、入射ビ
ーム断面のどの位置に欠陥が存在してもスリツト
を通る反射光の光強度の基準レベルは同一とな
り、したがつて入射ビーム断面のどの位置に欠陥
が存在しても、同一形態の欠陥については反射光
量の変化は同一となり、したがつて正確かつ精度
高く被検査物の欠陥を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のレーザ外観検査
装置の概念図、第２図はこの考案のスリツトを示
す図、第３図は従来のスリツトを示す図、第４図
はレーザビームスポツトを示す図、第５図はレー
ザビームの光強度分布を示す図である。 １１……He−Neレーザ、１２……コリメータ
レンズ、１３……ボール、１４……集光レンズ、
１５……スリツト板、１６……光電子増倍管、１
７……スリツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被検査物にレーザ光を照射するレーザ光源と、
   上記被検査物からの反射光の一部分を通すスリツ
   トと、上記スリツトを通つた反射光を光電変換す
   る光電変換装置を備えたレーザ外観検査装置にお
   いて、 上記スリツトは反射光スポツトの同一光強度部
   を通す円弧状をしていることを特徴とするレーザ
   外観検査装置。